微生物免疫学基础

1、微生物与免疫学基础微生物与免疫学基础2本章内容本章内容 v概述概述v第一节第一节 免疫系统免疫系统v第二节第二节 抗原抗原v第三节第三节 免疫应答免疫应答v第四节第四节 抗感染免疫抗感染免疫v第五节第五节 变态反应变态反应3主要参考书主要参考书 Instant Note in Immunology 及中译本中译本 P.M. Lydyard等编著. 科学出版社，2001 兽医微生物学（第三版）兽医微生物学（第三版） 陆承平主编. 中国农业出版社，20014概述概述v免疫，免疫，Immunity：原始概念：借用拉丁语原始概念：借用拉丁语immunis表示免疫（表示免疫（immunity），其），其

2、原意为免除税役，转移为免除瘟疫。原意为免除税役，转移为免除瘟疫。现代概念：是人和动物机体的免疫系统防御和清除体内抗现代概念：是人和动物机体的免疫系统防御和清除体内抗原，如原，如入侵的入侵的病源微生物及其产物、病源微生物及其产物、自身自身衰老死亡细胞衰老死亡细胞、肿瘤细胞等，免除传染病，维持机体稳定的生理学功、肿瘤细胞等，免除传染病，维持机体稳定的生理学功能。能。5概述概述免疫的基本特性免疫的基本特性 1 1 识别自身和非自身识别自身和非自身 这是免疫应答的基础这是免疫应答的基础 免疫细胞膜表面的抗原受体免疫细胞膜表面的抗原受体+ +外来抗原的表位外来抗原的表位 识别很精细，包括异种之间，同种不

3、同个体之间识别很精细，包括异种之间，同种不同个体之间 2 2 特异性特异性 即免疫具有很强的针对性即免疫具有很强的针对性 3 3 免疫记忆免疫记忆 对相同抗原物质的再次进入具有记忆，会产生更对相同抗原物质的再次进入具有记忆，会产生更快、更强的免疫应答。快、更强的免疫应答。6概述概述免疫的基本功能免疫的基本功能 1. 1. 抵抗感染抵抗感染 指动物机体抵御病原微生物感染和侵袭的能力。指动物机体抵御病原微生物感染和侵袭的能力。 免疫功能亢进免疫功能亢进 变态反应变态反应 免疫功能低下或缺陷免疫功能低下或缺陷 机会感染机会感染 2. 2. 自身稳定自身稳定 清除机体产生的大量衰老死亡细胞清除机体产生

4、的大量衰老死亡细胞 功能异常功能异常 自身免疫病自身免疫病 3. 3. 免疫监视免疫监视 肿瘤细胞的发现和清除肿瘤细胞的发现和清除 功能低下或失调功能低下或失调 肿瘤（肿瘤（tumor）发生）发生7免疫系统功能的生理和病理表现免疫系统功能的生理和病理表现功能名称功能名称 生理功能生理功能 病理表现病理表现免疫防御免疫防御 清除病原微生物及清除病原微生物及 超敏反应（强）超敏反应（强） 其它抗原性异物其它抗原性异物 免疫缺陷病（弱）免疫缺陷病（弱）免疫自稳免疫自稳 清除损伤或衰老细胞清除损伤或衰老细胞 自身免疫性疾病自身免疫性疾病免疫监视免疫监视 清除突变或畸变细胞，清除突变或畸变细胞， 肿瘤或

5、病毒持续肿瘤或病毒持续 防止肿瘤发生，杀伤防止肿瘤发生，杀伤 性感染性感染 病毒感染细胞病毒感染细胞8免疫学的产生与发展免疫学的产生与发展免疫学是人类与人和动物的病原微生物作斗争中建立和发展起来的。 早期的免疫学主要是研究机体对病原微生物的免疫力，属于微生物学的一个分支学科。随着科学理论和实验技术的进展，人们对免疫的本质及重要免疫学现象的发生机制有了更全面的认识。目前，免疫学已发展成为一门独立的学科。 现代免疫学是研究机体免疫系统的组织结构和生理功能的科学，涉及免疫系统的组织结构；免疫系统对抗原的识别及应答；免疫系统对抗原的排异效应及其机制；免疫功能异常所致疾病的发生过程及其机制；免疫耐受的诱

6、导、维持、打破及其机制；免疫学理论和方法在疾病的预防、诊断和治疗中的应用等。9免疫学科的产生免疫学科的产生一、免疫学的开创期一、免疫学的开创期 16161717世纪，积累了大量的免疫学知识。如：观察到很世纪，积累了大量的免疫学知识。如：观察到很多传染病，其康复后，很少再患同一类疾病。多传染病，其康复后，很少再患同一类疾病。 1798 1798年英国医生琴纳受到挤奶女工大多不感染天花，创立年英国医生琴纳受到挤奶女工大多不感染天花，创立了牛痘脓疮制成预防天花的接种方法，宣告了免疫学的诞生。了牛痘脓疮制成预防天花的接种方法，宣告了免疫学的诞生。 我国民间医学家创立了预防天花的种痘法，应用良好天我国民

7、间医学家创立了预防天花的种痘法，应用良好天花患者的干燥痂皮制成粉末进行吹鼻免疫接种。引用强毒接花患者的干燥痂皮制成粉末进行吹鼻免疫接种。引用强毒接种，具有很大危险性。种，具有很大危险性。 天花发病过程天花发病过程7天天3天天5天天11中国人发明减毒天花疫苗12Edward Jenner 1749-1822，English 爱德华爱德华琴纳琴纳13琴纳发明牛痘苗（一种与天花病毒有交叉抗原的疫苗）琴纳发明牛痘苗（一种与天花病毒有交叉抗原的疫苗）17961796年年5 5月月1717日接种获得成功日接种获得成功 1415 法国人法国人路易斯路易斯. .巴斯德巴斯德（Louis PasteurLoui

