免疫学概论课件

免疫学

第一章免疫学概论

学习要点：

1.量输免疫的概念

2.掌握免疫系统的组成和功能

3.了解免疫学的发展简史

第一节医学免疫学简介

医学免疫学(MedicalImmunology):是研究人体免疫系统结构和功能的科学。

一、免疫系统的基本功能

1、免疫的含义：

免疫(immunity)：是由拉丁文immunitas衍生而来意为“免除税收"、“免除劳疫"，引申

为免除瘟疫。传统概念：机体识别排除病原微生物，即抗感染免疫。

现代免疫学认为免疫是机体识别“自己''和"非己”,维持内环境稳定。

2、免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成，是机体对抗原刺激产生应答、执行

免疫效应的物质基础。

3、免疫系统的功能

功能生理性反应(有益)病理性反应(有害)

免疫防御清除病原微生物及其它抗原性异物超敏反应(过度)等

免疫缺陷病(不足)等

免疫监视清除体内出现的非己成分，如突变或畸肿瘤、病毒持续感染等

变细胞、衰老细胞

免疫自稳通过免疫耐受对自身组织细胞不产生免自身免疫病等

疫应答

通过免疫调节，与神经系统、内分泌系

统一起调节机体内环境的稳定。

二、免疫应答的种类及其特点

根据免疫应答识别特点、获得形式以及效应机制，可分为固有免疫和适应性免疫。

1.固有免疫(innateimmunity):

即天然免疫，其特点是：个体出生时即具备，作用范围广，并非针对特定抗原，故亦称

为非特异性免疫(non-specificimmunity),应答产生早，无记忆性。

2.适应性免疫(adaptiveimmunity)

