第九章传染与免疫课件

单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,大家好,1,2,Microbiology,第九章 传染与免疫,3,第九章 传染与免疫,第一节 传染,第二节 非特异性免疫,第三节 特异性免疫,第四节 免疫学方法及其应用,第五节 生物制品及其应用,4,第一节 传染,一、传染与传染病,二、决定传染结局的三大因素,三、传染的三种可能结局,5,一、传染与传染病,疾病,生物体在一定条件下，由体内或体外致病因素引起的一系列复杂且有特征性的病理状态，称为疾病。,传染,是指外源或内源性病原体突破其宿主的三道免疫防线后，在宿主的特定部位定植、生长繁殖或产生酶及毒素，从而引起一系列病理生理的过程。,传染病,如果宿主的免疫力较低，或入侵病原菌的毒力较强、数量较多，病原菌很快在体内繁殖并产生大量有毒产物，使细胞和组织蒙受严重损害，生理功能异常，于是就出现了一系列临床症状，这就是传染病。,6,一、传染与传染病,传染的结局,病原菌侵入机体后，按病原菌、宿主与环境三方面力量的对比或影响的大小决定着传染的结局有三种：, 隐性传染，传染后只引起宿主的轻微损伤，且很快就将病原体彻底消灭，基本不表现临床症状。, 带菌状态，病原菌与宿主都有一定的优势，但病原菌被限制于某一局部且无法大量繁殖，两者长期处于相持的状态。, 显性传染，宿主免疫力低，或入侵病原菌的毒力较强、数量多，病原菌很快在体内繁殖并产生有毒产物，使宿主的细胞和组织受到严重损害生理功能异常，出现一系列临床症状。,7,二、决定传染结局的三大因素,(,一,),病原体,(,二,),宿主的免疫力,(,三,),环境因素,8,(,一,),病原体,病原体的数量、致病特性和侵入方式是决定传染结局的最主要因素。细菌、病毒、真菌和原生动物等不同病原体的致病特性差别很大，以细菌性病原体为例，介绍其毒力、侵入数量、侵入门径三方面在引起传染病中的作用。,9,1,毒力,表示病原体致病能力的强弱，对细菌性病原来说其毒力就是菌体对宿主体表的吸附，向体内侵入，在体内定居、生长和繁殖，向周围组织的扩散蔓延，对宿主防御机能的抵抗，以及产生损害宿主的毒素等一系列能力的总和。一般归结为侵袭力和毒素两方面。,10,(1),侵袭力,指病原体所具有的突破宿主防御功能，并在其中进行生长繁殖和实现蔓延扩散的能力。, 吸附和侵入能力,菌毛在吸附中起主要作用。, 繁殖和扩散能力,不同病原体有不同的繁殖和扩散能力，但主要都是通过产生一些特殊酶完成的。, 抵抗宿主防御功能的能力,种类很多，如产生溶血素抑制白细胞的趋化性；产生,A,蛋白，与调理素相结合后，可抑制白细胞对已调理细胞的吞噬。,11,(1),侵袭力,透明质酸酶,：可水解机体结缔组织中的透明质酸，引起组织松散、通透性增加，有利于病原体迅速扩散，因而可发展成全身性感染。,胶原酶,：能水解胶原蛋白以利于病原体在组织中扩散。,血浆凝固酶,：能使血浆加速凝固成纤维蛋白屏障，借以保护病原体免受宿主吞噬细胞和抗体的作用。,链激酶,：能激活血纤维蛋白溶酶原，使之变为血纤维蛋白溶酶，可将血浆中的纤维蛋白凝块水解，从而有利于病原体在组织中扩散。,卵磷脂酶（,毒素）,：可水解各种组织中的细胞，尤其是红细胞。,12,(2),毒素,外毒素,是病原细菌在生长过程中不断分泌到菌体外的一类毒性蛋白质，主要由革兰氏阳性细菌产生，具有极强的抗原性。,类毒素,：是细菌的外毒素用,0.3,0.4%,甲醛进行化学处理后仍保留着原有抗原性的生物制品，注射机体后，有免疫功能，可诱导产生抗毒素。,外毒素,脱毒（,0.30.4%,甲醛）,类毒素,免疫动物,抗毒素,13,(2),毒素,内毒素,是革兰氏阴性细菌的细胞壁外层（外膜）组分，主要成分是脂多糖，在活细菌中不分泌到细胞外，仅在细菌自溶或人工裂解后才释放。,内毒素的检测方法,鲎试剂法,LAL,（鲎变形细胞溶解物）中的,B,因子,内毒素,活化的,B,因子,凝固酶原,凝固酶,可溶性蛋白（凝固原）,凝固蛋白（凝固素）,凝胶,Ca,2+,14,(2),毒素,细菌内毒素和外毒素的特性,产生菌,革兰氏阳性细菌为主,革兰氏阴性细菌为主,化学成分,蛋白质,脂多糖,释放时间,活菌随时分泌,死菌溶解后释放,致病类型,不同外毒素不同,不同的内毒素作用基本相同,抗原性,完全抗原，抗原性强,不完全抗原，抗原性弱或无,毒性,强,弱,制成类毒素,能,不能,热稳定性,60,100,羊小时即破坏,耐热性强,存在状态,细胞外，游离态,结合在细胞壁上,举例,白喉毒素，破伤风毒素等,沙门氏菌，志贺氏菌,15,2,入侵病原体的数量,因不同致病菌的毒力和生长、繁殖条件的差别，故引起其宿主致病所需的个体数量也不同。,如：,伤寒沙门氏菌：,10,8,10,9,个,/,宿主,霍乱弧菌：,10,6,个,/,宿主,痢疾志贺氏菌：,7,个,/,宿主,16,3,侵入门径,(1),消化道,是各种病原体侵入人和动物宿主最常见的门径。