1、 第一章第一章 免疫学概论免疫学概论 免疫学是一门免疫学是一门古老古老又又年轻年轻的学科的学科。 免疫学免疫学（Immunology）: 是是研究研究机体免疫系统识别和清除有害生物机体免疫系统识别和清除有害生物 及其成分的应答过程及机制的科学；及其成分的应答过程及机制的科学； 是是研究研究免疫系统对自身抗原耐受免疫系统对自身抗原耐受，防止自防止自 身免疫病发生的科学；身免疫病发生的科学； 是是研究研究免疫功能异常与相应疾病发病机制免疫功能异常与相应疾病发病机制 及其防治措施的科学及其防治措施的科学。 第一节第一节 免疫的基本概念免疫的基本概念 一一、免疫免疫的含义的含义 免疫的原意免疫的原意：
2、 免税， 引伸为免除疾病 免疫的传统概念免疫的传统概念：针对外来病原微生物 产生的抗感染防御能力。 现代免疫的概念：现代免疫的概念：对“自己”或“非己” 的识别，并排除“非己”以保护体内环 境稳定的一种生理反应。 二二、免疫的功能免疫的功能 三三、免疫的类型免疫的类型 (一一)先天性免疫先天性免疫（固有性免疫固有性免疫） 1. 特征特征 （1）出生时即具有出生时即具有，遗传获得遗传获得 （2）反应迅速反应迅速，针对范围广针对范围广，也称非也称非 特异性免疫特异性免疫。 2 2. . 组成组成 （1 1）屏障结构屏障结构 皮肤和粘膜屏障皮肤和粘膜屏障，血脑屏障血脑屏障，胎盘屏障胎盘屏障 （2 2
3、）吞噬细胞吞噬细胞 吞噬吞噬、分解生物大分子分解生物大分子，杀灭病原体杀灭病原体。 （3 3）正常组织和体液中的杀菌物质正常组织和体液中的杀菌物质 抗体抗体、补体补体、溶菌酶等溶菌酶等 （二）适应性免疫适应性免疫（获得性免疫获得性免疫） 1. 特征特征 （1）个体出生后个体出生后，由于接触抗原而获得由于接触抗原而获得。 （2）针对性强针对性强（特异性强特异性强），也称也称特异特异 性免疫性免疫。 （3）有多样性有多样性、记忆性记忆性、耐受性和自耐受性和自 限性限性。 2. 组成组成 （1） 体液免疫体液免疫 B细胞介导细胞介导 （2） 细胞免疫细胞免疫 T细胞介导细胞介导 四四、医学免疫学分类
4、医学免疫学分类 1. 基础免疫学 主要研究抗原物质、机体的免疫系统、免疫应 答过程及免疫耐受、免疫调节、免疫效应、免 疫遗传等生理现象。 2. 临床免疫学 主要研究人体健康和临床疾病密切相关的各种 免疫现象，如超敏反应、免疫缺陷病、自身免 疫病、肿瘤免疫和移植免疫等。 第二节第二节 免疫学发展简史免疫学发展简史 根据所用的技术和方法，免疫学的发展历史可 分为三个时期： 一一、免疫学的经验时期免疫学的经验时期 1.用人痘苗接种预防天花。 2.接种牛痘苗预防天花。 Jenner 二二、免疫学的兴盛时期免疫学的兴盛时期 1. 人工主动免疫和被动免疫的研究人工主动免疫和被动免疫的研究 减毒疫苗减毒疫苗
5、（鸡霍乱杆菌鸡霍乱杆菌、炭疽杆菌炭疽杆菌、狂狂 犬病毒犬病毒） Pasteur 抗毒素血清抗毒素血清（白喉杆菌外毒素白喉杆菌外毒素、破伤风破伤风 杆菌外毒素杆菌外毒素） 2. 免疫应答机制的研究免疫应答机制的研究 细胞学说：吞噬细胞发挥吞噬作用细胞学说：吞噬细胞发挥吞噬作用 体液学说：体液中产生了针对各种病原体液学说：体液中产生了针对各种病原 微生物的相应抗体微生物的相应抗体，并发现在试管中这并发现在试管中这 些抗体能与相应的病原微生物发生凝集些抗体能与相应的病原微生物发生凝集、 沉淀等现象沉淀等现象。 3 3. . 免疫病理概念的形成免疫病理概念的形成 海葵触角的甘油提取液海葵触角的甘油提取
6、液 狗狗 死亡死亡 存活（少数）存活（少数） （34周后注射周后注射1/20量）量） 立即死亡立即死亡 （反常现象）（反常现象） 这种反常现象被称为这种反常现象被称为“过敏反应过敏反应”。 三三、 近代免疫学时期近代免疫学时期 抗体生成的抗体生成的克隆选择学说克隆选择学说： 免疫细胞在分化成熟过程中免疫细胞在分化成熟过程中，能随机地形能随机地形 成多样性的细胞成多样性的细胞克隆克隆（clone，即细胞系即细胞系）。 每一克隆只表达同一特异性的抗原受体每一克隆只表达同一特异性的抗原受体。 抗原抗原进入机体后进入机体后选择选择相应的相应的细胞系细胞系与之结与之结 合合、活化活化，使之使之克隆扩增克
