医学免疫学复习总结(详细)

第一章第一章 免疫学概念免疫学概念 1 免疫学免疫学 Immunology 是研究免疫系统的结构与功能 并通过对其在免疫应答过程中所产生的免疫保护与免疫损伤机制的研究 探 讨有效的免疫措施 实现以防病 治病为目的的一门现代医学学科 2 医学免疫学医学免疫学 Medical Immunology 研究人体免疫系统结构和功能的一门学科 阐明免疫系统识别抗原和危险信号后发生免疫应答及其清除抗原异物的规律 探讨免疫功能异常所致病理过程和疾病发生发展的机制 并为诊断 预防和治疗某些免疫相关疾病提供理论基础和技术方法 3 免疫学的形成与发展形成与发展 经验免疫学时期 科学免疫学时期 现代免疫学时期 4 科学免疫学时期 科学免疫学时期 19 世纪中叶开始 病原体的发现 微生物学的发展 推动了抗感染免疫的发展 一 科学免疫学的兴起兴起 二 细胞免疫和体液免疫学派的形成学派的形成 细胞免疫的发现 抗体的发现及应用 补体的发现及应用 过敏反应的发现 抗体是 球蛋白 抗体是四肽链结构 三 免疫学重大学说和理论重大学说和理论 1897 年 Paul Ehrlich 提出了抗体产生的侧链学说 创立体液免疫学说 克隆选择学说 Burnet 1957 Clone selection theory 体内存在识别各种抗原的免疫细胞克隆 抗原通过细胞受体选择相应的克隆细胞并使之活化和增殖 变成抗 体产生细胞和免疫记忆细胞 胚胎时期与抗原接触的免疫细胞可被破坏或抑制 禁忌细胞株 部分免疫细胞可因 突变而与自身抗原起反应 1945 免疫耐受的发现 1975 年单克隆抗体技术的建立 免疫网络学说 四 对免疫系统的全面认识 抗体多样性的遗传基础 Ig 基因编码的重排 T 细胞抗原识别受体的编码基因 MHC 的发现 免疫遗传学 细胞因子及其受体 信号转导的研究 5 免疫 免疫 immunity 是机体识别和排斥抗原性异物的一种生理功能 1 免疫应答主要分为哪几个阶段免疫应答主要分为哪几个阶段 免疫应答反应 immune response 是指机体免疫系统接受抗原刺激发生一系列反应 并以排出或分解该抗原为目 的的反应过程 免疫应答的过程主要分为 识别阶段 recognition phase 抗原识别处理传递信息 活化阶段 activation phase 免疫细胞活化增殖产生效应细胞 分子 效应阶段 response phase 执行效应功能 2 中枢免疫器官对免疫细胞的发育起什么作用中枢免疫器官对免疫细胞的发育起什么作用 中枢免疫器官是免疫细胞产生 分化和成熟的场所 一 中枢淋巴器官 骨髓 1 是造血干细胞生成 分化发育的场所 2 是功能性 B 细胞分化成熟的唯一场所 3 提供各种免疫细胞的前体细胞 T 细胞分 化成熟的场所 胸腺 T 细胞分化成熟的场所 3 外周免疫器官外周免疫器官主要由哪些组织与器官组成组成 在免疫应答中发挥什么作用作用 外周免疫器官是免疫应答的场所 二 外周淋巴器官 淋巴结 脾脏 粘膜相关淋巴组织 扁桃体 阑尾等 外周免疫器官及外周淋巴组织既是淋巴细胞再循环的起点和中途站 也是淋巴细胞归巢的终点 淋巴细胞在发挥 免疫效应的同时 被归巢受体引导回该类细胞的原定居处 进行修整 增殖和发育 以提高该类淋巴细胞的数量 和功能 这是保证淋巴细胞功能健全的重要环节 4 T 淋巴细胞 淋巴细胞 B 淋巴细胞与淋巴细胞与 NK 细胞的主要功能细胞的主要功能分别是什么 淋巴细胞 能增殖分化并产生免疫效应 T 细胞 Thymus dependent cell B 细胞 Bone marrow dependent cell NK 细胞 Natural Killer cell 免疫辅助细胞 参与辅助淋巴细胞的活化 吞噬细胞 phagocyte 树突状细胞 Dendritic Cell DC 免疫应答细胞 参与免疫应答中的某一环节 中性粒细胞 嗜酸性粒细胞 嗜碱性粒细胞 肥大细胞 7 临床免疫学主要的研究方向研究方向是什么 临床免疫学发展的主要方向是将基础免疫学研究所取得的理论成果应用于临床疾病的诊治 探讨新的免疫现 象与临床疾病的关系 进一步推动临床免疫学与各相关学科的发展 为人类的生命健康作出重要贡献 8 免疫学检验可分为几个部分免疫学检验可分为几个部分 可分为两部分 利用免疫检测原理与技术 检测免疫活性细胞 抗原 抗体 补体 细胞因子 细胞粘附分子等免疫相关物质 利用免疫检测原理与技术 检测体液中微量物质如激素 酶 血浆微量蛋白 血液药物浓度 微量元素等 9 临床免疫学及免疫检验在移植免疫 肿瘤免疫中的意义 移植免疫学 transplantation immunology 移植免疫学是通过组织 细胞或器官移植 以替代机体丧失功能的组织器官或细胞 移植后保 证移植物存活 不发生排斥反应的一门科学 是现代医学中临床治疗的一项重要手段 肿瘤免疫学 tumor immunology 是研究肿瘤相关抗原和肿瘤的免疫诊断 肿瘤的发生发展与机体的免疫状况 机体对肿瘤的免疫应答和抗肿瘤免疫效应机制的一门分支学科 10 现代免疫学技现代免疫学技术包括了哪些方法 放射免疫技术 化学发光免疫技术 荧光免疫技术 流式细胞免疫技术 酶联免疫技术 免疫印迹技术 速率散射免疫技术 单克隆抗体技术 6 免疫防御 免疫防御 immunological defence 指机体排斥外源性异物的能力 病理表现 超敏反应 强 免疫缺陷病 弱 