易侵入消化道的病原有伤寒沙门氏菌、痢疾志贺氏菌、霍乱弧菌、空肠弯曲菌以及若干引起食物中毒的病原菌和肝炎病毒等。通过消化道传染的病原体，都具有抗唾液和其它消化液中不同酶的作用。而且能耐胃内的高酸度。,(2),呼吸道,部分病原体对呼吸道具有特异亲和力。,(3),皮肤创口,(4),泌尿生殖道,(5),其他途径,如胎盘、产道等,17,(,二,),宿主的免疫力,同种生物的不同个体，当它们与同样的病原体接触后，有的患病，而有的却安然无恙，其原因就在于不同个体间的免疫力不同。,免疫是机体识别和排除抗原性异物的一种保护性功能，在正常条件下，它对机体有利，在异常条件下，它对机体有害。,18,(,二,),宿主的免疫力,免疫功能,免疫防御,正常,：,防御病原体的侵害和中和其毒素,异常,：反应过高时，引起变态反应或免疫缺损症,正常,：清除体内自然衰老或损伤的细胞，进行免疫调节,免疫稳定,异常,：识别紊乱，导致自身免疫病的发生,免疫监视,正常,：某些免疫细胞发现并清除突变的癌细胞,异常,：功能失调时，导致癌或持续性感染的发生,宿主的免疫力,非特异性,第一道防线,内部屏障,：血脑屏障，血胎屏障,第二道防线,抗菌物质,：补体，溶菌酶，干扰素等,吞噬细胞的吞噬作用,炎症反应,淋巴结的“过滤”作用,特异性,（,第三道防线,）,体液免疫,：浆细胞产生抗体蛋白,细胞免疫,：由致敏,T,细胞释放各种淋巴因子,外部屏障,：皮肤、粘膜，正常菌群的拮抗作用,19,(,三,),环境因素,环境因素,宿主环境,先天,：遗传因素，年龄等,后天,：营养、精神、内分泌状态，药物，锻炼等,外界环境,自然环境,：气候，季节，温度，湿度，地理环境等,社会环境,：社会制度，居住环境，医疗环境等,20,三、传染的三种可能结局,(,一,),隐性传染,(,二,),带菌状态,(,三,),显性传染,21,(,一,),隐性传染,如果宿主的免疫力很强，而病原菌的毒力相对较弱，数量又较少，传染后只引起宿主的轻微损害，且很快就将病原菌彻底消灭，因而基本上不出现临床症状者，称为隐性传染。,22,(,二,),带菌状态,如果病原菌与宿主双方都有一定的优势，但病原菌仅被限制在某一局部且无法大量繁殖，两者长期处于相持状态，就称带菌状态。,23,(,三,),显性传染,如果宿主的免疫力较低，或入侵病原菌的毒力较强、数量较多，病原菌很快在体内繁殖并产生大量有毒物质，使宿主的细胞和组织蒙受严重损害，生理功能异常，于是就出现了一系列临床症状，就称显性传染。,显性传染的分类,按发病时间的长短：急性传染和慢性传染,按发病部位的不同：局部感染和全身感染,按性质和严重程度的不同：毒血症 、菌血症 、败血症、脓毒血症,24,(,三,),显性传染,(1),毒血症,病原体被限制在局部病灶，只有其所产毒素才进入血流而引起全身性症状者,(2),菌血症,病原体由局部的原发病灶侵入血流后传播至远处组织，但未在血流中大量繁殖的传染病,(3),败血症,病原体侵入血流并在其中大量繁殖，造成宿主严重损伤和全身性中毒症状者,(4),脓毒血症,一些化脓性细菌在引起宿主的败血症的同时，又在其许多脏器中引起化脓性病灶者,25,第二节 非特异性免疫,凡在生物进化过程中形成的先天即有、相对稳定、无特殊针对性的对病原微生物的天然抵抗力，称为非特异性免疫。,一、表皮和屏障结构,二、吞噬细胞及其吞噬作用,三、炎症反应,四、正常体液或组织中的抗菌物质,26,一、表皮和屏障结构,(,一,),皮肤与粘膜,机械性阻挡和排除作用；,分泌液中所含的化学物质的抗菌作用；,正常菌群的拮抗作用。,27,(,二,),屏障结构,1.,血脑屏障,阻挡病原体及其有毒产物从血流透入脑组织或脑脊液的结构，具有保护中枢神经系统的功能,2.,血胎屏障,由母体子宫内膜和胎儿绒毛膜共同组成，可防止母体内的病原菌进入胎儿,28,二、吞噬细胞及其吞噬作用,人体的血细胞：,红细胞,白细胞,(,一,),多形核白细胞（粒细胞）,(,二,),巨噬细胞,血小板,29,白细胞,白细胞,吞噬性,非特异,：多形核白细胞（粒细胞）,嗜酸性粒细胞,非特异或特异,：单核细胞,嗜中性粒细胞,嗜碱性粒细胞,中枢神经,：小胶质细胞,结缔组织,：组织细胞,肺,：尘细胞,肝,：星形细胞,骨髓,：破骨细胞,淋巴结,：内皮细胞,脾,：树突细胞,未成熟、游离态,：大单核细胞,T,细胞,非吞噬性、特异,：淋巴细胞,游离在血液、体腔中,：单核细胞,固定在组织中的巨噬细胞,成熟,B,细胞浆细胞,30,(,一,),多形核白细胞（粒细胞）,多形核白细胞的吞噬作用,31,(,二,),巨噬细胞,是一类存在于血液、淋巴和多种组织中的大型单核细胞，寿命长，可作变形虫状运动，并有吞噬和胞饮功能。