兽医微生物学课件

1、兽医微生物学兽医微生物学 兽医微生物学兽医微生物学 兽医微生物学兽医微生物学 2 兽医微生物学 ( (多媒体教学课件多媒体教学课件) ) 天津农学院动科系动物预防医学教研室制作天津农学院动科系动物预防医学教研室制作 兽医微生物学兽医微生物学 绪言绪言 共六部分，介绍微生物与微生物学的概念，微生物学发展简史，微共六部分，介绍微生物与微生物学的概念，微生物学发展简史，微 生物学理论与生物学理论与技术技术成就及应用，成就及应用，兽医微生物学兽医微生物学的地位、任务与贡献。的地位、任务与贡献。 细菌总论细菌总论 共七章，介绍细菌的形态、构造、生理，消毒与灭菌，细菌生共七章，介绍细菌的形态、构造、生理，

2、消毒与灭菌，细菌生 态、致病机理、遗传变异，细菌分类与命名等。态、致病机理、遗传变异，细菌分类与命名等。 免疫基础免疫基础 共七章，介绍抗原抗体，免疫系统，抗感染免疫，变态反应，共七章，介绍抗原抗体，免疫系统，抗感染免疫，变态反应， 免疫调节，免疫技术及应用等。免疫调节，免疫技术及应用等。 细菌各论细菌各论 共十二章，介绍各属重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、共十二章，介绍各属重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、 微生物学诊断和免疫防治等。微生物学诊断和免疫防治等。 真菌真菌 共二章，介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性，真菌病的诊断共二章，介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性，真菌病的

3、诊断 与防治等。与防治等。 病毒病毒 共十四章，介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养，病毒的致共十四章，介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养，病毒的致 病性。各科属重要病毒形态、生化及致病特性，微生物学诊断和防治等。病性。各科属重要病毒形态、生化及致病特性，微生物学诊断和防治等。 实验实验 共十多个，显微镜油镜的使用，细菌形态及构造观察，细菌抹片制共十多个，显微镜油镜的使用，细菌形态及构造观察，细菌抹片制 备及染色，培养基的制备，细菌的分离培养、生长表现观察、生化试验、备及染色，培养基的制备，细菌的分离培养、生长表现观察、生化试验、 药敏试验，沉淀反应和凝集反应，重要病原菌的认识，真菌与病

4、毒培养测药敏试验，沉淀反应和凝集反应，重要病原菌的认识，真菌与病毒培养测 定等。定等。 内容简介内容简介 兽医微生物学兽医微生物学 第八章第八章 抗原与抗体抗原与抗体 第九章第九章 免疫系统与免疫应答免疫系统与免疫应答 第十章第十章 抗感染免疫抗感染免疫 第第11章章 变态反应变态反应 第第12章章 免疫调节免疫调节 第第1313章章 免疫血清学技术免疫血清学技术 第第14章章 免疫学应用免疫学应用 第二篇第二篇 免疫学基础免疫学基础 兽医微生物学兽医微生物学 第八章第八章 抗原与抗体抗原与抗体 第九章第九章 免疫系统与免疫应答免疫系统与免疫应答 第十章第十章 抗感染免疫抗感染免疫 第十一章第

5、十一章 变态反应变态反应 第十二章第十二章 免疫调节与免疫遗传免疫调节与免疫遗传 第十三章第十三章 免疫血清学技术免疫血清学技术 第十四章第十四章 免疫学的应用免疫学的应用 第二篇第二篇 免疫学基础免疫学基础 兽医微生物学兽医微生物学 第八章第八章 抗原与抗体抗原与抗体 第一节第一节 免疫的基本概念免疫的基本概念 第二节第二节 抗原抗原 第三节第三节 抗体抗体 第四节第四节 抗体产生的克隆选择学说抗体产生的克隆选择学说 第二篇第二篇 兽医微生物学兽医微生物学 第八章第八章 第八章第八章 抗原与抗体抗原与抗体(01) 第一节第一节 免疫的基本概念免疫的基本概念 免疫免疫是指机体识别自身和非自身物