免疫自稳 immunological homeostasis 指机体识别和清除自身衰变残损的组 织细胞的能力 以维持正常内环境稳定 病理表现 自身免疫性疾病 免疫监视 immunological surveillance 指机体杀伤和清除异常突变细胞的能力 以监视和抑制恶性肿瘤在体内生长 病理表现 肿瘤或病毒持续性感染 7 免疫系统免疫系统 immune system 由免疫器官 免疫细胞和免疫分子构成 淋巴组织及免疫细胞分布于机体全身 执行免疫防卫功能 维持机体内 环境正常的生理功能及动态平衡 免疫器官按功能不同 分为中枢免疫器官和外周免疫器官 8 免疫分子免疫分子 是由一些免疫活性细胞或相关细胞分泌的蛋白质及小分子多肽物质组成 它们参与机体的免疫反应或免疫调 节 9 主要的免疫分子 免疫球蛋白 Immunoglobulin Ig 补体系统 Complement C 细胞因子 Cytokine 细胞粘附分子 Cell Adhesion Molecules CAM 白细胞分化抗原 Cluster Differentiation antigen CD 第二章第二章 免疫器官和组织免疫器官和组织 1 人体八大系统人体八大系统 运动系统 神经系统 内分泌系统 循环系统 呼吸系统 消化系统 泌尿系统 生殖系统 免疫系统 2 阑尾阑尾在胎儿和青少年时期起有重要的作用 胎儿出生后 淋巴组织开始少量积聚在阑尾中 在 20 30 岁时达到 最高峰 以后迅速下降 到了 60 岁后完全消失 在人类的发育早期 阑尾作为一种淋巴器官 有助于 B 淋巴细胞 的成熟 3 免疫器官和组织免疫器官和组织 中枢免疫器官 外周免疫器官和组织 4 中枢免疫器官中枢免疫器官 又称初级淋巴器官 是免疫细胞发生 分化 发育和成熟的场所 骨髓 胸腺 5 骨髓 骨髓 bone marrow 造血组织 各类免疫细胞的发生场所 黄骨髓 网状细胞 成纤维细胞 血窦内皮细胞 巨噬细胞等 红骨髓 造血干细胞和各类处于不同分化阶段的血细胞 6 造血干细胞 造血干细胞 hematopoietic stem cell HSC 具有高度自我更新能力和多能分化潜能的造血前体细胞 血细胞均由其分化而来 HSC 在造血组织中所占比例极低 还不到 0 01 形态上难以与其他单个核细胞相区别 不表达各种成熟血细胞谱系相关的表面标志 主要表面标志 CD34 CD117 7 细胞外基质细胞外基质 extracellular matrixc ECM 是由动物细胞合成并分泌到胞外 分布在细胞表面或细胞之间的大分子 主要是一些多糖和蛋白 或蛋白 聚糖 这些物质构成复杂的网架结构 支持并连接组织结构 调节组织的发生和细胞的生理活动 细胞外基质是 动物组织的一部分 不属于任何细胞 它决定结缔组织的特性 对于一些动物组织的细胞具有重要作用 组成可分为三大类 糖胺聚糖 glycosaminoglycans 蛋白聚糖 proteoglycan 它们能够形成水性的胶状物 在这种胶状物中包埋 有许多其它的基质成分 结构蛋白 如胶原和弹性蛋白 它们赋予细胞外基质一定的强度和韧性 粘着蛋白 adhesive 又称纤维连接蛋白 纤粘蛋白 8 造血诱导微环境 造血诱导微环境 由基质细胞及其所分泌的多种细胞因子 如 IL 3 IL 4 IL 6 IL 7 SCF GM CSF 等 与细胞外基质共同构成 造血细胞赖以生长发育和成熟的环境 9 骨髓的功能 骨髓的功能 1 各类血细胞和免疫细胞发生的场所 造血干细胞 髓样干细胞 粒细胞 多形核白细胞 单核细胞 树突状细胞 红细胞 血小板 淋巴样干细胞 淋巴细胞 B 淋巴细胞 T 淋巴细胞 树突状细胞 尚未接触过抗原的成熟 T B 细胞被称为初始淋巴细胞 naive 2 B 细胞和 NK 细胞分化成熟的场所 3 再次体液免疫应答发生的主要场所 脾 淋巴结发生的再次应答 抗体产生速度快 持续时间短 骨髓发生的再次应答 缓慢 持久产生大量抗体 血清抗体的主要来源 10 造血干细胞造血干细胞 其一 高度的自我更新或自我复制能力 其二 可分化成所有类型的血细胞 造血干细胞采用不对称的分裂方式 由一个细胞分裂为两个细胞 其中一个 细胞仍然保持干细胞的一切生物特性 从而保持身体内干细胞数量相对稳定 这就是干细胞自我更新 而另一个 则进一步增殖分化为各类血细胞 前体细胞和成熟血细胞 释放到外周血中 执行各自任务 直至衰老死亡 这 一过程是不停地进行着的 11 胸腺 胸腺 thymus T 细胞分化 发育 成熟的场所 胚胎第 9 周出现 第 20 周发育成熟 是发生最早的免疫器官 但胸腺的大 小和结构随年龄的不同而又明显差异 老年期胸腺明显萎缩 皮质和髓质被脂肪组织取代 T 细胞发育成熟减弱 导致老年个体免疫功能减退 12 胸腺的结构和细胞组成 胸腺的结构和细胞组成 胸腺细胞 处于不同阶段的 T 细胞 胸腺基质细胞 胸腺上皮细胞 巨噬细胞 树突状细胞 成纤维细胞 胸腺小叶 小叶的外层为皮质 内层为髓质 1 皮质 浅皮质和深皮质 皮质内 85 90 的细胞为胸腺细胞 主要是未成熟 T 细胞 2 髓质 含有疏散分布的较成熟的胸腺细胞 常见赫氏小体 胸腺小体 是胸腺结构的重要特征 13 胸腺微环境 胸腺微环境 主要由胸腺基质细胞 细胞外基质及局部活性因子组成 是决定 T 细胞分化 增殖和选择性发育的重要条件 其中胸腺上皮细胞是胸腺微环境最重要的组分 以两种方式影响胸腺细胞的分化和发育 