免疫学基础-免疫系统及免疫应答

免疫学基础第1节抗原第2节免疫系统第3节免疫应答目录

第1节抗原学习目标掌握熟悉掌握抗原、抗原的特异性与交叉反应的概念。熟悉抗原的两个基本特性；完全抗原、半抗原的含义；决定抗原免疫原性的因素。导学抗原（一）抗原的概念：指能够刺激机体免疫系统产生（），并能在体内或体外与免疫应答产物（抗体或效应T细胞）发生（）的物质。（二）抗原的特性：（）、（）。（三）抗原的特异性（画出概念“抗原的特异性”和“抗原决定基”）一、抗原的概念与特性二、决定抗原免疫原性的条件（一）异物性：是构成抗原免疫原性的首要条件。具有异物性的物质主要有（）、（）、（）。（二）理化性状案例患者，女性，25岁。因春游赏花，出现咳嗽、咳痰伴喘息，呼气性呼吸困难。查体：体温36.5°C，脉搏90次/分，呼吸28次/分，血压110/80mmHg，喘息貌，口唇发绀，在肺部可闻及广泛哮鸣音。诊断为支气管哮喘。1.该患者发病最可能的诱因是什么？为何发病？2.该患者的免疫功能有何特点？

（一）抗原的概念

是指能刺激机体免疫系统，产生抗体或致敏淋巴细胞，并能与相应的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合发生免疫反应性的物质。

一、概述抗原人体免疫系统抗原抗体或致敏淋巴细胞免疫原性（二）抗原的特性

性能免疫原性抗原性

(免疫反应性)完全抗原++半抗原-+

半抗原+蛋白质→完全抗原细菌Ag抗原机体

抗体1、免疫原性刺激产生

结合2、免疫反应性抗体细菌Ag抗原细菌Ag半抗原蛋白载体完全抗原（三）抗原的分类1、根据抗原的两种特性分：

1、异物性：取决于其与机体的亲缘关系---越远越强2、一定的理化性质分子量:大于10,000

复杂的化学组成与特殊的化学基团3、机体因素：与遗传、年龄、性别、生理状态有关4、其他：个体差异、抗原进入机体的方式与途径二

、决定抗原物质免疫原性的条件强弱>10kD>100kD<10kD免疫原（Immunogens）

强免疫原弱免疫原分子量大

抗原分子结构复杂不易被降解高免疫反应复杂的化学结构明胶分子（分子量>100kD

）直链氨基酸加苯环氨基酸（2%酪氨酸）（免疫原性很弱）（免疫原性大大增强）三、抗原的特异性免疫反应的突出特点；指抗原刺激机体免疫系统只能产生与其相应的抗体或致敏淋巴细胞，并且只能与其相应的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合反应例：

痢疾杆菌只能刺激机体抗痢疾杆菌的抗体

结合抗原决定簇（表位）抗原决定族antigendeterminants（表位epitopes）：抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团注意：抗原决定簇而非整个抗原决定抗原的特异性

（1）共同抗原：

两种不同抗原之间含有的相同或相似的抗原决定簇，称为共同抗原。（2）交叉反应：共同抗原能与同一抗体发生反应，这种反应称为交叉反应。四、共同抗原表位和交叉反应交叉反应1、异种抗原另一种物种

(1)、病原微生物及其代谢产物、寄生虫

(2)、动物免疫血清

(3)、食物、植物花粉、药物等抗原物质五、医学上重要的抗原物质外毒素、抗毒素、类毒素外毒素抗毒素（抗体）

类毒素问题：哪个是抗原、哪个是抗体？刺激机体减毒刺激机体类毒素毒素马血清抗体超敏反应抗体抗原

2、异嗜性抗原

一类与种属无关，存在于不同种类生物中的共同抗原。

3、同种异型抗原

同种不同个体

（1）RBC血型抗原：ABO和Rh血型抗原（2）人类主要组织相容性抗原（MHC）即：人类白细胞抗原(HLA)

存在于有核C膜表面

意义:移植排斥反应人类同种异型：血型（红细胞）抗原

组织相容性抗原（人主要为HLA）血型：

ABO系统和RhABOAB血型1930Landsteiner奥地利发现人红细胞血型获得诺贝尔奖4、自身抗原（自身的物质为何可以是抗原？）1）隐蔽的自身抗原外伤、手术自身物质血流（免疫系统接触）神经髓鞘膜蛋白眼球晶体蛋白精子蛋白自身免疫病甲状腺球蛋白

