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医学免疫学简要讲义广州中医药大学微生物学与寄生虫学教研室2009-21简称：Ag：antigen,抗原Ab：antibody,抗体APC：抗原提呈细胞BC：B淋巴细胞C：cell,细胞CK：细胞因子EBV：EB病毒HLA：人类白细胞抗原IC：immunecomplexes,免疫复合物IFN：干扰素IR：immuneresponse,免疫应答IS：immunesystem,免疫系统IL：interleukin,白细胞介素M：microorganism,微生物MHC：主要组织相容性复合体NKC：自然杀伤细胞PAF：血小板活化因子SRBC：绵羊红细胞TC：T淋巴细胞TNF：肿瘤坏死因子V：virus,病毒第一篇免疫学基础免疫学基础绪论医学免疫学：研究人体免疫系统（IS）组成和功能、免疫应答（IR）规律及其产物、有关疾病的免疫学发病机制、诊断和防治的一门生物科学。一、免疫概念：机体对“自己”和“异己（非己）”的识别、应答过程中所产生的生物学效应，在正常情况下是机体维持内环境稳定的一种生理性功能。非己（抗原）进入体内异物，如病原微生物（M）；体内自生异物，如衰老C（细胞）、癌变C。图示免疫概念抗原性异物→人体↓(识别与清除)免疫(应答)抗原性异物二、免疫系统的组成免疫系统：包括免疫器官、免疫细胞、免疫分子(图1和图2)图1抗原2图2免疫器官中枢免疫器官：骨髓(禽类为腔上囊)，胸腺。外周免疫器官：淋巴结、脾、黏膜相关淋巴组织。淋巴细胞：T细胞、B细胞、NK细胞免疫系统免疫细胞抗原提呈细胞：专职APC—树突状C、巨噬C、BC非专职APC—内皮C、上皮C、活化的TC等其他免疫C：中性粒C、嗜酸性粒C、嗜碱性粒C、肥大C、RBC。免疫分子：免疫球蛋白、补体、细胞因子、CD分子、粘附分子三、免疫系统的功能：免疫功能生理功能(正常)病理表现(异常)免疫防御清除病原M及其他抗原性异物超敏反应(过强)反复感染(过低)免疫缺陷病(缺陷)免疫稳定清除衰老、损伤和死亡C对自身组织成分保持免疫耐受自身免疫性疾病(失调)免疫监视清除突变、畸变C，防止肿瘤发生；破坏V感染C肿瘤发生：持续性V感染(降低或失调)从上可见，机体IS具有免疫防卫和致病双重功能，即1、正常：免疫保护作用（有利），A、清除“非己”抗原，如抗感染、抗肿瘤．B、对自身成分保持免疫耐受。2、异常和缺陷：免疫病理作用(有害)，A、机体对“非己”抗原：过强应答→超敏反应性疾病。过低或失调→严重感染、免疫缺陷病、肿瘤．B、对“自身”抗原的排除：自身免疫性疾病四、免疫应答的类型非特异性免疫应答特异性免疫应答：细胞免疫应答（T细胞介导）3体液免疫应答（B细胞介导）(一)、非特异性免疫：又称固有性免疫应答。1、概念和特点：(1)在种系发育、进化过程中形成、生来就有、可遗传，天然(先天)免疫。(2)作用广泛，并非针对特定抗原。(3)作用快，在感染早期、对外来病原体迅速起防卫作用，机体免疫防御第一道防线。无免疫记忆。2、组成及作用：(1)屏障结构：皮肤和黏膜及其分泌的抑菌/杀菌物质。(2)体内多种非特异性免疫效应细胞如吞噬细胞、自然杀伤细胞及效应分子；3、对病原体的识别模式：病原相关分子模式（PAMP）。二、特异性免疫：又称适应性免疫应答。1、概念和特点：(1)个体在生活过程中因接触特定抗原(如感染病原M或接种疫苗)而产生、后天获得、获得性免疫。(2)仅针对特定抗原发生反应、对未接触过的抗原不产生免疫，具特异性，特异性免疫。(3)具免疫记忆、作用慢且时间长，在感染后期、最终清除病原体。2、类型：细胞免疫和体液免疫。第一章抗原（Ag）相关概念：1、抗原识别受体：T、B细胞表面能识别和结合相应抗原决定簇的结构，分别称为T细胞受体(TCR)／B细胞受体(BCR)2、抗原递呈C(APC)：能加工、处理抗原，表达MHC分子，并启动IR的细胞，如M、3、主要组织相容性复合体(MHC)：**抗原是启动IR的始动因素。