1、免疫学配套全册教学课件免疫学配套全册教学课件3 医学免疫学医学免疫学 Medical ImmunologyMedical Immunology 3 第一章 免疫学概论 第一节 医学免疫学简介 第二节 免疫学发展史 要求要求 概念:概念:掌握掌握 免疫免疫;熟悉熟悉 免疫防御、免疫防御、 免疫监视、免疫自稳等。免疫监视、免疫自稳等。 掌握掌握免疫系统的组成。免疫系统的组成。 掌握掌握免疫系统的三大基本功能。免疫系统的三大基本功能。 了解了解免疫学发展经历的三大时期,免疫学发展经历的三大时期, 举例各时期重要事件和人物。举例各时期重要事件和人物。 4 5 第一节第一节 医学免疫学简介医学免疫学简介
2、 一、概念一、概念 二、免疫系统的基本功能二、免疫系统的基本功能(function ) 三、免疫应答的类型与特点三、免疫应答的类型与特点 6 “免疫免疫”的概念的概念 免疫免疫:(immunity) (来自拉丁语来自拉丁语 immunitas) 免免患瘟患瘟疫疫,免免患患疫疫病病 “疫”:“疫”: 民皆病之谓疫民皆病之谓疫 = 流行性传染病流行性传染病 “瘟疫”:烈性瘟疫”:烈性/急性的流行性传染病急性的流行性传染病 肆虐欧洲大陆的黑死病(鼠疫)肆虐欧洲大陆的黑死病(鼠疫) 公元公元6世纪世纪 (520-565) 公元公元14世纪世纪 (1346-1665) 公元公元19世纪世纪 (1894-
3、1920) 14世纪的世纪的100年中,年中,2400万人丧生,相当于当时欧洲人口的万人丧生,相当于当时欧洲人口的1/4 The Triumph of Death - Pieter Brueghel the Elder ca. 8 smallpoxsmallpox 传统的“免疫”概念: 对传染病的再感染或再发病有抵抗力。 9 一、现代的“一、现代的“免疫免疫”概念”概念 机体机体免疫系统识别和排除免疫系统识别和排除抗原抗原性异物性异物, 对对自身自身成分形成成分形成免疫耐受免疫耐受,以维持机体生,以维持机体生 理平衡与稳定的功能。理平衡与稳定的功能。 识别识别“自己自己”和排除和排除“非己非己
4、” 通常对机体有利,但有时也可能损害机体。通常对机体有利,但有时也可能损害机体。 10 二、免疫的功能二、免疫的功能 功功 能能 正常表现正常表现 异常表现异常表现 1 1. .免疫防御免疫防御 防止防止、清除病原体清除病原体 超敏反应超敏反应、 ( (抗感染免疫抗感染免疫) 免疫缺陷病免疫缺陷病 2 2. .免疫监视免疫监视 清除突变清除突变c 、衰老衰老c 肿瘤肿瘤、 (抗肿瘤免疫抗肿瘤免疫) 持续病毒感染持续病毒感染 3 3. .免疫自稳免疫自稳 维持内环境稳定维持内环境稳定 自身免疫病自身免疫病、 (自身耐受自身耐受,免疫调节免疫调节) ) 过敏性疾病过敏性疾病 11 免疫系统组成免疫
5、系统组成 12 三、免疫应答的类型及特点三、免疫应答的类型及特点 固有免疫固有免疫(innate immunityinnate immunity) 或:或:非特异性免疫非特异性免疫( (nonspecific immunitynonspecific immunity) ) 先天性免疫先天性免疫 ( (natural immunitynatural immunity) ) 适应性免疫适应性免疫(adaptive immunityadaptive immunity) 或:或:特异性免疫特异性免疫(specific immunity specific immunity ) 获得性免疫获得性免疫(ac
6、quired immunity acquired immunity ) 免疫应答类型免疫应答类型 特性特性 固有免疫固有免疫 适应性免疫适应性免疫 获得形式获得形式 先天具备先天具备 后天特定抗原刺激下获得后天特定抗原刺激下获得 特异性特异性 无无 有,针对特异性抗原表位有,针对特异性抗原表位 记忆性记忆性 无,初次接触抗原时无,初次接触抗原时 有,再次接触相同抗原,出现有,再次接触相同抗原,出现 即可发挥作用即可发挥作用 迅速而增强的免疫应答迅速而增强的免疫应答 传递方式传递方式 可稳定遗传可稳定遗传 不能遗传,但免疫应答产物不能遗传,但免疫应答产物 可输注给其他个体使之可输注给其他个体使之
