水产微生物学与免疫学免疫学基础

1、 第一节第一节 绪论绪论 一一 基本概念基本概念 二二 免疫基本特性免疫基本特性 三三 免疫基本功能免疫基本功能 四四 免疫学发展简史免疫学发展简史 五五 免疫学应用免疫学应用 一、基本概念一、基本概念 1 1免疫（免疫（immunityimmunity） 免疫免疫最早的概念可能来自18世纪中国医书免疫类方，其意义是预防疾病预防疾病 或免除瘟疫或免除瘟疫。 在古代西方医学上的免疫(immunity)一词，源于拉丁文“immunitas”，原系 法律概念，意指免除奴役或免除捐税，后用到医学上意为免除感染免除感染。 现代免疫学认为：免疫免疫是指生物机体在识别异己过程中，识别自我和排除异 己，以维持

2、机体内环境平衡和稳定的保护性生理反应。 2 2免疫学（免疫学（immunologyimmunology） 免疫学是研究免疫学是研究生物体生物体( (动物、植物及微生物等动物、植物及微生物等) )抗原性物质抗原性物质、机体免疫系统机体免疫系统 (immune system)(immune system)、免疫应答免疫应答(immune response)(immune response)规律与产物规律与产物、免疫调节免疫调节 (immunoregulation)(immunoregulation)及及各种免疫现象各种免疫现象的一门科学。的一门科学。 现代免疫学不仅成为了一门独立的、富有生命力的学

3、科，而且渗透到医学 科学的各个领域，并与许多学科交织在一起，发展成为免疫生物学免疫生物学、免疫生物免疫生物 化学化学、免疫生理学免疫生理学、免疫病理学免疫病理学、免疫药理学免疫药理学、分子免疫学分子免疫学及临床免疫学临床免疫学等。 二、免疫基本特性二、免疫基本特性 1 1识别异己识别异己(recognition of self and nonself)(recognition of self and nonself)：识别异己是动物机体产生免疫应答的基础。 动物机体内含有很多免疫器官或免疫组织，其免疫细胞上的抗原受体（antigenic receptor）能 识别自身与非自身的大分子物质。 2

4、 2特异性特异性(specificity)(specificity)：指动物机体对某种抗原性物质产生的免疫应答具有高度的特异性， 如嗜水气单胞菌疫苗刺激鱼类产生的免疫保护，只对嗜水气单胞菌有抵抗力，而对其他病原的侵 袭则无抵抗力。 3 3免疫记忆免疫记忆(immunologic memory)(immunologic memory)：指动物的免疫具有记忆功能，也就是指动物机体对初次 刺激的抗原性物质具有长久的记忆能力，若当同样抗原性物质再次刺激动物机体时，机体能迅速 产生比初次更强的免疫应答反应。 三、免疫基本功能三、免疫基本功能 1 1免疫防御（免疫防御（immunologic defenc

5、eimmunologic defence）：是指动物机体抵御病原微生物的感 染和侵袭的功能。当动物的免疫功能正常时，动物机体就能对由呼吸道、消化道、 皮肤及粘膜等途径侵犯动物体内的各种病原微生物产生较强的抵抗力。 2 2自身稳定（自身稳定（immunologic homeostasisimmunologic homeostasis）：是动物机体对在新陈代谢过 程中产生的衰老细胞和受损细胞清除体外，从而维持机体的生理平衡的功能。 3 3免疫监视（免疫监视（immunologic surveillanceimmunologic surveillance）：是指动物机体识别和清除在 各种因素诱导产生

6、的突变细胞，以维持机体内细胞均一性的功能。 动物机体免疫的功能 功 能 功能正常功能异常 反应性正常反应性正常反应性过高反应性过高反应性过低反应性过低 免疫防御免疫防御 自身稳定自身稳定 免疫监视免疫监视 消灭病原物，中和毒素 清除体内衰老和受损细胞 识别和清除体内突变细胞 变态反应 自身免疫性疾病 免疫缺陷症 肿瘤或癌症 变态反应性接触性皮炎变态反应性接触性皮炎 恶性肿瘤恶性肿瘤(胃癌胃癌) 四、免疫学发展简史四、免疫学发展简史 1原始免疫学时期原始免疫学时期 也称为经验免疫学时期（11世纪到18世纪末），这是人类在长期实践和与疾病 作斗争的过程中，积累出来的大量的朴素的免疫学知识。如约11

7、世纪宋真宗时代， 我国创立了天花患者干燥痂皮制成粉末吹鼻预防天花的种痘法。18世纪末（1798年） 英国医生Edwaed Jenner受到挤奶工人大多不感染天花的启示，创立了应用牛痘脓疮 制备疫苗(Vaccine)接种预防天花的接种方法即种痘法(Vaccination)，至此才正式 宣告“免疫学”的诞生。 2 2传统免疫学时期传统免疫学时期 也称为实验免疫学时期（18世纪末到20世纪初），这主要是由于微生物的病原 学研究取得了重大突破，推动免疫学在免疫机制的实验研究上也取得了大量的研究 进展。如Pasteur成功研制了鸡霍乱、炭疽和狂犬病弱毒疫苗。Metchinikoff发现吞 噬细胞的吞噬作

8、用而提出了“细胞免疫学说”；Ehrlich等发现抗毒素及抗体的抗菌 作用，提出了“体液免疫学说”。这两个学派长期争论不休，直到20世纪初（1903 年），Wright观察到免疫血清能显著地增强白细胞的吞噬作用，并将这种物质称为 调理素，从而将细胞免疫与体液免疫有机地联系在一起，使免疫学的发展有了个质 的飞跃。 3 3现代免疫学时期现代免疫学时期 自20世纪初以来，免疫学取得了巨大成就，主要表现在： A A在免疫生物学方面在免疫生物学方面 提出了克隆选择学说，合理地解释了免疫特异性、免疫记忆、免疫识别和免疫 耐受等核心问题。阐明了免疫器官、免疫细胞及免疫分子等在免疫应答中的国内和 地位。明确了免