即获得住免疫(acquiredimmunity),乃个体接触特定抗原而产生，仅针对该特定抗

原而发生反应，故亦称为特异性免疫，specificimmunity)。包括：由B细胞介导的体液免疫

和T细胞介导的细胞免疫。

三、免疫学的应用

1.免疫诊断

2.免疫预防

3.免疫治疗

第二节免疫学发展简史

免疫学发展经历三个发展阶段：经验免疫学时期、科学免疫学时期、

现代免疫学时期。

一、经验免疫学时■期

16世纪中国有接种“人痘”苗的正式记载;18世纪后叶Jenner发明牛痘苗;1980年WHO

宣布消灭天花。

二、科学免疫学时期

(-)病原菌的发现及疫苗使用的推广

19世纪70年代德国RobertKoch提出致病菌致病概念。

1880年Pastuer制备巴斯德鸡霍乱减毒疫苗、炭疽疫苗、狂犬疫苗。

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（-）细胞免疫和体液免疫学派的形成

1.细胞免疫学派的形成

1890年，Metchnikoff—细胞免疫的假说（吞噬细胞理论），为细胞免疫奠定了基础。

2.体液免疫学派的形成

（1）1890年Behring和Kitasato用白喉外毒素免疫动物产生抗毒素治疗白喉。

（2）1896年Widal用伤寒患者血清+伤寒杆菌产生凝集反应用于免疫诊断。

（3）1899年JulesBordet发现补体，建立补体结合试验。

（4）1937年Tiselius和Kabat通过电泳证明抗体是y-球蛋白抗体（抗体是免疫球蛋白。

3.抗原的结构与抗原特异性

（二）免疫学重大学说和理论

1.体液免疫学说的雏形：1879年PaulErhlich提出抗体产生的侧链学说。

2.克隆选择学说的形成

（1）免疫耐受的发现：1945年，RayOwen发现免疫耐受现象：异卵胎盘融合双生小牛

体内并存两种血型不同的红细胞，互不排斥；1953年，Medawar通过移植实验证实，在动

物胚胎期或新生期接触抗原，可对其发生免疫耐受，使动物在成年期对该抗原不发生免疫应

答。

（2）克隆选择学说：1957年，由MacfhrlaneBurnet提出，1960年获医学诺贝尔奖。

3.免疫网络学说：山NielsJerne于1974年提出，并成功应用到医疗实践。

（四）对免疫系统的全面认识

三、现代免疫学时期

（-）抗体多样性和特异性的遗传学基础

（二）T细胞抗原受体的基因克隆

（三）免疫遗传学和MHC限制性的发现

（四）细胞因子及其受体

（五）信号转导的研究

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第二章免疫组织和器官

学习要点：

1.簟轴中枢免疫器官和外周免疫器官的组成及其功能

2.了解淋巴细胞再循环

免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫分子，是承担免疫功能的组织系统，是机体对

抗原刺激产生应答、执行免疫效应的物质基础。

第一节中枢免疫器官

中枢免疫器官(centralimmuneorgan)是免疫细胞发生、分化、发育、成熟的场所，并

对外周免疫器官的发育起主导作用，某些情况下(如再次抗原刺激或自身抗原刺激)也是产

生免疫呼答的场所。

一、骨髓(bonemarrow)：

(-)骨髓的功能：

1.是各类血细胞和免疫细胞发生的场所：骨髓是人和哺乳动物的造血器官，也是各类免

疫细胞发育的场所。骨髓造血干细胞具有分化成不同血细胞的能力，故被称为多能造血干细

胞(multiplehematopoieticstemcell,HSC)。

2.B细胞分化成熟的场所。

3.体液免疫应答发生的场所。

(二)造血干细胞与免疫细胞的生成

1.造血干细胞的起源：起源于2-3周胚龄的卵黄囊，2-3月迁移至肝，继而转入脾脏，最

后到达骨髓。

2.造血干细胞的表面标志：CD34+、c-kit(CD117\Lin,

3.造血干细胞的分化：造血干细胞具有自我更新和分化两种潜能，可在不同的细胞因子

作用下分化为红细胞、淋巴细胞、血小板等。

二、胸腺

胸腺是T淋巴细胞分化、发育、成熟的场所。胸腺基质细胞与胸腺细胞的相互作用，

对T细胞的发育是至关重要的。

胸腺微环境由TSC、细胞外基质及局部活性物质组成，其在胸腺细胞分化过程的不同

环节均发挥重要作用。前T细胞在胸腺微环境的影响下分化为成熟的T细胞。胸腺上皮

细胞通过分泌胸腺素、胸腺刺激素、胸腺体液因子、胸腺生成素、血清胸腺因子等促进胸腺

细胞发育。胸腺基质细胞分泌IL-1、IL-3、IL-7等促进胸腺细胞发育。

胸腺的功能如下：1.T细胞分化、成熟的场所；2.免疫调节功能；3.自身耐受的建

立与维持；4.屏障作用皮质内毛细血管及其周围结构具有屏障作用，阻止血液中大分子物

质进入，此为血-胸腺屏障(blood-thymusbarrier)。

第二节外周免疫器官和组织

外周免疫器官(peripheralimmuneorgan)包括淋巴结、扁桃体、脾脏和粘膜免疫系统,

它是成熟T细胞、B细胞等免疫细胞定居的场所，也是产生免疫应答的场所。

一、淋巴结

功1：1.T>B细胞定居的场所：T细胞约占75%,B细胞占25%。

2.免疫应答发生的场所。

3.参与淋巴细胞再循环。

4.滤过作用。

二、脾脏

一血脏(spleen)是人体最大的淋巴器官，脾脏的功能如下：

1.T细胞和B细胞定居的场所。

2.免疫应答发生的场所。

3.合成某些生物活性物质。

4.过滤作用。

三、粘膜相关淋巴组织(mucosa-associatedlymphoidtissue,MALT)

粘膜相关淋巴组织亦称粘膜免疫系统(mucosallymphoidsystem,MIS),主要指呼吸道、

胃肠道及泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在的无被膜淋巴组织，以及某些带有生发中

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心的器官化的淋巴组织，如扁桃体、小肠的派氏集合淋巳结(Peyefspatche)、阑尾等。

(-)粘膜相关淋巴组织(MALT)的组成

1.鼻相关淋巴组织其主要作用是抵御经空气传播的微生物感染。

2.肠相关淋巴组织其主要作用是抵御侵入肠道的病原微生物感染。

3.支气管相关淋巴组织主要分布于各肺叶的支气管上皮下，滤泡中淋巴细胞受抗原刺

激常增生成生发中心，其中主要是B细胞。

(二)MALT的功能和特点

1.参与黏膜局部免疫应答

2.产生分泌型IgA(secretoryIgA,SIgA)

第三节淋巴细胞归巢与再循环

一、淋巴细胞归巢

成熟淋巴细胞离开中枢免疫器官后，经血液循环趋向性迁移并定居于外周免疫器官或组

织的特定区域，称为淋巴细胞归巢(lymphocytehoming)(.

二、淋巴细胞再循环

淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官和组织间周而复始循环的过程称淋巴细胞再循环

(lymphocyterecirculation)«

三、淋巴细胞再循环的生物学意义

1、使淋巴细胞在淋巴组织和器官中分布更为合理。

2、淋巴组织不断从循环池中补充新的淋巴细胞，有助于增强整个机体的免疫功能。

3、有利于淋巴细胞与抗原和抗原提呈细胞接触.

4、有利于动员效应淋巴细胞迁移至炎症部位。

5、定居在外周免疫器官的记忆细胞也参与再循环，其接触相应抗原后进入淋巴组织，

并迅速发生活化、增殖和分化，产生再次免疫应答。

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第三章抗原

学习要占.

1.量血抗原、半抗原、免疫原性、抗原性的概念

2.掌握抗原决定簇及异嗜性抗原

3.掌握影响抗原诱导免疫原性的条件

4.掌握抗原的种类及其医学意义

5.熟悉有丝分裂原、超抗原及佐剂的概念

抗原(antigen):是指能与T、B淋巴细胞的抗原识别受体(TCR/BCR)结合，促使其增殖、

分化，产生免疫效应物质(抗体或致敏淋巴细胞)并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。

抗原一般具有两个重要特性:①免疫原性(immunogenicity)：即抗原能够刺激机体产生免疫应

答，诱导产生抗体或致敏淋巴细胞的能力；②抗原性(antigenicity)：即抗原能够与其所诱生

的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力。具备上述两种特性的物质为完全抗原；仅具备抗

原性的物质被称为半抗原(hapten)。

第一节抗原的异物性与特异性

抗原免疫原性的本质是异物性，抗原特异性是免疫应答中最重要的特点，也是免疫学诊

断和免疫学防治的理论依据。

一、异物性

,异物即非己的物质包括：抗原物质的化学结构与受刺激的机体正常成分有所不同；胚胎

期免疫系统从未接触过的物质；改变了的自身组织成分或结构。

1.异种物质：抗原与机体亲缘关系越远，异物性越强，免疫原性也越强。

2.同种异体物质：HLA、ABO血型抗原。

3.机体内隐蔽抗原(胚胎期未与免疫活性细胞充分接触过的自身成分或改变了的自身成

分)的释放：精子、脑组织、眼晶状体蛋白。

二、特异性

抗原特异性指抗原刺激机体产生应答及与应答产物发生反应所显示的专一性，决定抗原

特异性的结构基础是存在于抗原分子中的抗原表位。

1.抗原表位

抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团称为抗原表位(epitope),亦称为抗原决定

簇(antigenicdeterminant)«通常5~17个氨基酸残基或5~7个多糖鹿基或核昔酸即可构成一个

表彳立。

抗原分子上能与抗体分子结合的抗原表位的总数称为抗原结合价(antigenicvalence).