7、 获得特异性免疫力获得特异性免疫力 免疫原识别受体免疫原识别受体 模式识别受体模式识别受体 特异性抗原识别受体特异性抗原识别受体 作用、时相作用、时相 快速、早期抗感染快速、早期抗感染 感染后期;预防再抗感染感染后期;预防再抗感染 举例:举例: 吞噬细胞、吞噬细胞、NK、NKT T细胞细胞(细胞免疫细胞免疫效应效应T细胞细胞) 补体补体/炎症因子炎症因子/杀菌物质杀菌物质 B细胞细胞(体液免疫体液免疫抗体抗体) (免疫军的常规部队)免疫军的常规部队) (精锐部队)(精锐部队) 固有免疫和适应性免疫的比较固有免疫和适应性免疫的比较 适应性免疫应答适应性免疫应答(adaptive immune r
8、esponse) 主要参与细胞:主要参与细胞:T细胞细胞免疫应答细胞细胞免疫应答 B细胞体液免疫应答细胞体液免疫应答 基本过程基本过程: 抗原刺激抗原刺激 T、B细胞 活化、增殖、分化活化、增殖、分化 抗体抗体 (体液免疫体液免疫) 清除抗原清除抗原 分泌分泌 效应效应T细胞细胞 (细胞免疫细胞免疫) 识别识别 浆细胞浆细胞 15 医学免疫学医学免疫学(medical immunology) 研究免疫系统的结构和功能研究免疫系统的结构和功能 研究免疫应答的过程和机制研究免疫应答的过程和机制 研究免疫系统对自身抗原耐受,防止自身免疫病发生研究免疫系统对自身抗原耐受,防止自身免疫病发生 研究免疫系
9、统功能异常与相应疾病发病机制及其防治研究免疫系统功能异常与相应疾病发病机制及其防治 措施措施 基础免疫学、临床免疫学基础免疫学、临床免疫学 16 免疫学主要内容免疫学主要内容 免疫应答免疫应答 免疫器官免疫器官 免疫细胞免疫细胞 抗抗 原原 免疫分子免疫分子 (一)基础免疫学(一)基础免疫学 17 (二)临床免疫学(二)临床免疫学 超 敏 反 应 超 敏 反 应 免 疫 缺 陷 免 疫 缺 陷 移 植 免 疫 移 植 免 疫 免 疫 学 应 用 免 疫 学 应 用 肿 瘤 免 疫 肿 瘤 免 疫 自 身 免 疫 病 自 身 免 疫 病 18 第二节第二节 免疫学发展简史免疫学发展简史 经验免疫
10、学时期人痘与牛痘经验免疫学时期人痘与牛痘 科学科学免疫学时期免疫学科的形成及发展免疫学时期免疫学科的形成及发展 现代免疫学时期现代免疫学的发展现代免疫学时期现代免疫学的发展 19 一、经验免疫学时期一、经验免疫学时期 人痘苗(开始于中国的南宋时期,公元人痘苗(开始于中国的南宋时期,公元11世纪)世纪) 牛痘苗(开始于英国牛痘苗(开始于英国Jenner医生医生,公元公元18世纪)世纪) 18801880年,年,巴斯德巴斯德研制研制减毒疫苗减毒疫苗, ,预防预防 鸡霍乱鸡霍乱, ,炭疽杆菌炭疽杆菌, ,狂犬病等疾病。狂犬病等疾病。 (-人工主动免疫方法人工主动免疫方法) 二、科学免疫学时期(二、科
11、学免疫学时期(19世纪中叶世纪中叶-20世纪中叶)世纪中叶) 多种病原菌被发现和疫苗的发明多种病原菌被发现和疫苗的发明 Louis Pasteur (18221895) 巴斯德研究所巴斯德研究所于于1888年年11月月14日由路易日由路易巴斯德教巴斯德教 授创办,最初的目的是研制狂犬病疫苗授创办,最初的目的是研制狂犬病疫苗 。成立以来。成立以来 一个多世纪的时间里,巴斯德研究所始终在微生物一个多世纪的时间里,巴斯德研究所始终在微生物 学、流行性传染病研究和生物尖端学科等领域处于学、流行性传染病研究和生物尖端学科等领域处于 世界顶尖水平。世界顶尖水平。 Eli Metchnikoff (1845
12、-1916) Emil von Behring (1845-1917) Robert Koch (1843-1910) Paul Ehrilich (1854-1915) 提出提出体液免体液免 疫理论和抗疫理论和抗 体生成的侧体生成的侧 链学说链学说 发现细胞吞发现细胞吞 噬作用,提出噬作用,提出 细胞免疫理论细胞免疫理论 发现发现结核杆菌结核杆菌; 提出提出病原菌病原菌致致 病的概念病的概念 发现发现抗毒素抗毒素 并治愈一名并治愈一名 白喉患者白喉患者 22 18901890年,年, 贝林贝林 (von Behring)(von Behring) 和和北里北里(Kitasato)(Kitas
13、ato), 在在KochKoch实验室实验室 制造制造白喉抗毒素白喉抗毒素治疗治疗 白喉白喉 -人工被动免疫方法人工被动免疫方法 23 抗体是免疫球蛋白抗体是免疫球蛋白 2020世纪世纪3030年代,通过电泳证明,抗体年代,通过电泳证明,抗体 是是- -球蛋白球蛋白 抗体是四肽链结构抗体是四肽链结构 19591959年,年,Porter Porter 和和EdelmanEdelman对抗体结构对抗体结构 进行研究证明进行研究证明 超敏反应超敏反应 免疫耐受的发现免疫耐受的发现 BurnetBurnet的克隆选择学说的克隆选择学说及其对免疫学发及其对免疫学发 展的推动作用展的推动作用 24 25