2）修饰的自身抗原感染、药物自身物质化学结构改变电离辐射

5、肿瘤抗原

肿瘤特异性抗原肿瘤相关抗原小结能引起机体免疫应答的物质称为抗原。抗原具有免疫原性和免疫反应性。凡胚胎时期免疫系统未接触过的大分子物质，主要是指蛋白质及含有蛋白质的物质，均具有免疫原性。

抗原决定基是抗原特异性的基础。它与免疫细胞抗原受体结合，诱导免疫应答；也是抗原与抗体特异性结合的部分。

许多分子量较小的物质，单独进入机体不具有免疫原性，和蛋白质结合后即有免疫原性，如许多药物，它们被称为半抗原。

有许多抗原（如动物免疫血清、同种异型抗原、自身抗原等）与人的健康密切相关，为医学上重要的抗原。它们的概念和意义是必须要重视的。

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第2节免疫系统学习目标掌握熟悉掌握免疫器官的种类及功能、抗体的概念、抗体的生物学作用。熟悉免疫系统的组成；各类免疫细胞的种类及作用；五类免疫球蛋白的特性。免疫系统导学免疫系统一、免疫器官二、免疫细胞（一）（）（二）（）（三）（）（四）（）免疫活性细胞（一）（）免疫器官（二）（）免疫器官（）（）（）（）（）一、免疫器官二、免疫细胞三、免疫分子（一）中枢免疫器官：是免疫细胞发生、分化、成熟的场所。骨髓胸腺（二）外周免疫器官：是成熟T细胞和B细胞定居、产生特异性免疫应答、构成淋巴细胞再循环的场所。一、免疫器官骨髓（Bonemarrow）1、哺乳动物和人的造血器官2、B细胞分化、发育、成熟的场所胸腺（Thymus）1、是T细胞发生、分化成熟的场所。2、是形成对自身抗原耐受的部位。淋巴结B细胞区T细胞区T、B细胞定居、增殖、分化产生免疫应答、再循环和滤过清除的场所。脾脾的功能：滤过清除；T、B细胞定居、增殖、分化的场所；产生免疫应答；构成淋巴细胞再循环。T细胞区B细胞区

ＮＫ细胞（自然杀伤细胞）抗原递呈细胞巨噬细胞、树突状细胞和Ｂ细胞其他免疫相关细胞粒细胞、肥大细胞、血小板、红细胞等T细胞：负责细胞免疫淋巴细胞

B细胞：负责体液免疫

免疫活性细胞二、免疫细胞（一）胸腺依赖性淋巴细胞（T细胞）淋巴细胞前体进入胸腺分化、

发育、成熟T淋巴细胞1、T细胞表面分子：（1）TC抗原受体（TCR）：

αβ或γδ异二聚体

（2）CD4和CD8分子：

TC辅助受体

（3）协同剌激分子：

CD28、CD40配体

（4）CD2分子：

（LFA-2、SRBC）

（5）细胞因子受体（CKR）

（6）丝裂素受体（MR）T细胞E花环试验2、TC亚群及功能：根据免疫效应功能分为辅助性TC（TH）细胞毒TC（CTL、TC）调节性TC（1）TH细胞亚群及功能抗原剌激分化TH1细胞TH2细胞（1）TH细胞亚群及功能TH1细胞TH2细胞

迟发型超敏反应的效应细胞，故又称为迟发型超敏反应性TC（TDTH）。主要介导细胞免疫应答。

分泌的细胞因子可促进BC的增殖分化和抗体生成，即辅助BC介导体液免疫应答。（2）CTL功能分泌穿孔素、颗粒酶、颗粒溶解酶、淋巴毒素通过Fas/FasL途径诱导靶细胞凋亡（二）骨髓依赖性淋巴细胞（BC）淋巴细胞前体进入骨髓分化、

发育、成熟B淋巴细胞1、B细胞亚群及功能B1（CD5+）细胞出现早，未成熟BC。参与非特异性免疫。出现晚，成熟BC。

参与特异性免疫。2、B细胞表面分子（1）B细胞抗原受体（BCR）：

Igα（CD79a）/Igβ(CD79b)

异源二聚体。

（2）协同剌激分子：CD40。

（3）IgGFc受体(FcγR)

（4）补体受体（CR）

（5）丝裂原受体（MR）：LPSR

（6）细胞因子受体（CKR）（三）自然杀伤细胞（NK）NK细胞主要分布于外周血和脾，淋巴结和其它组织也有少量存在。主要杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞，不受MHC分子限制。