2.抗原表位类型：

(1)依表位的结构特点可将其分为两类：

①顺序表位(即线性表位)，主要由连续性线性排列的短肽构成；

②构象表位(即非线性表位)，短肽、多糖残基或核甘酸并非简单的线性排列,而是形

成特定的空间构象。T细胞仅识别由抗原递呈细胞加工递呈的线性表位，而B细胞可识

别线性或构象表位。

(2)根据T、B细胞识别的抗原表位的不同，可分为T细胞表位、B细胞表位。

3.影响抗原特异性的因素

抗原表位的性质、数目、位置、空间构象决定着抗原表位的特异性。

4.装叔一载体作用

表位(半抗原)单独刺激机体无抗体产生；表位(半抗原)+蛋白质载体构成完全抗原

后可刺激机体产生针对半抗原的抗体。其中半抗原由B细胞识别，蛋白质载体由T细胞识

别。

5.共同抗原表位与交叉反应

不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位称为共同抗原表位。含有共同表位的抗原称

为交叉抗原(crossantigen),它叮其他抗原所诱生的抗体或致敏淋巴细胞结合称为交叉反应

(crossreaction)o

交叉抗原的生物学意义：

①某些情况下，针对病原微生物的免疫应答可导致对人体的免疫损伤(参见异嗜性抗

原)：②在进行特异性诊断或鉴定时，须排除交叉抗原可能产生的干扰；③应用交叉抗原可

能诱导出针对难于制备的抗原的免疫应答。

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第二节影响抗原诱导免疫应答的因素

对抗原免疫应答的影响主要取决于抗原本身的性质及其与机体的相互作用。

一、抗原分子的理化性质

1.化学性质：多数蛋白质为良好的抗原，多糖及多肽也具有一定的免疫原性。

2.分子量大小：抗原的分子量一般打OkD,且分子量越大，免疫原性越强。

3.结构的复杂性：免疫原性物质还须具备复杂的化学组成与特殊的化学基团。

4.分子构象

5.易接近性(accessibility)：易近性乃指抗原表位是否易被淋巴细胞抗原受体接近。

6.物理状态：化学性质相同的抗原物质可因其物理性状不同而影响免疫原性。

二、宿主方面的因素

1.遗传因素：个体对抗原刺激产生应答的能力受遗传因素控制

2.年龄、性别与健康状态

三、抗原进入机体的方式

抗原进入机体的剂量、途径、两次免疫的间隔时间、次数以及免疫佐剂的应用和类型均

可影响机体对抗原的应答。一般而言，免疫途径诱导免疫应答的强弱依次为：皮内免疫、皮

下免疫、肌肉注射、腹腔注射、静脉注射。

第三节抗原的种类

分类依据不同，抗原的种类也不同。

-、根据抗原诱生抗体时是否需要Th细胞参与分类

1.胸腺依赖性抗原(thymusdependentantigen,TD-Ag)：亦称T细胞依赖性抗原，其刺激

机体产生抗体依赖于T细胞辅助，绝大多数蛋白质抗原及细胞抗原属TD抗原。

2.非胸腺依赖性抗原(thymusindependentantigen,TIAg)：亦称T细胞非依赖性抗原，其

刺激机体产生抗体无需T细胞辅助。如LPS、荚膜多糖、聚合鞭毛素等。

TD抗原与TI抗原的比较

TD-AgTI-Ag

组成B和T细胞表位重复B细胞表位

T细胞辅助必需无需

免疫应答类型体液和细胞免疫体液免疫

抗体类型多种IgM

免疫记忆有无

二、根据抗原与机体的亲缘关系分类

1.异嗜性抗原(heterophilicantigen)：为一类与种属无关，存在于人、动物及微生物之间

的共同抗原，又称Forssman抗原。例如，溶血性链球菌的表面成分与人肾小球基底膜及心

肌组织具有共同抗原，故链球菌感染后，其刺激机体产生的抗体可与具有共同抗原的心、肾

组织发生交叉反应，导致肾小球肾炎或心肌炎。

2.异种抗原(xenogenicantigen)指来自另一-物种的抗原性物质。

3.同种异型抗原(allogenicantigen)指同一种属不同个体间所存在的抗原。

①血型(红细胞)抗原，包括ABO、Rh等40余个抗原系统

②组织相容性抗原，人主要为HLA

4.自身抗原(autoantigen)：正常情况下，机体免疫系统对自身正常组织或细胞不会产生

免疫应答，即处于自身耐受状态。在某些病理情况下(如隐蔽抗原或隔离抗原释放；自身抗

原发生改变或被修饰等)，自身抗原成分可诱导机体产生自身免疫应答。

5.独特型抗原(idiotypicantigen)

