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免疫学基础第一章免疫学概述第一节免疫学发展简史免疫学的发展共经历了三个时期：1、经验免疫学时期中国古代种人痘苗预防天花英国乡村医生Jenner发明种牛痘预防天花2、科学免疫学时期·病原体的发现与疫苗的使用推广·抗体的发现、应用及细胞免疫的研究抗体的发现抗体是免疫球蛋白免疫耐受Burnet学说细胞免疫学的发展3、现代免疫学时期医学免疫学:研究机体免疫系统的组成（免疫器官、免疫细胞和免疫分子）、结构及其免疫生物学（生理性的和病理性的）功能的学科。第二节免疫的现象、概念与功能一、免疫的概念：免疫是机体识别和排除抗原性异物，以维持机体内环境生理平衡的保护性生理反应。但在一定条件下可导致免疫性病理损伤，如引起超敏反应和自身免疫病等。二、免疫系统的功能功能正常表现异常表现免疫防御防止病原微生物感染超敏反应或免疫缺陷免疫自稳清除损伤或衰老细胞自身免疫性疾病免疫监视清除突变细胞；防止持续性感染细胞癌变或持续性感染三、免疫力的构成免疫力(immunity)是指机体形成免疫现象的能力和作用机制。机体免疫力根据其作用方式与特点分为两大部分:固有免疫(innateimmunity)和适应性免疫(adaptiveimmunity（一）固有免疫:又称先天性免疫，是生物体在长期种系进化过程中逐渐形成的非严格选择针对性的防御功能。包括：1.屏障系统(barriersystem)2.固有免疫细胞3.分泌性蛋白（一）固有免疫1.屏障系统(barriersystem)①皮肤黏膜屏障：机械性阻挡；分泌杀菌物质；生物拮抗②血脑屏障；③胎盘屏障2.固有免疫细胞：①吞噬细胞：单核-巨噬细胞、中性粒细胞；②NK细胞③B1细胞；④γδT细胞等；吞噬细胞1.分类：大吞噬细胞、小吞噬细胞2.吞噬过程：接触、吞入、杀灭消化3.吞噬结局：完全吞噬、不完全吞噬3.分泌性蛋白补体系统；干扰素(IFN)；肿瘤坏死因子（TNF）；趋化因子(chemokines)溶菌酶（lysozyme）；防御素（defensins（二）适应性免疫又称获得性免疫(acquiredimmunity)，是机体与抗原接触后获得的有针对性的防御功能。主导适应性免疫的细胞经抗原激活后发生克隆扩增，在应答过程中形成免疫记忆。经典的适应性免疫主要包括T、B淋巴细胞第三节免疫应答的种类及特点免疫应答是免疫系统识别和清除抗原的整个过程。免疫应答是《医学免疫学》的核心内容。一、种类根据免疫应答识别的特点、获得形式以及效应机制，可分为固有免疫应答和适应性免疫应答两大类。其中，适应性免疫应答包括由T细胞介导的细胞免疫应答和由B细胞介导的体液免疫应答。二、特点1.固有免疫应答（先天性免疫/非特异性免疫应答）⑴生来即有，受遗传控制；⑵作用无特异性，范围广，应答迅速；⑶其作用不会因再次接触相同抗原而增强（无免疫记忆）。2.适应性免疫应答（获得性免疫/特异性免疫应答）⑴后天获得，不能传给后代；⑵作用有特异性，发挥作用时间晚；⑶再次接触相同抗原，其免疫强度可增强（有免疫记忆）。第二章免疫系统免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的一个重要系统，由免疫器官和组织、免疫细胞及免疫分子组成。免疫系统的组成是《医学免疫学》课程中的一个重要学习内容。本章将分别介绍免疫系统的三个组成部分。第一节免疫器官和组织免疫器官按其发生和功能不同，可分为中枢免疫器官和外周免疫器官。一、中枢免疫器官免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所。人或其他哺乳类动物的中枢免疫器官包括骨髓和胸腺。鸟类的腔上囊（法氏囊）是B细胞分化发育的场所。1.骨髓：⑴各类血细胞和免疫细胞发生的场所；⑵B细胞分化成熟的场所；⑶再次免疫应答产生抗体的场所。2.胸腺：是T细胞分化、发育和成熟的场所二、外周免疫器官成熟淋巴细胞定居的场所，机体发生免疫应答的部位。包括淋巴结、脾脏和黏膜相关淋巴组织等。1.淋巴结：⑴T细胞和B细胞定居的场所；⑵免疫应答发生的场所；⑶参与淋巴细胞再循环；⑷过滤作用。2.