6、质，并排除非是指机体识别自身和非自身物质，并排除非 自身大分子物质的一种复杂的生理学反应。自身大分子物质的一种复杂的生理学反应。 免疫学免疫学是研究抗原、机体免疫系统和免疫应答规是研究抗原、机体免疫系统和免疫应答规 律的一门学科。律的一门学科。 一、免疫的基本特性一、免疫的基本特性 1. 识别自身与非自身识别自身与非自身 正常动物机体能识别自身与非正常动物机体能识别自身与非 自身的大分子物质，识别的物质基础是存在于免疫自身的大分子物质，识别的物质基础是存在于免疫 细胞细胞(T淋巴细胞、淋巴细胞、B淋巴细胞淋巴细胞)膜表面的膜表面的抗原受体抗原受体， 识别功能很精细。识别功能很精细。 兽医微生物

7、学兽医微生物学 第八章第八章 2. 特异性特异性 机体的免疫应答和免疫力具有高度的特异机体的免疫应答和免疫力具有高度的特异 性（针对性）。性（针对性）。 3. 免疫记忆免疫记忆 机体受抗原刺激产生抗体和致敏淋巴细机体受抗原刺激产生抗体和致敏淋巴细 胞外，也形成了免疫记忆细胞，对再次接触的相同抗胞外，也形成了免疫记忆细胞，对再次接触的相同抗 原物质可产生更快的免疫应答。原物质可产生更快的免疫应答。 二、免疫的基本功能二、免疫的基本功能 1. 抵抗感染抵抗感染 指动物机体抵御病原微生物的感染和侵指动物机体抵御病原微生物的感染和侵 袭的能力，又称免疫防御。袭的能力，又称免疫防御。 2.自身稳定自身稳

8、定 又称免疫稳定。机体免疫系统识别和清又称免疫稳定。机体免疫系统识别和清 除自身衰老死亡的细胞，以维持机体的生理平衡。除自身衰老死亡的细胞，以维持机体的生理平衡。 3. 免疫监视免疫监视 机体免疫系统识别和清除自身的变异细胞。机体免疫系统识别和清除自身的变异细胞。 兽医微生物学兽医微生物学 第二节第二节 抗抗 原原 一、抗原的概念一、抗原的概念 1. 抗原与抗原性抗原与抗原性 凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴 细胞并能与之发生反应的物质称为细胞并能与之发生反应的物质称为抗原抗原(Ag)。 抗原物质具有抗原性包括抗原物质具有抗原性包括免疫原性免疫原性与与反应原性反应原

9、性。免。免 疫原性（抗原作用）指能刺激机体产生抗体和致敏疫原性（抗原作用）指能刺激机体产生抗体和致敏 淋巴细胞的特性。反应原性（抗原反应）指抗原与淋巴细胞的特性。反应原性（抗原反应）指抗原与 相应的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性。相应的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 2. 完全抗原与半抗原完全抗原与半抗原 抗原又分为完全抗原与不完全抗原又分为完全抗原与不完全 抗原。既具有免疫原性又有反应原性的物质称为完抗原。既具有免疫原性又有反应原性的物质称为完 全抗原。只具有反应原性而缺乏免疫原性的物质称全抗原。只具有反应原性而缺乏免疫原性的物质称 为为半抗原半

10、抗原。如荚膜多糖、类脂、脂多糖。如荚膜多糖、类脂、脂多糖。 二、构成抗原的条件（影响抗原免疫原性的因素）二、构成抗原的条件（影响抗原免疫原性的因素） 1. 异源性异源性 又称异物性。只有非自身物质进入机体才又称异物性。只有非自身物质进入机体才 能具有免疫原性。微生物、异种组织、细胞及蛋白能具有免疫原性。微生物、异种组织、细胞及蛋白 质均是良好的抗原。通常动物亲缘关系相距越远，质均是良好的抗原。通常动物亲缘关系相距越远， 种系差异越大，免疫原性越好。种系差异越大，免疫原性越好。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 2. 大分子大分子 免疫原性良好的物质分子量一般都在免疫原性良好的物质分子量一