TCR、BCR或Ig的V区所具有的独特的氨基酸顺序和空间构型，可诱导自体产生相应

的特异性抗体，这些独特的氨基酸序列所组成的抗原表位称为独特型抗原。

三、根据(T?)抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类

1.内源性抗原(exogenousantigen)

2.外源性抗原(endogenousantigen)

四、其他分类：

1.根据抗原的产生方式可分为天然抗原与人工抗原。

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2.根据抗原的理化性质，可分为颗粒性抗原、可溶性抗原、蛋白质抗原、多糖抗原及多

肽抗原等。

3.根据抗原诱导不同的免疫应答，可分为移植抗原、肿瘤抗原、变应原、过敏原及耐受

原等。

第四节非特异性免疫刺激剂

一、超抗原

正常情况下，普通蛋白质抗原可激活机体总T细胞库中万分之一至百万分之一的T细

胞。但一类被称为超抗原（superantigen,SAg）的物质，可激活2%〜20%的T细胞克隆，产生

极强的免疫应答。

附：超抗原的生物学意义：

（1）毒性作用及诱导炎症反应：由于超抗原多为病原微生物代谢产物，可大量激活T

细胞并诱导炎性细胞与促炎细胞因子产生，从而引起休克等严重反应（如食物中毒时金葡菌

肠毒素所致休克）；

（2）自身免疫病：超抗原可通过激活体内残存的自身反应性T细胞而导致自身免疫病；

（3）免疫抑制：受超抗原刺激而过度增殖的大量T细胞，可被清除或功能上出现超限

抑制，从而导致微生物感染后的免疫抑制。

二、佐剂

佐剂：预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类

型的非特异性免疫增强性物质，称为佐剂（adjuvant）»

（-）佐剂的种类

1.化合物包括氢氧化铝、明矶、矿物油及吐温80、弗氏不完全佐剂（羊毛脂与石蜡

油的混合物），以及人工合成的多聚肌甘酸：胞甘酸（polyI：C）、脂质体等。

2.生物制剂包括：①经处理或改造的细菌及其代谢产物，如卡介苗、短小棒状杆菌、

百日咳杆菌，以及霍乱毒素B亚单位（CTB）、革兰阴性菌细胞壁成分脂多糖（LPS）和类脂

A、源于分支杆菌的胞壁酰二肽等；②细胞因子及热休克蛋白等。

（-）佐剂的作用机制：

1.改变抗原的物理性状，延缓抗原降解和排除，从而更有效地刺激免疫系统：

2.刺激单核一巨噬细胞系统，增强其处理和提呈抗原的能力；

3.刺激淋巴细胞增殖与分化，从而增强和扩大免疫应答的能力。

（三）佐剂的应用：

1.增强特异性免疫应答，用于预防接种及制备动物抗血清；

2.作为非特异性免疫增强剂，用于抗肿瘤与抗感染的辅助治疗。

三、丝裂原

丝裂原（mitogen）亦称有丝分裂原，可致细胞发生有丝分裂，进而增殖。体外实验中，

特定丝裂原可使静止的淋巴细胞体枳增大、胞浆增多、DNA合成增加，出现淋巴母细胞化

（即淋巴细胞转化lymphocytetransformation）和有丝分裂。是一种非特异性的淋巴细胞多

克隆激活剂。如PHA、PWMo

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第四章免疫球蛋白

学习要点：

1.簟轴抗体和免疫球蛋白的概念。

2.掌握Ig的结构及功能区。

3.掌握免疫球蛋白的生物学活性以及五类Ig的特点。

4.熟悉单克隆抗体的概念，并了解其应用。

5.了解单克隆抗体的制备过程。

抗体(antibody,Ab)：是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的糖蛋白，主

要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性结合，发挥体液免疫功能。

免屐球短日(Immunoglobulin,Ig)：是指具有抗林活性或化学结构与抗体相似的球蛋

白。可分为分泌型(sig)和膜型(mlg卜前者主要存在于血液及组织液中，具有抗体的各种功能,

后者构成B细胞膜上的抗原受体。

第一节免疫球蛋白的结构

一、基本结构

免疫球蛋白分子的基本结构是一“Y”字型的四肽链结构，由两条完全相同的重链(heavy

chain,H)和两条完全相同的轻链(lightchain,L)以二硫键连接而成。

(-)重链和轻链：

1.H链：免疫球蛋白重链由450-550个氨基酸残基组成，分子量约为50-75kD。重链可分

为丫、a、口、6和e链，据此可将免疫球重白分为5类(class)或5个同种型(isotype),

即IgG、IgA、IgM,IgD和IgE。

2.L链：免疫球蛋白轻链由214个氨基酸残基构成，分子量约为25kD。轻链分为K链

和九链，据此可将Ig分为K型和入型(type)。根据入链恒定区个别氨基酸残基的差异，又

可将入分为X、入2、入3和入4四个亚型。

(二)可变区和恒定区

免疫球蛋白轻链和重链中靠近N端的氨基酸序列变化较大的区域称为可变区(variable

region,V)。免疫球蛋白轻链和重链中靠近C端氨基酸序列相对稳定的区域称为恒定区

(constantregion,C)»重链和轻链V区(分别称为VH和VL)各有3个区域的氨基酸组成

和排列顺序高度可变，称为高变区或互补决定区(complementaritydeterminingregion,CDR),

分别为CDR1、CDR2和CDR3。V区中CDR之外的区域氨基酸组成和排序相对不易变化，

称为骨架区(FR).

