食品免疫学—第一章-绪论课件

食品免疫学食品免疫学食品免疫学主要参考书主要参考书宋宏新宋宏新 主编主编 食品免疫学食品免疫学 北京北京:中国轻工业出版社中国轻工业出版社,2013.胥传来主编胥传来主编 食品免疫学食品免疫学 北京北京:化学工业出版社，化学工业出版社，2007.范元景主编范元景主编 食品免疫学食品免疫学 合肥合肥:合肥工业大学出版合肥工业大学出版社社,2007.葛海良葛海良,张冬青张冬青 主编主编 免疫学技术免疫学技术 北京北京:科学出版科学出版社社,2009.张伟张伟,袁耀武袁耀武 主编主编 现代食品微生物检测技术现代食品微生物检测技术 北京：北京：化学工业出版社化学工业出版社 2007.主要参考书宋宏新 主编 食品免疫学 北京:中国轻工业出版社推动现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细胞生物学（细胞生物学（Cell Biology）分子生物学（分子生物学（Molecular Biology）免疫学（免疫学（Immunology）推动现代生命科学前进的三架马车从诺贝尔获奖情况看从诺贝尔获奖情况看 从从1901年首次颁发医学和生理学奖至年首次颁发医学和生理学奖至2008年为止，该奖共颁发年为止，该奖共颁发100次，而免疫学、与次，而免疫学、与免疫学免疫学密切相关及微生物学的成果就占了密切相关及微生物学的成果就占了28项为获奖次数的项为获奖次数的28%，为其他任何单一，为其他任何单一学科所不能比拟的学科所不能比拟的说明了免疫学、微说明了免疫学、微生物学及其成就的重要性生物学及其成就的重要性。从诺贝尔获奖情况看表1-1 20世纪获得诺贝尔奖的免疫学家 表1-1 20世纪获得诺贝尔奖的免疫学家 免疫分支学科免疫分支学科 免疫生理学、免疫药理学、免疫病理免疫生理学、免疫药理学、免疫病理学、免疫遗传学、分子免疫学、免疫生物学、免疫遗传学、分子免疫学、免疫生物学技术、分子免疫学、行为免疫学、环境学技术、分子免疫学、行为免疫学、环境免疫学、预防免疫学、免疫学、预防免疫学、食品免疫学食品免疫学等等免疫分支学科 免疫生理学、免疫药理学、免疫病理学、第一章第一章 绪绪 论论一、免疫的基本概念一、免疫的基本概念二、免疫的基本功能二、免疫的基本功能三、免疫应答的类型和特点三、免疫应答的类型和特点四、免疫学发展简史四、免疫学发展简史五、免疫学在食品科学中的地位和作用五、免疫学在食品科学中的地位和作用第一章 绪 论一、免疫的基本概念8 免疫免疫免疫免疫：immune immune 来自拉丁语来自拉丁语来自拉丁语来自拉丁语 immunitasimmunitas（免税，免病）（免税，免病）（免税，免病）（免税，免病）免免免免患瘟患瘟患瘟患瘟疫疫疫疫，免免免免患患患患疫疫疫疫病病病病“疫疫疫疫”:民皆病之谓疫民皆病之谓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流行性传染病流行性传染病 immunityimmunity：免疫性，免疫力：免疫性，免疫力：免疫性，免疫力：免疫性，免疫力 一、一、Basic Concept of Immunity 机体对病原体（细菌，病毒）及其有害产物（毒素）机体对病原体（细菌，病毒）及其有害产物（毒素）的侵入所引起的发病，具有抵抗力。的侵入所引起的发病，具有抵抗力。传统传统传统传统“免疫免疫免疫免疫”概概概概念念念念8免疫：immune 来自拉丁语 immunitas（免税 Antigen Immune System ResultsMeasles Virus 辨认、清除 免病（免疫生理）pollen 辨认、清除 致病（免疫病理）Antigen Immune Sy现现代代“免免疫疫”概概念念机体免疫系统识别（区分）机体免疫系统识别（区分）机体免疫系统识别（区分）机体免疫系统识别（区分）自身成分自身成分自身成分自身成分（自我，（自我，（自我，（自我，selfself）和）和）和）和异己物质异己物质异己物质异己物质（非我，（非我，（非我，（非我，non-selfnon-self），产生一系列），产生一系列），产生一系列），产生一系列特定的应答过程，最后排除异物，对特定的应答过程，最后排除异物，对特定的应答过程，最后排除异物，对特定的应答过程，最后排除异物，对自身组织形成自身组织形成自身组织形成自身组织形成耐受耐受耐受耐受，以维持内环境稳定的一种生理功能。