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文檔簡介
1、第一章免疫學(xué)概論一、免疫系統(tǒng)的基本功能免疫 (immunity) :是免疫系統(tǒng)抵御抗原異物的侵入,識別“自己”和“非己”的抗原,對“自己”的抗原形成天然免疫耐受,對“非己”抗原進(jìn)行排除,維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境平衡和穩(wěn)定的生理功能??乖母拍钌院髸榻B,這里通俗的說,就是機(jī)體認(rèn)為不是自己的,外界來的大分子物質(zhì)。比如輸血,如果輸?shù)难团c自身的血型不同,機(jī)體就認(rèn)為這種血是外來的“抗原”免疫系統(tǒng)包括:免疫器官、免疫細(xì)胞、免疫分子機(jī)體的免疫功能概括為:免疫防御免疫監(jiān)視免疫自身穩(wěn)定免疫功能正常生理功能異常病理功能免疫防御清除病原微生物及其他抗原性異物超敏反應(yīng) ( 過度 ) 免疫缺陷病 (不足 )免疫自身穩(wěn)定清除損
2、傷或衰老的細(xì)胞自身免疫性疾病免疫監(jiān)視清除突變或畸變細(xì)胞腫瘤發(fā)生,病毒持續(xù)感染二、免疫應(yīng)答的種類及其特點(diǎn)免疫應(yīng)答( immune response):是指免疫系統(tǒng)識別和清除抗原的整個(gè)過程。分為固有免疫和適應(yīng)性免疫固有免疫( innate immunity ):也稱先天性免疫或非特異性免疫,是生物長期進(jìn)化中逐步形成的,是機(jī)體抵御病原體入侵的第一道防線特點(diǎn):先天具有,無免疫記憶,無特異性。適應(yīng)性免疫(adaptive immunity):亦稱獲得性免疫或特異性免疫。由 T、B 淋巴細(xì)胞介導(dǎo),通過其表面的抗原受體特異性識別抗原后,T、 B 淋巴細(xì)胞活化、增殖并發(fā)揮免疫效應(yīng)、清除抗原;須經(jīng)歷克隆增殖;分
3、為三個(gè)階段:識別階段活化增殖階段效應(yīng)階段三個(gè)主要特點(diǎn)特異性耐受性記憶性因需要細(xì)胞的活化、增殖等較復(fù)雜過程,故所需時(shí)間較長第二章免疫組織與器官免疫系統(tǒng)( Immune System):由免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子構(gòu)成。中胸腺T 細(xì)胞分化、發(fā)育、成熟的場所樞骨髓各種血細(xì)胞和免疫細(xì)胞發(fā)生及成熟的場所淋巴結(jié)TB細(xì)胞定居,免疫應(yīng)答,過濾作用免疫外器官脾臟周免疫系免疫統(tǒng)細(xì)胞免疫分子粘膜相關(guān)參與黏膜局部免疫應(yīng)答淋巴組織( B 細(xì)胞)產(chǎn)生分泌型IgA造血干細(xì)胞產(chǎn)生紅細(xì)胞及免疫細(xì)胞淋巴細(xì)胞細(xì)胞免疫和體液免疫抗原提呈細(xì)胞捕獲、處理并遞呈抗原其他免疫細(xì)胞抗體補(bǔ)體細(xì)胞因子MHC 分子、 CD 分子第一節(jié)中樞免疫器官
4、和組織中樞免疫器官,是免疫細(xì)胞發(fā)生、分化、發(fā)育和成熟的場所一、骨髓是各種血細(xì)胞和免疫細(xì)胞發(fā)生及成熟的場所骨髓的功能各類血細(xì)胞和免疫細(xì)胞發(fā)生的場所 B 細(xì)胞分化成熟的場所體液免疫應(yīng)答發(fā)生的場所再次體液免疫應(yīng)答的主要部位二、胸腺是 T 細(xì)胞分化、發(fā)育、成熟的場所胸腺的結(jié)構(gòu)胸腺分為皮質(zhì)和髓質(zhì)。皮質(zhì)又分為淺皮質(zhì)區(qū)和深皮質(zhì)區(qū);胸腺微環(huán)境:由胸腺基質(zhì)細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)及局部活性物質(zhì)(如激素、細(xì)胞因子等)組成,其在胸腺細(xì)胞分化發(fā)育過程的不同環(huán)節(jié)均發(fā)揮作用。胸腺的功能 T 細(xì)胞分化、成熟的場所免疫調(diào)節(jié)自身耐受的建立與維持第二節(jié)外周免疫器官和組織外周免疫器官是成熟淋巴細(xì)胞定居的場所,也是這些淋巴細(xì)胞針對外來抗原刺
5、激啟動初次免疫應(yīng)答的主要部位一、淋巴結(jié)1. T、 B 細(xì)胞定居的場所免疫應(yīng)答發(fā)生的場所參與淋巴細(xì)胞再循環(huán)過濾作用(過濾淋巴液)二、脾人體最大的外周免疫器官 T、 B 細(xì)胞定居的場所免疫應(yīng)答發(fā)生的場所合成某些生物活性物質(zhì)過濾作用(過濾血液)三、粘膜相關(guān)淋巴組織(MALT )主要指呼吸道、胃腸道及泌尿生殖道粘膜固有層和上皮細(xì)胞下散在的無被膜淋巴組織,以及某些帶有生發(fā)中心的器官化的淋巴組織參與黏膜局部免疫應(yīng)答( B 細(xì)胞)產(chǎn)生分泌型IgA四、免疫細(xì)胞免疫細(xì)胞( immunocyte ):是指所有參與免疫應(yīng)答或與之有關(guān)的細(xì)胞。根據(jù)免疫細(xì)胞在免疫應(yīng)答中的作用可概括為四類:淋巴細(xì)胞:包括 T、B 淋巴細(xì)胞
