医学免疫学笔记

医学免疫学笔记 第一章 第二章 1 重点与难点提示 本章重点掌握免疫的含义 免疫的三大功能 免疫应答的类型及特点 免疫系统的组成及 各自的功能 二 基本概念及要点 掌握以下基本概念 1 免疫 是指机体识别和排除抗原性异物的功能 从而维持机体的生理平衡和稳定 正 常情况下 对机体是有利的 但在某些情况下 则对机体是有害的 2 固有性免疫应答 固有性免疫 innate immunity 是机体在长期种系进化过程中形 成的天然防御功能 又称为天然免疫 先天性免疫或非特异性免疫 non specific immunity 3 适应性免疫应答 适应性免疫 adaptive immunity 是指机体与抗原物质接触后获得 的 具有针对性的免疫过程 故又称获得性免疫 acquired immunity 或特异性免疫 specific immunity 掌握以下要点 1 免疫的三大功能及其表现 1 免疫防御 immunological defence 正常的免疫应答可阻止和清除入侵的病原体 及其毒素等 即具有抗感染免疫的作用 2 免疫自稳 immunological homeostasis 指机体对自身成份的耐受 对自身衰老 和损伤细胞的清除 阻止外来异物入侵并通过免疫调节达到维持机体内环境稳定的功能 3 免疫监视 immunological surveillance 免疫系统可识别 杀伤并及时清除体内 突变的细胞 防止肿瘤的发生 表 1 1 免疫的功能与表现 免疫功能生理性 有益 病理性 有害 免疫防御清除病原微生物及其他抗原性异物超敏反应 过度 免疫缺陷病 不足 免疫自稳清除损伤或衰老的细胞自身免疫性疾病 免疫监视清除突变或畸变细胞肿瘤发生 病毒持续感染 2 免疫应答的类型及特点 体内有两种免疫应答类型 一是固有性免疫应答 又称为非特异性免疫 二是适应性免疫 应答 又称为特异性免疫 固有性免疫应答的特征是 1 无特异性 作用广泛 2 先天具备 3 初次与抗 原接触即能发挥效应 但无记忆性 4 可稳定遗传 5 同一物种的正常个体间差异 不大 非特异性免疫是机体的第一道免疫防线 也是特异性免疫的基础 适应性免疫应答包括细胞免疫与体液免疫 三个阶段 识别阶段 活化增殖阶段 效应阶段 其特征是 1 特异性 即 T B 淋巴细胞仅能针对相应抗原表位发生免 疫应答 2 获得性 是指个体出生后受特定抗原刺激而获得的免疫 3 记忆性 即 再次遇到相同抗原刺激时 出现迅速而增强的应答 4 可传递性 特异性免疫应答产 物 抗体 致敏 T 细胞 可直接输注使受者获得相应的特异免疫力 该过程称为被动免疫 5 自限性 可通过免疫调节 使免疫应答控制在适度水平或自限终止 3 免疫系统的组成及各自功能 免疫系统 Immune System 由免疫器官 免疫细胞和免疫分子构成 1 免疫器官根据其功能不同可分为中枢免疫器官和外周免疫器官 中枢免疫器官是免疫细胞发生 分化 筛选与成熟的场所 它包括骨髓 bone marrow 胸腺 thymus 及腔上囊 或法氏囊 骨髓是造血多能干细胞所在地 人及哺乳类动物 B 细胞分化 成熟场所 骨髓的功能 再次免疫应答的场所 即是中枢免疫器官 但能缓 慢持久产生 Ab 又是外周淋巴器官 胸腺是 T 细胞分化 成熟场所 胸腺微环境构成了 决定 T 细胞分化 增值和选择性发育的场所 胸腺微环境由胸腺基质细胞 细胞外基质及 局部活性物质 如激素 细胞因子等 组成 其在胸腺细胞分化发育过程的不同环节均发 挥作用 胸腺基质细胞包括胸腺上皮细胞 巨噬细胞 树突状细胞和成纤维细胞等 主要 参与胸腺细胞的阴性选择和阳性选择 腔上囊是禽类特有的免疫器官 是禽类 B 细胞分化 成熟场所 外周免疫器官是免疫细胞定居和增殖的场所 也是免疫细胞接受抗原刺激产生特异性抗 体和致敏淋巴细胞等免疫应答的场所 它包括淋巴结 脾脏 扁桃体及皮肤粘膜淋巴相关 组织等 淋巴结的免疫功能有 滤过 清除淋巴液中抗原异物的作用 是 T B 淋巴 细胞居留增殖的场所 是淋巴细胞接受抗原刺激 发生特异性免疫应答的场所 参与 淋巴细胞再循环 脾脏的功能有 滤过 清除血液中抗原异物的作用 是 T B 淋巴 细胞居留增殖的场所 是淋巴细胞接受抗原刺激 发生特异性免疫应答的场所 合成 某些生物活性物质 皮肤 粘膜相关淋巴组织的免疫功能主要可概括为 构成机体防御外 来抗原的第一道防线 执行局部特异性免疫作用 2 免疫细胞 immunocyte 是指所有参与免疫应答或与之有关的细胞 根据免疫 细胞在免疫应答中的作用可概括为四类 淋巴细胞 包括 T B 淋巴细胞 由于 T B 细胞可以 TCR BCR 特异识别抗原故也称 抗原特异性淋巴细胞 其分别介导细胞免疫和体液免疫 抗原递呈细胞 APC 细胞 包括树突状细胞 巨噬细胞等 能捕获 处理并递呈抗原 的细胞 在免疫应答过程中具有重要的递呈抗原肽及免疫调节作用 吞噬细胞 包括单核 巨噬细胞和中性粒细胞 具有吞噬和杀菌功能 在固有免疫中发挥 重要作用 自然杀伤细胞 即 NK 细胞 可自发杀伤病毒感染细胞及肿瘤细胞 在固有免疫中发挥重要 作用 黏膜相关淋巴组织组成成分 其具有的结构特点及功能 黏膜相关淋巴组织 mucosal associated lymphoid tissue MALT 主要包括扁桃体 阑尾和小肠派氏集合淋巴结以及呼吸道 肠道和泌尿生殖道粘膜上皮细胞下聚集的无包膜 的淋巴组织 