緒論 水生動物免疫基礎課件

1、水生動物免疫學Aquatic Animal Immunology姜有聲E-mail:課程概要免疫系統(tǒng)抗原免疫應答補體抗體、細胞因子正常應用腫瘤免疫抗感染免疫免疫學防治免疫缺陷移植免疫自身免疫病超敏反應天然免疫T、B淋巴細胞異常獲得性免疫天然免疫細胞免疫學檢測第一章 緒論3免疫學簡介免疫學發(fā)展簡史現(xiàn)代免疫學的發(fā)展水生動物免疫研究現(xiàn)狀 4免疫： 免患瘟疫，免患疫病 “疫”: 民皆病之謂疫 = 流行性傳染病 “瘟疫”：烈性/急性的流行性傳染病 immune：免疫; 來自拉丁語 immunis （免稅，免?。?immunity：免疫性，免疫力 免疫的基本概念immune cells: 免疫細胞immu

2、ne system: 免疫系統(tǒng) 免疫的由來：免疫(immune)最早的含義是指免除瘟疫，就是怎么樣使自己“不得病”，保持健康狀態(tài)。 比如：鍛煉身體、加強營養(yǎng)、避免接觸等方法，都會使人們少得病、 “不得病”。 后來隨著對免疫功能的深入了解，我們對免疫的定義就比最初的要全面了。7現(xiàn)代的“免疫”概念 機體識別(區(qū)分)自身成分和異己物質， 產生一系列特定的應答過程,最后排除異 物，對自身組織形成耐受，以維持內環(huán) 境穩(wěn)定的一種生理功能。 免疫的最初概念：免除瘟疫免疫的傳統(tǒng)概念：抗感染免疫現(xiàn)代免疫的概念：是機體識別“自身”與“非己”抗原，對自身抗原形成天然耐受，對非己抗原產生排斥反應的一種生理功能。在實驗

3、室11免疫的傳統(tǒng)概念和現(xiàn)代概念 比較有利，也可能有害有利（保護機體作用）對機體作用耐受/發(fā)生免疫應答耐 受(不發(fā)生免疫應答)自身成分識別和清除異物抗原抗感染（清除病原生物）異物抗原現(xiàn)代概念傳統(tǒng)概念12免疫的兩面性通常對機體有利（保護性免疫）排除外來異物抗原，對自身組織不反應（耐受）?？僧a生抗感染、抗腫瘤和維持機體生理平衡 及穩(wěn)定的保護作用可能損害機體（病理性免疫） 攻擊、損害自身組織。如：超敏反應、自身免疫病和腫瘤等在應用上，免疫是側重于“不得病”，如疫苗用于預防；而不是治療疾病，如抗毒素用于治療。而“不得病”是最好的醫(yī)學手段。143. 免疫耐受（免疫自穩(wěn)）: 正常情況下, 對自身組織成分不產

4、生免疫應答,處于自身免疫耐受狀態(tài)。異常時可發(fā)生生理功能紊亂、自身免疫病等。4. 免疫調節(jié)： 參與機體整體功能的調節(jié)免疫功能的分類：超敏反應：又稱變態(tài)反應，是機體再次受到相同抗原物質刺激后，表現(xiàn)出組織損傷或生理功能紊亂的異常免疫反應17免疫的類型和主要特征 固有免疫/天然免疫 非特異性免疫(nonspecific immunity) 適應性免疫/獲得性免疫 特異性免疫 (specific immunity)體液免疫(humoral immunity）- B cells 細胞免疫 (cellular immunity）- T cells1819兩類免疫的特征區(qū)別：固有免疫：非特異性免疫(nonsp