7、隆扩增，并产生大量具并产生大量具 有有相同特异性相同特异性的抗体的抗体。 禁忌克隆禁忌克隆: 某种抗原某种抗原 胚胎期间接触胚胎期间接触 相应细胞系相应细胞系 细胞系被排除细胞系被排除 或失去活性或失去活性 致使机体失去针对这种抗原的反应性，致使机体失去针对这种抗原的反应性， 形成形成免疫耐受性免疫耐受性 。 （一一）免疫系统的研究免疫系统的研究 1. 外周淋巴细胞不是终末细胞外周淋巴细胞不是终末细胞，可以再循环；可以再循环； 可以母细胞化可以母细胞化，可以成为记忆细胞可以成为记忆细胞。 2.T细胞可以分化为淋巴母细胞细胞可以分化为淋巴母细胞，完成细胞免完成细胞免 疫应答疫应答。 3.胸腺是中
8、枢免疫器官胸腺是中枢免疫器官，T细胞的成熟与其有细胞的成熟与其有 关关。 4.T-B细胞协作才能诱导细胞协作才能诱导B细胞产生抗体细胞产生抗体。 5.胚胎期胚胎期T细胞迅速增殖后又迅速凋亡细胞迅速增殖后又迅速凋亡，这也这也 许与自身免疫耐受有关许与自身免疫耐受有关。 （二二）抗体的研究抗体的研究 产生抗体的细胞产生抗体的细胞、抗体的活性抗体的活性、基本化学结构基本化学结构、 克隆出编码产生抗体的基因及克隆出编码产生抗体的基因及T细胞抗原受体细胞抗原受体 的基因等的基因等。 （三三）免疫遗传学的研究免疫遗传学的研究 主要组织相容性复合体的基因座主要组织相容性复合体的基因座、表达产物表达产物、 功
9、能功能。 （四四）单克隆抗体技术的发展单克隆抗体技术的发展 单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备、检测检测（CD抗原抗原）等等。 第三节第三节 免疫学发展近况及展望免疫学发展近况及展望 近年医学免疫学发展的内容很多医学免疫学发展的内容很多，结合结合 临床较为感兴趣的主要有临床较为感兴趣的主要有 1.淋巴细胞信号转导途径的发现淋巴细胞信号转导途径的发现 2.免疫突触的研究免疫突触的研究 3.免疫耐受的研究免疫耐受的研究 4.危险信号假说危险信号假说 5.细胞凋亡的研究细胞凋亡的研究 6.蛋白工程新技术蛋白工程新技术 7.转基因动物和基因敲除动物模型的应转基因动物和基因敲除动物模型的应 用用 8.展望
10、免疫学的发展展望免疫学的发展 基础免疫学方面：基础免疫学方面： 临床免疫学方面：临床免疫学方面： 要求要求 掌握免疫的概念、免疫的三大功能（包掌握免疫的概念、免疫的三大功能（包 括异常情况）。括异常情况）。 掌握免疫应答的类型、固有免疫和适应掌握免疫应答的类型、固有免疫和适应 免疫的比较（特征、组成）。免疫的比较（特征、组成）。 熟悉对免疫学作出巨大贡献的伟人及了熟悉对免疫学作出巨大贡献的伟人及了 解免疫学发展史解免疫学发展史 第二章第二章 抗抗 原原 （antigenantigen，AgAg） 第一节第一节 抗原的概念抗原的概念 1.概念概念 能刺激机体免疫系统启动免疫应答能刺激机体免疫系统
11、启动免疫应答，并能与并能与 相应的免疫应答产物在体内或体外发生特异相应的免疫应答产物在体内或体外发生特异 性结合的物质性结合的物质，即即抗原抗原。 2. 特性特性 （1）免疫原性免疫原性 （2）免疫反应性免疫反应性 抗原性抗原性 (免疫反应性免疫反应性) 免疫原性免疫原性 抗体和致敏淋巴细胞抗体和致敏淋巴细胞 机 体 机 体 3. 相关名词术语 半抗原半抗原 只有免疫反应性，而无免疫原性的小分 子物质。如药物、多糖、类脂等。 载体载体 赋予半抗原具有免疫原性的蛋白质分子， 即为载体。 半抗原 结合 某些蛋白质 抗原（完全抗原完全抗原） 载体载体(Carrier，C) ：大分子：大分子，Pro.
