免疫学教案资料

绪论一、教学内容与学时分配：绪论2学时二、授课对象：生物技术、生物科学专业本科生三、单元教学目标：掌握：免疫的概念、免疫系统的功能、免疫应答的基本特点。熟悉：免疫的类型、免疫系统基本组成、重要免疫学家的贡献。了解：免疫学发展简史；现代免疫学的发展。四、授课重点：免疫的概念、免疫系统的基本功能。五、授课难点：教学过程中着重讲解如何理解免疫功能的双重性，并使学生熟悉免疫学涉及的专业名词。六、授课形式：多媒体辅助授课。七、授课方法与课前准备：认真查阅相关的书籍、文献资料，查找最新的免疫学相关进展。八、思考题：1、如何理解现代免疫概念的三个层次？2、现代免疫学的理论与技术向其它学科的渗透体现在哪些方面？授课内容：一、Whywestudyimmunology人类生存在一个充满危险的环境中。在人类生存的环境中存在有大量的致病原，其中包括细菌、真菌、病毒、病原虫等。这些病原生物的存在严重地威胁着人类的健康和生命。自古以来，传染性疾病（黑死病、天花和流感）对上发展起来了以细胞为效应成分的细胞免疫学。6、超敏反应的发现：7、Edleman、Porter和抗体的结构：抗体是免疫化学研究的中心。1938年用电泳的方法证明Ig属于γ-球蛋白；1959年，Edleman和Porter利用巯基乙醇和酶解的方法证明了抗体是由两条重链和两条轻链组成的Y型结构。8、免疫耐受的发现：1945年，Owen在异卵双生小牛中发现血型不同的小牛的血细胞可以互混，从而提出免疫耐受的概念。1953年Burnet和Modwn进行了小鼠胚胎免疫移植实验，并因此获得了1960年诺贝尔奖。9、Burnet和克隆选择学说：1958年Burnet提出了克隆选择学说；利用这个学说可以较好的解释抗体多样性在细胞水平上的产生机制，自身耐受如何产生等重要的免疫学问题。（三）现代免疫学时期随着分子生物学概念和实验技术的引入，抗体的遗传机制、MHC多样性产生的分子机制、免疫过程中的信号传递等重要问题都得到了解决，免疫学的发展可谓一目千里。免疫学的研究成果在临床上得以了广泛的应用，各种细胞因子、单克隆抗体、各种传染病疫苗等免疫学相关手段都得到了广泛的应用，并在乙肝、癌症等众多疾病的治疗过程中发挥了重要的作用。五、免疫的功能免疫防御（immunologicdefence）：是机体防御病原微生物和外来抗原性异物侵袭的一种免疫保护功能，即通常指的抗感染免疫。在异常情况下，如果防御反应过分强烈可引发超敏反应，反应过低（或缺如）则表现为易受感染或免疫缺陷病。免疫自稳（immunologichomeostasis）：是机体免疫系统维持内环境稳定的一种生理功能。正常情况下，免疫系统能及时清除体内损伤、衰老或变性的细胞或抗原抗体复合物，而对自身成分不发生免疫应答，处于免疫耐受状态；若免疫耐受功能失调，则可导致自身免疫性疾病。免疫监视（immunologicsurveillance）：是机体免疫系统及时识别、清除体内出现的突变细胞和病毒感染细胞的一种生理保护作用。若免疫监视功能失调，则可发生肿瘤或病毒持续性感染。免疫系统概述一、教学内容与学时分配免疫系统概述2学时二、授课对象生物技术、生物科学专业本科生三、单元教学目标掌握：固有性免疫和获得性免疫的概念及其主要过程。熟悉：在免疫系统中重要的免疫过程和重要概念，为今后教学内容的展开打下基础。了解：固有性免疫和获得性免疫之间的相互作用与联系。四、授课重点固有性免疫和获得性免疫的概念及主要过程。五、授课难点教学过程中着重讲解获得性免疫的主要组成成分及其过程。六、授课形式多媒体辅助授课。七、授课方法与课前准备认真查阅相关的书籍、文献资料，丰富图片和动画过程。九、思考题1、如何理解固有性免疫和获得性免疫的关系？2、细胞免疫与体液免疫之间存在何种联系？十、教研室意见

授课内容：一、Innate(Nonspecific)immunity：任何生命有机体都具有抵御外来微生物侵袭的与生俱有的本领，称之为固有性免疫。是机体在接触外来的侵染物之前就已经存在的免疫性，所以天然免疫性是机体先天就有的，而且始终存在的防御机制。解剖屏障：皮肤、粘膜、血脑和血胎屏障机械阻挡和排除作用生理屏障：温度、低pH、生物活性物质阻止细菌生长或杀伤细菌吞噬作用屏障通过吞噬细胞的吞噬作用清除病原体炎症反应屏障组织损伤和感染引起的血管物质外渗，引起感染部位和体温升高。

二、Adaptive(Specific)immunity：是指免疫系统与外界微生物或其它抗原性异物接触后其本身形态发生了变化，从而获得了针对该种微生物或抗原的免疫力。（一）Humoralandcell-mediatedimmuneresponse体内由T淋巴细胞介导的免疫称为细胞免疫。Therecognitionofanantigen-MHCcomplexbyaspecificmatureTlymphocyteinducesclonalproliferationintovariousTcellswitheffectorfunctions(THcellsandCTLs)andintomemoryTcells.体内由B淋巴细胞介导的免疫称为体液免疫。antigeninducestheclonalproliferationofBlymphocytesintoantibody-secretingplasmacellsandmemoryBcells.（二）CellsoftheimmunesystemTheAdaptiveImmuneSystemRequiresCooperationBetweenLymphocytesandAntigen-PresentingCells。1、Tlymphocytes:Tlymphocytesalsoariseinthebonemarrow.ThenTcellsmigratetothethymusglandtomature.A、TcellsbearingCD4(CD4+cells)recognizeonlyantigenboundtoclassIIMHCmolecules.B、TcellsbearingCD8(CD8+cells)recognizeonlyantigenassociatedwithclassIMHCmolecules.Ingeneral,CD4+cellsactashelpercellsandCD8+cellsactascytotoxiccells.BothtypesofTcellsexpressabout105identicalmoleculesoftheantigenbindingT-cellreceptor(TCR)percell,allwiththesameantigenicspecificity.2、Blymphocytes:Blymphocytesmaturewithinthebonemarroworbrusa.Bcellshaveabout105moleculesofmembrane-boundantibodypercell.AlltheantibodymoleculesonagivenBcellhavethesameantigenicspecificityandcaninteractdirectlywithantigen.3、Antigenpresentingcells(APC,抗原递呈细胞):Thesespecializedcells,whichincludemacrophages,Blymphocytes,anddendriticcells.