9、疫系统的调控机制，如免疫分子的调节作用；免疫细胞间调节；神 经与内分泌的调节等。 B B在免疫血清学方面在免疫血清学方面 建立了很多血清学技术，如凝集试验、补体结合试验、琼脂扩散试验、免疫荧 光技术、免疫酶标技术、免疫放射技术等。 C C在免疫化学方面在免疫化学方面 利用DNA重组技术，研制了多种基因工程疫苗；利用蛋白质技术研究了人工合成 肽疫苗。 D D在免疫遗传学方面在免疫遗传学方面 明确免疫应答是受到遗传基因的控制，一是主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex, MHC）基因，它编码的I类和II类分子，与淋巴细胞对 抗原的识别、抗原提呈过程、

10、免疫细胞间相互作用、细胞毒性作用等有重要关系。二 是免疫球蛋白的可变区基因，它决定抗体分子的特异性和多样性。 另外，在肿瘤免疫、免疫病理、移植免疫、生殖免疫等也有了很大进展。 冠状病毒体所携带的抗原 天花病毒 (Pox virus) 每个喷嚏可产生100万个泡沫微粒 天花发病过程天花发病过程 7天天 3天天 5天天 五、免疫学应用五、免疫学应用 1 1免疫学诊断免疫学诊断 主要指利用抗原抗体特异性结合的血清学技术对疾病的诊断。 2 2免疫预防免疫预防 主要指利用疫苗对疫病的预防和控制。 3 3免疫治疗免疫治疗 主要指利用抗血清对疫病的治疗，特别是对一些毒素性疾病的治疗。 第一节复习思考题第一节

11、复习思考题 1. 免疫和免疫学的概念。 2. 免疫的基本特性。 3. 免疫的基本功能。 4. 现代免疫学的特点。 第二节第二节 抗原（抗原（antigenantigen） 一一 抗原概念抗原概念 二二 构成抗原条件构成抗原条件 三三 抗原特异性抗原特异性 四四 抗原分类抗原分类 五五 医学上重要抗原医学上重要抗原 六六 免疫佐剂免疫佐剂 一、一、 抗原概念抗原概念 1 1抗原（抗原（antigenantigen） 凡是能刺激动物机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之特异性结合的物质。 2 2抗原性（抗原性（antigenicityantigenicity） 包括免疫原性和反应原性两个方面含义。 免

12、疫原性免疫原性( (immunogenicity)immunogenicity)：指抗原能刺激动物机体产生抗体和致敏淋巴 细胞的特性。 反应原性反应原性( (reactiongenicity)reactiongenicity)：指抗原与相应抗体或致敏淋巴细胞发生特 异性结合特性。 3 3完全抗原和半抗原完全抗原和半抗原 完全抗原完全抗原( (complete antigen)complete antigen)：指具有免疫原性和反应原性两种特性的物质。 半抗原半抗原( (incomplete antigen or hapten)incomplete antigen or hapten)：指指具有

13、反应原性而缺乏免疫原 性的物质。 4 4免疫原免疫原( (immunogen)immunogen) 指完全抗原，既能刺激机体产生免疫应答的物质。 二、构成抗原的条件二、构成抗原的条件 构成抗原的物质需具备三个条件，即异物性、一定理化性状和完整性异物性、一定理化性状和完整性。 1 1异物性异物性( (foreigness)foreigness) 又称为异质性或异源性，包括以下几种情况： 异种物质：异种物质：不同种之间 同种异体物质：同种异体物质：同种不同个体之间 自身抗原：自身抗原：自身组织成分通常无抗原性，但在以下几种情况下，可成为 抗原物质。 自身成分成为抗原的情况：自身成分成为抗原的情况：

14、 (1)隐蔽成分如眼晶体蛋白、甲状腺蛋白、脑组织及精子蛋白等， 因各种因素如外伤、感染等而进入血液循环系统，可引起免疫反应。 (2)机体免疫系统识别功能紊乱，将自身物质视为异物，发生自身 免疫病。 (3)自身成分在烧伤、电离辐射、药物或感染等因素作用下，其结 构发生改变而成为抗原物质。 2 2、一定理化性状、一定理化性状 抗原均为有机物，但有机物并非都是抗原。有机物成为抗原，必须具备几个 理化性状，包括大分子胶体、一定化学组成和结构、分子构象和易接近性和一定大分子胶体、一定化学组成和结构、分子构象和易接近性和一定 物理性状物理性状。 (1)(1)大分子胶体大分子胶体 完全抗原的分子量一般在10

15、kD以上；分子量在5kD以下，一般无抗原性；分子 量为510kD的物质，一般为弱抗原。 (2)(2)一定的化学组成和结构一定的化学组成和结构 含支链氨基酸的蛋白质，其抗原性较弱，如明胶（10kD以上）等；含芳香族 氨基酸的蛋白质，其抗原性较强，如细菌荚膜多糖等。 (3)(3)良好的分子构象和易接近性良好的分子构象和易接近性 分子构象分子构象(conformation)(conformation)：指抗原分子一些特殊化学基团的三维结构。 易接近性易接近性( (accessibility):accessibility): 指抗原分子化学基团与淋巴细胞表面相 应抗原受体相互接触的难易程度。 (4)(

16、4)一定的物理性状一定的物理性状 聚合体较单体的抗原性强；颗粒性物质较可溶性物质的抗原性强；在 动物机体滞留时间长短，也能影响抗原引起的免疫应答。 3 3完整性完整性 具备上述性状的物质，须经非消化道途径进入机体(包括注射、 吸入、混入伤口等)并接触免疫细胞，才能成为良好抗原。 另外，还应注意：抗原物质的免疫原性，一方面取决于抗原本抗原本 身的特性身的特性，另一方面也取决于机体的遗传特性机体的遗传特性（动物机体的免疫应 答能力）。 三、抗原特异性三、抗原特异性 特异性（specificity），指物质之间的相互吻合性或 针对性。抗原的特异性表现在两个方面，即免疫原性的特异 性和反应原性的特异性

17、。 特异性是免疫应答中最重要的特点，是免疫学诊断和防 治的理论依据。 1 1抗原特异性的物质基础抗原特异性的物质基础抗原决定簇抗原决定簇 抗原决定簇（抗原决定簇（antigenic determinant, ADantigenic determinant, AD），），又称为表位（表位（epitopeepitope），）， 是存在与抗原表面的特殊化学基团，是免疫细胞识别的靶结构，也是免疫反应 具有特异性的物质基础。 抗原决定簇的大小相当于相应抗体的抗原结合部位。一般蛋白质的抗原决 定簇由56个氨基酸残基组成。抗原的特异性是由这些氨基酸残基所决定。 一个抗原分子可具有一种或几种不同的抗原决定簇，

