1、免疫系统组成及基本免疫系统组成及基本功能功能21.医学免疫学基本概念医学免疫学基本概念2.免疫学发展简史及发展趋势免疫学发展简史及发展趋势3.免疫系统组成及基本功能免疫系统组成及基本功能4.医学免疫学学习方法医学免疫学学习方法Introduction免疫系统组成及基本功能31.医学免疫学基本概念医学免疫学基本概念免疫、免疫学和医学免疫学免疫、免疫学和医学免疫学 免疫：免除疾病（传染病），对某种疾病具有抵抗力。免疫：免除疾病（传染病），对某种疾病具有抵抗力。n机体通过区别机体通过区别“自己自己”和和“非己非己”，对，对“非己非己”物物质进行识别、应答和予以清除的生物学效应的总和。质进行识别、应答
2、和予以清除的生物学效应的总和。免疫系统组成及基本功能LOGO 第三章第三章 抗抗 原原主主 讲：讲：黎黎 明明4免疫系统组成及基本功能5Contents1.抗原的性质和分子结构基础抗原的性质和分子结构基础2.影响抗原免疫原性的因素影响抗原免疫原性的因素3.抗原的种类抗原的种类4.非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂免疫系统组成及基本功能6Introductionv 抗原（抗原（Antigen,Ag)Antigen,Ag)所有能激活和诱导免疫应答的物质。通常指能所有能激活和诱导免疫应答的物质。通常指能被被T T、B B淋巴细胞表面特异性抗原受体（淋巴细胞表面特异性抗原受体（TCRTCR或或BCR
3、)BCR)识别识别及结合，激活及结合，激活T T、B B细胞增殖、分化、产生免疫应答效细胞增殖、分化、产生免疫应答效应产物（特异性淋巴细胞或抗体），并与效应产物结应产物（特异性淋巴细胞或抗体），并与效应产物结合，进而发挥适应性免疫应答效应的物质。合，进而发挥适应性免疫应答效应的物质。免疫原性免疫原性immunogenicity免疫反应性免疫反应性immunoreactivity免疫系统组成及基本功能7一、抗原的基本特性：免疫原性与免疫反应性一、抗原的基本特性：免疫原性与免疫反应性v 完全抗原完全抗原(complete antigen)(complete antigen)：同时具有同时具有免疫原
4、性免疫原性和和免疫反应性免疫反应性的抗原。的抗原。v 半抗原半抗原(hapten)(hapten)：仅具备仅具备免疫反应性免疫反应性的抗原。的抗原。v 载体（载体（carrier)carrier)第一节第一节 抗原的性质与分子结构基础抗原的性质与分子结构基础免疫系统组成及基本功能8第一节第一节 抗原的性质与分子结构基础抗原的性质与分子结构基础抗原刺激机体产生抗原刺激机体产生适应性免疫应答显适应性免疫应答显示专一性，即某一示专一性，即某一特定抗原只能刺激特定抗原只能刺激机体产生针对该抗机体产生针对该抗原的原的 活化活化T/B细胞细胞或抗体。或抗体。适应性免疫应答适应性免疫应答的抗原特异性的抗原特
5、异性抗原与免疫应答效抗原与免疫应答效应产物发生结合显应产物发生结合显示专一性。即抗原示专一性。即抗原仅能与该淋巴细胞仅能与该淋巴细胞或抗体发生特异性或抗体发生特异性结合。结合。免疫系统组成及基本功能9三、决定抗原特异性的分子结构基础：抗原表位三、决定抗原特异性的分子结构基础：抗原表位1.1.抗原表位的概念：抗原表位的概念：又称为抗原决定基（又称为抗原决定基（antigenic determinant)antigenic determinant)。是抗原分子中决定免疫应答特异性的特殊化学基团，是是抗原分子中决定免疫应答特异性的特殊化学基团，是抗原与抗原与T/BT/B细胞抗原受体细胞抗原受体(TC
6、R/BCR)(TCR/BCR)或抗体特异性结合的或抗体特异性结合的最小结构与功能单位。最小结构与功能单位。n组成：组成：5-155-15个氨基酸残基、多糖残基、核苷酸等个氨基酸残基、多糖残基、核苷酸等抗原结合价：抗原结合价：第一节第一节 抗原的性质与分子结构基础抗原的性质与分子结构基础免疫系统组成及基本功能10三、决定抗原特异性的分子结构基础：抗原表位三、决定抗原特异性的分子结构基础：抗原表位1.1.抗原表位的概念抗原表位的概念2.2.抗原表位的类别抗原表位的类别第一节第一节 抗原的性质与分子结构基础抗原的性质与分子结构基础免疫系统组成及基本功能11免疫系统组成及基本功能1212溶酶体溶酶体M