8、s Pasteur）首先通过提高）首先通过提高培养温度成功制备了炭疽杆菌减毒疫苗；通过绵羊脑多次培养温度成功制备了炭疽杆菌减毒疫苗；通过绵羊脑多次传代制备成功人工减毒狂犬病疫苗，开创传染性疾病人工传代制备成功人工减毒狂犬病疫苗，开创传染性疾病人工自动免疫时代。自动免疫时代。 德国人德国人冯冯. .贝林贝林（Emil von BehringEmil von Behring ） 发现抗白喉毒素发现抗白喉毒素血清，并研制白喉及破伤风类毒素，利用类毒素制备抗白血清，并研制白喉及破伤风类毒素，利用类毒素制备抗白喉及破伤风毒素血清，发明了人工被动免疫，也同时开创喉及破伤风毒素血清，发明了人工被动免疫，也同

9、时开创了人工被动免疫时代。了人工被动免疫时代。Emil von Behring 1854 - 1917, Germany Nobel Prize in 1901冯冯.贝林贝林 Louis Pasteur 1822-1895, France路易斯路易斯.巴斯德巴斯德17二、抗感染免疫兴隆期二、抗感染免疫兴隆期 1820世纪初，抗感染免疫得到充分发展。 1.确定了免疫（应答）的分类 提出非特异性免疫和特异性免疫（应答）。 2.提出了体液和细胞免疫学说。 3.观察到免疫应答的两面性 免疫防御作用和病理损伤作用。 4.建立了血清学技术 抗原-抗体反应的检测方法。18三、免疫学科逐渐发展三、免疫学科逐渐

10、发展(20(20世纪中叶至今世纪中叶至今) )（一）免疫系统的确立和分类（一）免疫系统的确立和分类 1.固有免疫系统 又称天然免疫系统或非特异性免疫系统。 2.适应性免疫系统 又称获得性免疫系统或特异性免疫系统。19（二）免疫应答的认识逐渐完善（二）免疫应答的认识逐渐完善1.概念 免疫应答是免疫细胞识别抗原后活化、增殖、分化，产生的免疫应答产物（如抗体和致敏淋巴细胞）参与生理性和病理性效应的过程。2.免疫应答的分类 包括适应性免疫应答和固有免疫应答。3.免疫耐受 提出免疫耐受的概念。年代学 者 姓 名国 家研 究 成 就1901Emil von Behring德 国开创了应用白喉抗毒素治疗白喉

11、患者1905Robert Koch德 国对结核病的研究具有诸多发现，结核杆菌，结核菌素及其反应，Koch现象等1908Elie Metchnikoff Paul Ehrlich俄国德国吞噬作用的理论研究抗体产生的侧链学说 1913Charles Richet法国发现过敏反应1919Jules Border比利时揭示了补体溶菌现象的原理1930Karl Landsteiner美国昭示人类红细胞血型1951Max Theiler南非发现黄热病病毒并创建黄热病疫苗1957Daniel Bovet瑞士发明了抗组织胺药物1960F. Macfarlane Burnet澳大利亚发现获得性免疫耐受 1972

12、Rodney R. Porter英国阐明抗体的化学结构1977Rosalyn R. Yalow美国开创多肽激素放射免疫分析技术1980Gorge Snell美国发现主要组织相容性复合体(MHC)1984Cesar Milstein Niels K. Jerne英国丹麦 创建单克隆抗体生产技术独特型抗独特型的级联网络1987Susumu Tonegava日本对Ig基因研究并阐明抗体多样性1991E. Donnall Thomas美国提出移植免疫学1996Peter C. DohertyRolf M. Zinkernagel澳大利亚瑞士提出细胞介导免疫应答的特异性MHC限制性表1-1 20世纪获得

13、诺贝尔奖的免疫学家 212011年诺贝尔生理医学奖年诺贝尔生理医学奖布鲁斯.巴特勒 美国朱尔斯.霍夫曼 卢森堡 拉尔夫.斯坦曼 加拿大22 第一节第一节 免疫系统免疫系统免疫系统免疫系统-是机体执行免疫功能的组织机构，是产生是机体执行免疫功能的组织机构，是产生免疫应答的物质基础。免疫应答的物质基础。* * * 3 3个组成部分：个组成部分： 免疫器官免疫器官，Immune organImmune organ 免疫细胞免疫细胞，ImmunocyteImmunocyte 免疫分子免疫分子，Immune moleculeImmune molecule23 第一节第一节 免疫系统免疫系统一、免疫器官一

14、、免疫器官 - -淋巴细胞和其它免疫细胞发生、分化、成熟、定淋巴细胞和其它免疫细胞发生、分化、成熟、定居和增殖以及产生免疫应答的场所居和增殖以及产生免疫应答的场所 初级（一级）免疫器官初级（一级）免疫器官，-淋巴细胞等免疫细胞发淋巴细胞等免疫细胞发生、分化和成熟的场所（生、分化和成熟的场所（中枢免疫器官中枢免疫器官） 次级（二级）免疫器官次级（二级）免疫器官-成熟的成熟的T T细胞和细胞和B B细胞定居细胞定居、增殖和对抗原刺激产生免疫应答的场所（、增殖和对抗原刺激产生免疫应答的场所（外周免外周免疫器官疫器官）24 第一节第一节 免疫系统免疫系统一、免疫器官一、免疫器官（一）中枢免疫器官（一）

15、中枢免疫器官 包括包括骨髓骨髓、胸腺胸腺、腔上囊腔上囊及其类同结构及其类同结构( (禽类的禽类的法氏囊法氏囊) )。 胸腺和腔上囊起源于胚胎早期，为淋巴上皮结构，胸腺和腔上囊起源于胚胎早期，为淋巴上皮结构，是诱导淋巴细胞增殖分化为免疫活性细胞的器官。是诱导淋巴细胞增殖分化为免疫活性细胞的器官。新生动物时切除，则造成淋巴细胞缺乏，影响免疫新生动物时切除，则造成淋巴细胞缺乏，影响免疫功能。功能。 25 第一节第一节 免疫系统免疫系统一、免疫器官一、免疫器官（二）外周免疫器官外周免疫器官 包括包括脾脏脾脏、淋巴结淋巴结和消化道、呼吸道和泌尿生殖道和消化道、呼吸道和泌尿生殖道的淋巴小结（的淋巴小结（黏