一、抗原概念：一种能与淋巴细胞抗原受体（TCR／BCR）特异性结合，启动IR，并能与相应IR产物(Ab或致敏淋巴细胞)在体内、外发生特异性结合的物质。Ag有两种特性：(1)免疫原性：能刺激特异性免疫C，使之活化、增殖、分化和产生免疫效应物质。如伤寒杆菌→机体→伤寒抗体(2)免疫反应性：又能与Ab或效应T细胞发生特异性结合反应。如伤寒杆菌+伤寒抗体（电解质作用下）→细菌凝集1、完全抗原：具免疫原性和免疫反应性的物质，如蛋白质、细菌、病毒、外毒素等。2、半抗原(或不完全Ag)：只有免疫反应性、无免疫原性的小分子物质。如多糖、某些药物(青霉素、磺胺)。半抗原+蛋白质载体→完全抗原二、决定抗原免疫原性的条件(影响IR的因素)：1、分子量大小及化学结构的复杂性：大分子物质，分子量l万。有一定化学组成和结构。4*蛋白质的免疫原性最强，原因：表面Ag决定簇多，结构稳定，体内停留久。例外：明胶，分子量10万、免疫原性弱，缺乏芳香族氨基酸(如酪氨酸)2、异物性：在胚胎期未与淋巴细胞充分接触过的物质。3、机体因素：遗传因素、年龄、生理状态等。4、免疫方法的影响：1）、抗原剂量：适中；2）免疫途径：多经非消化道途径进入机体。3）、免疫次数：间隔适中、次数不要太频。三、抗原特异性：1、概念：Ag→相应淋巴C→Ab（抗体）和效应淋巴C＼＋／→特异性结合反应2、物质基础：抗原物质表面的抗原决定簇。3、意义：免疫学诊断、疾病防冶的基础。(一)抗原决定簇(AD)：又称表位。1、概念：Ag分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，它是Ag与TCR／BCR及Ab特异结合的基本单位。其化学组成、空间排列和立体构型决定Ag特异性。2、分类：(1)按AD结构分类：构象决定簇、线性决定簇。(2)按AD在抗原分子中的位置分类：功能性决定簇、隐蔽性决定簇。(3)按识别AD的免疫C分类：T细胞决定簇、B细胞决定簇。3、抗原结合价：Ag分子表面能与相应Ab结合的决定簇的数目。(二)共同抗原和交叉反应：共同抗原：两种不同Ag之间所具有的相同或相似的决定簇，称为共同抗原。交叉反应：由共同Ag决定簇刺激机体产生的Ab可与有相同或相似决定簇的不同Ag发生反应，称为交叉反应。四、分类：(一)据Ag刺激BC产生抗体是否需TH细胞辅助分类：1、胸腺依赖抗原(TD-Ag)：多数蛋白质Ag，如病原M，血C、血清蛋白等．↓TH细胞、巨噬CBC→抗体(以IgG为主)，还可引起细胞免疫应答、并有免疫记忆。2、非胸腺依赖抗原(TI-Ag)：少数Ag，如脂多糖，荚膜多糖∟BC→抗体(IgM)，一般只引起体液免疫、不引起细胞免疫、无免疫记忆。（二）据Ag与机体亲缘关系分类：1、异种Ag：如各种病原M及其产物(如外毒素)、动物免疫血清等。2、同种异型Ag：如红细胞血型抗原：AB0、Rh血型抗原。*人类白细胞抗原(HLA)：存在于人类白C、血小板和有核细胞膜上的特异性Ag。3、自身Ag：隐蔽自身抗原：如眼晶体、精子等自身／↓外伤、手术、感染抗原＼释放入血↓修饰自身抗原：自身组织成分↓感染、药物、辐射自身免疫病变性4、异嗜性抗原：5定义：一类与种属特异性无关、存在于人、动物和微生物之间的共同抗原。意义：(1)辅助某些疾病诊断如外斐反应→辅诊立克次体病(2)与某些疾病发病有关，如共同Ag／＼A族溶血性链球菌细胞膜人肾小球基底膜→肾小球肾炎↓感染心肌组织→心肌炎机体→抗体（三）天然抗原/人工抗原；外源性抗原/内源性抗原五、超抗原(SAg)：是一类特殊的抗原性物质，在极低剂量水平(1-10ng／ml)能活化大量(2％～20％)T细胞或B细胞，并诱导强烈IR。(二)种类：1、外源性SAg：某些细菌毒素如金葡菌肠毒素SE、金葡菌毒性休克综合征毒素1。2、内源性SAg：如小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白；HIV在体内表达的病毒蛋白产物。(三)SAg激活T细胞的机制(不同于一般Ag)(自学)：1、被T细胞识别前、*不需经APC处理。