MALT 没有输入淋巴管道 抗原由局部黏膜上皮细胞表面进入 在肠黏膜上 皮细胞间存在一种特化的抗原转运细胞一 M 细胞 该种细胞能以吞饮形式将外来抗原转运 到胞质内 并在未经降解情况下 将抗原转运到粘膜下结缔组织中 粘膜下结缔组织中富 含巨噬细胞 树突状细胞以及与之混处在一起的 T B 细胞 T 细胞中以 CD8 T 细胞为主 占 80 90 CD4 T 细胞主要为 CD45RO 记忆 T 细胞 B 细胞主要是表型为 mlgD HLA DR B7 的记忆 B 细胞 功能 1 产生分泌型 IgA SIgA 成为黏膜局部 抵御病原微生物感染的主要机制 2 参与粘膜局部免疫应答 局部抗感染 粘膜免疫 疫 苗的给药途径 3 免疫分子根据其存在的状态可以分为膜分子及分泌性分子 分泌性分子是由免疫细胞合成并分泌于胞外体液中的免疫应答效应分子 包括抗体分子 补体分子和细胞因子等 膜分子 存在细胞膜表面的抗原或受体分子 是免疫细胞间或免疫系统与其它系统 如神 经系统 内分泌系统等 细胞间信息传递 相互协调与制约的活性介质 包括 TCR BCR MHC 分子 CD 分子及细胞粘附分子 cell adhesion molecules CAMs 等 各类免疫分子将在其后各相应章节阐述 淋巴细胞归巢与再循环 淋巴细胞归巢 成熟的淋巴细胞离开中枢免疫器官后 经血循趋向性迁移并定居在外周免 疫器官或组织的特定区域 淋巴细胞再循环 是淋巴细胞在血液 淋巴液和淋巴器官间的反复循环称再循环 淋巴细胞再循环途径 淋巴结 淋巴细胞随血流 淋巴结深皮质区 穿过 HEV 进入淋 巴组织内 移向髓窦 经输出淋巴管 胸导管 血循环 淋巴细胞再循环途径 脾 脾动脉 白髓区 脾索 脾窦 脾静脉 血循 脾动脉 淋巴细胞再循环的意义 1 使淋巴细胞分布更合理 淋巴组织可从循环池补充新淋巴细胞 2 增加了淋巴细胞与抗原和 APC 接触机会 3 增强了免疫应答反应 4 使机体免疫器官和组织形成有机整体 第三章 抗原 Antigen Ag 抗原 是指能与 T 细胞的 TCR 及 B 细胞的 BCR 结合 使其增殖 分化 产生抗体或致 敏淋巴细胞并与之结合 进而发挥免疫效力的物质 两个重要特性 免疫原性 immunogenicity 即抗原刺激机体产生免疫应答 诱生抗体或致敏淋巴细胞 的能力 抗原性 antigenicity 与相应的免疫应答产物发生特异性结合的能力 也称反应原性 reactogenicity 完全抗原 complete antigen 同时具有免疫原性和抗原性的物质称即通常所称的抗原 半抗原 hapten 不完全抗原 incomplete antigen 仅具备抗原性而不具备免疫原性的 物质 载体 Carrier 与半抗原结合后使之具有免疫原性的物质 耐受原 tolerogen 可诱导机体产生免疫耐受的抗原 变应原 allergen 能诱导变态反应的抗原 第一节 抗原的异物性与特异性 异物性 异物即非 己 的物质 一般来说 抗原与机体之间的亲缘关系越远 组织结构 差异越大 异物性越强 其免疫原性就越强 异物性不仅存在于不同种属之间 也存在于同种异体之间 如同种异体移植物是异物 也有免疫原性 自身成份也可被机体视为异物 如发生改变 在胚胎期未与免疫活性细胞充分接触 特异性 是指抗原刺激机体产生免疫应答及其与应答产物发生反应所显示的专一性 即某 一特定抗原只能刺激机体产生特异性的抗体或致敏淋巴细胞 且仅能与该抗体或对该抗原 应答的淋巴细胞有特异性结合 决定抗原特异性的结构基础是存在于抗原分子中的抗原表位 抗原表位 epitope 又称抗原决定簇 antigenic determinant 抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团 它是与 TCR BCR 及抗体特异性结合的基本结构单位 抗原结合价 antigenic valence 指一个抗原分子上能与相应抗体发生特异性结合的抗原决 定簇的总数 T 细胞抗原决定簇和 B 细胞抗原决定簇的概念及区别 T B 细胞通常识别抗原分子中的不同抗原决定簇 分别称为该抗原的 T 细胞抗原决定簇和 B 细胞抗原决定簇 两者的区别有 表 6 2 1 表 6 2 1 T 细胞抗原决定簇和 B 细胞抗原决定簇的区别 T 细胞抗原决定簇B 细胞抗原决定簇 受体 TCRBCR MHC 必需无需 性质主要为变性多为天然的多肽 多糖 LPS 等 大小8 12 个氨基酸 CD8 T 12 一 l7 个氨基酸 CD4 T 5 7 个氨基酸 5 7 个单糖或 5 7 个核苷 酸 类型线性构象或线性 位置抗原分子的任何部位抗原分子表面 抗原表位的类型 根据抗原表位的结构特点 顺序表位 sequential epitope 线性表位 linear epitope 由连续性线性排列的短肽构 成 构象表位 conformational epitope 非线形表位 non linear epitope 指短肽或多糖 残基在序列上不连续性排列 在空间上形成特定的构象 根据 T B 细胞所识别的抗原表位的不同 T 细胞表位 T 细胞表位可存在于抗原物质的任何部位 B 细胞抗原表位 B 细胞表位多位于抗原表面 可直接刺激 B 细胞 抗原表位影响因素 化学基团的性质 数目 位置 空间构象 表位 载体效应 carrier effect 表位 半抗原 特异性的 B 细胞和载体特异性的 