1 分泌细胞因子和胸腺肽类分子 细胞因子 SCF IL 1 IL 2 IL 6 IL 7 TNF CM CSF 胸腺肽类分子 胸腺素 胸腺肽 胸腺生成素 2 细胞 细胞间相互接触 14 胸腺的功能 胸腺的功能 1 T 细胞分化 成熟的场所 从骨髓迁入胸腺的 T 细胞前体 胸腺细胞 循被膜下 皮质 髓质移行 在胸腺微环境中 经过阳性选择和 阴性选择过程 约 90 以上的胸腺细胞发生凋亡 少部分胸腺细胞获得自身免疫耐受和 MHC 限制性抗原识别能力 发育成熟为初始 T 细胞 离开胸腺经血液循环至外周免疫器官 2 免疫调节作用 3 自身耐受的建立与维持 阴性选择 15 外周免疫器官外周免疫器官又称次级淋巴器官 是成熟淋巴细胞定居的场所 也是免疫应答的主要部位 淋巴结 lymph node 全身 500 600 个淋巴结 是哺乳类动物特有的器官 水禽也有两对淋巴结 是结构最完备 的外周免疫器官 脾 脏 黏膜相关淋巴组织 16 淋巴结的结构 淋巴结的结构 1 皮质区 浅皮质区 非胸腺依赖区 B 细胞定居场所 大量 B 细胞聚集成初级淋巴滤泡 淋巴小结 初级淋巴滤泡主要含未受抗原刺激的初始 B 细胞 无生发中心 受抗原刺激后 淋巴滤泡内出现生发中心 称为 次级淋巴滤泡 内含大量增殖分化的 B 淋巴母细胞 后者可向内转移至淋巴结中心部髓质的髓索 分化为浆细胞 并产生抗体 深皮质区 副皮质区 胸腺依赖区 T 细胞定居场所 含大量高内皮微静脉 HEV 由内皮细胞组成 呈非连续状的毛细血管后微静脉 是沟通血液循环和淋巴循环的 重要通道 血液中的淋巴细胞由此进入淋巴结 2 髓质区 髓索 致密聚集的淋巴细胞组成 主要为 B 和浆细胞 部分 T 和 M 髓窦 富含 M 有较强的捕捉 清除病原体的作用 与皮质淋巴窦结构相通 17 淋巴结的功能淋巴结的功能 1 T B 细胞定居的场所 B 细胞 25 T 细胞 75 2 免疫应答发生的场所 B 细胞受刺激活化后增殖分化生成大量的浆细胞 T 细胞在淋巴结内增殖分化为致敏淋 巴细胞 不管发生哪类免疫应答 都会引起局部淋巴结肿大 3 参与淋巴细胞再循环 HEV 淋巴结 胸导管 血液 4 过滤作用 淋巴窦内 M 吞噬 清除病原体等异物 起到净化淋巴液 防止病原体扩散的作用 淋巴结主要针对引流淋巴液而来的抗原产生免疫应答 18 脾 脾 spleen 实质分为白髓和红髓白髓和红髓 脾是胚胎时期的造血器官 后来演变为最大的外周免疫器官在结构上不与淋巴管道相连 也无淋巴窦 但含有大 量血窦 因其含血量丰富 能够紧急向其他器官补充血液 所以有 人体血库 之称 19 脾的结构脾的结构 1 白髓 动脉周围淋巴鞘 中央动脉周围厚层弥散淋巴组织 T 细胞区 密集 T 少量 DC 及 M 脾小结 动脉周围淋巴鞘的旁侧 为 B 细胞区 大量 B 少量 M 和 FDC 边缘区 红 白髓交界处 含 T B 较多 M 2 红髓 脾索 索条状组织 含 B 浆细胞 M DC 脾血窦 脾索之间 充满血液 汇入小梁静脉 再于脾门汇合为脾静脉出脾 脾索和脾血窦中的 M 能吞噬和清除衰老的血细胞 免疫复合物或其他异物 并具有抗原提呈作用 20 脾的功能 脾的功能 1 T B 细胞定居的场所 T 细胞 占 40 B 细胞 占 60 2 免疫应答发生的场所 脾脏是针对血源性抗原产生免疫应答的主要场所 也是体内产生抗体的主要器官 3 合成生物活性物质 如某些补体成分和细胞因子等 4 过滤作用 90 的循环血液流经脾脏 脾脏内 M 巨噬细胞 和 DC 树突状细胞 均有较强的吞噬作用 21 黏膜相关淋巴组织 黏膜相关淋巴组织 mucosa associated lymphoid tissue MALT 亦称黏膜免疫系统 主要指呼吸道 胃肠道及泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在的淋巴组织 以及含 有生发中心的淋巴组织 如扁桃体 小肠派尔集合淋巴结及阑尾等 是发生黏膜免疫应答的主要部位 MALT 构成 了人体重要的防御屏障 人体黏膜的表面积约为 400 平方米平方米 是病原体等抗原性异物入侵机体的主要途径 故 MALT 是人体重要的防 御屏障 机体近 50 的淋巴组织分布于黏膜系统 是发生局部特异性免疫应答的主要部位 22 MALT 的组成的组成 肠相关淋巴组织 GALT 是位于肠黏膜下的淋巴组织 由派尔集合淋巴结 阑尾 孤立淋巴滤泡 上皮内淋巴 细胞及固有层中弥散分布的淋巴细胞组成 主要抵御肠道病原微生物感染 其中派尔集合淋巴结和上皮内淋巴细胞在摄取肠道抗原及黏膜免疫应答中发挥重要作用 鼻相关淋巴组织 NALT 包括咽扁桃体 腭扁桃体 舌扁桃体及鼻后其他淋巴组织 主要抵御经空气传播的病原 微生物的感染 支气管相关淋巴组织 BALT 主要分布于各肺叶的支气管上皮下 其结构与派尔集合淋巴结相似 23 MALT 的功能及其特点 1 行使黏膜局部免疫应答 2 产生分泌型 IgA SIgA 24 淋巴细胞归巢 淋巴细胞归巢 lymphocyte homing 血液中淋巴细胞选择性趋向迁移并定居于外周免疫器官的特定区域或特定组织的过程 称为淋巴细胞归巢 分子基础 淋巴细胞与特定组织 HEV 表面的黏附分子的相互作用 25 淋巴细胞再循环淋巴细胞再循环 淋巴细胞在血液 淋巴液 淋巴器官和组织间周而复始循环的过程称淋巴细胞再循环 lymphocyte