18、每种决定簇只有一种 抗原特异性。 2 2抗原抗体反应的特异性抗原抗体反应的特异性 主要表现： 抗原抗体反应具有高度特异性； 特异性是由抗原决定簇所决定； 抗原决定簇的空间位置对抗原特异性十分重要：抗原决 定簇相同，其位置不同，其特异性也不同； 抗原结构旋光度与其特异性有关。 3 3交叉反应（交叉反应（cross reactioncross reaction） 是指抗原（抗体）出与其相应抗体（抗原）发生特异性反应外，有时还能与其他 抗体（抗原）发生反应。这是由于它们之间含有共同抗原（共同抗原（commom antigencommom antigen）。）。 四、抗原分类四、抗原分类 1根据抗原的

19、性能可分 完全抗原 半抗原 异种抗原 2根据抗原的亲缘关系可分 同种异体抗原 自身抗原 3根据抗原来源可分 外源性抗原 内源性抗原 同种异体手移植同种异体手移植 4根据抗原在免疫应答中是否需要根据抗原在免疫应答中是否需要T T细胞辅助，可分为细胞辅助，可分为 胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原(thymusdependentantigen,TDAg)： 指其在巨噬细胞和T细胞参与下才能激活B细胞产生抗体，如血细胞、血 清蛋白、细菌等。 非胸腺依赖性抗原非胸腺依赖性抗原(thymusindependentantigen,TIAg)： 指其刺激机体B细胞产生不需要T细胞辅助。如细菌脂多糖、荚膜多糖等。

20、五、医学上重要抗原五、医学上重要抗原 1 1微生物及其代谢产物微生物及其代谢产物 如细菌、病毒等，还有其代谢产物如外毒素(类毒素)。 2 2动物免疫血清动物免疫血清 免疫血清，对本种动物具有治疗疾病的作用；对另一种动物，则是异种蛋 白，具有抗原性。 3 3同种异体抗原同种异体抗原 在同种动物的不同个体之间，由于遗传基因的不同，组织器官中存在着不 同的抗原成分，即同种异体抗原。 4 4自身抗原自身抗原 5 5异嗜性抗原（异嗜性抗原（heterophil antigenheterophil antigen） 指一类与种属特异性无关的、存在于人、动物、植物及微生物 中的共同抗原。这是引起自身免疫性疾

21、病的原因之一。如A族溶血性 链球菌与肾小球基底膜和心肌组织存在异嗜性抗原；大肠杆菌O14型 脂多糖与人结肠粘膜具有异嗜性抗原。 六、免疫佐剂六、免疫佐剂 1 1概念概念 免疫佐剂免疫佐剂(immunoadjuvant)，简称佐剂简称佐剂(adjuvant)，是指先于抗原或与抗原一 起注入动物机体，可增强机体对抗原的特异性免疫应答或改变免疫应答类型的一类 物质。 2 2佐剂的种类佐剂的种类 一般可分为： 无机佐剂，如氢氧化铝、明矾等； 有机佐剂，如卡介苗、内毒素等； 合成佐剂，如双链多聚核苷酸、胞苷酸等； 油佐剂，如弗氏佐剂、植物油、矿物油等。 3 3佐剂的生物学作用佐剂的生物学作用 增强抗原的

22、免疫原性； 提高初次应答和再次应答的抗体滴度； 改变抗体类型，由产生IgM转变为产生IgG； 引起或增强迟发型超敏反应。 4 4佐剂的作用机制佐剂的作用机制 改变抗原物理性状，利于抗原缓慢释放，延 长滞留时间； 利于抗原被巨噬细胞吞噬，促进抗原提呈； 刺激淋巴细胞增殖和分化，增强和扩大免疫 应答能力。 5 5超抗原超抗原( (supperantigen, SAg)supperantigen, SAg) 指某些物质在极少浓度(110ng/mL)情况下就能诱发动 物机体产生最大的免疫应答效应。如金黄色葡萄球菌AE肠 毒素、A族链球菌M蛋白等。 第二节复习思考题第二节复习思考题 第三节第三节免疫系统

23、免疫系统( (Immune system) ) 指机体内参与对抗原的免疫应答，执行免疫功能的 一系列器官、细胞和分子。 一一 、免疫器官、免疫器官 二二 、免疫细胞、免疫细胞 三三 、免疫分子、免疫分子 四四 、非特异性免疫因、非特异性免疫因 素素 一、免疫器官一、免疫器官 中枢免疫器官 (免疫细胞产生 与成熟场所) 骨髓(bonemarrow) 胸腺(thymus) 禽法氏囊(bursa) 外周免疫器官 (免疫细胞分布 及应答场所) 脾脏(spleen ) 淋巴结(lymphnode) 淋巴样组织(lymphoidtissue) 免 疫 器 官 鱼类免疫器官鱼类免疫器官 主要包括提供T细胞分

24、化环境的胸腺以及次级淋巴组织即肾脏和脾脏。 1、胸腺： 起源于胚胎发育的咽上皮，但同其他四肢脊椎动物不同，大多数鱼类的 胸腺保留了和咽的联系，由淋巴细胞和淋巴母细胞组成，在淋巴组织的起源 中是最先获得成熟淋巴细胞的器官。鱼类的胸腺在免疫能力的个体发育中具 有特别重要的作用；但随着年龄的增长，其胸腺会退化。 2 2、肾脏：、肾脏： 成鱼重要的淋巴组织，分为头肾(Pronephros)和中肾(Mesonephros)。 成鱼的头肾已失去排泄的功能，却保留了造血和内分泌的功能。受抗 原刺激，头肾和中肾细胞会出现增生。 利用溶血空斑和免疫酶技术已证实头肾和中肾都存在抗体产生细胞， 表明肾脏是硬骨鱼类重

