《2抗原抗体反应2》PPT课件

医 学 微 生 物 学 与 免 疫 学 教 研 室2008-08-25 第 一 章 概 论复 习 总 结 免 疫 的 现 代 概 念 是 指 机 体 免 疫 系 统 具 有 识 别 自 己 和 非 己 并 发 生 特 异 性 免 疫 应 答 ， 排 除 抗 原性 异 物 的 一 种 生 理 功 能 （ 正 免 疫 应 答 ） ； 或被 诱 导 对 此 物 质 处 于 特 异 性 不 活 化 状 态 （ 负免 疫 应 答 ， 免 疫 耐 受 ） 。 免 疫 功 能 -是 指 免 疫 系 统 通 过 识 别 和清 除 异 己 抗 原 过 程 中 所 发 挥 的 各 种 生物 学 效 应 的 总 称 。 免 疫 防 御 免 疫 稳 定 免 疫 监 视 功 能 正 常 表 现 异 常 表 现 免 疫 防 御 抗 病 原 微 生 物 感 染 超 敏 反 应 /免 疫 缺 陷免 疫 稳 定 清 除 损 伤 衰 老 细 胞 自 身 免 疫 病 免 疫 监 视 防 止 细 胞 恶 变 肿 瘤 免 疫 应 答 （ immune response， lr）是 指 免 疫 系 统 接 受 抗 原 分 子 刺 激 后 所 发 生 的 一 系 列反 应 以 排 除 该 抗 原 的 全 过 程 ， 包 括 对 抗 原 分 子 的 识别 、 免 疫 细 胞 的 自 身 活 化 增 殖 、 分 化 及 产 生 效 应 的全 过 程 。识 别 阶 段 -APC（ M） 识 别 、 摄 取 、 递 呈 Ag给 Th/B细 胞活 化 阶 段 -T细 胞 /B细 胞 活 化 、 增 殖 、 分 化效 应 阶 段 -Ab， Th， Tc， 免 疫 记 忆 细 胞 中 枢 免 疫 器 官 是 各 类 免 疫 细 胞 发 生 、 分 化 和 成 熟 的 场 所 ，在 人 类 和 哺 乳 类 动 物 包 括 胸 腺 和 骨 髓 ， 在 鸟 类 则还 包 括 腔 上 囊 。外 周 免 疫 器 官 是 淋 巴 细 胞 和 其 他 免 疫 细 胞 定 居 、 增 殖 以 及产 生 免 疫 应 答 的 场 所 ， 包 括 淋 巴 结 、 脾 脏 和 其 他淋 巴 组 织 ， 如 粘 膜 相 关 淋 巴 组 织 和 皮 肤 相 关 淋 巴组 织 。 胸 腺 （ thymus） 胸 腺 作 为 中 枢 免 疫 器 官 ， 其 功 能 主 要 表 现 在 以 下 两 个 方 面 ： 培 育 和 输 出 成 熟 的 T细 胞 产 生 胸 腺 激 素 皮质皮髓交界髓质皮 质 上 皮 细 胞DC髓 质 上 皮 细 胞巨 噬 细 胞双阴性期双阳性期单阳性期 淋 巴 结 （ lymph nodes， LN） 淋 巴 结 实 质 可 分 为 皮 质 （ 浅 、 深 ） 和 髓 质 （ 索 、窦 ） 两 部 分 ： 浅 皮 质 区 主 要 由 B细 胞 定 居 ， 称 非 胸 腺 依 赖 区 ； 深 皮 质 区 主 要 由 T细 胞 定 居 ， 称 胸 腺 依 赖 区 。 髓 索 中 含 有 B细 胞 ， 浆 细 胞 和 巨 噬 细 胞 等 。 髓 窦 内 为 淋 巴 液 通 道 ， 与 输 出 淋 巴 管 相 通 。 髓 窦 中 有 许 多 巨 噬 细 胞 ， 能 吞 噬 和 清 除 细 菌 等 异物 。 淋 巴 结 的 功 能 ： 淋 巴 细 胞 定 居 的 场 所 产 生 免 疫 应 答 过 滤 和 清 除 异 物 脾 脏 （ spleen） 脾 脏 是 人 体 最 大 的 免 疫 器 官 。 外 包 被 膜 ， 实 质 分 白 髓 和 红 髓 。 白 髓 内 沿 中 央 动 脉 分 布 的 淋 巴 组 织 称 淋 巴 鞘 ， 主 要 由 T细 胞 组 成 ， 为 胸 腺 依 赖 区 。 