recirculation 淋巴细胞再循环途径 在淋巴结 淋巴细胞 HEV 淋巴结实质 髓窦 输出淋巴管 胸导管 左锁骨下静脉 血液 在脾 淋巴细胞 脾动脉 白髓 脾索 脾血窦 脾静脉 在其他组织 淋巴细胞穿过毛细血管壁进入组织间隙 随淋巴液回流至局部淋巴结后 再经输出淋巴管进入胸导 管和血液循环 26 再循环的生物学意义 再循环的生物学意义 淋巴细胞在外周免疫器官和组织分布更合理 淋巴组织可不断从循环池中得到新的淋巴细胞补充 有利于增强整个机体的免疫功能 增加淋巴细胞与抗原及 APC 接触的机会 有利于适应性免疫应答的产生 使机体所有免疫器官与组织相互联系构成一个有机整体 参与再循环的淋巴细胞以 T 细胞为主 再循环是维持机体正常免疫应答并发挥免疫功能的必要条件 第三章第三章 抗抗 原原 10 抗原 抗原 antigen Ag 是能够刺激机体 T B 淋巴细胞产生特异性免疫效应物质 即抗体或致敏淋巴细胞 并且能与应答产生的抗 体或致敏淋巴细胞特异性结合的物质 是启动免疫应答的始发因素 自然界中存在大于 1017 种抗原 11 抗原的化学本质抗原的化学本质 蛋白质 多肽 多糖 类脂 脂肪 DNA RNA 简单化合物 12 抗原的基本特性抗原的基本特性 1 免疫原性免疫原性 immunogenicity 抗原能刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力 2 免疫反应性免疫反应性 immunoreactivity 抗原能与其诱生的抗体或致敏淋巴细胞特异性反应的能力 所有抗原都具免疫原性和免疫反应性吗 名词解释 13 抗原表位 抗原表位 决定抗原特异性的分子结构基础 表位 epitope 抗原分子中决定免疫应答特异性的特殊化学基团 又称抗原决定基 antigenic determinant AD 抗原通过表位与相应淋巴细胞表面的抗原识别受体 TCR BCR 或者特异性抗体结合 组成 5 15 个氨基酸残基 多糖残基或核苷酸 14 交叉反应 交叉反应 cross reaction 抗体或活化淋巴细胞对具有共同抗原表位的不同抗原的反应 共同抗原表位 common epitope 不同抗原间含有的相同或相似的抗原表位 交叉抗原 cross antigen 含有共同抗原表位的不同抗原 交叉反应的实际意义 针对病原体微生物的免疫应答可能导致对人体的免疫损伤 进行特异性诊断或鉴定时 需排除交叉抗原可能产生的干扰 应用交叉抗原可能诱导出针对难于制备抗原的免疫应答 17 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂 除了通过 TCR BCR 特异性激活 T B 细胞应答的抗原外 某些物质可非特异性激活 T B 细胞应答 称为免疫刺 激剂 一 超抗原超抗原 superantigen SAg 1 概念 只需极低浓度 1 10ng ml 即可非特异性激活人体总 T 细胞库中的 2 20 的 T 细胞克隆 产生极强的免疫应 答 其本质是多克隆激活剂 普通抗原含若干表位 一般只能激活万分之一至百万分之一的 T 细胞克隆 2 作用特点 抗原无需处理 直接直接与 MHC II 类分子和 TCR V 结合 无 MHC 限制性 同 MHC II 类分子结合 增加 TCR 与 SAg 的亲和力 SAg 所诱导的细胞应答 其效应并非针对 SAg 本身 而是通过分泌大量炎症性细胞因子导致中毒性休克 多器官 衰竭等严重病理过程的发生 3 种类 外源性超抗原 主要为细菌的代谢产物 如金黄色葡萄球菌肠毒素 SE 毒素休克综合症毒素 1 TSST1 A 族链球菌 M 蛋白 致热外毒素等 内源性超抗原 主要为逆转录病毒产物 如病毒 DNA 与宿主 DNA 整合 表达的病毒蛋白质产物 二 佐佐 剂剂 adjuvant 1 概念 先于抗原或同时与抗原混合注射机体 可增强抗原的免疫原性的物质 2 应用 1 能增强弱免疫原性物质的免疫原性 常用于增强一些小分子疫苗的免疫原性 2 可使剂量不足的免疫原产生有效的免疫应答 如免疫制备抗体等 3 种类 生物性佐剂 如卡介苗 短小棒状杆菌 脂多糖和细胞因子 无机化合物 如氢氧化铝 人工合成物 如双链多聚肌胞苷酸 polyI C 有机物 如矿物油 植物油 脂质体 如免疫刺激复合物 ISCOMs 4 佐剂的作用机制 改变抗原物理性状 延缓抗原降解 延长抗原在体内潴留时间 刺激抗原提呈细胞 增强其对抗原的加工和提呈 刺激淋巴细胞的增殖分化 增强和扩大免疫应答 三 丝裂原 丝裂原 mitogen 亦称有丝分裂原 通过与淋巴细胞表面相应受体结合 刺激静止淋巴细胞转化为淋巴母细胞并进行有丝 分裂 从而激活某一类淋巴细胞的全部克隆 被广泛应用于体外机体免疫细胞活性的检测 作用于 人和小鼠 T B 淋巴细胞的丝裂原 T 细胞 B 细胞 T 细胞 B 细胞 刀豆蛋白 A Con A 植物血凝素 PHA 商陆丝裂原 PWM 脂多糖 LPS 葡萄球菌蛋白 A SPA 2 试述抗原表位的分类与特性抗原表位的分类与特性 根据表位中氨基酸的空间结构分类 1 顺序表位 sequential epitope 由连续线性排列的氨基酸构成 又称线性表位 2 构象表位 conformational epitope 由不连续排列 但在空间上彼此接近形成特定构象的若干氨基酸组 成 按识别表位的淋巴细胞分类 1 T