12、等等 半抗原半抗原(Hapten，H)： H1、H2、H3 完全抗原完全抗原(Ag) = C + nH 第二节第二节 影响抗原分子免疫原性的影响抗原分子免疫原性的 因素因素 一一、异物性异物性 1.抗原与自身成分相异（异种物质、异体 物质） 2.未与宿主胚胎期免疫细胞接触过的自身 物质。（隔绝的自身成分和修饰的自身 成分） 二二、理化状态理化状态 ( (一一) )化学性质化学性质 天然抗原多为大分子有机物天然抗原多为大分子有机物。一般一般蛋白蛋白 质质是良好的抗原是良好的抗原。 多糖及多肽也具有一定的免疫原性多糖及多肽也具有一定的免疫原性。 （二二）分子量大小分子量大小 要求分子量一般在要求分
13、子量一般在10.0kD以上以上。 （三三）化学结构的复杂性化学结构的复杂性 必须有较复杂的化学组成和特殊的化学必须有较复杂的化学组成和特殊的化学 基团基团（要含有大量的要含有大量的芳香族氨基酸芳香族氨基酸）。 （四四）物理状态物理状态 聚合状态聚合状态的蛋白质较其单体免疫原性强的蛋白质较其单体免疫原性强， 颗粒性颗粒性抗原强于可溶性抗原抗原强于可溶性抗原。 （五五）分子结构和易接近性分子结构和易接近性 分子结构是指抗原分子中一些特殊化学分子结构是指抗原分子中一些特殊化学 基团的基团的立体构象立体构象。 易接近性易接近性是指抗原表面这些特殊的化学是指抗原表面这些特殊的化学 基团与淋巴细胞表面相应
14、受体相互接触基团与淋巴细胞表面相应受体相互接触 的难易程度的难易程度。 易接近性常与这些化学基团在抗原分子易接近性常与这些化学基团在抗原分子 中分布的部位有关中分布的部位有关。 三三、机体因素、机体因素 遗传遗传、年龄年龄、生理状态生理状态、个体差异等因素个体差异等因素 抗原进入机体的方式和途径也有关。 四四、抗原进入机体的方式抗原进入机体的方式 抗原进入机体的数量抗原进入机体的数量、途径途径、两次免疫间两次免疫间 的时间间隔的时间间隔、次数以及免疫佐剂类型等都次数以及免疫佐剂类型等都 影响机体对抗原的应答影响机体对抗原的应答。 第三节第三节 抗原的特异性与交叉反抗原的特异性与交叉反 应应 特
15、异性既表现在免疫原性上特异性既表现在免疫原性上，也表现在也表现在 免疫反应性上免疫反应性上。 特异性的物质基础是抗原表位或抗原决特异性的物质基础是抗原表位或抗原决 定簇定簇。 一一、表位或抗原决定簇表位或抗原决定簇 1.概念概念 表 位表 位 （ epitope ） 或 抗 原 决 定 簇或 抗 原 决 定 簇 （ antigenic determinant）是指存在于抗是指存在于抗 原分子中决定抗原特异性的特殊化学基原分子中决定抗原特异性的特殊化学基 团团。其其性质性质、数量和空间构象数量和空间构象决定了抗决定了抗 原的特异性原的特异性。 抗原籍表位结合抗原籍表位结合 相应淋巴细胞相应淋巴细
16、胞 表面受体表面受体 相应抗体相应抗体 表位表位是免疫细胞识别的标志及免疫反应是免疫细胞识别的标志及免疫反应 具有特异性的物质基础具有特异性的物质基础。 2 2. .种类种类 分两类分两类 ( (1 1) )构象表位构象表位（决定簇决定簇） 序列上不相连的多肽或多糖序列上不相连的多肽或多糖，由空间由空间 构象形成的；构象形成的； 一般位于抗原分子的表面一般位于抗原分子的表面。 易被相应的淋巴细胞识别易被相应的淋巴细胞识别，启动免疫启动免疫 应答应答，称为功能性表位称为功能性表位。 （2）顺序顺序表位表位（决定簇决定簇） 一段顺序相连的氨基酸序列，又称线性 决定簇； 多存在于抗原分子的内部。 一
17、般不能引起免疫应答，称为隐蔽性表隐蔽性表 位位。 3.抗原结合价抗原结合价 能和相应抗体结合的功能性表位的数目。 半抗原为单价，天然抗原为多价。 二、二、T细胞表位与细胞表位与B细胞表位细胞表位 实验实验： BSA 免疫动物免疫动物 抗抗BSA抗体抗体 针对针对BSA的效的效 应淋巴细胞应淋巴细胞 天然天然BSA 结合抗结合抗BSA的抗体的抗体 刺激刺激T细胞增殖细胞增殖 加热变性加热变性BSA 不结合抗不结合抗BSA抗体抗体 刺激刺激T细胞增殖细胞增殖 表明表明TSA中含有两类不同性质的表位中含有两类不同性质的表位，分别分别 称为称为T细胞表位和细胞表位和B细胞表位细胞表位。 1. B细胞表