还可分泌INF-γ、IL-2和NTF参与免疫调节。

因受某些细胞因子诱导杀伤活性增强时则称细胞因子激活的杀伤细胞（LAK）（四）抗原提呈细胞：

抗原提呈细胞（APC）：是指能摄取、加工、处理抗原，并将抗原信息提呈给抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞。

免疫分子主要是由免疫细胞产生的具有生物学效应的活性分子，主要包括抗体、细胞因子和补体等，她们各自在免疫应答中发挥着不同的效应。三、免疫分子导学（一）免疫球蛋白与抗体概念：抗体是（）细胞受抗原刺激后，增殖分化为（）细胞所合成并分泌的能与相应抗原特异性结合的（）。Ig的基本结构：（）抗体的生物学作用：（）、（）（）和（）。

患儿男性，4岁起有反复感染史，其同胞兄弟中有一位因化脓性感染死亡。检测各种Ig均低，血中B淋巴细胞未检出，经检查诊断为X-连锁低丙种球蛋白血症。

请问：1.为什么此患者会常患各种感染性疾病？2.抗体具有哪些生物学作用？

案例1.抗体与免疫球蛋白的概念抗体(Ab):是B细胞受抗原刺激后，分化为浆细胞合成并分泌的一类能与相应抗原特异结合的球蛋白。免疫球蛋白(Ig)：具有抗体活性或无抗体活性而化学结构与抗体相似的球蛋白的总称。两者区别Ab与Ig的区别

Ab活性Ab结构

Ab√√生物学、功能概念

Ig不一定√结构、化学概念2.免疫球蛋白的结构(1)基本结构（以IgG为例）四条肽链借二硫键连接形成的Ｙ形对称大分子（单体）-S-S-S-SS-SNNLL

轻链（Lightchain）：分为2型和型（Type）-S-S-S-SS-SNLHHLN重链（Heavychain）：分为5类

—IgG

—IgM

—IgA

—IgE

—IgD功能区（Domain）

可变区（Variableregion）

VL，VH：

与相应抗原结合部位-S-S-S-SS-SNNLHVLCLVHCH1CH2

恒定区（Constantregion）轻链稳定区CL，重链稳定区

CH1

CH2：补体结合部位与Ig通过胎盘有关

CH3:与肥大细胞Fc受体结合-S-S-S-SS-SNCLHVLCLCH1CH2CH3铰链区（Hingeregion）

含有较大量的Pro，具有柔韧性，可折叠

以利与抗原结合及激活补体。-S-S-S-SS-SNNCLHVHCH1CH2CH3（2）免疫球蛋白的分类及其他成分①分类：IgG、IgM、IgA、IgD、IgE等；②结构（3）免疫球蛋白的水解片段-S-S-S-SS-SNNCLHVLCLVHCH1CH2CH3木瓜蛋白酶（papain）2Fab，1Fc胃蛋白酶（pepsin）F(ab’)2,pFc3.免疫球蛋白的生物学功能（1）抗原抗体特异性结合（中和作用）（V区）Fab（2）激活补体→发挥溶解细菌、细胞的作用（CH2、CH3区）Fc

（3）与具有Fc受体的细胞结合

（4）穿过胎盘和粘膜

产生ADCC作用介导Ⅰ型超敏反应调理作用4.五类Ig的特性（1）IgG

①单体，含量最高，分布最广占75%②唯一通过胎盘的Ig③激活补体④组织中最主要的抗感染Ab

（2）IgM

①五聚体，分子量最大(巨球蛋白)。②产生最早(胚胎期、感染后)。③调理作用最强。④激活补体。⑤天然血型抗体也为此型

（3）IgA

①血清型IgA是单体、分泌型IgA（SIgA)是双体。②分泌型IgA是粘膜表面最主要的抗感染Ab。婴儿可从母乳中获得（4）IgD

单体,功能不清。（5）IgE

单体，含量极微,亲细胞抗体，参与I型超敏反应导学案例某女，10岁，出生后遭受多次化脓性细菌的感染，患过多次肺炎，还患过中耳炎、败血症和细菌性脑炎等。临床检验结果患者血清中未能检出补体C3。请问：1.为什么C3补体缺陷会导致如此严重后果？2.补体具有哪些生物学作用？1.补体（C）：是存在于人和动物血清以及体液中一组经激活后具有酶活性的球蛋白，包括30余种组分，故又称为补体系统。（1）组成与性质：包括30多种可溶性蛋白和膜结合蛋白，主要成分为C1-C9、D、B、P因子等。补体各成分大多为肝细胞和巨噬细胞合成，其化学成分均为糖蛋白。补体占血清球蛋白总量的10%-15%，其中C3含量最高。其含量相对稳定，在某些疾病情况下可有变动。补体性质很不稳定，对许多理化因素敏感。