cell epitope only recognized by TCR T 细胞表位是抗原提呈细胞加工提呈的抗原肽 呈线性排列 2 B cell epitope only recognized by BCR or antibody B 细胞表位是天然的 位于分子的表面或转折处 为构象决定基或顺序决定基 是抗原分子的三级结构 3 试比较比较 TD Ag 和和 TI Ag 的特点的特点 根据诱生抗体时是否需 T 细胞参与分类 1 胸腺依赖性抗原 TD Ag 此类抗原刺激 B 细胞产生抗体的过程中必需依赖 T 细胞辅助 绝大多数蛋白质抗原属于此类抗原 由 T 细胞 表位和 B 细胞表位组成 2 胸腺非依赖性抗原 TI Ag 此类抗原刺激 B 细胞产生抗体不依赖 T 细胞 如少数多糖抗原 由多个重复的 B 细胞表位组成 4 简述影响抗原免疫原性的主要因素影响抗原免疫原性的主要因素 一 抗原的理化性质 内因 1 异物性 亲缘关系越远 异物性越强 免疫原性越强 2 化学属性 糖蛋白 脂蛋白 多糖 脂多糖 脂类 某些情况下细胞核成分如 DNA 组蛋白 自身抗 DNA 组蛋白抗体 抗核抗体 自身免疫病 3 分子量 分子量越大 免疫原性越强 抗原表位多 抗原分子结构复杂 不易被降解 持续刺激免疫细胞 100kD 强免疫原 皮下注射 肌肉注射 腹腔注射 静脉注射 口服 13 抗原特异性 抗原特异性 antigenic specificity 抗原刺激机体产生适应性免疫应答及其与应答效应产物发生结合均显示专一性 表现在两个方面 免疫原性的特异性 指某一特定抗原只能激发机体产生针对该抗原的特异性抗体和 或致敏淋巴细胞 免疫反应的特异性 指某一特定抗原只能与其特异性抗体和 或致敏淋巴细胞结合而出现反应 14 半抗原半抗原 hapten 指仅具备免疫反应性而不具有免疫原性的物质 若将半抗原与另一种蛋白质分子 载体 carrier 偶联起来 则具有了刺激机体产生抗半抗原抗体的能力 载体载体 carrier 赋予半抗原免疫原性的大分子物质 完全抗原完全抗原 complete antigen 同时具有免疫原性和抗原性的物质 15 抗原结合价 抗原结合价 antigenic valence 是指一个抗原分子中能与抗体结合的抗原表位总数 仅含一个表位的抗原为一价抗原 天然蛋白大分子通常为多价抗原 含多种 多个表位 一个半抗原相当于一个抗原表位 16 异嗜性抗原 异嗜性抗原 hetorophilic antigen 又称 Forssman 抗原 是指一类与种属无关的存在于人 动物 植物和微生物之间的共同抗原共同抗原 17 自身抗原 自身抗原 autoantigen 在正常情况下 机体对自身组织细胞不会产生免疫应答 即自身耐受 但在感染 外伤 服用某些药物等影 响下 使隔离抗原释放 或改变和修饰了自身组织的抗原结构 诱发对自身抗原的应答 18 内源性抗原内源性抗原 在机体细胞内合成的抗原 外源性抗原 来源于细胞外的抗原 机体内抗原提呈细胞可将其摄入 加工处理后 递呈给 T 细胞 第四章第四章 抗抗 体体 掌握抗体与免疫球蛋白的概念 免疫球蛋白的基本结构 功能区及其功能 免疫球蛋白的功能 五类免疫球蛋白 的特性与功能 熟悉免疫球蛋白的水解片断 多克隆抗体 单克隆抗体的概念 了解免疫球蛋白的异质性 基因工程抗体 一 名词解释 抗体 免疫球蛋白 CDR 独特型 调理作用 ADCC 单克隆抗体 二 问答题 1 试述抗体分子的分子结构 功能区和酶解片段 2 简述抗体的主要生物学功能 3 简述五类 Ig 分子的特性及功能 1 抗体的发现抗体的发现 1890 年德国学者 Behring 和日本学者北里用白喉杆菌外毒素免疫动物 在其血清中发现一种能中和这种外毒 素的组分称为白喉抗毒素 这是在血清中发现的第一种抗体 2 抗体 抗体 antibody Ab 是免疫系统在抗原刺激下 由 B 细胞增殖分化成的浆细胞所产生的 能与相应抗原特异性结合的球蛋白 主要存在于血清等体液中 是介导体液免疫应答的重要效应分子 3 免疫球蛋白 免疫球蛋白 immunoglobulin Ig 具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白 抗体是从生物学功能生物学功能上讲 免疫球蛋白是从化学结构化学结构上讲 所有的所有的 Ab 都是都是 Ig Ig 并非都是并非都是 Ab 四个近义词 抗体 免疫球蛋白 抗血清 免疫血清 丙种球蛋白 球蛋白 4 抗体的基本结构抗体的基本结构 由两条完全相同的重链重链和两条完全相同的轻链轻链通过二硫键连接的呈 Y 形的单体 每条肽链由若干个约含 110 个氨基酸 序列相似但功能不同的结构域 功能区 功能区 组成 5 抗体分子的二级结构抗体分子的二级结构 由几股多肽链折叠形成的两个反向平行的 片层经一个链内二硫键连接而成的 三明治三明治 样的样的 桶状桶状 结构结构 6 重链 重链 heavy chain H 链 链 由 450 550 个氨基酸组成 分子量 50 75kD 根据抗原性差异分为 5 类 链 链 链 链 链 IgM IgG IgA IgD IgE 其中 IgG 分为 IgG1 4 亚类 IgA 分为 IgA1 和 IgA2 亚类 7 轻链 轻链 light chain L 链 链 由 214 个氨基酸组成 分子量 25kD 分为 链和 链 据此将 Ab 分为 型和型和 