18、位细胞表位 （B细胞决定基细胞决定基） 构象决定簇或顺序决定簇；构象决定簇或顺序决定簇； 一般存在于抗原分子表面或转折处一般存在于抗原分子表面或转折处，呈呈 三级结构三级结构。 可直接与可直接与B细胞抗原受体细胞抗原受体（BCR）结合结合， 被被B细胞识别细胞识别。 2. T细胞表位细胞表位 顺序决定簇；顺序决定簇； 存在抗原分子的任何部位；存在抗原分子的任何部位； 需经抗原递呈细胞需经抗原递呈细胞（APC）加工处理加工处理， 并与其并与其MHC类分子结合后类分子结合后，才能与才能与T细细 胞抗原受体胞抗原受体（TCR）结合结合，被被T细胞识别细胞识别。 表表3-1 T细胞表位和细胞表位和B细
19、胞表位的特性比较细胞表位的特性比较 T细胞表位细胞表位 B细胞表位细胞表位 表面受体表面受体 TCR BCR MHC分子分子 必需必需 无需无需 表位性质表位性质 主要是线性短肽主要是线性短肽 天然多肽天然多肽,多糖多糖 表位大小表位大小 8-12个个aa （CD8+Tc） 5-15个个aa,核苷酸核苷酸 12-17个个aa(CD4+ Th) 或或5-7个单糖个单糖 表位类型表位类型 线性表位线性表位 构象和线性表位构象和线性表位 表位位置表位位置 抗原分子任意部位抗原分子任意部位 抗原分子表面抗原分子表面 抗原种类抗原种类 TD-Ag TD-Ag + TI-Ag 三、三、半抗原半抗原-载体效
20、应载体效应 半抗原半抗原+蛋白质载体蛋白质载体 人工复合抗原人工复合抗原 免疫免疫 动物动物 产生针对载体产生针对载体 蛋白的抗体蛋白的抗体 产生针对半产生针对半 抗原的抗体抗原的抗体 在免疫应答中在免疫应答中，B细胞识别半抗原细胞识别半抗原，T细胞细胞 识别载体表位识别载体表位。并以此将并以此将T、B细胞连接起细胞连接起 来来，共同发挥效应共同发挥效应。 抗原抗原 四、抗原抗体反应的特异性抗原抗体反应的特异性 1.含有不同化学基团的复合抗原只能与相 应抗体特异性结合。 2. 同种化学基团由于连接位置不同所获 得抗体也只能与相应抗原发生强结合反 应。 3. 同种化学基团的空间构象不同特异性 亦
21、不同。 五五、共同抗原和交叉反应共同抗原和交叉反应 共同抗原：共同抗原： 两种不同的物质间有相同或相似的表位 （抗原决定簇），称为共同抗原。 交叉反应交叉反应： 抗体与具有相同或相似表位的其他抗原 之间的反应，称交叉反应。 特异性特异性 反应反应 第四节第四节 抗原的分类抗原的分类 一一、根据抗原与机体的亲缘关系分类根据抗原与机体的亲缘关系分类 1. 异种抗原异种抗原 2. 同种异型抗原同种异型抗原 3. 自身抗原自身抗原 二二、根据抗原刺激机体发生免疫应答过根据抗原刺激机体发生免疫应答过 程中是否需要程中是否需要T细胞的协助分类细胞的协助分类 1.胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原 （thymus
22、 dependent antigen，TD-Ag） 2.胸腺非依赖性抗原胸腺非依赖性抗原 （thymus independent antigen，TI-Ag） 三三、依据抗原是否在抗原提呈细胞内合成依据抗原是否在抗原提呈细胞内合成 1. 外源性抗原外源性抗原 2. 内源性抗原内源性抗原 三三、其他分类方法其他分类方法 1.根据抗原组成不同分根据抗原组成不同分 蛋白质抗原蛋白质抗原、脂蛋白抗原等脂蛋白抗原等 2.根据抗原性质分根据抗原性质分 全抗原全抗原、半抗原半抗原 3.根据抗原获得方式分根据抗原获得方式分 天然抗原天然抗原、人工抗原和合成抗原等人工抗原和合成抗原等 第五第五节 医学上重要的抗
23、原物质 一、病原微生物及其代谢产物一、病原微生物及其代谢产物 各种病原微生物的化学组成复杂，是含有多各种病原微生物的化学组成复杂，是含有多 种抗原决定簇的复合物。种抗原决定簇的复合物。 细菌的代谢产物有些也是良好的抗原，如细细菌的代谢产物有些也是良好的抗原，如细 菌外毒素。菌外毒素。 外毒素外毒素 机体机体 产生抗毒素抗毒素 注入注入 甲醛脱毒甲醛脱毒 类毒素类毒素 （失去毒性，保留免疫原性）（失去毒性，保留免疫原性） 二、动物免疫血清二、动物免疫血清 动物免疫血清对人体具有动物免疫血清对人体具有两重性两重性。 提供了特异性抗体，中和细菌的外毒素，防治疾病。提供了特异性抗体，中和细菌的外毒素，
