医学免疫学课件1

山东大学医学院免疫学研究所 医学免疫学 1 6章 第一篇免疫学概论 1 4章 第5章免疫分子第6章抗体 Ab 第一篇免疫学概论 1 4章 一 免疫学发展简史 二免疫的基本概念与功能 三免疫的类型 四 免疫系统概述 1 经验免疫学时期人痘苗牛痘苗 一 免疫学 发展简史 疫苗 accine 减毒活疫苗 liveattenuatedvaccine LouisPasteur LouisPauster 1822 1895 2实验免疫学时期 Theyshouldbevaccinatedfirst Whydotheynotwanttoplaywithmykids 1 人工主动免疫和被动免疫主动免疫 activeimmunity 1880年 法国的LouisPasteur 鸡霍乱弧菌减毒疫苗 attenuatedvaccine 2实验免疫学时期 被动免疫 passivemmunity 1890年Behring和日本学者北里 白喉抗毒素 抗体 血清学与体液免疫学说 Ehrlich 2实验免疫学时期 2实验免疫学时期 Activeimmunityandpassiveimmunity 2 免疫应答机制的研究细胞免疫 cellularimmunity 俄国科学家ElieMetchnikoff体液免疫 humoralimmunity Ehrlich等1903年 Wright及Douglas把细胞学说与体液学说统一起来 2 实验免疫学时期 3 抗体形成机制克隆选择学说 clonalselectionpostulate 1959年 Burnet 2 实验免疫学时期 Burnet克隆选择学说 体内存在无数抗原特异性淋巴细胞克隆胚胎期与自身成分反应的淋巴细胞被 禁忌 形成耐受出生后淋巴细胞遇到相应抗原发生特异应答 并形成记忆禁忌细胞突变可导致自身免疫 4 抗原与抗原表位 Landsteiner的研究抗原表位 抗原决定簇T细胞表位B细胞表位抗原的性能 2 实验免疫学时期 2 实验免疫学时期 5 免疫病理概念的形成过敏反应 anaphylaxis 移植排斥 graftrejection 3 科学免疫学时期 免疫系统的研究免疫器官 骨髓 胸腺 淋巴结免疫细胞 T细胞 细胞免疫B细胞 体液免疫淋巴细胞再循环免疫分子 2 抗体的研究 抗体是由浆细胞产生 抗体的基本化学结构Porter和Edelman20世纪50年代抗体的基因结构 利根川进20世纪70年代 3 科学免疫学时期 3 免疫遗传学研究MHC 主要组织相容性复合体 抗体多样性 4 杂交瘤技术制备单克隆抗体 McAb Koehler及Milstein利用单克隆抗体1975年 3 科学免疫学时期 MHC分子 MHCIMHCII JeanDauset1916 NobelPrize1970forstudyonimmunogenetics 3科学免疫学时期 5 其他进展细胞因子 cytokine 粘附分子 Adhesionmolecules 免疫耐受 immunetolerance 细胞凋亡 apoptosis 蛋白质工程转基因动物和基因敲除模型的应用 二 免疫的基本概念与功能 一 免疫的基本概念 传统概念 抗感染免疫机体的保护性生理反应 免疫的新概念 免疫的新概念 免疫是机体识别和排除抗原性异物的功能 识别 我与 或 非我 自我稳定 排除非己的抗原性异物 对自身物质形成免疫耐受 有时也能造成病理损伤 二 免疫的三大功能及表现 三 免疫的类型 固有性免疫 非特异性免疫 innateimmunity nonspecificimmunity 获得性免疫 特异性的免疫 acquiredimmunity specificimmunity 1 固有性免疫 特点 1 出生时已具备 早 2 可稳定性遗传给后代 3 作用广泛 无特异性 4 个体差异不大组成和功能 1 解剖与生理屏障 2 生物学屏障 3 吞噬细胞及吞噬作用 图 大 小吞噬细胞 吞噬过程及后果 4 体液因子 补体 溶菌酶 吞噬细胞 2 获得性免疫 特点 1 出生后受抗原刺激产生 2 具有特异性 