脾脏：⑴T细胞和B细胞定居的场所；⑵免疫应答发生的场所；⑶合成某些生物活性物质；⑷过滤作用。3.黏膜相关淋巴组织成分：呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道黏膜下分布的淋巴组织；扁桃体；阑尾等。功能：发生局部特异性免疫应答的主要部位第二节免疫分子免疫分子在机体免疫系统的发育、免疫细胞的活化和免疫应答中起着十分重要的作用。免疫分子的涵盖面非常广，包括抗体、补体、细胞因子、主要组织相容性复合体编码分子、白细胞分化抗原和黏附分子等。其中有的是免疫细胞的分泌产物，有的是免疫细胞膜上的功能结构。◆免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)一、概念1.抗体（antibody，Ab）：B细胞受抗原刺激后增殖分化为浆细胞，由浆细胞合成和分泌的能与该抗原特异性结合的糖蛋白。2.免疫球蛋白（Ig）：抗体或化学结构与抗体相似但无抗体活性的球蛋白。分泌型(sIg)：以抗体形式游离在血液及组织液中Ig{膜型(mIg)：B细胞膜上的抗原受体免疫球蛋白与抗体是同一类物质，免疫球蛋白是具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。免疫球蛋白是从化学本质下定义；抗体是从生物学功能下定义。所有的抗体都是免疫球蛋白，而免疫球蛋白并非全为抗体。二、Ig的基本结构（一）H链和L链四肽链结构两条相同的轻链（L链）两条相同的重链（H链）通过链间二硫键连结形成1.H链有5种（αγδεμ）决定Ig的类别（IgA、IgG、IgD、IgE、IgM）2.L链有2种（κ、λ）决定Ig的型别（二）可变区、恒定区、结构域1.可变区（variableregion，V区）VL、VH☆L链近N端的1/2和H链近N端的1/4处，氨基酸的组成及序列变化较大，而得名。☆在V区内有三个区域的氨基酸组成和排列顺序特别容易发生变化，称为高变区(超变区)。☆高变区是与抗原的结合部位，与抗原表位互补，故又称为互补决定区(CDR)。VL、VH功能是：特异性识别和结合抗原2.恒定区（constantregion，C区）CH、CL☆L链近C端的1/2和H链近C端的3/4处，氨基酸组成及排列顺序相对恒定。3.结构域☆Ig分子的H链和L链每隔100～110个氨基酸残基即折叠为数个球形结构域。☆每个结构域一般具有相应的功能，又称功能区。☆L链：VL、CLH链：IgA、IgG、IgD——VH、CH1、CH2、CH3IgE、IgM——VH、CH1、CH2、CH3、CH4☆功能区的功能：1.VL、VH：特异性识别和结合抗原2.CH1、CL：Ig遗传标志所在段3.CH2：补体结合部位；与IgG通过胎盘有关。4.CH3/CH4：与多种细胞Fc受体结合5.CH4：介导Ⅰ型超敏反应（三）铰链区☆位于CH1与CH2之间，富含脯氨酸，易弯曲伸展，协助抗体分子与抗原表位结合。☆易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解。三、免疫球蛋白的水解片段（一）木瓜蛋白酶水解片段Ig→木瓜蛋白酶{两个Fab片段:与抗原结合片段一个Fc片段:活化补体的片段（二）胃蛋白酶水解片段Ig→胃蛋白酶{F(ab’)2:与抗原结合片段pFc’:无生物学作用四、免疫球蛋白的生物学活性（一）BCR的生物学作用BCR(mIg){功能：特异性识别抗原意义：B细胞的主要标志；成熟B细胞主要表达IgM和IgD★（二）抗体的生物学作用＊1.与抗原特异性结合－－V区的功能识别和特异性地结合抗原决定簇,发挥中和作用及其它免疫效应。＊2.激活补体——C区的功能3.结合细胞表面的Fc受体——C区的功能＊（1）调理作用调理作用：IgG抗体的Fc段的CH3区与中性粒细胞、巨噬细胞上的IgGFc受体结合，从而增强吞噬细胞的吞噬作用。＊（2）ADCC作用ADCC：靶细胞与抗体结合后，抗体的Fc段与具有杀伤活性的细胞如NK细胞通过Fc受体结合，从而直接杀伤靶细胞。（3）介导Ⅰ型超敏反应：IgE（4）通过胎盘：IgG4.参与免疫应答的调五、五类Ig的特性与功能☆IgG：1.血清中含量最高的抗体2.再次免疫应答的主要抗体3.