5、ecific immunity) 是個體出生時就具有的天然免疫，通過遺傳獲得，是機體在長期進化過程中逐漸建立起來的，其針對外來異物的范圍廣，不針對某個特定的異物抗原，反應迅速。 20獲得性免疫 特異性免疫(specific immunity): 個體在出生后，在環(huán)境中受抗原刺激下， 后天產生，針對特定抗原，有特異性，有免疫記憶性，反應緩慢的免疫。表現(xiàn)方式： 特異性免疫應答 包括： 細胞免疫（cellular immunity) 體液免疫 （humoral immunity) 21兩種類型免疫的基本特征 固有/天然免疫 適應性免疫獲得方式出生即具有,遺傳獲得 出生后在抗原刺激下獲得，后天產生維持

6、時間短 長作用產生時間即刻發(fā)生，幾分幾小時緩慢發(fā)生和建立56 天后才產生免疫 針對異物針對范圍廣泛，無抗原特異性 針對某種異物， 有抗原特異性回憶反應無 有排除異物效率低效率高表現(xiàn)方式天然防御屏障反應 特異性免疫應答22（一）傳染病預防（二）疾病治療（三）免疫診斷（四）免疫檢測 (五)檢測動物體內的微量活性物質（六）檢測藥物殘留免疫學應用24古代人們發(fā)現(xiàn): 患某種傳染病痊愈后，不會患同樣的傳染病能防止再患同樣的傳染病的能力，就是免疫。中國古代發(fā)明了人痘苗接種方法的預防天花， 被世界公認為免疫學研究的開端， 是免疫學發(fā)展史上的第一個里程碑。 1.萌芽時期-經驗時期25天花是古老的烈性傳染病：未患

7、天花者都可能 被感染，感染后均可發(fā)病，發(fā)病后，死亡率3040%，1.萌芽時期-經驗時期Day 3Day 71歷史上天花曾經肆虐3000年前在古代中國，印度和埃及的古醫(yī)書及僧侶經 文中，就有了天花這種急性傳染病的相關記錄。公元前l(fā)160年統(tǒng)治古埃及的法老拉美西斯五世，從其木 乃伊考證出他面部就有天花疤痕。公元三四世紀羅馬帝國出現(xiàn)大規(guī)模天花流行，飽受 天花的肆虐。大約到了六世紀非洲暴發(fā)天花，八世紀歐洲也難逃一劫。十七十八世紀天花傳入大洋洲在西半球肆虐；十八世紀末在歐洲的所有盲人中，三分之一以上是由天 花引起的失明。墨西哥人口隨著西班牙殖民者的到來而急劇下降死于天花的帝王：中國清世祖愛新覺羅福臨 (

8、 1661)日本天皇Gokomyo（1654） 和 Higashiyama（1709）; 英國女皇瑪麗二世（1694）俄國沙皇彼德二世（1730）法國國王路易十五（1774）奧地利皇帝 Ferdinand四世(1654)和Joseph一世（1711）天花對歷史的影響29中國古代發(fā)明了人痘接種技術，可以預防天花 中國從宋朝起用人痘接種預防天花古代中醫(yī)書籍上的小兒出天花圖30人痘接種技術傳到鄰國英國駐土耳其大使夫人Mary Wortle Montagu 將人痘接種技術傳到英國等國家311796年，英國鄉(xiāng)村醫(yī)生琴納(Edward Jenner)創(chuàng)造了接種牛痘技術，可以預防天花，Edward Jenn

9、erCowpox vaccination：17961798vaccine vaccination34當時的一幅漫畫，描繪了天花接種后可能出觀的反應，盡管天花接種顯然非常有效和安全，但在一段相當長的時間里仍是無知的人攻擊的靶子以及受到迷信者的批判。1798年英國格羅斯特郡Edward Jenner 發(fā)明用接種牛痘來預防天花獲得成功，并發(fā)表論文。此后推廣至全球，使天花流行得以控制。 最后一例天花病人于1976年在索馬里被治愈，其后未再發(fā)現(xiàn)。 最后一例天花患者索馬里：阿里毛馬林1979年10月26日世界衛(wèi)生組織正式宣布消滅天花Active immunity(主動免疫) is induced by v