11、般都在 10000以上。分子量小于以上。分子量小于5000其免疫原性较弱。分其免疫原性较弱。分 子量在子量在l 000以下的物质为半抗原。以下的物质为半抗原。 3. 分子结构分子结构 相同大小的分子如果化学组成、分子相同大小的分子如果化学组成、分子 结构和空间构象不同，其免疫原性也有一定的差结构和空间构象不同，其免疫原性也有一定的差 异。一般结构复杂免疫原性强。异。一般结构复杂免疫原性强。 4. 物理性物理性 颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗 原强。可溶性抗原分子聚合后或吸附在颗粒表面原强。可溶性抗原分子聚合后或吸附在颗粒表面 可增强其免疫原性。可增强其免疫

12、原性。 5. 完整性完整性 所以抗原物质通常要通过非消化道途所以抗原物质通常要通过非消化道途 径以完整分子状态进入体内，才能保持抗原性。径以完整分子状态进入体内，才能保持抗原性。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 三、抗原决定簇三、抗原决定簇 1. 概念概念 抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活 性的化学基团称为性的化学基团称为抗原决定簇。抗原决定簇。由于抗原决定簇由于抗原决定簇 通常位于抗原分子表面，因而又称为通常位于抗原分子表面，因而又称为抗原表位抗原表位。 抗原决定簇决定抗原的特异性。抗原决定簇决定抗原的特异性。 2. 决定簇的大小与数量决定簇的

13、大小与数量 蛋白质抗原蛋白质抗原的每个决定簇的每个决定簇 由由5-7个氨基酸残基组成；个氨基酸残基组成；多糖抗原多糖抗原由由56个单糖残个单糖残 基组成；基组成；核酸抗原核酸抗原的决定簇由的决定簇由5-8个核苷酸残基组个核苷酸残基组 成。成。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 抗原价抗原价 抗原分子抗原决定簇的数目称为抗原的抗原分子抗原决定簇的数目称为抗原的 抗原价抗原价。含有多个抗原决定簇的抗原为。含有多个抗原决定簇的抗原为多价抗原多价抗原； 只有一个抗原决定簇的抗原称为只有一个抗原决定簇的抗原称为单价抗原单价抗原，如简，如简 单半抗原。单半抗原。 抗原价特异性抗原价特异性 根据决定簇

14、特异性的不同，又有根据决定簇特异性的不同，又有单特单特 异性决定簇异性决定簇和和多特异性决定簇多特异性决定簇之分。前者只有一种特异决之分。前者只有一种特异决 定簇，后者则含有两种以上不同特异性的决定簇。定簇，后者则含有两种以上不同特异性的决定簇。 功能价功能价 抗原分子表面、能与免疫活性细胞接抗原分子表面、能与免疫活性细胞接 近，对激发机体的免疫应答起着决定意义的决定近，对激发机体的免疫应答起着决定意义的决定 簇称为抗原的簇称为抗原的功能价功能价。隐蔽于抗原分子内部的决定簇隐蔽于抗原分子内部的决定簇 谓之谓之非功能价非功能价，后者只有在用酶轻度消化后才能暴露。，后者只有在用酶轻度消化后才能暴露

15、。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 天然抗原一般都是多价和多特异性决定簇抗原天然抗原一般都是多价和多特异性决定簇抗原。 四、抗原的交叉性四、抗原的交叉性 不同抗原物质之间存在相同的抗原决定簇，这种不同抗原物质之间存在相同的抗原决定簇，这种 现象称为抗原的现象称为抗原的交叉性交叉性。这些共有的抗原组成或决。这些共有的抗原组成或决 定簇称为定簇称为共同抗原共同抗原或或交叉抗原交叉抗原。如果两种微生物有。如果两种微生物有 共同抗原，它们与相应抗体相互之间可以发生共同抗原，它们与相应抗体相互之间可以发生交叉交叉 反应反应。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 五、抗原的分类五、抗原的分类

