《医学免疫学》全套课件(700页)

第一章免疫学概论免疫学是一门古老又年轻的学科。免疫学（Immunology）:是研究机体免疫系统识别和清除有害生物及其成分的应答过程及机制的科学；是研究免疫系统对自身抗原耐受，防止自身免疫病发生的科学；是研究免疫功能异常与相应疾病发病机制及其防治措施的科学。第一节免疫的基本概念一、免疫的含义免疫的原意：免税，引伸为免除疾病免疫的传统概念：针对外来病原微生物产生的抗感染防御能力。现代免疫的概念：对“自己”或“非己”的识别，并排除“非己”以保护体内环境稳定的一种生理反应。二、免疫的功能三、免疫的类型(一)先天性免疫（固有性免疫）1.特征（1）出生时即具有，遗传获得（2）反应迅速，针对范围广，也称非特异性免疫。2.组成（1）屏障结构皮肤和粘膜屏障，血脑屏障，胎盘屏障（2）吞噬细胞吞噬、分解生物大分子，杀灭病原体。（3）正常组织和体液中的杀菌物质抗体、补体、溶菌酶等（二）适应性免疫（获得性免疫）1.特征（1）个体出生后，由于接触抗原而获得。（2）针对性强（特异性强），也称特异性免疫。（3）有多样性、记忆性、耐受性和自限性。2.组成（1）体液免疫B细胞介导（2）细胞免疫T细胞介导四、医学免疫学分类1.基础免疫学主要研究抗原物质、机体的免疫系统、免疫应答过程及免疫耐受、免疫调节、免疫效应、免疫遗传等生理现象。2.临床免疫学主要研究人体健康和临床疾病密切相关的各种免疫现象，如超敏反应、免疫缺陷病、自身免疫病、肿瘤免疫和移植免疫等。第二节免疫学发展简史根据所用的技术和方法，免疫学的发展历史可分为三个时期：一、免疫学的经验时期1.用人痘苗接种预防天花。2.接种牛痘苗预防天花。Jenner二、免疫学的兴盛时期1.人工主动免疫和被动免疫的研究减毒疫苗（鸡霍乱杆菌、炭疽杆菌、狂犬病毒）Pasteur抗毒素血清（白喉杆菌外毒素、破伤风杆菌外毒素）2.免疫应答机制的研究细胞学说：吞噬细胞发挥吞噬作用体液学说：体液中产生了针对各种病原微生物的相应抗体，并发现在试管中这些抗体能与相应的病原微生物发生凝集、沉淀等现象。3.免疫病理概念的形成海葵触角的甘油提取液狗死亡存活（少数）（3~4周后注射1/20量）立即死亡（反常现象）这种反常现象被称为“过敏反应”。三、近代免疫学时期抗体生成的克隆选择学说：免疫细胞在分化成熟过程中，能随机地形成多样性的细胞克隆（clone，即细胞系）。每一克隆只表达同一特异性的抗原受体。抗原进入机体后选择相应的细胞系与之结合、活化，使之克隆扩增，并产生大量具有相同特异性的抗体。禁忌克隆:某种抗原胚胎期间接触相应细胞系细胞系被排除或失去活性致使机体失去针对这种抗原的反应性，形成免疫耐受性。（一）免疫系统的研究1.外周淋巴细胞不是终末细胞，可以再循环；可以母细胞化，可以成为记忆细胞。2.T细胞可以分化为淋巴母细胞，完成细胞免疫应答。3.胸腺是中枢免疫器官，T细胞的成熟与其有关。4.T-B细胞协作才能诱导B细胞产生抗体。5.胚胎期T细胞迅速增殖后又迅速凋亡，这也许与自身免疫耐受有关。（二）抗体的研究产生抗体的细胞、抗体的活性、基本化学结构、克隆出编码产生抗体的基因及T细胞抗原受体的基因等。（三）免疫遗传学的研究主要组织相容性复合体的基因座、表达产物、功能。（四）单克隆抗体技术的发展单克隆抗体的制备、检测（CD抗原）等。第三节免疫学发展近况及展望近年医学免疫学发展的内容很多，结合临床较为感兴趣的主要有1.淋巴细胞信号转导途径的发现2.免疫突触的研究3.免疫耐受的研究4.危险信号假说5.细胞凋亡的研究6.蛋白工程新技术7.转基因动物和基因敲除动物模型的应用8.展望免疫学的发展基础免疫学方面：临床免疫学方面：要求掌握免疫的概念、免疫的三大功能（包括异常情况）。掌握免疫应答的类型、固有免疫和适应免疫的比较（特征、组成）。熟悉对免疫学作出巨大贡献的伟人及了解免疫学发展史第二章抗原（antigen，Ag）第一节抗原的概念1.