1、动物免疫学免疫复习资料第一章免疫学概论免疫(immune):动物(人)机体对自身(self)和非自身(non self)的识别并清除非自身的大分子物质，从而保持 机体内外环境平衡的一种生理学反应。免疫的基本特性1.识另 U自身与非自身 (recog nit on of self and non self)2.特异性(specificity)3.免疫记忆(immunological memory)免疫的功能抵抗感染(defenee)自身稳定(homeostasis)免疫监视(immunological surveillanee)免疫的类型1非特异性免疫(nonspecific immunity)
2、先天性免疫(innate immunity)2特异性免疫(specific immunity)获得性免疫(aquired immunity)主要特征比较非特异性免疫特异性免疫获得方式先天性遗传获得受抗原刺激获得针对异物范围广，无抗原特异性及有抗原特异性及免疫记免疫记忆忆作用时间迅速，在感染早期起重要缓慢，需5.6天才建立防御作用免疫，作用时间长，免疫效率高表现方式天然防御屏障反应特异性免疫应答参与细胞粒细胞、单核/巨噬细胞APC T细胞和B细胞NK细胞参与分子补体、溶菌酶等体液成分抗体，细胞因子细胞因子等APC Antigen Presenting Cell 抗原递呈细胞(1)非特异性免疫：解
3、剖学屏障；生理学屏障；吞噬细胞屏障；炎症屏障(2)特异性免疫：体液免疫： 由B淋巴细胞介导的免疫细胞免疫：由T淋巴细胞介导的免疫免疫学的分类： 基础免疫学(主要研究抗原抗体，免疫系统，免疫应答，免疫调节，免疫遗传等生理现象 )； 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，肿瘤免疫病，和移植免疫等 )免疫遗传的研究：免疫应答的强弱具有个体差异性和种系特异性， 并受遗传基因控制。免疫应答的遗传控制主要与两类基因有关，1免疫应答基因(immunerespo nsege ne,lr-ge ne) ，即主要组织相容性复合体(major histoc
4、ompatibility complex ,MHC),2免疫球蛋白的可变区基因。主要组织相容性复合体： 由高度多态性基因座位所组成、 染色体上的一个遗传区域，其基因产物能在各种细胞表面 表达，称为MHC分子。单克隆抗体：每个B细胞系表面的抗原受体(BCR)只能特 异性地识别一种抗原决定簇，因此产生的抗体非常纯粹， 这种从一株细胞系(克隆)产生的抗体称为单克隆抗体(monoclonal an tibody,McAb)第二章免疫系统中枢免疫器官：又称初级免疫器官(primary immu ne orga n) 淋巴细胞等免疫器官发生、分化和成熟的场所，包括骨髓、 胸腺、法氏囊。特点：在胚胎发育的早
5、期出现。胸腺和法氏囊在青春期后 逐步退化为淋巴上皮组织。 具有诱导淋巴细胞增殖分化为 免疫活性细胞的功能。骨髓：各种血细胞和免疫细胞发生和分化的场所。 骨髓中的造血干细胞(hematopoietie stem cells) 首先分化成髓 样干细胞和淋巴干细胞， 前者进一步分化成红细胞系、 单核细胞系、粒细胞系和巨核细胞系； 后者发育为各种淋巴细胞的前体细胞，一部分随血流进入胸腺发育成熟为胸腺依赖性淋巴细胞(thymus dependent lymphocytes) 简称 T 细胞。另一部分前体细胞在骨髓内继续发育成熟为骨髓依赖性淋巴纟田胞(bone marrow dependent lymph
6、ocytes),鸟类进入腔上囊发育成为囊依赖性淋巴细胞 (bursadependent lymphocytes)均简称为 B细胞胸腺：基本结构单位是胸腺小叶，分皮质和髓质两部分。功能：培育和输出成熟的 T细胞。产生胸腺激素：胸腺血清因子(thymulin)、胸腺素(thymosin)、胸腺生成素(thymopocietin)、胸腺体液因 子(thymic humoral factor)腔上囊：又称法氏囊(bursa of Fabricius)。鸟类泄殖腔 侧的囊状组织，结构与胸腺相似。从骨髓来的前B细胞在 囊内微环境和囊激素作用下分化成熟为 B细胞，经血流迁移到外周淋巴器官的非胸腺依赖区定居。
