疫苗概论PPT课件

疫苗的传统定义是指通过人工突变或自然筛选获得的减毒或无毒活病原微生物制成的制剂，或通过物理和化学方法杀灭病原微生物制成的生物制剂，用于人工主动免疫，使人或动物免疫。这些制剂被称为疫苗，即疫苗是由病原体制成的。疫苗的现代定义是：疫苗是病原体的蛋白质(多肽、肽)、多糖或核酸，其可以产生特定的免疫反应以灭活、破坏或抑制病原体，其形式为含有有效成分的单一成分或复合颗粒，或在进入体内后通过活的减毒病原体或载体。一般而言，免疫应答仅指特定免疫的过程。这是一个从刺激抗原开始的过程，在体内抗原特异性淋巴细胞识别抗原后，一系列的变化如活化、增殖、分化等。发生，并表现出某些体液免疫或(和)细胞免疫效应。与普通化学药物不同，疫苗是由具有不同性质和作用的物质组成的化合物，其基本成分包括抗原、佐剂、防腐剂、稳定剂、灭活剂及其他相关成分。这些基本要素保证了疫苗能够有效刺激机体，从不同角度产生针对病原微生物的特异性免疫反应，同时保证了疫苗在制备和保存过程中的稳定性。抗原：一种能刺激免疫系统作出反应并诱导机体产生抗体或效应细胞的物质，这些抗体或效应细胞能与抗原发生特异性反应。抗原的两个基本特征：免疫原性和反应性。免疫原性是指由抗原进入机体引起的免疫细胞间的一系列免疫反应，包括抗原的加工、加工、呈递和抗原或抗原受体对T细胞和B细胞的识别。抗原反应性是指抗原和抗体或效应T细胞之间的特异性反应。抗原引起的体液免疫根据激活B淋巴细胞的方式不同可分为两类：蛋白质抗原和多糖、脂质等抗原。根据对T细胞的依赖性，可分为T细胞依赖性抗原和T细胞非依赖性抗原。由蛋白质组成的抗原，在辅助性T细胞的辅助下，可以刺激抗体类型的转化并产生高亲和力的抗体，诱导B淋巴细胞产生主要由IgG抗体组成的体液免疫反应并产生记忆性B淋巴细胞。这种抗原也称为胸腺依赖抗原。抗原如多糖、脂质和核酸可以直接诱导B淋巴细胞产生IgM抗体，但它们不能诱导T淋巴细胞辅助，因此它们不能产生亲和突变抗体反应和记忆B淋巴细胞。这种抗原的主要特征是它有一种由相同单体聚合而成的多晶型抗原。它们可以同时与B细胞表面的多种抗原受体通讯，因此它们可以在没有T细胞帮助的情况下直接激活B淋巴细胞。然而，还不清楚B淋巴细胞对这种抗原的反应是否需要其他信号。这种抗原也称为胸腺独立抗原。与蛋白质抗原相比，这类抗原引起的免疫反应较弱，记忆期相对较短。嘿。8，影响抗原免疫原性的因素，(1)抗原类型的理化性质：大多数蛋白质都是好的抗原，多糖和多肽也有一定的免疫原性分子大小：抗原的分子量一般10kD，分子量越大，免疫原性越强。免疫原性物质还必须具有复杂的化学成分和特殊的化学基团。抗原决定簇的可及性：可及性是指抗原决定簇是否容易被淋巴细胞的抗原受体所及。物理性质：具有相同化学性质的抗原物质由于其不同的物理性质会影响免疫原性。9，(2)抗原与体内异物的相互作用：“异物”的概念被定义为“与胚胎中淋巴细胞未充分接触的物质”进入体内的方式：皮内、皮下、肌肉、腹腔(仅用于动物)、静脉体遗传因素：个体对抗原刺激的反应能力受遗传因素控制。10、抗原诱导的细胞免疫反应。