,巨噬细胞的主要功能：,(1),吞噬和杀菌作用：（类似多形核白细胞的吞噬作用）通过多种胞内酶和胞外酶，杀灭、消化被吞入的病原体和异物，包括清除体内衰老、损伤或死亡的细胞。,32,(,二,),巨噬细胞,(2),抗原递呈作用：可通过吞噬、处理及传递三个步骤，对外来抗原物质进行加工，以适应激活淋巴细胞的需要。,(3),免疫调节作用：可分泌多种可溶性生物活性物质，以调节免疫功能，包括激活淋巴细胞、杀伤癌细胞、促进炎症反应或加强吞噬细胞的吞噬、消化作用等。,(4),抗癌作用：激活后的巨噬细胞可通过非吞噬性的细胞毒作用，非特异性地抑制或杀伤癌细胞，也可协同特异性抗体或致敏,T,细胞产生的特异性细胞因子抑制或杀伤癌细胞。,33,三、炎症反应,炎症是机体对病原体的侵入或其他损伤的一种保护反应,在相应部位出现红、肿、热、痛和功能障碍，是炎症的五大特征。,34,三、炎症反应,炎症既是一种病理过程，又手一种防御病原体入侵的积极的免疫反应，原因是：,可动员大量吞噬细胞聚集在炎症部位,血流的加速使血液中抗菌因子和抗体发生局部浓缩,死亡的宿主细胞堆积可释放一部分抗菌物质,炎症中心部位氧浓度的下降和乳酸浓度的提高，可抑制多种病原体的生长,炎症部位体温的升高可降低某些病原体的繁殖速度,35,四、正常体液或组织中的抗菌物质,正常体液和组织中含有多种抗菌物质：补体、,和,干扰素、溶菌酶、乙型溶素、吞噬细胞杀菌素、组蛋白、白细胞素、血小板素、正铁血红素、精素、精胺碱、乳铁蛋白等，它们一般不能直接杀灭病原体，而是配合免疫细胞、抗体或其它防御因子，使之发挥较强的免疫功能。,36,(,一,),补体,是指存在于正常人体或高等动物血清中的一组非特异性血清蛋白。在免疫反应中，由于它具有能扩大和增强抗体的“补助”功能，故称补体。,成分,蛋白质，已知有约,30,种，主要为,9,种,C1-C9,性质,为酶原，性质不稳定，易失活（室温、几天或,56,、,10min,）,37,(,一,),补体,功能,能被任何抗原,-,抗体复合物激活，激活后的补体就能参与破坏或清除已被抗体结合的抗原或细胞，发挥其溶细胞作用、病毒灭活、促进吞噬细胞的吞噬、释放组胺等免疫功能。,激活途径,(1),经典途径,(2),凝集素途径,(3),替换途径,38,(,二,),干扰素,是高等动物细胞在病毒或,dsRNA,等诱生剂的刺激下，所产生的一种具有赶活性、广谱抗病毒等功能的特异性糖蛋白。,类型,型干扰素（,IFN-,，白细胞干扰素）,型干扰素（,IFN-,，成纤维细胞干扰素）,型干扰素（,IFN-,，免疫干扰素）,型干扰素（,IFN-,）,39,(,二,),干扰素,功能,抑制病毒在细胞中的增殖，其作用机理是：,干扰素由被病毒感染的细胞产生后进入附近细胞，使其产生一种抗病毒蛋白质，这种蛋白质可干扰病毒,mRNA,的转译，从而抑制了新病毒的合成。,免疫调节作用,增强巨噬细胞的吞噬作用、增强,NK,细胞和,T,细胞的活力,对癌细胞的杀伤作用,40,(,二,),干扰素,干扰素诱生剂,人工合成的,RNA,可在细胞内繁殖的微生物,微生物产物,多聚化合物,植物血凝素,伴刀豆球蛋白,A,葡萄球菌肠毒素,A,卡那霉素等,41,第三节 特异性免疫,特点,.,是生物体在其后天活动中接触了相应抗原而获得的,.,其产物和相应的刺激物（抗原）之间是特异的,.,包括体液免疫系统和细胞免疫系统,.,特异性免疫力在同种生物的不同个体间或同一个体在不同条件下有着明显的差异,主要功能,识别非自身和自身的抗原物质，并对它产生免疫应答，从而保证机体内环境的稳定状态。,42,第三节 特异性免疫,特异性免疫的获得方式,(1),自动获得,这是一类通过临床或来临床的感染后获得，也可通过人工接种后获得特异性免疫力的方式。,天然自动免疫：经临床或亚临床感染获得（受活生物或其产物刺激后获得）；,人工自动免疫：接种疫苗或其有毒或脱毒产物后获得；,(2),被动获得,这是一类通过输血、输入淋巴细胞或注射血清组分的方式把现成的抗体输入未免疫的个体中，使其获得免疫力的方式，例如为不慎外伤者注射破伤风抗毒素。,天然被动免疫：从胎盘或初乳获得抗体。,人工被动免疫：注射免疫血清或淋巴细胞后获得抗体。,43,第三节 特异性免疫,免疫应答,是指一类发生在活生物体内的特异性免疫的系列反应过程。,免疫应答三阶段,感应阶段、增殖和分化阶段、效应阶段,免疫应答类型,细胞免疫,是指机体在抗原刺激下，一类小淋巴细胞（依赖胸腺的,T,细胞）发生增殖、分化，进而直接攻击靶细胞或间接地释放一些淋巴因子的免疫作用。,体液免疫,指机体受抗原刺激后，来源于骨髓的一类小淋巴细胞（,B,细胞）进行增殖并分化为浆细胞，由它合成抗体并释放到体液中并发挥其免疫作用。,44,第三节 特异性免疫,一、免疫器官,二、免疫细胞及其在细胞免疫中的作用,三、免疫分子及其在体液免疫中的作用,45,一、免疫器官,(,一,),中枢免疫器官,(,二,),外周免疫器官,46,(,一,),中枢免疫器官,是免疫细胞发生、分化和成熟的部位。