针对性 3 一般不能遗传 4 个体差异大 5 具有记忆性组成与功能 体液免疫 B细胞浆细胞Ab细胞免疫 AgAPCT细胞致敏T细胞 淋巴因子 Ag 医学免疫学分类 基础免疫学 fundamentalimmunology 临床免疫学 clinicalimmunology 四免疫系统概述 中枢免疫器官 骨髓 胸腺外周免疫器官 脾脏淋巴结 皮肤相关的淋巴组织 SALT 粘膜相关的淋巴组织 MALT f GlickF andCharlieChang Thymus 胸腺在淋巴细胞成熟过程中的作用 阳性选择 形成具有MHC限制性识别能力阴性选择 形成对自身抗原的耐受 免疫细胞 免疫活性细胞 ICC T B淋巴细胞免疫相关细胞 四 固有性免疫 非特异性免疫 innateimmunity nonspecificimmunity 获得性免疫 特异性的免疫 acquiredimmunity specificimmunity 1 固有性免疫 特点 1 出生时已具备 早 2 可稳定性遗传给后代 3 作用广泛 无特异性 4 个体差异不大组成和功能 1 解剖与生理屏障 2 生物学屏障 3 吞噬细胞及吞噬作用 图 大 小吞噬细胞 吞噬过程及后果 4 体液因子 补体 溶菌酶 吞噬细胞 2 获得性免疫 特点 1 出生后受抗原刺激产生 2 具有特异性 针对性 3 一般不能遗传 4 个体差异大 5 具有记忆性组成与功能 体液免疫 B细胞浆细胞Ab细胞免疫 AgAPCT细胞致敏T细胞 淋巴因子 Ag 五 医学免疫学分类 基础免疫学 fundamentalimmunology 临床免疫学 clinicalimmunology 第二篇免疫分子 免疫分子 膜分子 TCR BCR MHC分子 CD分子及粘附分子等 分泌型分子 抗体 补体及细胞因子等 第五章抗原 Antigen Ag 内容 一 基本概念二 决定免疫原性的条件三 抗原的特异性与交叉反应四 抗原的分类五 医学上重要的抗原物质六 免疫佐剂 一 概念 抗原 一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答 并能与相应的应答产物在体内外发生特异性结合的物质 B细胞抗体AgT细胞效应性T细胞 能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答能与相应的应答产物在体内外发生特异性结合的物质 要点 抗原的两种特性 免疫原性 Immunogenicity 刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答的能力免疫反应性 Immunoreactivity 与相应的应答产物在体内外发生特异性结合的能力抗原性 antigenenicity 其他概念 免疫原 immunogen 免疫原性完全抗原 completeAg 两种特性半抗原 hapten 免疫反应性耐受原 tolerogen 免疫耐受变应原 allergen 型超敏反应 二 决定免疫原性的条件 1 抗原本身2 机体方面3 免疫方式 1 抗原因素 异物性理化性状分子构象和易接近性 1 异物性 异种物质 病原微生物 异种蛋白 花粉 药物种系关系相差越远 免疫原性越强同种异体 血型抗原 组织抗原自身物质 精子 眼晶体蛋白 脑组织 Burnet细胞克隆选择学说 体内存在识别多种抗原的细胞系 clone 每一克隆细胞上有特异性受体抗原与相应受体结合后 激活相应细胞系 使之增殖 产生抗体胎生期接触抗原的免疫细胞被禁忌 成为禁忌株 耐受形成禁忌细胞被激活 引发自身免疫反应 1 异物性 异种物质 病原微生物 异种蛋白 药物种系关系相差越远 免疫原性越强同种异体 血型抗原 血清蛋白自身物质 精子 眼晶体蛋白 脑组织 2 理化性状 分子大小 稳定 存留时间长特殊化学功能基因 表位 多化学组成 Pr 多糖 核酸 hapten 类脂芳香族氨基酸 直链氨基酸物理性状 聚合状态 单体状态颗粒性抗原 可溶性抗原 3 分子构象和易接近性 氨基酸残基在侧链的位置不同 