（三）RecognitionofantigenbyBandTcellsBothBandTlymphocytesrecognizediscretesitesontheantigencalledepitopes(表位).Fourrelatedbutdistinctcell-membranemoleculesareresponsibleforantigenrecognitionbytheimmunesystem:Membrane-boundantibodiesonBcells(smIg)、T-cellreceptors、ClassIMHCmolecules、ClassIIMHCmolecules。（四）Roleofmajorhistocompatibilitycomplex(MHC)TcellscanrecognizeanepitopeonlywhenitisassociatedwithanMHCmoleculeonthesurfaceofaself-cell。（五）ProcessingandpresentationofantigensComplexAntigensAreDegraded(Processed)andDisplayed(Presented)withMHCMoleculesontheCellSurfaceExogenousantigenisproducedoutsideofthehostcellandentersthecellbyendocytosisorphagocytosis.Exogenousantigenisingestedbyendocytosisorphagocytosisandthenenterstheendocyticprocessingpathway.Here,withinanacidicenvironment,theantigenisdegradedintosmallpeptides,whichthenarepresentedwithclassIIMHCmoleculesonthemembraneoftheantigen-presentingcell.Endogenousantigenisproducedwithinthehostcellitself.Twocommonexamplesareviralproteinssynthesizedwithinvirus-infectedhostcellsanduniqueproteinssynthesizedbycancerouscells.endogenousantigen,whichisproducedwithinthecellitself(e.g.,inavirusinfectedcell),isdegradedwithinthecytoplasmintopeptides,whichmoveintotheendoplasmicreticulum,wheretheybindtoclassIMHCmolecules.Thepeptide–classIMHCcomplexesthenmovethroughtheGolgicomplextothecellsurface.（六）Cellularinteractionsrequiredforgenerationofimmuneresponses三、Collaborationbetweeninnateandadaptiveimmunity四、ImmuneDysfunctionandItsConsequencesSometimestheimmunesystemfailstoprotectthehostadequatelyormisdirectsitsactivitiestocausediscomfort,debilitatingdisease,orevendeath.Thereareseveralcommonmanifestationsofimmunedysfunction:Allergyandasthma；Graftrejectionandgraft-versus-hostdisease；Autoimmunedisease；Immunodeficiency免疫系统中的器官、组织和细胞一、教学内容与学时分配免疫系统中的器官、组织和细胞4学时二、授课对象生物技术、生物科学专业本科生三、单元教学目标掌握：免疫器官的组成及其功能，T、B细胞的重要表面分子亚群及功能。抗原递呈细胞的概念、种类及特性。熟悉：T细胞在胸腺内发育过程，B细胞在骨髓内的发育过程。熟悉免疫细胞间的相互作用。了解：粘膜相关淋巴组织的组成、分布、功能，了解淋巴细胞再循环。四、授课重点免疫器官和主要免疫细胞类型的生理学作用。五、授课难点教学难点是T、B淋巴细胞的发育过程及免疫细胞之间的相互作用。六、授课形式多媒体辅助授课。七、授课方法与课前准备认真查阅相关的书籍、文献资料，丰富图片和动画过程。九、思考题1、如何理解T细胞成熟过程中阴性选择和阳性选择的作用？2、抗原递呈细胞在整个免疫系统中的作用如何？十、教研室意见

授课内容：Cellsandorgansoftheimmunesystemimmunesystem：由执行机体免疫功能的器官、组织、细胞和分子组成的系统称为免疫系统。一、OrgansoftheImmuneSystemAnumberofmorphologicallyandfunctionallydiverseorgansandtissueshavevariousfunctionsinthedevelopmentofimmuneresponses.Thesecanbedistinguishedbyfunctionastheprimaryandsecondarylymphoidorgans。Primarylymphoidorgans：免疫细胞发育成熟的部位：胸腺腔上囊及类器官骨髓secondarylymphoidorgans：免疫细胞和外来抗原作用的部位：淋巴结脾脏粘膜相关淋巴组织（一）胸腺：ThethymusisthesiteofT-celldevelopmentandmaturation.胸腺位于胸腔纵隔上方，胸骨后方，分左右两叶。胸腺在出生后两年内为活动的高峰期，至青春期长至最大，青春期后逐渐退化，这种现象称为生理性胸腺萎缩。胸腺结构：胸腺可分为皮质和髓质两个部分其中位于皮质的细胞是未成熟的T细胞；髓质中含有网状上皮细胞、巨噬细胞和少量的T细胞，随着细胞从皮质层向髓质的迁移，细胞也会逐渐变为成熟的T细胞。胸腺的功能：胸腺是T细胞分化成熟的场所，在这个过程中，只有大约1%的细胞能最终发育成熟；髓质内的网状上皮细胞可分泌胸腺激素，这些物质是构成胸腺微环境的重要因素，对于T细胞的分化和调节起到重要的作用；形成对自身抗原的耐受性——维持自身的稳定。在T细胞成熟的过程中能与自身抗原物质发生反应的克隆都被清除掉了。（二）Bursa(腔上囊及类器官)腔上囊是鸟类特有的器官，它是鸟类B淋巴细胞成熟的部位；（三）Bone骨髓是人和哺乳类动物的造血器官，同时也是各种免疫细胞的发源地，其中含有具强大分化潜能的多能干细胞，能分化为髓样干细胞和淋巴干细胞；骨髓功能缺陷时可导致机体免疫功能的缺陷；骨髓被认为是高等哺乳动物B细胞成熟的部位。（四）淋巴结淋巴结外具被膜，实质分为皮质和髓质两部分，皮质浅区为B细胞居留地，皮质深区为T细胞居留地；淋巴结不仅是特异的免疫应答的发生地，同时还具有过滤病原的作用（五）Spleen滤过作用：体内约90%的循环血液要流经脾脏，脾脏中的Mf可吞噬和清除血液中的病原体，以及衰老死亡的自身红细胞、白细胞、某些蜕变细胞及免疫复合物等，从而使血液得到净化。脾脏是T细胞和B细胞细胞定居的场所；是免疫应答发生的场所：血液中的病原体等抗原性异物竟血液循环进入脾脏，除被Mf摄取并降解为抗原肽，导致T、B细胞活化、增殖，产生效应T细胞和浆细胞。脾脏是针对来自血液中抗原异物的免疫应答场所，也是体内产生抗体的主要器官；还是合成某些生物活性物质，如补体、干扰素等。