型型 其中 可分为 1 2 3 和 4 四个亚型 正常人血清抗体 约为 2 1 一个天然 Ab 分子 两条重链类别相同 两条轻链型别相同 但每类 Ab 的轻链都可以有 链和 链 两型轻 链的功能无差异 8 可变区和恒定区可变区和恒定区 轻链和重链靠近 N 端的氨基酸序列变化较大 形成的结构域称为可变区 可变区 V 区 区 分别占重链和轻链的 1 4 和 1 2 靠近 C 端的氨基酸序列相对恒定 形成的结构域称为恒定区 恒定区 C 区 区 分别占重链和轻链的 3 4 和 1 2 9 可变区可变区 VH 和 VL 各有 3 个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变 称为高变区 高变区 HVR 该区域形成与抗原表位互补的空 间构象 又称为互补决定区 互补决定区 CDR VH 和 VL 共 6 个 CDR 共同组成 Ab 的抗原结合部位 的抗原结合部位 决定抗体的特异性 V 区中 CDR 之外区域的氨基酸序列相对变化不大 称为骨架区 骨架区 FR 10 恒定区恒定区 IgG IgA IgD CH1 3 IgM IgE CH1 4 同一种属的个体 所产生针对不同抗原的同一 类别 Ab 其 V 区各异 但 C 区相同 其免疫原性相同 11 铰链区铰链区 位于 CH1 和 CH2 之间 富含脯氨酸 易伸展弯曲 改变 Ab 两臂的距离 有利于两臂同时结合两个相同的抗 原表位 易被木瓜蛋白酶 胃蛋白酶等水解 12 抗体的辅助成分抗体的辅助成分 一 J 链 链 joining chain 由 124 个氨基酸组成 富含半胱氨酸的糖蛋白 由浆细胞合成 将单体 Ab 分子连接 为二聚体或多聚体 二 分泌片 分泌片 secretory piece SP 由黏膜上皮细胞合成和分泌的含糖肽链 结合于 IgA 二聚体上 使其成为 分泌型 IgA SIgA 保护 SIgA 免受蛋白水解酶降解 介导 SIgA 的转运 13 抗体的水解片段抗体的水解片段 木瓜蛋白酶水解木瓜蛋白酶水解 裂解部位 铰链区二硫键 N 端侧 Fab fragment antigen binding 可与抗原结合的片断 单价抗体 结合抗原后不能形成凝集或沉淀反应 特异性由 VH 和 VL 决定 裂解片段 2Fab Fc Fc 段 段 fragment crystallizable 可结晶片段 无抗原结合活性 与 Fc 受体结合 胃蛋白酶水解胃蛋白酶水解 裂解部位 铰链区二硫键 C 端侧 裂解片段 F ab 2 pFc F ab 2 双价抗体 能形成凝集或沉淀反应 生物制品应用 pFc 无生物学活性的小碎片 14 抗体的多样性抗体的多样性 不同抗原刺激机体所产生的抗体在特异性及类型特异性及类型等方面均不尽相同 包括针对各抗原表位的特异性的抗体 以及针对同一抗原表位的不同类型的抗体 抗体的多样性是由免疫球蛋白基因重排决定并经抗原选择表现出来的 反映了机体对抗原精细结构的识别和 应答 15 抗体的免疫原性抗体的免疫原性 Ab 的本质是蛋白质 亦具有免疫原性 可诱导机体产生特异性抗体 第二抗体第二抗体 抗抗体 由于 Ab 分子中具有多种不同的抗原表位 即可表现出不同的免疫原性 血清型 血清型 一 同种型 isotype 存在于同一种属 Ab 分子中的抗原表位即为同种型 是同一种属所有个体 Ab 分子共有的抗原特异性标志 为种属型标志 存在于种属型标志 存在于 C 区区 二 同种异型 allotype 存在于同一种属不同个体 Ab 分子中的抗原表位即为同种异型 是同一种属不同个体间 Ab 分子所具有的不同抗原特异性标志 为个体型标志 存在于个体型标志 存在于 C 区区 三 独特型 idiotype Id 同一种属同一个体内由不同 B 细胞克隆所产生的 Ab 分子 V 区所具区所具有的抗原特异性标志 又称独特位独特位 idiotope 抗体的 V 区存在 5 6 个独特位 可在同一个体内同一个体内刺激产生抗独特型抗体抗独特型抗体 anti idiotype antibody AId 或 Ab2 在免 疫调节中起重要作用 抗体的功能抗体的功能 一 识别抗原 识别部位 V 区的 CDR 抗原结合价抗原结合价 Ab 结合抗原表位的个数 双价 4 价 5 价 体内体内 结合病原微生物及其产物 具有中和毒素 阻断病原入侵等免疫防御功能 但 Ab 本身并不能清除病原微生 物 体外体外 发生抗原抗体反应 用于抗原或抗体的检测 中和作用 二 激活补体 抗体与相应抗原结合后 因构型改变暴露补体结合位点 通过经典途径激活补体 产生多种补体的效应功能 其中 IgM IgG1 和 IgG3 激活能力较强 IgG2 较弱 IgA IgE 和 IgG4 形成聚合物后通过旁路途径激活补体 三 结合 Fc 受体 IgG IgA 和 IgE 抗体通过其 Fc 段与表面具有相应 Fc 受体 FcR 的细胞结合 产生不同的生物学作用 1 调理作用 调理作用 opsonization 2 抗体依赖性的细胞介导的细胞毒作用 抗体依赖性的细胞介导的细胞毒作用 ADCC 3 介导 型超敏反应 四 穿过胎盘和黏膜 IgG 是唯一能通过胎盘的 Ig 这是一种重要的自然被动免疫机制 对新生儿抗感染具有重要意义 SIgA 可被转运到呼吸道和消化道黏膜表面 是黏膜局部免疫的最主要因素 16 抗体功能总结 抗体功能总结 识别抗原 激活补体 结合 