重链和轻链C区分别称为CH和CL,IgG、IgA、IgD重链C区有CHI、CH2、CH3三

个结构域，IgM和IgE重链C区有CHI、CH2、CH3、CH4四个结构域。

(三)较链区

绞链区位于CH1与CH2之间，含有丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，而且易被木瓜蛋

白酶、胃蛋白酶等水解。绞链区能改变两个结合抗原的Y形臂之间的距离，有利于两臂同

时结合两个不同的抗原表位。IgD、IgG、IgA有绞链区，IgM和IgE则无。

(四)功能区或结构域

免疫球蛋白各功能区的结构相似，但功能不同。免疫球蛋白功能区的作用有：LVH和

VL是结合抗原的部位；2.CH1和CL遗传标志所在；3.IgG的CH2和IgM的CH3具有补体

Clq结合位点，可启动补体活化经典途径；4.IgGCH2可通过胎盘；5.IgG的CH2/CH3和IgE

的CH4有亲细胞活性。

二、免疫球蛋白的其他成分

(一)J链：J链是一富含半胱氨酸的多肽链，由浆细胞合成，主要功能是将单体坨分子连

接为二聚体或多聚体。IgA二聚体和IgM五聚体均含J链。

(―)分泌片(SP)

又称分泌成分(secretorycomponent,SC),SP为一含糖肽链，由黏膜上皮细胞合成和分

泌，以非共价形式结合于IgA二聚体上，使其成为分泌型IgA(SIgA).SP的作用是：使IgA

分泌到黏膜表面，发挥黏膜免疫作用；可保护SIgA绞链区，使其免遭蛋白水解酶降解。

三、免疫球蛋白的水解片段

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IgG酶解后的比较

水解酶作用位点水解片段及其功能

木瓜蛋白酶铉链区二硫键连接的(1)两个相同的Fab段：可与抗原结合

重链近N端(2)一个Fc段：激活补体、结合细胞、通过胎盘

胃蛋白酣较链区二硫键连接的(1)一个具有双价活性的F(ab')2段：可同时结

重链近C端合两个抗原表位

(2)若干个小分子多肽碎片(pFc')：无生物学作用

第二节免疫球蛋白的异质性

导致免疫球蛋白异质性的因素包括内源性因素和外源性因素

一、免疫球蛋白的类型

(-)类：在同一种属的所有个体内，根据Ig重链c区所含抗原表位的不同，可将重:链分

为5种，即八a、43、£链;与此对应的Ig分为5类(class),即IgG、IgA、IgM、IgD、

IgEo

(二)亚类：同一类免疫球蛋白中，根据其重链抗原性以及二硫键数目和位置的不同，又

可分为亚类(subclass)。IgG有IgGl~IgG4四个亚类；IgA有IgAl和IgA2两个亚类；IgM

有IgMl和IgM2两个亚类;IgD和IgE尚未发现亚类。

(三)型：在同一种属所有个体内，根据Ig轻链C区所含抗原表位不同，可将Ig轻链分为

2种：K和入，与此对应的免疫球蛋白分为K型和入型(type)。

(四)亚型：同•型免疫球蛋白中，根据轻链C区N端氨基酸排列的差异，又可分为亚型

(subtype)o例如入链190氨基酸为亮氨酸时，称0Z(+)；为精氨酸时，称0Z(-)。

二、外源因素所致抗体异质性——免疫球蛋白的多样性

三、内源因素所致抗体异质性一一免疫球蛋白的血清型

(―)同种型(isotype)：是指存在于同种抗体分子中的抗原表位称为同种型，是同一种属

所有个体的Ig分子共有的抗原特异性标志，为种属型标志。存在于Ig的C区，表现在全

部Ig的类、亚类、型、亚型分子上。

(二)同种异型(allotype)：是指同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同抗原特异性标