，以维持内环境稳定的一种生理功能。，以维持内环境稳定的一种生理功能。，以维持内环境稳定的一种生理功能。10现代“免疫”概念机体免疫系统识别（区分）自身成分（自我，se 免疫学免疫学 （Immunology）是研究机体）是研究机体（植物和动物）（植物和动物）免疫系统免疫系统的组成和结构，的组成和结构，并在并在免疫应答免疫应答时所发生的过程、时所发生的过程、效应机效应机制制和生物学功能，及其和生物学功能，及其诊断、治疗和预诊断、治疗和预防防的一门科学。的一门科学。免疫学 （Immunology）是研究机体（植 食品免疫学是食品免疫学是指利用免疫学的基本原指利用免疫学的基本原理，使人们能够更好地理，使人们能够更好地利用食品中天然存利用食品中天然存在或人工加入的有益成分，在或人工加入的有益成分，增强机体免疫增强机体免疫力，力，防止或检测食品中的有害成分防止或检测食品中的有害成分，保护，保护机体不发生感染、中毒和过敏反应的一门机体不发生感染、中毒和过敏反应的一门综合性新兴交叉学科综合性新兴交叉学科 食品免疫学是指利用免疫学的基本原理，使人们能够更主要内容主要内容主要内容二、二、Basic Functions of Immune System二、Basic Functions of Immune Sy免免免免疫疫疫疫系系系系统统统统的的的的组组组组成成成成免疫系统的组成免疫器官与组织的主要功能免疫器官与组织的主要功能中枢中枢外周外周骨髓骨髓胸腺胸腺免疫细胞发生、分化、发育、成熟的场所免疫细胞发生、分化、发育、成熟的场所是成熟是成熟T T、B B细胞定居以及免疫应答发生的部位细胞定居以及免疫应答发生的部位淋巴结淋巴结脾脾粘膜伴随淋巴组织粘膜伴随淋巴组织 B B细胞分化成熟细胞分化成熟T T细胞分化成熟细胞分化成熟产生多能造血干细胞产生多能造血干细胞过滤淋巴液、浓缩抗原过滤淋巴液、浓缩抗原过滤血液、浓缩抗原过滤血液、浓缩抗原散在散在集结集结 扁桃体、阑尾扁桃体、阑尾免疫器官与组织的主要功能中枢外周骨髓胸腺免疫细胞发生、分化、1.1.免疫防御（免疫防御（Immunologic defence)：是机体针对外来病原体的抗感染功能。是机体针对外来病原体的抗感染功能。正常时正常时可防御病原体的感染；可防御病原体的感染；防御功能防御功能过强过强可产生超敏反应，可产生超敏反应，过弱过弱则表现为则表现为免疫缺陷。免疫缺陷。免疫的基本功能免疫的基本功能 1.免疫防御（Immunologic defence)：是免疫系统维持机体内环境相对稳定的生理功能。是免疫系统维持机体内环境相对稳定的生理功能。正常正常：可及时清除体内损伤、衰老、变性的血细胞可及时清除体内损伤、衰老、变性的血细胞和抗原抗体复合物，而对自身成份保持免和抗原抗体复合物，而对自身成份保持免疫耐受；疫耐受；异常异常：可发生生理功能紊乱、自身免疫病等。可发生生理功能紊乱、自身免疫病等。2.免疫自稳免疫自稳(immunologic homeostasis)例如：系统性红斑狼疮、口眼干燥综合征、类风湿性关节炎例如：系统性红斑狼疮、口眼干燥综合征、类风湿性关节炎 是免疫系统维持机体内环境相对稳定的生理功能。2.免疫自稳(是机体免疫系统识别、清除体内突变、畸变是机体免疫系统识别、清除体内突变、畸变细胞以及被病毒感染细胞的生理性保护作用。细胞以及被病毒感染细胞的生理性保护作用。丧失丧失：机体突变细胞失控，可能导致肿瘤发生或机体突变细胞失控，可能导致肿瘤发生或出现病毒的持续感染。