Fc 受体 调理作用 ADCC 过敏 穿过胎盘和黏膜 各类抗体的特性与功能各类抗体的特性与功能 IgG 主力军主力军 血清中含量最高 占血清总 Ig 的 75 半衰期最长 20 23 天 功能最多 结合抗原 激活补体 调理吞噬 ADCC 通过胎盘 结合 SPA 再次再次免疫应答的主要抗体 抗感染主要抗体 抗菌 抗病毒 抗毒素抗体 介导 II III 型超敏反应 Ig M 先头部队先头部队 产生最早 脐带血 IgM 增高提示胎儿有宫内感染 感染过程中血清 IgM 水平升高说明有近期感染 分子量最大 抗原结合力最强 激活补体经典途径能力最强 mIgM 为 B 细胞表面主要的抗原识别受体 抗原识别受体 BCR Ig A 边防军边防军 主要由黏膜相关淋巴组织产生 4 6 个月开始成 4 12 岁达成人水平 Ig 分为血清型和分泌型两个亚类 血清型 IgA 为单体结构 主要存在于血清中 占血清 Ig 总量的 10 15 分泌型 IgA 为二聚体体结构 主要存在于外分泌液中 黏膜局部重要的保护性抗体黏膜局部重要的保护性抗体 IgD 血清 IgD 的生物学功能不清楚 膜型 IgD mIgD 构成 BCR 是 B 细胞分化成熟的标志成熟的标志 IgE 血清含量最低 与肥大细胞和嗜碱性粒细胞 Fc R 结合 仅占 Ig 的 0 002 左右 由扁桃体 支气管 胃肠道黏膜固有层浆细胞产生 17 人工制备抗体人工制备抗体 多克隆抗体 单克隆抗体 基因工程抗体 18 多克隆抗体 多克隆抗体 polyclonal antibody 指由不同 B 细胞克隆产生的针对抗原物质中多种抗原决定簇的多种抗体混合物 如 免疫血清 含多种特异性抗体 实际意义实际意义 1 预防 治疗感染性疾病 如 破伤风抗毒素血清 2 临床诊断 如 肥达氏反应 伤寒 副伤寒 缺点缺点 特异性差 19 单克隆抗体 单克隆抗体 monoclonal antibody mAb 由单一克隆 B 细胞产生的 只识别抗原分子某一特定抗原决定簇的特异性抗体 特点 具有高度均一性 特异性强 制备方法 B 细胞杂交瘤技术细胞杂交瘤技术 HAT 培养基 培养基 H Hypoxanthine 次黄嘌呤 A Aminopterin 氨基喋呤 为叶酸拮抗物 阻断 DNA 合成主要途径 T Thymidine 胸腺嘧啶核苷 为 核苷酸前体 供细胞通过替代途径合成 DNA 20 HAT 培养基的选择作用培养基的选择作用 淋巴细胞 淋巴细胞 不能生长 5 7 天死亡 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 不能生长 5 7 天死亡 HGPRT 缺乏 DNA 合成的替代途径受阻 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 利用淋巴细胞的 HGPRT 将 H 合成为嘌呤碱并最终与 T 一起合成 DNA 从而使骨髓瘤细胞获得不断 繁殖的能力 21 基因工程抗体基因工程抗体 genetic engineering antibody 利用 DNA 重组及蛋白工程技术 在基因水平对编码抗体的基因进行改造和装配 经导入适当的受体细胞后重建的 抗体 人 鼠嵌合抗体 chimeric antibody 改型抗体 reshaped humanized antibody 小分子抗体 Fab 片段 Fv 片段 双特异性抗体 bispecific antibody 22 抗体的应用抗体的应用 诊断诊断 已知抗体查未知抗原 预防预防 应急预防 破伤风等 治疗治疗 感染 抗移植排斥 抗炎 抗肿瘤 科研科研 提取 纯化 鉴定 分析 第五章第五章 补体系统补体系统 名词解释 1 补体系统补体系统 Complement C 是存在于血清 组织液和细胞膜表面的一组不耐热的经活化后具有酶 活性的蛋白质 包括 30 余种组分 又称为补体系统 是一种生物级联反应体系 是由生物大分子组成的连续而又分级的应激反应系统 其本质是功能上相互关联的蛋 白质分子之间的连续酶促反应 补体不仅是机体固有免疫防御的重要部分 也是抗体发挥免疫效应的主要机制之一 并对免疫系统的功能具有调 节作用 类似于凝血过程对人类而言 在胎儿发育的前 3 个月补体蛋白就开始合成 简答题 1 试比较三条补体激活途径的主要差异三条补体激活途径的主要差异 经典途径 经典途径 classical pathway 1 激活物 与 Ag 结合的 IgG IgM 分子 激活能力 IgM IgG3 IgG1 IgG2 2 参与成分 C1 C9 3 活化过程 C1 C1q C1r C1s C4 C2 C3 C5 C6 C7 C8 C9 识别阶段 活化阶段 膜攻击阶段 识别阶段 C1 由一个 C1q 两个 C1r 和两个 C1s 分子的共同组成 C1q 与 2 个以上 Fc 段结合可发生构型改变 使与之结合的 C1r 活化 继而激活 C1s 的丝氨酸蛋白酶活性 启 动 活化阶段 活化的 C1s 的第一个底物是 C4 C3 转化酶 C4b2a 第二个底物是 C2 C5 转化酶 C4b2a3b 补体活化的经典途径 二 旁路途径 旁路途径 alternative pathway 替代激活途径 替代激活途径 不依赖于抗体 由微生物或外源异物直接激活 C3 是最早出现的补体活化途径 是抵御感染的非特异性防线 1 激活物 某些细菌 内毒素 酵母多糖 葡聚糖 