（六）粘膜相关淋巴组织（mucosa-associatedlymphoidtissue，MALT）粘膜相关淋巴组织，乃无被膜的淋巴组织，主要指呼吸道、肠道及泌尿生殖道粘膜固有层和上皮细胞下散在的淋巴组织，以及某些带有生发中心的器官化的淋巴组织，MALT主要包括鼻相关淋巴组织、肠相关淋巴组织和支气管相关淋巴组织。如扁桃体、小肠的派氏集合淋巴结（Peyer’spatch）、阑尾等。二、免疫细胞（一）免疫细胞的概念：免疫细胞泛指所有参加免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前身，主要包括造血干细胞、淋巴细胞、单核/巨噬细胞及其他抗原递呈细胞、粒细胞、肥大细胞和红细胞。Allbloodcellsarisefromatypeofcellcalledthehematopoieticstemcell。造血干细胞是存在于造血组织中的一群原始造血细胞。在人胚胎第2周时可出现于卵黄囊，第四周开始转移至胚肝，妊娠5个月后，骨髓开始造血，出生后骨髓成为造血干细胞的主要来源。（二）、免疫细胞的主要类型1、淋巴细胞Lymphocytesarethecentralcellsoftheimmunesystem,responsibleforadaptiveimmunityandtheimmunologicattributesofdiversity,specificity,memory,andself/nonselfrecognition.淋巴细胞在体内是极为复杂的不均一的细胞群体。各种淋巴细胞在免疫应答过程中相互协作，相互制约，共同完成机体对抗原性物质的识别、应答和清除，维持内环境的稳定。体内的淋巴细胞主要包括T细胞和B细胞两类。1）thymusdependentcellA、T细胞的主要类群a、辅助性T细胞(helpTcells,Th)：T细胞具有辅助B细胞产生抗体的能力。它还可以辅助其它免疫细胞发挥作用。我们将这类T细胞称为辅助性T细胞（helperTcellsTH）。它占所有T细胞总数的40~60%。TH是AIDS的受体细胞。Th细胞可根据它分泌的细胞因子的类型不同分成两个亚群：Th1和Th2。b、抑制性T细胞：在T细胞类群中有一类T细胞，它可以抑制其它免疫细胞（TH、B）的活性，防止机体产生过高的免疫应答。这一类T细胞我们称为抑制性T细胞（suppressorTcellsTS）。抑制性T细胞不是独立的亚群，只是功能含义上的命名。具有抑制功能的T细胞既可表达CD4＋也可表达CD8＋标志。它约占T细胞总量的5~10%。c、cytotoxicTlymphocyteCTLs：细胞毒性T细胞是T细胞的主要效应形式。作用方式：通过与靶细胞细胞后释放成孔蛋白使靶细胞膜受损，从而导致靶细胞的破裂；向靶细胞内释放物质，诱导靶细胞发生细胞凋亡。所以我们将此类细胞称为细胞毒性T细胞。d、反抑制性T细胞：这类细胞的主要作用是防止Ts细胞的活性过高，抑制Ts细胞的活性，从而使机体的细胞免疫处于一种合适的程度。B、T细胞的表面标志细胞表面存在多种分子，根据这些分子我们可以将T细胞区分为不同的类型。在这些分子中最重要的是CD（clusterofdifferentation）抗原。常用CD4和CD8分子来区别T细胞的不同亚群：CD4+T主要为TH细胞；CD8+T主要为TC细胞CD3：表达于成熟的T细胞上，至少有5种肽链组成的细胞表面大分子。它与TCR一起形成有功能的TCR复合体，在信号传导方面起着重要作用。CD40L：表达于Th上，是B细胞表面分子CD40有配体。CD40L与CD40结合能刺激B细胞活化。C、T细胞表面受体：T细胞表面受体（TcellreceptorTCR）也是存在于T细胞表面的一类分子。它的作用是结合外来抗原的抗原决定簇。TCR由α、β两条异二聚体组成的TCRαβ。两条肽链都是由膜外区、穿膜区及胞浆区组成。TCR属于Ig超家庭，膜外区包括可变区和恒定区。绵羊红细胞表面分子受体：它可以与绵羊红细胞发生结合，在显微镜下观察类似玫瑰花环。有丝分裂原受体：这些受体可与PHA和ConA，这些物质与T细胞结合后能促进细胞分裂。D、T细胞个体发育胸腺细胞在胸腺内经历了严格的选择过程，即发生在胸腺皮质的阳性选择（positiveselection）和发生在皮-髓交界处的阴性选择（negativeselection）。进入胸腺的前T细胞，约95%在皮质发生凋亡，仅不足5%的胸腺细胞继续向髓质迁移，分化为成熟T细胞，最后（大约仅1%）进入外周免疫器官。Thymocytesundergotwoselectionprocessesinthethymus.Positiveselectionforthymocytesbearingreceptorscapableofbindingself-MHCmolecules,whichresultsinMHCrestriction.Cellsthatfailpositiveselectionareeliminatedwithinthethymusbyapoptosis.Negativeselectionthateliminatesthymocytesbearinghigh-affinityreceptorsforself-MHCmoleculesaloneorself-antigenpresentedbyself-MHC,whichresultsinself-tolerance.经过选择，胸腺细胞获得了MHC限制性和自身耐受性。阳性选择的过程是检测所有T细胞是否能与自身细胞表面的MHC分子相互作用,只有能与自身MHC分子相识别的T细胞才能存活。阴性选择的过程是清除与机体自身抗原反应的T细胞克隆,这样可以保证成熟的T细胞对自身成分的无反应性。2）Bursa/BonedependentcellsA、B细胞表面受体BCR（Bcellreceptor）这类分子实际上是存在于B细胞膜表面的免疫球蛋白（surfacemembranceIg,SmIg），SmIg既是B细胞识别抗原的受体，能与相应的抗原特异性结合，又是表面抗原，能与抗免疫球蛋白的抗体特异性结合。SmIg类别随B细胞发育阶段而不同。B、B细胞的表面标志a、B细胞分化抗原：这些抗原是仅存在于B细胞表面的特有的抗原分子，而不存在于其它免疫细胞上，它们表达于B细胞发育的不同阶段，所以称做分化抗原。CD40：表达于B细胞、巨噬细胞、树突细胞等。CD40是B细胞协同剌激信号的受体，能促进细胞的生长与分化。Fc段受体：Fc是免疫球蛋白的结晶段。B细胞表面存在Fc的受体，它与Fc段的结合状况对B细胞的活化或产生抗体起到促进或抑制作用。补体受体：存在于B细胞表面的补体受体主要是C3受体。丝裂原受体：此类受体与B细胞分裂原结合后可以促进B细胞的分裂。C、B细胞的发育：IgD作为一种类型的免疫球蛋白只在B细胞的发育过程中出现。它对B细胞在不同的发育阶段起到稳定的作用。在发育过程中，B细胞未表达IgD时，遇到抗原就会发生凋亡；一旦细胞开始表达IgD，B细胞就会进入一种稳定状态，遇到抗原就会分泌Ig。3）抗原递呈细胞（antigenpresentingcellAPC）APC是具有抗原递呈作用的几类细胞的总称：树突状细胞、单核吞噬细胞系统、B细胞、某些内皮细胞抗原进入体内后不能直接激活T、B细胞，必需要通过APC的处理，将处理后的抗原递呈给T、B细胞，引进机体的免疫应答。A、树突状细胞：在所有能起到抗原递呈作用的细胞当中，树突状细胞起了最主要的作用。树突状细胞的特点：①能高水平表达MHC-II类分子；②可表达参与抗原摄取和转运的特殊膜受体；③有效摄取和处理抗原，然后迁移至T细胞区；④能活化未致敏T细胞；⑤抗原提呈效率高。B、单核吞噬细胞系统：吞噬细胞是一大类细胞，它存在于体腔和各种组织中的巨噬细胞（肝脏中的枯否氏细胞、肺中的尘细胞、神经中的胶质细胞、血液中的单核细胞等）。