,1.,骨髓,是干细胞和,B,细胞发育分化的场所。,2.,胸腺,是,T,细胞发育分化的器官。,3.,法氏囊,是禽类,B,细胞发育分化的器官。,47,(,二,),外周免疫器官,脾和全身淋巴结是周围免疫器官，它们是成熟,T,和,B,细胞定居的部位，也是发生免疫应答的场所。,48,The Lymph System,49,Communication Between the Lymph and Blood System,50,Lymph Node,51,二、免疫细胞及其在细胞免疫中的作用,免疫细胞,包括各类淋巴细胞（,T,、,B,、,D,、,K,和,NK,等细胞）、粒细胞、单核细胞和巨噬细胞等一切与免疫有关的细胞。,免疫活性细胞,仅指能特异性地识别抗原，即能接受抗原的刺激，并随后进行分化、增殖和产生抗体或淋巴因子，以发挥特异性免疫应答的一群细胞，主要指,T,细胞和,B,细胞。,52,二、免疫细胞及其在细胞免疫中的作用,(,一,) T,细胞 （,T,淋巴细胞）,(,二,) B,细胞,(,三,),第三淋巴细胞,(,四,),第四淋巴细胞（,NKT,细胞）,53,(,一,) T,细胞,一种参与特异性免疫应答的小淋巴细胞，主要执行细胞免疫功能，包括细胞介导的细胞毒作用和迟发型超敏反应，也参与抗体的形成和炎症反应等。,T,细胞表面标志,表面受体,表面抗原（,T,细胞受体）,54,表面受体,绵羊红细胞受体（,E,受体）,指,T,细胞声能与绵羊红细胞相结合的受体，可使周围的绵羊红细胞结合在其周围而形成一玫瑰花状物。,E,花结试验,有丝分裂原受体,是指在体外条件下，能与淋巴细胞表面的相应受体结合并刺激淋巴细胞的一类物质，它可促进淋巴细胞合成,DNA,和进行有丝分裂，因而使其转化为淋巴母细胞。,有丝分裂原举例,植物凝集素、伴刀豆球蛋白,A,等。,55,表面抗原（,T,细胞受体）,表面抗原（,T,细胞受体）：是,T,细胞识别抗原异物性的物质基础之一，主要由和两条多肽链组成。,根据,T,细胞的发育阶段、表面标志和,T,细胞免疫功能的不同，可将,T,细胞分为若干亚群。,1,调节性,T,细胞,(T,R,),2,效应性,T,细胞,(T,E,),56,1,调节性,T,细胞,(1),辅助性,T,细胞,(T,H,),在体液免疫中发挥作用，主要功能是辅助,B,细胞，促使其活化和产生抗体。,(2),抑制性,T,细胞,(T,S,),可抑制,T,H,、,T,C,和,B,细胞的功能，由它控制淋巴细胞的增殖。,57,2,效应性,T,细胞,(1),迟发型超敏,T,细胞,(T,D,),在细胞介导的免疫中起作用，在抗原的作用下，可被活化、增殖并释放多种淋巴因子。,(2),细胞毒,T,细胞,(T,C,),在细胞介导的免疫中起作用，能特异性地溶解带,T,C,抗原的靶细胞。,58,主要淋巴因子及其对靶细胞的作用,淋巴因子,作用,巨噬细胞移动抑制因子（,MIF,）,抑制巨噬细胞随机移动,巨噬细胞趋化因子（,MCF,）,吸引巨噬细胞至局部,巨噬细胞聚集因子（,MAggF,）,使巨噬细胞集中,巨噬细胞活化因子（,MAF,）,激活和加强巨噬细胞溶菌和杀瘤能力,淋巴细胞生长因子类（,IL-2,，,BCGF,，,IL-3,等）,诱导淋巴细胞的,DNA,合成，促其生长增殖,趋化因子类（,CFs,）,分别吸引各种不同的多形核粒细胞,白细胞移动抑制因子（,LIF,）,抑制嗜中性粒细胞的随机移动,淋巴毒素（,LT,）,对淋巴细胞以外的靶细胞有选择性杀伤,干扰素,（,IFN-,）,防止病毒在靶细胞内复制，激活,NK,细胞，加强巨噬细胞的溶菌能力,Ia*,抗原诱导因子,诱导巨噬细胞表达,Ia,抗原,转移因子（,TF,）,使已致敏的其他正常淋巴细胞获得相应特异性细胞免疫的能力；也可将其转移给其他正常个体,皮肤反应因子（,SRF,）,引起血管扩张，增加血管通透性,有丝分裂原因子,非特异性地使淋巴细胞等进行有丝分裂，以扩大免疫应答的后备力量,*Ia,抗原即免疫相关抗原（,immuno-associated antigen,）,59,(,二,) B,细胞,一种在细胞表面带有自己合成的免疫球蛋白的淋巴细胞。与,T,细胞有许多不同之处。,1 B,细胞和表面受体,有丝分裂原受体、抗原受体、补体受体、和抗体,F,C,片段受体等,作为识别抗原性异物的,B,细胞膜表面的抗原受体，是一类镶嵌于膜脂质量双分子层中的膜表面免疫球蛋白，其主要成分是单体的,IgM,和,IgD.,2. B,细胞的表面抗原,即膜表面免疫球蛋白,3 B,细胞的亚群,60,B,细胞和,T,细胞的比较,比较项目,T,细胞,B,细胞,来源,骨髓,骨髓,成熟部位,胸腺,骨髓,寿命,数月至数年,或长（数月至数年）或短（数天至数周,运动性,运动性强,运动性差,表面标志,T,细胞受体（,TCR,）,补体受体和,Ig,增殖和分化,在抗原刺激后增殖,在抗原刺激后增殖，并分化为浆细胞和记忆细胞,产物,合成并释放各种淋巴因子,合成并释放抗体（,Ig,）,其他功能,引起迟发性超敏反应（,T,D,），协助,B,细胞产,Ig,（,T,H,），在细胞介导免疫中杀靶细胞（,T,C,），控制免疫应答（,T,S,）,61,Overview of Immune Response,62,(,三,),第三淋巴细胞,1 NK,细胞,(,自然杀伤细胞,),可在无抗体、无补体或无抗原致敏的情况下就杀伤某些肿瘤细胞，故称自然杀伤细胞。