Th 细胞共同参加 半抗原必须与蛋白质载体偶联 才能诱导出抗半抗原抗体 在免疫应答中 B 细胞识别半抗原 并提呈载体表位给 CD4 T 细胞 Th 细胞识别载体 表位 这样载体就可把特异 T B 细胞连接起来 T B 桥联 T 细胞才能激活 B 细胞 共同抗原表位 common epitope 某些抗原分子中常带有多种抗原表位 不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位 某些抗原不仅可与其诱生的抗体或致敏淋巴细胞反应 还可与其他抗原诱生的抗体或致 敏淋巴细胞反应 交叉反应 cross reaction 抗体或致敏淋巴细胞对具有相同和相似表位的不同抗原的 反应 第二节 影响抗原免疫应答的因素 抗原分子的理化性质 化学性质 大分子有机物 如蛋白质 糖蛋白脂蛋白和 多糖类 脂多糖等都有免疫原性 分子量大小 分子量越大 含有抗原表位越多 结构越复杂 免疫原性越强 大于 100kD 的为强抗原 小于 10kD 的通常免疫原性较弱 甚至无免疫原性 结构的复杂性 分子构象 conformation 某些抗原分子在天然状态下可诱生特异性抗体 但经变性改 变构象后 却失去了诱生同样抗体的能力 易接近性 accessibility 是指抗原表位能否被淋巴细胞抗原受体所接近的程度 物理状态 一般聚合状态的蛋白质较其单体有更强的免疫原性 颗粒性抗原的免疫原性 强于可溶性抗原 因此常将免疫原性弱的物质吸附在某些大颗粒表面 可增强其免疫原性 宿主方面的因素 遗传因素 年龄 性别与健康状态 抗原进入机体方式的影响 抗原剂量要适中 太低和太高则诱导免疫耐受 免疫途径 皮内免疫 皮下免疫 腹腔注射 静脉注射 口服易诱导耐受 注射间隔时间要适当 次数不要太频 要选择好免疫佐剂 弗氏佐剂主要诱导 IgG 类抗体产生 明矾佐剂易诱导 IgE 类抗体产生 第三节 抗原的种类 1 根据诱生抗体时需否 Th 细胞参与分类 胸腺依赖性抗原 thymus dependent antigen TD Ag 需在 T 细胞辅助才能激活 B 细胞产生 Ab 由 T 细胞表位和 B 细胞表位组成 绝大多数 Ag 属此类 胸腺非依赖性抗原 thymus independent antigen TI Ag 需 T 细胞辅助或依赖程度较低即可刺激机体产生抗体 由多个重复的 B 表位组成 少数 Ag 属此类 如细菌多糖 聚合鞭毛蛋白等 TD Ag 与 TI Ag 的特性比较 TD AgTI Ag 组成B 细胞和 T 细胞表位重复 B 细胞表位 T 细胞辅助必须无需 免疫应答类型体液免疫和细胞免疫体液免疫 抗体类型多种 IgM 免疫记忆有无 2 根据抗原与机体的亲缘关系分类 异嗜性抗原 heterophilic antigen Forssman 抗原 为一类与种属无关 存在于人 动物及微生物之间的共同抗原 如 溶血性链球菌的表面成分与人肾小球基底膜及心肌组 织 异种抗原 xenogenic antigen 来自不同种属的抗原 同种异型抗原 allogenic antigen 人 HLA ABO 系统和 Rh 系统等 自身抗原 autoantigen 在感染 外伤 服用某些药物等影响下 使免疫隔离部位的 抗原释放 或改变和修饰了的自身组织细胞 可诱发对自身成分的免疫应答 这些可诱导 特异性免疫应答的自身成分称为自身抗原 独特型抗原 idiotypic antigen T 细胞抗原识别受体 TCR 及 BCR 或 Ig 的 V 区所 具有的独特的氨基酸顺序和空间构象 可诱导自体产生相应的特异性抗体 这些独特的氨 基酸序列称为独特型 idiotype Id 抗原而成为自身免疫原 所诱生的抗体 即抗抗体 或称 Ab1 称抗独特型抗体 AId 3 根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类 内源性抗原 endogenous antigen 指在抗原提呈细胞内新合成的抗原 如病毒感染细 胞合成的病毒蛋白 肿瘤细胞内合成的肿瘤抗原等 此类抗原在细胞内加工处理为抗原短 肽 与 MHC 类分子结合成复合物 被 CD8 T 细胞的 TCR 识别 外源性抗原 exogenous antigen 指并非由抗原提呈细胞合成 来源于细胞外的抗原 抗原提呈细胞可通过胞噬 胞饮和受体介导的内吞等作用摄取外源性抗原 如吞噬的细胞 或细菌等 在内吞体及溶酶体内 此类物质被酶解加工为抗原短肽后 与 MHC 类分子 结合为复合物 被 CD4 T 细胞的 TCR 识别 第四节 非特异性免疫刺激剂 1 超抗原 普通蛋白质抗原可激活机体总 T 细胞库中万分之一至百万分之一的 T 细胞 某些抗原物质 只需要极低浓度 1 10ng ml 即可激活 2 20 T 细胞克隆 产生极 强的免疫应答 这类抗原称之为超抗原 superantigen SAg SAg 的作用特点 具有强激活 T 细胞 CD4 T 细胞 作用可刺激 T 细胞总数的 5 20 不需 APC 处理 直接与 MHC II 类分子和 TCR V 结合 不受 MHC 限制 同 MHC II 类分子结合 增加 TCR 与 SAg 的亲和力 可激活 T 细胞 又可致 T 细胞产生免疫耐受或抑制 2 佐剂 预先或与抗原同时注入体内 可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答 