Chap.9 传染与免疫 传染 非特异性免疫 特异性免疫 免疫学方法及其应用
意义: ----疾病的预防和治疗的基础 ----生物药物的研究和开发 ----现代分子的分析和测试技术
中国是免疫学的发祥地?
免疫技术的应用
§.1 传染 一、传染与传染病 传染:病原突破宿主的免疫防卫系统, 在宿主的特定部位生长繁殖并引起一 系列的病理生理变化过程。 §.1 传染 一、传染与传染病 传染:病原突破宿主的免疫防卫系统, 在宿主的特定部位生长繁殖并引起一 系列的病理生理变化过程。 传染病:能够从一个宿主传播到另一 个宿主的疾病。
二、决定传染结局的三大因素 (一)病原体 1、毒力 1)侵染力 吸附、侵入能力 繁殖扩散能力 抗宿主防御能力
2)毒素 外毒素:病原细菌在生长过程向外分泌的 一类毒性蛋白。 内毒素:G-细菌的脂多糖,仅在细胞死亡 后才裂解释放。 [类毒素:细菌外毒素脱毒失去毒性后,仍 保持免疫原性的生物制品。]
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沙门氏菌的侵染力和毒力
● 内毒素的测定---鲎试剂法 原理:内毒素激活变形细胞溶解物(LAL)中的B因子而引发系列的激活过程,使可溶蛋白凝固成为可见的 凝胶反应。
2、病原菌数量 3、侵入途径 (二)宿主的免疫力 (三)环境因素
三、传染的三种可能结局 ●隐性传染:病原侵入后很快为宿主消灭, 基本上不出现症状。 ●带菌状态:无明显感染症状的感染个体。 ●显性传染:病原侵入后使宿主细胞组织 损害,生理功能异常而出现 一系列的临床症状。
●非特异性免疫(nonspecific immunity) §2.非特异性免疫 ●非特异性免疫(nonspecific immunity) 生物体在长期进化中形成,属于先天 即有、相对稳定、无特殊针对性的对付病 原体的天然抵抗力。 屏障结构 吞噬细胞的吞噬功能 正常组织和体液中的抗菌物质 炎症反应 ● 非特异免疫组成
一、表皮与屏障结构 1)机械性排阻 2)抗菌物质 3)正常菌群 1.皮肤和粘膜
2.血脑屏障和血胎屏障 ——血脑屏障 血脑屏障的细胞间连接紧,胞饮作用微弱等特点, 可阻挡病原菌及其毒物随血流 透入脑组织,从而 保护中枢神经系统。 ——血胎屏障: 由母体子宫内膜和胎儿绒毛膜共同组成。不 妨碍母子物质交换,但可能 防止病原体侵入。
二、吞噬细胞及其吞噬作用 人体血细胞有:红细胞、白细胞、血小板三种。 主要吞噬细胞:嗜中性粒细胞;巨噬细胞
1.嗜中性粒细胞及其吞噬作用 ●一种数量最多、血液中主要的小吞噬细胞。
2.巨噬细胞及其功能 存在于血液、淋巴液和各种组织中的大型单核细胞,具有吞噬和胞饮功能。
●功能:1)吞噬和杀菌作用
2)抗原递呈作用: 抗原信息加工、传递给T 淋巴细胞。 (MHC:主要组织相容性复合物) (TCR:T细胞抗原受体 : CD4:T细胞表面特异蛋白)
3)免疫调节作用:分泌各种活性物质 4)抗癌作用:细胞毒作用
三、炎症反应 ①吞噬细胞聚集炎症部位 ②血流加速使抗菌因子、 Ab局部浓缩; ③死亡宿主细胞的堆集可 释放出抗M物质; ④氧浓度下降、乳酸积累, 可抑制多种病原菌生长; ⑤高温降低病原体生长速度。
四、正常体液或组织中的抗菌物 ●补体:一组非特异性血清蛋白,具有扩大 和增强抗体的功能。 ●补体的性质: 1)热不稳定 2)酶原 3)作用的非特异性
血清中主要9种补体蛋白的作用 识别单位 活化单位 膜攻击单位 替代途径 调节蛋白
● 干扰素(IFN):病毒或干扰素诱生剂诱导 产生的蛋白,具有抑制病毒和增强机体的免疫功能。
●干扰素(IFNs)的特性 1)化学成分为糖蛋白: ,,, 2)广谱的抗病毒和免疫调节活性 3)诱导产生 4) IFN刺激细胞合成AVP降解mRNA产 生抗病毒作用
建议读物
§3特异性免疫 ●特异性免疫 生物体在生活过程中与抗原物质接触后 产生的一系列防卫功能。其特点是后天产生 的、特异性强、免疫能力具有个体的特异性、 包括体液免疫和细胞免疫。
一、免疫器官 1、中枢免疫器官: (发生、分化、成熟) 骨髓、胸腺、 法氏囊/类囊器官 2、外周免疫器官 (定居、应答) 淋巴结、脾脏
