免疫学概论与抗原

Immunology 医学免疫学,微生物与寄生虫教研室 黄雅丽,分子生物学（Molecular Biology）免疫学（Immunology）细胞生物学（Cell Biology）,推动现代生命科学前进的三架马车,免疫与疾病,免疫学概论,免疫学概论,免疫（immunity） 传统概念： 免疫可以免除疾病、针对病原微生物、对机体一定有利。现代概念：免疫是机体识别和排除抗原性异物的一种生理功能。免疫学（immunology） 研究宿主免疫系统识别并消除异物的应答过程及机制的科学,免除税赋，免除差役 immunitas,免于疫患，免除瘟疫 immunity,概 论,免疫（Immune）的定义,功能：1.免疫防御机体排斥外来抗原性异物2.免疫自稳机体IS维持内环境相对稳定。3.免疫监视是机体IS及时识别、清除体内突变、畸变和病毒干扰细胞的一种生理保护作用免疫：是机体免疫系统(IS)通过识别“自己”与“非己”抗原(Ag)，并对其产生免疫应答(IR)，发挥免疫防御、免疫自稳、免疫监视功能。正常情况下对人体有利，异常情况下对人体有害。,免疫（Immune）的定义,免疫（Immune）的功能,Serum sickness,在AIDS患者中念珠菌属感染是很常见的, 象鹅口疮（上图）尽管不危及生命但十分讨厌.播散性感染是少见的, 左图为念珠菌性肺炎，其类似于细菌性支气管肺炎.,HIV and AIDS,Systemic lupus erythematosus,免疫学概论,免疫系统的组成,（一）免疫器官 （二）免疫细胞 （三）免疫分子,免疫器官,中枢免疫器官 包括：骨髓（禽类为腔上囊）、胸腺 功能：免疫C发生、分化、成熟场所外周免疫器官 包括：淋巴结、脾、粘膜相关淋巴组织 功能：成熟淋巴C定居场所； T、B细胞对外来抗原产生免疫应答场所,骨髓,胸腺,脾,淋巴结,淋巴组织,脾脏,淋巴细胞的形成,骨髓,自然杀伤C,B细胞,T细胞,髓系祖C,淋系祖C,多能干C,中枢免疫器官 胸腺,巨噬C,分化的T细胞,T细胞,树突状C,外周免疫器官,淋巴结：,脾：,粘膜相关淋巴组织：,扁桃体、阑尾、呼吸道及消化道粘膜和粘膜下淋巴组织,1、过滤、清除异物 2、T、B细胞定居、增殖和接受Ag刺激发生IR场所3、参与淋巴C的再循环,最大的淋巴器官，具造血、贮血和过滤作用，也是成熟T、B细胞移居和Ag刺激后发生IR的重要场所。合成免疫效应物质,免疫器官,指参与IR或与IR相关的细胞。包括以下：,免疫细胞,淋巴C*,抗原提呈C（APC）捕获、加工和处理Ag并将Ag信息递呈给淋巴细胞,粒C等炎症反应C(粒C、红C和肥大C等),T细胞*,B细胞*,淋巴C：NK细胞*杀伤V感染C和肿瘤C,受Ag刺激后增殖分化，分别介导细胞免疫和体液免疫,造血干C,免疫细胞,免疫细胞,免疫球蛋白（Immunoglobulin （Ig）,活化B细胞（Activated B cell）,浆细胞(plasma cell),免疫细胞,免疫学概论,免疫类型,非特异,特异性,免疫的类型,一、非特异性免疫（天然免疫）种系进化中逐步形成可以遗传对一切异物均发挥作用,免疫的类型,二、特异性免疫(适应性免疫)接触抗原后产生仅对相应抗原有免疫有明显个体差异不能遗传,特点比较：,先天 后天,迅速 潜伏期,非特异性 特异性,无免疫记忆 有免疫记忆,非特异性免疫 特异性免疫,非特异性免疫的构成因素,1.屏障结构： 物理屏障 皮肤粘膜/血脑/血胎屏障； 化学屏障 皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀菌物质； 生物学屏障 2.非特异性效应细胞：中粒、单核/巨噬细胞、NK细胞 3.非特异性效应分子：补体、细胞因子、溶菌酶等,屏障结构,皮肤和粘膜屏障 阻挡微生物侵入（机械阻挡） 化学物质抑杀微生物血脑屏障 阻挡微生物或其他大分子异物从血入脑组织或脑脊液胎盘屏障 阻挡母体微生物进入胎儿,免疫细胞,吞噬细胞： 大吞噬细胞单核-巨噬细胞系统 小吞噬细胞中性粒细胞、嗜酸性粒细胞吞噬功能全过程：接触、吞入、杀灭吞噬作用的后果： 完全吞噬 异物被消化破坏 不完全吞噬异物不被杀灭，反而得到庇护在吞噬细胞内增殖。,补体系统（见后面章节）防御素（自学）溶菌酶（自学）细胞因子（见后面章节）,免疫分子,小结：非特异性免疫的构成,抗原,特异性免疫,可刺激机体产生特异性免疫应答的物质,抗原决定基,个体发育过程中接触特定抗原而产生。,仅针对该特定抗原而发生反应。,后天获得；有特异性；有记忆性；在感染后期发挥作用,特异性免疫（specific immunity）,学习要求,掌握,熟悉,了解,现代免疫的概念，免疫的三大功能，天然免疫的组成,免疫学发展历史，免疫学的重要性,免疫器官的分类和功能,Immunology 抗原,微生物与寄生虫教研室 张韧,教学目的：,1、掌握抗原、抗原决定簇的概念；决定抗原性的因素。2、熟悉完全抗原与半抗原，医学上常见的抗原；3、了解抗原的分类。,学习要求,第一章 抗原（Ag）,基本概念一.