7、IICIi:Ia-associated invariant chainMIIC:MHC class II compartmentCLIP:class II-associated invariant chain peptide免疫系统组成及基本功能13免疫系统组成及基本功能TCR14免疫系统组成及基本功能15Membrane Ig (mIg)Secreted IgBCR免疫系统组成及基本功能16BCR或抗体结合抗原表位或抗体结合抗原表位免疫系统组成及基本功能17三、决定抗原特异性的分子结构基础：抗原表位三、决定抗原特异性的分子结构基础：抗原表位2.2.类别：类别：第一节第一节 抗原的性质与分子结
8、构基础抗原的性质与分子结构基础顺序表位顺序表位构象表位构象表位 图图3-1 抗原分子中的线性和构象表位抗原分子中的线性和构象表位免疫系统组成及基本功能18三、决定抗原特异性的分子结构基础：抗原表位三、决定抗原特异性的分子结构基础：抗原表位2.2.类别：类别：第一节第一节 抗原的性质与分子结构基础抗原的性质与分子结构基础B B细胞表位细胞表位T T细胞表位细胞表位顺序表位顺序表位构象表位构象表位 免疫系统组成及基本功能19免疫系统组成及基本功能20T细胞表位细胞表位B细胞表位细胞表位识别表位受体识别表位受体TCRBCRMHC分子参与分子参与必需必需无需无需表位性质表位性质蛋白多肽蛋白多肽蛋白多肽
9、、多糖、脂多糖、蛋白多肽、多糖、脂多糖、核酸等核酸等表位大小表位大小8-10aa（CD8+T细胞表位）细胞表位）13-17aa(CD4+T细胞表位）细胞表位）5-15个个aa表位类型表位类型线性表位线性表位构象表位或线性表位构象表位或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通常位于抗原分子表面通常位于抗原分子表面表表3-1 T3-1 T细胞表位与细胞表位与B B细胞表位特性的比较细胞表位特性的比较第一节第一节 抗原的性质与分子结构基础抗原的性质与分子结构基础免疫系统组成及基本功能21四、半抗原四、半抗原-载体效应载体效应v 定义：表位与蛋白质载体偶联后，可诱导出抗半定义：表位与
10、蛋白质载体偶联后，可诱导出抗半 抗原抗体。抗原抗体。v 机制：机制：完全抗原：半抗原完全抗原：半抗原 载体表位载体表位 B B细胞识别细胞识别 T T细胞识别细胞识别第一节第一节 抗原的性质与分子结构基础抗原的性质与分子结构基础免疫系统组成及基本功能22五、共同抗原表位与交叉反应五、共同抗原表位与交叉反应v 交叉反应：某些抗原诱生的特异性抗体或活化淋交叉反应：某些抗原诱生的特异性抗体或活化淋巴细胞不仅可与自身抗原表位特异性结合，还可巴细胞不仅可与自身抗原表位特异性结合，还可以与其他抗原中相同或相似的表位反应。以与其他抗原中相同或相似的表位反应。v 共同抗原表位：不同抗原分子间相同或相似的抗共同
11、抗原表位：不同抗原分子间相同或相似的抗原表位。原表位。第一节第一节 抗原的性质与分子结构基础抗原的性质与分子结构基础免疫系统组成及基本功能23免疫系统组成及基本功能24五、共同抗原表位与交叉反应五、共同抗原表位与交叉反应v 临床应用：临床应用：协助实验室诊断协助实验室诊断原发性非典型肺炎：MG株链球菌+肺炎支原体病人血清+阐述发病机制阐述发病机制A族链球菌：肾小球基底膜急性肾小球肾炎链球菌蛋白质Ag(M蛋白）：心肌成分风心病第一节第一节 抗原的性质与分子结构基础抗原的性质与分子结构基础免疫系统组成及基本功能25第二节第二节 影响抗原免疫原性的因素影响抗原免疫原性的因素1抗原的理化抗原的理化与结
12、构性质与结构性质2宿主的特性宿主的特性3抗原进入机抗原进入机体的方式体的方式免疫系统组成及基本功能26一、抗原分子的理化与结构性质一、抗原分子的理化与结构性质异物性异物性化学属性化学属性分子量和分子分子量和分子结构结构物理性状物理性状分子构象和易接近性分子构象和易接近性免疫系统组成及基本功能27一、抗原分子的理化与结构性质一、抗原分子的理化与结构性质1.1.异物性：抗原与所刺激的机体自身物质的差异。异物性：抗原与所刺激的机体自身物质的差异。存在于：存在于：异种之间异种之间 同种异体间同种异体间 自身性：自身性：自身蛋白结构改变自身蛋白结构改变免疫豁免区的物质免疫豁免区的物质免疫系统组成及基本功