其免疫原性不同 2 机体因素 遗传因素 疫苗 多糖抗原年龄性别生理状态 3 免疫方式 途径 次数 佐剂的使用皮内 皮下 腹腔 静脉 口服 三 抗原的特异性与交叉反应 特异性体现在两方面特异性是免疫学诊断和治疗的基础特异性的结构基础 抗原决定簇 1 抗原决定族 AntigenDeterminant AD 概念 抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学集团 又称为表位 epitope AD的数目 性质和空间构象决定抗原特异性抗原以AD与相应抗原受体及抗体特异性结合 1 顺序决定簇和构象决定簇 顺序决定簇 线性决定簇 一段序列相连的氨基酸片段形成多在抗原分子内主要由T识别 B也可识别构象决定簇 序列上不相连 由天然构象形成位于分子内部由B识别 降解 B T B 激活 2 T细胞表位和B细胞表位 T细胞表位 TCR识别必须经降解加工处理后才能被T细胞识别线性决定簇B细胞表位 BCR识别或抗体识别并结合直接识别构象决定簇或线性决定簇 降解 B T B 激活 功能决定簇和隐蔽决定簇 功能性抗原决定簇 位于表面的 易被淋巴细胞识别的 可启动免疫应答的决定簇免疫优势集团隐蔽性抗原决定簇 为于分子内部的 不能引起免疫应答的决定簇 2 抗原的结合价 抗原分子中能和抗体分子结合的AD的数目单价Ag双价Ag多价Ag 3 共同抗原和交叉反应 共同抗原 commonAg 交叉反应 临床误诊 四 抗原的分类 根据免疫原性来源与机体亲缘关系诱导B细胞免疫应答中对T的依赖性 一 根据免疫原性 抗原半抗原 二 来源与机体亲缘关系 1 异种抗原 xenoantigen 2 同种抗原 alloantigen 3 自身抗原 autoantigen 4 异嗜性抗原 Forssman抗原 三 免疫应答中对T细胞的依赖性 胸腺依赖性抗原 TD Ag 胸腺非依赖性抗原 TI Ag 胸腺依赖性抗原 TD Ag 需有T细胞辅助决定簇种类多 排列无规律可引起体液免疫和细胞免疫可产生IgM IgG型抗体 以IgG为主 有免疫记忆 胸腺非依赖性抗原 TI Ag 不需有T细胞辅助决定簇数目多 排列有规律仅产生IgM型抗体不能引起细胞免疫无免疫记忆 五 医学上的重要抗原 异种抗原同种异型抗原自身抗原肿瘤抗原其他 1 异种抗原 xenoantigen 1 病原微生物及其代谢产物 外毒素 Ag 动物 免疫血清 抗毒素 类毒素 toxiod Ag 甲醛脱毒后的外毒素其抗原性不变 2 免疫血清 两重性 3 异嗜性抗原 存在于不同种系动物间共同抗原 病理损伤 协助诊断 2 同种异型抗原 1 红细胞抗原 血型抗原 20种以上ABO血型系统 体内存在天然的血型抗体Rh血型系统 Rh抗原 恒河猴红细胞抗原体内无天然的Rh抗体新生儿溶血症 2 白细胞抗原 HLA 有核细胞 3 自身抗原 正常 隐蔽的 眼的晶体蛋白 异常 修饰的 病毒 药物 辐射禁忌株复活 自身免疫病 4 肿瘤抗原 肿瘤特异性抗原Ag TSA 肿瘤相关抗原 TAA AFP 5 其他 变应原有丝分裂原超抗原 是一类可直接结合抗原受体 激活大量T细胞或B细胞克隆 并诱导强烈免疫应答的物质 超抗原 单细胞克隆应答1 104 1 105 六 免疫佐剂 immunoadjuvant 概念 同抗原一起或预先注射到机体 能增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质 种类 弗氏完全佐剂 弗氏不完全佐剂机制 第六章抗体 Ab 内容 一 基本概念二 免疫球蛋白的分子结构三 免疫球蛋白的特点与功能四 抗体的生物学活性五 免疫球蛋白的免疫原性六 人工制备的抗体 抗体 antibody Ab 是B细胞识别抗原后增殖分化为桨细胞所产生的一种蛋白质 主要存在于血清等体液中 能与相应抗原特异性地结合 具有免疫功能 免疫球蛋白 Immunoglobulin Ig 是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白 