25、要的抗体产生器官。 3 3、脾脏：、脾脏： 在某些鱼类，特别是在软骨鱼类 可分为红区(Redpulp)、白区(Whitepulp) 即淋巴区(Lymphoidarea)。 然而，硬骨鱼类的脾脏无此分化， 是淋巴系统组织发生中最后一个发生的 器官。 象肾脏一样，脾脏在造血和免疫反 应方面都起着重要的作用。 此外、肾脏和脾脏都有色素含有细 胞(Pigment-containingcells)，即黑色素 吞噬细胞(Melano-macrophages)。 4 4、其他淋巴组织、其他淋巴组织 鱼类还有分散的淋巴细胞生发中心，它们存在于粘液组织，如皮肤、 肠道和鳃，但不具备完整的淋巴结构。 这些分散的淋

26、巴组织在免疫原的摄取方面有着重要的作用，因而在 养殖鱼类的免疫保护方面有着重要的意义，成为研究的焦点。 病毒侵染人体淋巴组织病毒侵染人体淋巴组织 二、免疫细胞二、免疫细胞 凡参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞，统称为免疫细胞免疫细胞。 免免 疫疫 细细 胞胞 免疫活性细胞免疫活性细胞 免疫辅助细胞免疫辅助细胞 T淋巴细胞淋巴细胞 B淋巴细胞淋巴细胞 抗原提呈细胞抗原提呈细胞 单核吞噬细胞单核吞噬细胞 树突状细胞树突状细胞 B淋巴细胞淋巴细胞 NK细胞细胞 K细胞细胞 粒细胞粒细胞 肥大细胞肥大细胞 ( (一一) )畜禽免疫细胞畜禽免疫细胞 NK细胞细胞 中性粒细胞 嗜酸性粒细胞 单核巨噬细胞

27、单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）。透射电 镜显示其高尔基体发达、线粒体丰富、胞浆颗粒明显(中）。 扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右）。 肥大细胞和嗜碱粒细胞肥大细胞和嗜碱粒细胞 1、T淋巴细胞和B淋巴细胞 T淋巴细胞和B淋巴细胞是两种淋巴细胞亚群。 T淋巴细胞具有直接杀伤细胞的作用以及通过分泌细胞因子调节免疫反应的作用。 B淋巴细胞分泌抗体且在细胞表面有抗体受体存在。 发现鱼类具有这两种淋巴细胞的功能已有多年，但近几年才利用抗IgM单克隆抗 体明确地证明硬骨鱼类有独立的淋巴细胞种群，即相对于哺乳动物的T和B淋巴细胞。 Graham及Clem等利用单克隆抗体可以区分细胞表面抗体

28、受体阳性或阴性的B淋 巴细胞及其生物活性。 ( (二二) )鱼类免疫细胞鱼类免疫细胞 T淋巴细胞淋巴细胞(紫色紫色) B淋巴细胞淋巴细胞 2、非特异性的细胞毒性细胞 非特异性的细胞毒性细胞是一类与哺乳动物的自然杀伤细胞相等的 免疫细胞。这类细胞在细胞与细胞接触之后，通过坏死或主动死亡可以 溶解靶细胞。在肾脏和腹腔中的这类细胞最多，血中较少。鱼类的这类 细胞与哺乳动物的自然杀伤细胞相比，小且无颗粒，它的靶细胞包括肿 瘤细胞系、寄生原生动物等。 3、吞噬细胞、吞噬细胞 吞噬细胞在免疫应答中起着重要的作用。吞噬细胞受病原或宿主产生的趋化 因子的作用而接近抗原。宿主产生的化学引诱因子包括补体成分和二十

29、碳酸如三 烯酸和脂素。鱼类的粒细胞、巨噬细胞和单核细胞都具有吞噬功能。 依据染色特征，鱼类的粒细胞可分为嗜碱性、嗜酸性和中性粒细胞。但并不 是所有的鱼类都具有这三种粒细胞，如鲑鳟鱼类循环系统中只有中性细胞，但有 的鲑鳟类组织中的一种可被曙红染色的粒细胞被称作嗜酸性颗粒细胞，是一种与 哺乳动物肥大细胞相似的免疫细胞。在炎症反应中，通常表现为双相反应，即粒 细胞先于巨噬细胞接近病原。 三、免疫分子三、免疫分子 指机体内参与调节免疫应答的各种蛋白分子。 ( (一一) )畜禽免疫分子畜禽免疫分子 免疫细胞膜上分子免疫细胞膜上分子 体液中免疫分子体液中免疫分子 免疫球蛋白免疫球蛋白 补体系统补体系统 细

30、胞因子细胞因子 TCR BCR(如 SmIgM) 白细胞分化 抗原 MHC分子 机体各种细胞分化不同群时在成熟 不同阶段、活化不同时期时出现于 膜上的蛋白质分子不同，以cluster of differtiation,CD命名，例如成熟T 细胞都有CD2、CD3，分化成TH则 有CD4，Tc有CD8等，CD分子在细 胞发挥功能时起作用 其中其中补体系统（补体系统（complement）是由存在于人和脊椎动 物血清及组织液中的一组经活化后具有酶样活性的蛋白质， 以及其调节蛋白和相关膜蛋白(受体)共同组成。 补体包含：补体包含： （1）固有成分：C1(C1q，C1r，C1s)C9、B、D、P 因子

31、、MBL、丝氨酸蛋白酶。 （2）调节分子：可溶性调节因子。 膜结合性调节分子。 （3）受体成分：C1qR,CR1,CR2,CR3,C3aR,C5aR等。 ( (二二) )鱼类免疫分子鱼类免疫分子 存在于鱼类血液或粘液中的具有非特异性抵抗作用的分子包括溶菌酶、抗蛋 白酶（如-巨球蛋白)、转移因子、补休、C-反应性蛋白、几丁质酶和型干扰 素等。这些物质可以直接分解细菌(如溶菌酶、补体)或真菌(如几丁质酶)，或抑 制细菌(如转移因子)或病毒(如干扰素)的复制，或作为调理素增加吞噬细胞的吞 噬量(C-反应性蛋白、补休)，乃至中和细菌(如-巨球蛋白)。 具有非特异性抵抗作用的分子 具有特异性抵抗作用的分

