第一章免疫学概论和发展史一、免疫系统的基本功能①免疫防御:机体防御外界病原体入侵和清除已进入的病原体及其有害产物。②免疫监视:机体能监察出体内突变或早期肿瘤细胞并予以清除的功能。③免疫耐受:机体对某种抗原刺激表现出低应答或无应答状态。④免疫调节:机体的免疫系统参与整体的调节,与神经系统和内分泌系统构成网络调节系统,既调节免疫系统本身,又调节机体整体功能。二、固有免疫与适应性免疫的比较:第二章免疫系统一、免疫系统的组成:免疫器官免疫细胞免疫分子中枢外周膜型分子分泌型分子胸腺脾脏干细胞系TCR免疫球蛋白骨髓淋巴结淋巴细胞BCR补体分子法氏囊(禽类)粘膜相关淋巴组织单核吞噬细胞CD细胞因子皮肤相关淋巴组织其他APC(树突状细胞、内皮细胞等)粘附分子其他免疫细胞(粒细胞、肥大细胞、血小板、红细胞等)MHC其他中枢免疫器官(初级淋巴器官)外周免疫器官(次级淋巴器官)发生较早相对较晚组成骨髓、胸腺淋巴结、脾及粘膜相关淋巴组织功能免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所成熟免疫细胞定居的场所;免疫应答发生的部位二、黏膜相关淋巴组织(mucosal-associatedlymphoidtissue,MALT):是无被膜的淋巴组织,主要指呼吸道、肠道及泌尿生殖道黏膜上皮下方散在的淋巴组织,如扁桃体、小肠派尔集合淋巴结(Peyerpatches,PP)及阑尾等,是发生黏膜免疫应答的主要部位。MALT组成:①肠相关淋巴组织(GALT):派尔集合淋巴结(PP)、上皮内淋巴细胞(IEL)等。②鼻相关淋巴组织(NALT):淋巴小结及弥散淋巴组织组成。③支气管相关淋巴组织(BALT)MALT的功能及其特点:1.行使黏膜局部免疫应答2.产生分泌型IgA三、淋巴细胞归巢:概念:成熟的免疫细胞离开中枢后,经血液循环迁移并定居于外周免疫器官的特定部位,而在淋巴细胞再循环过程中也存在着免疫细胞在不同组织之中的特定分布,这种现象称之为淋巴细胞归巢。四、淋巴细胞再循环:概念:淋巴细胞通过血液和淋巴液循环不停地在外周免疫组织和器官之间循环周转,使得相对有限数量的特异性免疫细胞可以最大限度地识别入侵的病原体并及时对其产生应答,这种淋巴细胞在人体外周免疫系统中不同器官之间循环移动的过程称为淋巴细胞再循环。生物学意义:①使淋巴细胞在外周免疫器官和组织的分布更趋合理。②增加淋巴细胞与抗原提呈细胞(APC)接触的机会,有利于适应性免疫应答的产生。③使机体所有免疫器官和组织联系成为一个有机的整体,从而发挥免疫效应。第三章抗原一、抗原(Ag)的概念和特性:概念:是指能刺激机体免疫系统产生体液免疫或(和)细胞免疫,并能与相应的免疫应答产物,即抗体或(和)致敏淋巴细胞在体内外发生特异性结合的物质。特性:①免疫原性:即能刺激机体产生抗体或(和)致敏淋巴细胞的能力。②抗原性(免疫反应性):即能与刺激产生的抗体或(和)致敏淋巴细胞在体内外发生特异性结合的能力。影响抗原免疫原性的因素:一、抗原因素:(一)异物性:①非己的物质②抗原与机体之间的亲缘关系越远,组织结构差异越大,异物性越强,免疫原性就越强。③病原体、动物蛋白制剂、移植物、改变了的自身成分、胚胎期未与免疫活性细胞充分接触的自身成分。(二)理化性质:①化学性质:蛋白质﹥糖类﹥核酸、脂类②分子量大小:﹥10kD,分子量越大免疫原性越强③结构的复杂性:苯环﹥直链④分子构象⑤易接近性:指抗原表位被淋巴细胞抗原受体所能接近的程度⑥物理状态:聚合体﹥单体;颗粒性﹥可溶性二、机体因素:①遗传背景(受MHC控制)②免疫状况:年龄、性别与健康状态三、抗原进入机体的方式:①剂量:适中②途径:皮内﹥皮下﹥腹腔、静脉注射﹥口服③次数④两次免疫的间隔时间⑤佐剂三、决定抗原特异性的分子结构基础:抗原表位概念:表位是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,是抗原分子中真正与淋巴细胞抗原受体或抗体特异性结合的基本结构单位,又称抗原决定簇。四、共同抗原与交叉反应具有相同或相似抗原表位的两种不同抗原分子称为共同抗原或交叉反应抗原。一种抗体能够结合具有相同或相似抗原表位的不同抗原分子,产生的免疫反应称为交叉反应。