类型的非特异性免疫增强性物质 称为佐剂 adjuvant 分类 生物性 卡介苗 BCG 短小棒状杆菌 CP 脂多糖 LPS 和细胞因子 如 GM CSF 无机化合物 氢氧化铝 Al OH 3 人工合成 双链多聚肌苷酸 胞苷酸 poly I C 和双链多聚腺苷酸 尿苷酸 poly A U 矿物油 脂质体 免疫刺激复合物 ISCOMs 含 CpG 脱氧寡核苷酸 等 弗氏完全佐剂 Freund s complete adjuvant FCA 弗氏不完全佐剂 Freund s incomplete adjuvant FIA 是目前动物试验中最常用的佐剂 作用机制 改变抗原物理性状 延缓抗原降解和排除 延长抗原在体内潴留时间 刺激单核 巨噬细胞系统 增强其对抗原的处理和提呈能力 刺激淋巴细胞的增殖分化 从而增强和扩大免疫应答的能力 丝裂原 mitogen 亦称有丝分裂原 因可致细胞发生有丝分裂而得名 由于其与淋巴细胞表面的相应配体结合 刺激静止淋巴 细胞转化为淋巴母细胞和有丝分裂 激活某一类淋巴细胞的全部克隆 因而被认为是一种 非特异性的淋巴细胞多克隆激活剂 第四章 免疫球蛋白 一 重点与难点提示 本章重点掌握抗体和免疫球蛋白的概念 免疫球蛋白的基本结构 功能区及其功能 抗体 的生物学活性 单克隆抗体的概念 熟悉免疫球蛋白的水解片段及其功能五类免疫球蛋白 的特点与功能 二 基本概念及要点 掌握以下基本概念 1 抗体 Ab B 淋巴细胞在有效的抗原刺激下分化为浆细胞 产生具有与相应抗原发 生特异性结合功能的免疫球蛋白 这类免疫球蛋白称为抗体 2 免疫球蛋白 具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白 immunoglobulin Ig 3 超变区 V 区内氨基酸组成及排列顺序的变化程度并不均一 其中变化最为剧烈的特定 部位称为超变区 hypervariable region HVR 4 互补决定区 VL 与 VH 均有 3 个 HVR 它们共同组成 Ig 的抗原结合部位 antigen binding site 该部位因在空间结构上可与抗原决定簇形成精密的互补 故超变区又称互 补性决定区 complementarity determining region CDR 5 单克隆抗体 由单一克隆 B 细胞或者杂交瘤细胞产生的 只作用于某一种抗原表位的 高度特异性抗体称为单克隆抗体 monoclonal antibody mAb 掌握以下要点 1 免疫球蛋白的结构 一 基本结构 以 IgG 为例 1 四肽链结构 由两条相同的长链和两条相同的短链通过二硫键连接而成的四肽链分子 2 两种链 重链与轻链 重链 heavy chain H 链 由 450 550 个氨基酸残基组成 轻链 light china L 链 由大约 214 个氨基酸残基组成 3 每种链 两端 即氨基端 N 端 羧基端 C 4 每种链 两区 可变区与恒定区 可变区 variable region V 区 Ig 分子 N 端 在轻链 1 2 和重链 1 4 处 氨基酸组成和排列有较大差异 V 区又可分为高变区 或互补决定区 和骨架区 高变区 hypervariable region HVR 在 VL 和 VH 中某些局部区域的氨基酸组成与 排列变异极大 此为 HVR VH 和 VL 各有 3 个 HVR 互补性决定区 complementarity determining region 高变区乃抗体与抗原 决 定簇 特异性结合的位置 该部位因在空间结构上可与抗原决定簇形成精密的互补 故 HVR 又称为 CDR 骨架区 framework region FR V 区中非 HVR 部位的氨基酸组成和排列相对保守 此为 FR VH 和 VL 各有 4 个骨架区 恒定区 constant region C 区 Ig 分子 C 端 在轻链 1 2 和重链 1 4 IgG IgA IgD 或 1 5 IgM IgE 处 氨基 酸的组成和排列比较恒定 C 区虽不直接与抗原表位结合 但 Ig 的多种生物学活性是由 C 区介导的 二 功能区 1 定义 Ig 的多肽链分子可折叠成若干个链内由二硫键连接的球形结构 每个球形结构 约由 110 个氨基酸组成 具有一定的功能 故称功能区 2 各类 Ig 功能区 L 链 VL CL H 链 VH CH1 CH2 CH3 CH4 IgM IgE 3 功能区功能 以 IgG 为例 1 VH 和 VL 与抗原特异性结合的部位 2 CL 和 CH1 某些同种异型 allotype 遗传标记 3 IgG 的 CH2 IgM 的 CH3 补体 C1q 结合点 激活补体经典途径 4 IgG 的 CH3 结合单核 巨噬细胞表面 FcR 介导不同生物学效应 5 铰链区 hinge region 位于 CH1 与 CH2 之间 含有丰富的脯氨酸 对蛋白酶敏感 不含 螺旋 故易伸展弯 曲 有利于 IgV 区与抗原互补性结合 有利于暴露补体结合点 三 水解片段 1 木瓜蛋白酶 papain 水解片段 IgG 在木瓜蛋白酶作用下 Fab 段 抗原结合段 2 Fc 段 可结晶段 2 胃蛋白酶 pepsin 水解片段 IgG 在胃蛋白酶作用下 F ab 2 pFc 无活性 意义 研究抗体的化学结构 用于临床 如用胃蛋白酶水解抗体保留了免疫原性 而 