1、药学微生物基础教案药学微生物基础教案授课内容：授课内容：第九章第九章 常用血清学试验常用血清学试验上课时间上课时间: 2006 年年 月月 日日授授 课课 人人: 汪穗福汪穗福任教班级任教班级: 2005 级级 班班课课 时时:课课 型型:教学媒体教学媒体:教学目标教学目标：、熟记抗原、抗体、变态反应、疫苗、凝集反应、沉淀反熟记抗原、抗体、变态反应、疫苗、凝集反应、沉淀反应等基本概念；应等基本概念； 、理解并掌握抗原的基本特征、构成条件、特异性；抗、理解并掌握抗原的基本特征、构成条件、特异性；抗体基本结构、产生规律；四种变态反应的特点及防治；常用体基本结构、产生规律；四种变态反应的特点及防治；
2、常用疫苗及其优缺点；疫苗及其优缺点； 、熟练掌握凝集试验、沉淀反应、熟练掌握凝集试验、沉淀反应、免疫标记技术等几种免疫标记技术等几种常用的血清学试验的理论知识及相关操作；常用的血清学试验的理论知识及相关操作； 4 4、了解抗原、抗体、各类变态发应、几种血清学试验与、了解抗原、抗体、各类变态发应、几种血清学试验与医药学的关系，在医学中的作用。医药学的关系，在医学中的作用。教学重点、难点：教学重点、难点： 1、免疫学相关定义概念、特点、免疫学相关定义概念、特点 2、几个易混淆的知识点的比较：抗体与、几个易混淆的知识点的比较：抗体与Lg、五种、五种Lg、四、四种变态反应、种变态反应、 死疫苗与活疫苗
3、等。死疫苗与活疫苗等。 3、几种常用的血清学试验的原理、几种常用的血清学试验的原理 4、相关知识和实验操作与医药学的联系、相关知识和实验操作与医药学的联系内容概述内容概述 第一节第一节 免疫基础知识免疫基础知识 1. 抗原与抗体抗原与抗体 1.1 抗原抗原 1.2 抗体抗体 2. 变态反应变态反应 3. 疫苗疫苗 3.1 传统疫苗传统疫苗 3.2 新型疫苗新型疫苗 第二节第二节 血清学试验血清学试验 1. 凝集试验凝集试验 2. 沉淀试验沉淀试验 3. 免疫标记技术免疫标记技术1.1.1 抗原的概念及基本特征抗原的概念及基本特征 抗原（抗原（Ag）: 是一类能刺激机体的免疫系统引起特异是一类能
4、刺激机体的免疫系统引起特异 性免疫应答，产生抗体和（或）致敏淋性免疫应答，产生抗体和（或）致敏淋 巴细胞，并能在体内或体外与之发生特巴细胞，并能在体内或体外与之发生特 异性结合的物质。异性结合的物质。 免疫原免疫原 :（抗原性）（抗原性） 反应原性反应原性:抗原抗原的基的基本特本特性性抗原刺激机体免疫系统引起特异性免抗原刺激机体免疫系统引起特异性免疫应答，产生抗体和（或）致敏淋巴疫应答，产生抗体和（或）致敏淋巴细胞的特性。细胞的特性。抗原能与相应的免疫应答产物（抗体抗原能与相应的免疫应答产物（抗体或致敏淋巴细胞）发生特异性结合的或致敏淋巴细胞）发生特异性结合的特性。特性。抗原的分类抗原的分类免
5、疫原性免疫原性反应原性反应原性分子量、结构分子量、结构例例 子子完全抗原完全抗原有有有有较大、较复杂较大、较复杂大多数蛋白质和病大多数蛋白质和病原微生物等原微生物等半抗原半抗原/不完全抗原不完全抗原无无有有较小（一般小于较小（一般小于4000 ）、简单）、简单青霉素、磺胺等化青霉素、磺胺等化学药物学药物 半抗原半抗原/不完全抗原不完全抗原:单独存在只有反应原性而无免疫原性单独存在只有反应原性而无免疫原性 的物质。的物质。 完全抗原完全抗原：兼有免疫原性和反应原性的抗原，是由载体和：兼有免疫原性和反应原性的抗原，是由载体和 半抗原两部分组成，前者赋予抗原以免疫原半抗原两部分组成，前者赋予抗原以免