出现病毒的持续感染。3.免疫监视免疫监视(immunologic surveillance)：是机体免疫系统识别、清除体内突变、畸变细胞以及被病毒免疫系统功能的生理和病理表现免疫系统功能的生理和病理表现功能名称功能名称 生理功能生理功能 病理表现病理表现免疫防御免疫防御 清除病原微生物及清除病原微生物及 超敏反应（强）超敏反应（强）其它抗原性异物其它抗原性异物 免疫缺陷病（弱）免疫缺陷病（弱）免疫自稳免疫自稳 清除损伤或衰老细胞清除损伤或衰老细胞 自身免疫性疾病自身免疫性疾病免疫监视免疫监视 清除突变或畸变细胞，清除突变或畸变细胞，肿瘤或病毒持续肿瘤或病毒持续 防止肿瘤发生，杀伤防止肿瘤发生，杀伤 性感染性感染 病毒感染细胞病毒感染细胞免疫系统功能的生理和病理表现功能名称 生理功免疫系统如何免疫系统如何 识别与排斥异己？识别与排斥异己？三、三、免疫应答（免疫应答（Immune responseImmune response）的类型和特点）的类型和特点免疫系统如何 三、免疫应答（Immune respons非特异性、先天具有、无免疫记忆非特异性、先天具有、无免疫记忆特异、获得、记忆特异、获得、记忆组成组成识别方式识别方式效应能力效应能力固有免疫固有免疫innate immunityinnate immunity适应性免疫适应性免疫adaptive immunityadaptive immunity屏障屏障吞噬细胞、吞噬细胞、NKNK体液抗菌分子体液抗菌分子T T 淋巴细胞淋巴细胞B B 淋巴细胞淋巴细胞受体受体配体配体抗原受体抗原受体抗原受体抗原受体固有固有克隆增殖克隆增殖后形成后形成非特异性、先天具有、无免疫记忆特异、获得、记忆组成识别方式效23 两种类型免疫的比较两种类型免疫的比较 固有免疫固有免疫 适应性免疫适应性免疫获得方式获得方式固有性（先天性）固有性（先天性）无需抗原激发无需抗原激发获得性免疫获得性免疫需抗原激发需抗原激发识别受体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发挥作用发挥时相时相早期，快速早期，快速数分钟数分钟4天天缓慢缓慢45天后天后 针对异物针对异物针对范围广泛，针对范围广泛，无抗原特异性无抗原特异性.针对某种异物，针对某种异物，有抗原特异性有抗原特异性.免疫记忆免疫记忆无无有有组组 成成屏障结构，补体，屏障结构，补体，炎症因子，固有免疫细胞炎症因子，固有免疫细胞T细胞细胞B细胞细胞23 两种类型免疫的比较 固有免疫抗原（决定簇）刺激机体抗原（决定簇）刺激机体 被抗原递呈细胞被抗原递呈细胞特异性识别特异性识别 淋巴细胞活化淋巴细胞活化 分化为效应分化为效应细胞细胞 发挥细胞免疫或体液免疫效应发挥细胞免疫或体液免疫效应特异性免疫应答的基本过程特异性免疫应答的基本过程抗原（决定簇）刺激机体 被抗原递呈细胞特异性识别 淋食品免疫学第一章-绪论课件视频演示视频演示视频演示Adaptive immune responseproliferation differentiationEffector T cells or B cells-AbInfectionLymph node Site of infectionInnate immune response固有免疫应答和适应性免疫应答之间的相互关系固有免疫应答和适应性免疫应答之间的相互关系固有免疫应答和适应性免疫应答之间的相互关系固有免疫应答和适应性免疫应答之间的相互关系Adaptive immune responseprolif四、免疫学发展简史四、免疫学发展简史1.经验免疫学时期经验免疫学时期2.科学免疫学时期科学免疫学时期3.现代免疫学时期现代免疫学时期四、免疫学发展简史经验免疫学时期29天花及其预防天花及其预防Day 3Day 71.1.经验免疫学时期经验免疫学时期29天花及其预防Day 3Day 71.