14、 26 抗原识别受体多样性和特异性的遗传基础抗原识别受体多样性和特异性的遗传基础 19781978年发现抗体基因重排是年发现抗体基因重排是B B细胞抗原识别细胞抗原识别 受体多样性的原因受体多样性的原因 T T细胞抗原受体基因的克隆细胞抗原受体基因的克隆 免疫遗传学和免疫遗传学和MHCMHC限制的发现限制的发现 细胞因子及其受体发现细胞因子及其受体发现 信号转导途径的发现信号转导途径的发现 三、三、 现代免疫学时期现代免疫学时期 27 分子生物学(分子生物学(Molecular Biology) 免疫学(免疫学(Immunology) 细胞生物学(细胞生物学(Cell Biology) 推动现
15、代生命科学前进的三架马车推动现代生命科学前进的三架马车 免疫学是当今生命科学的前沿免疫学是当今生命科学的前沿,已成为现代已成为现代 医学的支撑医学的支撑,几乎所有的医学相关学科均用几乎所有的医学相关学科均用 到免疫学知识到免疫学知识 28 免疫学发展特点免疫学发展特点 概念变迁 发展快速 应用广泛 成就巨大 29 应用广泛应用广泛 检测方面:检测方面: 传染病的诊断、肿瘤标志物、早孕、传染病的诊断、肿瘤标志物、早孕、 微量激素、药物浓度、亲子鉴定微量激素、药物浓度、亲子鉴定 治疗方面:治疗方面: 癌症治疗、免疫性疾病的治疗。癌症治疗、免疫性疾病的治疗。 单克隆抗体单克隆抗体+生物毒素生物毒素-
16、导弹疗法导弹疗法 器官移植:肝、肾、皮肤、脾、心、肺、胰腺等器官移植:肝、肾、皮肤、脾、心、肺、胰腺等 甚至报导整个头颅移植手术甚至报导整个头颅移植手术 30 成就巨大 1979年年WHO宣布在全球范围内消灭了天花病毒宣布在全球范围内消灭了天花病毒。 诺贝尔奖获奖情况:诺贝尔奖获奖情况: 1901年年,首次诺贝尔医学生理学奖获得者首次诺贝尔医学生理学奖获得者Behring 1999年止年止,生理学诺贝尔奖共约生理学诺贝尔奖共约30项项,其中免疫其中免疫 学 成 果 占 了学 成 果 占 了 18 项项 , 这 是 任 一 单 个 学 科 所 不 能这 是 任 一 单 个 学 科 所 不 能 比
17、拟的成就比拟的成就。 患天花的小儿患天花的小儿 Infant with smallpox 31 20世纪获得诺贝尔医学生理学奖的免疫学家 年代 学者姓名 国家 获奖成就 1901 Behring 德国 发现抗毒素,开创免疫血清疗法 1905 Koch 德国 发现结核杆菌,发明诊断结核病的结核菌素 1908 Ehrlich 德国 提出抗体生成侧链学说和体液免疫学说 Metchnikoff 俄国 发现细胞吞噬作用,提出细胞免疫学说 1912 Carrel 法国 器官移植 1913 Richet 法国 发现过敏现象 1919 Bordet 比利时 发现补体, 建立补体结合试验 1930 Landst
18、einer 奥地利 发现人红细胞血型 1951 Theler 南非 发明黄热病疫苗 1957 Bovet 意大利 抗组胺药治疗超敏反应 1960 Burnet 澳大利亚 提出抗体生成的克隆选择学说 Medawar 英国 发现获得性移植免疫耐受性 1972 Edelman 美国 阐明抗体的化学结构 Porter 英国 阐明抗体的化学结构 1977 Yalow 美国 创立放射免疫测定法 1980 Dausset 法国 发现人白细胞抗原 Snell 美国 发现小鼠H-2系统 Benacerraf 美国 发现免疫应答的遗传控制 Jerne 丹麦 提出天然抗体选择学说和免疫网络学说 1984 Kohle
19、r 德国 杂交瘤技术制备单克隆抗体 Milstein 阿根廷 单克隆抗体技术及Ig基因表达的遗传控制 1987 Tonegawa 日本 抗体多样性的遗传基础 Murray 美国 第一例肾移植成功 Thomas 美国 第一例骨髓移植成功 1996 Doherty 澳大利亚 提出MHC限制性,即T细胞的双识别模式 Zinkernagel 瑞士 提出MHC限制性,即T细胞的双识别模式 33 学习要点学习要点 何谓何谓“免疫免疫”? 免疫系统的功能有哪些?免疫系统的功能有哪些? 免疫应答的类型?免疫应答的类型? 34 思考题思考题 1.免疫是指免疫是指 A机体排除病原微生物的功能机体排除病原微生物的功