6、,由于 T、B 細(xì)胞可以 TCR、BCR 特異識別抗原故也稱抗原特異性淋巴細(xì)胞。其分別介導(dǎo)細(xì)胞免疫和體液免疫??乖f呈細(xì)胞( APC 細(xì)胞):包括樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等。能捕獲、處理并遞呈抗原的細(xì)胞,在免疫應(yīng)答過程中具有重要的遞呈抗原肽及免疫調(diào)節(jié)作用。吞噬細(xì)胞:包括單核-巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞。具有吞噬和殺菌功能,在固有免疫中發(fā)揮重要作用。自然殺傷細(xì)胞:即 NK 細(xì)胞 ,可自發(fā)殺傷病毒感染細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞,在固有免疫中發(fā)揮重要作用。第三節(jié)淋巴細(xì)胞歸巢與再循環(huán)成熟淋巴細(xì)胞離開中樞免疫器官后,經(jīng)血液循環(huán)趨向性遷移,并定居于外周免疫器官或組織的特定區(qū)域,稱淋巴細(xì)胞歸巢。淋巴細(xì)胞在血液、淋巴液、淋巴器官或
7、組織間反復(fù)循環(huán)的過程稱為淋巴細(xì)胞再循環(huán)淋巴細(xì)胞再循環(huán)及其生物學(xué)意義使體內(nèi)淋巴細(xì)胞在外周免疫器官和組織分布的更趨合理淋巴細(xì)胞可不斷從循環(huán)池中得到新的淋巴細(xì)胞得到補(bǔ)充增加了抗原和APC 接觸的機(jī)會使機(jī)體所有免疫器官和組織聯(lián)系成為一個(gè)有機(jī)整體,并將免疫信息傳遞給全身各處的淋巴細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞第三章抗原( 1)抗原 (Antigen, Ag) :是指能與 T 細(xì)胞、 B 淋巴細(xì)胞的 TCR( T 細(xì)胞受體)或 BCR( B 細(xì)胞受體)結(jié)合,促使其增殖、分化,產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞,并與之結(jié)合,進(jìn)而發(fā)揮免疫效應(yīng)的物質(zhì)抗原有兩個(gè)重要特性:免疫原性、抗原性免疫原性:抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答,誘導(dǎo)產(chǎn)生抗體或
8、效應(yīng)淋巴細(xì)胞的能力抗原性:即抗原與其所誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體或效應(yīng)淋巴細(xì)胞特異性相結(jié)合的能力半抗原 / 不完全抗原:僅具備抗原性而不具備免疫原性的物質(zhì)。TCR: T cell receptor,T細(xì)胞受體; BCR 就不用解釋了吧,要記住哦,后面就這么叫了第一節(jié)抗原的異物性與特異性一、異物性異物即非“己”的物質(zhì)。一般來說,抗原與機(jī)體之間的親緣關(guān)系越遠(yuǎn),組織結(jié)構(gòu)差異越大,異物性越強(qiáng),其免疫原性就越強(qiáng)。異物性不僅存在于不同種屬之間;也存在于同種異體之間,如同種異體移植物是異物,也有免疫原性;自身成份也可被機(jī)體視為異物。(如發(fā)生改變;在胚胎期未與免疫活性細(xì)胞充分接觸。)二、特異性是指抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答
9、及其與應(yīng)答產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)所顯示的專一性,即某一特定抗原只能刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性的抗體或致敏淋巴細(xì)胞,且僅能與該抗體或?qū)υ摽乖瓚?yīng)答的淋巴細(xì)胞有特異性結(jié)合。1. 抗原表位決定抗原特異性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是存在于抗原分子中的抗原表位 。抗原表位 (epitope)、又稱抗原決定簇( antigenic determinant)抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán);它是與TCR/BCR 及抗體特異性結(jié)合的基本結(jié)構(gòu)單位2. 抗原表位的類型:構(gòu)象表位:前者指短肽或多糖殘基在空間上形成的特定的構(gòu)象,也稱非線性表位順序表位:又稱線性表位,由連續(xù)性線性排列的短肽構(gòu)抗原結(jié)合價(jià) (antigenic valence):指一個(gè)
10、抗原分子上能與相應(yīng)抗體發(fā)生特異性結(jié)合的抗原決定簇的總數(shù)T 細(xì)胞抗原表位和B 細(xì)胞抗原表位的概念及區(qū)別:T 細(xì)胞表位B 細(xì)胞表位識別表位受體TCRBCRMHC 分子參與必需無需表位性質(zhì)主要為線性短肽天然多肽、多糖、脂多糖、有機(jī)化合物表位類型線性表位構(gòu)象表位或線性表位表位位置抗原分子任意部抗原分子表面位3. 表位載體效應(yīng)(carrier effect)B 細(xì)胞應(yīng)答產(chǎn)生抗體需要Th細(xì)胞的輔助。半抗原為簡單分子,只能提供B 細(xì)胞表位;載體則提供Th 細(xì)胞識別的T細(xì)胞表位。在免疫應(yīng)答中,B 細(xì)胞識別半抗原,并提呈載體表位給CD4+ T 細(xì)胞, Th 細(xì)胞識別載體表位,這樣載體就可把特異T B 細(xì)胞連接起
