医学免疫学部分课件

1、医学免疫学部分主讲人：李成忠雅安职业技术学院药检系检验教研室免疫学检验主要内容第一部分 免疫学基础免疫学的基础理论第二部分 免疫学技术技术类型及原理第三部分 免疫学检验应用 一、基本概念 二、免疫应答的特点 三、免疫系统的功能 四、免疫学的发展简史 五、免疫学的应用 第一章 免疫学简介免疫： 免患瘟疫，免患疫病“疫”: 民皆病之谓疫 = 流行性传染病“瘟疫”：烈性/急性的流行性传染病 immune：免疫; 来自拉丁语 immunis （免税，免病） immunity：免疫性，免疫力 一、免疫的基本概念机体的免疫力由免疫系统（immune system）执行4传统的“免疫”概念机体对病原微生物（

2、细菌，病毒）及其有害产物（毒素）的侵入所引起的发病，具有抵抗力。对病原微生物的再感染有抵抗力。5免疫学（Immunology) 研究机体免疫系统的组成（免疫器官、免疫细胞和免疫分子）、结构及其免疫生物学（生理性的和病理性的）功能的学科。免疫系统1.免疫器官和组织3.免疫分子免疫系统的组成免疫器官、免疫细胞、免疫分子免疫应答的类型和主要特征固有免疫/天然免疫（innate immunity） 非特异性免疫(nonspecific immunity)由固有免疫细胞执行适应性免疫/获得性免疫（adaptive immunity） 特异性免疫 (specific immunity)主要由淋巴细胞（T

3、cell，B cell）执行二、免疫应答的特点11两类免疫的特征区别：固有免疫 innate immunity：是个体出生时就具有的天然免疫，通过遗传获得,是机体在长期进化过程中逐渐建立起来的,其针对外来异物的范围广,不针对某个特定的异物抗原,反应迅速。 组成屏障结构：完整的皮肤，黏膜、血脑屏障、胎盘屏障吞噬细胞：单核吞噬细胞和中性粒细胞的吞噬作用正常体液中的抗微生物物质：补体、溶菌酶等12三、免疫系统的三大功能主要功能生理表现病理表现免疫防御抗感染免疫作用超敏反应（过高）免疫缺陷病（过低）免疫自稳清除衰老或损伤细胞维持自身耐受自身免疫性疾病免疫监视清除突变细胞或病毒感染细胞肿瘤或持续性病毒感

4、染四、免疫学发展简史及重要成就（一）免疫学开创时期（1617世纪） 公元16世纪中国医生首次用人痘苗预防天花。3天5天天花的发病过程7天古代中医书籍上的小儿出天花图 中国从宋朝起用人痘接种预防天花17人痘接种技术传到邻国 英国驻土耳其大使夫人Mary Wortle Montagu 将人痘接种技术传到英国等国家191796年，英国乡村医生琴纳(Edward Jenner)创造了接种牛痘技术，可以预防天花，20（二）传统免疫学时期（1820世纪初） 1. 人工主动和人工被动免疫方法的建立； 2. 细胞免疫和体液免疫学说的提出及统一； 3. 免疫病理概念的建立； 4. 经典血清学技术的建立抗原抗体反

5、应；（三）近代免疫学时期（20世纪中叶） 1. 超敏反应的发现； 2. 免疫耐受现象； 3. 克隆选择学说建立； 4. 免疫球蛋白基本结构阐明；2.初盛时期 -经典免疫学（实验免疫学）兴盛期(1) 人工主动和被动免疫的研究1880年，法国化学家，巴斯德， 研制出多种减毒疫苗,用于预防鸡霍乱,炭疽杆菌,狂犬病等疾病。人工主动免疫法22（2）机体免疫机制的研究细胞免疫学说(cellular immunity)。 两种学说：Neutrophil梅契尼可夫(Metchnikoff) 发现:白细胞有吞噬功能,能吞噬和清除各种病原微生物。24体液免疫学说 (humoral immunity)保尔.欧立希:

6、体液中产生的抗体,能清除各种病原微生物或者能中和细菌毒素。Paul Ehrlich五、免疫学在医学中的作用 1. 免疫学理论在临床医学中的应用 例如：超敏反应 2. 免疫学技术和制剂在临床实践中的应用 例如：疫苗的应用（一）传染病预防（二）疾病治疗（三）免疫诊断第二章 抗原一、抗原(Antigen，Ag) 定义：指凡是能够刺激机体免疫系统产生抗体或致敏淋巴细胞，并能与相应抗体或致敏淋巴细胞特异性结合发生免疫应答的物质。二、抗原的两种基本特性 1.免疫原性(immunogenecity) ：指抗原分子能够刺激机体产生免疫应答(产生特异性抗体及致敏淋巴细胞)的性质。 AgTBT浆细胞致敏T细胞抗体