20、能 B机体清除损伤和衰老细胞的功能机体清除损伤和衰老细胞的功能 C机体抗感染的防御功能机体抗感染的防御功能 D机体识别和排除抗原性异物的功能机体识别和排除抗原性异物的功能 E机体识别和清除自身突变细胞的功能机体识别和清除自身突变细胞的功能 35 思考题思考题 2.针对特定抗原的免疫应答过强易导致针对特定抗原的免疫应答过强易导致 A.肿瘤肿瘤 B.超敏反应超敏反应 C.移植排斥反应移植排斥反应 D.反复感染反复感染 E免疫缺陷病免疫缺陷病 3.免疫监视功能低下的结果是免疫监视功能低下的结果是 A.易发生超敏反应易发生超敏反应 B.易发生肿瘤易发生肿瘤 C.易发生感染易发生感染 D.易发生自身免疫
21、病易发生自身免疫病 E.易发生免疫耐受易发生免疫耐受 36 荨麻疹(风团)荨麻疹(风团) 接触性皮炎接触性皮炎 37 AIDS T、B 细胞联合免疫缺陷细胞联合免疫缺陷 Severe Combined Immunodeficiency, SCID 38 类风湿性关节炎类风湿性关节炎 系统性红斑狼疮系统性红斑狼疮 39 免疫器官和组织免疫器官和组织 免疫细胞免疫细胞 免疫分子免疫分子 免疫系统免疫系统 第二章第二章 免疫器官和组织免疫器官和组织 要求要求 掌握中枢和外周掌握中枢和外周免疫器官组织的组免疫器官组织的组 成、成、熟悉其熟悉其结构及其功能。结构及其功能。 熟悉熟悉概念:淋巴细胞归巢、淋
22、巴细概念:淋巴细胞归巢、淋巴细 胞再循环等。胞再循环等。 40 41 免 疫 系 统 免 疫 系 统 免疫免疫 器官器官 免疫免疫 细胞细胞 免疫免疫 分子分子 中枢免疫器官中枢免疫器官 (初级(初级) 外周免疫器官外周免疫器官 (次级(次级) 胸胸 腺腺 骨髓骨髓/腔上囊腔上囊 脾脾 脏脏 淋巴结淋巴结 其它淋巴组织其它淋巴组织 淋巴细胞淋巴细胞: T、B 吞噬细胞吞噬细胞 树突状细胞树突状细胞 NK细胞细胞 粒细胞粒细胞 红细胞、血小板、肥大细胞红细胞、血小板、肥大细胞 抗体、补体、抗体、补体、细胞因子细胞因子 抗原识别受体、抗原识别受体、MHC分子分子 CD分子分子/黏附分子黏附分子 粘
23、膜相关粘膜相关 皮肤相关皮肤相关 -膜型分子膜型分子 -分泌型分子分泌型分子 42 免疫器官和组织的分布免疫器官和组织的分布 免疫器官免疫器官 中枢免疫器官中枢免疫器官免疫细胞发育、分化、成熟的场所免疫细胞发育、分化、成熟的场所 外周免疫器官外周免疫器官 成熟的免疫细胞定居、执行免疫应答功能的场成熟的免疫细胞定居、执行免疫应答功能的场 所所 骨髓骨髓:B细胞发育成熟的场所细胞发育成熟的场所 胸腺胸腺:T细胞发育成熟的场所细胞发育成熟的场所 淋巴结淋巴结 脾脾 :最大的免疫器官最大的免疫器官 粘膜相关淋巴组织粘膜相关淋巴组织:粘膜固有层、扁桃体、粘膜固有层、扁桃体、 阑尾、小肠集合淋巴结阑尾、小
24、肠集合淋巴结 结结 构构 功功 能能 2、B 细胞分化发育的场所细胞分化发育的场所 1、是造血器官,为各类血细胞免疫细胞的发源地、是造血器官,为各类血细胞免疫细胞的发源地 3、也是发生再次免疫应答的主要部位、也是发生再次免疫应答的主要部位 45 腔上囊腔上囊/法氏囊(法氏囊(Bursa of Fabricius) Bruce Glick and Charlie Chang 胸腺结构胸腺结构 47 胸腺功能胸腺功能 T T细胞分化、成熟的场所:细胞分化、成熟的场所: 免疫调节:细胞因子、胸腺肽等免疫调节:细胞因子、胸腺肽等 自身耐受的建立与维持:自身耐受的建立与维持:T T细胞阴性选择细胞阴性选
25、择 副皮质区副皮质区 T (75%)T (75%) 浅皮质区浅皮质区 B (25%)B (25%) 髓髓 质质 区区 B B细胞、浆细胞为主细胞、浆细胞为主 49 淋淋 巴巴 结结(lymph node) 结结 构构 功功 能能 过滤和清除异物过滤和清除异物 免疫应答的场所免疫应答的场所 参与淋巴细胞再循环参与淋巴细胞再循环 T T、B B细胞定居场所细胞定居场所 脾 脏 的 结 构 红髓红髓 白髓白髓 中央动脉中央动脉 淋淋 巴巴 鞘鞘 生发中心生发中心 淋巴小结淋巴小结 髓索髓索 髓窦髓窦 T:40% B:60% 粘粘 膜膜 相相 关关 淋淋 巴巴 组组 织织 Mucosa associa
