生物制品的免疫学理论

生物制品的免疫学理论第一页，共53页。第一节抗原与抗体一、抗原㈠抗原的概念1.抗原与抗原性

抗原凡是能刺激机体产生抗体和效应性淋巴细胞并能与之结合引起特异性免疫反应的物质称为抗原(antigen)。

抗原性抗原分子具有抗原性(antigenicity)，其包括免疫原性与反应原性两个方面的含义。

免疫原性

(immunogenicity)是指抗原能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞的特性。

反应原性

(reactinogenicity)又称为免疫反应性(immunoreactivity)。是指抗原与相应的抗体或效应性淋巴细胞发生特异性结合的特性，这种结合反应的特异性可能是生物学中已知的最特异的反应。2第二页，共53页。2.完全抗原与半抗原

根据抗原物质的抗原性，可将抗原分为完全抗原与不完全抗原。

完全抗原

(completeantigen)，也可称为免疫原(immunogen)。既具有免疫原性又有反应原性的物质。如大多数蛋白质、细菌、病毒等。

半抗原

(hapten)，亦称为不完全抗原(incompleteantigen)。只具有反应原性而缺乏免疫原性的物质。与蛋白质或多聚赖氨酸等载体(carrier)结合后可具有免疫原性。大多数的多糖、类脂、某些药物等属于半抗原。半抗原又有简单半抗原和复合半抗原之分。3第三页，共53页。㈡构成免疫原的条件抗原物质要具有良好的免疫原性，需具备以下条件：异源性

分子大小

化学组成、分子结构与立体构象的复杂性物理状态（颗粒）4第四页，共53页。㈢抗原决定簇抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团称为抗原决定簇(antigenicdeterminant)或抗原决定基，由于抗原决定簇通常位于抗原分子表面，因而又称为抗原表位(epitope)。抗原表位决定着抗原的特异性，即决定着抗原与抗体发生特异性结合的能力。抗原分子母体表面连有不同的抗原表位亦即具有不同的特性，而同一化学基团的不同异构体均可影响抗原的特异性。5第五页，共53页。㈣抗原的交叉性

自然界中存在着无数多的抗原物质，不同主抗原物质之间、不同种属的微生物间、微生物与其他抗原物质间，难免有相同或相似的抗原组成或结构，也可能存在共同的抗原表位，这种现象称为抗原的交叉性或类属性。而这些共有的抗原组成或表位就称为共同抗原(commonantigen)或交叉反应抗原(crossreactingantigen)。种属相关的生物之间的共同抗原又称为“类属抗原”。抗原的交叉性有以下几种情况：不同物种间存在共同的抗原组成

不同抗原分子存在共同的抗原表位

不同表位之间有部分结构相同

6第六页，共53页。㈤主要的微生物抗原1.细菌抗原(bacterialantigen)细菌的抗原结构却比较复杂，应把细菌看成是多种抗原成分组成的复合体。根据细菌各部分构造和组成成分的不同，可将细菌抗原(bacterialantigen)分为鞭毛抗原、菌体抗原、荚膜抗原和菌毛抗原。7第七页，共53页。⑴菌体抗原

(somaticantigen)又称O抗原，主要指革兰氏阴性菌细胞壁抗原，其化学本质为脂多糖(LPS)。⑵鞭毛抗原

(flagllarantigen)又稍、H抗原。由丝状体(filiform，filament)、钩状体(hook)和基体(basalbody)3部分组成，鞭毛抗原主要决定于丝状体。⑶荚膜抗原

(capsularantigen)又称K抗原。荚膜由细菌菌体外的黏液物质组成，细菌荚膜构成有荚膜细菌有机体的主要外表面，是细菌主要的表面免疫原。(碳疽)8第八页，共53页。⑷菌毛抗原

