二班1免疫学概论严大鹏

1、复旦大学基础医学院免疫学系 医 学 免 疫 学Medical Immunology总学时 ：39学时（8年制）授课期：2019.02.252019.04.02教科书：医学免疫学，储以微， 2015, 2nd Ed参考书：1、医学免疫学，曹雪涛，2014，6rd Ed 2、Cellular and Molecular Immunology，Abbas, 2014, 8th Ed复旦大学基础医学院免疫学系课程安排周次日期星期 节次讲课内容教师12月25一35医学免疫学概述严大鹏 26二12固有免疫系统高波3月1五34固有免疫系统-补体高波23月4一35固有免疫应答高波5二12抗原陆青7四25Exp

2、:免疫比浊法检测免疫球蛋白陆青、邵红霞8五34抗原递呈细胞与抗原递呈吕鸣芳 311一35MHC及其编码基因吕鸣芳 12二12T细胞及其介导的细胞免疫应答严大鹏 14四25Exp：免疫电泳陆青、邵红霞15五34T细胞及其介导的细胞免疫应答严大鹏 418一35抗体张伟娟19二12B细胞及其介导的体液免疫应答张伟娟21四25Exp: ELISA双抗体夹心法检测抗原陆青、邵红霞22五34B细胞及其介导的体液免疫应答张伟娟525一35课堂讨论严大鹏、吕鸣芳 26二12超敏反应高波 28四25Exp:小鼠脾脏、胸腺单个核细胞分离陆青、邵红霞29五34自身免疫及自身免疫性疾病高波64月1一35肿瘤免疫严大鹏

3、 2二12移植免疫严大鹏 4四25Exp:流式检测小鼠淋巴细胞表面标记陆青、邵红霞5五34清明放假711四25Exp:吞噬细胞功能检测陆青、邵红霞复旦大学基础医学院免疫学系考核方式v 理论课期终考试（60%）考试时间：2019-04-20 09:00-11:00 地点：待定v 实验课综合成绩（10%）v 授课过程中形成性评价（30%） 1、固有免疫（课堂测试） 3月4日 高波 2、适应性免疫应答（课堂讨论）3月25日 严大鹏 高波 3、临床免疫相关（回家作业）4月2日 严大鹏 高波复旦大学基础医学院免疫学系一、 免疫学基本概念和免疫系统二、 免疫学基本特性 三、 免疫学发展历史四、 免疫学的应

4、用 复旦大学基础医学院免疫学系一、 免疫学基本概念和免疫系统二、 免疫学基本特性 三、 免疫学发展历史四、 免疫学的应用 复旦大学基础医学院免疫学系 免 疫 免于疫患、免除瘟疫 IMMUNITY IMMUNIS (EXEMPT)复旦大学基础医学院免疫学系1、免疫（Immunity） 免除疫病（传染病）及抵抗多种疾病的发生2、免疫学（Immunology） 研究免疫系统结构和功能的独立学科，识别“自己”和“非己”，加工、递呈、清除有害物质复旦大学基础医学院免疫学系复旦大学基础医学院免疫学系复旦大学基础医学院免疫学系中枢免疫器官 概念：免疫细胞发生、发育、分化和成熟的场所 组成：骨髓、胸腺和禽类特

5、有的法氏囊 外周免疫器官 概念：成熟T、B细胞移居和接受抗原刺激后发生免疫应答的 场所。 组成：淋巴结、脾脏和粘膜相关的淋巴组织1、免疫器官复旦大学基础医学院免疫学系1、免疫器官中枢免疫器官 概念：免疫细胞发生、发育、分化和成熟的场所 组成：骨髓、胸腺和禽类特有的法氏囊 复旦大学基础医学院免疫学系 外周免疫器官概念：成熟T、B细胞移居和接受抗原刺激后 发生免疫应答的场所。 组成：淋巴结、脾脏和粘膜相关的淋巴组织1、免疫器官图1-3 淋巴结的结构图1-4 脾脏的结构复旦大学基础医学院免疫学系 外周免疫器官 概念：成熟T、B细胞移居和接受抗原刺激后 发生免疫应答的场所。 组成：淋巴结、脾脏和粘膜相