32、子：抗体 溶菌酶溶菌酶 四、鱼类非特异性免疫因素四、鱼类非特异性免疫因素 （一）鱼类皮肤保护性屏障（一）鱼类皮肤保护性屏障 粘液和表皮粘液和表皮是鱼类防御第一线， 这些屏障的保护作用是极为有效的。 有表皮粘液细胞产生的粘液、碎屑易 与微生物粘结在一起而将微生物清除。 鳞片、表皮和真皮对于物理性侵袭， 也起着象保护盾一样的作用，以阻止 暴露创伤和防止可能导致的感染。 (1)粘液粘液：粘液粘液是鱼最外的防御线， 含有能抑制寄生物在外表区生长和寄 生的一些因子。虽对粘液的抗病原体 活性机理的研究不多，但对表皮粘液 细胞产物的重要性是普遍承认。 从鱼类粘液与其他高等动物分泌物的比较研究，获得了相类似之

33、处。 人的眼泪、鼻分泌物和唾液已知含有溶菌酶和能破坏许多细菌细胞壁中粘肽粘肽 层层(mucopeptidelayer)(即肽聚糖层)的一些酶。这些因子也可能存在于鱼的粘液中。 粘液的不断脱落和补充，可能对阻止细菌的增殖有了稳定的基础，从而给予鱼体 以一定的保护作用。鱼粘液中自动非特异性防御机制的另一些可能性，包括存在 的蛋白水解酶（proteolyticenzyme)和对病原体生长不利的pH值。 （2）鳞：）鳞：鱼类鳞片的基部下达真皮结缔组织并伸出于皮肤表面外。有些鱼的 鳞片穿透粘液层，而另一些鱼类的鳞片，仍保持着为表皮和真皮所覆盖。表面的 擦伤，有时鳞片脱落，都能使鱼体留下易受病原体侵袭的创

34、伤。在这些情况下， 无例外地出现炎症和表面感染。在池塘孵化场，已证明一个伤口是多么易受侵袭 性病原体的攻击。 （3）真皮：）真皮：真皮位于基底膜下，是皮肤的另一保护屏障，这层的皮肤 是由散布着黑色素细胞（melanocyte）即黑色素细胞的纤维结缔组织所组 成。有血管的真皮组织，散布着毛细血管，这些对体液防御系统是有用的。 真皮或经由骨膜固定于骨，或与肌肉组织相连。 （4）表皮：）表皮：皮肤横切片的显微观察，显示表皮层位于粘液层下。外层是由扁 平的鳞状上皮细胞鳞状上皮细胞所组成；第二层由纺锤形细胞纺锤形细胞组成；这两层都散布着球形的粘粘 液分泌细胞液分泌细胞。第三层细胞较圆，而第四层是由基底膜

35、上伸长的柱形细胞柱形细胞所组成。 贯穿整个表皮，有时见有游走的嗜中性白细胞嗜中性白细胞。鱼的表皮区别于哺乳动物的一个 特点是，鱼表皮通常是在较下层中可见到有丝分裂有丝分裂。这是因为哺乳动物需要坚硬 的皮肤层，以防止脱水作用，而鱼在水环境中，不需要这样的保护作用。 ( (二二) )鱼类炎症反应鱼类炎症反应 无论是由刨伤引起的损害或由某种侵袭性病原体引起的损害，都在损害部位 产生一种速发型反应或炎症应答速发型反应或炎症应答。人类急性炎症典型特征包括红、肿、热、痛。 前节中所述的皮肤保护性系统是静止的，如鳞片是常备的不活动的屏障。而 炎症应答则可说成是一种警报系统警报系统。当侵害发生后，机体为了要修

36、复开始的损伤 和防止进一步损害，炎症即为此而起作用。 第三节复习思考题第三节复习思考题 第四节第四节抗体抗体( (antibody) ) 一一 基本概念基本概念 二二 免疫球蛋白结构免疫球蛋白结构 三三 免疫球蛋白生物活性免疫球蛋白生物活性 四四 五类免疫球蛋白特性五类免疫球蛋白特性 五五 鱼类免疫球蛋白特点鱼类免疫球蛋白特点 一、基本概念一、基本概念 1、免疫球蛋白、免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig) 是指存在于人和动物血液(血清)、组织液 及其它外分泌液中的一类具有抗体活性或与抗 体具有相似结构的球蛋白。 2、抗体、抗体(Antibody) 是指人和动物受到抗原物质刺激后，由

37、B 淋巴细胞转化为浆细胞后产生的，能与相应抗 原发生特异性结合反应的免疫球蛋白。 抗体是动物机体对抗原物质产生免疫应答 的重要物质，主要存在于人和动物血液(血清)、 组织液及其它外分泌液中，因此将抗体介导的 免疫称为体液免疫(humoralimmunity)。 3、免疫球蛋白与抗体的关系、免疫球蛋白与抗体的关系 抗体是免疫学和功能上的概念，是抗原的对立面，是具有针对性，其本质就本质就 是免疫球蛋白是免疫球蛋白。而免疫球蛋白是结构和化学本质上的概念，它们并不都具有抗体 活性。 也就是说抗体一定是免疫球蛋白，而免疫球蛋白不一定是抗体。抗体一定是免疫球蛋白，而免疫球蛋白不一定是抗体。 另外，从分子多

38、样性上看，抗体具有多样性，即动物机体可产生针对各种抗 原物质的抗体；而免疫球蛋白就其化学结构的差异，只可分为IgG、IgA、IgM、 IgD和IgE。 二、免疫球蛋白结构二、免疫球蛋白结构 1 1、基本结构、基本结构 (1)四肽链结构四肽链结构 两条重链(heavvychain,H链) 两条轻链(Lightchain,L链) 每条重链和轻链都有氨 基端(N端)和羧基端(C端)。 在N端，含轻链1/2和重链 1/4的区域，其氨基酸排列顺序 随抗体特异性不同而有所变化， 故称为可变区(variableregion,V 区)；而C端，含轻链1/2和重链 3/4的区域，其氨基酸较稳定， 称为恒定区(c