13、能28一、抗原分子的理化与结构性质一、抗原分子的理化与结构性质异物性异物性化学属性化学属性分子量和分子分子量和分子结构结构物理性状物理性状分子构象和易接近性分子构象和易接近性免疫系统组成及基本功能29半抗原半抗原与针对氨苯磺酸的血清与针对氨苯磺酸的血清抗体的反应强度抗体的反应强度氨苯磺酸氨苯磺酸+氨苯磺酸氨苯磺酸+氨苯甲酸氨苯甲酸+/-NH2COOHNH2AsO3HNH2SO3H表表3-2 3-2 化学基团的化学基团的性质性质对抗原表位免疫反应性的影响对抗原表位免疫反应性的影响一、抗原分子的理化与结构性质一、抗原分子的理化与结构性质免疫系统组成及基本功能30半抗原半抗原与针对间位氨苯磺酸的血与
14、针对间位氨苯磺酸的血清抗体的反应强度清抗体的反应强度间位氨苯磺酸间位氨苯磺酸+对位氨苯磺酸对位氨苯磺酸+/-邻位氨苯磺酸邻位氨苯磺酸+表表3-3 3-3 化学基团的化学基团的位置位置对抗原表位免疫反应性的影响对抗原表位免疫反应性的影响NH2SO3HNH2SO3HNH2SO3H一、抗原分子的理化与结构性质一、抗原分子的理化与结构性质免疫系统组成及基本功能31免疫系统组成及基本功能32一、抗原分子的理化与结构性质一、抗原分子的理化与结构性质异物性异物性化学属性化学属性分子量和分子结构分子量和分子结构物理性状物理性状分子构象和易接近性分子构象和易接近性免疫系统组成及基本功能33第二节第二节 影响抗原
15、免疫原性的因素影响抗原免疫原性的因素1抗原的理化抗原的理化与结构性质与结构性质2宿主的特性宿主的特性3抗原进入机抗原进入机体的方式体的方式免疫系统组成及基本功能34第二节第二节 影响抗原免疫原性的因素影响抗原免疫原性的因素遗传因素遗传因素宿主的特性宿主的特性年龄、性别与年龄、性别与健康状态健康状态免疫系统组成及基本功能35第二节第二节 影响抗原免疫原性的因素影响抗原免疫原性的因素1抗原的理化抗原的理化与结构性质与结构性质2宿主的特性宿主的特性3抗原进入机抗原进入机体的方式体的方式免疫系统组成及基本功能37第三节第三节 抗原的种类抗原的种类一、根据诱生抗体时是否需要一、根据诱生抗体时是否需要Th
16、细胞参与分类细胞参与分类1.胸腺依赖抗原（胸腺依赖抗原（thymus-dependent antigen,TD-Ag)2.非胸腺依赖抗原（非胸腺依赖抗原（thymus-independent antigen,TI-Ag)免疫系统组成及基本功能38第三节第三节 抗原的种类抗原的种类TD-AgTI-Ag结构特点结构特点复杂、含多种表位复杂、含多种表位含单一表位含单一表位表位组成表位组成B细胞和细胞和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MHC限制性限制性有有无无激活的激活的B细胞细胞B2B1免疫应答类型免疫应答类型体液免疫和细胞免疫体液免疫和细胞免疫体液免疫
17、体液免疫抗体类型抗体类型IgM、IgG、IgA等等IgM免疫记忆免疫记忆有有无无表表3-4 TD-Ag和和TI-Ag的特性比较的特性比较免疫系统组成及基本功能39第三节第三节 抗原的种类抗原的种类一、根据诱生抗体时是否需要一、根据诱生抗体时是否需要Th细胞参与分类细胞参与分类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类免疫系统组成及基本功能40异嗜性异嗜性抗原抗原异种抗原异种抗原同种异同种异型抗原型抗原自身抗原自身抗原独特型独特型抗原抗原根据抗原与机体的亲根据抗原与机体的亲缘关系分类缘关系分类第二节第二节 影响抗原免疫原性的因素影响抗原免疫原性的因素免疫系统组成及基本功能4
18、1第三节第三节 抗原的种类抗原的种类一、根据诱生抗体时是否需要一、根据诱生抗体时是否需要Th细胞参与分类细胞参与分类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类三、根据抗原提呈细胞内抗原的来源分类三、根据抗原提呈细胞内抗原的来源分类 内源性抗原内源性抗原 外源性抗原外源性抗原免疫系统组成及基本功能42免疫系统组成及基本功能43第三节第三节 抗原的种类抗原的种类一、根据诱生抗体时是否需要一、根据诱生抗体时是否需要Th细胞参与分类细胞参与分类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类三、根据抗原提呈细胞内抗原的来源分类三、根据抗原提呈细胞内抗原的来源分类四