26、ted lymphoid tissue MALTMucosa associated lymphoid tissue MALT 功功 能能 产生黏膜局部产生黏膜局部 免疫应答免疫应答 产生产生SIgASIgA 淋巴细胞归巢淋巴细胞归巢 ? 中枢免疫器官中枢免疫器官 外周免疫器官外周免疫器官 血 循 环 成熟成熟T、B 淋巴细胞表达淋巴细胞表达归巢受体归巢受体: 如如L L- -选择素选择素 内皮细胞表达内皮细胞表达血管地址素血管地址素: 如如CD34CD34及及GlyCAMGlyCAM- -1 1 淋巴细胞再循环淋巴细胞再循环 54 55 淋巴细胞再循环淋巴细胞再循环 定居在外周免疫器官的淋巴细
27、胞(定居在外周免疫器官的淋巴细胞(T T、B B)经)经 淋巴循环及血液循环,重新分布于全身淋巴组淋巴循环及血液循环,重新分布于全身淋巴组 织。织。 意义:意义: 使淋巴细胞在体内各淋巴组织及器官处合理分布;使淋巴细胞在体内各淋巴组织及器官处合理分布; 动员淋巴细胞至病原体入侵处;动员淋巴细胞至病原体入侵处; 将抗原活化的淋巴细胞引流入局部淋巴组织及器官,将抗原活化的淋巴细胞引流入局部淋巴组织及器官, 在此产生免疫应答效应。在此产生免疫应答效应。 56 思考题思考题 1.人体免疫细胞产生、发育、分化成熟的人体免疫细胞产生、发育、分化成熟的 场所是场所是 A胸腺和淋巴结胸腺和淋巴结 B骨髓和黏膜
28、免疫系统骨髓和黏膜免疫系统 C淋巴结和脾脏淋巴结和脾脏 D胸腺和骨髓胸腺和骨髓 E脾脏和胸腺脾脏和胸腺 57 思考题思考题 2.免疫系统的组成是免疫系统的组成是 A中枢免疫器官、外周免疫器官中枢免疫器官、外周免疫器官 B免疫细胞、黏膜免疫组织、皮肤免疫组织免疫细胞、黏膜免疫组织、皮肤免疫组织 C免疫分子、黏膜免疫组织、皮肤免疫组织免疫分子、黏膜免疫组织、皮肤免疫组织 D中枢免疫器官、免疫细胞、皮肤免疫组织中枢免疫器官、免疫细胞、皮肤免疫组织 E免疫器官、免疫组织、免疫细胞、免疫分免疫器官、免疫组织、免疫细胞、免疫分 子子 58 第三章第三章 抗原抗原 (Antigen (Antigen ,Ag
29、)Ag) 微免教研室微免教研室 陈韶陈韶 7A7A- -213 Tel: 86689910213 Tel: 86689910 59 概述概述 抗原的异物性与特异性抗原的异物性与特异性 影响抗原诱导免疫应答的因素影响抗原诱导免疫应答的因素 抗原的种类抗原的种类 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂 本章内容本章内容 要要 求求 概念:概念:掌握掌握抗原、抗原表位、异嗜性抗抗原、抗原表位、异嗜性抗 原、超抗原原、超抗原;熟悉熟悉共同抗原、胸腺依赖共同抗原、胸腺依赖 性抗原(性抗原(TD-Ag)与胸腺非依赖性抗原)与胸腺非依赖性抗原 (TI-Ag)、佐剂、丝裂原等。)、佐剂、丝裂原等。 熟悉熟悉抗原
30、表位的类型。抗原表位的类型。 掌握掌握影响影响抗原诱导免疫应答的因素。影响影响抗原诱导免疫应答的因素。 熟悉熟悉抗原的不同分类。抗原的不同分类。 了解了解非特异性免疫刺激剂的种类。非特异性免疫刺激剂的种类。 60 61 1. 1.抗原的概念抗原的概念 能刺激机体的能刺激机体的免疫系统免疫系统产生产生特异性免特异性免 疫应答疫应答,并能,并能与免疫应答的产物与免疫应答的产物(抗体(抗体 或致敏淋巴细胞)在体内外或致敏淋巴细胞)在体内外特异性结合特异性结合 的物质的物质。 或:或:能与能与T T、B B细胞的细胞的TCR/BCRTCR/BCR结合,使结合,使T/BT/B 细胞活化、增殖、分化,产生
31、抗体或致敏淋细胞活化、增殖、分化,产生抗体或致敏淋 巴细胞,并与之结合的物质。巴细胞,并与之结合的物质。 62 2.2. 特 性 (1) 免疫原性免疫原性(immunogenicity): 能刺激机体产生免疫应答的能力(产能刺激机体产生免疫应答的能力(产 生抗体或致敏生抗体或致敏T细胞)细胞)。 (2) 抗原性抗原性(antigenicity): 能能与抗体或致敏淋巴细胞发生特异性与抗体或致敏淋巴细胞发生特异性 结合的能力。结合的能力。 免疫反应性免疫反应性(immunoreactivity) 或或 反应原性反应原性(reactogenicity) 63 3.3. 完全抗原与半抗原:完全抗原与