概念能刺激机体免疫系统启动免疫应答，并能与相应的免疫应答产物在体内或体外发生特异性结合的物质，即抗原。2.特性（1）免疫原性（2）免疫反应性抗原性(免疫反应性)免疫原性抗体和致敏淋巴细胞机体3.相关名词术语半抗原只有免疫反应性，而无免疫原性的小分子物质。如药物、多糖、类脂等。载体赋予半抗原具有免疫原性的蛋白质分子，即为载体。半抗原结合某些蛋白质抗原（完全抗原）载体(Carrier，C)：大分子，Pro.等半抗原(Hapten，H)：H1、H2、H3……完全抗原(Ag)=C+nH第二节影响抗原分子免疫原性的因素一、异物性1.抗原与自身成分相异（异种物质、异体物质）2.未与宿主胚胎期免疫细胞接触过的自身物质。（隔绝的自身成分和修饰的自身成分）二、理化状态(一)化学性质天然抗原多为大分子有机物。一般蛋白质是良好的抗原。多糖及多肽也具有一定的免疫原性。（二）分子量大小要求分子量一般在10.0kD以上。（三）化学结构的复杂性必须有较复杂的化学组成和特殊的化学基团（要含有大量的芳香族氨基酸）。（四）物理状态聚合状态的蛋白质较其单体免疫原性强，颗粒性抗原强于可溶性抗原。（五）分子结构和易接近性分子结构是指抗原分子中一些特殊化学基团的立体构象。易接近性是指抗原表面这些特殊的化学基团与淋巴细胞表面相应受体相互接触的难易程度。易接近性常与这些化学基团在抗原分子中分布的部位有关。三、机体因素遗传、年龄、生理状态、个体差异等因素抗原进入机体的方式和途径也有关。四、抗原进入机体的方式抗原进入机体的数量、途径、两次免疫间的时间间隔、次数以及免疫佐剂类型等都影响机体对抗原的应答。第三节抗原的特异性与交叉反应特异性既表现在免疫原性上，也表现在免疫反应性上。特异性的物质基础是抗原表位或抗原决定簇。一、表位或抗原决定簇1.概念表位（epitope）或抗原决定簇（antigenicdeterminant）是指存在于抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团。其性质、数量和空间构象决定了抗原的特异性。抗原籍表位结合相应淋巴细胞表面受体相应抗体表位是免疫细胞识别的标志及免疫反应具有特异性的物质基础。2.种类分两类(1)构象表位（决定簇）①序列上不相连的多肽或多糖，由空间构象形成的；②一般位于抗原分子的表面。③易被相应的淋巴细胞识别，启动免疫应答，称为功能性表位。（2）顺序表位（决定簇）①一段顺序相连的氨基酸序列，又称线性决定簇；②多存在于抗原分子的内部。③一般不能引起免疫应答，称为隐蔽性表位。3.抗原结合价能和相应抗体结合的功能性表位的数目。半抗原为单价，天然抗原为多价。二、T细胞表位与B细胞表位实验：BSA免疫动物抗BSA抗体针对BSA的效应淋巴细胞天然BSA结合抗BSA的抗体刺激T细胞增殖加热变性BSA不结合抗BSA抗体刺激T细胞增殖表明TSA中含有两类不同性质的表位，分别称为T细胞表位和B细胞表位。1.B细胞表位（B细胞决定基）①构象决定簇或顺序决定簇；②一般存在于抗原分子表面或转折处，呈三级结构。③可直接与B细胞抗原受体（BCR）结合，被B细胞识别。2.T细胞表位①顺序决定簇；②存在抗原分子的任何部位；③需经抗原递呈细胞（APC）加工处理，并与其MHCⅡ类分子结合后，才能与T细胞抗原受体（TCR）结合，被T细胞识别。表3-1T细胞表位和B细胞表位的特性比较T细胞表位B细胞表位表面受体TCRBCRMHC分子必需无需表位性质主要是线性短肽天然多肽,多糖表位大小8-12个aa（CD8+Tc）5-15个aa,核苷酸12-17个aa(CD4+Th)或5-7个单糖表位类型线性表位构象和线性表位表位位置抗原分子任意部位抗原分子表面抗原种类TD-AgTD-Ag+TI-Ag三、半抗原-载体效应半抗原+蛋白质载体人工复合抗原免疫动物产生针对载体蛋白的抗体产生针对半抗原的抗体在免疫应答中，B细胞识别半抗原，T细胞识别载体表位。