39、onstantregion,C区)。 (2)接合链（接合链（Joiningchain,J链）链） 使Ig单体结合在一起的多肽 链，起稳定多聚体的作用。 (3)分泌片（分泌片（secretorypiece,SP） 是IgA分子上的一条分子 量为60-70kD的多肽链，其功能 是保护IgA不受环境中酶破坏， 并介导IgA转运。 2、Ig的功能区的功能区 (1)抗原结合部位：VH和VL； (2)遗传标记区域：CH1； (3)补体结合位点：CH2； (4)Fc受体结合位点：CH3。 3、Ig水解片段 木瓜水解酶可将Ig水解成2个Fab段和1个Fc段 胃蛋白酶可将Ig水解成一个含双价抗体活性的F(ab”

40、)段 和若干小分子多肽碎片。 三、三、Ig生物学活性生物学活性 1、与抗原特异性结合 2、激活补体 3、结合Fc受体 4、免疫调节作用 5、抗体的免疫原性 四、四、Ig分类分类 2、Ig结构结构 IgG、IgD和IgE为单体结构； IgA为二聚体； IgM为五聚体。 1、Ig类别类别(class) 根据Ig重链恒定区的结构 差异(、及)，可将Ig 分为IgG、IgA、IgM、IgD和 IgE五类。 五、鱼类免疫球蛋白特点五、鱼类免疫球蛋白特点 1、鱼类产生的抗体主要是IgM； 2、软骨鱼类IgM为五倍体，而硬骨鱼为四倍体； 3、其特性与哺乳动物相似，但比哺乳动物多一条J链； 4、抗体除存在于血

41、液外，还存在于皮肤粘膜、肠道黏液和胆汁中。 影响鱼类抗体产生的因素影响鱼类抗体产生的因素 A、鱼种、鱼种 B、抗原物质、抗原物质 C、温度：、温度：Cushing于加利福尼亚工艺研 究所工作期间，曾用干的海胆精液接种 养在不同温度下的鲤鱼和鲫鱼，随后在 血清中相继产生凝集抗体。养在28的 鱼证明比15的鱼，至少提早4天产生 特异性凝集效价。 D、水质：、水质：苏联Goncharov和Mikryakov 用斑点气单胞菌苗免疫了的鲤鱼，养在 每天固定含酚的浓度12.5毫克/升的水中 2个月，结果表明抗体的形成比起养在 未污染水中的对照鱼要弱得多。 1抗体与免疫球蛋白的概念抗体与免疫球蛋白的概念;

42、2图解图解Ig单体的分子结构。单体的分子结构。 3免疫球蛋白分子的特殊结构；免疫球蛋白分子的特殊结构； 4Ig的种类的种类? 5鱼类鱼类Ig特点及其产生的影响因素？特点及其产生的影响因素？ 第四节复习思考题第四节复习思考题 第五节免疫应答(immuneresponse) 动物机体对抗原物质的免疫应答表现：(1)正常免疫 应答、(2)变态反应和(3)免疫耐受。 一一 免疫应答免疫应答 二二 变态反应变态反应 三三 免疫耐受免疫耐受 一、免疫应答一、免疫应答 1 1、免疫应答的概念、免疫应答的概念 免疫应答免疫应答(immuneresponse,Ir)，是指机体受到抗原刺激后，体内特异性淋巴细 胞

43、对抗原分子的识别、活化、增殖、分化或失去活性潜能，并表现出一定生物学校 应的过程，包括： (1) 递呈细胞(巨噬细胞巨噬细胞等)对抗原的处理、 加工和递呈； (2) 特异性淋巴细胞(T/B淋巴细胞淋巴细胞)对抗原 的识别、活化、增殖分化，并产生免疫效应分 子(抗体与细胞因子抗体与细胞因子等)及免疫效应细胞(细胞毒细胞毒 性性T淋巴细胞和迟发型变态反应性淋巴细胞和迟发型变态反应性T细胞细胞等)； (3) 对抗原物质抗原物质和再次再次进入的抗原物质产 生清除效应。 ( (一一) )概述概述 2、免疫应答的特点、免疫应答的特点 (1)参与细胞：T/B淋巴细胞:参与免疫应答的核心细胞 巨噬细胞等:参与

44、免疫应答的辅佐细胞 (2)表现形式：B细胞介导的体液免疫应答 T细胞介导的细胞免疫应答 (3)基本特征：特异性: 具有一定免疫期:这与抗原性质、免疫次数和机体反应性等有关 具有免疫记忆: 3 3、免疫应答的类型、免疫应答的类型 由于由于抗原的质量抗原的质量/数量数量、机体免疫状态机体免疫状态/反应性反应性的不同，机体对抗原物质的不同，机体对抗原物质 产生的免疫应答类型不同。产生的免疫应答类型不同。 生理性应答生理性应答 ( (免疫保护免疫保护) ) 免疫免疫 应答应答 类型类型 对非己抗原正应答，免受外源抗原侵害(免疫保护) 病理性应答病理性应答 ( (免疫损伤免疫损伤) ) 对自身抗原负应答

45、，保护自身组织不损伤(免疫耐受) 对非己抗原过高应答，引起变态反应 对非己抗原低应答或负应答，导致感染扩散或肿瘤发生 对自身抗原过应答，引起自身免疫性疾病 ( (二二) )免疫应答的一般规律免疫应答的一般规律 1 1、免疫应答的场所、免疫应答的场所 抗原递呈细胞和淋巴抗原递呈细胞和淋巴 细胞的协作细胞的协作，是特异性免，是特异性免 疫应答的物质基础。疫应答的物质基础。 前肾前肾、脾脏脾脏和和淋巴样淋巴样 组织组织，是机体免疫应答的，是机体免疫应答的 主要场所。主要场所。 皮肤 淋巴循环 淋巴组织 抗原 静脉 脾 口服或吸入 粘膜局部 粘膜下淋巴细胞 小胶质细胞 脑 2、免疫应答的基本过程、免疫

46、应答的基本过程 免疫应答免疫应答(immuneresponse,Ir)是一个复杂过程，有多种免疫细胞和免疫分子的 参与，并在遗传基因的调控下进行，包括B淋巴细胞介导的体液免疫应答和T淋巴细 胞介导的细胞免疫应答。免疫应答过程可人为地分为三个阶段： 致敏阶段致敏阶段 反应阶段反应阶段 效应阶段效应阶段 这三阶段紧密相联不可分割，且目前还有很多环节尚未清楚。 (1)致敏阶段致敏阶段 又称又称感应阶段感应阶段，是，是抗原物质抗原物质进入体内，进入体内，抗原递呈细胞抗原递呈细胞对其识别、捕获、对其识别、捕获、 加工处理和提呈，以及加工处理和提呈，以及抗原特异性淋巴细胞抗原特异性淋巴细胞(T、B淋巴细胞