五、超抗原(superantigen,SAg)概念:某些物质,只需要极低浓度(1~10ng/ml)即可激活2%-20%T细胞克隆,产生极强的免疫应答,这类抗原被称为超抗原。分类:外源性超抗原如金黄色葡萄球菌肠毒素和内源性超抗原如小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白等。第四章免疫球蛋白一、分子结构:1.抗体(antibody,Ab):是由B细胞活化后分化成的浆细胞产生的,具有特殊折叠方式的球蛋白,且为体液免疫应答的重要效应分子。2.免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig):是指具有抗体活性或化学结构上与抗体相似的球蛋白。可分为分泌型(secretedIg,sIg)和膜型(membraneIg,mIg)。前者主要存在于血液及组织液中,具有抗体的各种功能;后者构成B细胞膜上的抗原受体。3.抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC):特异性抗体IgG结合了靶细胞的膜表面抗原后,其Fc段可以与具有杀伤作用的细胞(如NK细胞和巨噬细胞)表面的Fc受体结合,致使细胞被激活,释放出穿孔素和颗粒酶发挥杀伤作用。4.单克隆抗体(monoclonalantibody,mAb):概念:由一个识别一种抗原表位的B细胞克隆合成及分泌的抗单一抗原表位的特异性抗体,称为单克隆抗体。特点:结构均一、纯度高、特异性强、效价高、少或无血清交叉反应、制备成本低,但具有鼠源性。二、免疫球蛋白含有的特殊组分:(一)J链:由浆细胞合成的富含半胱氨酸的多肽链,主要功能是将单体Ig分子连接为二聚体或多聚体。(二)分泌片(SP):由黏膜上皮细胞合成和分泌的一种含糖的肽链,是分泌型IgA(SIgA)分子上的一个辅助成分,具有保护SIgA的铰链区免受蛋白水解酶降解的作用,并介导IgA的转运。(三)铰链区:①位于CH1与CH2之间,富含脯氨酸,易伸展弯曲,改变Ig构型。②IgM、IgE重链无铰链区。③易被木瓜蛋白酶和胃蛋白酶水解。三、免疫球蛋白的功能(一)IgV区的功能:①识别并特异性结合抗原②分泌型Ig:与抗原结合后,在体内,具有中和毒素、阻断病原入侵、清除病原微生物等免疫防御功能;在体外,有利于抗原或抗体的检测和功能的判断。③膜型Ig:BCR,特异性识别抗原分子。(二)IgC区的功能:1)激活补体2)结合免疫细胞上的Fc受体,促使免疫效应产生①调理作用②抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用3)通过胎盘4)穿越黏膜5)介导Ⅰ型超敏反应四、各类免疫球蛋白的主要特性1.IgM:①膜型:单体,是BCR的主要成分,只表达mIgM是未成熟B细胞的标志;②分泌型:主要存在于血液中,五聚体,是分子量最大的Ig,称为巨球蛋白;具有很强的抗原结合能力,抗原结合价为5价;激活补体的能力强于IgG;③天然的血型抗体为IgM;④是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体,脐带血IgM升高提示胎儿有宫内感染;⑤是初次免疫应答中最早出现的抗体,是机体抗感染的“先头部队”,可用于感染的早期诊断。2.IgG:①是血清和胞外液中含量最高的Ig,约占血清总Ig的75%-80%;②是再次免疫应答产生的主要抗体,其亲和力高,分布广泛,是机体抗感染的“主力军”;③是唯一能通过胎盘的Ig,在新生儿抗感染免疫中起重要作用;④可发挥激活补体、调理作用、ADCC作用等;⑤可与葡萄球菌蛋白A结合,用于免疫诊断;⑥某些自身抗体以及引起Ⅱ、Ⅲ型超敏反应的抗体也属于IgG。3.IgA:①血清型:单体;②分泌型:二聚体,是外分泌液中的主要抗体类别,参与黏膜局部免疫,在局部抗感染中发挥重要作用,是机体抗感染的“边防军”;③婴儿可从母亲初乳中获得SIgA,为一重要的自然被动免疫。4.IgD:①分为血清型和膜结合型;②mIgD构成BCR,是B细胞分化发育成熟的标志,未成熟B细胞仅表达mIgM,成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD,活化的B细胞或记忆B细胞mIgD逐渐消失。