6、关的淋巴组织1、免疫器官复旦大学基础医学院免疫学系淋巴细胞循环网络1、免疫器官复旦大学基础医学院免疫学系功能：免疫系统对抗原应答过程中所发挥的 各种生物学效应 生理性效应：维持机体的正常稳定 病理性效应：导致疾病复旦大学基础医学院免疫学系The imbalance of self-nonself discriminationcauses diseasesselfnonselfTreatment of nonself as selfNomal (well discrimination of self-nonself)Treatment of self as nonselfTUMOR, INFEC

7、TIONAUTOIMMUNE DISEASEunable to clean nonselfkill innocent复旦大学基础医学院免疫学系图1-6 新生动物皮肤移植实验通过脾细胞注射，在新生期获得对棕色品系小鼠免疫耐受的白色品系小鼠，成年后可接受该棕色鼠的皮肤移植物，但排斥另一黄色小鼠的皮肤移植物。右侧照片所示为实际实验的结果，可见带有棕色毛的皮肤移植物生长良好。（照片自文献xx）新生动物皮肤移植实验新生动物皮肤移植实验通过脾细胞注射，在新生期获得对棕色品系小鼠免疫耐受的白色品系小鼠，成年通过脾细胞注射，在新生期获得对棕色品系小鼠免疫耐受的白色品系小鼠，成年后可接受该棕色鼠的皮肤移植物，但

8、排斥另一黄色小鼠的皮肤移植物。右侧照片后可接受该棕色鼠的皮肤移植物，但排斥另一黄色小鼠的皮肤移植物。右侧照片所示为实际实验的结果，可见带有棕色毛的皮肤移植物生长良好。所示为实际实验的结果，可见带有棕色毛的皮肤移植物生长良好。复旦大学基础医学院免疫学系免疫防御 (Immune Defence) 免疫监视 (Immune Surveillance) 免疫自稳 (Immune Homeostasis)免疫的三大功能复旦大学基础医学院免疫学系一、 免疫学基本概念和免疫系统二、 免疫学基本特性 三、 免疫学发展历史四、 免疫学的应用 复旦大学基础医学院免疫学系IN D U C T IO N O F A

9、N IM M U N E R E S P O N S EF o r e ig n in v a d e r s - v ir u s e s , b a c te r ia , a lle r g e n s , to x in s a n d p a r a s ite s - c o n s ta n t ly b o m b a r d o u r b o d y . Innate Immunity- invariant (generalized)- early, limited specificity- the first line of defenseAdaptive Immunit

10、y- variable (custom)- later, highly specific- remembers infection 一、固有免疫和适应性免疫复旦大学基础医学院免疫学系InnateAdaptiveTarget Cell+Nave T Th-1 Th-2 Th-17 Treg TGF- TGF- IL-6/23 IL-4 IFN-IL-12 CD28TCRB CellB CellAntiboddyAntiboddyIFN-IL-12 MacrophageNK cellDCEpithelial cellCell immunity Humoral immunityInflammatio

11、nImmunosuppression IFN-TNF- IL-4,5.13IL-17,6TNF- TGF-Eosinophil Basophil Mast CellNeutrophil T cellNKT cellCD8+T cell复旦大学基础医学院免疫学系 一、固有免疫和适应性免疫复旦大学基础医学院免疫学系 一、固有免疫和适应性免疫复旦大学基础医学院免疫学系二、固有免疫和适应性免疫应答的比较复旦大学基础医学院免疫学系特异性，多样性，记忆性，专一性，自限性，耐受性三、适应性免疫应答特性复旦大学基础医学院免疫学系ITAM (Immunoreceptor tyrosine-based activ

12、ation motif)Sequence: YxxI/Lx(6-12)YxxI/LITIM (Immunoreceptor tyrosine-based inhibitor motif)Sequence: S/I/V/LxYxxI/V/L Transcription ActivationZap-70, SykSHP-1/2ITAMITIMSrc PTKPTKPTP Activating receptors Inhibitory receptorsphosphorylationDephosphorylation Inhibition四、免疫调节和免疫耐受的分子基础复旦大学基础医学院免疫学系 免疫

13、识别复旦大学基础医学院免疫学系 适应性免疫主要通过淋巴细胞表面抗原受体 识别蛋白质抗原抗原TCR及BCR 固有免疫主要通过非淋巴细胞的模式识别受 体识别病原体相关非蛋白质抗原PAMPPRRPAMP (pathogen-associated molecular pattern)：病原体相关分子模式PRR (pattern recognition receptor): 模式识别受体复旦大学基础医学院免疫学系 免疫应答复旦大学基础医学院免疫学系 Receptors of immune cells Receptor-initiated signal transduction Innate and ad