10、accines prepared from pathogens or their products.Passive immunity（被動免疫） is provided by the administration of preformed antibody in preparations called immune globulins.Passive-active（被動-主動免疫） immunity involves giving both immune globulins to provide immediate protection and a vaccine to provide lon

11、g-term protection.2.初盛時期-科學免疫學（實驗免疫學）時期 active immunization Vaccination Late 1800s : R. Koch infectious diseases caused by microorganisms specific pathogens caused specific disease1890s: Pasteur isolate microorganisms and culture bacterial successfully Robert Koch 40(1)人工主動和被動免疫的研究1890年，法國化學家，巴斯德，研制

12、出多種減毒疫苗,用于預防雞霍亂,炭疽桿菌,狂犬病等疾病。（人工主動免疫方法） . anti-cholera (霍亂):1878, old attenuated culture of chicken cholera - vaccine . anti-anthrax(炭疽): rabies(狂犬病)vaccine (live attenuated 減毒 vaccine), Louis Pasteur(1822-1895)passive immunization1888 exotoxin produced by Diphtheria 1891 Diphtheria antitoxin ( Behri

13、ng )1901 Nobel prize serum antitoxins passive immunity . Humoral immunity-體液免疫 (Ehrlich) . Antiserum-抗血清 , antibody (Ab) . antigen (Ag) . Serology- 血清學 Ehrlich431890年，Von Behring和Kitasato在Robert Koch實驗室，制備出：抗白喉桿菌外毒素的抗血清（含有抗體），治療白喉兒童獲得成功。（人工被動免疫方法）44機體免疫機制的研究細胞免疫學說 (cellular immunity)。 梅契尼可夫（俄國）(Metc

14、hnikoff) 發(fā)現(xiàn):白細胞有吞噬功能,能吞噬和清除各種病原微生物。在此期間，對機體免疫機制的研究，出現(xiàn)了兩種學說：Neutrophil45體液免疫學說 (humoral immunity)保爾.歐立希（德國）(Paul Ehrlich):體液中產生的抗體,能清除各種病原微生物或者能中和細菌毒素。Humoral immunity (HI) -Panl Ehrlich Cellular immunity (CI) -Elie Metchnikoff : Microorganisms engulfed and destroyed by phagocytic cells-巨噬細胞1903, Wri

15、ght & Dauglas: Both HI and CMI are very important for keeping healthy of the body1908, Nobel prize: Role of phagecytosis 吞噬( Metchnikoff) and antitoxin- 抗毒素(Ehrlish) in immunity Louise Pasteur: attenuated vaccineMetchnikoff : phagocytic cellBehring : anti-serum（Ab ）Ehrlich Metchnikoff HI CIConflict

16、each other, Promote developmentPasteurBehringEhrlich Metchnikoff 直到1903年Wright發(fā)現(xiàn)抗體能夠與吞噬細胞協(xié)同作用，增強吞噬細胞的吞噬銷毀能力，由此證明體液免疫和細胞免疫均為體內所必需，爭論才止。48(1)免疫系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)和確定 (2)抗體的研究(3)免疫機制的理論研究3. 近代免疫學飛躍時期(1950年起)49免疫學作為一個極好的研究手段與模型系統(tǒng)，與基因組學、蛋白組學、遺傳學、分子生物學、細胞生物學、發(fā)育生物學、結構生物學、生物化學、生理學、新興的生物信息學等多個前沿學科的結合，必將產生新的理論與應用上的突破，從而更好地理