pFc 又避免了 Fc 段因亲细胞性而引起的副作用 四 J 链和分泌片 1 J 链 joining chain 2 分泌片 secretory piece sp 又称分泌成分 secretory comonent sc 二 免疫球蛋白质的类型 1 类 根据重链恒定区 CH 氨基酸组成和排列不同 有 五种重链 分别组成 IgG IgM IgA IgD 和 IgE 五类 Ig 亚类 同一类 Ig 根据绞链区氨基酸组成 重链二硫键数目和位置的差别 可分为亚类 IgG1 IgG4 IgA1 2 2 型 根据轻链恒定区 CL 氨基酸组成和排列不同不同 分为 型 kappa 和 型 lambda 亚型 根据入链恒定区个别氨基酸的差异 分为 1 4 亚型 三 免疫球蛋白的功能 一 V 区的功能 V 区的基本功能是与相应的抗原表位特异性地结合 体液中的抗体与相应抗原结合 A 发挥中和毒素和病毒作用 B 介导体液免疫效 应 生理与病理 B 细胞表面的 Ig BCR 特异性结合抗原表位 赋予 B 细胞特异性识别抗原表位的能力 二 C 区的功能 1 激活补体 1 IgM IgG1 3 与抗原结合成复合物 激活经典途径 2 凝聚的 IgA 或 IgG4 可激活补体旁路途径 2 与细胞表面 FcR 结合 1 调理作用 opsonization 促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用 Ig Fc 段与吞噬细胞表面 FcR 结合 促进吞噬作用 2 抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 Ab dependent cell mediated cytotoxicity ADCC 表达 FcR 的细胞 NK 细胞 巨噬细胞 中性粒细胞 嗜酸性粒细胞 通过识别 Ab 的 Fc 段而直接杀伤被 Ab 所覆盖的靶细胞的过程称为 ADCC 3 介导 I 型超敏反应 IgE Fc 段与肥大细胞 嗜酸粒细胞表面 Fc R 结合 靶细胞释放生物活性物质 I 型超敏 反应 3 穿过胎盘和粘膜 IgG 可通过胎盘 sIgA 可穿过呼吸道和消化道粘膜 参与粘膜局部免疫 三 V 区 C 区共有的功能 抗体对免疫应答有正 负调节作用 免疫原性 四 抗体的制备 1 多克隆抗体 polyclonal antibody PcAb 用普通抗原免疫动物所获得的抗体 由 于抗原含多种抗原决定簇 同时刺激多个 B 细胞克隆产生抗体 所获得的抗体是包括多种 特异性抗体的混合物 此为多克隆抗体 2 单克隆抗体 monoclonal antibody McAb 概念 由一个 BC 克隆所产生的 识别一种 Ag 决定簇的同源 Ab MAb 的优点是 高特异 仅针对特定抗 原表位 高纯度 属同一类 亚类 型别 高效价 可大量生产 MAb 的应用 1 检测各种 Ag C 表面 Ag TuAg CK H 2 用于疾病治疗 三 基因工程抗体又称重组抗体 借助 DNA 重组技术和蛋白质工程技术 按人们的意愿在基因水平上对 Ig 进行切割 拼接 或修筛 重新组装成为新型抗体分子 小结 抗体 免疫球蛋白的概念 免疫球蛋白的结构 免疫球蛋白的功能 结构决定功能 五类 Ig 的特性和功能 从一般到特殊 Ab 的制备 尤其 McAb 熟悉以下要点 1 免疫球蛋白的水解片段及其功能 1 木瓜蛋白酶的水解作用 木瓜蛋白酶 papain 使 Ig 在铰链区重链间二硫键近 N 端处切断 形成 3 个水解片段 两 个相同的单价抗原结合片段 fragment of antigen binding 简称 Fab 段 一个可结晶的 片段 crystalizable fragment 简称 Fc 段 Fab 段生物保留了特异结合抗原的功能 但是 单价的结合 Fc 段保留了重链的抗原性和 Ig 相应功能区的活性 2 胃蛋白酶的水解作用 胃蛋白酶 pepsin 可使 Ig 于铰链区重链间二硫键近 C 端处断开 形成一个具有与抗原双价 结合的 F ab 2 片段和无生物活性的小分子多肽碎片 pFc 2 五类免疫球蛋白的特点与功能 IgG 单体 主力军 1 分 4 个亚类 IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 2 血清含量最高 75 分子量最小 3 出生后 3 月开始合成 半衰期长 21 天左右 4 唯一通过胎盘的 Ig 5 丙种球蛋白的主要成分 6 抗感染抗体 参与自身免疫 超敏反应 IgM 五聚体或单体 先头部队 五聚体 IgM 1 分子量最大 存在于血流中 抗败血症 2 合成最早 半衰期短 用于早期诊断 产前诊断 3 具有强大的调理 激活补体及杀菌作用 4 血型抗体主要为 IgM 5 参与自身免疫 超敏反应 单体 IgM SmIgM 为 B 细胞最早出现的重要表面标志 IgA 边防军 血清型 IgA 单体 存在于血清中 免疫作用弱 分泌型 IgA 双体 三体及多体 1 存在于乳汁 唾液及外分泌液中 2 局部免疫 激活补体 替代途径 ADCC IgD 1 血清含量低 1 2 为 B 细胞的分化受体 3 防止免疫耐受的发生 IgE 1 正常时含量极低 0 002 2 两类 Fc 受体 高亲和力受体 与 I 型超敏反应有关 低亲和力受体 与 ADCC 有关 3 免疫球蛋白的异质性 异质性 heterogeneity 