16、膜免疫系统黏膜免疫系统）、）、禽哈德腺禽哈德腺等。等。 起源于胚胎晚期的中胚层，并持续存在于整个成年起源于胚胎晚期的中胚层，并持续存在于整个成年期，切除后一般不明显影响免疫功能。期，切除后一般不明显影响免疫功能。 26黏膜免疫系统黏膜免疫系统体内胃肠道、呼吸道、泌尿生殖道和体内胃肠道、呼吸道、泌尿生殖道和内分泌腺的腺管等黏膜的淋巴组织及淋巴细胞共同内分泌腺的腺管等黏膜的淋巴组织及淋巴细胞共同组成一个黏膜免疫应答网络。组成一个黏膜免疫应答网络。 功能：功能： 防御病源微生物的黏膜感染。防御病源微生物的黏膜感染。黏膜免疫系统黏膜免疫系统27禽哈德腺禽哈德腺 Harder glandHarder g

17、land位于眼窝中腹部，眼球后的中央。位于眼窝中腹部，眼球后的中央。分布分布T T细胞、细胞、B B细胞，是禽类特有的免疫器官。细胞，是禽类特有的免疫器官。28 骨髓骨髓 bone marrowbone marrow 是体内重要的造血器官，同时也是各种免疫细胞是体内重要的造血器官，同时也是各种免疫细胞发生和分化以及产生抗体的场所。发生和分化以及产生抗体的场所。 髓样干细胞髓样干细胞 红细胞系、单核巨噬细胞红细胞系、单核巨噬细胞系、粒细胞系。系、粒细胞系。 淋巴干细胞淋巴干细胞 T T、B B前体细胞前体细胞 T T、B B细胞细胞 既是一级免疫器官，也是重要的二级免疫器官。既是一级免疫器官，也

18、是重要的二级免疫器官。29 血细胞生成与干细胞发育分化血细胞生成与干细胞发育分化30 胸腺胸腺 thymusthymus 是是T T细胞成熟和发育的主要器官。未成熟的细胞成熟和发育的主要器官。未成熟的T T细胞前细胞前体从骨髓迁移到胸腺，成为胸腺细胞，然后发育、体从骨髓迁移到胸腺，成为胸腺细胞，然后发育、分化成为成熟的分化成为成熟的T T细胞，释放到外周免疫器官。细胞，释放到外周免疫器官。 由第三咽囊的内胚层分化而来，位于胸腔前部纵隔由第三咽囊的内胚层分化而来，位于胸腔前部纵隔内、胸骨后心脏上前方。内、胸骨后心脏上前方。 主要免疫功能：主要免疫功能：1 1）T T细胞成熟的场所；细胞成熟的场所

19、；2 2）产生胸）产生胸腺激素。腺激素。3132 腔上囊或类同结构腔上囊或类同结构 腔上囊（法氏囊）位于泄殖腔上方，盲囊状。鸟腔上囊（法氏囊）位于泄殖腔上方，盲囊状。鸟类特有。类特有。 哺乳动物的肠道淋巴结，扁桃体及骨髓有类似功哺乳动物的肠道淋巴结，扁桃体及骨髓有类似功能。能。 其其主要作用主要作用为控制体液免疫。胚胎期用睾丸酮或可为控制体液免疫。胚胎期用睾丸酮或可的松抑制腔上囊发育，或孵化时切除可影响体液免的松抑制腔上囊发育，或孵化时切除可影响体液免疫。疫。 3334 脾脾 spleenspleen 外包被膜，实质分为外包被膜，实质分为2 2部分，中央为白髓；红髓量多部分，中央为白髓；红髓量

20、多，位于白髓周围。，位于白髓周围。 红髓红髓贮存红细胞，捕获抗原和生成红细胞。贮存红细胞，捕获抗原和生成红细胞。脾索中含有大量脾索中含有大量B B细胞和浆细胞以及巨噬细胞、树细胞和浆细胞以及巨噬细胞、树突状细胞等。突状细胞等。 白髓白髓发生免疫应答。淋巴鞘主要由发生免疫应答。淋巴鞘主要由T T细胞组成细胞组成（胸腺依赖区）；淋巴小结和生发中心含有大量（胸腺依赖区）；淋巴小结和生发中心含有大量B B细胞（非胸腺依赖区）。细胞（非胸腺依赖区）。脾的免疫功能：脾的免疫功能： 1 1）血液滤过作用；）血液滤过作用；2 2）滞留淋巴细胞作用；）滞留淋巴细胞作用；3 3）产生）产生免疫应答的重要场所；免疫

21、应答的重要场所；4 4）产生吞噬细胞。）产生吞噬细胞。35 淋巴结淋巴结 lymph nodelymph node 沿淋巴循环径路分布。圆形或豆状，外包被膜，其沿淋巴循环径路分布。圆形或豆状，外包被膜，其次是被膜下淋巴窦、皮质、副皮质和髓区。次是被膜下淋巴窦、皮质、副皮质和髓区。 皮质区皮质区主要由主要由B B细胞聚集而成，为非胸腺依赖区细胞聚集而成，为非胸腺依赖区。接受抗原刺激后，。接受抗原刺激后，B B细胞分裂增殖形成生发中细胞分裂增殖形成生发中心（心（germinal center)germinal center)，内含不同分化阶段的，内含不同分化阶段的B B细胞、浆细胞和少量细胞、浆细

22、胞和少量T T细胞。细胞。 副皮质区副皮质区为为T T细胞集中区，为胸腺依赖区。细胞集中区，为胸腺依赖区。 髓质髓质由髓索和髓窦组成。髓索中含有由髓索和髓窦组成。髓索中含有B B细胞、浆细胞、浆细胞和巨噬细胞等。髓窦内有大量巨噬细胞。细胞和巨噬细胞等。髓窦内有大量巨噬细胞。36 鸡无淋巴结，但有弥散的淋巴组织；鸡无淋巴结，但有弥散的淋巴组织； 鸭、鹅等水禽有鸭、鹅等水禽有2 2对淋巴结：颈胸淋巴结和腰淋对淋巴结：颈胸淋巴结和腰淋巴结。巴结。淋巴结的免疫功能：淋巴结的免疫功能： 过滤和清除异物作用过滤和清除异物作用 T T、B B细胞定居的场所细胞定居的场所 产生免疫应答的场所产生免疫应答的场所