在机体内分布较广，属非特异性免疫。,2 K,细胞（杀伤细胞）,通过,IgG,分子中的,F,C,片段与,K,细胞表面的,F,C,受体的结合，可触发,K,细胞的杀伤活性，故能专一性地但非特异性地杀伤被,IgG,所覆盖的靶细胞。由于这种杀伤作用要以特异性的抗体作媒介，故被称作抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（,ADCC,）。,63,(,四,),第四淋巴细胞,同时具有,T,细胞和,NK,细胞特征的淋巴细胞。,64,三、免疫分子及其在体液免疫中的作用,免疫分子：主要指抗原及抗体，是现代分子免疫血的主要研究对象。,免疫分子,膜表面免疫分子,膜表面抗原受体,主要组织相容性复合物抗原,白细胞分化抗原,粘附因子,体液免疫分子,抗体,补体,细胞因子,65,三、免疫分子及其在体液免疫中的作用,(,一,),抗原,(,二,),抗体（,Ig,）,66,(,一,),抗原,1,基本概念,2,免疫原性的物质基础,3,抗原决定簇（抗原表位）,4,细菌的抗原,67,1,基本概念,抗原是一类能诱导机体发生免疫应答并能与相应抗体或,T,淋巴细胞受体发生特异性免疫反应的大分子物质。,抗原一般同时具备两个特性：,(1),免疫原性（抗原性）：指能刺激机体产生免疫应答能力的特性。,(2),免疫反应性（反应原性）：指能与免疫应答的产物发生特异反应的特性。,完全抗原：凡同时具有免疫原性和免疫反应性的抗原。,半抗原：凡缺乏免疫原性而有免疫反应性的抗原。可通过与蛋白结合形成完全抗原。,68,2,免疫原性的物质基础,(1),相对分子质量大,(2),结构复杂,(3),异物性,69,3,抗原决定簇（抗原表位）,抗原决定簇,指位于抗原表面可决定抗原特异性的特定化学基团。由于抗原决定簇的存在，就使抗原能与相应淋巴细胞上的抗原受体发生特异结合，从而可激活淋巴细胞并引起免疫应答。,抗原结合价,凡能与抗体相结合的抗原决定簇的总数，称为抗原结合价。大多数抗原的抗原结合价是多价的。,70,4,细菌的抗原,细菌是一类重要的病原体，其化学成分极其复杂，故每种细菌的细胞都是一个包含多种抗原成分的复合体。,(1),表面抗原：指包围在细菌细胞壁外面的抗原，主要是荚膜抗原；,(2),菌体抗原：包括存在于细胞壁、细胞膜与细胞质上的抗原；,(3),鞭毛抗原：存在于鞭毛上的抗原，即鞭毛蛋白抗原，又称,H,抗原。,(4),菌毛抗原：由细菌菌毛蛋白所形成的抗原；,(5),外毒素和类毒素：细菌的外毒素一般都是抗原性很强的蛋白质。,71,(,二,),抗体,1,概述,2,抗体的化学结构,3,五类免疫球蛋白的结构和功能,4,产抗体细胞的激活和抗体的形成,5,机体产生抗体的两次应答规律,6,抗体形成的机制,7,抗体的生物学特性,8,单克隆抗体与淋巴细胞杂交瘤技术,72,1,概述,抗体：是高等动物体在抗原物质的刺激下，由浆细胞所产生的一类能与相应抗原在体内外发生特异性结合的免疫球蛋白,抗体的特点,仅由鱼类以上的脊椎动物的浆细胞所产生,必须有相应抗原物质刺激免疫细胞后才能产生,能与相应的抗体发生特异性、非共价和可逆的结合,其化学本质是一类具有体液免疫功能的球蛋白,因抗体是球蛋白，故既具抗体功能也可作抗原去刺激异种生物产生相应的抗体，即抗抗体。,73,2,抗体的化学结构,典型的,Ig,分子是由一长一短的两对多肽链对称排列而成的一个,Y,形分子。,特征性,重链（,H,链）、轻链（,L,链）、可变区（,V,区）、恒定区（,C,区）、铰链区、,N,末端（氨基末端）、,C,末端（羧基末端）、结合糖的部位（,CHO,）,74,2,抗体的化学结构,(1) Ig,的类别,IgG,、,IgA,、,IgM,、,IgD,、,IgE,IgG,的亚类：,IgG1,、,IgG2,、,IgG3,、,IgG4,(2) Ig,单体的氨基酸数,重链：,440,（,V,区,-110,，,C,区,-330,）,轻链：,220,（,V,区,-110,，,C,区,-110,）,(3) IgG,的酶解和化学分解片段,(4) Ig,的体,单体：,IgG,、,IgD,、,IgE,双体：,IgA,五体：,IgM,75,2,抗体的化学结构,(5) Ig,的抗原结合价,指每一个,Ig,分子上能与抗原决定簇相结合部位的数目。