14、aptive immune responses Important concepts in adaptive immune response复旦大学基础医学院免疫学系 Receptors of immune cells Antigen recognition receptors Pattern-recognition receptors Receptors for co-signal molecules Fc receptors of immunoglobulin Others复旦大学基础医学院免疫学系B细胞和细胞和T细胞抗原识别受体及相关分子的比较细胞抗原识别受体及相关分子的比较 CD81

15、(TAPA-1)CD19 Y AgC3dCD21(CR2)Ig/IgBCR TCRMHC CD4 Blk ZAP-70LckFynLyn Syk抗原肽抗原肽APCT细胞细胞 B细胞细胞 CD45CD45复旦大学基础医学院免疫学系属于属于PRR的的Toll 属于属于PRR的的Toll样受体样受体 (TLR) : 基本结构及分类基本结构及分类复旦大学基础医学院免疫学系 Co-signal molecules and their receptors in T cell activation and the related immune responses ligand receptor ITAM/I

16、TIM Ig-SF B7-1 CD28 ITAM B7-2 CTLA-4 ITIM B7-H1 PD-1 ITIM B7-DC ? B7-H2 ICOS B7-H3 ? HVEM BTLA ITIM1 Adh mol CD2 LFA-3 LFA-1 ICAM-1 TNF CD40L CD40 OX40L OX40 4-1BBL 4-1BB TTAPCAPC复旦大学基础医学院免疫学系BCR (mIgM)抗BCR抗体 (Ab2)Fc RII-B ITIMB 细胞激活信号转导受阻细胞激活信号转导受阻 FcRII-B对抗体产生的反馈性调节对抗体产生的反馈性调节 免疫球蛋白免疫球蛋白IgGFc受体受体

17、(FcR)复旦大学基础医学院免疫学系蛋白质蛋白质 O ATP OH ADP + O P O | O protein kinase O O H2O OPO OH HOPO | | O O蛋白质蛋白质protein phosphataseProtein phosphprylation and dephosphprylationReceptor-initiated signal transduction复旦大学基础医学院免疫学系免疫细胞信号转导途径模式图免疫细胞信号转导途径模式图 受体识别抗原之后，通过分子间聚合（此处未画）或本身及相关分子胞内段，使蛋白酪氨酸激酶（PTK）激活，后者藉助多种衔接蛋白

18、（adopter）激活蛋白丝氨酸苏氨酸激酶，活化胞质中的转录因子，使之转位到细胞核与相应顺式作用元件结合。当各种转录因子到位，基因开始转录。复旦大学基础医学院免疫学系Important concepts in adaptive immunity Humoral and cellular (cell-mediated) immune response Host defense mediated by antibodies or lymphocytes Primary and secondary immune response Active and passive immunization Imm

19、unity induced by exposure to pathogen (vaccine) or acquired by receiving antibodies and/or activated lymphocytes Three phases in immune responses Input phase: recognition of antigen Central phase: activation of lymphocytes Output phase: elimination of antigen by effectors 复旦大学基础医学院免疫学系Important conc

20、epts in adaptive immunity Humoral and cellular (cell-mediated) immune response Host defense mediated by antibodies or lymphocytes Primary and secondary immune response Active and passive immunization Immunity induced by exposure to pathogen (vaccine) or acquired by receiving antibodies and/or activa

21、ted lymphocytes Three phases in immune responses Input phase: recognition of antigen Central phase: activation of lymphocytes Output phase: elimination of antigen by effectors 复旦大学基础医学院免疫学系体液免疫和细胞免疫体液免疫和细胞免疫中的二次应答中的二次应答A. 抗体产生的二次增强应答。B. 同种异型皮肤二次移植诱导的加速排斥。两类二次对初次致敏的抗原，表明体液和细胞免疫二次应答皆显示抗原特异性。 复旦大学基础医学院

22、免疫学系Important concepts in adaptive immunity Humoral and cellular (cell-mediated) immune response Host defense mediated by antibodies or lymphocytes Primary and secondary immune response Active and passive immunization Immunity induced by exposure to pathogen (vaccine) or acquired by receiving antibo