白 髓 内 有 淋 巴 小 结 和 生 发 中 心 ， 含 大 量 B细 胞 ， 为 非 胸 腺 依 赖 区 。 红 髓 包 括 脾 索 和 脾 窦 ， 脾 索 为 条 索 状 ， 含 大 量 B细 胞 、 浆 细 胞 、 巨 噬 细 胞 和 树 突 状 细 胞 等 。 脾 脏 的 功 能 ： 淋 巴 细 胞 定 居 的 场 所 ， 产 生 免 疫 应 答 ， 血 液 滤 过 作 用 。 粘 膜 相 关 淋 巴 组 织 （ MALT） 在 人 体 的 各 种 腔 道 （ 消 化 道 ， 呼 吸 道 ， 和泌 尿 生 殖 道 等 ） 粘 膜 下 有 大 量 淋 巴 细 胞 聚 集 ，被 称 为 粘 膜 相 关 淋 巴 组 织 （ mucosal associated lymphoid tissue， MALT） 。 T细 胞T细 胞 抗 原 受 体 （ T cell antigen receptor， TCR） CD抗 原 ： CD2、 CD4/CD8、 CD3、 CD28/CTLA-4、 CD40L 有 丝 分 裂 原 受 体 （ PHA、 ConA） ， 病 毒 受 体 （ HIV） B细 胞 B细 胞 抗 原 受 体 （ B cell antigen receptor，BCR） CD抗 原 ： CD19、 CD21、 CD40、CD80/CD86、 CD20 有 丝 分 裂 原 受 体 （ 脂 多 糖lipopolysaccharide， LPS） 免 疫 球 蛋 白 将 具 有 抗 体 活 性 或 化 学 结 构 与 抗 体 相 似 的 球蛋 白 统 称 为 免 疫 球 蛋 白 （ immunoglobulin，Ig） 可 分 外 sIg（ Ab） 和 mIg 人 类 免 疫 球 蛋 白 分 子 分 别 被 称 为 IgM、 IgG、 IgA、 IgD及 IgE。 免 疫 球 蛋 白 的 基 本 结 构 ： 四 肽 链 结 构 由 两 条 相 同 的 轻 链（ Light Chain） 和 两 条相 同 的 重 链 （ heavy chain） 通 过 链 间 二 硫 键连 结 形 成 。 分 子 式 为 ： H2L2 四 条 肽 链 两 端 游 离 的NH 2和 COOH方 向 一 致 分 别命 名 为 N端 和 C端 。 IgG IgA（ sIgA） IgM IgD IgE血 清 含 量 ( mg/ml) 8-16 1.4 -14 0.4-2 0.03-0.4 7-45ng血 清 半 寿 期 （ d） 23 5.8 5.1 2.8 2.3开 始 合 成 时 间 3m 4-6m 胚 胎 后 期 任 何 较 晚特 异 性 结 合 抗 原 + + (+) + + +激 活 补 体 凝 聚 亲 细 胞 性 ADCC 型结 合 SPA 通 过 胎 盘 (黏 膜 ) 胎 盘 (黏 膜 ) 免 疫 学 特 征 再 次 ( 黏 膜 局 部 ) 初 次 B细 胞 型 五 类 IgG的 功 能 补 体 系 统 补 体 是 正 常 存 在 于 人 或 动 物 血 清 中 的 由 30多 种 具 有 酶 活 性 的 可 溶 性 蛋 白 和 膜 结 合 蛋 白 组 成 的 多 分 子 系 统 ， 其 中 包 括 直 接 参 与 补 体 激 活 的 各 种 补 体 固 有 成 分 、 调 控 补 体 激 活 的 各 种 灭 活 因 子 和 抑 制 因 子 及 分 布 于 多 种 细 胞 膜 表 面 的 补 体 受 体 等 三 部 分 组 成 ， 故 称 为 补 体 系 统 （ complement system） 。 