不同抗原甚至同一抗原刺激 B 细胞产生的免疫球蛋白 在其特异性以及类型等诸方面均 不尽相同 不同抗原表位刺激机体所产生的不同类型的免疫球蛋白分子 其识别抗原的特异性不同 其重链类别和轻链型别也有差异 不同抗原表位诱导的同一类型的免疫球蛋白 如 IgG 其识别抗原的特异性不同 4 导致异质性的因素 1 外源因素所致的异质性 免疫球蛋白的多样性 2 内源因素所致的异质性 免疫球蛋白的血清型 免疫球蛋白既可与相应的抗原发生特异性的结合 其本身又可激发机体产生特异性免疫 应答 呈现出不同的免疫原性 Ig 分子上有三种不同的抗原表位 同种型 同种异型 独 特型抗原表位 同种型 存在于同种抗体分子中的抗原表位称为同种型 是同一种属所有个体 Ig 分子共有的抗原特 异性标志 为种属型标志 存在于 Ig C 区 同种异型 同一种属但不同个体来源的抗体分子也具有免疫原性的不同 也可刺激机体产生特异性免 疫应答 这种存在于同种但不同个体中的免疫原性 称为同种异型 是同一种属不同个体 间 Ig 分子所具有的不同抗原特异性标志 为个体型标志 存在于 Ig C 区 独特型抗原 即使是同一种属 同一个体来源的抗体分子 主要由于其 CDR 区的氨基酸序列的不同 可显示不同的免疫原性 称为独特型 是每个免疫球蛋白分子所特有的抗原特异性标志 其表位又称为独特位 idiotope 抗体分子每一 Fab 段均存在 5 6 个独特位 它们存在 于 V 区 独特型表位在异种 同种异体甚至同一个体内均可刺激产生相应抗体 即抗独特型抗体 anti idiotype antibody AId 第五章 补体系统 一 重点与难点提示 本章重点掌握补体的概念 补体活化的经典途径 替代途径 补体的生物学活性 熟悉补 体活化的 MBL 途径 了解补体活化的调控 二 基本概念及要点 掌握以下基本概念 1 补体 正常人或动物血清中的一组球蛋白 具有酶活性 平时一般以非活动状态存在 当受到某些物质刺激时 C 各成分便按一定的顺序呈现连锁的酶促反应 参与机体的免疫 防御 同时 C 作为炎性介质 引起免疫损伤 2 攻膜复合物 MAC 是指在补体活化过程的终末阶段由 C5b C6 C7 C8 C9 形 成的镶嵌于细胞膜并形成孔道样结构的 C5b6789 复合物 最终导致细胞溶解 3 过敏毒素 补体裂解产生的小片段 C3a C4a 和 C5a 作为配体与细胞表面相应受体结 合后 激发细胞脱颗粒 释放组胺之类的血管活性介质 引起血管扩张 通透性增加 平 滑肌收缩 支气管痉挛等症状 掌握以下要点 1 补体活化经典途径 激活剂 Ag Ab 复合物 IgG IgM 参与成分 C1 C9 激活过程 1 识别阶段 即 C1 酯酶的形成 当抗体与抗原结合后 抗体构象发生改变 暴露出 位于 Fc 段上的补体结合点 Clq 便与之结合 继而激活 Clr C1s 2 活化阶段 即 C3 C5 转化酶形成 活化的 C1s 依次酶解 C4 C2 形成具有酶活 性的 C3 转化酶 后者进一步裂解 C3 形成 C5 转化酶 3 膜攻击阶段 即攻膜复合体 MAC 形成 在 C5 转化酶的作用下 C5 被裂解 成 C5a 和 C5b 继而作用于后续的其他补体成分 形成 C5b6789 攻膜复合体 membrane attack complex MAC 最终导致细胞膜受损 细胞裂解 2 补体活化旁路途径 激活剂 酵母 细菌的多糖成分 LPS 凝聚的 IgA IgE 等 不经 C1 C4 C2 途径 激活物直接激活 C3 继而完成 C5 C9 成分的连锁反应 参与成分 B D P 因子 C3 C5 C9 激活过程 在经典途径中产生的或自发产生 C3b 可与 B 因子结合 血清中 D 因子裂解 B 因子产生 Ba 和 Bb 小片段 Ba 进入液相 而具有酯酶活性的大片段 Bb 与 C3b 结合 形成 C3bBb 此即为替代途径中的 C3 转化酶 C3bBb 易于衰变 但当与 P 因子结合后便稳定 C3bBb 可裂解 C3 生成 C3a 和 C3b 后者沉积在颗粒表面并与 C3bBb 结合形成 C3bnBb 即 C5 转化酶 裂解 C5 引起相同的末端效应 3 MBL 甘露糖结合凝集素 激活途径 mannan binding lectin pathway 激活剂 MBL MBL 是一种钙依赖性糖结合蛋白 属于凝集素家族 存在血浆中 MBL 复合物 MBL MASP 1 MBL 相关的丝氨酸蛋白酶 MASP 2 MBL associated serine proteas MASP2 可水解 C4 和 C2 分子 MASP1 则可直接切割 C3 激活途径 与经典途径过程基本类似 但其激活起始于炎症期产生的蛋白与病原体结合后 而并非依 赖 IC 的形成 4 三类补体激活途径的主要异同点 经典途径 旁路途径MBL 途径 激活物 IgG1 3 或 IgM 与抗 原 细菌内毒素 酵母多 糖 形成的免疫复合 物 凝聚的 IgA IgG4 MBL 与病原体结合 起始分子 C1qC3 C2 C4 C3 转化酶 C4b2b C3bBbC4b2bC C5 转化酶 C4b2b3b C3bnBb C3bBb3b C4b2b3b 作用参与特异性体液免疫 在感染晚期发挥作用 参与非特异性免疫 在感染早期发挥作用 参与非特异性免疫 在感染早期发挥作用 5 补体的自身调节 C3 转化酶极易衰变 未与细胞膜结合的 C4b