它们都来源于骨髓干细胞，具有很强的吞噬能力。2、在机体固有性免疫中起作用的细胞1）NK细胞（naturalkillercell）：NK细胞对抗原无识别作用，可以杀伤外来的细胞类抗原。另外它可以清除突变的自体细胞，从而达到防止癌症发生；NK细胞在免疫监督中起重要作用。2）K细胞（killercell）：K细胞以在抗体的介导下对细胞性抗原进行特异性的杀伤作用3）淋巴因子活化的杀伤细胞（lymphokineactivekillercell，LAK）：此类杀伤细胞需要淋巴因子（IL-2）的刺激才能激活。最突出的特征是具有广谱的抗肿瘤作用。3、其它免疫相关细胞A、嗜中性粒细胞在外周血中占白细胞总数的40%---75%；细胞具有高度的运动性，对趋化物质的刺激能做出迅速的反应；具有较强的吞噬活性，主要在急性炎症过程中起作用；嗜中性粒细胞可以从血管中渗出进行吞噬活动，完成功能后死去，是脓液中的主要细胞。B、嗜酸性粒细胞占正常白细胞总数的2%---5%；颗粒中含有组织胺酶，酸性磷酸酶，碱性蛋白。在消灭寄生虫，吞噬抗原抗体复合物起重要的作用。其表面表达IgE的Fc段的受体，可以介导IgE对寄生虫的杀伤作用。C、嗜碱性粒细胞占正常血液白细胞总数的不到0.2%；它是能循环的组织肥大细胞，它与肥大细胞一样，表面具有IgE的受体，与IgE具有高亲合力，与IgE结合后可发生脱颗粒并诱发超敏反应。D、红细胞在免疫反应中的作用增强吞噬作用：通过细菌等病原微生物与RBC的粘附，可以增强吞噬细胞对它们的吞噬作用，使抗原易于被捕获；清除存在于血液中的免疫复合物：RBC可以结合、固定、聚集免疫复合物，当粘附有免疫复合物的RBC经过肝脏和脾脏时，RBC可将结合的免疫复合物递呈给吞噬细胞，RBC可再次进入循环；识别和携带抗原：在移植反应中，抗原可以吸附在RBC上，并在脾脏中大量聚集，将抗原信息传递给脾脏中的免疫细胞。抗原一、教学内容与学时分配抗原4学时二、授课对象生物技术、生物科学专业本科生三、单元教学目标掌握:抗原、半抗原、抗原决定簇的概念，掌握血型抗原和异嗜性抗原的概念和应用。熟悉:决定抗原的抗原性的条件，T细胞表位和B细胞表位的特点。了解:抗原的分类，超抗原和免疫佐剂的含义。四、授课重点抗原、半抗原、抗原决定簇的概念，决定其抗原性的主要因素。五、授课难点T细胞表位和B细胞表位在抗原识别过程中的作用及二者之间的差别。六、授课形式多媒体辅助授课。七、授课方法与课前准备认真查阅相关的书籍、文献资料，丰富图片和动画过程。九、思考题1、半抗原的特点是什么，它在体内以何种方式引起免疫应答？2、T细胞表位和B细胞表位的结构特点如何？十、教研室意见授课内容：第一节抗原的概念与特性抗原是可以诱导机体免疫系统产生特异的免疫应答，并能与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合的物质从抗原的概念中我们可以看出，作为抗原需具有两方面的特性：免疫原性和反应原性。免疫原性(immunogenicity)指抗原刺激机体免疫系统产生免疫应答、抗体和/或致敏（效应）淋巴细胞的性能。反应原性(reactivity)或免疫反应性(immunoreactivity)指抗原分子能与免疫应答产物[即相应抗体和/或致敏（效应）淋巴细胞]在体内外特异性结合、发生免疫反应的性能。和抗原相关的其它概念免疫原immunogen:免疫原是指能诱导免疫应答（体液免疫或细胞免疫）的物质，它的性质与我们所说的完全抗原是相等的。变应原allergen:变应原是能够诱发机体产生变态反应的抗原。耐受原耐受原是一个功能性的定义，某种抗原在一定条件的诱导下可转变为耐受原，这类抗原进入机体后不能诱发机体的免疫反应，而是引起机体对这种物质的不反应性，或称免疫耐受。决定物质免疫原性的因素一种物质进入机体后能否引起机体的免疫系统产生特异性反应，是由多种因素决定的。异物性物质本身的理化性质进入途径机体自身的生理状况抗原进入机体后的反应外来抗原进入体内可能产生四种不同的结果无应答:抗原浓度太低或者宿主已经处于耐受状态抗原特异性的体液和细胞免疫应答（正性应答）宿主此后一段时间里对该抗原处于免疫状态超敏反应:抗原特异性免疫应答伴有较强的炎症反应或损伤诱导免疫耐受（负性应答）:宿主在此后的一段时间里对该抗原处于无反应状态半抗原hapten（不完全抗原）这类抗原只具有抗原两个特性中的一个：反应原性。它虽然不能诱导机体产生特异性的抗体，但是它与一定的载体结合后，就可以与相应的抗体发生特异性的结合。由于半抗原所引起的免疫反应中，我们最熟悉的是青霉素过敏症。异物性异种物质这类物质是指来源于其它物种。种族亲缘关系越远，它们的组织成分结构差异就越大，其抗原性也就越强。同种异体物质此类物质最典型的例子就是人类的ABO血型抗原。自身的隔离成分角膜蛋白、男子精液等发育过程中的隔离成分。自身突变物质物质本身的理化性质必需是有机物，无机物不具备抗原性；需在具有足够大的分子量，分子量越大，结构就越稳定，不易被破坏和清除；物质本身的理化性质必需是有机物，无机物不具备抗原性；需在具有足够大的分子量，分子量越大，结构就越稳定，不易被破坏和清除；分子结构具有一定的复杂程度;抗原性的强弱还与分子构象的易接近性有关，这可以通过人工合成的抗原来证实；抗原分子的物理性质与其抗原性也有一定关系，一般聚合状态的抗原性物质较其单体的免疫原性强，颗粒性抗原的免疫原性比可溶性抗原强。分子结构具有一定的复杂程度;抗原性的强弱还与分子构象的易接近性有关，这可以通过人工合成的抗原来证实；抗原分子的物理性质与其抗原性也有一定关系，一般聚合状态的抗原性物质较其单体的免疫原性强，颗粒性抗原的免疫原性比可溶性抗原强。复杂的化学结构明胶分子量>分子（100kD）抗原进入途径口服、喷雾吸入、皮内注射、皮下注射、腹腔注射、静脉注射这几种形式是抗原进行的最为常见的途径，在剂量适中，次数合适的情况下，各种抗原进入方式进入机体后的抗原性强弱顺序如下：皮内>皮下>腹腔注射和静脉注射>口服（耐受）机体自身的生理状况动物中不同种类对同一免疫原的应答有很大差异；同一动物不同品系，甚至不同个体对同一种免疫原的应答也有很大不同，这与免疫反应基因（immuno-responsegene）及其表达有密切的关系。机体的健康和营养状况与抗原进入机体后能否引起免疫反应及免疫反应的强弱具有相关性。第二节抗原的种类抗原物质的种类非常多，据不同的研究角度，对抗原有着不同的分类方法，主要的分类体系有如下几种按抗原的外源性分1、异种物质2、同种异型物质3、自身抗原4、异嗜性抗原：这类抗原是指不同物种细胞表面所具有的相同抗原，由于这类抗原是Forssman发现的，所以又称Forssman抗原。这种类型的抗原在临床上可能会引起某些疾病。在某些病原菌的表面具有同人类细胞表面相同的抗原。例如：溶血性链球菌的细胞壁成分同人肾小球基底膜细胞和心肌细胞具有相同的抗原分子。按自然来源分内源性抗endogenousantigen指由细胞自身合成的抗原，主要包括病毒抗原、肿瘤抗原及自身突变原。外源性抗exogenousantigen指细胞外抗原。按抗原的性能分按抗原是否依赖T细胞分依赖于T细胞的抗TD抗原这类抗原刺激机体产生的体液免疫必需要TH细胞的参与所以称为胸腺依赖性抗原多为蛋白质类抗原，它可以刺激机体产生IgG；它可以诱导细胞免疫和免疫记忆。T-celldependentantigen,TD不依赖于T细胞的抗原TI抗原这类抗原刺激机体产生体液免疫不需要TH细胞的协助，所以称为非胸腺依赖性抗原；此类抗原种类较少，它刺激B细胞产生IgM；它不能引起细胞免疫和免疫记忆。T-cellindependentantigen,TITD抗原和TI抗原的比较超抗原超抗原的概念是针对于我们所说的普通抗原来说的。1989年White提出超抗原的概念。