11、來(T-B 橋聯(lián)), T 細(xì)胞才能激活B 細(xì)胞。4. 共同抗原表位 (common epitope)某些抗原分子中常帶有多種抗原表位,不同抗原之間含有的相同或相似的抗原表位。某些抗原不僅可與其誘生的抗體或致敏淋巴細(xì)胞反應(yīng),還可與其他抗原誘生的抗體或致敏淋巴細(xì)胞反應(yīng)。 、5. 交叉反應(yīng) (cross-reaction) :抗體或致敏淋巴細(xì)胞對具有相同和相似表位的不同抗原的反應(yīng)。第二節(jié)影響抗原免疫應(yīng)答的因素一、抗原分子的理化性質(zhì)1. 化學(xué)性質(zhì) ::大分子有機(jī)物,如蛋白質(zhì)、糖蛋白脂蛋白和多糖類、脂多糖等都有免疫原性。2. 分子量大?。悍肿恿吭酱螅锌乖砦辉蕉?,結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,免疫原性越強(qiáng)。大于小于
12、10kD 的通常免疫原性較弱,甚至無免疫原性。100kD的為強(qiáng)抗原,3. 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性4. 分子構(gòu)象 (conformation):某些抗原分子在天然狀態(tài)下可誘生特異性抗體,但抗原分子構(gòu)象發(fā)生改變,可以影響其抗原特異性甚至免疫原性。此因素主要影響B(tài) 細(xì)胞免疫。5. 易接近性 (accessibility):是指抗原表位能否被淋巴細(xì)胞抗原受體所接近的程度。6. 物理狀態(tài): 一般聚合狀態(tài)的蛋白質(zhì)較其單體有更強(qiáng)的免疫原性;顆粒性抗原的免疫原性強(qiáng)于可溶性抗原。因此常將免疫原性弱的物質(zhì)吸附在某些大顆粒表面,可增強(qiáng)其免疫原性。二、宿主方面的因素:遺傳因素年齡、性別與健康狀態(tài)三、抗原進(jìn)入機(jī)體方式的影響:抗原
13、劑量要適中,太低和太高則誘導(dǎo)免疫耐受;免疫途徑:皮內(nèi)免疫> 皮下免疫 >腹腔注射 / 靜脈注射 >口服易誘導(dǎo)耐受;注射間隔時(shí)間要適當(dāng),次數(shù)不要太頻;要選擇好免疫佐劑,弗氏佐劑主要誘導(dǎo)IgG 類抗體產(chǎn)生,明礬佐劑易誘導(dǎo)IgE 類抗體產(chǎn)生。第三節(jié)抗原的種類一、根據(jù)誘生抗體時(shí)需否Th 細(xì)胞參與分類1. 胸腺依賴性抗原( thymus dependent antigen,由 T 細(xì)胞表位和B 細(xì)胞表位組成。絕大多數(shù)AgTD-Ag 屬此類。):需在T 細(xì)胞輔助才能激活B 細(xì)胞產(chǎn)生Ab,2. 胸腺非依賴性抗原(thymus independent antigen,TI-Ag ):需T 細(xì)
14、胞輔助或依賴程度較低即可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體,由多個(gè)重復(fù)的B 表位組成。少數(shù)Ag屬此類。如細(xì)菌多糖、聚合鞭毛蛋白等。3.TD-Ag 與 TI-Ag 的特性比較胸腺依賴性抗原胸腺非依賴性抗原組成B、T 細(xì)胞表位重復(fù) B 細(xì)胞表位T 細(xì)胞輔助必需無需免疫應(yīng)答類型體液、細(xì)胞免疫體液免疫抗體類型多種IgM免疫記憶有無化學(xué)組分蛋白質(zhì)多糖二、根據(jù)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)系分類1. 異嗜性抗原 (heterophilic antigen )( Forssman 抗原 ):為一類與種屬無關(guān),存在于人、動物及微生物之間的共同抗原。如:溶血性鏈球菌的表面成分與人腎小球基底膜及心肌組織。2. 異種抗原( xenogenic
15、antigen):來自不同種屬的抗原。3. 同種異型抗原( allogenic antigen): HLA ; ABO 系統(tǒng)和 Rh 系統(tǒng)等。4. 自身抗原( autoantigen ):在感染、外傷、服用某些藥物等影響下,使免疫隔離部位的抗原釋放,或改變和修飾了的自身組織細(xì)胞,可誘發(fā)對自身成分的免疫應(yīng)答,這些可誘導(dǎo)特異性免疫應(yīng)答的自身成分稱為自身抗原 ,例如晶狀體抗原等。5. 獨(dú)特型抗原( idiotypic antigen): T 細(xì)胞抗原識別受體(TCR)及 BCR 或 Ig 的 V 區(qū)所具有的獨(dú)特的氨基酸順序和空間構(gòu)象,可誘導(dǎo)自體產(chǎn)生相應(yīng)的特異性抗體,這些獨(dú)特的氨基酸序列稱為獨(dú)特型(
16、idiotype,Id )抗原而成為自身免疫原,所誘生的抗體(即抗抗體,或稱Ab1 )稱抗獨(dú)特型抗體(AId )。三、根據(jù)抗原是否在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)合成分類1. 內(nèi)源性抗原 (endogenous antigen):指在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)新合成的抗原。如病毒感染細(xì)胞合成的病毒蛋白、腫瘤細(xì)胞內(nèi)合成的腫瘤抗原等。此類抗原在細(xì)胞內(nèi)加工處理為抗原短肽,與MHC- 類分子結(jié)合成復(fù)合物,被CD8+T 細(xì)胞的 TCR 識別。2. 外源性抗原 (exogenous antigen):指并非由抗原提呈細(xì)胞合成、來源于細(xì)胞外的抗原??乖岢始?xì)胞可通過胞噬、胞飲和受體介導(dǎo)的內(nèi)吞等作用攝取外源性抗原,如吞噬的細(xì)胞或細(xì)菌等。