极低浓度即可激活大量T细胞：*此激活作用无MHC限制性，可使宿主(20%)T细胞活化，所以SAg是一种可使大量T细胞活化的高效能Ag。(四)生物学作用及临床意义：SAg参与机体的生理和病理效应，与某些毒素性疾病(如食物中毒、毒性休克综合征)、自身免疫性疾病、AIDS和某些肿瘤发病有关。第二章免疫球蛋白免疫球蛋白(Ig)：具有Ab活性或化学结构与Ab相似的球蛋白。*抗体(Ab)：有效Ag刺激BC使之分化增殖为浆C，产生能与相应Ag特异性结合的球蛋白。Ag→BC→浆C→抗体（都是）免疫球蛋白(Ig)：IgG、M、A、D、E免疫球蛋白不一定都是抗体1、存在：血清、组织液、外分泌液、某些淋巴C表面，如BC。2、血清电泳：γ区、延伸至β、α2区。3、性质：A、不耐热、需低温保存，对蛋白酶敏感。B、可被中性盐类沉淀：免疫血清50%（NH4）2SO4→Ig图3图4一、Ig的基本结构：(结合图4)(一)重链和轻链：各一对、由—S-S—相连、呈“T”或“Y”形。两个末端：氨基端(N端)、羧基端(c端)。(二)可变区和恒定区：61、可变区(V区)：位于N端，高变区(HVR)：在V区内，L链和H链各有三个HYR，是抗体与抗原结合部位。*Ig的高变区(结构)与抗原结合部位(功能)均在HVRIg独特型抗原决定簇(该区抗原性)2、恒定区(C区)：位于C端。(三)绞链区：在CH1与CH2之间，含脯氨酸较多，可自由转动，有助Ab与抗原决定簇结合、使Ig变构（“T”→Y)、暴露其上的补体C1q结合点，激活补体。此区对蛋白酶敏感。(四)Ig的水解片段：IgG木瓜蛋白酶→2Fab段与抗原结合1Fc段有多种生物功能IgG胃蛋白酶→F(ab')2段;→2F(ab')段pFc'段：小分子多肽、无免疫原性*在制备免疫制剂、疾病防治上有实际意义，如马血清抗毒素在胃蛋白酶作用下除去大部分Fc段、降低其(Fc段)免疫原性,减少血清过敏反应发生丙种球蛋白→胃蛋白酶作用后→静脉注射丙种球蛋白(五)J链和分泌片：1、J链：由合成IgA或IgM的浆C产生。作用：稳定多聚体结构及参与体内运转。2、分泌片(SP)：由粘膜上皮C合成。作用：保护slgA免受蛋白酶的水解，介导多聚IgA向黏膜上皮外输送。二、Ig的抗原性(自学)：三、Ig的生物学功能：(一)特异性结合抗原：(二)激活补体：(三)通过与细胞FcR结合发挥生物学效应：1、调理(促吞噬)作用：细菌等颗粒性Ag+IgG→通过其IgG的Fc段与吞噬C表面FcR结合→促进吞噬细菌等Ag2、ADCC(发挥抗体依赖细胞介导的细胞毒作用)：带有相应Ag的靶C(如病毒感染c、肿瘤c)+IgG促进对靶C的杀伤↓通过IgG的Fc段与NKC、巨噬C等细胞表面FcR结合3、介导I型超敏反应(四)中和作用：1、抗毒素+游离外毒素→毒性中和2、中和Ab十V→可改变V表面结构，使其失去致病性(五)通过胎盘与黏膜(选择性传递)：1、母体IgG通过胎盘→胎儿2、SIgA通过粘膜→呼吸道、消化道(六)免疫调节：对IR具有正、负调节作用，如IgG的反馈调节作用；独特型网络的调节作用。四、五类1g的特性与功能：(一)1gG：1、占血清Ig总量75％，半衰期：23天、丙球制剂隔2-3w注一次。2、唯一能通过胎盘，新生儿抗感染重要因素。3、激活补体；调理吞噬(促进吞噬)、调理杀伤(ADCC)作用。4、机体抗感染的主要Ab--主力免疫；再次体液IR的主要Ab。75、参与Ⅱ、Ⅲ型超敏反应；与某些自身免疫病有关。（二)IgM：1、占血清Ig总量6％，五聚体、巨球蛋白。2、最先合成的Ig，又是初次体液IR最早出现的Ab，在机体抗感染中起先锋免疫作用。半衰期：短(五天)；血清特异IgM升高--传染病早期诊断指标。3、高效能抗微生物Ab、对G－杆菌作用明显；若缺乏、易发生败血症。4、激活补体和免疫调理作用比IgG强。5、不能通过胎盘、新生儿脐血IgM↑，表示有宫内感染、如：梅毒螺旋体、风疹V、巨细胞V。6、AB0血型的天然抗体、是造成血型不符输血反应的重要因素。7、参与Ⅱ、Ⅲ型超敏反应，与某些自身免疫病有关(如类风湿因子以IgM类Ab为主)。(三