24、防治疾病。 是异种蛋白质，可引起超敏反应。是异种蛋白质，可引起超敏反应。 类毒素类毒素 免疫动物免疫动物 （动物免疫血清）动物免疫血清） 注入注入 人体人体 动物血清中含大量抗毒素 （ 特异性治疗和紧急预防用特异性治疗和紧急预防用） 三、三、异嗜性抗原异嗜性抗原（Forssman 抗原）抗原） 概念概念：是一类与种属特异性无关，存在于不同：是一类与种属特异性无关，存在于不同 种系生物间的共同抗原。种系生物间的共同抗原。 如：溶血性链球菌的多糖抗原或蛋白质抗原与如：溶血性链球菌的多糖抗原或蛋白质抗原与 人的心肌、心瓣膜或肾小球基底膜之间；人的心肌、心瓣膜或肾小球基底膜之间； 大肠杆菌大肠杆菌O1
25、4型的脂多糖与人的结肠粘膜之间；型的脂多糖与人的结肠粘膜之间； 肺炎支原体与链球菌肺炎支原体与链球菌MG株之间等。株之间等。 四、同种异型抗原四、同种异型抗原 红细胞抗原（红细胞抗原（ABO血型系统、血型系统、RH血型系统）、血型系统）、 白细胞抗原、免疫球蛋白的抗原性白细胞抗原、免疫球蛋白的抗原性 五、自身抗原五、自身抗原 能引起自体发生免疫应答的自身成分称为自身能引起自体发生免疫应答的自身成分称为自身 抗原。抗原。 六、六、肿瘤抗原肿瘤抗原 细胞在癌变过程中出现的新抗原及过度表达的细胞在癌变过程中出现的新抗原及过度表达的 抗原物质的总称。抗原物质的总称。 可分为可分为肿瘤特异性抗原肿瘤特异
26、性抗原和和肿瘤相关抗原肿瘤相关抗原。 七、超抗原（超抗原（superantigen，SAg） 1.概念概念 一类可直接结合抗原受体，只需极低浓度即可一类可直接结合抗原受体，只需极低浓度即可 激活激活2%20%T细胞或细胞或B细胞克隆，并诱导强细胞克隆，并诱导强 烈免疫应答的物质。即烈免疫应答的物质。即超抗原超抗原。 2.种类种类 （1）根据激活的细胞分）根据激活的细胞分 T细胞超抗原细胞超抗原 B细胞超抗原细胞超抗原 （2）根据化学成分分）根据化学成分分 细菌性超抗原细菌性超抗原 革兰阳性菌产生的外毒素革兰阳性菌产生的外毒素 病毒性超抗原病毒性超抗原 分内源性和外源性分内源性和外源性 3.作用
27、特点作用特点 （1）无需抗原加工与提呈，可直接与）无需抗原加工与提呈，可直接与 MHC类分子结合。类分子结合。 （2）形成）形成TCRV-超抗原超抗原- MHC类分类分 子复合物。子复合物。 （3）无）无MHC限制性限制性 （4）诱导的）诱导的T细胞应答是通过分泌大量细胞应答是通过分泌大量 细胞因子而参与某些病理生理过程的发细胞因子而参与某些病理生理过程的发 生与发展。生与发展。 4.生物学意义生物学意义 （1）毒性作用与诱导炎症反应）毒性作用与诱导炎症反应 （2）自身免疫病）自身免疫病 （3）免疫抑制）免疫抑制 八八、丝裂原（有丝分裂原）丝裂原（有丝分裂原） 可致细胞发生有丝分裂，进而增殖得
28、名。可致细胞发生有丝分裂，进而增殖得名。 在体外：可以非特异性地刺激多克隆的在体外：可以非特异性地刺激多克隆的 淋巴细胞活化（使静止的淋巴细胞转化淋巴细胞活化（使静止的淋巴细胞转化 为淋巴母细胞）。为淋巴母细胞）。 如植物血凝素、刀豆蛋白如植物血凝素、刀豆蛋白A、细菌脂多糖、细菌脂多糖 和聚合鞭毛素等。和聚合鞭毛素等。 第六节第六节 佐佐 剂剂 是一种非特异性免疫增强剂，预先或同是一种非特异性免疫增强剂，预先或同 抗原一齐注射到机体，能增强对该抗原抗原一齐注射到机体，能增强对该抗原 的免疫应答或改变免疫应答的类型。的免疫应答或改变免疫应答的类型。 一、种类一、种类 1.无机佐剂无机佐剂 氢氧化