,(6) Ig,功能区,(7) Ig,的构象,76,Disulfide links in IgG,77,Antigen binding fragments, Fab,78,IgE,79,Ig,的体,80,3,五类免疫球蛋白的结构和功能,比较项目,IgG,IgA,IgM,IgD,IgE,相对分子质量,/,10,3,146,160,970(,五体,),184,188,385(,双体,),含糖量,/%,3,10,12,18,12,含量比,/%,80,13,6,1,0.002,在血清中浓度,/mg,mL,-1,13,3,1.5,0.03,0.00005,半衰期,/d,23,6,5,2.8,2.3,抗原结合位点,2,2,或,6 (,双体,),10,2,2,出现时间,出生后,3,个月,出生后,46,个月,胚胎末期,较晚,较晚,通过血胎屏障,能,不能,不能,不能,不能,分布,血液，淋巴,唾液、初乳等分泌物，血清，细胞,血液，淋巴，,B,淋巴细胞表面,(,单体形式,),血液，淋巴，淋巴细胞表面,血液，淋巴,免疫功能,中和细菌毒素，抗细菌，抗病毒，与补体的结合力弱,抗细菌，抗病毒；粘膜等局部免疫,溶菌，溶血，与补体的结合力强，用于机体的早期防御,不明,参与变态反应，抗寄生虫感染,81,4,产抗体细胞的激活和抗体的形成,(1),巨噬细胞的抗原递呈作用,(2) T,细胞对,B,细胞的激活,(3),浆细胞产生抗体,82,5,机体产生抗体的两次应答规律,初次免疫应答,再次免疫应答,83,6,抗体形成的机制,(1),抗体形成的克隆选择学说,(2),抗体多样性的分子生物学机制,84,(1),抗体形成的克隆选择学说,要点,在能产生抗体的高等动物体内，天生存在着大量具有不同抗原受体的免疫细胞克隆，每一个克隆产生特异抗体的能力并不决定于外来抗原物质，而是决定于其固有的、在接触该抗原前就存在的遗传基因,某一特定抗原一旦进入机体，就可与相应淋巴细胞表面上唯一的一个与其相应的特异性受体发生结合，由此就从无数克隆中选择出一个与之相对应的克隆。这一结合发挥了类似“扳机”的作用，促使这一克隆发生活化、增殖和分化，最终变成能分泌大量相应抗体的浆细胞和少量暂停分化的免疫记忆细胞,85,(1),抗体形成的克隆选择学说,当生物处于胚胎期时，其免疫系统的发育还不完善，这时，某一淋巴细胞克隆若接触相应抗原，则它就被消灭或受抑制，如属后者，就形成一个禁忌克隆，它们对机体自身抗原物质不发生免疫应答，即处于自然耐受状态，这就是免疫耐受性的原因,禁忌克隆可复活或发生突变，从而又可成为能与自身抗原成分起免疫应答的克隆,86,(2),抗体多样性的分子生物学机制,体细胞突变学说,87,Formation of active gene for light chain via somatic recombination,88,Formation of active gene for heavy chain via somatic recombination,89,7,抗体的生物学特性,抗体与抗原的特异性结合刺激抗体产生的物质称为抗原，抗体分子与其相应的抗原发生结合称为特异性结合。, 抗体与补体的结合在一定条件下，抗体分子可以与存在于血清中的补体分子相结合，并使之活化，产生多种生物学效应，称之为抗体的补体结合现象，揭示了抗体分子与补体分子间的相互作用。, 抗体的调理作用抗体的第三种功能是可增强吞噬细胞的吞噬作用。,90,8,单克隆抗体与淋巴细胞杂交瘤技术,(1),单克隆抗体,(McAb),指由一纯系,B,淋巴细胞克隆经分化、增殖后的浆细胞所产生的单一成分、单一特异性的免疫球蛋白分子。,(2),淋巴细胞杂交瘤,是由,B,淋巴细胞和骨髓瘤细胞两者融合而成的一种既能在体外大量增殖，又能产生大量,McAb,的杂种细胞。,(3),单克隆抗体的应用,在基础研究中的应用,在实践中的应用,91,淋巴细胞杂交瘤的制备方法,选择双亲细胞株, 混合双亲细胞, 促进细胞融合, 淘汰未融合的亲本, 杂交瘤的扩大培养, 单克隆抗体的改造,92,第四节 免疫学方法及其应用,一、抗原、抗体反应的一般规律,二、抗原、抗体间的主要反应,三、免疫标记技术,93,一、抗原、抗体反应的一般规律,(1),特异性,：如同一切免疫应答和免疫反应那样，抗原与抗体间的反应具有高度特异性；,(2),可逆性,：抗原与抗体的结合除了其特异性和相对稳定性外，由于它们间公是表面的结合，因此在一定条件下是可逆的；,(3),定比性,：只有把两者的比例调节到最合适时，才能出现可见的反应；,(4),阶段性,：抗原与抗体间的有明显的阶段性；,(5),条件依赖性,：抗原抗体间出现可见反应常需提供最适条件，如,pH,、振荡、电解质。