23、 3738 Tonsil扁桃体 Adenoid腺的 Thymus胸腺 Lymph node Spleen Peryers patches 淋巴集结 Appendix阑尾 Bone marrow Lymphatic vessel 淋巴管39 第一节第一节 免疫系统免疫系统二、免疫细胞二、免疫细胞， ImmunocyteImmunocyte -凡参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞。凡参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞。 非特异性免疫细胞非特异性免疫细胞 单核巨噬细胞单核巨噬细胞、中性粒细胞、自然杀伤细胞（、中性粒细胞、自然杀伤细胞（NKNK）、嗜酸性、嗜酸性/ /碱性粒细胞、肥大细胞、红细胞等碱性

24、粒细胞、肥大细胞、红细胞等 特异性免疫细胞特异性免疫细胞 T T细胞、细胞、B B细胞细胞 抗原递呈细胞抗原递呈细胞 树突状细胞、巨噬细胞、树突状细胞、巨噬细胞、B B细胞细胞40 淋巴细胞淋巴细胞 T T 淋巴细胞淋巴细胞、 B B 淋巴细胞淋巴细胞、NK： 来源、分布、特征、亚类及其功能（一）（一）T T 淋巴细胞淋巴细胞1.1.来源、分布：骨髓的淋巴干细胞经血流进入胸腺来源、分布：骨髓的淋巴干细胞经血流进入胸腺发育成熟，分布于黏膜及皮下组织、淋巴结等，发育成熟，分布于黏膜及皮下组织、淋巴结等，可进行淋巴细胞再循环。可进行淋巴细胞再循环。41 2.表面标志（1）T细胞受体（T cell r

25、eceptor，TCR） TCR是指T细胞在胸腺发育成熟过程中表达在细胞膜上，起特异识别抗原作用的蛋白分子。组成：、两条肽链多样性：一个个体有1015个克隆株作用：识别结合抗原，引起T细胞的免疫应答。4243T细胞结构、作用示意图 （2）丝裂原受体（mitogen receptor） 丝裂原：能刺激细胞发生有丝分裂的物质。如：植物凝集素（PHA），刀豆素A（ConA）、脂多糖（LPS）等作用：与PHA、ConA结合，诱导T细胞转化为淋巴母细胞（有活性的T细胞）。 淋巴细胞转化实验 区分T、B细胞 检测机体的细胞免疫功能44 （3）T细胞表面抗原（标志） 不同分化、发育、成熟时期的T细胞表达于细

26、胞膜上的各种具有不同作用的蛋白分子，称为T细胞表面抗原（又称T细胞的CD分子）。主要有：CD2、CD3、CD4、CD8CD2：单链多肽，成熟的Tc上，加强T细胞与抗原递呈细胞之间的粘附、促进T细胞活化作用。也可作为红细胞受体（ER）。E花环试验：用于T细胞数量的检测，反映机体的免疫功能。45T细胞CD3：5-6链多肽，成熟的Tc上，与TCR联成TCR/CD3复合体，起到传递抗原信息的作用。CD4：单链多肽，Th上，辅助Th细胞的TCR识别抗原。CD8：双链多肽，Tc上，辅助Tc细胞的TCR识别抗原。46 3. T细胞亚群及其功能47T细胞亚群： A.按CD分子不同：CD4T和CD8T细胞； B

27、.按表达TCR类型不同：T和T细胞； C.按功能不同：辅助性T细胞(Th)、细胞毒 性T细胞(Tc)和调节性T细胞(Tr)； D.按对抗原应答所处状态不同：初始T细胞、 效应T细胞和记忆性T细胞； （二）（二）B B细胞细胞1.来源、分布：骨髓（法氏囊），分布于外周免疫器官；很少进行再循环。48 2.重要受体（1）B细胞受体（BCR） B细胞发育、成熟、分化过程中自然表达在膜上特异识别结合抗原的免疫球蛋白，又称膜表面免疫球蛋白（SmIg）。未成熟B细胞 SmIgM成熟B细胞 SmIgM和SmIgD记忆B细胞 SmIgG、 SmIgA/ SmIgE 每个动物体内约有107B细胞克隆，不同克隆B细

28、胞的SmIg各特异性识别、结合不同的抗原B细胞表位。49 （2）丝裂原受体 B淋巴细胞膜上有脂多糖、金黄色葡萄球菌蛋白A等丝裂原受体。 可非特异性刺激B淋巴细胞活化、增殖与分化。50 3. B细胞亚群及功能51B细胞分为：B1（CD5+）和B2（CD5-）细胞。 特征特征B1亚群亚群B2亚群亚群发育程度未成熟成熟SmIg类型SmIgMSmIgM和SmIgDCD5-+C3b受体-+识别的抗原多糖抗原蛋白抗原产生的抗体IgMIgM、IgG、IgA、IgE免疫记忆-+免疫耐受易形成难形成52(三)NK细胞1.概念：直接在骨髓中由淋巴干细胞分化成熟、进入外周血中的一群淋巴细胞，能自然识别、杀伤肿瘤细胞

29、、病毒感染细胞、胞内菌感染细胞和真菌，故称自然杀伤细胞。2.膜表面标志 Fc受体：与抗体Fc结合。 抑制性受体（KIR） 激活性受体（KAR）5354单核单核/巨噬细胞巨噬细胞（一）单核（一）单核/ /巨噬细胞特征巨噬细胞特征膜受体：Fc受体（二）单核（二）单核/巨噬细胞的功能巨噬细胞的功能1.分泌功能：近百种活性物质2.吞噬消化功能：55 3.递呈抗原功能 将侵入体内的抗原物质传递给Th细胞的TCR4. 杀瘤和助瘤作用 吞噬细胞分泌蛋白水解酶、肿瘤坏死因子等具有抑制和杀灭肿瘤细胞的作用。 助瘤：吞噬细胞进入肿瘤组织，分泌肿瘤血管因子，促进瘤细胞生长、转移。56抗原递呈细胞抗原递呈细胞57 概