16、（一）抗原分类（一）抗原分类 按性质分按性质分 完全抗原完全抗原、半抗原半抗原等。等。 按来源分按来源分 异种抗原异种抗原 与免疫动物不同种属的抗原，如微生物与免疫动物不同种属的抗原，如微生物 抗原，异种动物红细胞，异种动物蛋白。抗原，异种动物红细胞，异种动物蛋白。 同种抗原同种抗原 与免疫动物同种属不同个体的抗原，能与免疫动物同种属不同个体的抗原，能 刺激同种而基因型不同的个体产生免疫应答，如血型刺激同种而基因型不同的个体产生免疫应答，如血型 抗原、同种移植物抗原。抗原、同种移植物抗原。 自身抗原自身抗原 动物的自身组织细胞、蛋白质在特定条动物的自身组织细胞、蛋白质在特定条 件下形成的抗原，

17、对自身免疫系统具有抗原性。件下形成的抗原，对自身免疫系统具有抗原性。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 异嗜性抗原异嗜性抗原 指与种属特异性无关，存在于人、动指与种属特异性无关，存在于人、动 物、植物及微生物之间性质相同的抗原物、植物及微生物之间性质相同的抗原(交叉抗原交叉抗原)。 （二）微生物抗原（二）微生物抗原 1. 按保护性分按保护性分 保护性抗原；非保护性抗原。保护性抗原；非保护性抗原。 2. 按微生物分按微生物分 细菌抗原细菌抗原 细菌的抗原结构比较复杂，每个菌的每细菌的抗原结构比较复杂，每个菌的每 种结构都由若干抗原组成，因此种结构都由若干抗原组成，因此细菌是多种抗原成细菌是

18、多种抗原成 分的复合体分的复合体。有。有菌体抗原、荚膜抗原菌体抗原、荚膜抗原、鞭毛抗原鞭毛抗原和和 菌毛抗原菌毛抗原等。等。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 菌体抗原菌体抗原 又称又称O抗原抗原，是革兰氏阴性菌细胞壁抗，是革兰氏阴性菌细胞壁抗 原，其化学本质为脂多糖的多糖侧链。原，其化学本质为脂多糖的多糖侧链。 鞭毛抗原鞭毛抗原 又称又称H抗原抗原。鞭毛抗原主要决定于鞭毛。鞭毛抗原主要决定于鞭毛 丝。丝。 荚膜抗原荚膜抗原 又称又称K抗原抗原。荚膜是细菌主要的表面抗。荚膜是细菌主要的表面抗 原，成分为多糖或多肽。原，成分为多糖或多肽。 菌毛抗原菌毛抗原 菌毛由菌毛素组成，有很强的抗原性

19、。菌毛由菌毛素组成，有很强的抗原性。 毒素抗原毒素抗原 外毒素的成分为糖蛋白或蛋白质，具有外毒素的成分为糖蛋白或蛋白质，具有 很强的抗原性，能刺激机体产生抗体很强的抗原性，能刺激机体产生抗体(即抗毒素即抗毒素)。 2.病毒抗原病毒抗原 各种病毒都有相应的抗原结构。如各种病毒都有相应的抗原结构。如囊膜囊膜 抗原抗原、衣壳抗原衣壳抗原、可溶性抗原可溶性抗原和和核蛋白抗原核蛋白抗原。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 囊膜抗原（囊膜抗原（V抗原）抗原） 有囊膜病毒，抗原特异性主要有囊膜病毒，抗原特异性主要 是囊膜上的纤突所决定的。如流感病毒是囊膜上的纤突所决定的。如流感病毒HA和和NA，是，是

20、 流感病毒亚型分类基础。流感病毒亚型分类基础。 衣壳抗原（衣壳抗原（VC抗原）抗原） 无囊膜病毒，其抗原特异性无囊膜病毒，其抗原特异性 决定于病毒颗粒表面的衣壳蛋白。如口蹄疫病毒的衣决定于病毒颗粒表面的衣壳蛋白。如口蹄疫病毒的衣 壳蛋白壳蛋白VP1、 VP2 、VP3 、 VP4 等属此类抗原。等属此类抗原。 可溶性抗原（可溶性抗原（S抗原抗原)。 核蛋白抗原核蛋白抗原 (NP抗原抗原)。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 第三节第三节 抗抗 体体 一、免疫球蛋白与抗体一、免疫球蛋白与抗体 1. 1. 免疫球蛋白免疫球蛋白(Ig)(Ig) 指存在于人和动物血液指存在于人和动物血液( (血