23、dies and/or activated lymphocytes Three phases in immune responses Input phase: recognition of antigen Central phase: activation of lymphocytes Output phase: elimination of antigen by effectors 复旦大学基础医学院免疫学系Important concepts in adaptive immunity Humoral and cellular (cell-mediated) immune response

24、Host defense mediated by antibodies or lymphocytes Primary and secondary immune response Active and passive immunization Immunity induced by exposure to pathogen (vaccine) or acquired by receiving antibodies and/or activated lymphocytes Three phases in immune responsesRecognition phase: recognition

25、of antigenActivation phase: activation and differentiation of lymphocytesEffector phase: elimination of antigen by effectors 复旦大学基础医学院免疫学系 反馈调节复旦大学基础医学院免疫学系机体对抗体浓度变化的感知和自行启动的反馈调节机体对抗体浓度变化的感知和自行启动的反馈调节复旦大学基础医学院免疫学系 Side chain theory for antibody generation* * postulated by Paul Ehrlich, 1900感知感知复旦大学基

26、础医学院免疫学系BCR AgAbAgB cell clones Clonal Selection Theory for Antibody Generation * postulated by MacFarlane Burnet, 1957 复旦大学基础医学院免疫学系 接受感知信号后的反馈调节 免疫细胞抑制性受体实施反馈调节 发挥负向作用的可溶性分子实施反馈调节 调节细胞（抑制性细胞）实施反馈调节 其它途径的反馈调节 - 针对模式识别受体信号途径的调节 - 针对细胞因子和补体活性的调节 - 针对共刺激分子的调节 - 针对基因转录激活的调节复旦大学基础医学院免疫学系 免疫记忆复旦大学基础医学院免疫

27、学系 免疫记忆和适应性免疫应答 天花因接种牛痘而消灭，是因为免 疫系统通过接触牛痘病毒，获得并 维持了抗天花病毒特异性记忆能力。 记忆性 B 细胞与抗体应答 记忆性 T 细胞的特征及其分化复旦大学基础医学院免疫学系 病原体感染后保护性免疫的持续时间： 麻疹：65年； 黄热病：75年。 天花疫苗接种后保护性免疫的持续时间： 特异性记忆B细胞：60年； 特异性记忆T细胞：75年（部分个体）。复旦大学基础医学院免疫学系一、 免疫学基本概念和免疫系统二、 免疫学基本特性 三、 免疫学发展历史四、 免疫学的应用 复旦大学基础医学院免疫学系一、 经验免疫学时期（1618世纪后叶）二、 科学免疫学时期（19

28、20世纪中叶）三、 现代免疫学时期（2021世纪）复旦大学基础医学院免疫学系Violent infectious diseases as disasters for mankind:yellow fever, plaque, cholera, smallpox, flu复旦大学基础医学院免疫学系Sixty million died in the epidemic of smallpox in Europe in 18 century 复旦大学基础医学院免疫学系 天花患儿从17天的病症图复旦大学基础医学院免疫学系1157年490年公元 48年 500年1000年1500年1600年1700年18

29、00年1900年2000年明朝隆庆年间正式记载人痘接种（明朝隆庆年间正式记载人痘接种（1567年）年） 埃及法老感染天花 古希腊和古罗马发生天花康熙论人痘种痘康熙论人痘种痘(1681(1681年年) )天花自交趾(越南)传入中国人痘接种传入欧洲（1721年） 琴纳首次实施牛痘人体接种（1796年） 最后一例天花患者在索马里治愈（1976年）世界卫生组织宣布全球消灭天花（1980年）罗马帝国天花大规模流行非洲、欧洲、美洲天花流行明清天花流行，人痘接种牛痘接种传入中国（1804年）埃及法老Ramses V 木乃伊复旦大学基础医学院免疫学系 人痘接种 (variolation）的 正式记载，最早见于

30、明朝 隆庆年间 (15671572 )。 当时的诊所已设有专门的 痘科和种痘师。 两种主要的人痘接种法：两种主要的人痘接种法： - 鼻苗法 旱苗法 水苗法 浆苗法 - 痘衣法Prophylactic infection by variolation to prevent smallpox in ancient China复旦大学基础医学院免疫学系 国初，人多畏种痘、至朕得种痘方， 诸子女皆以种痘得无恙。今四十九旗 俱命种痘，凡所种者皆得善愈。尝记,初 种豆时，年老人尚以为怪。朕坚意为之， 遂全此千万人之生者，岂偶然耶？ 康熙：庭训格言（康熙：庭训格言（1689年）年） 皇祖母皇祖母( 博尔济吉