30、念：具有向Th或Tc细胞递呈抗原作用的细胞称为抗原递呈细胞。种类： 巨噬细胞 树状突细胞 B细胞共同特征：大量表达MHC-II类分子58 第一节第一节 免疫系统免疫系统二、免疫分子二、免疫分子 -机体内参与调节免疫应答的各种分子。机体内参与调节免疫应答的各种分子。 非特异性免疫分子非特异性免疫分子 补体系统补体系统、溶菌酶、抗菌肽、溶菌酶、抗菌肽、细胞因子细胞因子、白细胞白细胞分化抗原分化抗原及及MHCMHC分子分子。 特异性免疫分子特异性免疫分子 TCR TCR、BCRBCR、体液中的、体液中的免疫球蛋白免疫球蛋白补体系统补体系统59补体的概念：补体的概念：存在于人和脊椎动物血清和组织液中一

31、组经活化后具有酶活性、能自我调节、具有免疫作用的蛋白质，包括补体蛋白、调节蛋白和补体受体等30多种蛋白质。故又称为补体系统。补体的特性：补体的特性： 不稳定：56-60 30min可灭活；平常无活性，经过系统激活才有活性； 补体系统的作用：溶解细菌或中和病毒的作用调理吞噬作用趋化作用过敏毒素作用60细胞因子细胞因子611. 细胞因子：细胞因子：机体免疫细胞和其他细胞分泌的，具有诱导、调节细胞发育和功能的各种小分子蛋白质。2. 细胞因子的共性： 产生细胞与作用细胞多样性 合成分泌快，近距离发挥作用，降解快。 分子量小，与作用细胞的受体亲和力高，生物学作用强。3. 种类及功能（1）白细胞介素分泌：

32、单核-巨噬细胞、淋巴细胞 1-33功能：诱导造血干细胞、淋巴细胞发育、分化、增殖、分泌；调节细胞免疫、体液免疫等。（2）集落刺激因子分泌：T细胞、上皮细胞、纤维母细胞等功能：促进造血干细胞增殖、分化； 刺激单核巨噬细胞、粒细胞的活性62 （3）干扰素三类：IFN-、IFN-、IFN-产生： IFN-白细胞 IFN- -成纤维细胞 IFN- -T细胞作用： 广谱抗病毒作用 抗肿瘤 调节免疫63白细胞分化抗原白细胞分化抗原64白细胞分化抗原白细胞分化抗原:白细胞在分化的不同群、成熟的不同阶段，以及活化过程中，出现在细胞表面的各种膜蛋白分子不同，统一以分化群（cluster of different

33、iation,CD）命名和编号。如成熟的T细胞都有CD2、CD3，分化成Th则有CD4，Tc有CD8。意义：鉴定细胞； 在细胞发挥功能时起作用。 MHC分子分子 在人或动物个体间进行组织器官移植时，因供受者组织细胞表面同种异型抗原的差异，常常发生移植排斥反应。这种代表个体特异性的同种抗原称为移植抗原或组织相容性抗原。 机体参与移植排斥反应的抗原有多种，其中引起强而迅速排斥反应的抗原称为主要组织相容性抗原。编码这一系统的基因是一组紧密连锁的基因群，称 为 主 要 组 织 相 容 性 复 合 体 ( m a j o r histocompatibility complex, MHC)。6566分类

34、：MHC-I类分子：结构： 重链，轻链分布：所有有核细胞作用：（1）组织相容性抗原 （2）递呈内源性抗原67MHC-II类分子：结构： 重链，轻链分布：抗原递呈细胞作用：（1）免疫相关抗原 （2）递呈外源性抗原 MHC-III类分子68 免疫球蛋白免疫球蛋白69 免疫球蛋白:B细胞受抗原刺激后增殖分化成浆细胞，合成分泌于体液中，能与抗原特异性反应的球蛋白。 免疫球蛋白可分为分泌型和膜型，前者主要存在于血液及组织液中，发挥各种体液免疫效应；后者构成B细胞表面的抗原识别受体。（一）免疫球蛋白的基本结构（一）免疫球蛋白的基本结构 70（二）体液中五类免疫球蛋白7172 （一）抗原的概念（一）抗原的概

35、念 （二）构成免疫原的条件（二）构成免疫原的条件 （三）抗原表位（三）抗原表位 （四）抗原的分类（四）抗原的分类 （五）重要的天然抗原（五）重要的天然抗原 （六）佐剂（六）佐剂 第二节第二节 抗原抗原73 （一）抗原的概念（一）抗原的概念抗原抗原（Antigen，Ag）：是指进入动物机体后，能刺激）：是指进入动物机体后，能刺激机体免疫系统中的免疫细胞发生免疫应答，产生免机体免疫系统中的免疫细胞发生免疫应答，产生免疫产物（效应细胞或抗体），或能与免疫产物发生疫产物（效应细胞或抗体），或能与免疫产物发生特异性反应的物质。特异性反应的物质。1.免疫原性免疫原性：能刺激机体免疫细胞发生免疫应答的性：能

36、刺激机体免疫细胞发生免疫应答的性质。质。2.反应原性反应原性：能与由其所诱导产生的抗体或效应细胞：能与由其所诱导产生的抗体或效应细胞发生特异性反应的性质。发生特异性反应的性质。74l 完全抗原（免疫原）：完全抗原（免疫原）：既具有免疫原性又具有反应既具有免疫原性又具有反应原性的抗原原性的抗原。如：分子量大、结构复杂的蛋白质、糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等l半抗原（不完全抗原）半抗原（不完全抗原）只具有反应原性但缺乏只具有反应原性但缺乏免疫原性，只有当它们与蛋白载体结合后才有免疫免疫原性，只有当它们与蛋白载体结合后才有免疫原性的物质。如：原性的物质。如：分子量小、结构简单的药物、氨基酸、糖、脂肪、核酸

37、和激素等75 半抗原半抗原-载体现象载体现象 小分子的半抗原不具有免疫原性，不能诱导机体产小分子的半抗原不具有免疫原性，不能诱导机体产生免疫应答，但当与大分子物质（载体）结合后，生免疫应答，但当与大分子物质（载体）结合后，就能诱导机体产生免疫应答，并能与相应抗体结合就能诱导机体产生免疫应答，并能与相应抗体结合，这种现象称之为，这种现象称之为半抗原半抗原-载体现象（载体现象（hapten-carrier phenomenon ）。76 （二）构成免疫原的条件（二）构成免疫原的条件1.异物性异物性 亲缘关系越远的物质，免疫性越强；亲缘关系越远的物质，免疫性越强；自身物质可以形成自身物质可以形成“天