(piliantigen)为许多革兰氏阴性菌和少数革兰氏阳性菌(如某些链球菌)所具有。

⑸毒素抗原(toxinantigen)很多为细菌，能产生外毒素。其成分为糖蛋白或蛋白质，具有很强的抗原性，经灭活后类毒素能刺激机体产生抗体（即抗毒素）。

9第九页，共53页。2.病毒抗原

⑴V抗原也称为囊膜抗原(envelopeantigen)。V抗原具有型和亚型的特异性。⑵VC抗原又称衣壳抗原(Viralcapsidantigen)。其抗原特异性决定于病毒颗粒表面的衣壳结构蛋白（无囊膜的病毒）。⑶保护性抗原

(protectiveantigen)微生物的某些抗原成分刺激机体产生的抗体具有免疫保护作用，因此将这些抗原称为保护性抗原或功能抗原(functionalantigen)。⑷超级抗原

(1-10ng/ml)10第十页，共53页。二抗体㈠免疫球蛋白与抗体1.免疫球蛋白

(imunoglobulin，简称Ig)是指存在于人和动物血液(血清)、组织液及其它分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白。依据化学结构和抗原性差异，免疫球蛋白可分为IgG，IgM，IgA，IgE和IgD。2.抗体

(antibody，简称Ab)动物机体受到抗原物质刺激后，由B淋巴细胞转化为浆细胞产生的，能与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白。11第十一页，共53页。第二节免疫系统与免疫应答免疫系统

(immunesystem)是动物机体产生免疫应答的物质基础，主要由免疫器官和免疫细胞组成。12第十二页，共53页。骨髓中枢免疫器官胸腺腔上囊免疫器官淋巴结脾脏外周免疫器官骨髓哈德氏腺黏膜相关淋巴组织免疫系统T，B淋巴细胞免疫细胞自然杀伤性细胞和杀伤细胞辅佐细胞粒细胞和肥大细胞细胞因子免疫分子补体抗体

13第十三页，共53页。免疫细胞（Cellsoftheimmunesystem）淋巴细胞：T、B、NK单核细胞粒细胞：中性，酸，碱树突细胞（淋巴来源DC，髓系DC）肥大细胞巨噬细胞白细胞固有免疫细胞适应性免疫细胞组织细胞14第十四页，共53页。固有免疫体液细胞补体急性期蛋白黏膜分泌液肥大细胞NK细胞吞噬细胞裂解裂解，阻止进入启动应答杀伤被感染细胞吞噬、消化异物非特异性免疫15第十五页，共53页。适应性免疫体液细胞抗体Th2CTLTh1裂解中和感染力，阻止进入调节应答杀伤被感染细胞吞噬、消化异物补体吞噬细胞特异性免疫16第十六页，共53页。二免疫应答免疫应答(immuneresponse)是指动物机体免疫系统受到抗原物质刺激后，免疫细胞对抗原分子的识别并产生一系列复杂的免疫连锁反应和表现出特定的生物学效应的过程。免疫应答的三大特点：特异性、有一定免疫期、免疫记忆17第十七页，共53页。（一）免疫应答的基本过程

免疫应答是一个连续的不可分割的过程，但可人为地划分为3个阶段：①致敏阶段；②反应阶段；③效应阶段。18第十八页，共53页。（二）抗原递呈细胞对抗原的加工和递呈

1.抗原递呈细胞

(antigenpresentingcells，APCs)是一类能摄取和处理抗原，并把抗原信息传递给淋巴细胞而使淋巴细胞活化的细胞。按照细胞表面的主要组织相容性复合体(MHC)Ⅰ类和Ⅱ类分子，可把抗原递呈细胞分为两类：一类是带有MHCⅡ类分子的细胞，另一类是带有MHCI类分子的细胞。2.对外源性抗原的加工和递呈（MHCⅡ）3.对内源性抗原的加工和递呈（MHCⅠ）19第十九页，共53页。TCR

