绪论 水生动物免疫基础课件

1、水生动物免疫学Aquatic Animal Immunology姜有声E-mail:课程概要免疫系统抗原免疫应答补体抗体、细胞因子正常应用肿瘤免疫抗感染免疫免疫学防治免疫缺陷移植免疫自身免疫病超敏反应天然免疫T、B淋巴细胞异常获得性免疫天然免疫细胞免疫学检测第一章 绪论3免疫学简介免疫学发展简史现代免疫学的发展水生动物免疫研究现状 4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 免疫的基本概念immune cells: 免疫细胞immu

2、ne system: 免疫系统 免疫的由来：免疫(immune)最早的含义是指免除瘟疫，就是怎么样使自己“不得病”，保持健康状态。 比如：锻炼身体、加强营养、避免接触等方法，都会使人们少得病、 “不得病”。 后来随着对免疫功能的深入了解，我们对免疫的定义就比最初的要全面了。7现代的“免疫”概念 机体识别(区分)自身成分和异己物质， 产生一系列特定的应答过程,最后排除异 物，对自身组织形成耐受，以维持内环 境稳定的一种生理功能。 免疫的最初概念：免除瘟疫免疫的传统概念：抗感染免疫现代免疫的概念：是机体识别“自身”与“非己”抗原，对自身抗原形成天然耐受，对非己抗原产生排斥反应的一种生理功能。在实验

3、室11免疫的传统概念和现代概念 比较有利，也可能有害有利（保护机体作用）对机体作用耐受/发生免疫应答耐 受(不发生免疫应答)自身成分识别和清除异物抗原抗感染（清除病原生物）异物抗原现代概念传统概念12免疫的两面性通常对机体有利（保护性免疫）排除外来异物抗原，对自身组织不反应（耐受）。可产生抗感染、抗肿瘤和维持机体生理平衡 及稳定的保护作用可能损害机体（病理性免疫） 攻击、损害自身组织。如：超敏反应、自身免疫病和肿瘤等在应用上，免疫是侧重于“不得病”，如疫苗用于预防；而不是治疗疾病，如抗毒素用于治疗。而“不得病”是最好的医学手段。143. 免疫耐受（免疫自稳）: 正常情况下, 对自身组织成分不产

4、生免疫应答,处于自身免疫耐受状态。异常时可发生生理功能紊乱、自身免疫病等。4. 免疫调节： 参与机体整体功能的调节免疫功能的分类：超敏反应：又称变态反应，是机体再次受到相同抗原物质刺激后，表现出组织损伤或生理功能紊乱的异常免疫反应17免疫的类型和主要特征 固有免疫/天然免疫 非特异性免疫(nonspecific immunity) 适应性免疫/获得性免疫 特异性免疫 (specific immunity)体液免疫(humoral immunity）- B cells 细胞免疫 (cellular immunity）- T cells1819两类免疫的特征区别：固有免疫：非特异性免疫(nonsp

5、ecific 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。 20获得性免疫 特异性免疫(specific immunity): 个体在出生后，在环境中受抗原刺激下， 后天产生，针对特定抗原，有特异性，有免疫记忆性，反应缓慢的免疫。表现方式： 特异性免疫应答 包括： 细胞免疫（cellular immunity) 体液免疫 （humoral immunity) 21两种类型免疫的基本特征 固有/天然免疫 适应性免疫获得方式出生即具有,遗传获得 出生后在抗原刺激下获得，后天产生维持

6、时间短 长作用产生时间即刻发生，几分几小时缓慢发生和建立56 天后才产生免疫 针对异物针对范围广泛，无抗原特异性 针对某种异物， 有抗原特异性回忆反应无 有排除异物效率低效率高表现方式天然防御屏障反应 特异性免疫应答22（一）传染病预防（二）疾病治疗（三）免疫诊断（四）免疫检测 (五)检测动物体内的微量活性物质（六）检测药物残留免疫学应用24古代人们发现: 患某种传染病痊愈后，不会患同样的传染病能防止再患同样的传染病的能力，就是免疫。中国古代发明了人痘苗接种方法的预防天花， 被世界公认为免疫学研究的开端， 是免疫学发展史上的第一个里程碑。 1.萌芽时期-经验时期25天花是古老的烈性传染病：未患