47、淋巴细胞)对抗原的识别对抗原的识别 阶段。阶段。 (2)反应阶段反应阶段 又称又称增殖与分化阶段增殖与分化阶段，此阶段是，此阶段是抗原特异性淋巴细胞抗原特异性淋巴细胞识别抗原后活化，进行增殖与分化，识别抗原后活化，进行增殖与分化， 以及产生以及产生效应性淋巴细胞效应性淋巴细胞和和效应分子效应分子的过程。的过程。T淋巴细胞增殖分化为淋巴细胞增殖分化为淋巴母细胞淋巴母细胞，最终成为，最终成为 效应性淋巴细胞效应性淋巴细胞，并产生多种，并产生多种淋巴因子淋巴因子；B细胞增殖分化为细胞增殖分化为浆细胞浆细胞，合成并分泌，合成并分泌抗体抗体。一部。一部 分分T、B淋巴细胞淋巴细胞在分化的过程中变为淋巴细

48、胞淋巴细胞在分化的过程中变为记忆性细胞记忆性细胞(Tm和和Bm)。这个阶段有多种细胞。这个阶段有多种细胞 间的协作和多种细胞因子的参加。间的协作和多种细胞因子的参加。 （3）效应阶段）效应阶段 此阶段是由活化的效应性 细胞CTL（细胞毒性T淋巴细 胞）与TD细胞（迟发型变态反 应性T淋巴细胞）和效应分子 （抗体与淋巴因子）发挥体液 免疫效应和效应细胞免疫的过 程，这些效应细胞和效应分子 共同作用清除抗原物质。 二、变态反应二、变态反应 1.变态反应的概念变态反应的概念 变态反应变态反应(allergy)，又称为又称为过敏反应过敏反应 (anaphyaxis)或或超敏反应超敏反应(hyperse

49、nsitiveity reaction)，是动物机体免疫系统受到再次是动物机体免疫系统受到再次 进入机体的同一抗原刺激而产生的一种过进入机体的同一抗原刺激而产生的一种过 于强烈或不适当免疫应答、导致机体组织于强烈或不适当免疫应答、导致机体组织 器官损伤的器官损伤的异常或病理性免疫反应异常或病理性免疫反应。 参与变态反应的抗原称为变应原，变参与变态反应的抗原称为变应原，变 应原有应原有完全变应原完全变应原和和不完全变应原不完全变应原。 完全变应原完全变应原：如异种血清、蛋白质、花粉、微生物、寄生虫等 不完全变应原不完全变应原：如药物、青霉素等如药物、青霉素等 2.变态反应的发生过程变态反应的发生

50、过程 (1)致敏阶段致敏阶段：变应原初次进入机体：变应原初次进入机体初次免疫应答，初次免疫应答， 产生免疫物质产生免疫物质(Ab或或TDTH)机体致敏状态机体致敏状态 (2)发敏阶段发敏阶段：变应原再次进入机体：变应原再次进入机体作用到作用到Ab或或TDTH 发生症状发生症状 3.3.变态反应的类型变态反应的类型 根据变态反应发生的机理和临床特点，可分为根据变态反应发生的机理和临床特点，可分为4个类型：个类型： 型变态反应型变态反应 ( (过敏反应过敏反应) ) 型变态反应型变态反应 ( (细胞溶解型或细胞毒型细胞溶解型或细胞毒型) ) 型变态反应型变态反应 ( (免疫复合物型或血管炎型免疫复

51、合物型或血管炎型) ) 型变态反应型变态反应 ( (迟发型超敏反应迟发型超敏反应) ) 4. 4. 变态反应的特点：变态反应的特点： A. A. 四型变态反应的发生比较快，可由抗体介导，并通过血清中的抗体被动转移给 正常动物。I I型型须有肥大细胞肥大细胞、嗜碱细胞嗜碱细胞和IgEIgE的参与； 型型须有靶细胞表面抗原结靶细胞表面抗原结 合的合的IgGIgG、IgMIgM参与；型型须有IgGIgG或或IgMIgM与抗原形成一定大小的免疫复合物免疫复合物，且沉 积之后致病；型型是由T T细胞细胞介导。 B.B. 补体参与型型、型型变态反应，但须依赖补体才能致病的只有型型变态反应。 C.C. 同一

52、变应原在不同个体或同一个体可引起不同型变态反应。 D.D. 在同一个体可能同时存在两种或两种以上的变态反应。 E.E. 有时同一疾病也可由不同型变态反应参与。 三、免疫耐受三、免疫耐受 1.免疫耐受的概念免疫耐受的概念 免疫耐受免疫耐受(immunetolerance)，是机体免疫系统在接触某种抗原后产生的特 异性免疫无反应状态，或称为负免疫应答负免疫应答，表现在当再次接触同一抗原时不发 生可查反应，但对其他抗原的免疫应答仍正常存在。 2.免疫耐受的一般特性免疫耐受的一般特性 A.免疫耐受是由抗原特异的T和/或B细胞被排斥、灭活或抑制所致； B.未成熟淋巴细胞较成熟淋巴细胞更容易诱导免疫耐受；

53、 C.机体耐受性的维持需要耐受原的存在，并与未成熟淋巴细胞相互作用； D.某种条件下成熟淋巴细胞也可被诱导产生耐受性。 3.免疫耐受产生的条件免疫耐受产生的条件 (1)抗原方面抗原方面 A.抗原理化性状：抗原理化性状：一般而言，小分子、可溶性的非聚合单体物质常为耐受原； B.抗原剂量：抗原剂量：一般抗原量越大或动物年龄越小，越容易诱导产生免疫耐受； C.抗原注射途径抗原注射途径：静脉注射易诱导免疫耐受，皮下和肌肉注射最难产生耐受性； D.有无免疫佐剂：有无免疫佐剂：不加免疫佐剂的抗原较易诱生免疫耐受 (2)机体方面机体方面 A.机体发育程度或年龄：机体发育程度或年龄：胚胎期最易诱导耐受性 B.