7、外周免疫器官(peripheral immune organ) :次级或二级免疫器官(secondary immune organ)，是成熟T细胞和B 细胞栖居、增殖和对抗原刺激产生免疫应答的场所， 包括脾脏、淋巴结和粘膜相关淋巴组织。特点：富含捕捉和处理抗原的巨噬细胞、 树突状细胞和朗罕氏细胞，起源于胚胎晚期的中胚层， 持续终身存在。部分切除对免疫功能影响不明显。淋巴结皮质：浅皮质区：主要由深皮质区：主要由B细胞定居，称非胸腺依赖区T细胞定居，称胸腺依赖区髓质：由髓索和髓窦组成功能:过滤和清除异物产生免疫应答脾脏:实质分为白髓和红髓:白髓内沿中央动脉分布的淋巴组织称为淋巴鞘，主要由T细胞组成
8、，为胸腺依赖区。白髓内有淋巴小结和生发中心，含大量 B细胞，为非 胸腺依赖区。 红髓，包括脾索和脾窦，内含大量B细胞、浆细胞、巨噬细胞和树突状细胞脾脏免疫功能：血液滤过作用产生免疫应答产生 吞噬细胞增强激素粘膜相关淋巴组织 (mucosal associated lymphoidtissue,MALT)也称为粘膜免疫系统 (mucosa immune system,MIS)包括消化道、呼吸道和泌尿生殖道等粘膜的 淋巴组织，可分为两种类型：具有一定结构的粘膜淋巴 滤泡。弥散的粘膜淋巴组织皮肤相关淋巴组织 (ski n associated lymphoidtissue,SALT)成熟淋巴细胞的不
9、同亚群从中枢免疫器官进入外周淋巴 组织后，可分布在各自特定的区域，称为 淋巴细胞归巢(lymphocyte homing)淋巴细胞在血液、淋巴液和淋巴器官之间反复循环称为 淋巴纟田胞再循环(lymphocyte recirculation)第三章 免疫细胞(immunocytes)免疫细胞：所有直接或间接参与免疫应答的细胞统称为免 疫细胞。种类繁多，功能各异，相互作用，相互依存。淋巴细胞、辅佐细胞、粒细胞、肥大细胞免疫活性细胞：对外来抗原进行识别并进行免疫应答的细 胞，一般特指T细胞和B细胞。在免疫应答中起核心作用, 还包括自然杀伤细胞、杀伤细胞等 。表面标志(surface marker):
10、淋巴细胞表面存在着大量不 同种类的蛋白质分子。表面受体：淋巴细胞表面能与相应配体产生特异性结合的 分子结构。表面抗原：在淋巴细胞表面能被特异性抗体所识别的表面 分子，因是在淋巴细胞的分化过程中产生， 又称分化抗原。以分化群(cluster of differentiation, CD) 命名。胸腺T细胞100B细胞0NK细胞1外周血70802010淋巴结75251脾脏3550506510T细胞：源于骨髓的多能干细胞，在骨髓中分化为前 T细胞，进入胸腺发育成为成熟的 T细胞，故称胸腺依赖性淋 巴细胞(thymus dependent lymphocyte), 又称 T 淋巴细胞，简称T细胞。成熟
11、T细胞经血液循环到外周免疫器官 的胸腺依赖区定居和增殖， 或经血液和淋巴循环， 进入组织，巡游全身。静止f 抗原刺激 f 活化f 增殖f 效应T细胞-+ 执行免疫功能(一)T细胞的膜表面分子(1)T 细胞表面抗原受体(T cell antigen receptor , TCR):T细胞表面具有识别和结合特异性抗原表位的分子结构。结构：成熟T细胞的TCR与细胞膜上的CD3分子和Z蛋白 分子结合形成TCR-CD3-Z分子复合体，或称TCR复合体。 只有完整的TCF复合体才能将TCR吉合抗原的信息传递到特性B细胞T细胞发育部位骨髓、法氏囊、PP胸腺分布淋巴结皮质区、脾白髓淋巴小结和生发中心淋巴结副皮
12、质区、脾淋巴鞘循环无有抗原受体BCRTCR 需 CD3 CD4和 CD8协助重要表面抗原免疫球蛋白CD2 CD3 CD4或 CD8抗原识别游离外来抗原经处理结合到MHC分子的抗原耐受诱导困难容易效应子代 细胞浆细胞、记忆B细胞效应T细胞、记忆T细胞分泌产物免疫球蛋白细胞因子丝裂原美洲商陆、LPSPHA ConA美洲商陆细胞浆内使T细胞开始活化。(2)CD4或CD8 CD4或CD8是MH(分子的受体，在 T细胞 识别抗原表位的同时， CD4或CD8识另U MHC II或MHC I 类分子，是T细胞活化过程中必不可少的表面分子。T细胞亚群：CD4+和CD8+CD4+ TH细胞(T helper c