32、半抗原: 免疫原性免疫原性 抗原性抗原性 完全抗原完全抗原 + + (complete antigen) 半抗原半抗原 - + (hapten) 64 载体(carrier) 半抗原半抗原 + 载体载体 完全抗原完全抗原 载体:使半抗原变成完全抗原的物质。载体:使半抗原变成完全抗原的物质。 (青霉素青霉素 + 血清蛋白血清蛋白/细胞细胞 完全抗原完全抗原 过敏反过敏反 应)应) 65 耐受原(耐受原(tolerogen tolerogen ) 引起免疫耐受的抗原引起免疫耐受的抗原 变应原(变应原( allergen allergen ) 引起变态反应引起变态反应( (超敏反应超敏反应) )的抗
33、原的抗原 抗原的其他名称 66 第一节第一节 抗原的异物性与特异性抗原的异物性与特异性 67 一、一、 异物性异物性 1. 非己物质非己物质 异种物质:异种物质: 种系关系越远种系关系越远 免疫原性越强。免疫原性越强。 同种异体:同种异体:输血,器官移植等。输血,器官移植等。 2. 自身成分:自身成分: 自身成分结构改变;隐蔽的自身成分释放自身成分结构改变;隐蔽的自身成分释放 异物:通常指胚胎时期未与淋巴细胞接触过的物质。异物:通常指胚胎时期未与淋巴细胞接触过的物质。 人人 鸭血清鸭血清 鸡鸡 决定抗原免疫原性的核心 68 二、二、特异性特异性 特异性:是指物质之间的相互吻合性或针对性、专一性
34、。特异性:是指物质之间的相互吻合性或针对性、专一性。 -免疫应答及免疫反应的基础免疫应答及免疫反应的基础 抗原表位抗原表位的的概念概念 抗原表位的类型抗原表位的类型 抗原特异性的影响抗原特异性的影响因素因素 表位载体作用表位载体作用 共同抗原表位和共同抗原表位和交叉反应交叉反应 是什么决定抗原特异性? 69 1.抗原表位(抗原决定簇)抗原表位(抗原决定簇) epitope / antigenic determinant 概念:概念: 抗原分子中决定抗原抗原分子中决定抗原特异性特异性的特殊的特殊化学基团化学基团。 一种抗原决定簇(表位)决定一种特异性,可刺激机一种抗原决定簇(表位)决定一种特异性
35、,可刺激机 体产生一种相应的抗体。体产生一种相应的抗体。 A抗原抗原 -机体机体-抗体抗体A :抗:抗 a B抗原抗原 -机体机体-抗体抗体B : 抗抗b a b b 70 抗原结合价:抗原结合价: 指能与抗体分子结合的抗原决定基的数目。指能与抗体分子结合的抗原决定基的数目。 半抗原半抗原 - - 一价一价 完全抗原(天然抗原)完全抗原(天然抗原)- 多价多价 抗原抗原 d c c d 71 2、抗原表位的类型、抗原表位的类型 顺序表位顺序表位(线性表位线性表位) 构象表位构象表位(非线性表位非线性表位) T细胞表位细胞表位 B细胞表位细胞表位 72 构象决定基构象决定基(conformati
36、onal determinant)conformational determinant): : 序列上不相连续的多肽或多糖在空间序列上不相连续的多肽或多糖在空间 构象上形成的决定基。构象上形成的决定基。 顺序决定基顺序决定基(senquential determinant)(senquential determinant): 一段序列上相连续的氨基酸片段,又称一段序列上相连续的氨基酸片段,又称 线性决定基线性决定基(linear determinantlinear determinant) 73 构象表位和线性表位构象表位和线性表位 构象表位 线性表位 (顺序表位) 74 T细胞决定基细胞决定
37、基 T细胞决定簇位于抗原分子内部,必 须由APC将抗原加工处理为小分子多肽 并与MHC分子结合,然后才能被TCR所 识别,为线性决定簇。 B细胞决定基细胞决定基 BCR能与未经APC加工的抗原发生反 应,其识别的靶结构主要位于抗原分子 表面的表位,为构象或线性表位。 75 -不识别天然抗原不识别天然抗原 -识别天然抗原识别天然抗原 天然的,未天然的,未 经降解处理经降解处理 经降解处理过经降解处理过 76 77 影响因素:抗原表位的性质、数目、位置和空间构像影响因素:抗原表位的性质、数目、位置和空间构像 氨基苯磺酸氨基苯磺酸 氨基苯砷酸氨基苯砷酸 氨基苯甲酸氨基苯甲酸 3 3、抗原表位的影响因
38、素、抗原表位的影响因素 抗氨基苯磺酸抗氨基苯磺酸 78 4、表位、表位-载体作用载体作用 载体载体 半抗原半抗原 B细胞细胞 T细胞细胞 应答应答 抗原提呈细胞抗原提呈细胞 T活化活化 活化,产生抗体活化,产生抗体 载体效应:半抗原只有结合在载体上,才能产生相应的抗体。载体效应:半抗原只有结合在载体上,才能产生相应的抗体。 一个完全抗原必须有载体决定簇和半抗原决定簇。一个完全抗原必须有载体决定簇和半抗原决定簇。 T细胞识别载体决定簇,细胞识别载体决定簇,B细胞识别半抗原决定簇。细胞识别半抗原决定簇。 79 5 5、共同抗原表位和、共同抗原表位和交叉反应交叉反应 (1) 一种抗原表位决定一种特异