38、然免疫耐受天然免疫耐受”；自身无知结构、成分改变后成为自身无知结构、成分改变后成为“自身抗原自身抗原”；自身有一些隐蔽抗原。自身有一些隐蔽抗原。2.大分子大分子通常在通常在10KD以上以上 3. 化学组成、结构复杂化学组成、结构复杂明胶明胶 10kd，免疫原性差，因是直链，免疫原性差，因是直链AA组成；组成；胰岛素只有胰岛素只有5734Da，但免疫原性好，因其组成、结，但免疫原性好，因其组成、结构复杂；构复杂；凡含有苯环、杂环凡含有苯环、杂环AA和糖的蛋白质，结构都比较复和糖的蛋白质，结构都比较复杂，免疫原性好。杂，免疫原性好。7778 （三）抗原表位（三）抗原表位 抗原表位抗原表位抗原大分子

39、表面被抗原大分子表面被T细胞的细胞的TCR、B细细胞的胞的BCR或抗体特异识别结合的部位，又称抗原决定或抗体特异识别结合的部位，又称抗原决定簇。簇。 T细胞表位细胞表位B细胞表位细胞表位79 完全抗原：既具有免疫原性又具有反应完全抗原：既具有免疫原性又具有反应 按抗原性质按抗原性质 原性的物质。原性的物质。 不完全抗原：只有反应原性而没有免疫不完全抗原：只有反应原性而没有免疫 原性的物质。原性的物质。 按抗原性质分按抗原性质分（四）抗原的分类（四）抗原的分类80 按化学组成分按化学组成分 蛋白质抗原蛋白质抗原：蛋白质破坏、改变丧失；：蛋白质破坏、改变丧失； 蔗糖可抑制蔗糖可抑制 其变性其变性

40、多糖抗原多糖抗原： 与蛋白质结合后，刺激动物产生抗与蛋白质结合后，刺激动物产生抗 体；福尔马林处理后对热稳定体；福尔马林处理后对热稳定 类脂抗原类脂抗原： 类脂多糖、蛋白多糖复合物、特异性多类脂多糖、蛋白多糖复合物、特异性多 糖抗体、细菌细胞壁多糖蛋白复合物糖抗体、细菌细胞壁多糖蛋白复合物81异种抗原异种抗原：与免疫动物不同种属的抗原。：与免疫动物不同种属的抗原。同种抗原同种抗原：与免疫动物同种属的抗原，能刺激同种而：与免疫动物同种属的抗原，能刺激同种而基因型不同的个体产生免疫应答。血型基因型不同的个体产生免疫应答。血型Ag，同种移，同种移植物植物Ag。自身抗原自身抗原：动物的自身组织细胞、蛋

41、白质在特定条件：动物的自身组织细胞、蛋白质在特定条件下形成的抗原，对自身免疫系统具有抗原性。下形成的抗原，对自身免疫系统具有抗原性。异嗜性抗原异嗜性抗原：是指一些微生物、植物、动物及人的某：是指一些微生物、植物、动物及人的某些细胞或组织抗原中有共同的抗原成分，这类抗原些细胞或组织抗原中有共同的抗原成分，这类抗原的相应免疫血清互相都会发生交叉反应。的相应免疫血清互相都会发生交叉反应。按抗原与免疫机体的关系按抗原与免疫机体的关系82 内源性抗原内源性抗原由机体细胞自身产生的非己抗由机体细胞自身产生的非己抗原。如：原。如： 病毒感染细胞所合成的病毒蛋白抗原 肿瘤细胞合成的肿瘤抗原 外源性抗原外源性抗

42、原被单核巨噬细胞吞噬、捕获，被单核巨噬细胞吞噬、捕获，或与或与B细胞特异性结合，而后进入细胞内的抗细胞特异性结合，而后进入细胞内的抗原，均称为外源性抗原。原，均称为外源性抗原。 所有来自体外的微生物、疫苗、异种蛋白等； 按来源分按来源分 胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原 该抗原刺激该抗原刺激B细胞产生抗细胞产生抗体需要体需要Th细胞的帮助。细胞的帮助。 如：微生物蛋白如：微生物蛋白按对胸腺的依赖性分按对胸腺的依赖性分胸腺非依赖性抗原胸腺非依赖性抗原不需要不需要Th细胞的帮助，细胞的帮助，就能直接刺激就能直接刺激B细胞产细胞产生抗体。生抗体。如：肺炎球菌多糖脂如：肺炎球菌多糖脂多糖，多糖，LPS，

43、按免疫动物后是否产生免疫保护性抗体分按免疫动物后是否产生免疫保护性抗体分 保护性抗原保护性抗原 非保护性抗原非保护性抗原 按激活按激活Th细胞克隆的情况分细胞克隆的情况分 普通抗原：普通抗原：在动物体内只特异识别、激活相应克在动物体内只特异识别、激活相应克隆的隆的Th细胞。细胞。 超抗原：超抗原：在动物体内在动物体内可激活很高数量可激活很高数量T细胞的某些细胞的某些细菌或病毒产物。细菌或病毒产物。超抗原激活多克隆示意图超抗原激活多克隆示意图普通抗原普通抗原单克隆单克隆/ /寡克隆寡克隆T T 细胞应答细胞应答超抗原超抗原多克隆多克隆T T 细胞应答细胞应答普通抗原与超抗原不同识别机制的比较普通

44、抗原与超抗原不同识别机制的比较 88（五）重要的天然抗原（五）重要的天然抗原 病原微生物抗原病原微生物抗原 动物细胞、蛋白抗原动物细胞、蛋白抗原（六）佐剂（六）佐剂概念：概念：先于抗原或同时与抗原混合注射机体可增强抗原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。的免疫原性的物质。应用：应用：能增强弱免疫原性物质的免疫原性，常用于增强一些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。小分子疫苗的免疫原性。可是剂量不足的免疫原产生有效的免疫应答（如免疫可是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）。制备抗体等）。90 第三节第三节 免疫应答免疫应答