7、 2.抗原性(antigenicity，又称免疫反应性)：指抗原分子与免疫应答产物(抗体或致敏淋巴细胞)发生特异性结合的性质。AgTBT浆细胞致敏T细胞抗原性三、完全抗原与半抗原 1.完全抗原（complete antigen) 同时具有免疫原性和抗原性的物质。 2.半抗原（hapten，又称不完全抗原）无免疫原性，只有抗原性的物质。 3.载体（carrier） 赋予半抗原以免疫原性的蛋白质。 半抗原 + 蛋白质 完全抗原四、决定免疫原性的条件（一）宿主因素 1.异物性 异种、同种异体或自身的物质。 2.宿主的遗传性 同种动物不同品系及不同 个体对同种抗原产生不同强度的免疫应答。 3.免疫原的

8、剂量及进入途径（二）抗原因素 1. 分子量 一般是分子量越大，免疫原性越强。 2. 化学组成及结构 （1）蛋白质：1）氨基酸组成 2）结构 （2）多糖：具有免疫原性, 较蛋白质弱。 （3）核酸：多无免疫原性。 3. 化学性质 通常是大分子有机物质，无机物没有免疫原性。 4. 分子构象和易接近性五、抗原的特异性 抗原的特异性是指抗原诱导机体产生免疫应答及其与免疫应答产物（即相应的抗体或致敏淋巴细胞）相互作用的高度专一性。 如：接种伤寒疫苗（抗原）只能诱导机体产生针对伤寒的抗体 1. 抗原决定基(antigenic determinant),又称表位 (epitope) ：是指抗原分子中决定抗原特

9、异性的特殊化学基团。2. 抗原的结合价（antigenic valence） 能与抗体分子结合的功能性决定簇数目。3. 共同抗原和交叉反应 （1）共同抗原 不同抗原分子间具有的相同或相似的抗原决定基称为共同抗原。 （2）交叉反应 由共同抗原决定基刺激机体产生的抗体可以和两种抗原（共同抗原）结合发生反应，称为交叉反应。抗原1抗原1抗原2抗原2抗体1刺激机体产生抗体 交叉反应示意图六、 抗原的分类（一）根据抗原性质 1.完全抗原 2.半抗原（二）根据抗原刺激B细胞产生抗体是否需要T细胞辅助 1.胸腺依赖性抗原(TD-Ag) ：多数蛋白质抗原 2.胸腺非依赖性抗原(TI-Ag) ：细菌脂多糖，聚合鞭

10、毛素（四）根据与人体的亲缘关系 1. 异种抗原 来自不同种属的抗原。 2. 同种异型抗原 来自同一种属不同个体抗原。 3. 自身抗原 来自自身的抗原。七、医学上重要的抗原（一）病原微生物（属于异种抗原） 1.细菌性抗原伤寒杆菌链球菌痢疾杆菌2. 病毒性抗原3. 其他微生物腺病毒流感病毒疟原虫真菌（二）细菌的外毒素与类毒素 1.外毒素 细菌分泌的毒性蛋白质。具有毒性与免疫原性。 2.类毒素 经0.3%0.4%甲醛处理过的失去毒性保留免疫原性的外毒素。（三）异种动物血清（具有两重性） 1. 抗毒素作用 如：抗毒素血清（马血清）破伤风 2. 异种动物的血清蛋白对人具有免疫原性，可导致血清过敏性休克。

11、（四）异嗜性抗原（又称Forssman抗原） 不同种属生物间存在的共同抗原（五）血型抗原 （同种异型抗原) 1. ABO（H）血型系统： A、B、AB、O四型 人类ABO（H）血型系统的分类 血型 抗原（RBC） 抗体（血清） A型 A抗原 抗B抗体 B型 B抗原 抗A抗体 AB型 AB抗原 无抗A、抗B抗体 O型 无A、B抗原 抗A、抗B抗体 2. Rh血型抗原 人类RBC和恒河猴RBC表面有共同抗原成分，称为Rh抗原。(Rh+者居多） （六）主要组织相容性抗原 (Major Histocompatibility antigen, MHC Ag) 人类：HLA（human leukocyte

12、 antigen） （第五章讲） （七）肿瘤抗原 细胞恶变过程中出现的新抗原。第三章 抗体一、概念 1.抗体（antibody, Ab） 机体免疫细胞被抗原激活后，由B细胞分化成熟的浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。 2.免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig） 具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白。 二、免疫球蛋白的结构（一）基本结构（四肽链构成） 1.重链（heavy chain，H） 2条 轻链（light chain，L） 2条 2.可变区（variable region, V区） 恒定区（constant region, C区） 3