C3b C5b 易衰变阻断补体级联反应 只有结合于固相的 C4b C3b C5b 才能触发经典途径 旁路途径的 C3 转化酶仅在特定的细胞或颗粒表面才具有稳定性 6 补体调节因子的作用 防止或限制补体在液相中自发激活的抑制剂 抑制或增强补体对底物正常作用的调节剂 保护机体组织细胞免遭补体破坏作用的抑制剂 MCP CR1 7 补体的生物学功能 主要包括 MAC 的生物效应 活化补体片段的生物效应 一 MAC 介导的细胞裂解作用 补体系统活化 膜攻击复合物 溶解靶细胞 如奈瑟细菌等 G 阴性菌 异型红细胞等 二 补体活化片段介导的生物学作用 调理作用 Ag 颗粒性 Ab 复合物 C3b C4b iC3b 结合于吞噬细胞 CR 吞噬免疫复合物 免疫复合物清除作用 Ag Ab 复合物 可溶性 C3b 或 C4b 与血细胞 如红细胞 血小板 CR 结合 吞噬 清除 炎症介质作用 过敏毒素作用 过敏毒素 C5a C3a 和 C4a C5a C3a 肥大细胞和嗜碱性粒细胞 C5aR C3aR 释放活性介质 如组胺 白三烯及前列腺素等 过敏反应性病理变化 趋化作用 趋化因子 C5a C3a C4a 和 C5b67 C5a C3a 吞噬细胞向感染部位聚集炎症 反应 激肽样作用 C2a C4a 能增强血管的通透性炎性渗出 水肿 免疫调节作用 C3b 促吞噬细胞作用 C3b 与 B 细胞表面 CR1 结合 促 B 细胞增殖分化 免疫黏附 清除循环免疫复合物 8 补体的病理生理学意义 一 机体抗感染的主要机制 生理条件下 机体常产生大量凋亡细胞 其表面表达多种自身抗原 若不能及时并有效清 除之 可能引发自身免疫病 C1q C3b 和 iC3b 等可识别和结合凋亡细胞 并通过与吞 噬细胞表面相应受体相互作用而参与对这些细胞的清除 1 参与宿主早期抗感染免疫 溶解细胞 细菌 引起炎症反应 调理作用 2 维护机体内环境稳定 清除凋亡细胞 清除免疫复合物 二 参与适应性免疫 1 补体参与免疫应答的诱导 C3 可参与捕捉 固定 Ag 使 Ag 易被 APC 处理与提呈 如 C3d 可与 BCR 共受体复合物 CD21 结合 促使 BCR 共受体交联 促进 B 细胞活化等 2 补体参与免疫应答的增殖分化 3 补体参与免疫应答的效应阶段 4 补体参与免疫记忆 第六章 细胞因子 一 基本要求 掌握 细胞因子的概念 细胞因子的共同特点 熟悉 细胞因子的 分类及细胞因子的主要生物学活性 了解 细胞因子受体的特点及其分类 二 基本概念 1 细胞因子 由活化的免疫细胞和某些基质细胞 如骨髓基质细胞 分泌的具有高活性 多功能的小分子蛋白质 2 干扰素 IFNs 病毒或干扰素诱生剂刺激宿主细胞产生的多功能低分子糖蛋白 具有 抗病毒 抗肿瘤 免疫调节作用 分为 IFN IFN IFN 3 白细胞介素 ILs 指在白细胞或免疫细胞间相互作用的细胞因子 在 T B 细胞的活 化 增殖与分化及炎症反应中起重要作用 4 集落刺激因子 CSFs 指能刺激骨髓前体细胞的生长与分化的细胞因子 也称造血生 长因子 5 肿瘤坏死因子 TNFs 能使肿瘤发生出血 坏死的细胞因子 三 问题与提示 1 细胞因子的共同特征 1 均为低分子量的多肽或糖蛋白 2 大多数是细胞受抗原或丝裂原等刺激活化后产生 以自分泌或旁分泌的方式发挥作 用 3 一种细胞因子可由多种细胞产生 同一种细胞也可产生多种细胞因子 4 通过与受体结合发挥作用 5 具有高效性 多效性 网络性 6 主要参与免疫反应和炎症反应 2 细胞因子的分类 1 干扰素 IFNs 2 白细胞介素 ILs 3 集落刺激因子 CSFs 4 肿瘤坏死因子 TNFs 5 趋化因子 6 生长因子 3 细胞因子的生物学活性 1 介导和调节天然免疫 IFN TNF et al 2 介导和调节特异性免疫 IL 2 4 5 et al 3 参与炎症反应 IL 1 8 TNF 趋化因子 et al 4 刺激造血细胞生成和分化 CSF EPO et al 5 诱导凋亡 4 细胞因子受体的特点 1 细胞因子受体分膜型 分泌型两种 2 细胞因子受体胞外区与细胞因子结合 3 不同细胞因子受体常共用信号传导链 5 细胞因子受体的分类 1 细胞因子受体超家族 造血因子受体超家族 2 干扰素受体超家族 胞外区含有 2 4 个 FNIII 型功能区 3 免疫球蛋白受体超家族 胞外区含有 C2 型功能区 4 蛋白酪氨酸激酶受体超家族 胞内区含有 PTK 功能区 5 肿瘤坏死因子受体超家族 胞外区含有 4 个富含 Cys 的功能区 6 G 蛋白偶联受体超家族 7 次跨膜蛋白 7 IL 8 及趋化因子的受体 第七章 白细胞分化抗原和粘附分子 一 基本要求 掌握 粘附分子及白细胞分化抗原的概念 熟悉 粘附分子的主要种类及主要生物学活性 了解 主要粘附分子的结构 功能 二 基本概念 1 白细胞分化抗原 leukocyte differentiation Ag 血细胞在分化成熟为不同谱系 分 化的不同阶段及细胞活化过程中 出现或消失的细胞表面标记分子 2 CD cluster of differentiation 应用以单克隆抗体鉴定为主的方法 将来自不同实 验室的单克隆抗体所识别的同一分化抗原归为一个分化群称 CD 3 粘附分子 Cell Adhesion Molecule CAM 泛指一类调节细胞与细胞间 细胞与细 胞外基质 ECM 间相互结合 