45、 概念：概念：是机体免疫系统对抗原刺激所产生的以排除是机体免疫系统对抗原刺激所产生的以排除抗原为目的的生理过程。抗原为目的的生理过程。 免疫应答最基本的生物学意义：识别免疫应答最基本的生物学意义：识别“自己自己”与与“非己非己”，并排除，并排除“非己非己”的抗原性物质，以保护机体免的抗原性物质，以保护机体免受抗原异物的侵袭。受抗原异物的侵袭。免疫的两种类型：免疫的两种类型： 非特异性免疫（非特异性免疫（先天免疫）先天免疫） 特异性免疫（特异性免疫（适应性免疫）：细胞免疫和体液免疫适应性免疫）：细胞免疫和体液免疫，91非特异性免疫和特异性免疫的区别非特异性免疫和特异性免疫的区别非特异性免疫应答非

46、特异性免疫应答特异性免疫应答特异性免疫应答长期进化中逐渐形成的抗原激发种系特有，可遗传个体特有，不可遗传无免疫记忆有免疫记忆黏膜和上皮细胞、吞噬细胞、NK细胞、粒细胞等T细胞B细胞不针对特定抗原针对特定抗原作用迅速、范围广泛分抗原识别、反应和效应阶段一、非特异性免疫应答一、非特异性免疫应答92（一）概念一）概念 非特异性免疫应答，亦称非特异性免疫，固有免疫、天然免疫，是指机体天生具有的抵抗各种病原体侵害的防御功能，它是构成机体抵御病原生物入侵的第一道防线。（二）固有免疫系统二）固有免疫系统 固有免疫屏障：皮肤黏膜屏障和内部屏障 固有免疫细胞：吞噬细胞、NK细胞、肥大细胞等非 特异性细胞 固有免

47、疫分子：补体、溶菌酶、抗菌肽、细胞因子等一、非特异性免疫应答一、非特异性免疫应答皮肤黏膜屏障皮肤黏膜屏障941.物理阻挡物理阻挡 表皮表皮-皮肤相关的淋巴组织、真皮皮肤相关的淋巴组织、真皮-表皮连接系统表皮连接系统消化道消化道-肠相关淋巴组织、共同黏膜免疫系统肠相关淋巴组织、共同黏膜免疫系统呼吸道呼吸道-纤毛细胞、肺巨噬细胞纤毛细胞、肺巨噬细胞2.化学杀伤化学杀伤 酶类、酸性物质酶类、酸性物质3. 生物拮抗生物拮抗 正常菌群的正常菌群的“微生物屏障微生物屏障”95二、特异性免疫应答二、特异性免疫应答（一）概念一）概念 特异性免疫应答，亦称特异性免疫，适应性免疫，是指抗原进入机体后，引起抗原递呈

48、细胞、相应克隆T细胞和B细胞等一系列反应，形成细胞免疫、体液免疫、消除同种抗原的过程。96二、特异性免疫应答二、特异性免疫应答（二）免疫应答的场所二）免疫应答的场所 淋巴结、脾和黏膜等外周免疫器官是发生免疫应答的主要场所。97二、特异性免疫应答二、特异性免疫应答（三）免疫应答的基本过程三）免疫应答的基本过程1、APC对抗原对抗原及表达及表达2、T细胞和细胞和B细胞细胞。感应阶段感应阶段反应阶段反应阶段T、B细胞的活化、增殖、分化，产细胞的活化、增殖、分化，产生效应生效应T细胞、浆细胞和记忆细胞细胞、浆细胞和记忆细胞效应阶段：效应阶段：抗体和效应抗体和效应T细胞与抗原结合，细胞与抗原结合，通过多

49、种机制最后清除抗原。通过多种机制最后清除抗原。98感应阶段感应阶段 反应阶段反应阶段 效应阶段效应阶段99二、特异性免疫应答二、特异性免疫应答（四）免疫应答的特征四）免疫应答的特征1、高度特异性2、自身识别3、免疫记忆性（TDAg）根据免疫机制，根据免疫机制，免疫应答免疫应答可分为可分为: 体液免疫体液免疫细胞免疫细胞免疫101细胞免疫细胞免疫一、概念（一、概念（T细胞免疫应答）细胞免疫应答） 即由T细胞接受抗原刺激后活化、增殖、分化成效应T细胞发挥的特异性免疫效应。介导细胞免疫的效应细胞：效应介导细胞免疫的效应细胞：效应Th1细胞细胞 效应效应Tc细胞细胞102二、细胞免疫的过程二、细胞免疫

50、的过程细胞免疫细胞免疫激发细胞免疫的抗原为激发细胞免疫的抗原为TD抗原抗原103内源性抗原内源性抗原Tc细胞细胞外源性抗原外源性抗原Th1细胞细胞效应效应性性Tc效应性效应性Th1穿孔素、丝氨酸蛋白酶、穿孔素、丝氨酸蛋白酶、Fas抗原等抗原等细胞裂解或凋亡细胞裂解或凋亡多种多种细胞因子细胞因子 发挥免疫效应发挥免疫效应效应性效应性Tc细胞杀伤靶细胞的过程示意图细胞杀伤靶细胞的过程示意图特点：杀伤作用具有特异性，受MHC-I类分子限制。105Th1被激活后可产生多种细胞因子如：IL-2、MIF、LT、IFN-等，局部组织产生以单核细胞浸润为主的慢性炎症或迟发型超敏反应。效应效应Th1Th1介导的

51、效应介导的效应106 抗感染: 胞内感染的病原体 抗肿瘤: Tc细胞作用 免疫损伤： 移植排斥反应自身免疫病和超敏反应三、细胞效应的生物学效应三、细胞效应的生物学效应细胞免疫细胞免疫107体液免疫体液免疫一、概念（一、概念（B细胞免疫应答）细胞免疫应答） 即机体内黏膜免疫系统以外的B细胞异性识别抗原，转化、增殖、分化成浆细胞，分泌抗体分布在体液中，特异性的消除抗原的过程。抗体：浆细胞合成分泌的各类免疫球蛋白的总称，是体液免疫中发挥免疫效应的免疫分子。108 静止B细胞 浆细胞 抗体活化THTI-AgTD-Ag APC静止TH体液免疫体液免疫二、体液免疫的过程二、体液免疫的过程109体液免疫体液