6、疫原 性，后者赋予抗原以反应原性。性，后者赋予抗原以反应原性。 两者关系两者关系：两者通属抗原，半抗原与蛋白质载体结合就可：两者通属抗原，半抗原与蛋白质载体结合就可 成为完全抗原。成为完全抗原。1.1.2 构成抗原基本的条件构成抗原基本的条件 异种物质异种物质：如病原微生物如病原微生物 异物性异物性 同种异体物质同种异体物质：A型血的红血细胞是型血的红血细胞是B型血的抗原型血的抗原； 自身隐蔽成分解除隐蔽状态或在某种因素下变性物质自身隐蔽成分解除隐蔽状态或在某种因素下变性物质： 如晶状体蛋白外伤后如晶状体蛋白外伤后 抗原必须是非己的异物抗原必须是非己的异物抗原的分子量一般在抗原的分子量一般在1
7、0 000以上以上a.一般分子量越大抗原性越强一般分子量越大抗原性越强b.天然蛋白质分子量都在天然蛋白质分子量都在10 000以上以上复杂的表面结构：一般是抗原的复杂的表面结构：一般是抗原的抗原决定簇，抗原决定簇，才能刺激机体的免疫系统才能刺激机体的免疫系统a. 明胶的分子量明胶的分子量105,结构简单，抗原性弱结构简单，抗原性弱b. 胰岛素分子量只有胰岛素分子量只有5734，表面结构中含芳香，表面结构中含芳香 族氨基酸，故具有免疫原性族氨基酸，故具有免疫原性表面化学结构复表面化学结构复杂的大分子胶体杂的大分子胶体胰岛素结构胰岛素结构1.1.3 抗原的特异性抗原的特异性抗原的特异性抗原的特异性
8、：指抗原诱导机体产生免疫应答及与免疫应答指抗原诱导机体产生免疫应答及与免疫应答 产物发生反应均具有专一性。产物发生反应均具有专一性。 即特定抗原只能刺激机体产生特异性抗体或致敏淋巴细即特定抗原只能刺激机体产生特异性抗体或致敏淋巴细 胞，且仅能与该特异性抗体或致敏淋巴细胞发生反应。胞，且仅能与该特异性抗体或致敏淋巴细胞发生反应。特异性是免疫应答最基特异性是免疫应答最基本的特点，也是免疫学本的特点，也是免疫学防治和诊断的理论基础。防治和诊断的理论基础。 决定抗原特异性的物决定抗原特异性的物质基础是抗原决定簇。质基础是抗原决定簇。抗原决定簇抗原决定簇-免疫细胞免疫细胞识别的识别的“标志标志”作用原理
9、：作用原理：当抗原进入机体后免疫细胞通过它与抗原结合，当抗原进入机体后免疫细胞通过它与抗原结合， 并产生有特异性的抗体，特异性抗体又通过抗原并产生有特异性的抗体，特异性抗体又通过抗原 决定簇和抗原发生特异性结合。决定簇和抗原发生特异性结合。种类：种类：很多，一个抗原也可以有多个抗原决定簇很多，一个抗原也可以有多个抗原决定簇 特异性抗原特异性抗原其特有的其特有的 刺激机体刺激机体 特异性抗体特异性抗体 共共 同同 抗抗 原原其它物质共有的其它物质共有的 刺激机体刺激机体 共同抗体共同抗体存在部位：存在部位：抗原分子表面抗原分子表面组组 成：成：由由515个氨基酸残基、个氨基酸残基、5 7个多糖或
10、核苷酸残基组成。个多糖或核苷酸残基组成。交叉反应交叉反应 含有共同抗体的血清不但能和特异性抗原反含有共同抗体的血清不但能和特异性抗原反应，也能与共同抗原发生反应。应，也能与共同抗原发生反应。生物学意义：生物学意义： 某些情况下，针对病原微生物的免疫应答可导某些情况下，针对病原微生物的免疫应答可导致对人体的免疫损伤致对人体的免疫损伤 在进行特异性免疫学诊断或鉴定时，必须排除在进行特异性免疫学诊断或鉴定时，必须排除共同抗原可能产生的干扰。共同抗原可能产生的干扰。1.1.4 医学上重要的抗原医学上重要的抗原1、病原微生物、病原微生物：病毒、细菌的抗原既有特异性抗原，也有共病毒、细菌的抗原既有特异性抗