29、铝、明矾氢氧化铝、明矾 2.有机佐剂有机佐剂 微生物极其代谢产物微生物极其代谢产物 3.合成佐剂合成佐剂 多聚肌苷酸、胞苷酸多聚肌苷酸、胞苷酸 4.弗氏佐剂弗氏佐剂 不完全佐剂、完全佐剂不完全佐剂、完全佐剂 5.新型佐剂新型佐剂 C3d、Cpg基序、纳米颗粒基序、纳米颗粒 二、佐剂的作用机理二、佐剂的作用机理 1.改变抗原的物理性状改变抗原的物理性状 2.使抗原易被吞噬细胞吞噬使抗原易被吞噬细胞吞噬 3.促进淋巴细胞增殖、分化，从而增强机促进淋巴细胞增殖、分化，从而增强机 体的免疫应答。体的免疫应答。 要求要求 掌握抗原的概念、特性掌握抗原的概念、特性 掌握概念：掌握概念：半抗原、完全抗原、抗
30、原表位、半抗原、完全抗原、抗原表位、 T、B细胞表位、免疫原性、免疫反应性、细胞表位、免疫原性、免疫反应性、 TD-Ag、TI-Ag、交叉反应、共同抗原、交叉反应、共同抗原、 异嗜性抗原、异嗜性抗原、 超抗原、佐剂、丝裂原超抗原、佐剂、丝裂原 掌握影响抗原分子免疫原性的因素掌握影响抗原分子免疫原性的因素 掌握掌握T与与B细胞表位、细胞表位、TD-Ag与与TI-Ag比较比较 熟悉熟悉超抗原、普通抗原、丝裂原的异同点超抗原、普通抗原、丝裂原的异同点 第三章第三章 免疫球蛋白免疫球蛋白 （immunoglobulin，Ig） 1.抗体（antibody，Ab） 概念：概念： B B细胞在抗原的刺激下
31、分化为浆细胞细胞在抗原的刺激下分化为浆细胞， 产生具有与相应抗原发生特异性结产生具有与相应抗原发生特异性结 合反应的免疫球蛋白合反应的免疫球蛋白，称为称为抗体抗体。 存在部位：存在部位： 血清血清、其他体液或外分泌液中其他体液或外分泌液中。 将抗体介导的免疫称为将抗体介导的免疫称为体液免疫体液免疫。 将含有抗体的血清称为将含有抗体的血清称为抗血清抗血清或或免疫血免疫血 清清。 电泳区带：大部分在电泳区带：大部分在 区带区带，故曾有故曾有 球蛋白球蛋白（或或丙种球蛋白丙种球蛋白）之称之称。 2.免疫球蛋白 具有抗体活性或化学结构与抗体相具有抗体活性或化学结构与抗体相 似的球蛋白统称为似的球蛋白统
32、称为免疫球蛋白免疫球蛋白。 Ig=Ab+化学结构类似物化学结构类似物 Ab=Ig Ig Ab 第一节第一节 免疫球蛋白的分子结构免疫球蛋白的分子结构 由由二硫键二硫键相连的四条对称的多肽链构成的相连的四条对称的多肽链构成的单单 体体。形成一形成一“Y Y”字形结构字形结构。 重链重链 轻链轻链 一、免疫球蛋白的基本结构免疫球蛋白的基本结构 （一一）重链与轻链重链与轻链 1 1. .重链重链（heavyheavy chainchain，H H链链） 450450550550个氨基酸残基个氨基酸残基，分子量约分子量约5555 7575kDkD。 根据根据IgIg重链抗原性的差异重链抗原性的差异，I
33、gIg可分为五类可分为五类 即即 IgGIgG、IgMIgM、IgAIgA、IgDIgD、IgEIgE， 相应相应H H链为链为 、 、 、 及及 链链。 2. 轻链轻链 轻链为重链的轻链为重链的1/2，约由，约由214个氨基酸组成。个氨基酸组成。 根据轻链的不同，分为根据轻链的不同，分为、两型。两型。 正常人血清正常人血清Ig的的:=2 :1 天然的天然的Ig单体结构中，两条重链单体结构中，两条重链同类同类，两，两 条轻链条轻链同型同型。 （二）可变区和恒定区（二）可变区和恒定区 1.1.可变区（可变区（variable regionvariable region，V V区）区） 近近N N
34、端端的的1 1/ /2 2 L L链和链和1 1/ /4 4（或或1 1/ /5 5）H H链链，氨氨 基酸的组成及序列变化较大基酸的组成及序列变化较大，而得名而得名。 高变区高变区（hypervariablehypervariable regionregion，HVRHVR） V区内区内变化最为剧烈变化最为剧烈的特定部位的特定部位。L链链3 个个，H链链3个个。 因其在空间因其在空间结构结构上可与抗原决定簇形成上可与抗原决定簇形成 精 密的精 密的互 补互 补，故 又称故 又称互 补性决 定 区互 补性决 定 区 （complementarity determing region，CDR）