52、免疫三、抗体三、抗体（一）抗体产生的一般规律（针对TDAg来讲）1.初次应答过程：阴性期-对数上升期-稳定期-下降期特点：所需抗原量多、阴性期长、抗体浓度低、维持时间短、亲和力低、以IgM为主，生成记忆细胞。110体液免疫体液免疫三、抗体三、抗体（一）抗体产生的一般规律2. 再次应答过程：阴性期-对数期（高）-稳定期（长）-下降期特点：所需抗原量少、阴性短、抗体浓度高、维持时间长、亲和力高、以IgG为主。111112113114体液免疫体液免疫三、抗体三、抗体（二）抗体产生理论-克隆选择学说每个B淋巴细胞都有一种独特的受体，接受适当相应抗原刺激后，该B淋巴细胞活化并扩增形成克隆，分化为抗体产生

53、细胞，分泌针对该抗原上某一抗原表位的结构与功能完全相同的抗体。115体液免疫体液免疫三、抗体三、抗体（三）抗体分类1.根据H链和 L链的结构和抗原性不同，Ig可分为： IgM，IgG， IgA， IgE和IgD。2. 根据抗体的两个Fab是否都能与抗原结合，分完全抗体和不完全抗体。3.根据抗原的来源分为：同种抗体、异种抗体、自身抗体、异嗜抗体。116体液免疫体液免疫三、抗体三、抗体（三）抗体分类4.根据抗体的均一性分为：单克隆抗体：由一个B细胞分化增值的子代细胞（浆细胞）产生的针对单一抗原决定簇（表位）的抗体。多克隆抗体：采用传统的免疫方法，将抗原物质经过不同途径注入动物体内，经数次免疫后采血

54、所获得的抗血清即为多克隆抗体。117体液免疫体液免疫三、抗体三、抗体（三）抗体分类4.根据抗原抗体反应类型分为：沉淀抗体、凝集抗体、补体结合抗体、中和抗体、溶血素、调理素、溶菌素等。118免疫应答的影响因素免疫应答的影响因素机体和抗原两大方面（一）机体1.遗传-受MHC-I、MHC=II基因控制。2.年龄-与免疫系统的发育、成熟有关。 胚胎期-易形成免疫耐受； 幼龄期-免疫系统尚未发育成熟，受母源抗体的影响； 成年期-免疫系统健全，免疫应答功能好，但也受上次免疫抗体的影响。 老年期-差，出现自身免疫系统疾病、肿瘤。119免疫应答的影响因素免疫应答的影响因素（一）机体3. 营养、应激、健康等因素

55、 营养不良营养不良：将严重影响免疫系统的成熟或迅速退化，明显降低免疫系统的应答功能。 应激应激：处于应激状态下的动物，肾上腺素等内分泌失调，影响免疫系统功能。 健康健康：患病机体。免疫系统功能受影响。120免疫应答的影响因素免疫应答的影响因素（二）抗原1. 抗原性质 亲缘远：体液免疫。 亲远近：细胞免疫。2. 抗原的物理状态 可溶性抗原：引起免疫应答过程较慢，阴性期长 颗粒性抗原：阴性期短 加佐剂抗原：阴性期短121免疫应答的影响因素免疫应答的影响因素（二）抗原3. 接种途径 皮下肌肉注射：淋巴结。 静脉注射：脾 加佐剂：淋巴结 气雾：呼吸道粘膜 饮水：呼吸道、肠道 滴眼、滴鼻：哈德腺122免

56、疫应答的影响因素免疫应答的影响因素（二）抗原4. 免疫剂量和时间间隔 适当范围：好 大高剂量：可能发生免疫难受 原有抗体很高时，不宜接种免疫监测。 第四节第四节 抗感染免疫抗感染免疫 概念：概念：是正常畜禽机体受病原微生物或寄生虫感染是正常畜禽机体受病原微生物或寄生虫感染时，通过非特异性和特异性免疫应答机制抵抗病原体感时，通过非特异性和特异性免疫应答机制抵抗病原体感染的过程。染的过程。抗细菌免疫抗细菌免疫;抗病毒免疫抗病毒免疫;抗真菌免疫抗真菌免疫;抗寄生虫免疫抗寄生虫免疫，124抗细菌免疫抗细菌免疫 胞外菌胞外菌1. 非特异性免疫非特异性免疫中性粒细胞、吞噬细胞的吞噬；中性粒细胞、吞噬细胞的

57、吞噬；2.特异性免疫特异性免疫 以体液免疫为主以体液免疫为主IgG-调理吞噬作用，中和外毒素；调理吞噬作用，中和外毒素；IgM、IgG-激活补体系统，溶解细菌；激活补体系统，溶解细菌；SIgA-与菌毛特异性结合，阻止细菌在粘膜表面定与菌毛特异性结合，阻止细菌在粘膜表面定植。植。125抗细菌免疫抗细菌免疫 胞内菌胞内菌1. 非特异性免疫非特异性免疫吞噬细胞不完全吞噬，吞噬细胞不完全吞噬，NK细胞杀伤作用；细胞杀伤作用；2.特异性免疫特异性免疫 体液免疫和细胞免疫共同作用杀死胞内菌。体液免疫和细胞免疫共同作用杀死胞内菌。126抗病毒免疫抗病毒免疫 非特异性免疫因素：非特异性免疫因素：主要是主要是干扰素干扰素干扰病毒的复制干扰病毒的复制 特异性免疫因素特异性免疫因素包括：包括：以以中和抗体中和抗体为主的为主的体液免疫体液免疫防止游离病防止游离病毒入侵和扩散毒入侵和扩散以以巨噬细胞、巨噬细胞、T细胞细胞为中心的为中心的细胞免疫细胞免疫消灭细胞内的病毒消灭细胞内的病毒127抗真菌免疫抗真菌免疫 对真菌感染的免疫不甚了解。对真菌感染的免疫不甚了解。 保护性免疫似乎主要是细胞免疫。保护性免疫似乎主要是细胞免疫。抗寄生虫免疫抗寄生虫免疫 对原虫的免疫