5.IgE:①血清中含量最少的Ig;②亲细胞抗体,可引起Ⅰ型超敏反应;③与机体抗寄生虫免疫有关。第五章补体系统一、补体(complement,C)系统:定义:包括30余种组分,广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面,是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统。膜攻击复合物(MAC)概念:在免疫学中指补体激活后产生的膜攻击复合体。二、补体系统的激活途径:(一)经典激活途径:参与成分:C1(C1q、C1r、C1s)、C4、C2和C3;激活物:与抗原结合的IgG(IgG1~IgG3)、IgM分子识别阶段:参与成分:C1q、C1r、C1s过程:Ag与Ab结合→补体结合位点(IgG的CH2、IgM的CH3)暴露→C1q激活→C1r活化→C1s激活。激活条件:①抗体必须与抗原结合;②C1仅与IgM的CH3或IgG1~IgG3的CH2结合;③每一个C1分子必须同时与两个或两个以上Ig单体分子结合。(二)旁路激活途径:参与成分:C3、B因子、D因子、备解素(P因子);激活物:为补体激活提供保护性环境和接触表面的成分,如某些细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA和IgG4等。(三)甘露糖结合凝集素激活途径:参与成分:甘露糖结合凝集素(mannose-bindinglectin,MBL)、MBL相关的丝氨酸蛋白酶(MBLassociatedserineprotease,MASP)、C4、C2、C3;激活物:病原体表面的糖结构,如含N氨基半乳糖或甘露糖基的病原微生物。补体激活的共同末端过程:参与成分:C5、C6、C7、C8、C9终末产物:C5b6789n攻膜复合物(membraneattackcomplex,MAC)三、补体的生物功能:①溶解细胞、细菌和病毒的细胞毒作用:MAC;②调理作用:C3b/CR1;③引起炎症反应:C3a和C5a(过敏毒素)、C5a(趋化作用)④清除免疫复合物:C3b/CR1介导,清除循环免疫复合物,又称免疫黏附。⑤清除凋亡细胞:C3b/CR1第六章细胞因子一、概念:细胞因子(CK):由免疫原、丝裂原或其他因素刺激免疫细胞所产生的低分子质量可溶性蛋白,为生物信息分子,具有介导和调节免疫应答、促进造血、参与炎症发生和创伤愈合等功能。二、细胞因子的共同特性:①小分子蛋白质(8~30kD)、可溶性;②由免疫细胞和相关细胞产生,短时自限性,网络性;③自分泌、旁分泌、内分泌,效应范围小,绝大多数为近距离发挥作用;④高效性,在较低浓度下即有生物学活性;⑤通过结合细胞表面相应受体发挥生物学效应;⑥细胞因子的作用特点:多效性、重叠性、协同性、拮抗性三、细胞因子的分类:根据结构和功能分类:a.白细胞介素(interleukin,IL)b.干扰素(interferon,IFN)c.肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor,TNF)d.集落刺激因子(colony-stimulatingfactor,CSF)e.趋化因子(chemokine)(一)白细胞介素:一类分子结构(包括基因和蛋白质)的性质和生物学活性已基本明确、具有重要免疫调节作用的细胞因子,在促进细胞免疫、体液免疫、促进造血和参与炎症反应等方面发挥作用。目前已发现的IL有38种。①IL-1:(1)分类:IL-1α(膜型)、IL-1β(游离型)(2)来源:单核/巨噬细胞,APCs,有核细胞(3)功能:低浓度时发挥免疫调节作用,能协同刺激T细胞和APC的活化,促进B细胞增殖和分泌抗体。大量分泌或注射后,可通过血液循环引起全身反应。②IL-2:(1)来源:活化的Th1,单核/巨噬细胞、B细胞、NK细胞。(2)功能:使T细胞在体外长期存活,刺激T细胞进入细胞分裂周期,诱导T细胞分泌细胞因子,增强CTL活性;促进抗体产生,诱使B细胞由分泌IgM转换分泌IgG2;激活NK细胞,增强NK细胞杀伤力。③IL-4:(1)来源:活化的Th2、肥大细胞、嗜碱性粒细胞(2)功能:促进B细胞增殖分化诱导B细胞表达和分