35、不同不同Ig分子在超变区结构上各自具有独分子在超变区结构上各自具有独 特的氨基酸排序和构型特点特的氨基酸排序和构型特点，也称为也称为Ig 分子的分子的独特型独特型或或独特型决定簇独特型决定簇。 超变区超变区、互补性决定区互补性决定区和和独特型决定簇独特型决定簇 指的是指的是Ig分子中的同一结构部位分子中的同一结构部位，只是只是 从不同的角度阐述而已从不同的角度阐述而已。 骨架区骨架区（frameworkframework regionregion，FRFR） IgIg分子分子V V区超变区之外的部位区超变区之外的部位，其氨基酸其氨基酸 组成及排列相对保守组成及排列相对保守。 作用：主要是稳定作
36、用：主要是稳定CDRCDR的空间构型的空间构型，以利以利 IgCDRIgCDR与抗原表位精细的特异性结合与抗原表位精细的特异性结合。 2.2.恒定区恒定区（constant regionconstant region，C C区）区） 近近C C端的端的1/2 L1/2 L链及链及3/43/4（或（或4/54/5）H H链链。 氨基酸组成在同一物种的同一类氨基酸组成在同一物种的同一类IgIg中相中相 对稳定。对稳定。 （三）其他结构 1 1. .J J链链（jioningjioning chainchain，J J链链） 由浆细胞合成由浆细胞合成。 主要作用：在主要作用：在H H链的羧基端将链的
37、羧基端将IgIg单体连接单体连接 成双体或多聚体成双体或多聚体，起稳定多聚体结构及参起稳定多聚体结构及参 与体内运转的作用与体内运转的作用。 2.分泌片分泌片（secretorysecretory piecepiece，SPSP） 由粘膜上皮细胞合成由粘膜上皮细胞合成。 是分泌型是分泌型IgAIgA（SIgASIgA）的结构成分的结构成分。 作用：保护作用：保护SIgASIgA抵抗外分泌液中蛋白酶抵抗外分泌液中蛋白酶 的降解作用和介导多聚的降解作用和介导多聚IgAIgA向粘膜上皮外向粘膜上皮外 主动输送的作用。主动输送的作用。 二、免疫球蛋白的功能区（结构域）二、免疫球蛋白的功能区（结构域）
38、约由约由110110个氨基酸组成个氨基酸组成。由链内二硫键连接由链内二硫键连接 并经并经 - -片层折叠形成的具有特定功能的球片层折叠形成的具有特定功能的球 形结构域形结构域，称为称为IgIg的功能区的功能区或或结构域结构域。 （一）功能区的名称 L L链：链：VLVL、CLCL H H链：链：CHCH1 1、CHCH2 2、CHCH3 3、CHCH4 4（IgMIgM和和IgEIgE有有） 桶状结构或桶状结构或三明治结构三明治结构 （二）功能区的功能 1 1. .VLVL、VHVH 特异性识别和结合抗原特异性识别和结合抗原 2 2. .CHCH、CLCL 具有同种异型遗传标记具有同种异型遗传
39、标记 3 3. .IgGIgG的的CHCH2 2和和IgMIgM的的CHCH3 3 具有补体具有补体C C1 1q q的结的结 合点；与合点；与IgGIgG通过胎盘有关通过胎盘有关。 4.CH3/CH4 具有多种细胞具有多种细胞Fc受体结合的受体结合的 功能，不同的功能，不同的Ig在结合不同的细胞时可产在结合不同的细胞时可产 生不同的免疫效应。生不同的免疫效应。 （三）（三）绞链区绞链区（hinge regionhinge region） 位于位于CH1CH1CH2CH2之间。之间。富含脯氨酸富含脯氨酸，对蛋，对蛋 白酶敏感，易伸展弯曲。白酶敏感，易伸展弯曲。 作用：作用： 1.1.弯曲利于弯
40、曲利于V V区与不同距离的抗原表位结区与不同距离的抗原表位结 合合。 2.2.使使IgIg分子发生分子发生“T T” “Y Y”的构型改变，的构型改变， 暴露补体结合位点。暴露补体结合位点。 “T” “Y” 三、免疫球蛋白的水解片段三、免疫球蛋白的水解片段 （一一）木瓜蛋白酶的水解作用木瓜蛋白酶的水解作用 二个相同的单价抗原结合片二个相同的单价抗原结合片 段段 （fragment of antigen-binding，Fab段）段） 一个可结晶片段一个可结晶片段 （crystalizable fragment，Fc段段） 木瓜蛋木瓜蛋 白酶白酶 水解水解 IgG FabFab段保留了特异性结合