,94,二、抗原、抗体间的主要反应,(,一,),凝集反应,(,二,),沉淀反应,(,三,),补体结合试验,95,(,一,),凝集反应,凝集反应,：颗粒性抗原与相应的抗体在合适的条件下反应，并出现肉眼可见的凝集团现象，称凝集反应。,凝集原,：用于凝集反应的抗原,凝集素,：用于凝集反应的抗体,直接凝集反应,：玻片法、试管法，颗粒性抗原与抗体发生反应,间接凝集试验,：可溶性抗原,+,载体,=,颗粒性抗原，再与抗体发生反应,反相间接凝集试验,：可溶性抗体,+,载体,=,颗粒性抗体，再与抗原发生反应,96,(,二,),沉淀反应,沉淀反应,：可溶性抗原与相应的抗体在合适的条件下反，应并出现肉眼可见的沉淀物现象，称为沉淀反应。,97,1,测定沉淀反应的经典方法,(1),环状沉淀反应（试管法）,(2),絮状沉淀反应（试管或凹玻片）,98,2,测定沉淀反应的现代方法,(1),单向琼脂扩散法：将抗原溶液滴加在混有抗体的琼指介质小孔中，抗原经扩散后，可在小孔周围适当位置形成一沉淀环，根据环的面积可进行抗原的定量分析。,(2),双向琼脂扩散法：将抗原、抗体分别滴加在琼指介质的不同小孔中，作相对方向扩散，在两孔间合适的部位会形成沉淀线。,99,2,测定沉淀反应的现代方法,(3),对流免疫电泳法：是一种将双向琼脂扩散法与电泳技术相结合的方法。,(4),火箭免疫电泳法：是一种将单向琼脂扩散法与电泳技术相结合的方法。,(5),双向免疫电泳法：是一种将火箭免疫电泳与血清免疫电泳相结合的方法。,100,(,三,),补体结合试验,补体结合试验是一种有补体参与，并以绵羊红细胞和溶血素是否发生溶血反应作指示的一种高灵敏度的抗原与抗体结合反应。,101,1,补体结合试验的反应系统,待检系统（已知的抗原或抗体，待检的抗原或抗体）,指示系统（绵羊红细胞，溶血素）,补体,反应基本原理：,补体可与任何抗原和抗体的复合物相结合；,指示系统如遇还未被抗原和抗体复合物所结合的游离补体，就会出现明显的溶血反应。,102,2,补体结合试验的优点,(1),既可测未知抗原，也可测未知抗体,(2),既适合作沉淀反应，也适合作凝集反应,(3),尤其适宜检出微量抗原与抗体间的肉眼看不见的反应，因此可提高一般血清学反映的灵敏度,103,3,补体结合试验的缺点,操作复杂、影响因素较多,104,三、免疫标记技术,是将抗原或抗体用小分子的标记剂如荧光素、酶、放射性同位素或电子致密物质等加以标记，借以提高其灵敏度和便于检测的一类新技术。,105,(,一,),免疫荧光技术,是一种将结合有荧光素的荧光抗体与抗原进行反应，借以提高免疫反应灵敏度和适合显微镜观察的免疫标记技术。,常用荧光素,异硫氰酸荧光素、罗丹明、二氯三嗪基氨基荧光素、稀土元素等,106,(,二,),免疫酶技术,是一种利用酶作标记的抗体或抗抗体以进行抗原、抗体反应的高灵敏度免疫标记技术。,技术优点,(1),由于是产色反应，观察结果方便,(2),标本经酶标记的抗体染色后，还可用其他染料复染，以显示细胞的形态构造,(3),标本可长进久保持存、随时查看,(4),特异性强,(5),灵敏度高,107,(,二,),免疫酶技术,标记酶应具备的条件,(1),纯度高，特异性强、稳定性和溶解度好,(2),测定方法简单、敏感、快速,(3),与底物作用后会呈现颜色,(4),与抗体交联后仍保持酶活性,108,1,酶联免疫吸附法,(1),双抗体夹心法：是测定待检标本中是否含抗原的方法,其步骤为,将已知的抗体吸附在微量滴定板的小孔内，洗涤,1,次；,加待测抗原，如两者是特异的，则发生结合，然后将多余的抗体洗去；,加入与待测抗原有特异性的酶联抗体，使形成“夹心”；,加入该酶的底物，若产生可见的有色酶解产物，这就说明在孔壁上有与已知抗体特异的抗原存在。,(2),间接免疫吸附测定法,(3),斑点酶免疫吸附法,109,酶联免疫吸附试验原理,110,2,酶标记免疫定位,(1),免疫组织化学,(2),免疫印迹,111,免疫印迹,1,2,3,分别为不同特异性的抗体；,4,为用丽春红直接染色的硝酸纤维膜,1 2 3 4,SDS-PAGE,硝酸纤维素膜 免疫反应,转移,反应,112,(,三,),放射免疫测定法,是一类利用放射性同位素标记的抗原或抗体来检测相应抗体或抗原的高灵敏度免疫分析方法。,113,(,四,),免疫电镜技术,是一种采用电子致密物质标记的抗体与其相应抗原发生特异性结合后，借电镜检出这一标记复合物的技术。,114,(,五,),发光免疫测定法,是一种把化学发光或生物发光反应与免疫检测结合后的高灵敏度分析方法。,115,第五节 生物制品及其应用,一、人工自动免疫类生物制品,二、人工被动免疫类生物制品,116,一、人工自动免疫类生物制品,生物制品：在人工免疫中，可作为预防、治疗和诊断用的来自生物体的各种制剂，都称生物制品。,117,(,一,),常规疫苗,1,疫苗：用于预防传染病的抗原制剂称为疫苗。