39、性,一种抗原表位决定一种特异性, 可刺激机体产生一种相应的抗体。可刺激机体产生一种相应的抗体。 A抗原抗原 机体机体 抗体抗体A B抗原抗原 机体机体 抗体抗体B 80 (2) 一个抗原分子可同时携带多种一个抗原分子可同时携带多种 不同的表位不同的表位 抗原抗原 1 机体 抗体 抗体抗体1 抗体抗体2 抗体抗体3 81 (3 3)存在两种不同抗原间的相同或相)存在两种不同抗原间的相同或相 似的抗原表位,称为:似的抗原表位,称为:共同抗原表位共同抗原表位 B抗原抗原 A抗原抗原 82 (4)一种抗原刺激机体产生的抗体,除与相应的)一种抗原刺激机体产生的抗体,除与相应的 抗原发生反应外,还与其他相
40、关的抗原发生抗原发生反应外,还与其他相关的抗原发生 反应,称:反应,称:交叉反应交叉反应。 其本质两种抗原存在共同表位其本质两种抗原存在共同表位 B抗原抗原 A抗原抗原 机体机体 抗体抗体A 机体机体 抗体抗体B 抗体抗体a 抗体抗体b 抗体抗体c 抗体抗体c 抗体抗体f 抗体抗体g a c b c f g g 83 异物性异物性 抗原分子的理化特性抗原分子的理化特性 宿主方面的因素宿主方面的因素 抗原进入机体方式的影响抗原进入机体方式的影响 第二节第二节 影响抗原免疫应答的因素影响抗原免疫应答的因素 84 一、一、抗原分子的理化特性抗原分子的理化特性 (1) 化学性质:化学性质: 大分子有机
41、物,无机物不能成为抗原。大分子有机物,无机物不能成为抗原。 蛋白质蛋白质 多糖多糖核酸核酸脂类脂类 85 (2) 分子量分子量 一般来说,分子量越大,化学结构越复杂,一般来说,分子量越大,化学结构越复杂, 免疫原性越强;免疫原性越强; 100 KD 为为 强免疫原强免疫原 10-100 KD 为免为免 疫原疫原 100 KD 免疫原性很弱,免疫原性很弱, 原因为直链氨基酸,易降解。原因为直链氨基酸,易降解。 86 化学结构越复杂,免疫原性越强。化学结构越复杂,免疫原性越强。 尤其是含芳香族氨基酸的结构。尤其是含芳香族氨基酸的结构。 (3) 化学结构化学结构 87 分子构象:指抗原分子一些化学
42、基团的三维结构,它决定抗原分子是 否与淋巴细胞的抗原受体互相吻合。 (4)分子构像 88 (5) 易接近性易接近性 化学基团暴露在外,与化学基团暴露在外,与BCR易接近,易接近, 则免疫原性比较强。则免疫原性比较强。 易接近性:指抗原分子的某些化学基团与淋巴易接近性:指抗原分子的某些化学基团与淋巴 细胞抗原受体相互接触的难易程度。细胞抗原受体相互接触的难易程度。 89 90 (6)物理性状物理性状 聚合蛋白质聚合蛋白质 单体蛋白质单体蛋白质 颗粒性抗原颗粒性抗原 可溶性抗原可溶性抗原 91 二、宿主方面因素二、宿主方面因素 1. 遗传因素遗传因素 不同个体对同一抗原的免疫应答能力不同。不同个体
43、对同一抗原的免疫应答能力不同。 乙肝疫苗(乙肝疫苗(HBsAg) 产生产生 抗体,抗体, 但部分人则不产生抗体反应。但部分人则不产生抗体反应。 2. 年龄、性别、健康状态年龄、性别、健康状态 机体机体 92 三、免疫方法的影响三、免疫方法的影响 抗原的剂量、进入途径、免疫次数等抗原的剂量、进入途径、免疫次数等 皮内皮内皮下皮下腹腔和静脉内腹腔和静脉内 口服口服 佐剂佐剂 93 第三节第三节 抗原的种类抗原的种类 94 抗原分类抗原分类 根据产生抗体时是否需根据产生抗体时是否需Th细胞的参与分类细胞的参与分类 根据抗原与机体的亲源关系根据抗原与机体的亲源关系 抗原是否在抗原提呈细胞内合成抗原是否
44、在抗原提呈细胞内合成 其他 95 1. 据诱生抗体时是否需据诱生抗体时是否需ThTh细胞的参与细胞的参与 TDTD- -AgAg(Thymus dependent antigenThymus dependent antigen) 胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原: : (蛋白质抗原)(蛋白质抗原) -病原微生物,血细胞,血清蛋白等。病原微生物,血细胞,血清蛋白等。 TITI- -AgAg(Thymus independent antigenThymus independent antigen) 胸腺非依赖性抗原胸腺非依赖性抗原: : -细菌脂多糖(细菌脂多糖(TITI- -1 Ag1 Ag), ,