54、动物品种或品系：动物品种或品系：一般一般在胚胎期易诱导耐受性。 C.免疫抑制措施的影响：免疫抑制措施的影响：抗免疫细胞等生物制品、环磷酰胺等免疫抑制剂等可诱生耐受。 4.研究免疫耐受的意义研究免疫耐受的意义 在免疫理论上，可以解释动物机体为何能够识别“自己”和“非己”，这 是免疫学理论的核心问题。 在医学实践上，抗原通过免疫耐受的诱导或终止来防治某些疾病，如自身 免疫性疾病、器官移植排斥反应、肿瘤性疾病等。 1免疫应答的概念、特点与类型。免疫应答的概念、特点与类型。 2免疫应答的一般过程与效应。免疫应答的一般过程与效应。 3变态反应的概念、类型与特点。变态反应的概念、类型与特点。 4免疫耐受的

55、概念及特性。免疫耐受的概念及特性。 第五节复习思考题第五节复习思考题 一、免疫学诊断一、免疫学诊断 二、免疫预防二、免疫预防 三、免疫治疗三、免疫治疗 第六节第六节 免疫学应用免疫学应用 一、免疫学诊断一、免疫学诊断 (一一) )免疫诊断试剂免疫诊断试剂 (二二) )常用免疫血清学诊断技术常用免疫血清学诊断技术 1、常用免疫血清学诊断技术的类型、常用免疫血清学诊断技术的类型 （1）凝聚性反应：凝集试验和沉淀试验 （2）标记抗体技术：荧光抗体技术、酶标抗体技术等 （3）有补体参与的反应：如补体结合反应 （4）中和反应：如病毒中和试验、毒素中和试验 凝集试验凝集试验酶标抗体技术酶标抗体技术 A.

56、A. 凝集反应凝集反应 当颗粒性抗原与其相应抗血清混合时，在一定浓度的电解质环境中，抗原凝集当颗粒性抗原与其相应抗血清混合时，在一定浓度的电解质环境中，抗原凝集 成大小不等的凝集块，叫成大小不等的凝集块，叫凝集反应凝集反应。 凝集反应广泛地应用于疾病的诊断和各种抗原性质的分析。即可用已知免疫血凝集反应广泛地应用于疾病的诊断和各种抗原性质的分析。即可用已知免疫血 清来检查未知抗原，亦可用已知抗原检测特异性抗体。清来检查未知抗原，亦可用已知抗原检测特异性抗体。 凝集试验的种类凝集试验的种类 （1）直接凝集试验：颗粒性抗原 （2）间接凝集试验：可溶性抗原 （3）病毒的血凝与血凝抑制试验 （4）乳胶凝

57、集试验 可溶性抗原与相应抗体混合，在电解质存在下，两者比例适合，即可有沉 淀物出现，叫沉淀反应沉淀反应(Precipitation)。 由于沉淀反应抗原多系胶体溶液。沉淀物主要是由抗体蛋白所组成。 为了求得抗原与抗体的适宜比例，保证有足够的抗体，而且抗原分子小， 具有较大的反应面积，因此操作上通常是稀释抗原，不稀释抗体。 沉淀反应的种类有环状沉淀试验、絮状沉淀试验、琼脂扩散试验环状沉淀试验、絮状沉淀试验、琼脂扩散试验及及免疫电免疫电 泳试验泳试验等。 B.沉淀试验沉淀试验 C.酶标抗体技术酶标抗体技术(Enzyme-labelledantibodytechnique) 是根据抗原抗体反应的特异

58、性和酶催化反应的高敏感性而建立起来的免疫检 测技术。 原理：原理：酶标记抗体，既不影响抗体的免疫反应性，也不改变酶的催化活性；加 入酶底物后，酶可使其（供氢体）由无色的还原型转化为有色的氧化型。这种有色 反应的颜色变化与样本中抗原或抗体的量成正比，且能用分光光度计进行测定。 最常用的是：辣根过氧化物酶和碱性磷酸酶 D.荧光抗体标记技术荧光抗体标记技术(Fluoresent-labelledantibodytechnique） 是应用荧光素对抗体或抗原进行标记，然后用荧光显微镜观察所标记的荧光以 分析相应抗原或抗体的一种方法。 原理原理:荧光素在超低浓度时可被短波光源激发，在荧光显微镜下可观察到

59、荧光。 荧光素荧光素:能产生明显荧光并作染料用的有机化学物质，称为荧光素，如异硫氰酸 荧光素(FITC)、四乙基罗丹明(RB200)和四甲基异硫氰酸罗丹明(TMRITC)。 操作过程：操作过程： （1）标本制备：涂片、压片；冰冻切片、石蜡切片等 （2）荧光抗体染色：有直接法和间接法 （3）荧光显微镜观察：光源为高压汞灯；要滴加缓冲甘油 2、免疫血清型学诊断技术的特点 (1)(1) 特异性与交叉性 (2)可逆性，分子表面结合 (3)比例适当性 (4)存在二阶段性， 即结合阶段和可见阶段 (三三) )免疫诊断技术的应用免疫诊断技术的应用 1.1.用于传染病的诊断：用于传染病的诊断： 二免疫预防二免

60、疫预防 1.生物制品生物制品：利用微生物、寄生虫或其代谢产物制成的用于预防、诊断或治疗传 染病或寄生虫病的制剂。 包括：疫苗、诊断试剂疫苗、诊断试剂和和免疫血清免疫血清。 下面主要介绍疫苗。疫苗。 3、疫苗的种类、疫苗的种类 疫苗的概念：给动物进行人工主动免疫的生物制品 疫 苗 种 类 灭活疫苗 弱毒疫苗 类毒素 多价苗 多联苗等 传统疫苗传统疫苗 新型疫苗新型疫苗 亚单位疫苗 基因工程疫苗 抗独特型抗体 合成肽苗等 A.弱毒疫苗弱毒疫苗 研制：研制：(1)从自然界中筛选弱毒株如新城疫系弱毒苗； (2)将强毒株致弱后成为无致病性的弱毒株 特点：特点：（1）注射后可在动物体内短期繁殖； （2）可