志(抗原表位)，为个体型标志。同种异型抗原决定簇主要存在于坨的C区。

(三)独特型(idiotype,Id)：是指每个免疫球蛋白分子所特有的抗原特异性标志，其表位

又称为独特位(idiotope)。独特型在异种、同种异体甚至同一个体内均可刺激产生相应抗体，

即抗独特型抗体(Aid或Ab2)。

第三节免疫球蛋白的功能

一、免疫球蛋白V区的功能：主要是特异性识别、结合抗原

二、免疫球蛋白C区的功能：

1.激活补体IgG1-3和IgM与相应抗原结合后，可因构型改变而使其CH2和CH3功能

区内的补体结合点暴露，从而通过经典途径激活补体。IgG4、IgA和IgE的凝聚物可通过旁

路途径激活补体。

2.结合Fc段受体

(1)调理作用指抗体如IgG(特别是IgGl和IgG3)的Fc段与中性粒细胞、巨噬细胞

表面相应IgGFc受体结合，从而增强吞噬细胞的吞噬作用，此即抗体的调理吞噬作用。

(2)抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity,

ADCC)：指具有杀伤活性的细胞如NK细胞，通过其表面表达的Fc受体识别包被于靶抗原

(如细菌或肿瘤细胞)上抗体的Fc段，直接杀伤靶细胞。

IgG与肿瘤或病毒感染的靶细胞结合后，可通过其Fc段与NK细胞、巨噬细胞和中性

粒细胞表面相应IgGFc受体结合，增强NK细胞和触发吞噬细胞对靶细胞的杀伤作用，此

即ADCC效应。

(3)介导I型超敏反应IgE引起I型超敏反应

3.穿过胎盘和黏膜

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第四节各类免疫球蛋白的特性与功能

一、IgG

IgG多为单体，半衰期约为23天，占血清免疫球蛋白总量的75%〜80%。能通过胎盘,

IgGl>IgG2和IgG3的CH2能通过经典途径激活补体。是全身抗感染的主要抗体。

二、IgM

为五聚体，是分子量最大的Ig,称巨球蛋白；IgM激活补体能力比IgG强；天然血型

抗体是IgM；IgM是个体发育过程最早产生的抗体，胚胎晚期已能合成，新生儿脐带血中若

IgM水平升高，表示胎儿曾有宫内感染。IgM也是初次体液免疫应答中最早合成的抗体，可

用于感染的早期诊断。

三、IgA

分为血清型和分泌型两型，血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生。分泌

型IgA(SIgA)是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生，主要存在于

初乳、唾液、泪液，以及呼吸道消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。分泌型IgA的

合成和主要作用部位在黏膜。

四、IgD

IgD是B细胞的重要表面标志。B细胞的分化过程中首先出现mlgM,后来出现

mlgD,它的出现标志着B细胞成熟了。

五、IgE

又称亲细胞抗体。含量最低，CH2和CH3功能区可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高

亲和力Fee受体结合，引起I型超敏反应。

第五节人工制备抗体

一、多克隆抗体

在含多种抗原表位的抗原物质刺激下，体内多个B细胞克隆被激活并产生针对多种不

同抗原表位的抗体，其混合物即为多克隆抗体(polyclonalantibody,pAb)o

二、单克隆抗体

1.定义：单克隆抗体(monoclonalantibody,mAb)为某-B细胞克隆产生的，只针时某■

特定抗原决定簇的抗体。

2.优点：结构均-、纯度高、特异性强、效价高、少或无血清交叉反应、制备成本低。

3.应用：1)作为诊断用试剂：广泛应用于传染病、肿瘤、淋巴鉴定分群等。

2)疾病的防治：抑制器官移植排斥、治疗自身免疫疾病。

三、基因工程抗体

人-鼠嵌合抗体、改型抗体或称CDR移植抗体、双特异性抗体、Fab抗体。

免疫学

第五章补体系统

学习要点：

1.簟握补体的概念、C3和C5转化酶

2.熟悉补体系统的组成、命名

3.掌握补体激活的经典途径

4.熟悉比较补体激活的三条途径的异同点

5.掌握补体的生物学活性

6.了解补体的临床意义

第一节补体概述

补体的发现：卜九世纪末，在发现体液免疫后不久,Bordet即证明，新鲜血清中存在一种不

耐热的成分，可辅助特异性抗体介导的溶菌作用。由于这种成分是抗体发挥溶细胞作用的必

要补充条件,故被称为补体(complement)。

补体系统：是存在于人和脊椎动物血清、组织液和细胞膜表面的一组与免疫有关，经活

化后具有酶活性的蛋白质，是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统。包括30余种可溶

性蛋白和膜结合蛋白。

一、补体系统的组成和理化性质

(-)补体系统的组成

按其生物学功能可以分为三类：

1.补体固有成分

又称补体成分(complementcomponent),乃存在于血浆及体液中、构成补体基本组成

的蛋白质，包括：经典激活途径的Clq、Clr、Cis、C2、C4；旁路激活途径的B因子、D

因子、P因子;甘露糖结合凝集素激活途径(MBL途径)的MBL、MBL相关丝氨酸酶(MASP)；

补体活作的共同组分C3、C5、C6、C7、C8、C9。

2.补体调节蛋白(complementregulatoryproteins)

指以可溶性或膜结合形式存在、参与调节补体活化和效应的一类蛋白分子，包括：血浆

中备解素(properdin,P因子)、H因子、I因子、C1INH、C4bp等；存在于细胞膜表面的

衰变加速因子(DAF)、膜辅助蛋白(MCP)、CD59等。

3.补体受体(complementreceptor,CR)