补 体 激 活 的 途 径 ： 经 典 途 径 替 代 途 径 M B L途 径补 体 的 生 物 学 功 能 ：细 胞 裂 解 作 用免 疫 复 合 物 的 清 除 作 用 （ 调 理 作 用 、 免 疫 粘 附 作 用 ）炎 症 介 质 （ 敏 毒 素 作 用 、 趋 化 作 用 、 激 肽 样 作 用 ） 细 胞 因 子 的 概 念 细 胞 因 子 （ CK， Cytokine） - 由 活 化 的 免 疫 细胞 （ Mo/M ， T， B， NK） 或 非 免 疫 细 胞 （ 内 皮 C， 表 皮 C，纤 维 母 C） 合 成 分 泌 的 具 有 生 物 学 活 性 的 小 分 子 （ 660KDa）蛋 白 多 肽 物 质 。 功 能 ： 介 导 细 胞 间 的 信 息 交 换 与 相 互 调 节 参 与 免 疫 应 答 与 炎 症 反 应 过 程 与 伤 口 愈 合 ， 造 血 干 细 胞 再 生 和 分 化 密 切 相 关 细 胞 因 子 的 主 要 特 性 理 化 特 性 ： （ 660KDa） 多 肽 、 糖 蛋 白 ， 多 数 为 单 体 。 作 用 方 式 ： 自 分 泌 ， 旁 分 泌 ， 内 分 泌 。 主 要 特 性 ： 与 受 体 结 合 ； 多 效 性 ； 重 叠 性 ； 协 同 性 ； 拮 抗 性 ； 网 络 性 。 细 胞 因 子 的 分 类 1、 白 细 胞 介 素 （ IL-123） 2、 肿 瘤 坏 死 因 子 （ TNF / ） 3、 干 扰 素 （ INF-I/II） 4、 集 落 刺 激 因 子 5、 趋 化 因 子 6、 生 长 因 子 黏 附 分 子 细 胞 黏 附 分 子 （ CAM， cell adhesion molecules ） 是 介 导 细 胞 间 或 细 胞 与 细 胞 外 基 质 间 相 互 结 合 和 黏 附 作 用 的 小 分 子 多 肽 或 糖 蛋 白 的 总 称 。 临 床 免 疫 学 （ medical immunology）-是 将 免 疫 学 基 础 理 论 与 免 疫 学 技 术 相 结 合 ，用 于 研 究 临 床 疾 病 的 免 疫 病 理 机 制 、 诊 断 与鉴 别 诊 断 、 评 价 治 疗 效 果 和 判 定 预 后 的 多 个分 支 学 科 的 总 称 。 感 染 免 疫 学 免 疫 病 理 学 移 植 免 疫 学 肿 瘤 免 疫 学 临 床 免 疫 学 与 免 疫 检 验 -是 医 学 检 验 专 业 的 一 门 重 要 专 业 。 免 疫 检 验 的 一 个 重 要 组 成 部 分 是 研 究 免 疫 学 技 术 在 临 床 领 域 中 的 应 用 。免 疫 检 验 是 利 用 免 疫 检 测 原 理 、 当 代 免 疫 标 记 技 术 、单 抗 技 术 和 计 算 机 应 用 技 术 检 测 ： 免 疫 相 关 物 质（ 免 疫 细 胞 、 免 疫 分 子 ） 和 微 量 物 质（ 激 素 、 酶 、 血 浆 微 量 蛋 白 、 血 液 药 物 浓 度 ）特 点 ： 特 异 性 好 、 敏 感 性 高 、 简 单 、 快 速 、 稳 定 第 二 章 抗 原 抗 体 反 应主 要 内 容 一 、 抗 原 抗 体 反 应 的 原 理 二 、 抗 原 抗 体 反 应 的 特 点 三 、 影 响 抗 原 抗 体 反 应 的 因 素四 、 抗 原 抗 体 反 应 的 类 型 抗 原 抗 体 反 应 (antigen-antibody reaction) 特 异 性 结 合 反 应 发 生 在 体 内 发 生 在 体 外 血 清 学 反 应定 义 第一节抗原抗体反应的原理 抗 原 抗 体 特 异 性 结 合 的 基 础 ： 抗 原 决 定 簇 与 抗 