21、血 清清) )、组织液及其他外分泌液中的一类具有相似、组织液及其他外分泌液中的一类具有相似 结构的球蛋白。依据化学结构和抗原性差异，结构的球蛋白。依据化学结构和抗原性差异，IgIg 可分为可分为IgGIgG、IgMIgM、IgAIgA、IgEIgE和和1gD1gD五类。五类。 2. 2. 抗体抗体(antibody Ab)(antibody Ab) 抗体抗体 动物机体受到抗原物质刺激后，由动物机体受到抗原物质刺激后，由B B淋淋 巴细胞转化为浆细胞产生的，能与相应抗原发生巴细胞转化为浆细胞产生的，能与相应抗原发生 特异性结合反应的特异性结合反应的IgIg，这类，这类IgIg称为称为抗体抗体。

22、第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 抗体的本质是抗体的本质是Ig，它是机体对抗原物质产生免疫应，它是机体对抗原物质产生免疫应 答的重要产物，具有各种免疫功能。答的重要产物，具有各种免疫功能。 体液免疫体液免疫 抗体主要存在于动物的血液抗体主要存在于动物的血液(血清血清)、淋、淋 巴液、组织液及其他外分泌液中，因此将抗体介导的巴液、组织液及其他外分泌液中，因此将抗体介导的 免疫称为免疫称为体液免疫体液免疫。 二、二、Ig的分子结构的分子结构 IgG、IgE、血清型、血清型IgA，IgD均是以单体分子形式存均是以单体分子形式存 在，在，IgM是以五个单体分子构成的五聚体，分泌型是以五个单体分子

23、构成的五聚体，分泌型 IgA是以二个单体构成的二聚体。是以二个单体构成的二聚体。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 1. 单体分子结单体分子结 构构 所有种类所有种类Ig 的单体分子结的单体分子结 构都是相似的，构都是相似的， 即即是由两条相是由两条相 同的重链和两同的重链和两 条相同的轻链条相同的轻链 四条肽链构成四条肽链构成 的的“Y”字形字形的的 分子。分子。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 重链重链 又称又称H链，两条重链之间由一对或一对以链，两条重链之间由一对或一对以 上的二硫键互相连接。重链从氨基端上的二硫键互相连接。重链从氨基端(N端端)开始最开始最 初的初的110

24、个氨基酸的排列顺序以及结构是随抗体分个氨基酸的排列顺序以及结构是随抗体分 子的特异性（与抗原对应）不同而有所变化，这子的特异性（与抗原对应）不同而有所变化，这 一区域称为重链的一区域称为重链的可变区可变区(VH)，其余的氨基酸比，其余的氨基酸比 较稳定，称为较稳定，称为恒定区恒定区(CH)。 轻链轻链 又称又称L链，两条相同的轻链其羧基端链，两条相同的轻链其羧基端(C端端) 靠二硫键分别与两条重链连接。轻链从靠二硫键分别与两条重链连接。轻链从N端开始端开始 最初的最初的109个氨基酸的排列顺序及结构随抗体分子个氨基酸的排列顺序及结构随抗体分子 的特异性（与抗原对应）变化而有差异，称为轻的特异性

25、（与抗原对应）变化而有差异，称为轻 链的链的可变区可变区(VL)，其余的氨基酸比较稳定，称为，其余的氨基酸比较稳定，称为 恒定区恒定区(CL)。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 抗原结合部位抗原结合部位 Ig的的重链的可变区重链的可变区(VH)与与轻链轻链 的可变区的可变区(VL) 相对应，构成有结合特异抗原决相对应，构成有结合特异抗原决 定簇功能的区域为抗体分子的定簇功能的区域为抗体分子的抗原结合部位抗原结合部位。 2. Ig的功能区的功能区 功能区功能区 Ig多肽链分子折叠形成的几个多肽链分子折叠形成的几个(由链内由链内 二硫键连接二硫键连接)环状球形结构，称为环状球形结构，称为I