引起细胞免疫反应的抗原主要是一些生活在细胞中的活抗原，如艾滋病病毒、结核分枝杆菌、白色念珠菌等。t细胞介导的细胞免疫反应主要包括：抗细胞内病毒感染，如艾滋病病毒、脑炎病毒和仙台病毒等。抗细胞内细菌感染，如结核病、麻风病和沙门氏菌。抗真菌感染，如白色念珠菌等。佐剂是疫苗的关键成分，可以增强抗原的特异性免疫反应。这种增强可表现为增强抗原的体液免疫反应，或增强抗原的细胞免疫反应，或两者兼有。迄今为止，疫苗佐剂已经开发出来。以氢氧化铝和磷酸铝为代表的铝佐剂仍然是唯一被批准用于人类的疫苗佐剂。佐剂的作用机理：改变抗原的物理性质，延缓抗原的降解和消除，从而更有效地刺激免疫系统；(2)刺激单核细胞/巨噬细胞系统以增强其处理和呈递抗原的能力；刺激淋巴细胞增殖和分化。佐剂的应用：增强预防性接种的特异性免疫反应，制备动物抗血清；作为非特异性免疫增强剂，用于抗肿瘤和抗感染的辅助治疗。13，佐剂，14，植物来源的佐剂，根据分子量大小可分为低分子量提取物和高分子量提取物。活性小分子包括烷基胺、酚类成分、奎宁、皂苷、倍半萜等。具有免疫刺激作用的主要成分包括蛋白质、多肽、多糖、糖脂和植物凝集素。皂荚素是从皂荚树皮中提取的一种具有免疫刺激活性的物质。南美洲的物种。QuilA是皂苷的初步纯化产物，具有促进Th1和Th2辅助细胞、增强体液免疫的功能。细菌毒素中，霍乱毒素、大肠杆菌不耐热毒素、百日咳毒素等。是一种强粘膜免疫佐剂。卡介苗佐剂：卡介苗是一种减毒牛分枝杆菌，是一种非常有效的预防结核病的减毒活疫苗。CpG佐剂：脱氧寡核苷酸中心区的胞嘧啶鸟嘌呤二核苷酸(CpG)的DNA片段具有激活B细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞的功能。根据该结构体外合成的CpG基序具有相同的免疫调节作用，CpG寡核苷酸佐剂具有增强细胞免疫和体液免疫的双重作用。嘿。16，细胞因子，作为发现具有免疫调节作用的第一种细胞因子白细胞介素1 (IL-1)，对T细胞依赖性和非T细胞依赖性免疫反应都具有良好的免疫佐剂作用。目前，来源于白细胞介素-1的多肽已被成功地用作乙肝表面抗原疫苗的佐剂。作为狂犬病、疱疹和流感嗜血杆菌疫苗的佐剂，动物试验表明，白细胞介素-2能有效增强疫苗的免疫应答，促进抗体的产生。细胞因子不仅可以作为免疫佐剂与抗原结合，还可以与其他抗原结合形成疫苗，通过基因重组发挥佐剂作用。17、人工佐剂、铝佐剂：铝佐剂只能增强体液免疫效果，但对细胞免疫无明显增强作用。脂质体：当用作疫苗载体时，脂质体对各种抗原(蛋白质、多糖或细胞)具有良好的佐剂作用。脂质体可以通过增加抗原在体内存在的时间和增强对免疫系统的刺激来维持和增强免疫反应。实验表明，包埋在脂质体中的抗原被吞噬后，吞噬细胞和抗原提呈细胞中的抗原周期大大延长。脂质体是人工膜。将水中磷脂分子的亲水头插入水中，脂质体的疏水尾延伸至空气中，搅拌后形成双层脂质分子的球形脂质体，直径为25-1000纳米。脂质体可用于转基因或药物的制备，利用脂质体能与细胞膜融合的特性，将药物输送到细胞内。生物学定义：当两性分子如磷脂和鞘脂分散在水相中时，分子的疏水尾部倾向于聚集在一起以避开水相，而亲水头部暴露在水相中以形成具有双层结构的封闭囊泡，称为脂质体。