体 超 变 区 分 子 间 的 结构 互 补 性 与 亲 和 性 ， 决 定 于 抗 原 抗 体 分 子空 间 构 型 抗 原 抗 体 结 合 过 程 示 意 图 位 置 接 近 ， 紧 密 接 触两 个 阶 段 ：第 一 阶 段 ： 特 异 结 合 阶 段 ， 反 应 快 ， 不 可 见 反 应第 二 阶 段 :可 见 反 应 阶 段 ， 慢 1、 抗 原 抗 体 结 合 力 2、 亲 和 性 和 亲 和 力 3、 亲 水 胶 体 转 化 为 蔬 水 胶 体 一 、 抗 原 抗 体 的 结 合 力1、 静 电 引 力 2、 范 登 华 力3、 氢 键 结 合 力4、 疏 水 作 用 力 二 、 抗 原 抗 体 的 亲 和 性 和 亲 和 力 亲 和 性 ： 是 抗 体 分 子 上 一 个 抗 原结 合 点 与 对 应 的 抗 原 决 定 簇 之 间 的相 适 应 性 而 存 在 着 的 引 力 ， 这 是 抗原 与 抗 体 之 间 固 有 的 结 合 力 。 亲 和性 越 高 ， 与 抗 原 结 合 越 牢 固 。 K=k1/k2 亲 和 力 （ avidity) 是 指 反 应 系 统 中抗 体 结 合 部 位 与 抗 原 表 位 之 间 结 合 的能 力 ， 与 抗 体 的 结 合 价 直 接 相 关 ， 多价 优 势 。 亲 和 力 越 高 ， 结 合 越 牢 固 。 亲 和 力 与 亲 和 性 、 抗 体 的 结 合 价 和抗 原 的 有 效 决 定 簇 数 目 相 关 。 三 、 亲 水 胶 体 转 化 为 疏 水 胶 体 亲 水 胶 体 ： 血 清 学 反 应 条 件 下 ， 蛋 白 质 分 子 带 电荷 的 残 基 由 于 静 电 作 用 ， 在 蛋 白 质 分 子 周 围 形 成相 反 电 荷 的 电 子 云 ， PH7.4下 带 负 电 的 蛋 白 质 分 子周 围 形 成 水 化 层 ， 加 上 电 荷 相 斥 ， 避 免 了 蛋 白 分子 聚 集 。 为 亲 水 胶 体 。 疏 水 胶 体 ： 当 抗 原 与 抗 体 结 合 后 ， 表 面 电 荷 减 少 ，水 化 层 变 薄 ； 而 且 由 于 抗 原 抗 体 复 合 物 形 成 后 ，与 水 接 触 的 表 面 积 减 少 ， 由 亲 水 胶 体 转 化 为 疏 水胶 体 。 在 电 解 质 作 用 下 ， 各 疏 水 胶 体 之 间 靠 拢 ， 形 成 可见 的 抗 原 抗 体 复 合 物 。 亲 水 胶 体 转 化 为 疏 水 胶 体 示 意 图 亲 水 胶 体 疏 水 胶 体转 化 NaCl 可 见 反 应 第 二 节 抗 原 抗 体 反 应 的 特 点*1.特 异 性 *2.比 例 性 *3.可 逆 性 一 、 特 异 性 *概 念 ： 抗 原 分 子 只 能 与 由 它 刺 激 所 产生 的 抗 体 结 合 而 起 反 应 的 专 一 性 能 。*决 定 因 素 ： 由 抗 原 决 定 簇 和 抗 体 分 子 超变 区 之 间 空 间 结 构 的 互 补 性 决 定 的 。 特 异 性 示 意 图 *交 叉 反 应 (cross reaction) 两 种 不同 的 抗 原 物 质 具 有 部 分 相 同 或 类 似 结构 的 抗 原 决 定 簇 ， 则 可 与 彼 此 相 应 的抗 体 反 应 。 交 叉 反 应 二 、 比 例 性 （ proportionality） *最 适 比 (optimal ratio)或 等 价 点(equivzlence point) 最 迅 速 出 现 沉淀 时 的 抗 原 抗 体 的 浓 度 比 或 量 比 。 等 价 带 (equivalencezone)抗 原 与 抗 体分 子 比 例 合 适 的 范 围 。 