13、ell)和 TD细胞(T delayed type hyperse nsitivity) 。TH1 分泌 IL-2、IFN- 丫、TNF-B。TH2 分泌 IL-4、IL-5、IL-10、IL-13。TH0 分泌上述两种细胞的细胞因子。CD8+ TS 细胞(T supperessor cell) 和 TC细胞(T cytotoxic cell) 。(3)CD3 : CD3是T细胞识别抗原表位过程中的信号传导分子(sig nal tran sduct ion molecule)(3)CD2 : CD2是红细胞受体。(二)、B细胞B细胞源于骨髓的多能干细胞， 在骨髓中分化为前 B细胞，在骨髓(哺乳
14、动物)或进入法氏囊(禽类)发育成为成熟的B 细胞，故称骨髓依赖性淋巴细胞 (bone marrow dependentlymphocyte) 或囊依赖性淋巴细胞 (burse depe nde nt lymphocyte),又称B淋巴细胞，简称 B细胞。B细胞分布在外周淋巴器官的非胸腺依赖区栖居和增殖。受抗原刺激后，活化增殖和分化，最终成为浆细胞产生特 异性抗体，其中一部分成为记忆性 B细胞。B细胞的主要功能是产生抗体负责体液免疫， 但对T细胞的功能也有重要作用，特别在识别时，能将处理的抗原递呈给 T细胞，并提供协同刺激因子使 T细胞充分活化。B细胞的膜表面分子(1)B 细胞抗原受体(B ce
15、ll antigen receptor , BCR)BCR是B细胞表面特异性识别抗原表位的分子结构，又称为膜表面免疫球蛋白(SmIg)(2)B细胞信号传导分子：承担 B细胞识别抗原后信号传导的分子为 lg a (CD79a)和 lg 3 (CD79b)。(3)其他表面分子：信号传导受体： CD452细胞因子受体： CD25(IL-2)、CD118(IFN)、CD120(TNF)3抗体受体：Fc 受体(FcR I、FcR II、FcR III) , Fc R(lgM 受体),Fc & R I (IgE 受体)、Fc R II(CD23)4补体受体：CR1(CD35) CR2(CD21)二、K细胞
16、和NK细胞K细胞和NK细胞直接源于骨髓，分化过程不依赖于胸腺 和囊类器官。在形态上与 B、T细胞难以区别。(1)杀伤细胞(killer cell, K cell)细胞表面具有IgG的Fc受体(Fc y R), K细胞以Fc丫 R与结合在靶细胞上抗体的 Fc相结合，从而杀伤靶细胞。存在于腹腔渗出液、血液和脾脏，淋巴结中很少。抗体依赖性介导的细胞毒作用 (an tibody-depe nde ntcell-mediated cytotoxicity, ADCC)杵用机刪Fg -Fc t 尺聲年阴释放细胞因子 話化(2)自然杀伤细胞(natural killer cell, NK cell)一群既不
17、依赖抗体，也不需要抗原刺激和致敏就能杀伤靶 细胞的淋巴细胞。也具有 ADC*用。二、辅佐细胞 (accessory cell,)概念：对抗原进行捕捉、加工和处理的细胞称为辅佐细 胞，简称A细胞。这类细胞在免疫应答中将抗原递呈给抗原特异性淋巴细胞，又称抗原递呈细胞(an tigen prese nti ng cell, APC)(1)巨噬细胞(macrophages)血液中的单核细胞(monocytes)和组织中的巨噬细胞 (macrophages, M)统称为单核吞噬细胞系统(mononuclear phagocyte system)，有丰富的吞噬体和溶 酶体，具有很强的吞噬能力。单核吞噬细胞
18、的功能吞噬和杀伤作用抗原递呈作用 产生各种活性因子(2)树突状细胞(dendritic cells , D cells)D细胞在组织器官中分布很广， 表面伸出许多树突状突起，胞内线粒体丰富，高尔基体发达，但无溶酶体及吞噬体， 故无吞噬能力。M和B细胞仅能刺激已活化或记忆性 T细胞发生免疫应 答，而D细胞是唯一能将抗原递呈给原始 T细胞激发初次免疫应答的APC来源于骨髓和脾脏的红髓，成熟后主要分布在脾脏和淋巴 结中，结缔组织中也广泛存在。各种树突状细胞的特性MHCH _ 冲CPI 主要功能頗搭罕斯舸胞+ +蛙收允处理吐丸盼姓1+4 -外闖血D顾外厨血式简;?国11岂+ 4 + 一进聪式4住收U注