17、在內(nèi)吞體及溶酶體內(nèi),此類物質(zhì)被酶解加工為抗原短肽后,與MHC- 類分子結(jié)合為復(fù)合物,被CD4+T 細(xì)胞的 TCR 識別。第四節(jié)非特異性免疫刺激劑一、超抗原普通蛋白質(zhì)抗原可激活機(jī)體總T 細(xì)胞庫中萬分之一至百萬分之一的T 細(xì)胞。某些抗原物質(zhì),只需要極低濃度(110ng/ml)抗原稱之為超抗原(superantigen, SAg)。即可激活2 20 T 細(xì)胞克隆,產(chǎn)生極強(qiáng)的免疫應(yīng)答,這類SAg 的作用特點(diǎn):具有強(qiáng)激活T 細(xì)胞作用不需 APC 處理可激活T細(xì)胞,又可致T細(xì)胞產(chǎn)生免疫耐受或抑制.實(shí)際為多克隆激活劑,有內(nèi)源性和外源性之分二、佐劑預(yù)先或與抗原同時(shí)注入體內(nèi),可增強(qiáng)機(jī)體對該抗原的免疫應(yīng)答或改變免
18、疫應(yīng)答類型的非特異性免疫增強(qiáng)性物質(zhì),稱為 佐劑 ( adjuvant )。分類:生物性:卡介苗(BCG) 、短小棒狀桿菌(CP) 、脂多糖 (LPS)和細(xì)胞因子 (如 GM-CSF);無機(jī)化合物:氫氧化鋁Al(OH)3;人工合成: 雙鏈多聚肌苷酸:胞苷酸免疫刺激復(fù)合物(ISCOMs);含 CpG(poly I:C) 和雙鏈多聚腺苷酸: 尿苷酸脫氧寡核苷酸 等。(poly A:U);礦物油; 脂質(zhì)體;弗氏完全佐劑(Freund's complete adjuvant, FCA)、弗氏不完全佐劑(Freund's incomplete adjuvant,FIA) 是目前動物試驗(yàn)中最
19、常用的佐劑。作用機(jī)制:改變抗原物理性狀,延緩抗原降解和排除,延長抗原在體內(nèi)潴留時(shí)間;刺激單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng),增強(qiáng)其對抗原的處理和提呈能力;刺激淋巴細(xì)胞的增殖分化,從而增強(qiáng)和擴(kuò)大免疫應(yīng)答的能力。三、絲裂原(mitogen)亦稱有絲分裂原,因可致細(xì)胞發(fā)生有絲分裂而得名。由于其與淋巴細(xì)胞表面的相應(yīng)配體結(jié)合,刺激靜止淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化為淋巴母細(xì)胞和有絲分裂,激活某一類淋巴細(xì)胞的全部克隆,因而被認(rèn)為是一種非特異性的淋巴細(xì)胞多克隆激活劑。第四章免疫球蛋白抗體( antibody,Ab)是介導(dǎo)體液免疫的重要效應(yīng)分子,是B 細(xì)胞接受抗原刺激后增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的球蛋白,主要存在于血清等體液中,通過與相應(yīng)抗原特異性
20、結(jié)合發(fā)揮體液免疫功能免疫球蛋白:具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白稱為免疫球蛋白,有分泌型和膜型之分分泌型主要存在于血液及組織液中,具有抗體的各種功能;膜型構(gòu)成 B 細(xì)胞膜上的抗原受體第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)重鏈和輕鏈重鏈分為五類或五個(gè)同種型IgM 、 IgD 、 IgG 、 IgA 、 IgE,相應(yīng)重鏈為鏈輕鏈分為兩型,相應(yīng)輕鏈為 鏈可變區(qū)和恒定區(qū)輕鏈和重鏈接近N 端氨基酸序列變化較大的區(qū)域,為可變區(qū),靠近C 端氨基酸序列相對穩(wěn)定的區(qū)域,為恒定區(qū)可變區(qū)VH 和 VL 各有 3 個(gè)區(qū)域的氨基酸組成和排列順序高度可變,稱為高變區(qū)HVR 或互補(bǔ)決定區(qū)CDRVH 和 VL
21、 的 3 個(gè) CDR 共同組成Ig 的抗原結(jié)合部位,決定著抗體的特異性,負(fù)責(zé)識別及結(jié)合抗原,從而發(fā)揮免疫效應(yīng)V 區(qū)中, CDR 之外區(qū)域的氨基酸和排列順序相對不易變化,稱為骨架區(qū)FR恒定區(qū)同一種屬的個(gè)體,針對不同抗原的同一類別的Ig , V 區(qū)不同, C 區(qū)恒定,免疫原性相同針對不同抗原的人IgG , V 區(qū)不同, C 區(qū)相同鉸鏈區(qū)位于 CH1 和 CH2 之間,含有豐富的脯氨酸,易伸展彎曲,能改變兩個(gè)結(jié)合抗原的Y 形臂之間的距離,有利于兩臂同時(shí)結(jié)合兩個(gè)抗原表位結(jié)構(gòu)域Ig 的兩條重鏈和兩條輕鏈都可折疊為數(shù)個(gè)球形結(jié)構(gòu)域,每個(gè)結(jié)構(gòu)域一般都具有其相應(yīng)的功能輕鏈: VL、 CL重鏈: VH 、CH1