提供接触表面 2 参与成分 C3 C5 C9 D 因子 B 因子 P 因子 旁路途径的 C3 转化酶 C3bBb 旁路途径 C5 转化酶 C3bBb3b 会有大量 C3b 分子黏附到靶细胞表面 而每个 C3b 都能形成一个 C3bBb 从而能切开更多的 C3 分子 正如你看到 的 所有这些黏附和切割形成了一个正反馈环路 三 凝集素途径 凝集素途径 lectin pathway MBL 途径 途径 1 激活物 病原体表面以甘露糖 甘露糖胺等为末端糖基的糖结构 2 参与成分 MBL MASP C2 C9 3 活化过程 MBL MASP 病原体表面糖结构 MBL 构型改变 激活 MBL 相关的丝氨酸蛋白酶 MBL associated serine protease MASP MASP 有两类 活化的 MASP2 具有丝氨酸蛋白酶活性 先后裂解 C4 C2 形成与经典途径相同的 C3 转化酶 活化的 MASP1 直接裂解 C3 生成 C3b 进入补体激活的旁路途径 凝集素途径对经典途径和旁路途径的活化有交叉促进作用 四 补体激活的共同终末过程补体激活的共同终末过程 膜攻击复合物膜攻击复合物 MAC membrane attack complex 的形成 C5b67 暴露膜结合位点 与附近的细胞膜非特异性结合 结合于膜上的 C567 可与 C8 结合 所形成的 C5678 可促 进与多个 C9 分子聚合 形成 C56789n 复合物复合物 即膜攻击复合物 2 补体有哪些生物学功能 补体有哪些生物学功能 1 在细胞表面激活并形成 MAC 介导溶细胞效应 2 激活过程中产生的水解片段 介导各种生物学效应 1 细胞毒作用 溶菌 溶病毒和溶细胞 2 调理作用 C3b iC3b C4b 3 免疫粘附 C3b 4 炎症介质作用 C3a C4a C5a 具有过敏毒素作用 可使表面具有相应受体的肥大细胞和嗜碱性粒细胞等脱颗粒 释放组胺 等血管活性物质 引起血管扩张 通透性增强 平滑肌收缩和支器官痉挛等的作用 C5a 对中性粒细胞具有趋化作用 吸引具有相应受体的中性粒细胞和单核吞噬细胞向补体激活的炎症区域游走 和聚集 增强炎症反应 19 1919 年诺贝尔奖 Jules Bordet 1870 1961 补体及补体结合反应 1890 年发现第一个抗体 白喉外毒素 1899 年发现补体系统 20 补体系统的组成 补体系统的组成 1 补体固有成分 存在于体液 参与补体激活级联反应 参与经典激活途径的 C1 qrs C2 C4 参与旁路激活途径的 B D P 因子 参与 MBL 激活途径的 甘露糖结合的凝集素 MBL MBL 相关的丝氨酸蛋白酶 MASP 共同组分 C3 C5 C9 2 补体调节蛋白 可溶性或膜型分子 调节补体活化 如 C1 抑制物 C4 结合蛋白 衰变加速因子 DAF 等 3 补体受体 表达于各种细胞表面 与补体活性片段结合 如 CR1 CR5 C3aR C4aR C5aR 等 21 补体系统的命名原则命名原则 固有成分按发现先后命名 C1 C9 或用大写英文字母命名 B D P 因子等 调节蛋白多按功能命名 裂解片断加英文小写字母作为后缀 灭活片断在前加字母 i C3 C3a C3b iC3b 22 补体的代谢补体的代谢 1 补体的来源 广泛 以肝细胞和巨噬细胞为主 2 补体生物合成的调节 补体的基因表达存在组织特异性 不同细胞各自调节其补体的生物合成 补体合成可 受多种因素调节 包括局部组织特异的因子和多种全身激素 3 补体的分解代谢 补体代谢率极快 血浆补体每天约有一半被更新 23 一 针对经典途径前端反应的调节机制针对经典途径前端反应的调节机制 调控经典途径 C3 转化酶和 C5 转化酶 1 C1 抑制物 C1INH C1INH 结合活化的 C1rC1s 使其失去正常酶解底物 C4 和 C2 的功能 阻断 C3 转化酶的形 成 2 C4 结合蛋白 C4bp C4bp 的抑制作用是结合 C4b 抑制 C4b 与 C2 的结合 防止 C3 转化酶的组装 促进 I 因 子对 C4b 的蛋白水解 3 I 因子 If 4 补体受体 1 CR1 5 衰变加速因子 DAF 6 膜辅助蛋白 MCP 二 针对旁路途径前端反应的调节机制针对旁路途径前端反应的调节机制 调控旁路途径 C3 转化酶和 C5 转化酶 1 I 因子 If 2 H 因子 Hf H 因子的作用能与 C3b 结合 抑制旁路途径 C3 转化酶 C3bBb 作为 I 因子的辅助因子水解 C3b 为 iC3b 和 C3f 3 P 因子 Pf 正调节 4 补体受体 1 CR1 5 膜辅助蛋白 MCP 6 衰变加速因子 DAF 三 针对针对 MAC 的调节机制的调节机制 抑制 MAC 形成和活性 保证自身正常细胞免遭补体攻击 1 S 蛋白 SP 2 群集素 3 同源限制因子 HRF C8 结合蛋白 C8bp 4 膜反应性溶破抑制物 MIRL 24 补体的病理生理学意义补体的病理生理学意义 1 机体抗感染的主要机制 2 参与适应性免疫应答 3 与血液中其他级联反应系统的相互作用 第六章第六章 细胞因子细胞因子 1 免疫细胞之间的相互作用方式免疫细胞之间的相互作用方式 通过免疫分子的信号转导 通过质膜结合分子的信号转导 2 细胞因子研究简史细胞因子研究简史 1957 年 发现干扰素 Interferon IFN 1969 年 提出淋巴因子和单核因子的概念