二、免疫细胞及其在细胞免疫中的作用 (一)T细胞 (胸腺依赖性细胞) 1. 来源 未分化淋巴细胞 血流 胸腺 成熟的T、B细胞 淋巴结 ● 多能干细胞 未分化淋巴细胞 血流 胸腺 成熟的T、B细胞 淋巴结 效应T细胞
● T细胞定位于周围淋巴结的副皮质区及脾脏白髓部分,并可经 血液、组织液、淋巴液释放到外周血循环中,当遇Ag刺激,T 细胞进一步分化、增殖,以发挥其特异性细胞免疫功能。
2.T细胞主要亚群(以功能划分) ①调节T细胞( TR) 1)辅助性T细胞(TH):辅助B细胞,产生抗体。 2)抑制性T细胞( TS): 抑制TH,Tc和 B细胞 的功能。
②效应T细胞(TE) 1)迟发型超敏T细胞(TDTH ):释放淋巴因子,引起迟发型超敏反应。
2)细胞毒T细胞( TC):直接杀伤带TC抗原的 靶细胞(分泌穿孔素引起被感染细胞溶解) Granzymes:颗粒酶 Perforin:穿孔素 apoptosis :凋亡
CD (白细胞分化抗原): 白细胞不同分化阶段特有的膜表面分子,具有参与活化、介导细胞迁移等多种功能。
●表面受体: 3. T细胞表面标志: 绵羊红细胞受体(E受体),E玫瑰花结试验 (检测外周血T细胞数目,比例)。 有丝分裂原受体(例:PHA,Con A等)
●抗原受体: T细胞抗原受体(TCR) 识别由APC递呈的Ag
1.B细胞的表面受体 (二)B淋巴细胞(骨髓依赖性淋巴细胞) LPS受体 ●膜表面抗原受体: (膜表面免疫球蛋白:SmIg) ●补体受体: ●有丝分裂原受体: LPS受体 ●膜表面抗原受体: (膜表面免疫球蛋白:SmIg) ●补体受体: ● Fc受体:抗体可结晶段受体 SmIg与抗SmIg的抗体结合
2.B细胞的表面抗原: SmIg 3. B细胞的亚群和功能 B1: T细胞非依赖性亚群; B2: T细胞依赖性亚群
-------------------- 小结: T细胞、B细胞表面抗原受体的比较 -------------------- T细胞 B细胞 1)识别、接受抗原作用, 1)识别、接受抗原作用,又称膜表面 称T细胞受体(TCR) 免疫球蛋白(SmIg) 2)不识别游离抗原, 2)识别游离抗原,但对TD抗原需要TH的帮助 而接受APC传递和加工的抗原 3)结构类似于Ig的Fab 3)结构为IgM或IgD 4)具抗原性,与相应的抗体结合 4)具抗原性,与相应的抗体结合 (抗相应的IgM或IgD的抗体) ---- ----------------
(三)其他淋巴细胞 1、K细胞:杀伤Ag-Ab复合体 2、NK细胞 3、NKT细胞 具T、NK细胞特性,与抑制自身免疫有关 大颗粒性淋巴细胞、可在无Ab/Ag致敏下, 杀伤某些肿瘤细胞或被病毒感染细胞。 3、NKT细胞 具T、NK细胞特性,与抑制自身免疫有关
三、免疫应答 2. 增殖分化阶段:成熟浆细胞、致敏淋巴细胞; 3. 效应阶段:分泌抗体、淋巴因子、执行免疫功能 ● 免疫应答的过程 1. 感应阶段:抗原识别、呈递 2. 增殖分化阶段:成熟浆细胞、致敏淋巴细胞; 3. 效应阶段:分泌抗体、淋巴因子、执行免疫功能
● TD抗原 胸腺依赖性抗原。多数天然抗原为TD抗 原。可引起体液和细胞免疫;产生IgG为 主的抗体;可产生免疫记忆。 ● TI抗原 非胸腺依赖性抗原。主要为细菌脂多糖等 类抗原。仅引起体液免疫;产生IgM抗体; 不产生免疫记忆。
免疫应答的类型和过程示意图
四、免疫分子 及其在体液免疫中的作用 (一)抗原(antigen,Ag) 一类能诱导机体发生免疫应答,并能与相
●抗原基本特性: ----免疫原性 ----反应原性 ●完全抗原 ●半抗原:只有反应原 性而无免疫原性 (邻苯二酚为半抗原)
2.免疫原性的物质基础 ①分子量:M>1×104Da ②结构复杂:抗原性强弱依次为蛋白>复杂 多糖>核酸(半抗原),类脂一般不具抗原性。 ③异物性:异种/异体,种族关系越远,组织 结构差异 越大,抗原性越强。
3.抗原决定簇(抗原表位) 存在于抗原表面决定其抗原特异性的特定化 学基团。 ●抗原结合价: 与抗体分子相结合的抗原决定簇的总数。