他发现某些细菌或病毒的产物可以使很高比例的T细胞激活，他将这类抗原称为超抗原。一般的抗原只能激活外周血中0.0001~0.001%的T细胞，而超抗原可使2~25%的T细胞激活。超抗原的作用机理：正常的抗原进入体内后首先被APC所处理，使抗原决定簇暴露并与MHC分子以复合物的形式递呈于细胞表面，APC在将抗原递呈给T细胞时，TCR会与MHC-抗原复合物结合，其特异性识别涉及TCR的5个可变成分（Vα、Vβ、Jα、Jβ、Dβ）；超抗原在被T细胞识别以前不需APC的处理，它直接与MHC分子结合，以完整蛋白的形式被递呈给T细胞，同时它与TCR的结合仅通过Vβ第三节抗原决定簇antigendeterminant又称表位(epitope)，是指抗原物质表面决定抗原特异性的特殊的化学基团，对于蛋白类抗原来说，它一般由4~6个氨基酸组成。构象决定簇（conformationaldeterminant）序列上不连续的多肽，有空间构象形成的决定簇，常见于BCR或抗体识别的决定簇，一般位于分子的表面。顺序决定簇（sequentialdeterminant）一段序列相连续的氨基酸片段，又叫线性决定簇（lineardeterminant），多位于抗原分子的内部，主要是T细胞决定簇。抗原表位与抗体分子的抗原结合部位在形状上互补才能保证抗原与抗体的紧密结合。在免疫应答中，TCR和BCR所识别的抗原表位不同，分别称为T细胞表位和B细胞表位。T细胞表位：蛋白质分子中被MHC分子递呈并被TCR识别的肽段称为T细胞表位（Tcellepitope），能够与MHC并被TCR识别的肽段与蛋白质分子构象无关，与肽段在蛋白质分子中的位置无关，主要决定于肽段的氨基酸序列与宿主表达的MHC分子有关。B细胞表位：抗原中被BCR和抗体分子所识别的部位称为B细胞表位（Bcellepitope）。抗原表面能够与抗体结合的最小单位。B细胞表位是天然的，位于分子的表面或转折处，具有构象依赖性。为构象决定簇或顺序决定簇基，是抗原分子的三级结构。抗原结合价指能与抗体分子结合的抗原决定簇的总数。最简单的抗原就是单价；复杂的抗原就是多价，例如甲状腺球蛋白的抗原结合价为40价。抗原结合价越高，抗原的抗原性也就越强。抗原决定簇和抗原特异性抗原的特异性由抗原决定簇决定的。抗原抗体反应的高度特异性可以用于区别物质间的极其细微的差别，抗原决定簇的化学组成、抗原分子化学基团的空间排列、立体构象、旋光度等因素的差异，都可能在抗原抗体反应的特异性上体现出来。第四节交叉反应crossreaction抗原除与其相应的抗血清发生特异性反应以外，还能与其它抗血清发生的反应称为交叉反应。抗原异质性：抗原物质（如细菌）中含有多种抗原分子，若其它物质中也含有一种或几种与上述物质相同的抗原分子，那么它必将与它的抗血清发生交叉反应。利用交叉反应原理进行的吸收反应吸收反应：将某一特异性的抗血清与其共同抗原反应，然后去除抗原抗体复合物，得到单一特异性的抗血清，这种反应称为吸收反应。吸收反应将某一特异性的抗血清与其共同抗原反应，然后去除抗原抗体复合物，得到单一特异性的抗血清，这种反应称为吸收反应。第五节佐剂adjuvent是一类能够增强机体免疫应答的物质，但是它在作用过程中不改变抗原特异性。它在机体免疫反应中所起到的作用类似于化学反应过程中的催化剂。佐剂的作用原理：吸附作用：吸附抗原，使抗原便于被吞噬细胞吞噬；改变抗原的理化性质：起到增强抗原的免疫原性的作用；延长抗原在体内的滞留时间：使抗原形成抗原储存库，使抗原缓慢释放；增强吞噬细胞的吞噬活性，并可以诱导T、B细胞增殖。佐剂的种类无机佐剂：氢氧化铝、明矾等有机佐剂：微生物及其产物（卡介苗、LPS）合成佐剂：人工合成的双链双聚核苷酸混合佐剂：弗氏佐剂（Freund’sadjuvant）弗氏不完全佐剂：石蜡油+羊毛脂+抗原弗氏完全佐剂：石蜡油+羊毛脂+抗原+灭活卡介苗第六节医学上重要的抗原病原微生物细菌外毒素、类毒素和抗毒素外毒素(extoxin)：是某些细菌在生长代谢过程中分泌到菌体外的毒性物质。外毒素的毒性极强。对组织的细胞毒性作用有高度选择性。可引起各自不同的特殊病变和临床表现。外毒素为蛋白质，有很强的抗原性。类毒素(toxoid)：外毒素经0.3％—0.4％甲醛溶液处理后，丧失毒性作用而保留有抗原性，即成为类毒素。抗毒素(antitoxin)：由外毒素刺激机体产生的抗体通常称为抗毒素。异嗜性抗原（heterophileantigen）是指某些不同种属动、植物或微生物之间存在的共同抗原。由Forssman首先发现，故又称为Forssman抗原。血型抗原:ABO血型抗原Rh血型抗原与新生儿溶血症主要组织相容性抗原MHCI类抗原：表达于所有的有核细胞的表面；MHCII类抗原：仅表达于部分细胞表面，如抗原递呈细胞、B细胞、活化的T细胞及部分内皮细胞。抗体一、教学内容与学时分配抗体4学时二、授课对象生物技术、生物科学专业本科生三、单元教学目标掌握：抗体和免疫球蛋白的概念、结构、类型和功能。各类免疫球蛋白的特性和功能。熟悉：免疫球蛋白的基因结构、基因重排和重链类型转换。熟悉单克隆抗体和基因工程抗体。了解：新型的抗体制备技术。四、授课重点免疫球蛋白的分子结构，免疫球蛋白的基因结构、基因重排和重链类型转换的过程。五、授课难点免疫球蛋白的基因结构、基因重排过程和重链的类型转换是本章的难点，应重点讲解。六、授课形式多媒体辅助授课。七、授课方法与课前准备认真查阅相关的书籍、文献资料，丰富图片和动画过程。九、思考题1、免疫球蛋白的结构特点包括哪些方面？2、免疫球蛋白的基因重排过程是如何发现的，为什么会存在这种现象？十、教研室意见

授课内容：抗体是免疫应答过程中产生的重要的免疫效应分子，它是由活化的B细胞分泌，主要存在于体液当中，所以我们将抗体介导的免疫称做体液免疫（humornalimmunity）。免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）是指具有抗体活性的或化学结构与抗体相似的球蛋白。免疫球蛋白可以看作是化学结构上的概念，而抗体是生物学功能上的概念。免疫球蛋白的结构最初人们将血清中可以与抗原发生凝集反应的成分称做抗体，后来通过电泳的方法，确定抗体的本质是gamma球蛋白，因此抗体又补称为免疫球蛋白。免疫球蛋白结构的发现得益于患有免疫增生病——多发性骨髓瘤的病人。在患多发性骨髓瘤的病人的血液和尿液中存在大量的无功能的免疫球蛋白，为人们抗体结构提供了实验材料。免疫球蛋白结构的发现过程Edleman利用巯基已醇处理免疫球蛋白，可将免疫球蛋白分成两种分子量的多肽链，并根据它们的分子量的差异称为重链和轻链。1963年，Porter进行了著名的酶切实验：用木瓜蛋白酶处理后，得到2个具有单价抗原结合活性的片段和1个易结晶片段；用胃蛋白酶处理后，得到1个具双价抗原结合活性片段和一些破碎的多肽链。免疫球蛋白结构特点：免疫球蛋白分子呈Y型结构；免疫球蛋白由2条重链(450~550个AA)和2条轻链(413个AA)组成；重链和轻链都可以分为恒定区和可变区。重链的类型决定Ig的类型，重链分为五种类型，分别为μγαδε；与这五种重链相对应的Ig种类分别为IgMIgGIgAIgDIgE；轻链分为两种类型，分别为κ、λ；不同物种这两种类型的轻链所占的比例是不同的，人类κ占66%，小鼠占95%，兔占70~98%。重链和轻链的可变区了Ig的Fab段，也就是Ig的抗原结合部位。由于V区中氨基酸的种类和排列次序千变万化，所以形成许多具有不同结合抗原特异性的抗体。恒定区位于轻链靠近C端1/2和重链靠近C端3/4的区域。这个区域的氨基酸组成和排列在同一种属动物Ig同一型重链和轻链中比较恒定。