22、、CH2 、CH3二、免疫球蛋白的其他成分 J 鏈?zhǔn)且桓缓腚装彼岬亩嚯逆?,由漿細(xì)胞合成,主要功能是將單體Ig 分子連接為二聚體或多聚體IgA 二聚體IgM 五聚體IgG 、 D、 E單體型, 無 J 鏈分泌片是分泌型IgA 的輔助成分,由黏膜上皮細(xì)胞合成、分泌,并結(jié)合于IgA 二聚體上,使其成為分泌型 IgA ,并一起被分泌到黏膜表面功能:保護(hù)分泌型IgA 鉸鏈區(qū)免受蛋白水解酶降解的作用,并介導(dǎo)IgA 二聚體從黏膜下轉(zhuǎn)運(yùn)到黏膜表面三、免疫球蛋白的水解片段木瓜蛋白酶水解片段水解 IgG 的部位:鉸鏈區(qū)二硫鍵連接的二條重鏈的近N 端 2 個(gè) Fab ,1 個(gè) FcFab 可結(jié)合抗原,不發(fā)生凝集、
23、沉淀反應(yīng),F(xiàn)c 可形成結(jié)晶,是Ig 與效應(yīng)分子、細(xì)胞相互作用的部位胃蛋白酶水解片段水解部位:鉸鏈區(qū)二硫鍵所連接的兩條重鏈的近C 端 1 個(gè) F( ab )2,小片段pFc 1 個(gè) F( ab )2,可結(jié)合抗原,可發(fā)生凝集、沉淀反應(yīng),避免了Fc 段抗原性可能引起的副作用第二節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性一、免疫球蛋白的類型類重鏈不同亞類重鏈的抗原性及二硫鍵數(shù)目、位置不同型輕鏈不同亞型輕鏈 C 區(qū) N端AA 不同二、外源因素所致的異質(zhì)性Ig 的多樣性含有多種不同抗原表位的抗原刺激機(jī)體免疫系統(tǒng),導(dǎo)致免疫細(xì)胞的活化,產(chǎn)生多種不同特異性的抗體三、內(nèi)源因素所致的異質(zhì)性Ig 的血清型同種型種屬型標(biāo)志,存在于C 區(qū)同種
24、異型個(gè)體型標(biāo)志,存在于C 區(qū)獨(dú)特型存在于 V 區(qū),是每個(gè)Ig 分子所特有的抗原特異性標(biāo)志第三節(jié)免疫球蛋白的功能一、可變區(qū)(IgV )功能1.識別并特異性結(jié)合抗原:特異性識別和結(jié)合抗原是Ig的基本功能。Ig 結(jié)合抗原表位的個(gè)數(shù)稱為抗原結(jié)合價(jià),單體價(jià),但實(shí)際一般為 5 價(jià)。Ig為雙價(jià),分泌型Ig A為 4 價(jià),五聚體IgM理論上為102. 中和作用:抗體與細(xì)菌抗原或病毒結(jié)合后,具有中和毒素、阻斷病原微生物入侵和清除病原微生物等免疫防御功能。二、恒定區(qū)(IgC )功能1. 激活補(bǔ)體抗體( IgG1 、 IgG2 、 IgG3 和 IgM )與抗原結(jié)合后,可通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體系統(tǒng),產(chǎn)生多種效應(yīng)功能;
25、聚合的 IgA 、IgE 和 IgG4 可通過旁路途徑激活補(bǔ)體系統(tǒng)。2. 結(jié)合 Fc 段受體IgA 、 IgE 和 IgG 的 Fc 段可與多種細(xì)胞表面的相應(yīng)Fc 受體結(jié)合,產(chǎn)生一系列生物學(xué)功能。( 1) 調(diào)理作用( opsonization)IgG 的 Fc 段與巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞表面的IgG Fc受體結(jié)合,促進(jìn)吞噬細(xì)胞對抗原的吞噬。( 2) 抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用( antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC)具有殺傷活性的細(xì)胞通過其表面表達(dá)的Fc 受體識別包被于靶抗原(細(xì)菌或腫瘤細(xì)胞)上的抗體的Fc 段,通過釋放介質(zhì)直
26、接殺傷靶細(xì)胞。自然殺傷細(xì)胞(NK 細(xì)胞)是介導(dǎo)的ADCC的主要細(xì)胞 。( 3) 介導(dǎo) I 型超敏反應(yīng): IgE 的 Fc 段與嗜堿性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞表面IgE Fc 受體結(jié)合,參與I 型超敏反應(yīng)的發(fā)生。3. 穿過胎盤和黏膜在人類, IgG 是惟一能通過胎盤到達(dá)胎兒體內(nèi)的免疫球蛋白,從而形成嬰兒的天然免疫;IgA 可通過呼吸道和消化道 粘膜,是局部免疫的重要因素。第四節(jié)各類免疫球蛋白的特性與功能一、 IgG重鏈為 鏈,血清中以單體形式存在,占血清Ig 總量的 75 80% ,半壽期 20 23 天。人 IgG 有 4 個(gè)亞類: IgG1 、 IgG2 、 IgG3 和 IgG4 ,是再次免疫應(yīng)答
27、產(chǎn)生的、體內(nèi)主要的抗感染抗體。能通過胎盤,可激活補(bǔ)體,通過Fc 受體結(jié)合細(xì)胞發(fā)揮ADCC和調(diào)理作用。 IgG 與 SPA 結(jié)合的特性可用于抗體純化及免疫診斷。二、 IgM重鏈為 鏈,血清中以五聚體形式存在,五個(gè)單體通過J 鏈和二硫鍵聯(lián)接而成,是分子量最大的Ig ,故又稱為巨球蛋白(macroglobulin)。 IgM 無鉸鏈區(qū)。 IgM 占血清 Ig 的 5 10% 左右,半壽期10 天。也是體內(nèi)主要的抗感染抗體,感染早期首先出現(xiàn)的抗體是IgM ,IgM 激活補(bǔ)體的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于IgG 。IgM 也是B 細(xì)胞表面抗原受體的主要成分。三、 IgA重鏈為 鏈,血清中以單體形式存在,分泌液中以二聚體