抗原决定簇(表位)的数目是抗原的价
4.细菌的抗原
5.共同抗原与交叉反应 共同抗原: 某些天然抗原分子上含有相同抗原决定簇,能够促进机体产生 共同的抗体而产生交叉反应。 吸收反应: 利用交叉发应除去共同抗体,用于制备单价抗血清。
(二)抗体(antibody, Ab) 在抗原刺激下产生一类 能够与该抗原发生反应 的免疫球蛋白。 ( Immunoglobulin, Ig )
● Ab特征: 1)由脊椎动物浆细胞产生; 2)Ag刺激; 3)特异性结合; 4)一类具有免疫功能 的球蛋白( Ig); 5)抗抗体
Ig链: H链,L链 ●区:V区,C区,铰链区 ●类:IgG、 IgA、 IgM、 IgD、 IgE、 ●型:λ和κ型 2.免疫球蛋白的基本结构 Ig链: H链,L链 ●区:V区,C区,铰链区 ●类:IgG、 IgA、 IgM、 IgD、 IgE、 ●型:λ和κ型 ●肽链的a.a数: L:220; H:440
● IgG的酶解和化学分解片段 木瓜蛋白酶: Fab:抗原结合片段 FC(可结晶片段):结合补体,抗原种属特异性 胃蛋白酶:
●抗原种属的特异性: 来源同种动物的任何抗体免疫其 它动物产生的抗抗体均可与该动物 产生的任何抗体产生特异反应。
●Ig的体和抗原结合价: 单体: ----2价 双体: ----4价 五体: ----5价
● Ig的功能区 H链: L链: 抗原结合部位由VL、 CL、VH、CH1四个 功能区组成
Ag与Fab结合引起构象变化,利于补体的结合与作用 ● Ig的构象变化 Ag与Fab结合引起构象变化,利于补体的结合与作用
4.产抗体细胞的激活和抗体的形成 ●相关的细胞表面标志和受体 ----MHCII:主要组织相容性复合物II(抗原呈递) -----TCR:T细胞受体(识别特异性抗原) ----CD4:T细胞表面抗原(识别MHCII)
●参与的相关细胞及作用 (1)巨噬细胞:处理和传递抗原,但无特异 性识别抗原的功能 。 (2)T细胞:在抗体形成过程起调节细胞的作 用,有特异性识别抗原作用。 (3)B细胞:产生抗体的效应细胞,有特异识 别Ag的功能。
●抗体形成过程: 1、Mø抗原递呈作用 2、T细胞对B细胞激活 3、浆细胞产生抗体
5.机体产生抗体的一般规律 初次应答: 潜伏期长,效价低, IgM为主 再次应答: 潜伏期短,效价高, IgG为主
6.抗体形成的机制 ● Burnet的克隆选择学说 (识别•记忆•自身禁忌)
●抗体的多样性分子机制 ----抗体基因重排
7.淋巴细胞杂交瘤技术与单克隆抗体(McAb) ●常规技术制备的抗血清:多克隆抗体 ●单克隆抗体(McAb): 由纯系B淋巴细胞克隆经分化、增殖的浆细胞 产生的单一成分、单一特异性的免疫球蛋白。
融合 ●淋巴细胞杂交瘤技术 骨髓癌细胞 (癌变的浆细胞, ● B淋巴细胞 (小白鼠脾脏,产生Ab,但无 法在体外繁殖、传代) 能在体内外大量 增殖 杂种细胞 骨髓癌细胞 (癌变的浆细胞, 快速繁殖,产生 Ig,但不能与Ag特异性结合) 能产生大量单克 隆Ab
●制备淋巴细胞杂交瘤的实验方法: 1)选择亲本 2)混合 3)促融 4)捡出 5)扩大培养
杂交瘤技术
建议读物
§3免疫学方法及其应用 一、抗原、抗体反应的一般规律 1)特异性 2)可逆性 3)定比性 4)阶段性 5)条件依赖性
●利用“两对半试验”检测乙肝病毒
1.抗原抗体主要反应 1)凝集反应 颗粒性抗原与抗体 产生可见的凝集块 现象。 ●直接凝集反应 ●间接凝集反应
2)沉淀反应 :可溶性抗原与抗体发生可 见沉淀物的反应。 ●双向琼脂扩散法
●免疫电泳
3)补体结合实验
二.免疫标记技术 酶联免疫吸附法(ELISA) ●基本原理:酶与抗体(抗原)结合,不改 变Ag-Ab特异性和酶活性。当酶结合物与被 检样品相应抗原(抗体)结合后,形成Ag- Ab-酶复合物,在相应底物存在时,酶催化 底物反应。 ●标记物:HRP(辣根过氧化物酶) ●底物:DAP(二苯基联苯胺)
●酶联免疫吸附法测定方法 1)抗体包被 2)加待测抗 原 3)加酶联抗 体 4)加底物 5)检测