11、原，也有共同抗原。同抗原。 如如O抗原、抗原、 H抗原、表面结构抗原等抗原、表面结构抗原等 2、外毒素和类毒素、外毒素和类毒素 加加0.30.4甲醛甲醛外毒素：外毒素：本质为蛋白质，抗原性很强，刺激机体本质为蛋白质，抗原性很强，刺激机体 抗毒素抗体抗毒素抗体类毒素：类毒素：没有毒性而保持抗原性的，刺激机体没有毒性而保持抗原性的，刺激机体 抗毒素，抗毒素， 能预防由外毒素引起的传染病能预防由外毒素引起的传染病 来来 源：类毒素源：类毒素 免疫动物后，动物血清中免疫动物后，动物血清中 大量抗毒素，即是大量抗毒素，即是3、动物免疫血清、动物免疫血清 用用 途：临床上用于相应疾病途：临床上用于相应疾病
12、的特异性治疗和紧急预防的特异性治疗和紧急预防4、同种异型抗原、同种异型抗原：指同一种属个体之间存在的不同的抗指同一种属个体之间存在的不同的抗原物质。原物质。利利：中和人体内相应的外毒素，发挥抗体作用：中和人体内相应的外毒素，发挥抗体作用弊弊：异种动物蛋白，致敏，发生变态反应（血清病）：异种动物蛋白，致敏，发生变态反应（血清病）双双重重性性a.红细胞血型抗原红细胞血型抗原，包括，包括ABO血型及血型及Rh血型抗原血型抗原b. 白细胞抗原白细胞抗原（HLA），也称组织相容性抗原），也称组织相容性抗原人人体体中中1.1.4 医学上重要的抗原医学上重要的抗原隐蔽抗原的释放隐蔽抗原的释放：某些器官或组织
13、，如脑、眼晶状：某些器官或组织，如脑、眼晶状体、睾丸等，正常情况下不与免疫细胞接触的成体、睾丸等，正常情况下不与免疫细胞接触的成分分 感染、外伤等，感染、外伤等， 释放入血液或淋巴系统释放入血液或淋巴系统 如：甲状腺球蛋白、眼球晶状体蛋白、精子如：甲状腺球蛋白、眼球晶状体蛋白、精子5、自身抗原、自身抗原：指能诱导机体发生自身免疫应答的自身组指能诱导机体发生自身免疫应答的自身组织成分织成分自身物质的结构改变自身物质的结构改变：自身组织细胞感染、烧伤、：自身组织细胞感染、烧伤、辐射、药物等辐射、药物等 分子结构发生变化分子结构发生变化 形成新的抗原决形成新的抗原决定簇定簇 如：某些人服用甲基多巴后
14、，可引起自身免疫如：某些人服用甲基多巴后，可引起自身免疫性溶血性溶血6、异嗜性抗原：、异嗜性抗原：指与血缘无关，存在于人、指与血缘无关，存在于人、动物、植物和微生物之间的性质相同的共动物、植物和微生物之间的性质相同的共同抗原。同抗原。 a. 其中任一抗原所诱发的抗体可与其它其中任一抗原所诱发的抗体可与其它类抗原发生交叉反应类抗原发生交叉反应 b. 有些病原微生物与人体组织的异嗜有些病原微生物与人体组织的异嗜性（共同）抗原可引起免疫性疾病性（共同）抗原可引起免疫性疾病7、其它：、其它：肿瘤细胞、药物、化学物质、植肿瘤细胞、药物、化学物质、植物花粉等物花粉等（二）抗体1、抗体的概念 抗体（抗体（A