补体（2）补体系统的激活正常情况下补体无活性，在某些条件下，各补体成分按一定顺序，以连锁的酶促反应方式依次活化，并表现出各种生物学活性。补体系统的激活路径：经典途径、旁路途径（3）补体的生物学作用溶菌、溶细胞作用免疫调理作用清除免疫复合物介导炎症反应参与免疫调节（三）细胞因子细胞因子（CK）是由机体多种细胞分泌的具有调节细胞生理功能、介导炎症反应、参与免疫应答和组织修复等多种生物学效应的小分子多肽或糖蛋白。细胞因子的种类很多，如白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、生长因子等，其作用具有多效性、重叠性、拮抗性和协同性等特点。细胞因子主要通过旁分泌、自分泌或内分泌的方式发挥参与固有免疫应答、调节适应性免疫应答、诱导凋亡和刺激造血等作用。小结免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成，是机体实现免疫功能、发生免疫应答及发挥免疫效应的物质基础。中枢免疫器官是免疫细胞发生、分化和成熟的场所。外周免疫器官是免疫细胞定居及发生免疫应答的场所。免疫细胞指参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞。其中T细胞和B细胞是免疫活性细胞。抗原提呈细胞具有摄取、加工、处理抗原，并将有效的抗原肽提呈给淋巴细胞的功能。免疫分子是具有免疫效应或信息识别及传递作用的蛋白质及小分子多肽，主要包括抗体、补体、细胞因子、CD分子等。小结免疫球蛋白是具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称。Ig的基本结构是由两条相同的L链和两条相同的H链通过二硫键连接构成的对称结构。抗体主要分布于血液、淋巴液、组织液及外分泌液中，可与抗原特异性结合、激活补体、调理作用和ADCC等。Ig分为lgM、lgG、lgA、lgD、lgE五类。lgG在血清和胞外液中含量最高，是唯一可以通过胎盘的lg，是机体抗感染的主要抗体。lgM是个体发育以及初次免疫应答中最早合成和分泌的，在抗感染早期起着重要作用。lgA有血清型和分泌型，SlgA是分布在黏膜表面和外分泌液中，是机体黏膜抗感染的重要因素。血清型lgD的确切免疫功能尚未清楚。lgE与I型超敏反应的发生有关。

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第3节免疫应答学习目标掌握熟悉掌握免疫应答的概念及其基本过程。熟悉B细胞介导的免疫应答，T细胞介导的免疫应答。导学免疫应答概念1：是免疫系统（）和（）病原生物等抗原性异物的整个过程。概念2：是指（）受抗原刺激后，活化、增殖、分化并最终通过（）和（），发挥（）的过程。基本过程：（）、（）和（）（）:B细胞介导一、免疫应答概述（一）免疫应答的概念：免疫应答是指免疫系统接受抗原刺激后，免疫细胞（T淋巴细胞和B淋巴细胞）活化、增殖、分化及产生免疫效应的全过程。（二）免疫应答的类型免疫非特异性免疫应答特异性免疫应答体液免疫B细胞介导细胞免疫T细胞介导识别”自己”，排除“非己”正应答负应答（免疫耐受）2.根据免疫应答的结果不同（三）免疫应答的场所特异性免疫应答的场所主要在外周免疫器官，特别是淋巴结和脾。（四）免疫应答的过程1.感应阶段（或识别启动）2.增殖和分化阶段（反应阶段）3.效应阶段二、体液免疫应答

概念：

B淋巴细胞在抗原刺激下，分化增殖成浆细胞，合成和分泌抗体产生的免疫应答。体液免疫应答的基本过程（一）抗体产生的一般规律再次应答初次应答初次免疫再次免疫天数0714212835421000001000010001001010抗原特异性血清抗体滴度（Log）IgGIgM细菌代谢产物或其它大分子抗原细菌1.抗原抗体复合物2.调理吞噬作用(肥大细胞脱颗粒)4.炎症反应3.补体介导杀伤（二）体液免疫的生物学效应1.中和毒素2.调理吞噬3.ADCC4.激活补体溶解靶细胞5.免疫病理损伤三、细胞免疫应答细胞免疫是指由T细胞介导的免疫应答T细胞亚群有：CD4：Th2（辅助性）、Th1(迟发性超敏反应性)CD8：Tc（细胞毒性）、Ts（抑制性）Th1、Tc是发生细胞免疫的效应细胞1.CD4+效应Th1细胞介导的炎症反应CD4+效应T