19、则* + + 谓呈冋臣皓r列脚散咬 左F誕胞叭活北甌匚训电P 专+ -述爭自易址變濾氓匚观1肖丹冊巴总iML至申心_ + +4+识3U和滞合谱早产生B 泊3跑D细胞的生物学功能(1)对T细胞递呈抗原 对B细胞提 供抗原(3)诱导免疫耐受(4)调节免疫应答和诱导 T细胞 亚群的分化(3)B 细胞(B cells)三、其它免疫细胞嗜中性粒细胞嗜酸性粒细胞嗜 碱性粒细胞和肥大细胞血小板红细胞第四章抗原Antigen抗原(antigen ,Ag) 是能刺激机体产生抗体和效应淋巴细胞，并能与之结合引起特异性结合反应的物质抗原的抗原性免疫原性(immunogenicity) 即抗原能刺激特定的免疫细胞，使
20、之活化、增殖、分化和产生免疫效应物质 (抗体和效应淋巴细胞)的特性免疫反应性(immu no reactivity) 即抗原能与相应的免疫效应特质(抗体和效应淋巴细胞)特异性结合，产生免疫反 应的特征完全抗原与半抗原完全抗原(complete antigen):既有免疫原性又有反应原性的抗原免疫原(immunogen):在具有免疫应答能力的机体中，能 使机体产生免疫应答的物质。半抗原(hapten):没有免疫原性只有免疫反应性的抗原 半抗原+载体=全抗原简单半抗原(simple hapten) 复合半抗原(complex hapten) 免疫耐受(immune toleranee) 在某些情况
21、下，抗原也可以表现为特异性的负免疫应答 超敏反应(hypersensitivity) 抗原还可能引起病理性的免疫应答影响抗原分子免疫原性的因素一异源性(foreigness) 异物性是指抗原与自身成分相异或从未与宿主免疫细胞接触过的物质。二理化性状分子量大小：分子量越大，免疫原性越好化学结构的复杂性：抗原必须有较复杂的化学结构立 体构象(conformation) 抗原分子中一些特殊化学基团的三维结构，是决定此分子是否能与相应淋巴细胞表面受体 结合，从而启动免疫应答的物质基础易接近性 (accessibility) 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
22、近性常与这些化学基团在抗原分子中分布的部位有关物理状态 三对抗原加工和递呈的易感性具有免疫原性的物质须经 非消化道途径进入机体，被抗原递呈细胞加工和递呈并与 接触免疫活性细胞，才能成为良好的抗原。四 机体因素 决定某一物质是否具有免疫原性，除与上述 条件有关外，还受机体的遗传、年龄、生理状态、个性差 异等诸多因素的影响。 此外，抗原进入机体的方式和途径也与免疫原性的强弱有关。五免疫方法免疫抗原的剂量、接种途径、接种次数及免疫佐剂的选择。抗原的特异性与交叉反应抗原的特异性是指某一抗原分子只能诱导相应淋巴细胞 发生免疫应答的专一性，以及某一抗原分子只能与相应抗 体或致敏淋巴细胞特异性结合的专一性。
23、一、 抗原表位(antigen epitope) :又称抗原决定簇(a ntigen determ inant) 是存在于抗原分子的表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团。二、 表位的大小一般为5070nm,3nm3o它一般由58个氨基酸残基、葡 萄糖残基组成。通常一个抗原性物质含有多个抗原决定簇三、 表位的数量抗原价(an tigen vale nee):抗原分子抗原表位的数目。多价抗原(multivalent antigen)单价抗原(mono vale nt an tige n)单特异性表位(monospecific epitope)多特异性表位(multispecific epito
24、pe)功能性表位，隐蔽性表位四、 构象表位和顺序表位构象表位(conformational epitope) 抗原分子中由分子基团间特定空间构象形成的表位顺序表位(sequential epitope) 抗原分子中由分子基团的一级结构序列决定的表位五、 B细胞表位和 T细胞表位B细胞表位(B cell epitope) 抗原分子中被 BCR和抗体分子所识别的部位T细胞表位(T cell epitope) 抗原分子中被 MHC分子递呈并被TCR识别的肽段。六、 半抗原-载体载体现象：小分子的半抗原不具有免疫原性， 不能诱导机 体产生免疫应答，但当与大分子物质(载体)连接后，就能 诱导机体产生免疫