45、荚膜多糖,聚合荚膜多糖,聚合 鞭毛素(鞭毛素(TITI- -2 Ag2 Ag)等。)等。 96 TD-Ag与与TI-Ag特性的特性的比较比较 TD-Ag TI-Ag 组成组成 B、T细胞表位细胞表位 重复重复B细胞表位细胞表位 T细胞辅助细胞辅助 必需必需 无需无需 免疫应答免疫应答 体液和细胞免疫应答体液和细胞免疫应答 体液免疫应答体液免疫应答 抗体类型抗体类型 多种多种 IgM 免疫记忆免疫记忆 有有 无无 97 2. 与机体的亲源关系分:与机体的亲源关系分: (1)异种抗原()异种抗原(xenogenic antigen):): 微生物及其代谢产物: - 细菌、病毒、真菌、外毒素、类毒素
46、 动物免疫血清:抗毒素 破伤风杆菌破伤风杆菌 破伤风破伤风外毒素外毒素 机体机体 破伤风破伤风抗毒素抗毒素 破伤风破伤风类毒素类毒素 马马 甲醛甲醛 产生产生 产生产生 分泌分泌 98 (2)同种异型抗原()同种异型抗原(allogenic antigen):): 同一种属不同个体之间存在的抗原。同一种属不同个体之间存在的抗原。 HLA抗原抗原-移植排斥反应移植排斥反应 血型抗原血型抗原(ABO系统,系统,Rh系统)系统)-输血反输血反 应应 99 (3 3)自身抗原(自身抗原(autoantigen) 正常情况下,机体对自身正常组织不产正常情况下,机体对自身正常组织不产 生免疫应答,处于免疫
47、耐受状态生免疫应答,处于免疫耐受状态。 自身成分:自身成分: 隔离自身成分释放:隔离自身成分释放: 修饰的自身抗原:修饰的自身抗原: (4)异嗜性抗原)异嗜性抗原(heterophilic antigen) 是一类与种属无关的存在于人、动物及微生物之间是一类与种属无关的存在于人、动物及微生物之间 的共同抗原,又称的共同抗原,又称Forssman抗原。抗原。 溶血性链球菌:溶血性链球菌:M蛋白(与人肾小球基底膜,心蛋白(与人肾小球基底膜,心 肌肌 组织组织 有共同抗原)有共同抗原) 机体机体 心肌组织,心瓣膜心肌组织,心瓣膜 组织组织 抗抗M蛋白抗体蛋白抗体 - -风湿性心脏病风湿性心脏病 肾小
48、球基底膜肾小球基底膜- -肾炎肾炎 (5)独特型抗原()独特型抗原(idiotypic antigen) 101 3.根据是否在根据是否在APC内合成分类:内合成分类: 内源性抗原内源性抗原(endogenous antigen) 外源性抗原外源性抗原 (exogenous antigen) 4.其他分类:其他分类: 产生方式:人工、合成产生方式:人工、合成 应答不同:肿瘤抗原、移植抗原等应答不同:肿瘤抗原、移植抗原等 特性特性: 完全抗原、半抗原完全抗原、半抗原 102 第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂 1. 1. 超抗原超抗原(SuperantigenSuperantig
49、en,SAgSAg) 极低浓度即可激活较多的极低浓度即可激活较多的T T细胞克隆,产生细胞克隆,产生 极强的免疫应答,这类抗原称为超抗原。极强的免疫应答,这类抗原称为超抗原。 单克隆单克隆T细胞应答细胞应答 1:104 - 1:106 普通抗原普通抗原 超抗原超抗原 多克隆多克隆T细胞应答细胞应答 1:5 - 1:20 103 作用机制:作用机制: 普通抗原 104 TCR APC 超抗原 CD3(V) V MHC II 抗原肽结合部位 TCR APC V V MHC II 抗原肽 超抗原 普通抗原 作用机制作用机制 105 超抗原的生物学意义超抗原的生物学意义 参与某些病理过程参与某些病理过
50、程 自身免疫病自身免疫病 免疫抑制免疫抑制 抗肿瘤效应抗肿瘤效应 金黄色葡萄球菌肠毒素(外源性), 小鼠乳腺肿瘤蛋白(内源性), 热休克蛋白(TCR+T细胞), 金黄色葡萄球菌蛋白A(B细胞), HIVgp120 (B细胞) 。 106 2. 2. 佐剂(佐剂(adjuvantadjuvant) 属非特异免疫增强剂,与抗原一起或预先注入机属非特异免疫增强剂,与抗原一起或预先注入机 体后,可体后,可增强机体对抗原的免疫应答能力增强机体对抗原的免疫应答能力,或改变,或改变 免疫应答类型,此物质称免疫佐剂。免疫应答类型,此物质称免疫佐剂。 常见种类常见种类 有机佐剂 无机佐剂 人工合成佐剂 油剂:弗