41、抗原的功能。段保留了特异性结合抗原的功能。FcFc段保留段保留 了重链的抗原性和了重链的抗原性和IgIg相应功能区的生物学活性。相应功能区的生物学活性。 （三）意义（三）意义 1.1.有利于阐明有利于阐明IgIg的结构及生物活性的结构及生物活性 2.2.有利于生物制品的生产和纯化，避免超敏反应有利于生物制品的生产和纯化，避免超敏反应 的发生。的发生。 （二）胃蛋白酶的水解作用（二）胃蛋白酶的水解作用 胃蛋白酶胃蛋白酶 水解水解 一个与抗原双价结一个与抗原双价结 合的合的F（ab）2段段 小分子多肽碎片（小分子多肽碎片（pFcpFc） （无生物学活性）（无生物学活性） IgG 第二节 五类免疫球
42、蛋白的特点与功能 一一、IgGIgG 1 1. .单体单体。血清中含量最高血清中含量最高。可分为四个可分为四个 亚类亚类，各亚类的生物学活性有差异各亚类的生物学活性有差异。 2 2. .主要的抗感染抗体主要的抗感染抗体。具有抗菌具有抗菌、抗病抗病 毒毒、中和毒素中和毒素、免疫调理及免疫调理及ADCCADCC作用作用。 3 3. .唯一唯一通过胎盘的抗体通过胎盘的抗体（有自然自动免有自然自动免 疫作用疫作用）。 4 4. .半衰期约半衰期约16162424天天，故临床应用以故临床应用以2 2 3 3重复为宜重复为宜。治疗用的丙球的主要成分为治疗用的丙球的主要成分为 IgGIgG（有人工被动免疫作
43、用有人工被动免疫作用）。 5 5. .可结合可结合SPASPA，以纯化抗体以纯化抗体，用于免疫诊用于免疫诊 断断。 6 6. .某些自身抗体和引起某些自身抗体和引起型超敏反应型超敏反应 的抗体属此类的抗体属此类。 二二、IgMIgM 1 1. .为五聚体为五聚体。又称巨球蛋白又称巨球蛋白。激活补体和激活补体和 免疫调理作用较免疫调理作用较IgGIgG强强。 2 2. .个体发育中合成个体发育中合成最早最早的的IgIg。 3 3. .半衰期较短半衰期较短，有助于感染性疾病的早期有助于感染性疾病的早期 诊断诊断。 4 4. .天然的血型抗体天然的血型抗体。 5 5. .单体的单体的IgMIgM是细
44、胞膜表面型免疫球蛋白是细胞膜表面型免疫球蛋白。 IgM J J 链链 IgM 抗 体 结 构 分分 泌泌 型型 IgM 膜膜 型型 IgM sIgM Iga a Igb b Iga a Igb b 三、三、IgAIgA 1. 1. 有血清型和分泌型。血清型有两个亚类。有血清型和分泌型。血清型有两个亚类。 2 2. . 分泌型分泌型IgAIgA（SIgASIgA）存在于外分泌液中存在于外分泌液中，初初 乳中含量较高乳中含量较高。 3 3. . SIgASIgA的分子结构中有的分子结构中有J J链和链和SPSP。后者是粘膜后者是粘膜 上皮细胞的多聚上皮细胞的多聚IgIg受体受体的胞外区的胞外区。
45、4 4. . SIgASIgA是皮肤和粘膜表面局部抗感染的重要是皮肤和粘膜表面局部抗感染的重要 因素因素（如免疫屏障如免疫屏障、中和病毒及抑制病毒复制中和病毒及抑制病毒复制 的作用的作用）。 四四、IgEIgE 1 1. . 血清中含量极低血清中含量极低。 2 2. . 对肥大细胞及嗜碱性粒细胞有高度的对肥大细胞及嗜碱性粒细胞有高度的 亲和力亲和力。与与型超敏反应的发生有关型超敏反应的发生有关。 3 3. .可能与机体抗寄生虫免疫有关可能与机体抗寄生虫免疫有关。 五五、IgDIgD 1 1. . 血清含量极低血清含量极低。 2 2. . 对蛋白酶敏感对蛋白酶敏感，极易降解极易降解。 第三节第三节 免疫球蛋白的生物学活性免疫球蛋白的生物学活性 一一、IgVIgV区的功能区的功能特异性结合抗原特异性结合抗原 IgIg可特异性识别可特异性识别、结合抗原结合抗原。V V区的区的CDRCDR在在 识别和结合特异性抗原中起决定性作用识别和结合特异性抗原中起决定性作用。 IgIg的的V V区与抗原结合后区与抗原结合后，可通过其可通过其C C区发挥区发挥 作用作用，V V区本身也可中和毒素或阻断病原区本身也可中和毒素或阻断病原 入侵入侵。 二二、IgCIgC区的功能区的功能 （一一）激活补体激活补体 IgMIgM、IgGIgG1 1、IgGIgG2 2和和IgGIgG3 3可通过