15、b）是机体在抗原刺激下产生的，能与抗）是机体在抗原刺激下产生的，能与抗原发生特异性结合的具有免疫活性的球蛋白原发生特异性结合的具有免疫活性的球蛋白。因。因为抗体主要存在于血清中，故习惯又称之为抗血为抗体主要存在于血清中，故习惯又称之为抗血清或免疫血清。清或免疫血清。1964年世界卫生组织（年世界卫生组织（WHO）专）专门会议决定，将具有抗体活性或者化学结构与抗门会议决定，将具有抗体活性或者化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白（体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白（Ig）。所有）。所有的抗体都是免疫球蛋白，但是少部分异常免疫球的抗体都是免疫球蛋白，但是少部分异常免疫球蛋白不具抗体的生物活性，即免
16、疫球蛋白并非都蛋白不具抗体的生物活性，即免疫球蛋白并非都是抗体。是抗体。Ig的基本结构的基本结构（1）Ig分子的基本结构分子的基本结构每个免疫球蛋白的单体都是由每个免疫球蛋白的单体都是由4条多肽链通过链间二硫健连接而成。其中有两条链每条约条多肽链通过链间二硫健连接而成。其中有两条链每条约含含450个氨基酸残基称重链个氨基酸残基称重链(H链链)；另两条链每条约含；另两条链每条约含214个氨基酸残基称轻链（个氨基酸残基称轻链（L链）。两条链）。两条H链由链间二硫健连链由链间二硫健连接呈接呈“Y”字形，两条字形，两条L链由二硫健对称地连接在两条链由二硫健对称地连接在两条H链链N末端的两侧末端的两侧
17、。Ig的基本结构的基本结构 N端：氨基端端：氨基端每个每个Ig单体有两个端单体有两个端 C端：羧基端端：羧基端 Fab段：段：靠近靠近N端端H链的链的1/2和一个完和一个完 整的链通过链间二硫健构成整的链通过链间二硫健构成 F（ab）2：两个：两个Fab段通过段通过H链间的链间的 二硫健连接成二硫健连接成 Fc段：段：靠近靠近C端两条端两条H链的链的1/2合称合称 a. 部位：肽链的部位：肽链的N端（端（L链的链的1/2与与H链的链的1/4）可变区可变区 b. 特征：特征： 氨基酸的种类和排列顺序随抗体特异性不同而变化氨基酸的种类和排列顺序随抗体特异性不同而变化（V区）区） c. 功能：是抗体
18、和抗原发生特异性结合的部位功能：是抗体和抗原发生特异性结合的部位 a. 部位：肽链的部位：肽链的C端（端（L链的链的1/2和和H链的链的3/4）稳定区稳定区 b. 特征：特征： 氨基酸的种类和排列顺序较稳定氨基酸的种类和排列顺序较稳定（C区）区） c. 功能：使功能：使Ig具有抗原性及激活补体、活化具有抗原性及激活补体、活化K细胞、增强吞细胞、增强吞 噬细胞的吞噬能力等功能。噬细胞的吞噬能力等功能。每条每条肽链肽链的两的两个区个区三三个个片片断断免疫球蛋白的种类免疫球蛋白的种类根据其重链抗原性的不同分：根据其重链抗原性的不同分： IgG IgE 血清型血清型IgA IgA 分泌型分泌型IgA（
19、SIgA）双体（含两个基本结构）双体（含两个基本结构） IgD IgM五聚体（由五聚体（由5个个Ig基本结构通过基本结构通过J链聚合而成）链聚合而成）人人类类免免疫疫球球蛋蛋白白单体（只含一个基本结构）单体（只含一个基本结构） IgG IgG IgM IgAIgDIgE种种类类 分子分子量量(万万) 分布分布 作作 用用IgG 16存在于血清中，占血清存在于血清中，占血清Ig总总量的量的7580，能通过胎，能通过胎盘。盘。 具有抗菌、抗毒素、抗病毒活性；具有抗菌、抗毒素、抗病毒活性；通过胎盘，使胎儿被动获得母体通过胎盘，使胎儿被动获得母体免疫力；免疫力；参与参与、型变态反应。型变态反应。 Ig