带 现 象 ： Ag与 Ab比 例 不 适 而 不 出 现 可见 反 应 。 * 前 带 (prozone) 抗 体 过 量 时 。 * 后 带 (postzone) 抗 原 过 量 时 。 加 入 Ag浓 度AgAb 复合物沉淀量 抗 体 过 剩 区(前 带 ） 等 价 带 抗 原 过 剩 区（ 后 带 ） 比 例 性 示 意 图抗体过量比例合适抗原的量抗原过量沉淀物的量 三 、 可 逆 性 （ reversibility) 概 念 ： 是 指 抗 原 与 抗 体 结 合 成 复 合 物后 ， 在 一 定 条 件 下 可 解 离 为 游 离 抗 原与 抗 体 的 特 性 。 Ag+Ab Ag-Ab 解 离 后 抗 原 抗 体 仍 保 持 原 有 特 性 。 一 定 条 件 ： 低 pH、 高 浓 度 盐 等 。 常 用 于 解 离 抗 原 抗 体 复 合 物 的 物 质 有 ：3mol/L硫 氰 化 钾 、 pH2.4 0.1mol/L甘氨 酸 、 7mol/L尿 素 等 。 可 逆 性 示 意 图 抗原抗体结合 分离抗体 第 三 节 抗 原 抗 体 反 应 影 响 因 素 一 、 反 应 物 自 身 因 素 *抗 原 ： 1.理 化 特 性 2.Ag决 定 簇 数 量 3.Ag决 定 簇 种 类 *抗 体 ： 1.来 源 2.特 异 性 与 亲 和 力 3.浓 度 二 、 环 境 条 件 ：*电 解 质 ： 0.85%NaCl*酸 碱 度 ： pH6 9*温 度 ： 15 40*酸 凝 集 :当 pH为 3左 右 时， 接 近 细 菌 Ag的 等 电 点， 可 出 现 非 特 异 性 凝 集。 第 四 节 抗 原 抗 体 反 应 类 型 1.沉 淀 反 应 2.凝 集 反 应 3.补 体 参 与 的 反 应 4.中 和 反 应 5.免 疫 标 记 思 考 题 1、 名 词 解 释 ： 抗 原 抗 体 反 应 前 带 后 带 等 价 带 2、 简 答 题 ： 简 述 抗 原 抗 体 反 应 的 原 理 。 简 述 抗 原 抗 体 反 应 的 特 点 及 影 响 因 素 。 静 电 引 力 ： 抗 原 抗 体 分 子 带 有 相 反 电荷 的 氨 基 和 羧 基 基 团 之 间 相 互 吸 引 的力 ， 又 称 库 仑 引 力 。 引 力 的 大 小 与 两 个 相 互 作 用 基 团 间 的距 离 的 平 方 成 反 比 概 念 :抗 原 和 抗 体 相 互 接 近 时 ， 由 于 分子 的 极 化 作 用 而 出 现 的 引 力 。 结 合 力 的 大 小 与 两 个 相 互 作 用 基 团 的极 化 程 度 的 乘 积 成 正 比 、 与 它 们 之 间距 离 的 7次 方 成 反 比 。 这 种 引 力 的 能 量 小 于 静 电 引 力 。 概 念 :供 氢 体 上 的 氢 原 子 与 受 氢 体 原 子 间 的 引 力 。 供 氢 体 ： 羧 基 、 氨 基 和 羟 基 受 氢 体 ： 羧 基 氧 、 羧 基 碳 和 肽 键 氧 等氢 键 结 合 力 与 供 氢 体 和 受 氢 体 之 间 距 离的 6次 方 成 反 比 ， 概 念 ： 两 个 疏 水 基 团 在 水 溶 液 中 相 互 接 触 时 ,由 于 对 水 分 子 排 斥 而 趋 向 聚 集 的 力 。 抗 原 决 定 簇 与 抗 体 上 的 结 合 点 靠 近 ， 互 相 间正 、 负 极 性 消 失 ， 亲 水 层 立 即 失 去 。 此 力 在 抗 原 抗 体 反 应 中 的 结 合 是 很 重 要 的 。 提 供 的 作 用 力 最 大 ， 约 占 总 结 合 力 的 50 。