经验免疫学时期中国人发明减毒天花疫苗中国人发明减毒天花疫苗中国人发明减毒天花疫苗3117961796年，英国乡村医生年，英国乡村医生Edward JennerEdward Jenner创造了创造了接种牛痘技术，可以预防天花，接种牛痘技术，可以预防天花，311796年，英国乡村医生Edward Jenner创造了琴纳发明牛痘苗（一种与天花病毒有交叉抗原的疫苗）琴纳发明牛痘苗（一种与天花病毒有交叉抗原的疫苗）17961796年年5 5月月1717日接种获得成功日接种获得成功 琴纳发明牛痘苗（一种与天花病毒有交叉抗原的疫苗）2.科学免疫学时代科学免疫学时代病原菌的发现推动了疫苗的研制。病原菌的发现推动了疫苗的研制。抗体抗体的发现推动体液免疫学的研究。的发现推动体液免疫学的研究。免疫耐受免疫耐受的发现，认识到经免疫应的发现，认识到经免疫应答及免疫耐受的两种不同效应，免答及免疫耐受的两种不同效应，免疫系统执行协调统一的生理功能。疫系统执行协调统一的生理功能。Burnet的的克隆选择学克隆选择学说及细胞免疫说及细胞免疫学的发展。学的发展。单克隆抗体单克隆抗体（monoclonal Ab)技术技术的建立，使制备抗体的技术从机体的建立，使制备抗体的技术从机体水平跨越到细胞水平。水平跨越到细胞水平。2.科学免疫学时代病原菌的发现推动了疫苗的研制。法国人法国人路易斯路易斯.巴斯德巴斯德（Louis Pasteur）首先通）首先通过提高培养温度成功制备过提高培养温度成功制备了了炭疽杆菌减毒疫苗炭疽杆菌减毒疫苗；通；通过绵羊脑多次传代制备成过绵羊脑多次传代制备成功功人工减毒狂犬病疫苗人工减毒狂犬病疫苗，开创传染性疾病开创传染性疾病人工自动人工自动免疫时代免疫时代。Louis Pasteur 1822-1895,France路易斯路易斯.巴斯德巴斯德 法国人路易斯.巴斯德（Louis Pasteur）抗体的发现抗体的发现 德国学者德国学者Behring和日本学者和日本学者北北里里于于1890年在年在Koch研究所应用研究所应用白喉外白喉外毒素毒素给动物免疫，发现在其给动物免疫，发现在其血清血清中有中有一种能中和外毒素的物质，称为一种能中和外毒素的物质，称为抗毒抗毒素素。将这种免疫血清转移给正常动物。将这种免疫血清转移给正常动物也有中和外毒素的作用。也有中和外毒素的作用。Behring于于1891年应用来自动物的年应用来自动物的血清成功治疗了一名白喉患者，是第血清成功治疗了一名白喉患者，是第一个被动免疫治疗的病例。一个被动免疫治疗的病例。为此，他于为此，他于1902年获得诺贝尔医学年获得诺贝尔医学奖。奖。被动免被动免疫时代疫时代抗体的发现 德国学者Behring和日免疫耐受的发现免疫耐受的发现1960年，梅达瓦获得了年，梅达瓦获得了诺贝诺贝尔奖尔奖。免疫耐受的发现1960年，梅达瓦获得了诺贝尔奖。免疫应答机制的研究免疫应答机制的研究免疫应答机制的研究克隆选择学说克隆选择学说3.现代免疫学时期的重要进展：现代免疫学时期的重要进展：B B细胞及细胞及T T细胞抗原识别受体多样性产生的细胞抗原识别受体多样性产生的机制；机制；活化信号转导通路；活化信号转导通路；细胞程序性死亡途径；细胞程序性死亡途径；认识了造血干细胞与免疫细胞的发育过程。认识了造血干细胞与免疫细胞的发育过程。3.现代免疫学时期的重要进展：B细胞及T细胞抗原识别受体1.抗原识别受体多样性的产生抗原识别受体多样性的产生1.抗原识别受体多样性的产生2.信号转导途径的发现信号转导途径的发现2.信号转导途径的发现3.细胞程序性死亡途径的发现细胞程序性死亡途径的发现3.细胞程序性死亡途径的发现4.造血与免疫细胞的发育造血与免疫细胞的发育4.