7、天花者都可能 被感染，感染后均可发病，发病后，死亡率3040%，1.萌芽时期-经验时期Day 3Day 71历史上天花曾经肆虐3000年前在古代中国，印度和埃及的古医书及僧侣经 文中，就有了天花这种急性传染病的相关记录。公元前l160年统治古埃及的法老拉美西斯五世，从其木 乃伊考证出他面部就有天花疤痕。公元三四世纪罗马帝国出现大规模天花流行，饱受 天花的肆虐。大约到了六世纪非洲暴发天花，八世纪欧洲也难逃一劫。十七十八世纪天花传入大洋洲在西半球肆虐；十八世纪末在欧洲的所有盲人中，三分之一以上是由天 花引起的失明。墨西哥人口随着西班牙殖民者的到来而急剧下降死于天花的帝王：中国清世祖爱新觉罗福临 (

8、 1661)日本天皇Gokomyo（1654） 和 Higashiyama（1709）; 英国女皇玛丽二世（1694）俄国沙皇彼德二世（1730）法国国王路易十五（1774）奥地利皇帝 Ferdinand四世(1654)和Joseph一世（1711）天花对历史的影响29中国古代发明了人痘接种技术，可以预防天花 中国从宋朝起用人痘接种预防天花古代中医书籍上的小儿出天花图30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311796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，Edward Jenn

9、erCowpox vaccination：17961798vaccine vaccination34当时的一幅漫画，描绘了天花接种后可能出观的反应，尽管天花接种显然非常有效和安全，但在一段相当长的时间里仍是无知的人攻击的靶子以及受到迷信者的批判。1798年英国格罗斯特郡Edward Jenner 发明用接种牛痘来预防天花获得成功，并发表论文。此后推广至全球，使天花流行得以控制。 最后一例天花病人于1976年在索马里被治愈，其后未再发现。 最后一例天花患者索马里：阿里毛马林1979年10月26日世界卫生组织正式宣布消灭天花Active immunity(主动免疫) is induced by v

10、accines prepared from pathogens or their products.Passive immunity（被动免疫） is provided by the administration of preformed antibody in preparations called immune globulins.Passive-active（被动-主动免疫） immunity involves giving both immune globulins to provide immediate protection and a vaccine to provide lon

11、g-term protection.2.初盛时期-科学免疫学（实验免疫学）时期 active immunization Vaccination Late 1800s : R. Koch infectious diseases caused by microorganisms specific pathogens caused specific disease1890s: Pasteur isolate microorganisms and culture bacterial successfully Robert Koch 40(1)人工主动和被动免疫的研究1890年，法国化学家，巴斯德，研制

12、出多种减毒疫苗,用于预防鸡霍乱,炭疽杆菌,狂犬病等疾病。（人工主动免疫方法） . anti-cholera (霍乱):1878, old attenuated culture of chicken cholera - vaccine . anti-anthrax(炭疽): rabies(狂犬病)vaccine (live attenuated 减毒 vaccine), Louis Pasteur(1822-1895)passive immunization1888 exotoxin produced by Diphtheria 1891 Diphtheria antitoxin ( Behri

13、ng )1901 Nobel prize serum antitoxins passive immunity . Humoral immunity-体液免疫 (Ehrlich) . Antiserum-抗血清 , antibody (Ab) . antigen (Ag) . Serology- 血清学 Ehrlich431890年，Von Behring和Kitasato在Robert Koch实验室，制备出：抗白喉杆菌外毒素的抗血清（含有抗体），治疗白喉儿童获得成功。（人工被动免疫方法）44机体免疫机制的研究细胞免疫学说 (cellular immunity)。 梅契尼可夫（俄国）(Metc

14、hnikoff) 发现:白细胞有吞噬功能,能吞噬和清除各种病原微生物。在此期间，对机体免疫机制的研究，出现了两种学说：Neutrophil45体液免疫学说 (humoral immunity)保尔.欧立希（德国）(Paul Ehrlich):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。Humoral immunity (HI) -Panl Ehrlich Cellular immunity (CI) -Elie Metchnikoff : Microorganisms engulfed and destroyed by phagocytic cells-巨噬细胞1903, Wri

15、ght & Dauglas: Both HI and CMI are very important for keeping healthy of the body1908, Nobel prize: Role of phagecytosis 吞噬( Metchnikoff) and antitoxin- 抗毒素(Ehrlish) in immunity Louise Pasteur: attenuated vaccineMetchnikoff : phagocytic cellBehring : anti-serum（Ab ）Ehrlich Metchnikoff HI CIConflict