26、g的的功能区功能区。Ig 每条重链有每条重链有四个四个功能区，分别称为功能区，分别称为VH、CH1、 CH2、CH3；IgM和和IgE有五个功能区，即多了有五个功能区，即多了 一个一个CH4。轻链有。轻链有两个两个功能区，即功能区，即VL和和CL。此。此 外，在两条重链之间二硫键连接处附近为外，在两条重链之间二硫键连接处附近为Ig的的绞绞 链区链区。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 3. 3. 水解片段及其生物学活性水解片段及其生物学活性 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 水解片段水解片段 用木瓜蛋白酶用木瓜蛋白酶可将可将IgG抗体分子水解成抗体分子水解成 大小相近的大小相近的三

27、个三个片段片段（2 Fab、Fc片段片段) 。其中有两。其中有两 个相同的片段，可与抗原特异性结合，称为个相同的片段，可与抗原特异性结合，称为抗原结抗原结 合片段（合片段（Fab）；另一个片段可形成蛋白结晶，称；另一个片段可形成蛋白结晶，称 为为Fc片段片段(Fc) 。IgG抗体分子可被抗体分子可被胃蛋白酶胃蛋白酶消化成消化成 两个大小不同的片段，一个是具有双价抗体活性两个大小不同的片段，一个是具有双价抗体活性 F(ab)2片段，小片段类似于片段，小片段类似于Fc，称为，称为pFc片段，后片段，后 者无任何生物学活性。者无任何生物学活性。 Fab片段的生物学活性片段的生物学活性 抗体结合抗原的

28、活性由抗体结合抗原的活性由 Fab所呈现，由所呈现，由VH和和VL所组成的抗原结合部位，所组成的抗原结合部位， 可结合抗原，是可结合抗原，是决定抗体分子特异性的部位决定抗体分子特异性的部位。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 Fc片段的生物学活性片段的生物学活性 该片段无结合抗原活性，但该片段无结合抗原活性，但 与抗体分子的生物学活性有密切关系与抗体分子的生物学活性有密切关系：1.选择性地通选择性地通 过胎盘；过胎盘； 2.与补体结合活化补体；与补体结合活化补体；3.决定决定Ig分子的亲分子的亲 细胞性细胞性(即与带即与带Fc受体细胞的结合受体细胞的结合)；4.Ig通过粘膜进入通过粘膜进

29、入 外分泌液等都是外分泌液等都是Fc片段的功能。片段的功能。 补体结合位点补体结合位点位于位于CH2上；上；Fc受体结合位点受体结合位点在在CH3 上。上。 Ig抗原特异性抗原特异性 Fc片段是片段是Ig分子中的重链稳定区，因分子中的重链稳定区，因 此它是决定各类此它是决定各类Ig抗原特异性抗原特异性的部位。用的部位。用Ig免疫异种免疫异种 动物产生的抗抗体动物产生的抗抗体(第二抗体第二抗体)，可与相应，可与相应Ig发生抗原发生抗原 抗体反应抗体反应 。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 4. Ig的特殊的特殊 分子结构分子结构 某些某些Ig还具还具 有一些特殊有一些特殊 分子结构，分子

30、结构， 如如连接链、连接链、 分泌成分、分泌成分、 糖类糖类等为个等为个 别别Ig所具有。所具有。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 连接链连接链 又称又称J 链链，在，在Ig中，中，IgM是五聚体，分泌型是五聚体，分泌型 的的IgA是二聚体是二聚体，这些单体之间就是依靠，这些单体之间就是依靠J 链链连接起连接起 来的。来的。J 链是一条多肽链，内含链是一条多肽链，内含10糖成分。糖成分。 分泌成分分泌成分(SC) 又称又称分泌片分泌片，是分泌型，是分泌型IgA所特有的所特有的 一种特殊结构，为一种特殊结构，为多肽链多肽链(含含6糖成分糖成分)。它是由局部它是由局部 粘膜的上皮细胞所合成