指存在于血浆中和不同细胞膜表面、能与补体激活过程中形成的活性片段相结合、介导

多种生物效应的受体分子。目前已发现CR1、CR2、CR3、CR4,CR5等。

(-)补体的理化性质

补体均为糖蛋白，多数为。球蛋白。在生理情况下，多以前前体形式存在。理化性

质不稳定。56℃,30min可灭插补体。

(三)补体的生物合成

肝细胞和巨噬细胞是补体的主要产生细胞。

在感染、组织损伤急性期以及炎症状态下，补体产生增多，血清补体水平升高。

二、补体系统的命名

1.参与补体经典激活途径的固有成分，按发现的先后命名：Cl(qrs)、C2...C9

2.补体系统的其他成分以英文大写字母表示：如B因子、D因子、H因子、MBL等。

3.调节成分以功能命名：C1抑制物、C4结合蛋白。

4.活化裂解片段加小写字母：如C3a、C3b等。

5.具有酶活性的成分加横线；如C3bBbo

6.灭活的补体片段，在其符号前加i,如iC3b。

第二节补体的激活

补体激活过程依据其起始顺序不同，可分为三条途径：①从Clq-Clr2-Cls2开始的经典

途径(classicpathway),抗原-抗体复合物为主要激活物；②从C3开始的旁路途径(alternative

pathway),其不依赖于抗体；③通过甘露糖结合凝集素(mannanbindinglectin,MBL)糖基识

别的凝集素激活途径(MBLpathway)。上述3条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。

一、补体活化的经典途径

经典激活途径(classicalpathway)指主要由Clq与激活物(IC)结合后，顺序活化Clr、

Cis、C4、C2、C3,形成C3转化酶(CN5亢！与C5转化酷(SK二死D的级联酶促反应过

免疫学

程。它是抗体介导的体液免疫应答的主要效应方式。

（-）经典途径的激活物与激活条件：

1.激活物：主要是IC,特别是与抗原结合的IgG、IgM分子。另外，C-反应蛋白、细菌

脂多糖（LPS）、髓鞘脂和某些病毒蛋白（如HIV的gpl20等）等也可作为激活物。

2.激活条件：每个Clq分子必须与两个以上Ig分子的Fc段结合；游离的或可溶性抗体

不能激活补体。

（-）参与经典途径的补体成分：

参与经典途径活化的补体成分依次为：Cl、C4、C2、C3、C5-C9

（三）经典途径活化过程：

1、识别阶段；2、活化阶段；3、膜攻击阶段（攻膜阶段）

二、旁路激活途径

旁路激活途径又称替代激活途径（alternativepathway）指由B因子、D因子和P因子

参与，直接山微生物或外源异物激活C3,形成C3与C5转化酶，激活补体级联酶促反应的

活化途径。旁路途径的主要激活物：某些细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA

和IgG4等。

三、补体活化的MBL途径

凝集素激活途径（MBLpathway）指由血浆中甘露聚糖结合凝集素（mannanbinding

lectin,MBL）直接识别多种病原微生物表面的N-氨基半乳糖或甘露糖，进而依次活化

MASP-1、MASP-2、C4、C2、C3,形成和经典途径相同的C3与C5转化酶，激活补体级联

酶促反应的活化途径。MBL激活途径的主要激活物为表面含有甘露糖基、岩藻糖和N-氨基

半乳糖的病原微生物。

补体三条激活途径的比较

区别点经典激活途径替代激活途径MBL途径

激活物质抗原抗体（IgM、IgGl、IgG2、脂多糖、酵母多糖含糖基的病原微生物

IgG3）复合物凝聚的IgA、IgG4

起始分子ClC3C4、C2

参与的补体成分Cl~C9C3、C5〜C9、B、D因子C2〜C9、MASP

C3转化酶C4b2aC3bBbC4b2a

C5转化酶C4b2a3bC3bnBbC4b2a3b

生物学作用参与特异性免疫的效应阶段参与非特异性免疫的效应阶段参与非特异性免

感染后期发挥作用感染早期发挥作用疫的效应阶段

感染早期发挥作用

第三节补体系统的调节

正常情况下，补体激活及其末端效应均处于严密调控之下，包括补体的自身调控以及补

体调节因子的作用，从而有效地维持机体的自稳功能。

一、补体的自身调控

如C3转化醐极易衰变，从而限制C3裂解及其后的酶促反应：C4b、C3b等也易衰变，

可阻断补体的级联反应

二、补体调节因子的作用

（-）经典途径的调节

1.C1抑制物（C1INH）：抑制Clr/Cls和MASP活性,使之不能裂解C4和C2。

2.抑制C3转化酶的形成：如C4结合蛋白、I因子、衰变加速因子（DAF）、MCP。

（二）旁路途径的调节

1.抑制旁路C3转化酶的组装：如H因子可与B因子竞争结合C3b。

2.抑制旁路C3转化酶的形成：如I因子、H因子、CR1和MCP。

3.促进已形成的C3转化酶裂解：CR1和DAF。

4.对旁路途径的正调节作用：P因子（备解素）与C3转化酶结合，可延长C3转化酶半

寿期。

（三）膜攻击复合物形成的调节

如C8结合蛋白、CD59、S蛋白、群集素。

免疫学

第四节补体的生物学意义

（一）补体的生物学功能

1、溶菌、溶解病毒和细胞毒作用

2、调理作用

3、免疫黏附

4、炎症介质作用

（-）补体的病理生理学意义

1、机体抗感染防御的主要机制

2、参与适应性免疫应答

3、补体系统与血液中其他级联反应系统的相互作用

第五节补体与疾病的关系

（-）遗传性补体缺损相关的疾病

1.补体固有成份缺陷：肾小球肾炎；SLE；反复的化脓性感染等；

2.补体调节蛋白缺陷：如C1INH缺陷引起遗传性血管神经性水肿等。

（二）补体与感染性疾病

（三）补体与炎症性疾病

（四）补体与异种器官移植

免疫学

第六章细胞因子

学习要点：

1.摩谑细胞因子的概念、共同特点和主要生物学活性。