药物定义脂质体):指通过将药物包封在类脂双层中形成的微泡。防腐剂在提高疫苗保存期方面发挥着重要作用。常用的防腐剂包括甲醛、苯酚、叠氮化钠、氯仿、硫柳汞、2-苯氧基乙基等。嘿。20，4稳定剂、去活化剂和其它相关组分，合适的稳定剂或保护剂，如冻干疫苗中常用的乳糖、明胶、山梨醇等，经常被加入疫苗的制备中，以确保疫苗在再加工和储存过程中的稳定性。化学试剂通常用于疫苗生产和制备中的灭活。常见的化学灭活剂包括丙酮、苯酚、甲醛、脱氧胆酸钠表面活性剂等。在随后的制备过程中，应将其从疫苗中去除，以确保疫苗的安全性。(1)传统疫苗(常规疫苗、第一代疫苗)是长期用于预防和控制传染病的主要生物产品。传统疫苗的开发和生产主要是通过改变培养条件，或者通过将世代传递给不同的宿主动物以减弱病原微生物的毒性，或者通过物理和化学灭活它们来实现的。灭活疫苗又称死苗，是指通过加热或甲醛等物理和化学方法杀死大量人工培养的完全致病微生物，使其丧失传染性和毒性并保持其免疫原性，并与相应的佐剂结合而制成的疫苗。佐剂：佐剂是一种用于增强疫苗免疫原性或增强宿主对抗原保护性反应的物质。铝盐佐剂是一种含铝的无机盐，其中A1(OH)3是美国食品和药物管理局(FDA)批准的唯一用于人类疫苗的佐剂。铝盐佐剂可与抗原形成复合物，注射后在局部形成抗原库，使抗原缓慢释放，可长期刺激免疫细胞，增强机体免疫反应。铝盐佐剂主要促进体液免疫反应，但对细胞免疫反应影响不大。它适用于用抗体提供保护性免疫的疾病疫苗，如白喉、破伤风、麻疹等。油乳剂佐剂是一种有效的抗原传递载体系统，能在体内缓慢释放抗原，从而不断刺激机体产生抗体。油乳剂佐剂主要包括弗氏佐剂、白油司盘佐剂、MF-59、佐剂-65等。佐剂分为弗氏完全佐剂和弗氏不完全佐剂。流式细胞术是细胞免疫的强刺激因子，而流式细胞术只能刺激体液免疫。Freundadjuvant是目前动物实验中最常用的佐剂。它是将抗原水溶液与等量的油(石蜡油或植物油)混合，加入乳化剂(羊毛脂或吐温80)制成的油包水抗原乳剂，称为不完全弗氏佐剂。如果分枝杆菌(如死豆蔻)被添加到不完全佐剂中，它被称为完全弗氏佐剂。白油司盘佐剂是以轻质矿物油(白油)为油相，司盘-80或司盘-85和吐温-80为乳化剂制成的油乳剂佐剂。它是兽医生物制品中最常用和最有效的佐剂之一。嘿。25，MF-59，一种角鲨烯水包油乳液，是一种有效的佐剂，具有可接受的安全性。MF-59能增强流感疫苗的免疫原性，尤其优于抗潜在的全国性流行性流感病毒株。MF-59也是一种比明矾更有效的乙肝病毒佐剂。临床试验证明，MF-59对人类是安全和可耐受的，对新生儿也是安全的佐剂-65是一种可以被身体代谢和排泄的成分，不会引起严重的局部反应，并且抗体滴度超过FCA数十倍。一些人已经证明，不饱和油角鲨烯和氢化角鲨烷具有良好的佐剂功能和很少的副作用，已经被用于人类流感疫苗、艾滋病病毒和家禽NDV疫苗，并且也有望被用作矿物油替代产品。灭活疫苗的优点是生产工艺简单，免疫原性稳定，易于制备多价疫苗。灭活疫苗的缺点：(1)在疫苗生产中经常使用病毒的强毒株或细菌的强毒株。