28、形式存在,稱分泌型IgA( secretory IgA, SIgA)。SIgA 由兩個(gè)單體、一個(gè)J 鏈和一個(gè)分泌片組成。血清中IgA 占血清 Ig 總量的 10 15% ,半壽期為6 天。SIgA 可通過黏膜,主要存在于唾液、淚液、乳汁(尤其是初乳)及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和黏膜表面,在機(jī)體黏膜局部抗感染免疫中發(fā)揮重要作用。四、 IgE重鏈為 鏈,在血清中以單體形式存在。IgE 無鉸鏈區(qū)。 血清中含量極微,半壽期 2.5 天。 IgE 與肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞極易結(jié)合,主要參與I 型超敏反應(yīng)及抗某些寄生蟲感染。五、 IgD重鏈為 鏈,分子形式為單體。IgD 在血清中含量很低,半壽期3
29、 天。對 IgD 的生物學(xué)功能了解甚少,可能和某些超敏反應(yīng)、自身免疫疾病有關(guān),尚未證實(shí)IgD 有抗感染作用。和IgM 一樣, IgD 是 B 細(xì)胞表面抗原受體的成分,現(xiàn)認(rèn)為IgD 和 B 細(xì)胞的分化、成熟有關(guān)。第五節(jié)人工制備抗體一個(gè) B 細(xì)胞克隆識別其特異性抗原表位而被激活后,只產(chǎn)生一種特異性抗體。1. 多克隆抗體( polyclonal antibody) :天然抗原往往具有多種表位,刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體中包含針對多種不同抗原表位的Ig ,系由多個(gè)B 細(xì)胞克隆產(chǎn)生的抗體混合物,故稱為多克隆抗體。多克隆抗體來源廣泛但特異性不高。2. 單克隆抗體( monoclonal antibodies, m
30、Ab ) :由一個(gè) B 細(xì)胞克隆產(chǎn)生的識別單一抗原表位的同源抗體,稱為單克隆抗體。 mAb 一般通過雜交瘤技術(shù)制備,具有結(jié)構(gòu)高度均一、抗原結(jié)合部位和同種型相同、純度高、特異性強(qiáng)和效價(jià)高等特點(diǎn)。第五章補(bǔ)體系統(tǒng)第一節(jié)補(bǔ)體概述補(bǔ)體系統(tǒng)包括 30 余種成分,廣泛存在于血清、組織液、細(xì)胞膜表面,是一個(gè)具有精密調(diào)控機(jī)制的蛋白質(zhì)反應(yīng)系統(tǒng)。血漿中補(bǔ)體成分在被激活前無生物學(xué)活性補(bǔ)體系統(tǒng)的組成補(bǔ)體固有成分補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白補(bǔ)體受體補(bǔ)體的命名經(jīng)典、終末途徑按其發(fā)現(xiàn)順序命名;旁路途經(jīng)成分分別稱為BPHID 因子有酶活性的補(bǔ)體分子,均在其上以橫線表示;裂解片段后綴以英文小寫字母補(bǔ)體的生物合成90% 血漿補(bǔ)體成分由肝臟組成第二
31、節(jié)補(bǔ)體激活一、經(jīng)典途徑1. 參與成分:包括 C1 ( C1q 、 C1r 、C1s )、 C4 、 C2 、C3 。2. 激活物激活物為AgAb免疫復(fù)合物( IC ), Ab 為 IgM、 IgG1 、 IgG2 或 IgG3 。每個(gè) C1 須同時(shí)與兩個(gè)以上Ig分子的 Fc 段結(jié)合。3. 活化過程( 1)抗原抗體結(jié)合后,抗體構(gòu)型改變,暴露Fc 段中補(bǔ)體結(jié)合部位,C1q可主動識別其補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn),啟動經(jīng)典途徑。當(dāng)一分子C1q中兩個(gè)以上的球形頭部與免疫復(fù)合物(IC )中 IgM或 IgG Fc段結(jié)合后,C1q的構(gòu)象發(fā)生改變,C1r活化,并激活C1s的絲氨酸蛋白酶活性;( 2)C1s 依次裂解C4 、
32、C2 ,產(chǎn)生 C4b+C4a和 C2a +C2b,C2a與 C4b結(jié)合成 C4b2a復(fù)合物( C3轉(zhuǎn)化酶);( 3)C3 轉(zhuǎn)化酶將C3 裂解成 C3b+C3a,C3b與 C4b2a結(jié)合形成C4b2a3b復(fù)合物(C5 轉(zhuǎn)化酶) 。二、旁路途徑1. 參與成分: C3 、 B 因子、 D 因子和 P 因子。2.激活物:某些細(xì)菌、內(nèi)毒素、酵母多糖等以及凝集的IgA 和 IgG4 等,上述物質(zhì)實(shí)際上是為補(bǔ)體激活提供保護(hù)性環(huán)境和接觸表面。3.生活化過程: 各種因素產(chǎn)生的C3b結(jié)合于激活物表面,再與C3bBb (旁路 C3 轉(zhuǎn)化酶)。 C3bBb與多份 C3b 結(jié)合形成B 因子結(jié)合產(chǎn)生C3bBC3bBb3b