具有多种生物学功能（中和毒素和病毒、抗感染、激活补体、调理吞噬）4.唯一能通过胎盘的抗体☆IgM:1.分子量最大的Ig2.最早出现的Ig（个体发育过程中最早合成、分泌的抗体；免疫应答最早产生的抗体）3.初次免疫应答的主要抗体4.新近感染的指标——可用于感染早期的诊断5.mIgM是B细胞抗原受体（BCR）的主要成分☆IgA:1.分为分泌型（sIgA）和血清型两种2.初乳中含sIgA3.局部抗体（具有黏膜局部抗感染的作用☆IgD：mIgD——B细胞成熟的标志；:☆IgE:1.血清中含量最低的Ig2.介导Ⅰ型超敏反应六、人工抗体（一）多克隆抗体（二）单克隆抗体：概念：针对单一的抗原决定簇（抗原表位），由一个B细胞克隆所产生的抗体；△抗原决定簇：是指位于抗原分子表面，决定抗原特异性的特殊化学基团。△一种天然的抗原分子表面往往存在多种不同的抗原决定簇。△每一种抗原决定簇都能特异性刺激机体产生相应的抗体。△机体内B细胞的种类有成百上千种，每种B细胞只能识别其相应的抗原决定簇.◆补体系统一、概念补体（complement，C）：存在于人和脊椎动物血清和组织液中的一组经活化后具有酶活性的蛋白质。●包括30多种可溶性蛋白和膜结合蛋白。●补体可辅助抗体介导的溶菌作用，是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件。二、补体的组成和命名（一）补体的存在形式及其命名方法存在形式表示方法酶原形式C3、C4、C2活化形式C4b2a、C4b2a3b片段形式C3a、C5a、C4b、C5b灭活形式C3bi、C2ai（二）补体系统的组成经典激活途径的前端反应成分C1、C4、C2、C3(MBL途径无C1）旁路激活途径的前端反应成分C3、B、D、P因子共同末端反应成分C5、C6、C7、C8、C9调节成分：C1-INH、C4bp、CD55、CD46、H因子、I因子、C8bp、CD59补体受体：CR1、CR2、CR3、CR4三、补体的激活补体激活的三条途径●经典激活途径●旁路（替代）激活途径MBL途径（一）经典激活途径●激活过程分三个阶段：识别阶段→活化阶段→攻膜阶段经典激活途径●激活物：抗原抗体复合物/免疫复合物（IC）●参与成分：C1～C9●C3转化酶：C4b2a；C5转化酶：C4b2a3b●作用特点：参与适应性免疫应答，在感染的中晚期发挥作用。（二）旁路激活途径●又称替代激活途径。是由C3b灭活受阻而导致的激活途径。旁路激活途径●激活物：细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖等●参与成分：C3、C5～C9、B因子、D因子、P因子●C3转化酶：C3bBb；C5转化酶：C3bnBb●作用特点：参与先天性免疫应答，在感染的早期发挥作用。四、补体的生物学效应1.溶菌溶细胞作用2.炎症介质作用：①激肽样作用：C2a；②过敏毒素作用：C3a、C4a、C5a③趋化作用：C3a、C5a、C5673.清除免疫复合物4.调理作用◆细胞因子（Cytokine，CK）一、概念细胞经刺激后合成、分泌的具有生物活性的小分子多肽类物质的统称。能介导和调节免疫应答及炎症反应，刺激造血功能，参与组织修复等。二、CK的共同特性1.理化特性：多为小分子多肽2.高效性：在较低浓度下即有生物学活性3.产生特点：同源性、多源性4.作用途径：通过结合细胞表面特异性受体发挥生物学效应5.作用方式：以自分泌、旁分泌或内分泌形式发挥作用6.多效性：一种CK可作用于不同的靶细胞7.重叠性：几种不同的CK可作用于同一种靶细胞8.拮抗性：一种CK可抑制其他CK的功能9.协同性：一种CK可增强另一种CK的功能三、CK的分类和生物学作用细胞因子的种类白细胞介素（Interleukin,IL);干扰素（Interferon,IFN）肿瘤坏死因子（Tumornecrosisfactor,TNF）集落刺激因子（Colonystimulatingfactor,CSF）趋化性细胞因子（Chemokine)生长因子（Growthfactor,GF★白细胞介素（IL）概念：是一组由淋巴细胞、单核/巨噬细胞和其他非免疫细胞产生的介导白细胞和其他细胞间相互作用的细胞因子。目前已发现的IL有30余种（IL