免疫球蛋白分子的功能区抗原结合位点：VL和VH是抗原结合的部位；补体结合位点：CH2具有补体C1q的结合位点；Fc段受体结合位点：IgGCH3具有结合单核细胞、粒细胞、B细胞等Fc段受体的功能；绞链区膜免疫球蛋白（BCR）的跨膜区：是一段特异的跨膜序列，将免疫球蛋白锚定的细胞膜上。铰链区：它不是一个独立的功能区，但是它与其它的功能区相关。它位于CH1和CH2之间。铰链区可以发生一定程度上的转动或伸展，使抗体分子上的两个抗原结合位点更好地与两个抗原决定簇发生互补。同时由于CH2和CH3构型变化，使Ig显示出活化补体、结合组织细胞等生物学活性。依据免疫球蛋白重链恒定区肽链抗原特异性的不同可将人免疫球蛋白分为五类。IgG：一般以单体形式存在。IgA：一般有单体和双体两种形式。IgM：一般以五倍体形式存在，由于其分子量特别大，因此称其为巨球蛋白。IgE：一般以单体形式存在。IgD：一般以单体形式存在。IgM：它是从进化上来看出现得最早的Ig。在人体中为五聚体，分子量90万，因此又称做巨球蛋白。是机体初次反应产生的抗体。由于IgM是五聚体。IgM的效价较高，如果体内缺乏，机体易患败血症。IgG：对人体来说，IgG是最重要的Ig，它占所有Ig的75~80%。它以单体形式存在，分子量150kDa。它是机体二次反应中产生的主要的Ig，不具备IgG的动物不具有二次反应；IgG是机体中分布最广的Ig，是唯一能够通过胎盘的Ig，它在新生儿的抗感染中起到重要的作用。IgA：分为血清型和分泌型两种。血清型以单体形式存在，占血清Ig的10~20%；分泌型IgA是由消化道、呼吸道、泌尿生殖道等处的粘膜固有层中的浆细胞产生；在机体外分泌的Ig中，IgA占绝对优势，是机体抵抗感染的一道重要屏障。IgE：分子量190kDa，在血清中含量最少，约为0.01~0.9%；是引起机体I型超敏反应的主要Ig；在肥大细胞、嗜碱性粒细胞等细胞表面存在IgEFc段的受体，IgE与抗原形成的复合物与其Fc受体结合后，导致肥大细胞脱颗粒，从而引发I型超敏反应。IgD：分子量为170~200kDa；它是B细胞表面重要的表面标志，只存在于B细胞分化过程中的细胞表面；当B细胞的细胞膜上只表达IgM时，受到抗原刺激后易导致对抗原的耐受性，如果IgM与IgD同时存在的话，B细胞受到抗原刺激就会被激活。抗体的生物学功能1、与抗原发生特异性的结合2、激活补体:免疫球蛋白分子具有补体结合位点。在没有抗原分子结合的时侯，由于分子构形上的关系，补体结合位点不能与补体发生结合。当抗体分子与抗原结合后，补体结合位点暴露，激活补体，从而使特异性的免疫反应得了非特异性的放大。3、Ig与相应的Fc受体结合，产生一系列生物学效应：体内多种细胞表面存在IgFc段的受体，Ig与相应的Fc受体结合，产生一系列生物学效应。参与免疫调节抗独特型抗体是机体调节免疫反应的一个很重要的方式。由于抗原结构的多样性，所以抗体的可变区就会产生相应的变化。这种新结构的抗体对机体来说也是一种抗原，会诱导机体产生相针对的抗体，称为抗独特型抗体。这类抗体在免疫调节中具有重要作用，它可以防止机体产生过强的免疫反应。抗体多样性的产生机制根据抗原抗体反应的特异性，针对于某一种特定抗原，就会有某一种特异的抗体与之相对应。也就是说，外界存在有多少种类的抗原，在体内就会产生相应种类的抗体。据估计，在人体内具有产生超过1亿种抗体的潜在能力。如此多的抗体类型是如何产生的呢？抗体基因表达的特点等位基因排斥和同种型排斥等位排斥（allelicexclusion）是指B细胞中位于一对染色体上的轻链或重链基因，其中只有一条染色体上的基因得到表达，这样对遗传上是杂合子的个体来说，也同样保证了一个B细胞只表达一种轻链和一种重链，也即只表达一种特异抗原受体。同种型排斥（isotypeexclusion）是指两种轻链之间的排斥，轻链有κ链和λ链，但一个BCR和Ig分子只能表达其中的一种，或是κ链，或是λ链。如何解释抗体多样性细胞水平上：细胞克隆选择假说一个动物个体在胚胎期产生多种B细胞克隆，每个克隆的细胞表面只有一利抗原受体。当抗原进入体内，就会和相应受体结合，使得该细胞克隆活化，分泌抗原特异性的抗体。一种抗原对应一个B细胞克隆；一个B细胞克隆对应一种特异性抗体。Wigzell两种蛋白的免疫试验及分析Wigzell的实验分析：取被卵白蛋白、牛血清蛋白免疫的兔的淋巴细胞，通过玻璃珠滤去牛血清蛋白。只余下卵白蛋白。试验结果分析：试验的关键在于过玻璃珠这一步。由于玻璃珠是附有牛血清白蛋白，这些牛血清白蛋白同产生抗牛血清白蛋白的B细胞克隆发生结合；再次收集淋巴细胞时收集到的只是产生抗卵白蛋白的淋巴细胞；用X射线处理兔子的目的是杀死兔子体内原有的淋巴细胞，使其体内只有注入的淋巴细胞，所以在两种抗原免疫兔子时，只产生抗卵白蛋白的抗体。放射自杀实验。试验结果分析：前后两个试验相比较，差异就在加在抗原上的放射性标记；因为放射性分子不仅可可以做标记，同时它对生物体还有损伤作用；放射性标记的抗原同产生相应抗体的B细胞克隆发生结合后，将B细胞克隆杀死，所以不会产生相应的抗体。分子水平上：人类B细胞有三个基因库；三大基因库：编码H、κ、λ链的基因位于三条染色体上；人体编码H、κ、λ分别位于第14、2、22号染色体上；在小鼠位于第12、6、16号染色体上。两个基因编码一条多肽链；免疫球蛋白重链和轻链都可以分为V区和C区;C区和V区是由不同基因编码的。重链V区的基因由V、D、J三个基因片段组成；轻链V区基因由VJ两个基因片段组成在基因表达的过程中存在着基因重排的现象。基因重排基因重排的发现：1965年Bennet首先提出假说，认为Ig的V区和C区是由分隔存在的基因所编码，在淋巴细胞发育过程中这两个基因发生易位而重排在一起。1976年日本学者利根川进应用DNA重组技术证实了这一假说，并因此获得了1987年医学和生理学诺贝尔奖。重链V区的编码基因由V、D、J三个基因片段组成；轻链V区的编码基因由V、J二个基因片段组成。编码一条Ig重链、轻链的基因是由胚系中多个分开的DNA片段经剪切重排而成的。造成Ig多态性产生的因素造成Ig多态性产生的因素：胚系中存在众多的VDJ基因片段胚系中存在众多的VDJ基因片段。在小鼠中，重链的VDJ重排后可产生的多样性数目为4.8×104。轻链的K链VJ重排后可造成的多样性数目为1×103。这样重链轻链组合产生的多样性数目为4.8×107。VDJ连接的多样性体细胞突变细胞在发育过程中会发生点突变，这种变异主要发生在可变区。N区的插入；在重链基因的重排过程中，有时可通过无模板指导的机制在重组后的D基因片段两侧加上几个核苷酸，称做N区，由一于这些核苷酸的插入，改变了基因的读码框架。重链和轻链的随机配对。Ig类型的转变由于Ig的类型由重链决定，所以在重链重排时，在V区基因不变的情况下，CH基因发生重排，使得最终的基因产物的V区相同，而C区不同；也就是说抗体识别的特异性相同，但Ig分子的类型却发生了改变。单克隆抗体（monoclonalantibodyMcAb）多克隆抗体1975年德国学者Kohler和英国学者Milstein交小鼠骨髓瘤细胞和经绵羊红细胞免疫的小鼠脾脏细胞在体外进行融合，结果发现部分形成的杂交细胞既能继续在体外培养条件下生长繁殖又能分泌抗绵羊红细胞抗体。这种杂交细胞系称为杂交瘤。这种杂交瘤细胞既具有骨髓瘤细胞能大量无限生长繁殖的特性，又具有抗体形成细胞全盛和分泌抗体的能力。由于这些抗体是由识别一种抗原决定簇的细胞所产生的均一性抗体，所以称为单克隆抗体。单克隆抗体的意义及基因工程抗体单克隆抗体的意义单克隆抗体的纯度高，特异性强，可以提高各种血清学方法检测抗原的敏感性及特异性；针对于肿瘤抗原的单克隆抗体用于肿瘤的治疗，是一种新的免疫疗法；它也可用于对各种免疫细胞及其它组织细胞表面分子的检测，这对免疫细胞的分离、鉴定及分类及研究各种膜表面分子的结构功能具有重要意义。基因工程抗体自1975年单克隆抗体技术问世以来，单克隆抗体在医学中被广泛应用于疾病的治疗和诊断。