,(1),活疫苗：指用人工的方法使病原体减毒或从自然界筛选某病原体的无毒株或微毒株所制成的或微生物制剂。,(2),死疫苗：用理、化因子杀死病原体，但仍保留原有免疫原性的疫苗。,2,类毒素：细菌外毒素经甲醛脱毒后仍保留原有免疫原性的预防用生物制品。,3,自身疫苗：只用从病人自身病灶中分离出来的病原体所制成的死疫苗。,118,(,二,),新型疫苗,1,亚单位疫苗,2,化学疫苗,3,多肽疫苗,4,基因工程疫苗,5 DNA,疫苗,6,抗独特型抗体疫苗,119,1,亚单位疫苗,一种保留病原体中有效免疫成分，而去除其无效或有害成分的化学纯品疫苗。,如：只含流感病毒血凝素、神经氨酸酶成分的流感亚单位疫苗,120,2,化学疫苗,用化学方法提取病原体中有效免疫成分制成的化学纯品疫苗，其成分一般比亚单位疫苗更为简单。,如：肺炎链球菌的荚膜多糖,121,3,多肽疫苗,指用人工合成的高免疫原性多肽片段制成的疫苗。,如：流感病毒血凝素的,18,肽。,122,4,基因工程疫苗,一种利用基因工程构建重组基因序列，并用它表达的免疫原性较强、无毒性的多肽制成的疫苗。,如：乙型肝炎基因工程疫苗。,123,5 DNA,疫苗,指一种用编码抗原的基因制成的疫苗。,如：流感病毒核蛋白,DNA,疫苗。,124,5 DNA,疫苗,DNA,疫苗的优点,制备容易，只需克隆,DNA,即可,稳定性强，可长期保存,DNA,提纯容易,同一质粒上可插入多个疫苗基因片段，故一次注射可获得对多种疾病的免疫力,免疫期长,安全、稳定,为治疗癌症和其他疑难疾病提供了新的可能,缺点,必须注入较大计量的,DNA,才可克服免疫效率较低的困难。,125,6,抗独特型抗体疫苗,位于抗体分子可变区中高变区的抗原决定簇，称为独特型决定簇或简称独特型，它代表一个抗体分子独特的遗传型。,优点,克服抗原物质难以获得的困难,解决目标分子或病原物自身免疫原性较弱的不利条件,避免使用有害或危险的病原体抗原,取代蛋白质以外的抗原等,126,二、人工被动免疫类生物制品,(,一,),特异性免疫治疗剂,(,二,),非特异性免疫治疗剂,免疫调节剂,127,(,一,),特异性免疫治疗剂,1,抗毒素,一类用类毒素多次注射马等大型动物，待其产生大量特异性抗体后，经采血、分离血清并经浓缩、纯化后制成的生物制品。主要用于治疗由细菌外毒素引起的疾病，或用于应急预防,2,抗病毒血清,一类用病毒作抗原去免疫动物后，取其含抗体的血清制成的精制治疗用生物制品。,3,抗菌血清,128,(,一,),特异性免疫治疗剂,4,免疫球蛋白制剂,(1),血浆丙种球蛋白：由健康人的血浆中提取，主要含,IgG,和,IgM,，属精制的多价抗体，可抗多种病原体及其有毒产物，用于对麻疹、脊髓灰质炎和甲型肝炎等多种病毒病的潜伏期治疗或应急预防。,(2),胎盘球蛋白：是一种从健康产妇的胎盘中提取的免疫球蛋白精制品，主要含,IgG,。其作用与血浆丙种球蛋白相同。,(3),单克隆抗体,5.,免疫核糖核酸,是一类特异性的免疫触发剂，可使机体的正常淋巴细胞转化为致敏淋巴细胞以发挥其免疫作用。,129,(,二,),非特异性免疫治疗剂,免疫调节剂,免疫调节剂,是一类能增强、促进和调节免疫功能的非特异性生物制品。它对治疗免疫功能低下、某些继发性免疫缺陷症和某些恶性肿瘤等疾病，具有一定的作用；但对免疫功能正常的人，却不起作用。,130,(,二,),非特异性免疫治疗剂,免疫调节剂,1,转移因子,一种由淋巴细胞产生的低分子核苷酸和多肽的复合物，无免疫原性，有种属特异性。,特异性转移因子,自某种疾病康复者或治愈者的淋巴细胞中提取，能把供者的某一特定细胞免疫能力特异地转移给受者,非特异性转移因子,从健康人的淋巴细胞中提取，可非特异地板增强机体的细胞免疫功能，促进干扰素的释放，刺激,T,细胞的增殖，并使它产生各种介导细胞免疫的介质,。,131,(,二,),非特异性免疫治疗剂,免疫调节剂,2.,白细胞介素,-2,是一种由活化,T,细胞产生的多效能淋巴因子，具有促进,T,细胞、,B,细胞和,NK,细胞的增生、分化，增强效应细胞的活性，诱导干扰素的产生，进行免疫调节，以及促使,T,C,细胞的前身分化为成熟,T,C,细胞以发挥抗病毒和抗肿瘤等多种功能。,3.,胸腺素,一种从小牛、羊或猪的胸腺中提取的可溶性多肽，具有促进,T,细胞分化、成熟以及增强,T,细胞免疫功能的作用。可用于治疗细胞免疫功能缺陷或低下等疾病。,132,(,二,),非特异性免疫治疗剂,免疫调节剂,4,细胞毒,T,细胞,一种在病毒性感染和肿瘤性疾病中能杀伤带抗原的靶细胞的效应性淋巴细胞，是宿主清除病原因子的主要力量。,5,卡介苗,是一种历史悠久、预防肺结核病的优良减毒活菌苗。,6,小棒杆菌,小棒杆菌经加热或用甲醛处理后的死细胞，具有激活巨噬细胞、增强其吞噬和细胞毒性作用。,7,干扰素,具有广谱性抑制病毒和某些细胞分裂的作用，还有非特异性免疫调节剂的作用。,