生产过程中需要严格的灭活操作，以确保疫苗中不含未完全灭活的病原体；(2)灭活疫苗可提供短期免疫，需要多次接种才能获得较好的免疫效果。由于疫苗中的异源蛋白会反复刺激人体，因此可能会出现不良过敏反应。(3)灭活疫苗只能刺激机体产生抗体，表现出一定程度的保护作用。然而，由于不能诱导局部免疫抗体IgA，野生型病毒仍然可以到达入侵入口并在那里繁殖(例如，呼吸道病毒到达鼻咽)，因此保护效果有限。粘膜免疫粘膜免疫是分散在粘膜固有层和呼吸道、消化道、泌尿生殖道上皮细胞下的淋巴组织，是人体重要的防御屏障和局部特异性免疫反应的主要部分。产生的抗体主要是通过粘膜上皮细胞分泌到粘膜表面的sIgA，是粘膜局部抵抗病原微生物感染的主要机制。减毒活疫苗(减毒疫苗)是指通过物理、化学和生物方法连续传代，使其对原宿主失去毒力或仅引起亚临床感染，但仍保持良好免疫原性和遗传特性的微生物天然毒力菌株。用这种强毒株和毒株制备的疫苗称为减毒活疫苗。目前使用的大多数病毒疫苗都是减毒活疫苗。减毒活疫苗(减毒疫苗)的优点：活疫苗通常通过模拟微生物的自然感染状态来刺激免疫反应，当通过口服或鼻腔喷雾等自然方式给药时，可刺激体液免疫和细胞免疫，尤其是粘膜免疫。因此，它具有全面免疫和持久免疫的优点。31，病毒的常见衰减方法：体外衰减：体外连续传代衰减。在异源宿主中连续传代；在单个宿主中反复连续传代。冷适应筛选：在正常情况下，病毒在低温条件下连续或逐渐传代，可诱导病毒基因组中某些位点的突变或损伤，从获得的冷变异株中筛选出减毒株。例如，卡介苗是一种对动物无致病性但能产生抗结合免疫反应的疫苗，在甘油-胆汁-马铃薯培养基中培养230代，使用13年。亚单位疫苗(成分疫苗)是指通过提取或合成细菌和病毒外壳的特殊结构，即抗原决定簇而制成的疫苗。这种疫苗不是完整的细菌或病毒，而是细菌或病毒物质的一部分，所以它们被称为亚单位疫苗。亚单位疫苗只有几个主要的表面蛋白，因此它们可以消除病毒(或细菌)的许多不相关的抗原决定簇或由粗制或半纯化的病毒(或细菌)制剂引起的不良反应。如果毒株的毒力不纯，混有强毒力病毒颗粒，或者如果弱毒株的毒力不稳定，弱毒株的毒力在通过突变或与野生毒株重组接触易感动物或细胞后会反弹(逆转)，那么接种后的动物可能在接种后被感染，构成传染源，甚至引起流行性疾病。(2)基因工程疫苗(第二代疫苗)是指通过使用重组DNA技术、使用表达的抗原产物或重组体本身克隆和表达保护性抗原基因而制成的疫苗。主要包括基因工程亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基因工程疫苗对保护性抗原的简单理解：少量病原体成分进入体内不会造成严重的负面影响，并刺激机体产生相应的抗体和记忆淋巴细胞。下一次身体受到相同抗原的攻击时，身体会再次做出反应，并产生大量相应的抗体来保护身体。一种与病原体相关的抗原决定簇，刺激身体产生保护性免疫反应以抵抗病原体感染。补充内容。36、1、基因工程亚单位疫苗(subunit vapor)又称生物合成亚单位疫苗或重组亚单位疫苗，主要指通过纯化基因工程表达的蛋白抗原而制成的疫苗。目前，