31、特)顺治顺治（福临）康熙康熙（玄烨） 1637-1661 1653-1722复旦大学基础医学院免疫学系Edward Jenner(17491823) Edward Jenner纪念馆（原旧居）复旦大学基础医学院免疫学系复旦大学基础医学院免疫学系James Philips was the first case vaccinated with cowpoxby Dr. Edward Jenner on May 14, 1796复旦大学基础医学院免疫学系牛痘接种术的发明由于由于Edward Jenners 首次用牛痘来预防天花而引起的恐慌首次用牛痘来预防天花而引起的恐慌复旦大学基础医学院免疫学系 F

32、rance army : 23 400 (no smallpox vaccination) Prussian army : 278 (with smallpox vaccination) An example for evaluation of cowpox vaccinationVictims of smallpox during the Prussian-France War in 1870 复旦大学基础医学院免疫学系1000年公元1500年1600年1700年1800年1900年2000年年牛痘接种传入中国（牛痘接种传入中国（1804年年） 最后一例天花患者在索马里治愈（最后一例天花患者

33、在索马里治愈（1976年年) ) 世界卫生组织宣布全球消灭天花（世界卫生组织宣布全球消灭天花（1980年年) ) AliMaowMaalin复旦大学基础医学院免疫学系复旦大学基础医学院免疫学系 Should Dr. H. Mahler, Director-General ofWHO in 1980, thankEmperor Kang-Xi? In eradication of smallpox, either variolation or vaccination with cowpox depends on “combat poison with poison”, an excellent

34、idea originally came from ancient China. This is an example that the idea with creativity would be a motive force to push science forward.A The exploration of the mechanisms underlying the vaccination in control of infectious diseases opened an era for immunology developing.复旦大学基础医学院免疫学系Edward Jenne

35、r 1749-1822Successful vaccination against smallpoxLouis Pasteur 1822-1895, Father of immunology, attenuated bacteria and viruses as vaccine against anthrax .复旦大学基础医学院免疫学系Emil von Behring 1854 - 1917, Nobel Prize in 1901 for demonstrating that circulating antitoxins against diphtheria and tetanus tox

36、ins conferred immunity. Robert Koch 1843-1910, Nobel Prize in 1905 for his work on tuberculosis, Anthrax, Cholera, Tubercule bacillusPaul Ehrlich, 1854-1915, Nobel Prize in 1908 for describing the side-chain theory of antibody formation and the mechanisms of how antibodies neutralize toxins复旦大学基础医学院

37、免疫学系Elie Metchnikoff 1845-1916, Nobel Prize in 1908 discovering phagocytosis by macrophages and microphages as a critical host-defense mechanism conferring on cellular innate immunityPaul Ehrlich, 1854-1915, Nobel Prize in 1908 for describing the side-chain theory of antibody formation and the mecha

38、nisms of how antibodies neutralize toxinsHistorical CommentaryNature Immunology, 9 705 - 712 (2008) doi:10.1038/ni0708-705Immunologys foundation: the 100-year anniversary of the Nobel Prize to Paul Ehrlich and Elie MetchnikoffStefan H E Kaufmann1复旦大学基础医学院免疫学系430 B.C. Thucydides 患过病者可免于再患宋 朝峨嵋山人痘术 (V

39、ariolation)1798年Jenner Vaccination1880年 Pasteur减毒鸡霍乱疫苗（Vaccine）1890年Behring/Kitasato抗毒素体液免疫学说1883年Metchnikoff 吞噬现象细胞免疫学说1905年Pirquet/Schick 马血清病（Hypersensitivity）1945年Owen/Burnet 免疫耐受学说1959年Burnet 克隆选择学说 免疫学发展简史复旦大学基础医学院免疫学系复旦大学基础医学院免疫学系 复旦大学基础医学院免疫学系2011年度诺贝尔生理或医学奖2011 Nobel Prize Jules A. HoffmannBruce A. BeutlerRalph M. Steinman复旦大学基础医学院免疫学系First FDA