13、.超变区（ hyper-variable region, HVR) 骨架区（framework region, FR） 4.铰链区（hinge region）四肽链(H2L2 )免疫球蛋白单体结构 2个端N端C端 2 个区VHVL恒定区 (C 区)CH1CL 抗原结合部位HVRFR 铰链区(/)(,)可变区 (V 区)HL铰链区CH2CH3抗原结合部位高变区 (hypervariable region, HVR)或互补决定区 (comple-mentarity determining region, CDR)骨架区 (framework region, FR) CDR1CDR2CDR3 CDR

14、与抗原表位结合示意图abcdFR2FR1FR3FR4讲完功能后再讲（二）免疫球蛋白的功能区及主要功能 轻链:VL，CL 重链:VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA 和 IgD)，CH4（IgM和IgE）1.分类免疫求蛋白的功能区2.主要功能 (1)VH和VL 抗原结合部位； (2)CH1和CL Ig遗传标志所在； (3)CH2(IgG)、CH3(IgM) C1q结合部位； (4)CH2(IgG) 介导IgG通过胎盘； (5)CH3(IgG) FcR结合部位； (6)CH2CH3(IgE) FcR结合部位。功能区VH/VL - Ag结合部位 特异性结合抗原 识别抗原CH2-补体结合部位C

15、H1/CL -遗传标记CH3,4-与Fc受体结合发挥调理作用、ADCC效应 介导I 型超敏反应 穿过胎盘激活补体（三）免疫球蛋白的其他结构 1.连接链（joining chain，J链) 2.分泌片（secretory piece, SP）（四）免疫球蛋白的水解片段 1. 木瓜蛋白酶（Papain） IgG Fab段(抗原结合片段) Fc段（可结晶片段，有副作用） 2.胃蛋白酶（Pepsin） IgG F( ab)2 pFc 3. 意义：阐明Ig分子生物学作用； 构建基因工程抗体。水解片段2 Fab + 1Fc1 F(ab)2 +pFcNC三、免疫球蛋白的血清型 1、同种型 指同一种属所有个体

16、都具有的Ig 的抗原特异性。 2、同种异型 同种不同个体间Ig结构和抗原性的差异称同种异型（allotype）。 3、独特型 同一种属某一个体产生的抗体分子具有独特的抗原决定簇，不但与其他个体受同一抗原刺激产生的特异性抗体不同，而且与自身其他特异性抗体也有区别，称为独特型(idiotype)。独特型是单克隆。 四、抗体的生物学功能 （一）V区的功能 识别并特异性结合抗原 单体（IgG, IgE) 2价 二聚体(分泌型IgA) 4价 五聚体(IgM) 10价（5价） 中和效应 中和毒素和病毒 与Ag结合 促吞噬细胞吞噬1.抗体的结合价2.实际意义（二）C区的功能 1.激活补体系统 Ab(IgM、

17、IgG) + Ag C1q 补体经典途径 IgG4、IgA和 IgE的凝聚物 补体旁路途径 2.与Fc受体结合 (1)调理作用：IgG + 抗原(颗粒性) FcR（单核、巨噬细胞及中性粒细胞） 促吞噬细胞吞噬； (2)ADCC：IgG + 抗原(靶细胞) Fc R（NK 细胞） 杀伤靶细胞； (3)介导超敏反应：型超敏反应。 3.穿越胎盘和粘膜五、五类免疫球蛋白的特性与功能J chainSPCH4 免疫球蛋白的类和亚类（根据H链的抗原性不同） IgG (gamma) IgA (alpha) IgM (mu) IgD (delta) IgE (epsilon) (1) 类 (2)亚类IgG：Ig

18、G1, IgG2, IgG3, IgG4 IgA：IgA1, IgA2IgM: IgM1, IgM2（一）IgG 1.一般特性 (1)单体分子； (2)四个亚类； (3)血清中含量最高(75%Ig)； (4)半衰期最长(2123天)； (5)35岁达成人水平(8.017 mg/ml)； (6)可与SPA结合。 2.生物学活性 (1)通过胎盘（新生儿抗感染）； (2)激活补体（裂解细胞）； (3)调理作用（促进吞噬）； (4)介导ADCC（细胞毒作用）（二）IgM 1.五聚体，分子量最大； 2.人类发育过程中最早合成的Ig； 3.体液免疫应答最先产生的 Ig 感染早期免疫； 4.占血清Ig含量的510%； 5.半衰期 5天 血清中特异性 IgM 水平增高提示有近期感染； 6.激活补体； 7.IgM 不能通过胎盘 脐带血或 新