并以此将T、B细胞连接起来，共同发挥效应。抗原四、抗原抗体反应的特异性1.含有不同化学基团的复合抗原只能与相应抗体特异性结合。2.同种化学基团由于连接位置不同所获得抗体也只能与相应抗原发生强结合反应。3.同种化学基团的空间构象不同特异性亦不同。五、共同抗原和交叉反应共同抗原：两种不同的物质间有相同或相似的表位（抗原决定簇），称为共同抗原。交叉反应：抗体与具有相同或相似表位的其他抗原之间的反应，称交叉反应。特异性反应第四节抗原的分类一、根据抗原与机体的亲缘关系分类1.异种抗原2.同种异型抗原3.自身抗原二、根据抗原刺激机体发生免疫应答过程中是否需要T细胞的协助分类1.胸腺依赖性抗原（thymusdependentantigen，TD-Ag）2.胸腺非依赖性抗原（thymusindependentantigen，TI-Ag）三、依据抗原是否在抗原提呈细胞内合成1.外源性抗原2.内源性抗原三、其他分类方法1.根据抗原组成不同分蛋白质抗原、脂蛋白抗原等2.根据抗原性质分全抗原、半抗原3.根据抗原获得方式分天然抗原、人工抗原和合成抗原等第五节医学上重要的抗原物质一、病原微生物及其代谢产物各种病原微生物的化学组成复杂，是含有多种抗原决定簇的复合物。细菌的代谢产物有些也是良好的抗原，如细菌外毒素。外毒素机体产生抗毒素注入甲醛脱毒类毒素（失去毒性，保留免疫原性）二、动物免疫血清动物免疫血清对人体具有两重性。①提供了特异性抗体，中和细菌的外毒素，防治疾病。②是异种蛋白质，可引起超敏反应。类毒素免疫动物（动物免疫血清）注入人体动物血清中含大量抗毒素（特异性治疗和紧急预防用）三、异嗜性抗原（Forssman抗原）概念：是一类与种属特异性无关，存在于不同种系生物间的共同抗原。如：溶血性链球菌的多糖抗原或蛋白质抗原与人的心肌、心瓣膜或肾小球基底膜之间；大肠杆菌O14型的脂多糖与人的结肠粘膜之间；肺炎支原体与链球菌MG株之间等。四、同种异型抗原红细胞抗原（ABO血型系统、RH血型系统）、白细胞抗原、免疫球蛋白的抗原性五、自身抗原能引起自体发生免疫应答的自身成分称为自身抗原。六、肿瘤抗原细胞在癌变过程中出现的新抗原及过度表达的抗原物质的总称。可分为肿瘤特异性抗原和肿瘤相关抗原。七、超抗原（superantigen，SAg）1.概念一类可直接结合抗原受体，只需极低浓度即可激活2%～20%T细胞或B细胞克隆，并诱导强烈免疫应答的物质。即超抗原。2.种类（1）根据激活的细胞分①T细胞超抗原②B细胞超抗原（2）根据化学成分分①细菌性超抗原革兰阳性菌产生的外毒素②病毒性超抗原分内源性和外源性3.作用特点（1）无需抗原加工与提呈，可直接与MHCⅡ类分子结合。（2）形成TCRVβ-超抗原-MHCⅡ类分子复合物。（3）无MHC限制性（4）诱导的T细胞应答是通过分泌大量细胞因子而参与某些病理生理过程的发生与发展。4.生物学意义（1）毒性作用与诱导炎症反应（2）自身免疫病（3）免疫抑制八、丝裂原（有丝分裂原）可致细胞发生有丝分裂，进而增殖得名。在体外：可以非特异性地刺激多克隆的淋巴细胞活化（使静止的淋巴细胞转化为淋巴母细胞）。如植物血凝素、刀豆蛋白A、细菌脂多糖和聚合鞭毛素等。第六节佐剂是一种非特异性免疫增强剂，预先或同抗原一齐注射到机体，能增强对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型。一、种类1.无机佐剂氢氧化铝、明矾2.有机佐剂微生物极其代谢产物3.合成佐剂多聚肌苷酸、胞苷酸4.弗氏佐剂不完全佐剂、完全佐剂5.新型佐剂C3d、Cpg基序、纳米颗粒二、佐剂的作用机理1.改变抗原的物理性状2.使抗原易被吞噬细胞吞噬3.促进淋巴细胞增殖、分化，从而增强机体的免疫应答。要求掌握抗原的概念、特性掌握概念：半抗原、完