但目前的单克隆抗体是鼠源的，使临床疗效减弱可丧失，理想的单克隆抗体应是人源的，但是人—人杂交瘤技术存在较大困难。因此较好的解决办法是研制基因工程抗体，以替代鼠源单克隆抗体用于临床。基因工程抗体兴起于80年代早期。这一技术是将对Ig基因结构与功能的了解与DNA重组技术相结合，根据人们的需要在基因水平对Ig分子进行切割、拼接或修饰，甚至是人工合成后导入受体细胞表达，产生新型抗体。免疫球蛋白超家族immunoglobulingenesuperfamilyIgSF在体内，除了免疫球蛋白以外，还存在一些与Ig结构相似，遗传基因有同源性的蛋白质。这些蛋白质主要以膜蛋白的形式存在于细胞表面，有识别和传递信号的作用。这类分子我们称之为免疫球蛋白超家族。补体一、教学内容与学时分配补体2学时二、授课对象生物技术、生物科学专业本科生三、单元教学目标掌握：补体系统的概念、组成、理化性质及作用特点。补体的生物学功能。熟悉：补体两条活化途径及调控机制。了解：补体受体，参与天然免疫的其它分子的作用。四、授课重点补体系统的组成及其主要的活化途径。五、授课难点本章中的教学难点是补体的活化过程。六、授课形式多媒体辅助授课。七、授课方法与课前准备认真查阅相关的书籍、文献资料，丰富图片和动画过程。九、思考题1、补体的两条主要活化途径之间存在什么异同点？2、补体在机体的免疫系统中起到什么样的作用？十、教研室意见

授课内容：一、补体的发现过程由于此类物质是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件，因此得名补体（complement,C）。同时由于补体的不耐热性，证明补体的化学本质是酶。二、补体系统的组成及理化性质补体系统是指存在于人或脊椎动物血清与组织液中的一组可溶性具有酶活性的蛋白质及存在于血细胞与其他细胞表面的一组膜结合蛋白。补体的固有成分指存在于体液中、参与补体激活级联反应的补体成分，包括经典激活途径的C1q、C1r、C1s、C4、C2，旁路激活途径的B因子、D因子、P因子及两条途径的共同末端通路的C3、C5、C6、C7、C8和C9等共12种蛋白分子。补体调节蛋白以可溶性或膜结合形式存在，具有调节和控制补体活化作用的蛋白分子，包括C1抑制物、I因子、C4结合蛋白、H因子、S蛋白、Sp40/40血清羧肽酸酶N、促衰变因子、膜辅因子蛋白、同种限制因子、等。补体受体存在于细胞表面，介导补体活性片段或调节蛋白发挥生物效应的各种受体（CR），如CR1～CR5、C3aR、C2aR、C4aR等。补体的性质：所有补体成分均为球蛋白，含糖，但不含脂质。补体在血清中含量稳定。电泳中，补体大多属于β球蛋白。补体各成分的分子量变化范围很大。补体在56摄氏度时30分钟可以灭活。补体固有成分被激活后才能发挥作用。三、补体系统的激活在生理情况下,血清中大多数补体成分均以无活性的酶前体形式存在。只有在某些活化物的作用下，或在特定的固相表面上,补体各成分才依次被激活。形成一系列放大的连锁反应,最终导致溶细胞效应。同时，在补体活化过程中产生的多种水解片段，它们具有不同的生物学效应,，广泛参与机体的免疫调节与炎症反应。补体的激活途径有两条，按其发现时间分别称为经典途径和旁路途径。不同的激活途径具有共同的末端通路，即膜攻击复合物的形成及其溶解细胞效应。经典途径：此途径的激活从C1开始，激活补体的一连串反应；旁路途径：此途径的激活越过C1、C4、C2，从C3开始，激活补体的一连串反应。所谓的“经典”和“旁路”仅是根据其发现的前后，并不意味着它们在体内所起作用的主次；在进化和发挥抗感染作用的过程中，最先出现或发挥作用的是不依赖抗体的旁路途径，然后才是依赖抗体的经典途径。（一）经典激活途径补体的经典激活途径可分为以下几个阶段：识别阶段：C1与抗原抗体复合物中的免疫球蛋白的补体结合位点相结合的阶段；活化阶段：C1作用于后续的补体成分，至形成C3转化酶和C5转化酶的阶段；膜攻击阶段：C5转化酶裂解C5后，继而作用于其它补体成分，最终导致细胞膜受损、细胞裂解的阶段。（二）补体激活的旁路途径旁路途径激活补体的关键步骤是C3b依赖性正反馈环路的形成。C3裂解产物C3b与B因子结合为C3bB复和物，在D因子的作用下成为C3与C5转化酶C3bBb。C3bBb作用于C3，产生大量的C3b，C3b的生成又导致更多的C3bBb出现，形成迅速放大的正反馈环路。激活效应的扩大：C3在两条激活途径中都占据重要的地位。无论是在哪一条途径中，当C3被激活时，其裂解产物C3b又可在B因子和D因子的参与下合成新的C3bBb，它又进上步使C3裂解。一旦这一过程被触发，就可能在补体激活部位产生显著的扩大效应，这一过程被称为C3b的正反馈途径。在进化的过程中，最先出现的是不依赖于抗体的旁路途径，随着免疫系统的进化出现了抗体，才产生了依赖于抗体的经典途径。在发挥抗感染作用的过程中，也是旁路途径首先起作用，因为机体产生针对于外来抗原的特异性的抗体需要一定的时间，因此在感染早期起作用的是旁路途径。三、补体反应的特性不稳定性：补体成分常温下短时间内就会发生失活，例如C3b的半衰期只有1秒，这可以防止发生过强的自发性补体激活反应；非特异性：补体反应实际上是对抗原抗体特异性反应的非特异性放大；虽然抗体只能对一种抗原起反应，但是补体却能被各种各样的抗原抗体复合物所激活，补体反应是非特异性免疫的一个重要组成部分；补体与受体结合产生多种生物学效应：体内多种细胞表面都具有补体受体。在补体活化的过程中产生的多种中间产物，可以与其受体特异性的结合，从而使靶细胞产生相应的生物学效应。例如C3b与B细胞表面的CR1结合，可以使B细胞增殖分化为浆细胞，促进特异性体液免疫。补体激活过程中产生多种具不同生物学活性的中间体，例如C5a可以起到趋化因子的作用，它可以吸引白细胞向补体活化部位的迁移。四、补体系统的防御作用杀菌作用：补体活化后形成的膜攻击复合体能对入侵病菌的细胞膜起破坏作用，从而达到溶菌的目的；协助免疫复合物的清除；对病菌的调理作用：C3b可将靶细胞同具有补体受体的吞噬细胞连接起来，促进吞噬细胞对靶细胞的吞噬作用。五、补体激活过程的调节补体成分自身衰变的调节：补体激活过程中产生的中间产物极不稳定，这是级联反应过程中最重要的内限因素；C3转化酶在体内极易衰变，所以体内一般不会发生过强的补体反应；体液中灭活物质的调节：a、C1抑制物：C1INH可以抑制C1R和C1S与C1q的结合，使C1不能形成，使补体活化不能继续进行。b、C4结合蛋白：这类物质可以与C4结合，从而抑制C4和C2结合，使补体活化不能继续进行；c、I因子：I因子具有丝氨酸蛋白酶的活性，可以裂解C4使之失活，使C3转化酶不能形成。它可以使C3b灭活，它可以将C3b裂解为无活性的成分，使C5转化酶不能形成。主要组织相容性复合体一、教学内容与学时分配主要组织相容性复合体3学时二、授课对象生物技术、生物科学专业本科生三、单元教学目标掌握：主要组织相容性复合体的概念，基因构成。HLA分子的分布，结构和功能。熟悉：HLA分子表达的影响因素，HLA多态性的遗传基础，HLA在医学上的意义。了解：非经典HLA分子，HLA分型。四、授课重点主要组织相容性复合体的概念，MHC分子在免疫系统中的作用。五、授课难点本章的教学难点是MHC的遗传特性及其在免疫系统中的作用。六、授课形式多媒体辅助授课。七、授课方法与课前准备认真查阅相关的书籍、文献资料，丰富图片和动画过程。九、思考题1、MHC在免疫系统功能的正常执行中起着什么样的作用？2、MHC在实践中应用的理论基础是什么？十、教研室意见