识别MHC/抗原肽TCR抗原肽MHC-IIT细胞抗原递呈细胞20第二十页，共53页。（三）体液免疫

概念：由B细胞介导的免疫应答称为体液免疫应答(humoralimmuneresponse)，而体液免疫效应是由B细胞通过对抗原的识别、活化、增殖，最后分化成浆细胞并分泌抗体来实现的，因此抗体是介导体液免疫效应的免疫分子。21第二十一页，共53页。抗体产生的动力学22第二十二页，共53页。23第二十三页，共53页。24第二十四页，共53页。1.抗体产生的动力学特点⑴初次应答

有以下几个特点：①具有潜伏期

②初次应答最早产生的抗体为lgM，可在几天内达到高峰，然后开始下降

③初次应答产生的抗体总量较低，维持时间也较短

25第二十五页，共53页。⑵再次应答

再次应答有以下几个特点：

①潜伏期显著缩短

②抗体含量高，而且维持时间长

③再次应答产生的抗体大部分为IgG，而lgM很少

⑶回忆应答（记忆性T细胞、记忆性B细胞）26第二十六页，共53页。2.抗体的免疫学功能

⑴中和作用（如外毒素或类毒素）⑵免疫溶解作用（如霍乱狐菌、锥虫）⑶免疫调理作用（补体参与）⑷局部黏膜免疫作用（IgA）⑸抗体依赖性细胞介导细胞毒作用

(如K细胞)

⑹对病原微生物生长的抑制作用（支原体和钩端螺旋体）此外，抗体还具有免疫损伤作用（变态反应，以及一些自身免疫疾病）。27第二十七页，共53页。第三节免疫血清学技术

抗原与相应抗体在体内和体外均能发生特异性结合反应，因抗体主要来自血清，因此在体外进行的抗原抗体反应称为血清学反应或免疫血清学技术，是建立在抗原抗体特异性反应基础上的检测技术。28第二十八页，共53页。一、凝聚性试验概念：抗原与相应抗体结合形成复合物，在有电解质存在下，复合物相互凝聚形成肉眼可见的凝聚小块或沉淀物，根据是否产生凝聚现象来判定相应抗体或抗原，称为凝聚性试验；包括凝集反应和沉淀反应。29第二十九页，共53页。㈠凝集试验

30第三十页，共53页。31第三十一页，共53页。32第三十二页，共53页。33第三十三页，共53页。正向间接血凝试验检测口蹄疫34第三十四页，共53页。血凝抑制试验检测禽流感35第三十五页，共53页。㈡沉淀试验

36第三十六页，共53页。2.琼脂凝胶扩散试验（AGP）利用可溶性抗原和抗体在半固体凝胶中进行反应，当抗原抗体分子相遇并达到适当比例时，就会互相结合、凝聚，出现白色的沉淀线，从而判定相应的抗体和抗原。（如MD、IBD、GP）3.免疫电泳技术是凝胶扩散试验与电泳技术相结合的免疫检测技术。此方法比一般的凝胶扩散试验更快速和灵敏。37第三十七页，共53页。琼脂凝胶免疫扩散试验38第三十八页，共53页。二、标记抗体技术概念：抗原与抗体能特异性结合，但抗体、抗原分子小，在含量低时形成的抗原抗体复合物是不可见的。有一些物质即使在超微量时也能通过特殊的方法将其检测出，如果将这些物质标记在抗体分子上，可以通过检测标记分子来显示抗原抗体复合物的存在，此种根据抗原抗体结合的特异性和标记分子的敏感性建立的技术，称为标记抗体技术(labeledantibodytechnique)。39第三十九页，共53页。(一)免疫荧光抗体技术

(immunofluorescenceantibodytechnique)是指用荧光素对抗体或抗原进行标记，然后用荧光显微镜观察荧光以分析示踪相应的抗原或抗体的方法。其中，最常用的是以荧光素标记抗体或抗抗体，用于检测相应的抗原或抗体。40第四十页，共53页。41第四十一页，共53页。42第四十二页，共53页。Flowcytometer/FACS43第四十三页，共53页。p21-EG