起粘附作用的膜表面糖蛋白 3 问题与提示 1 粘附分子的共同特点 成对存在 糖蛋白 结合无特异性 无 TcR MHC 样的多态性 主要介导细胞间粘附 也起信号传导作用 同时作用 一种细胞同时表达多种 CAM 多种 CAM 共同参与同一类细胞间的粘附 2 黏附分子分类 以及主要有哪些功能 分类 粘附分子根据其结构特点和功能可分为整合素家族 免疫球蛋白超家族 IgSF 选 择素家族 钙粘蛋白家族等 整合素家族主要介导细胞与ECM粘附 以及白细胞与血管内皮细胞粘附 免疫球蛋白超家 族是指具有与IgV或C区相似的折叠结构 且氨基酸组成有一定同源性的一组分子 包括粘附 分子 MHC 抗原识别受体 IgFc受体 白细胞分化抗原等 其主要功能是参与细胞间相 互识别和相互作用 选择素家族主要介导血液流动状态下白细胞与血管内皮细胞的局部粘 附 在g滚动过程中起作用 钙粘蛋白家族主要在细胞生长发育的选择性聚集中发挥重要作 用 粘附分子的生物学功能有 1 免疫细胞识别中的辅助受体和协同刺激或抑制信号 T细胞的识别 粘附及活化有关的CD分子及其功能 CD3与TCR结合形成TCR CD3复合物 TCR特异性识别抗原 CD3传导信号 CD4和CD8是区分T细胞亚类的重要表面标志 CD4 MHC II 分子结合是TCR CD3识别抗原的辅助受体 CD8 MHC I分子结合是TCR CD3识别抗原的辅助受体 CD28 B7 1 B7 2结合提供T细胞活化的重要协同刺激信号 提供T细胞活化的第二信号 刺激T细胞活化 增殖和分化 CTLA 4 B7 1 B7 2结合 提供活化T细胞抑制信号 CD40L CD40参与B细胞应答的重要协同刺激分子 B细胞识别 粘附及活化有关的CD分子及其功能 CD79 CD79与BCR结合成复合物 转导BCR特异性识别抗原的信号 CD19 CD21 CD81结合成复合物 辅助B细胞识别抗原 参与信号转导 促进B细胞的激 活 CD21 为EBV受体 使EBV感染B细胞 CD80 CD86 B7 1 B7 2 CD28结合 转导T细胞活化协同刺激信号 CD40 CD40L结合 参与B细胞活化的第二信号 刺激B细胞活化增殖和分化成熟 2 炎症过程中白细胞与血管内皮细胞黏附 白细胞上的黏附分子可与血管内皮细胞上 互为配体的黏附分子相互黏附 参与炎症的发生 例如ICAM l与LFA l 3 淋巴细胞归巢 淋巴细胞的定向迁移 包括淋巴细胞再循环和白细胞向炎症部位迁 移其分子基础是淋巴细胞上的归巢受体与血管内皮细胞上地址素相互黏附 使淋巴细胞穿 过血管内皮细胞向外周淋巴器官 皮肤炎症部位 黏膜相关淋巴组织回归 例如 L 选择 素与HEV上CD34结合 3 CD分子和粘附分子及其McAb的临床应用 一 阐明发病机制 如 CD4分子是HIV的主要受体 二 在疾病诊断中的应用 HIV感染后CD4 细胞绝对数下降 500个 l 此外 CD McAb 为白血病 淋巴瘤的免疫学分型提供了精确的手段 第八章 主要组织相容性复合体 MHC 及其编码分子 组织相容性抗原 histocompatibility antigen 通过移植鉴定与组织相容性有关的抗原 主要组织相容性抗原系统 major histocompatibility antigen system MHS 能引起较 强移植排斥反应的抗原 主要组织相容性复合体 major histocompatibility complex MHC 编码主要组织相容 性抗原的具有高度多肽性的基因群 人类白细胞抗原 human leukocyte antigen HLA 人类主要组织相容性抗原系统 编码 该抗原的基因也称 HLA 小鼠的第 组抗原与肿瘤及移植排斥有密切关系 命名为 histocompatibility 2 H 2 H 2 代表小鼠的 MHC 复合体 第一节 MHC 结构及其多基因特性 多基因性 polygenic 指 MHC 由一组位置相邻的基因座位组成 各自产物具有相同 或相似的功能 MHC 主要功能 T 细胞分化发育 特异性免疫应答的启动与调节 MHC 结构复杂 HLA 是人体多态性最丰富的基因系统 是免疫遗传学的主要研究内容 MHC 结构十分复杂 HLA 是人体多态性最丰富的基因系统 多基因性 指复合体由多个位置相邻的基因座位所组成 编码产物具有相同或相似的功能 人 类基因 B C A 三个座位 人 类基因 DP DQ 和 DR 三个亚区 多基因性着重于同一个个体中 MHC 基因座位的变化 类基因及其产物 人 B C A 三个座位 编码 类分子的 链 小鼠 第 17 号染色体的 H 2 K D L 位点 编码 类分子的 链 类基因及其产物 人 DP DQ 和 DR 三个亚区 编码 DQ DQ DR DR DP DP 小鼠 Ab Aa Eb 和 Ea 位点 编码 Ab Aa Eb Ea 四条肽链 经典的 MHC 类和 类基因 它们的产物具有抗原提呈功能 并显示极为丰富的多态性 直接参与 T 细胞的激活和分化 调控特异性免疫应答 H 2 定位于小鼠第 17 号染色体 约 1500bp HLA 基因复合体定位于人第 6 号染色体短臂 224 个基因座位 128 96 约 3600bp 免疫功能相关基因 包括传统的 类基因 主要参与调控固有免疫应答 不显示或仅显示有限的多态性 二 I 类和 II 类基因的表达产物 HLA 分子 HLA I 类和 II 类等位基因产物的表达具有共