33、(旁路 C5,在 D 因子作用下產(chǎn)轉(zhuǎn)化酶),后者裂解C5 ,引起共同的末端效應(yīng)。旁路途徑可以識別自己與非己,具有放大效應(yīng)。三、 MBL 途徑 (甘露糖結(jié)合凝集素)激活途徑1. 參與成分:包括 MBL 、 MASP-1 、 MASP-2 、 C4 、 C2 、C3 。2. 激活物:含 N 氨基半乳糖或甘露糖基的病原體。3. 活化過程: MBL 識別和結(jié)合細(xì)菌 N 氨基半乳糖或甘露糖基等糖結(jié)構(gòu)后,通過構(gòu)象改變激活與之相連的MASP 。 MASP-2 具有類似活化的C1s的活性,可水解C4 和 C2 ,產(chǎn)生經(jīng)典途徑C3 轉(zhuǎn)化酶 C4b2a,其后反應(yīng)過程同經(jīng)典途徑。MASP-1直接裂解C3生成C3b,
34、形成旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶C3bBb。四、補(bǔ)體活化的共同終末過程三條途徑產(chǎn)生的C5 轉(zhuǎn)化酶,均可裂解C5 ,引發(fā)共同終末效應(yīng)。C5轉(zhuǎn)化酶作用于C5 ,產(chǎn)生C5b和C5a,C5b結(jié)合在細(xì)胞表面,依次與C6 、C7結(jié)合形成C5b67復(fù)合物,插入細(xì)胞膜中,再與C8結(jié)合形成C5b678,后者可牢固附著于細(xì)胞表面。C5b678再與多分子C9 結(jié)合C5b6789n,即 MAC (攻膜復(fù)合物),導(dǎo)致細(xì)胞崩解。經(jīng)典途徑旁路途徑MBL 途徑激活物IgG1-3 或 IgM 與抗原細(xì)菌內(nèi)毒素、酵母多糖、形成的免MBL 與病原體結(jié)合疫復(fù)合物凝聚的 IgA 、 IgG4起始分子C1qC3C2 、C4C3轉(zhuǎn)化酶C4b2bC3
35、bBbC4b2bCC5轉(zhuǎn)化酶C4b2b3bC3bnBb、C3bBb3bC4b2b3b作用參與特異性體液免疫,在感參與非特異性免疫,在感染早期發(fā)參與非特異性免疫, 在感染晚期發(fā)揮作用揮作用染早期發(fā)揮作用第三節(jié)補(bǔ)體系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制補(bǔ)體活化的啟動補(bǔ)體活性片段發(fā)生自發(fā)性衰變血漿和細(xì)胞膜表面存在多種補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白,通過控制級聯(lián)酶促反應(yīng)過程中酶活性和MAC組裝等關(guān)鍵步驟而發(fā)揮調(diào)節(jié)作用第四節(jié)補(bǔ)體的生物學(xué)意義一、補(bǔ)體的生物功能溶菌、溶解病毒和細(xì)胞的細(xì)胞毒作用MAC溶解紅細(xì)胞、血小板和有核細(xì)胞;參與宿主抗細(xì)菌、抗病毒防御機(jī)制調(diào)理作用調(diào)節(jié)吞噬作用是機(jī)體抵御全身性細(xì)菌、真菌感染的主要機(jī)制之一免疫黏附是機(jī)體清除循環(huán)免疫復(fù)
36、合物的重要機(jī)制炎癥介質(zhì)作用 C3a 、C5a為過敏毒素,介導(dǎo)局部炎癥反應(yīng) C5a 對中性粒細(xì)胞等有強(qiáng)趨化作用二、補(bǔ)體的病理生理學(xué)意義機(jī)體抗感染防御的主要機(jī)制參與適應(yīng)性免疫反應(yīng)補(bǔ)體系統(tǒng)與血液中其他級聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)的相互作用第六章細(xì)胞因子細(xì)胞因子 :是有免疫原、 絲裂原或其他因子刺激細(xì)胞所產(chǎn)生的低分子量可溶性蛋白質(zhì),為生物信息分子,具有調(diào)節(jié)固有免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答,促進(jìn)造血,以及刺激細(xì)胞活化、增殖和分化等功能第一節(jié)細(xì)胞因子的共同特點(diǎn)多為小分子多肽在較低濃度下既有生物學(xué)活性通過結(jié)合細(xì)胞表面高親和力受體發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)以自分泌、旁分泌或內(nèi)分泌形式發(fā)揮作用具有多效性、重疊性、拮抗性或協(xié)同性第二節(jié)細(xì)胞因子的分類
37、1. 白細(xì)胞介素: IL-2 通過自分泌作用促進(jìn) TC ;IL-4 為 Th2 型細(xì)胞因子; IL-6 促炎因子; IL-12 促進(jìn)體細(xì)胞增殖分化2. 干擾素家族:最早發(fā)現(xiàn),因具有干擾病毒的感染和復(fù)制的功能得名3. 腫瘤壞死因子超家族:能使腫瘤發(fā)生出血、壞死的細(xì)胞因子。分為TNF-和淋巴毒素4. 集落刺激因子 指能刺激多能造血干細(xì)胞和不同發(fā)育分化階段的造血祖細(xì)胞增殖、分化的細(xì)胞因子有:GM-CSF , M-CSF , G-CSF , EPO, SCF, TPO5. 趨化因子家族6. 其他細(xì)胞因子如 TGF-,VEGF , EGF,F(xiàn)GF第三節(jié)細(xì)胞因子的生物學(xué)活性一、調(diào)節(jié)固有免疫應(yīng)答二、調(diào)節(jié)適應(yīng)