19、、其他分类四、其他分类免疫系统组成及基本功能44第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂一、超抗原（一、超抗原（superantigen,SAg）定义：定义：极低浓度（极低浓度（1-10ng/ml)即可非特异性激活人体总即可非特异性激活人体总T细胞细胞库中库中2-20%的的T细胞克隆，产生极强的免疫应答的抗原称细胞克隆，产生极强的免疫应答的抗原称为超抗原。为超抗原。激活激活T细胞机制：细胞机制：免疫系统组成及基本功能45免疫系统组成及基本功能46 特特 点点 超抗原超抗原普通抗原普通抗原 化学性质化学性质 细菌外毒素、逆转录病毒细菌外毒素、逆转录病毒蛋白等蛋白等普通蛋白质、多糖等普通
20、蛋白质、多糖等 MHCMHC结合部位结合部位 螺旋外侧螺旋外侧抗原肽结合槽内部（其氨基酸序抗原肽结合槽内部（其氨基酸序列具高度多态性）列具高度多态性）TCRTCR结合部位结合部位 V链链 V、J及及V、D、J MHCMHC限制性限制性无无有有应答特点应答特点 直接激活大量直接激活大量T T细胞细胞APCAPC处理后激活特异性处理后激活特异性T T细胞细胞 反应细胞反应细胞 CD4CD4+T T细胞细胞T T、B B细胞细胞T T细胞库反应频率细胞库反应频率 1/201/201/51/51/101/106 6 1/101/104 4表表3-5 3-5 超抗原与普通抗原的比较超抗原与普通抗原的比较
21、第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂免疫系统组成及基本功能47第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂一、超抗原（一、超抗原（superantigen,SAgsuperantigen,SAg）二、佐剂（二、佐剂（adjuvantadjuvant）v 定义：定义：预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的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。物质。v 机制：机制：改变抗原物理性状、延缓抗原降解，延长抗原在体内改变抗原物理性状、延缓抗原降解，延长抗原在体内滞留时间滞
22、留时间 刺激抗原提呈细胞，增强其对抗原的处理和提呈能力刺激抗原提呈细胞，增强其对抗原的处理和提呈能力 刺激淋巴细胞的增殖分化，增强和扩大免疫应答。刺激淋巴细胞的增殖分化，增强和扩大免疫应答。免疫系统组成及基本功能48第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂一、超抗原（一、超抗原（superantigen,SAg）二、佐剂二、佐剂（adjuvant)三、丝裂原（三、丝裂原（mitogen)免疫系统组成及基本功能49第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂三、丝裂原（三、丝裂原（mitogen)定义：定义：与淋巴细胞上相应受体结合，刺激静止淋巴细胞转化为与淋巴细胞上相应受体结合
23、，刺激静止淋巴细胞转化为淋巴母细胞和有丝分裂，激活某一类淋巴细胞的全部克淋巴母细胞和有丝分裂，激活某一类淋巴细胞的全部克隆，因而被认为是一种非特异性的淋巴细胞多克隆激活隆，因而被认为是一种非特异性的淋巴细胞多克隆激活剂剂。功能功能：应用于体外免疫功能的检测，即淋巴细胞转化实验应用于体外免疫功能的检测，即淋巴细胞转化实验免疫系统组成及基本功能50人人小鼠小鼠T细胞细胞B细胞细胞T细胞细胞B细胞细胞ConA（刀豆蛋白（刀豆蛋白A)+-+-PHA(植物血凝素）植物血凝素）+-+-PWM（商陆丝裂原）（商陆丝裂原）+-LPS（脂多糖）（脂多糖）-+SPA（葡萄球菌蛋白（葡萄球菌蛋白A)-+-第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂表表3-6 作用于人和小鼠作用于人和小鼠T、B淋巴细胞的丝裂原淋巴细胞的丝裂原免疫系统组成及基本功能