授课内容：一、与MHC相关的概念组织相容性是在个体间进行组织移植时，供体与受体双方相互接受的程度。移植排斥反应属于免疫反应，它是由细胞表面的同种异型抗原诱导的。这种代表个体特异性的同种抗原称为组织相容性抗原。体内与排斥反应有关的抗原系统有20多个，其中能引起强而迅速排斥反应的称为主要组织相容性抗原。编码主要组织相容性抗原的基因位于同一条染色体片段上，是一组紧密连锁的基因群，称为主要组织相容性复合体，（majorhistocompatibilitycomplex，简称MHC）具有控制同种移植排斥、免疫应答和免疫调节等的复杂功能。Θ小鼠中的主要组织相容性抗原称为H-2，其编码基因位于小鼠第17号染色体上，称为H-2复合体。Θ人类的主要组织相容性抗原称为人类白细胞抗原（humanleucocyteantigen，简称HLA），编码基因位于6号染色体短臂上。二、MHC分子的类型I型分子：分布最为广泛，存在于体内所有有核细胞的表面。只有少数特殊种类不表达，例如神经细胞和成熟的红细胞。II型分子：它的分布不如I类分子分布广泛，主要表达在某些免疫细胞表面，如B细胞、单核细胞、树突状细胞等。三、MHCI型分子的结构由α、β两条多肽链组成；α链为重链，分子量44KD，由MHC编码；β链为轻链，分子量12KD，是由非MHC基因编码的，又称为β微球蛋白。MHCI型分子结构分为四个区：肽结合区：包括α1和α2，每个突出结构约90个AA残基，是它与抗原结合的部位；Ig样区：免疫球蛋白超家族的标记；β链的作用在于维持它的分子构型；跨膜区：将它锚定于细胞膜上；胞浆区：参与跨膜信号传导。四、MHCII型分子的结构由α、β两条多肽链组成，二条链的结构基本相似，氨基端在胞外，羧基端在胞内；II型分子的二条链由不同的MHC基因编码，且二条链都具有多态性。MHCII型分子结构分为四个区：肽结合区：包括α1和β1，每个突出结构约90个AA残基，是与抗原结合的部位；Ig样区：由α2β2组成，内含二硫键，是与CD4分子的结合部位；跨膜区：含25个AA残基，将它锚定于细胞膜上；胞浆区：参与跨膜信号传导五、肽与MHC分子结合的结构基础抗原肽结合槽（Peptide-bindingcleft）：X射线晶体衍射分析结果表明，MHC分子顶部有一较深的沟槽（cleft），是其接纳抗原肽的部位，称为抗原肽结合槽，简称肽槽。肽槽的侧壁是相反走向的两组a螺旋，底部为一组8个折叠袢组成的b片层。抗原肽的锚定残基及其与抗原肽结合槽的作用六、MHC的功能引起移植排斥反应抗原递呈作用和MHC限制性诱导胸腺内前T细胞分化发育约束免疫细胞间的相互作用在研究中人们发现，细胞毒性T细胞只能杀伤具有同一MHC表型的靶细胞，也就是说，T细胞在识别细胞表面抗原决定簇的同时，也必须识别细胞上的MHC分子，同时，在吞噬细胞-TH、TH-B以及TH-TC之间也存在这种情况，这一现象称为MHC限制性。MHC的遗传特性（一）单体型遗传方式在每一个个体、每一个基因座位上都有两种可能的基因型和表型，当然可以是相同的，也可以是不同的。由于MHC基因位于同一条染色体上，其多基因座位上的基因型组合相对稳定，很少发生同源染色体间交换，这就构成了以单元型（haplotype，也称单倍型）为特征的遗传。同一条染色体上紧密连锁的一系列等位基因的特殊组合，称为单元型（haplotype）。（二）多态性现象多态性是指在一随机婚配的群体中，染色体同一基因座位有两种以上基因型，即可能编码二种以上的产物。MHC复合体是已知的人体最复杂的基因复合体，有高度的多态性，其原因有二：1、复等位基因。MHC的每一个基因座位都存在为数众多的复等位基因，由于各个基因座位组合是随机的，因此MHC基因型可达108，这是MHC多态性的主要的原因。2、共显性。（三）连锁的不平衡性HLA各基因并非完全随机地组成单元型，某些基因常紧密的连锁在一起，而另一些基因则不常连锁在一起，这就呈现出连锁不平衡（linkagedisequilibrium）。HLA与器官移植Θ长期的临床实践业已证明,器官移植的成败主要取决于供、受者间的组织相容性,其中HLA等位基因的匹配程度起关键作用。器官移植需确定供受者间的组织相容性，涉及HLA分型（typing）和交叉配合（cross-match）。HLA分子的异常表达和临床疾病Θ所有有核细胞表面表达HLAⅠ类分子,但恶变细胞Ⅰ类分子的表达往往减弱甚至缺如，以致不能有效地激活特异性CD8＋CTL,造成肿瘤逃脱免疫监视。其异常表达的机制及其免疫病理学意义未明，可能和它们促进免疫细胞的过度活化有关。HLA与法医学ΘHLA系统所显示的多基因性和多态性,意味着两个无亲缘关系个体间，在所有HLA基因座位上拥有完全相同等位基因的机会几乎等于零。再者,每个人所拥有的HLA等位基因型别一般终身不变,因而特定等位基因及其以共显性形式表达的产物，可以成为个体性（individuality）的一种遗传标志。由此，HLA分型已在法医学上被广泛地用于亲子鉴定和确定死亡者的身份。细胞因子、细胞表面分化抗原与细胞粘附分子一、教学内容与学时分配细胞因子、细胞表面分化抗原与细胞粘附分子2学时二、授课对象生物技术、生物科学专业本科生三、单元教学目标掌握：细胞因子、CD和细胞粘附分子的概念、细胞因子的共同特性，掌握几种主要细胞因子、CD分子和细胞粘附分子的结构与生物学特性。熟悉：其他细胞因子的分泌细胞和生物学活性。了解：细胞因子受体家族及信号转导机制，了解细胞因子在临床上的应用。四、授课重点细胞因子的分类与作用特点，CD分子和粘附分子的主要种类用特点。五、授课难点本章的教学难点是如何让学生理解这些免疫相关分子的特点及其相互作用特点。六、授课形式多媒体辅助授课。七、授课方法与课前准备认真查阅相关的书籍、文献资料，补充关于免疫分子相互作用的内容。九、思考题1、细胞因子的作用有何特点，请举例说明？2、CD分子和粘附分子参与了哪些重要的免疫学活动，请举例说明？十、教研室意见

授课内容：Cytokine一、细胞因子的定义及基本特性Cytokinesarelow-molecularweightregulatoryproteinsorglycoproteinssecretedbywhitebloodcellsandvariousothercellsinthebodyinresponsetoanumberofstimuli.Cytokinesgenerallyhaveamolecularmassoflessthan30kDa.细胞因子的共同特点：理化特性：均为小分子量的分泌型糖蛋白，一般由100个左右的氨基酸组成，多以单体形式存在；多功能：一种细胞因子往往具有多种不同的生物学活性；高效能：极少数的细胞因子就能引发巨大的生物学效应；细胞因子与其受体结合而发挥作用：细胞因子与其受体结合后，通过细胞内住处传递，增加或抑制某些基因的表达，从而引起相应的生物学反应；二、主要的细胞因子简介白细胞介导素interleukinIL；干扰素interferonIFN；集落刺激因子colonystimulatingfactorCSF肿瘤坏死因子tumornecrosisfactorTNF；转化生长因子transforminggrowthfactorTGFInterferon：1957年，Issacs在病毒培养过程中发现，当两种或两种以上的病毒感染同一细胞时，一种病毒的生长会干扰另一种病毒的生长。实验结果分析v将病毒加热灭活可以证明干扰源不是来源于病毒，虽然流感病毒被加热灭活，但其衣壳蛋白依然能够起到诱导作用；v由于病毒必需依赖于宿主细胞才能进行增殖，所以在培养过程中需要以鸡胚绒毛尿囊膜作为宿主细胞；v第3步是去掉粘附于组织块上的病毒；v干扰源是来源于第3步的培养液。这个实验证明：当用灭活的病毒作用于细胞后，可以使细胞产生一种可溶性的能干扰病毒增殖的物质，由于它具有干扰作用，所以我们把这种分子称做干扰素interferon。干扰素是一种小分子量的糖蛋白，其分子量为15~58kD；按其结构不同可将干扰素分为α、β和γ