抗原（antigen, Ag）：1、是指能启动机体的免疫应答（IR），2、且能与相应的免疫应答产物结合， 并发生一系列生物效应的物质。（教材）：能与TCRBCR结合，启动IR，并能与相应IR产物（Ab和效应T细胞）发生特异性结合的物质，又称免疫原。,抗原举例：如细菌与病毒,球形,杆状,弹状病毒,二.抗原的两种特性 1.免疫原性：即能刺激机体产生免疫应答，包括诱导产生特异性抗体及效应T细胞。如伤寒杆菌机体伤寒抗体 2.免疫反应性：是指能与抗体或效应T细胞在体内外发生特异性结合的能力。如伤寒杆菌伤寒抗体细菌凝集,电解质,三.完全抗原（ immunogen或complete antigen）：同时具有免疫原性和免疫反应性的物质。如大多数天然抗原物质细菌病毒等。四.不完全抗原（incomplete antigen）或半抗原（hapten，H ）：只能与抗体结合而不能刺激产生抗体者，称不完全抗原或半抗原，多为简单的小分子物质如多糖、青霉素等。,第一节 决定抗原免疫原性的条件,一、异物性异物是指在胚胎期未与免疫活性细胞充分接触过的物质，异物性强弱取决于其与机体的亲缘关系二、一定的理化性质分子量大小及化学结构的复杂性。大分子物质，分子量1万。有一定化学组成和结构。如：蛋白质免疫原性最强例外：明胶分子量一万，但抗原性很弱,10kD,100kD,100kD ）,直链氨基酸,加苯环氨基酸（2%酪氨酸）,（免疫原性很弱）,（免疫原性大大增强）,分子构象(conformation)的易接近性(accessibility),抗原性 +,酪氨酸 多聚丙氨酸 谷氨酸 多聚赖氨酸,+,机体对抗原的应答是受免疫应答基因（主要是MHC）控制的。因个体遗传基因的不同，人群中对同一抗原可有高、中、低不同程度的应答。,年龄、性别、健康状态,青壮年强于幼年和老年,雌性比雄性动物抗体生成高,感染、免疫抑制剂的应用,三、宿主因素,四、佐剂的使用预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原免疫应答或改变免疫应答类型的物质 氢氧化铝、明矾等,第二节抗原的特异性,一、概念：抗原诱导机体产生应答及与应答产物发生反应均具有专一性。痢疾杆菌刺激机体抗痢疾杆菌抗体 结合二、物质基础：抗原物质表面的抗原决定基三、抗原决定基（AD）：又称表位概念：抗原分子中决定抗原特异性的基本结构或化学基团，它是Ag与TCRBCR及Ab特异结合的基本单位。其化学组成、空间排列和立体构型决定Ag特异性。,抗原特异性的物质基础抗原决定基：抗原分子上决定抗原特异性的特殊化学基团,没有发现一个表位同时被T细胞和B细胞识别。,四、交叉抗原,某些特定抗原不仅可与其诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞结合或相互作用，还可与其他抗原诱生的抗体或致敏淋巴细胞发生反应。此种抗原称为交叉抗原。物质基础共同决定基的存在,A,B,甲菌,机体,抗A抗体抗B抗体,A,C,机体,抗A抗体抗C抗体,乙菌,第三节、抗原的分类,一、据Ag诱生抗体对T细胞的依赖性1.胸腺依赖性抗原(thymus dependent antigen ,TD-Ag)：如大多数蛋白质抗原病原M、血C、血清蛋白2.胸腺非依赖性抗原(thymus independent antigen,TI-Ag)：如细菌脂多糖、荚膜多糖。,二、据Ag与机体亲缘关系分类,1.异种Ag:如各种病原M及其产物（外毒素）、植物蛋白、动物免疫血清、异种器官移植物等2.同种异型Ag:如红细胞血型抗原：ABO、Rh血型抗原人类白细胞抗原（HLA）：存在于人类WBC、血小板和有核细胞膜上的特异性Ag。,同种异型抗原 ABO血型系统（ABO blood group system）根据人类红细胞表面血型抗原A和B的有无，可分为A，B，AB和O型。人类ABO血型系统的分类,ABO血型抗原是由复杂的寡糖和多肽组成,二、据Ag与机体亲缘关系分类,3.自身Ag:自身免疫病隐蔽自身Ag：如眼晶体、精子等因外伤手术等释放入血修饰自身Ag：如自身组织成分因感染、药物、辐射而变性4.异嗜性Ag:一种与种属无关、存在于人、动物和M之间的共同抗原。意义：辅助诊断某些疾病如外斐反应辅诊立克次体病与某些疾病发病有关如A族溶血性链球菌感染后肾小球肾炎、心肌炎,三、据Ag来源分类天然Ag：细菌、病毒、粉尘、异种血清等人工Ag:如基因重组疫苗四、据Ag激活T细胞的能力分类普通Ag普通蛋白质Ag可激活机体11万110万的T细胞超抗原（SAg）：可直接与Ag受体结合，具有强大刺激能力，只需极低浓度（1-10ngml）即可激活大量(2%-20%)T细胞，产生极强的免疫应答。,教学目的：,1、掌握抗原、抗原决定簇的概念；决定抗原性的因素。2、熟悉完全抗原与半抗原，医学上常见的抗原；3、了解抗原的分类。,学习要求,复习题,1、切除胸腺的新生鼠的淋巴结中缺乏（ ） A巨噬细胞 B淋巴细胞 CT细胞 DB细胞 E粒细胞2、免疫细胞发生、分化、成熟的场所是（ ） A.骨髓和淋巴结 B.胸腺和脾脏 C.淋巴结和胸腺 D.骨髓和脾脏 E.胸腺和骨髓,C,E,