造血与免疫细胞的发育 食品免疫学主要研究：食品免疫学主要研究：机体免疫系统对抗原的应答（食品过机体免疫系统对抗原的应答（食品过敏原），敏原），食品营养与免疫（食源保健品），食品营养与免疫（食源保健品），免疫检测（营养要素、代谢产物、污免疫检测（营养要素、代谢产物、污染物）染物）等方面内容等方面内容五、免疫学在食品科学中的地位和作用五、免疫学在食品科学中的地位和作用 食品免疫学主要研究：五、免疫学在食品科学中的地位和作用我国食品安全快速检测技术的发展方向我国食品安全快速检测技术的发展方向:对食品安全的关键技术攻关，研究开发当前对食品安全的关键技术攻关，研究开发当前急需的急需的食源性危害快速检测、监测、控制食源性危害快速检测、监测、控制及及评价技术。评价技术。食品中食品中有害化学物质有害化学物质快速检测方法快速检测方法农药残留物和化肥污染物农药残留物和化肥污染物快速检测方法快速检测方法我国食品安全快速检测技术的发展方向:对食品安全的关键技术攻 免疫学检测技术迅猛发展，免疫学检测技术迅猛发展，放射免疫分析、生物放射免疫分析、生物素素亲和素系统标记技术、酶联免疫吸附测定等亲和素系统标记技术、酶联免疫吸附测定等技术相继问世，它们具有特异性强、灵敏度高等技术相继问世，它们具有特异性强、灵敏度高等优点，且操作简便，便于标准化和商品化。优点，且操作简便，便于标准化和商品化。检测的灵敏度检测的灵敏度(最小检出值最小检出值)可达可达纳克纳克(ng，10-9g)至至皮克皮克(pg，10-l2g)，由于，由于单克隆抗体单克隆抗体的应用，其的应用，其灵敏度已向着灵敏度已向着飞克飞克(fg，10-15g)级发展。级发展。免疫学检测技术迅猛发展，放射免疫分析、生物素亲食品免疫学第一章-绪论课件ELISA-间接法间接法ELISA-间接法1.免疫学在保健食品中的应用免疫学在保健食品中的应用 目前我国经审批的保健食品约有目前我国经审批的保健食品约有2000种左右，种左右，分属于调节血脂、调节血压、免疫调节、抗氧化分属于调节血脂、调节血压、免疫调节、抗氧化等等22项，其中项，其中免疫调节免疫调节的保健食品有的保健食品有400余种，余种，约占整个保健食品的约占整个保健食品的14，可见其比例之高。，可见其比例之高。但保健食品的但保健食品的免疫调节机理免疫调节机理少有突破性进展，少有突破性进展，因此在研究和发展保健食品时对因此在研究和发展保健食品时对功能因子增强免功能因子增强免疫机理的研究疫机理的研究是提升保健食品的有效手段，与保是提升保健食品的有效手段，与保健食品产业化密不可分。健食品产业化密不可分。1.免疫学在保健食品中的应用 目前我国经2.免疫学在食品安全上的应用免疫学在食品安全上的应用 食品安全涉及到人类的切身利益。而免疫学食品安全涉及到人类的切身利益。而免疫学是一门实用性很强的科学，在食品安全上主要应是一门实用性很强的科学，在食品安全上主要应用于各类感染性疾病和食物中毒的诊断，预防和用于各类感染性疾病和食物中毒的诊断，预防和治疗。治疗。在感染性疾病诊断方面，既可用以直接检出在感染性疾病诊断方面，既可用以直接检出病料中的抗原，也可用以检测相应的抗体。病料中的抗原，也可用以检测相应的抗体。2.免疫学在食品安全上的应用 食品安全涉 对食品安全中一些对食品安全中一些非微生物性的有害因子非微生物性的有害因子(如如农药残留、兽药残留、抗生素残留、重金属残留、农药残留、兽药残留、抗生素残留、重金属残留、有毒化学物质有毒化学物质)也可通过检测技术也可通过检测技术 它们是半抗原类物质，需要与载体偶联成完全它们是半抗原类物质，需要与载体偶联成完全抗原，再行抗原抗原，再行抗原抗体检测抗体检测。这种检测除了特异敏感外，不需要高精度仪器这种检测除了特异敏感外，不需要高精度仪器设备，容易在一般实验室推广应用。设备，容易在一般实验室推广应用。对食品安全中一些非微生物性的有害因子(思考题思考题1什么是免疫什么是免疫?什么是免疫学什么是免疫学?2怎样通过感染和免疫现象认知免疫的主要怎样通过感染和免疫现象认知免疫的主要特点和功能特点和功能?3什么是免疫应答什么是免疫应答?特异性免疫应答有什么特异性免疫应答有什么特点？特点？4食品质量安全专业学生学习免疫学的意义食品质量安全专业学生学习免疫学的意义是什么是什么?思考题1什么是免疫?什么是免疫学?