25、应答，并能与相应的抗体结合。载体效应(carrier effect):动物机体的免疫记忆是针对载体而非针对半抗原。第四节抗原的分类1.按抗原性质分类2.按抗原来源分类：异种抗原 (heteroantigen) 来自与免疫动物不同种属的抗原物质。同种异型抗原(alloa ntige n) 来自与免疫动物同种而基因型不同的个体的抗原物质。自身抗原(autoa ntige n) 能引起自身免疫应答的自身组织成分。异噬抗原(heterophile Ag)与种 属特异性无关，广泛存在于人、动物、植物及微生物之间 的共同抗原。3.按对胸腺(T细胞)的依赖分类胸腺依赖性抗原(thymus depe nde
26、nt Ag,Td Ag ) 非胸腺依赖性抗原(thymus in depe ndent Ag,Ti Ag)4.按化学性质分：蛋白质、脂质、多糖、脂多糖和核酸等5.按抗原进入和递呈的关系分类外源性抗原(exoge nous an tige n) 通过吞饮或吞噬等作用被 APC从细胞基质外摄入的蛋白质抗原，如细菌和某些可溶性蛋白等内源性抗原(en doge nous an tige n) 在细胞内合成的抗原，如病毒感染细胞所合成的病毒抗原等6.超抗原(superantigen) 在诱导机体产生免疫应答时无严格抗原特异性、不受MHC勺限制、只需极低的浓度就可 激活多克隆T细胞。是一类由细菌外毒素和逆
27、转录病毒蛋 白构成的不同于促有丝分裂原的抗原性物质。sAg主要包括：金葡菌肠毒素、链球菌致热外毒素、小鼠 乳腺肿瘤病毒产生的蛋白等共同抗原：带有共同决定簇的抗原类属抗原：存在于同一种属或近缘种属间的共同抗原交叉反应：由共同抗原决定簇刺激机体产生的抗体， 可以和所有带有此决定簇的共同抗原起反应， 这种反应称为交叉反应重要的抗原一、 细菌抗原菌体抗原(O抗原)、鞭毛抗原(H抗原)、荚膜抗原(K抗原)、 菌毛抗原(pili Ag)、外膜蛋白(outer membra neprotein , OMP胞外蛋白质(外毒素exotoxin ，胞外蛋白酶 extracellular prote in ase
28、ECPase), S 层蛋白，外毒素。抗毒素：针对细菌外毒素抗原所产生的抗体， 叫。临床上主要用于治疗类毒素：指用甲醛处理后丧失毒性， 但仍保持有抗原性的细菌外毒素，临床上主要用于预防。实践中常用类毒素免疫动物来制备抗毒素血清二、 病毒抗原V抗原(viral antigen) :特指病毒的表面抗原，如orthomyxovirus 的 H 和 N 抗原Vc抗原(viral capsid Ag):衣壳结构蛋白抗原，如 FMDV的 VP1、VP2、VP3等S抗原(soluble Ag):病毒的非结构可溶性抗原病毒感染相关抗原 (virus infection associatedantigen ,
29、VIA):病毒感染过程(复制)中产生的非结构蛋 白成分，如FMDV的 3D抗原(病毒的聚合酶)和2C抗原(强 毒株所特有)三、 寄生虫抗原四、 保护性抗原(protective antigen)能有效刺激动物机体产生保护性抗体的微生物抗原。亦称功能抗原(functional Ag) ，女口 FMDV的 VP1、EPEC的 K88、K99 及 ST、LT抗原的保护性表位或决定簇 (protective epitope , protective determ inant)五、 其它抗原包括花粉、药物、某些食物等可成为变应原第六节佐剂与免疫调节剂一、 佐剂1.概念：免疫佐剂(immunoadjuva
30、nt), 简称佐剂(adjuva nt)是一种先于抗原或与抗原混合同时注入动物 机体内，能非特异性地改变或增强机体对该抗原的免疫应 答，发挥辅助作用的物质。2佐剂的种类：不溶性铝盐胶体佐剂：氢氧化铝、明矶、 磷酸酸钙等。油水佐剂：油包水型、水包油包水型双乳化佐剂。 矿物油、乳化剂及稳定剂制备油相与抗原液制成各种类型油水剂微生物及其代谢产物佐剂：LPS LTA分支菌及其组成成 分等。核酸及其类似物佐剂：CpG细胞因子佐剂：IL-2、IFN- 丫、IL-1免疫刺激复合物佐剂：免疫刺激复合物(im muno stimulat ing complex, ISCOM)脂质体人工合成佐剂：胞壁二肽及其衍生物、海藻糖合成衍生物。3佐剂的生物学活性：增强抗原的免疫原性，增强机体对 抗原刺激的反应性，改变抗体类型 (IgM变为IgG)，引起 或增强迟发性超敏发应。4.佐剂的作用机制：A.在接