16、each other, Promote developmentPasteurBehringEhrlich Metchnikoff 直到1903年Wright发现抗体能够与吞噬细胞协同作用，增强吞噬细胞的吞噬销毁能力，由此证明体液免疫和细胞免疫均为体内所必需，争论才止。48(1)免疫系统发现和确定 (2)抗体的研究(3)免疫机制的理论研究3. 近代免疫学飞跃时期(1950年起)49免疫学作为一个极好的研究手段与模型系统，与基因组学、蛋白组学、遗传学、分子生物学、细胞生物学、发育生物学、结构生物学、生物化学、生理学、新兴的生物信息学等多个前沿学科的结合，必将产生新的理论与应用上的突破，从而更好地理

17、解生老病死的基本现象，了解生命本质，揭示疾病的发病机制、有效防治疾病。第三节 现代免疫学的发展50 现代免疫学时期1.抗原识别受体多样性的产生2.信号转导途径的发现3.细胞程序性死亡途径的发现4.造血与免疫细胞的发育5.应用免疫学的发展 (1)DNA疫苗 (2)基因工程制备重组细胞因子 (3)免疫细胞治疗 (4)完全人源抗体 (5)口服自身抗原,预防自身免疫病51免疫学研究的发展近况: 作为生命科学领域中的一块肥沃原野，免疫学研究的范围极为广阔。原有的领域不仅有待深入开发，而且已经渗透到生命科学的各个方面，形成了众多的边缘学科，亟待探索和研究的奥秘俯拾皆是，吸引大批科学家为之耕耘，并不断结出硕

18、果。 20世纪以来，诺贝尔奖惠顾免疫学领域18次，约占20。 20世纪70年代以来，免疫学每10年就有3次获奖。 525354551、呼吸系统2、消化系统3、血液循环系统4、神经系统5、骨骼运动系统6、生殖系统7、泌尿系统8、内分泌系统9、免疫系统免疫系统是机体不可或缺的生理系统之一56固有免疫系统获得性免疫系统巨噬 自然杀 细胞 伤细胞T细胞及B细胞 抗体 淋巴结lgM lgG lgA lgD lgE无脊椎动物原生动物海绵动物蠕形动物节肢动物昆虫、虾蟹蜘蛛 + - + - + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 脊椎动物软骨

19、鱼类鲨鱼、鲑鱼硬骨鱼类两栖类爬行类鸟 类哺乳类人 类 + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - + - - - - - + + - - - - + + - - - - + + + - - + + + + - - + + + + + + + 免疫系统随着动物向高等进化而进化门或亚门排斥异己排斥移植的特异性免疫记忆吞噬作用包围保护非特异体液因子吞噬性变形虫样体腔细胞白细胞分化诱生特异性抗体原生动物+（酶不相容）-+-多孔动物+（阻止集聚）+-+-腔肠动物（珊瑚、海蜇）+（移植物坏死）+（短期）-+（围绕移植物增生）-环节动物（蚯蚓）+（初次及再次排斥+短期+（

20、PHA杀菌素）+(向细胞趋化）+（对PHA应答 ）-软体动物（蜗牛、蛤）+？+（PHA杀菌素)+-节肢动物（虾蟹）+？+-棘皮动物（海参）+（延长4-6个月）+（特异二次排斥+（短期）+（溶血素）+（细胞浸润排斥移植物）-原索动物（被囊动物）+（同种异型排斥+（耐受性可能）+（淋巴、巨噬、嗜酸性细胞）+（淋巴细胞）-各种无脊椎动物的非特异性免疫防御功能各类脊椎动物特异性免疫生成的免疫器官及功能纲、科（种）淋巴细胞浆细胞胸像脾淋巴结法氏囊抗体异体移植排斥反应无颌鱼类（七鳃鳗、八目鳗）+（T、B难分）-原始的原始的-+（IgM)+软骨鱼类（鳐等）初期的进展的+-+-IgM+硬骨鱼类（鲤）+（T、B初分）+-+（IgM)+两栖类（蛙、鲵、蝾螈等）+（T、B分明）+（？）-+（IgM、IgG)+爬行类（龟、鳖、鳄鱼、蜥蜴等+（T、B分明）+（？）-+（IgM、IgG)+鸟类+（T、B分明+-+（IgM、IgG、IgA)+哺乳类+（T、B亚群完全）+-+（IgM、IgG、IgA、IgD、IgE)+水产动物免疫研究进展贝类免疫：血细胞的分类和体液中抗微生物因子的研究。甲壳动物免疫：免疫器官的确认，血细胞分类及血淋巴细胞的免