一 基本概念 抗体和免疫球蛋白的关系 抗体都是免疫球蛋白 并非所有免疫球蛋白都具有抗体活性 分泌型Ig sIg 和膜型Ig mIg 二 免疫球蛋白的分子结构 一 免疫球蛋白的基本结构 四肽链结构 链间二硫键连接两条重链 H 和两条轻链 L 氨基端和羧基端 1 根据重链分类 根据重链靠近羧基末端氨基酸组成及排列顺序不同 将重链分为种 根据重链组成不同 将Ig分为五类 IgG IgA IgM IgD IgE 2 根据轻链分型 型天然Ig分子中 重链同类 轻链同型 1 重链与轻链 根据氨基酸排列顺序的不同分为 可变区 V 和恒定区 C 可变区 V区 氨基酸组成 排列顺序变化较大恒定区 C区 氨基酸数量 种类 排列顺序及含糖量都比较稳定 2 可变区与恒定区 超变区 HVR 轻链 24 34 50 56 89 97重链 31 35 50 65 95 102框架区 FR 超变区决定簇互补区 CDR Ig的抗原结合部位 该部位也称为CDRIg的独特型决定簇 位于CH1与CH2之间 含有丰富的脯氨酸 因此易伸展弯曲 而且易被木瓜蛋白酶 胃蛋白酶等水解 3 铰链区 4 J链和分泌片 J链是一条多肽链 富含半胱氨酸 由浆细胞合成 以二硫键的形式共价结合到Ig的重链上 分泌片 由黏膜上皮细胞合成和分泌 以非共价形式结合到二聚体上 保护IgA 使之不受环境中酶的破坏 并介导IgA的转运 二 免疫球蛋白的水解片段 木瓜蛋白酶 papain 水解IgG 得到两个相同的Fab段和一个Fc段 二 免疫球蛋白的水解片段 胃蛋白酶 pepsin 裂解IgG 得到一个具有双价活性的F ab 2段和若干个小分子多肽碎片 pFc 三 免疫球蛋白的功能区 Ig的H链 L链每隔110个氨基酸即由链内二硫键连接形成一个能行使特定功能的球性单位 称为Ig的结构域或功能区 domain VH和VL 识别和结合抗原CH和CL 同种异型的遗传标志CH2 补体C1q结合位点 IgG可通过胎盘CH3 CH4 与多种细胞表面的FcR结合 免疫调理 I型超敏反应 各功能区的作用 IgG多为单体 是唯一能通过胎盘的抗体据重链 链 免疫原性 IgG分4个亚型 一 IgG 三 五类免疫球蛋白的特性与功能 IgG1 IgG2和IgG3能通过经典途径激活补体血清含量最高 75 85 也是丙种球蛋白的主要成分半衰期较长 16 24d 主要的抗感染抗体 具有抗菌 抗病毒 中和毒素和免疫调理作用 参与II III型超敏反应 IgG的特点 为五聚体 是分子量最大的Ig 称巨球蛋白 IgM激活补体 结合抗原 免疫调理作用比IgG强天然血型抗体是IgM 二 IgM IgM是个体发育中最早产生的抗体 胚胎晚期已能合成 新生儿脐带血中若IgM水平升高 提示胎儿曾有宫内感染IgM是抗原刺激后出现最早的抗体 半衰期短 故检测IgM水平可用于传染病的早期诊断 mIgM是B细胞抗原受体 BCR 的主要成分也可参与II III型超敏反应 IgM的特点 分为血清型和分泌型两种 血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生 为单体 而分泌型IgA sIgA 是由呼吸道 消化道 泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生 为双体 三体或多体 sIgA主要存在于唾液 泪液 以及呼吸道 消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中 三 IgA IgA的特点 参与皮肤粘膜的局部抗感染作用初乳中含有高浓度的sIgA 母乳喂养通过替代途径激活补体参与 型超敏反应 sIgA的合成和主要作用部位在黏膜 IgD是B细胞的重要表面标志B细胞的分化过程中首先出现mIgM mIgD的出现标志着B细胞成熟对防止免疫耐受有一定作用 四 IgD 血清中含量最低可与肥大细胞 嗜碱性粒细胞上的高亲和力Fc 受体 Fc R 结合 引起 型超敏反应Fc R 分布于巨噬细胞 B细胞 嗜酸粒细胞 五 IgE 四