20、A 17 39血清型血清型IgA存在于血清中，存在于血清中，占血清占血清Ig总量的总量的1020；分泌型分泌型IgA存在于黏膜及存在于黏膜及分泌液中。分泌液中。 血清型血清型IgA有抗菌、抗病毒作用；有抗菌、抗病毒作用；分泌型分泌型IgA（SIgA）在呼吸道、）在呼吸道、消化道黏膜等局部有抗菌、抗病毒消化道黏膜等局部有抗菌、抗病毒作用。作用。 IgM90存在于血清中，占血清存在于血清中，占血清Ig总总量的量的6左右，形成最早，左右，形成最早，但消失较快。但消失较快。 最早发挥抗菌、抗病毒、中和毒最早发挥抗菌、抗病毒、中和毒素作用，并且效能高，但作用时间素作用，并且效能高，但作用时间短；短；参与
21、参与、型变态反应。型变态反应。IgD 17存在于血清中，占血清存在于血清中，占血清Ig总总量的量的0.2 功能不清。功能不清。 IgE20存在于血清中，占血清存在于血清中，占血清Ig总总量的量的 参与参与型变态反应。型变态反应。 五类五类Ig主要特性主要特性 3、抗抗体体产产生生的的一一般般规规律律 意义意义: 可以指导预防接种。一般需两次或两次以上进行疫苗可以指导预防接种。一般需两次或两次以上进行疫苗或类毒素接种，可起到加强免疫的效果。或类毒素接种，可起到加强免疫的效果。1. 初次初次 应答应答 2. 再次再次 应答应答 a. 相同抗原再次进入时，潜伏期大大缩短（相同抗原再次进入时，潜伏期大
22、大缩短（23天天)b. 抗体产生量大幅上升，种类主要为抗体产生量大幅上升，种类主要为IgGc. 维持时间长维持时间长再次应答产生的抗体多且快，与体内记忆细胞再次应答产生的抗体多且快，与体内记忆细胞有关。有关。抗原初次进入机体后，需经一定的潜伏期（抗原初次进入机体后，需经一定的潜伏期（1 14 4周）才能产生抗体，而且抗体效价低，持周）才能产生抗体，而且抗体效价低，持续时间短，免疫作用不强。抗体产生的顺序也续时间短，免疫作用不强。抗体产生的顺序也有一定规律，即有一定规律，即IgMIgM产生最早，产生最早，IgGIgG产生稍晚。产生稍晚。布置作业：布置作业：1、解词：抗原、异嗜性抗原、抗体、解词：
23、抗原、异嗜性抗原、抗体、 2、构成抗原的条件有哪些？抗原的特异性指什么？、构成抗原的条件有哪些？抗原的特异性指什么？ 3、初次应答和再次应答有何区别？有什么指导意、初次应答和再次应答有何区别？有什么指导意义？义？ 抗原的两种基本性能是和。 半抗原的特点是（ ） A 大分子B 通常是多肽C 本身无免疫原性 D仅能刺激B细胞活化E 只能与载体结合才能与相应抗体反应选择题（在下列备选答案中选取一个正确答案，将选择题（在下列备选答案中选取一个正确答案，将其序号填在括号里）其序号填在括号里） 1、再次应答时抗体产生的特点是（、再次应答时抗体产生的特点是（ ） AIgM抗抗体显著升高体显著升高 B产生快，维持时间长产生快，维持时间长 C潜伏期潜伏期长长 D浓度低浓度低 E亲和力低亲和力低 2、初次应答时抗体产生的特点是（、初次应答时抗体产生的特点是（ ） A潜伏潜伏期短期短 B抗体亲和力高抗体亲和力高 C抗体维持时间短抗体维持时间短 D抗体含量高抗体含量高 E以以IgG为主为主 3、再次应答时抗体产生的特点不包括（、再次应答时抗体产生的特点不包括（ ） A潜伏期短潜伏期短 B抗体亲和力高抗体亲和力高 C抗体维持时抗体维持时间长以间长以IgM类抗体为主类抗体为主 E迅速产生大量迅速产生大量IgG类类抗体抗体