2,掌握各类细胞因子的特点。

3.掌握细胞因子的主要生物学作用。

细胞因子(Cytokine,CK)：是由细胞分泌的具有生物活性的小分子蛋白物质的统称。为

生物信息分子，具有刺激细胞活化、增殖和分化，调节免疫应答，以及促进造血等功能。细

胞因子通过结合细胞表面的相应受体发挥生物学作用。

体内多种细胞(如T细胞、B细胞、单核/巨噬细胞、NK细胞、血管内皮细胞、表皮细

胞、成纤维细胞等)均可产生细胞因子。可根据细胞因子的来源将其分为淋巴因子

(lymphokinc)和单核因子(monokine)。前者包括IL-2、IL-4、IL-5、IFN等；后者包括TNF-a、

IL-kIL-6>IL-8等。

第一节细胞因子的共同特点

(-)多为小分子多肽

(-)在低浓度下即既有生物学活性

(三)通过结合细胞表面的高亲和力受体发挥生物学效应

(四)通过旁分泌、自分泌或内分泌方式发挥作用

1.自分泌效应：某种细胞因子作用的靶细胞也是其产生细胞，则该细胞因子对靶细胞的

生物学作用称为自分泌效应。

2.旁分泌效应：某种细胞产生的细胞因子作用于邻近细胞，则该细胞因子对靶细胞的生

物学作用称为旁分泌效应。

(五)具有多效性、重叠性、拮抗性或协同性

1.多效性：•种细胞因子可作用于多种靶细胞，产生多种生物学效应。

2.重叠性：多种细胞因子作用于同一种靶细胞，产生相同或相似的生物学效应。

3.拮抗性：-种CK可抑制其他CK的功能。

4.协同性：•种CK可强化另--种CK的功能。

还具有高效性、局部性、短暂性、网络性。

第二节细胞因子的分类

根据结构和功能，细胞因子可分为：

(―)白细胞介素(interleukin,IL)

介导白细胞间相互作用的细胞因子。已发现IL-1〜IL-35。

(-)干扰素家族

干扰素(interfbron,IFN)具有干扰病毒感染和复制的作用，故得名。根据干扰素的来

源、生物学性质及活性,可将其分为I型干扰素(IFN-a、IFN-p、IFN-e、IFN-©和IFN-K)

和H型干扰素(IFN-丫)。

主要作用：抗病毒、免疫调节、抗肿瘤

(三)肿瘤坏死因子超家族

肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor,TNF)在体内外均可直接杀伤肿瘤细胞。

主要作用：抗肿瘤、免疫调节、促炎症

(四)集落刺激因子(colonystimulatingfactor,CSF)

CSF是一组在体内外均可选择性刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血祖细

胞增殖、分化并形成某一谱系细胞集落的细胞因子，包括巨噬细胞集落刺激因子

(macrophage-CSF,M-CSF)、粒细胞集落刺激因子(granulocyte-CSF,G-CSF)和巨噬细

胞/粒细胞集落刺激因子(GM-CSF),干细胞因子(stemcellfactor,SCF)；红细胞生成素

(erythropoietin,EPO)。

(五)趋化因子家族(chemokine)

趋化因子是一类对不同靶细胞具有趋化效应的细胞因子家族。

(六)生长因子(growthfactor,GF)

GF乃一类可介导不同类型细胞生长和分化的细胞因子。在免疫应答、肿瘤发生、损伤

修复等方面有重要作用。

免疫学

第三节细胞因子的生物学活性

（-）调节固有免疫应答

细胞因子对多种固有免疫细胞发挥重要的调节作用。

（二）调节适应性免疫应答

1.参与免疫细胞的分化和发育

免疫细胞的起源与分化，T细胞和B细胞的分化发育及外周免疫细胞的分化。

2.参与免疫应答和免疫调节

IFN等可诱导抗原递提呈细胞表达MHC分子，从而促进抗原提呈作用；IL-2、IL4、IL-5、

IL-6等可促进T/B细胞激活、增殖和分化；趋化因子可诱导不同免疫细胞的定向运动，并

参与其激活；TNF等参与免疫效应阶段的胞毒作用等。

3.决定免疫应答类型

①Thl细胞产生IL-2>IFN-y>TNF-p等细胞因子，主要参与细胞介导的炎症反应；②Th2

细胞主要产生IL-4>IL-5^IL-6>IL-9>IL-10,IL-13等细胞因子，主要介导体液免疫应答

和I型超敏反应。

（三）刺激造血

如CSF家族成员可刺激造血功能，红细胞生成素（EPO）可促进红细胞生成。

（四）促进凋亡，直接杀伤靶细胞

（五）促进创伤的修复

其他，参与调节神经-内分泌系统的作用，介导炎症反应等。

第四节细胞因子受体

细胞因子通过结合特异性的细胞因子受体发挥生物学作用。细胞因子受体均为跨膜分

子，由)胞膜外区、跨膜区和胞质区组成。

1细胞因子受体的分类

2免疫球蛋白超家族（Igsuperfamily,IgSF）受体

3I类细胞因子受体家族

4II类细胞因子受体家族

肿瘤坏死因子受体超家族

5

.趋化因子家族受体

（二）可溶型细胞因子受体和细胞因子受体拮抗剂

第五节细胞因子与临床

细胞因子具有广泛的生物学活性，不但参与体内多种生理活动，也与许多疾病过程的发

生、发展密切相关。

（）细胞因子与疾病的发生

1.器官移植排斥反应多种细胞因子参与急性移植排斥反应的发生

2.免疫缺陷病IL-2或IL-2Ry链缺陷或基因突变可导致重症联合免疫缺陷

3.超敏反应IL4、IL-5和IL-6可正向调节IgE的合成或类型转换。

4.自身免疫病IFN-y可诱导某些自身组织细胞表达MHC-H类抗原，导致自身免疫

性损伤。

（二）细胞因子与疾病的治疗

细胞因子相关的治疗方案主要包括：

1.细胞因子补充疗法

通过补充外源性细胞因子治疗疾病，例如应用IFN、IL-2,GM-CSF等抗肿瘤、抗感染、

促进造血功能等。

2.细胞因子拮抗疗法

应用抗细胞因子抗体、细胞因子受体拮抗物等治疗炎症、移植排斥反应、自身免疫病及

变态反应等。

（三）细胞因子及其相关生物制品