38、性免疫應(yīng)答 B 細(xì)胞: IL4,5,6,13, 腫瘤壞死因子超家族的BAFF 等可促進(jìn)B 細(xì)胞的活化、增殖和分化為抗體產(chǎn)生細(xì)胞 T 細(xì)胞: IL-2,7,18 等活化 T 細(xì)胞促進(jìn)其增殖Th1 IL12, IFN-;Th2 IL-4三、刺激造血骨髓和胸腺造血微環(huán)境中產(chǎn)生的細(xì)胞因子尤其是集落刺激因子對調(diào)控血細(xì)胞增殖分化有重要作用四、促進(jìn)凋亡,直接殺傷靶細(xì)胞TNF-,LT-可直接殺傷腫瘤細(xì)胞或病毒感染細(xì)胞;活化T 細(xì)胞表達(dá)的Fas 配體結(jié)合靶細(xì)胞的Fas ,誘導(dǎo)其凋亡五、促進(jìn)創(chuàng)傷的修復(fù)TGF-,VEGF , FGF, EGF第四節(jié)細(xì)胞因子受體一、細(xì)胞因子受體的分類1. 免疫球蛋白超家族受體2. 類
39、細(xì)胞因子受體家族3. 類細(xì)胞因子受體家族4. 腫瘤壞死因子受體超家族5. 趨化因子家族受體二、可溶型細(xì)胞因子受體和細(xì)胞因子受體拮抗劑許多細(xì)胞因子的受體除跨膜蛋白形式外,還存在著分泌游離的形式,即可溶性細(xì)胞因子受體。可作為細(xì)胞因子的運(yùn)載體,也可與相應(yīng)的膜受體競爭配體而起抑制作用??扇苄约?xì)胞因子受體與某些疾病發(fā)生有關(guān)。第七章 白細(xì)胞分化抗原和黏附分子第一節(jié)人白細(xì)胞分化抗原一、人白細(xì)胞分化抗原的概念白細(xì)胞分化抗原 :指造血干細(xì)胞在分化成熟為不同譜系、 各個(gè)譜系分化不同階段, 以及成熟細(xì)胞活化過程中,出現(xiàn)或消失的細(xì)胞表面分子。 它們大多是穿膜的蛋白或糖蛋白, 具有重要的生理功能。 在免疫應(yīng)答過程中,它
40、們參與抗原的識別,細(xì)胞間相互作用,細(xì)胞的活化、增殖、分化和效應(yīng)。注意概念:雖然名字是白細(xì)胞分化抗原,但實(shí)際上包含所有血細(xì)胞的表面分子CD的概念 :應(yīng)用以單克隆抗體鑒定為主的聚類分析法,可將分化抗原歸為分化群(cluster ofdifferentiation),簡稱為CD。分化抗原以CD加序號命名。第二節(jié)黏附分子黏附分子: 是眾多介導(dǎo)細(xì)胞間或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間互相接觸和結(jié)合的分子的統(tǒng)稱。粘附分子以配體- 受體配對的方式發(fā)揮作用,導(dǎo)致細(xì)胞與細(xì)胞間、細(xì)胞與基質(zhì)間或細(xì)胞- 基質(zhì) - 細(xì)胞之間的粘附,并參與細(xì)胞間的識別、細(xì)胞的活化和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞的增殖與分化、細(xì)胞的伸展與移動,是免疫應(yīng)答、炎癥發(fā)生、凝
41、血、腫瘤轉(zhuǎn)移、創(chuàng)傷愈合等一系列重要生理和病理過程的分子基礎(chǔ)。一、分類1. 整合素家族:主要介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的粘附,以及白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞粘附。都是由兩條鏈經(jīng)非共價(jià)鍵組成的異源二聚體2. 選擇素家族:成員 L-選擇素、 P-選擇素、 E-選擇素,選擇素識別的是一些寡糖集團(tuán),選擇素在白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞黏附、炎癥發(fā)生、淋巴細(xì)胞歸巢中發(fā)揮重要作用。二、黏附分子的功能1. 免疫細(xì)胞識別中的輔助受體和協(xié)同刺激或抑制信號輔助受體和協(xié)同刺激信號 指免疫細(xì)胞在接受抗原刺激的同時(shí),還必須有輔助受體提供輔助活化信號才能被激活2. 炎癥過程中白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附3. 淋巴細(xì)胞歸巢是淋巴細(xì)胞的定向遷移,包括淋巴
42、細(xì)胞再循環(huán)和白細(xì)胞向炎癥部位遷移分子基礎(chǔ):淋巴細(xì)胞歸巢受體(表達(dá)在淋巴細(xì)胞上的黏附分子),血管地址素(表達(dá)在內(nèi)皮細(xì)胞上的黏附分子)第八章主要組織相容性復(fù)合體及其編碼分子主要組織相容性復(fù)合體( major histocompatibility complex, MHC)是一組緊密連鎖的基因群 ,其編碼的產(chǎn)物稱 MHC 分子,生物學(xué)功能是提呈抗原肽,調(diào)控免疫應(yīng)答,在特異性免疫應(yīng)答中起重要作用。人的MHC稱為 HLA 基因(復(fù)合體),其產(chǎn)物稱為HLA 分子或 HLA 抗原。第一節(jié)MHC結(jié)構(gòu)及其多基因特性MHC結(jié)構(gòu)復(fù)雜,顯示多基因性、多態(tài)性多基因性:指復(fù)合體由多個(gè)緊密相鄰的基因座位所組成,編碼產(chǎn)物具有相同或相似的功能多態(tài)性:指一個(gè)基因座位上存在多個(gè)等
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