17、解生老病死的基本現(xiàn)象，了解生命本質，揭示疾病的發(fā)病機制、有效防治疾病。第三節(jié) 現(xiàn)代免疫學的發(fā)展50 現(xiàn)代免疫學時期1.抗原識別受體多樣性的產生2.信號轉導途徑的發(fā)現(xiàn)3.細胞程序性死亡途徑的發(fā)現(xiàn)4.造血與免疫細胞的發(fā)育5.應用免疫學的發(fā)展 (1)DNA疫苗 (2)基因工程制備重組細胞因子 (3)免疫細胞治療 (4)完全人源抗體 (5)口服自身抗原,預防自身免疫病51免疫學研究的發(fā)展近況: 作為生命科學領域中的一塊肥沃原野，免疫學研究的范圍極為廣闊。原有的領域不僅有待深入開發(fā)，而且已經滲透到生命科學的各個方面，形成了眾多的邊緣學科，亟待探索和研究的奧秘俯拾皆是，吸引大批科學家為之耕耘，并不斷結出碩

18、果。 20世紀以來，諾貝爾獎惠顧免疫學領域18次，約占20。 20世紀70年代以來，免疫學每10年就有3次獲獎。 525354551、呼吸系統(tǒng)2、消化系統(tǒng)3、血液循環(huán)系統(tǒng)4、神經系統(tǒng)5、骨骼運動系統(tǒng)6、生殖系統(tǒng)7、泌尿系統(tǒng)8、內分泌系統(tǒng)9、免疫系統(tǒng)免疫系統(tǒng)是機體不可或缺的生理系統(tǒng)之一56固有免疫系統(tǒng)獲得性免疫系統(tǒng)巨噬 自然殺 細胞 傷細胞T細胞及B細胞 抗體 淋巴結lgM lgG lgA lgD lgE無脊椎動物原生動物海綿動物蠕形動物節(jié)肢動物昆蟲、蝦蟹蜘蛛 + - + - + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 脊椎動物軟骨

19、魚類鯊魚、鮭魚硬骨魚類兩棲類爬行類鳥 類哺乳類人 類 + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - + - - - - - + + - - - - + + - - - - + + + - - + + + + - - + + + + + + + 免疫系統(tǒng)隨著動物向高等進化而進化門或亞門排斥異己排斥移植的特異性免疫記憶吞噬作用包圍保護非特異體液因子吞噬性變形蟲樣體腔細胞白細胞分化誘生特異性抗體原生動物+（酶不相容）-+-多孔動物+（阻止集聚）+-+-腔腸動物（珊瑚、海蜇）+（移植物壞死）+（短期）-+（圍繞移植物增生）-環(huán)節(jié)動物（蚯蚓）+（初次及再次排斥+短期+（

20、PHA殺菌素）+(向細胞趨化）+（對PHA應答 ）-軟體動物（蝸牛、蛤）+？+（PHA殺菌素)+-節(jié)肢動物（蝦蟹）+？+-棘皮動物（海參）+（延長4-6個月）+（特異二次排斥+（短期）+（溶血素）+（細胞浸潤排斥移植物）-原索動物（被囊動物）+（同種異型排斥+（耐受性可能）+（淋巴、巨噬、嗜酸性細胞）+（淋巴細胞）-各種無脊椎動物的非特異性免疫防御功能各類脊椎動物特異性免疫生成的免疫器官及功能綱、科（種）淋巴細胞漿細胞胸像脾淋巴結法氏囊抗體異體移植排斥反應無頜魚類（七鰓鰻、八目鰻）+（T、B難分）-原始的原始的-+（IgM)+軟骨魚類（鰩等）初期的進展的+-+-IgM+硬骨魚類（鯉）+（T、B初分）+-+（IgM)+兩棲類（蛙、鯢、蠑螈等）+（T、B分明）+（？）-+（IgM、IgG)+爬行類（龜、鱉、鱷魚、蜥蜴等+（T、B分明）+（？）-+（IgM、IgG)+鳥類+（T、B分明+-+（IgM、IgG、IgA)+哺乳類+（T、B亞群完全）+-+（IgM、IgG、IgA、IgD、IgE)+水產動物免疫研究進展貝類免疫：血細胞的分類和體液中抗微生物因子的研究。甲殼動物免疫：免疫器官的確認，血細胞分類及血淋巴細胞的免