31、的，在粘膜的上皮细胞所合成的，在IgA通过粘膜上皮细胞的过程中通过粘膜上皮细胞的过程中 SC与之结合形成分泌型的二聚体。与之结合形成分泌型的二聚体。SC可防止可防止IgA在消化道内在消化道内 为蛋白酶所降解为蛋白酶所降解，从而使，从而使IgA能发挥免疫作用。能发挥免疫作用。 糖类糖类 Ig是含糖量相当高的蛋白，特别是是含糖量相当高的蛋白，特别是IgM和和IgA。 糖类在糖类在Ig的分泌过程中起着重要作用，并可使的分泌过程中起着重要作用，并可使Ig分子分子 易溶易溶和具有和具有防止其分解防止其分解的作用。的作用。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 三、三、Ig的种类与的种类与 抗原性抗原性

32、 1. 种类种类 Ig可分为可分为 类、亚类、型、类、亚类、型、 亚型及亚群等。亚型及亚群等。 分类分型分类分型 Ig类类 的区分是依据其的区分是依据其 重链重链C区的理化区的理化 特性及抗原性特性及抗原性的的 差异，差异，Ig可分为可分为 IgG、IgM、IgA、 IgE和和IgD 5大类大类 及其亚型及其亚型。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 2. Ig的抗原性的抗原性 Ig是蛋白质，因此一种动物的是蛋白质，因此一种动物的Ig对另对另 一种动物而言是良好的抗原一种动物而言是良好的抗原。 同种型同种型 指在指在同一种动物所有个体的不同类型的同一种动物所有个体的不同类型的Ig 共同具有

33、的抗原特异性共同具有的抗原特异性，同种间不表现出抗原性，同种间不表现出抗原性， 只是在异种动物之间才表现出抗原性。只是在异种动物之间才表现出抗原性。 Ig的同种型的同种型 抗原抗原决定簇主要存在于重链决定簇主要存在于重链C区区。 同种异型同种异型 指指Ig在在同一种动物不同个体之间呈现出同一种动物不同个体之间呈现出 的抗原性的抗原性。同种异型的抗原决定簇存在于。同种异型的抗原决定簇存在于IgG、IgA、 IgE的重链的重链C区和区和k型轻链的型轻链的C区。同种异型是区。同种异型是Ig稳定稳定 的遗传标志，可用于亲子鉴定。的遗传标志，可用于亲子鉴定。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 独特

34、型独特型 抗体分子的特异性抗体分子的特异性是由是由Ig的重链和轻链的重链和轻链 可变区所决定可变区所决定的，因此体内针对不同抗原分子的的，因此体内针对不同抗原分子的 抗体之间的差别表现在抗体之间的差别表现在Ig分子的可变区，这种差别分子的可变区，这种差别 就决定了抗体分子在机体内具有抗原性，由就决定了抗体分子在机体内具有抗原性，由抗体抗体 分子的可变区呈现的抗原性就称为分子的可变区呈现的抗原性就称为Ig的独特型。的独特型。 独特位独特位 独特型由独特型由Ig可变区若干个抗原决定簇所可变区若干个抗原决定簇所 组成，它们被称为组成，它们被称为独特位独特位。独特型在异种、同种独特型在异种、同种 异体

35、乃至同一个体内均可刺激产生相应的抗体异体乃至同一个体内均可刺激产生相应的抗体， 称为称为抗独特型抗体抗独特型抗体。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 四、各类四、各类Ig的主要特性与功能的主要特性与功能 1. IgG 是人和动物是人和动物血清中含量最高血清中含量最高的的Ig (表表8-4- 102)，占血清，占血清Ig总量的总量的75-80。IgG是介导体液是介导体液 免疫的免疫的主要抗体主要抗体，多以单体形式存在。，多以单体形式存在。 产生与分布产生与分布 IgG主要由脾脏和淋巴结中的浆细胞主要由脾脏和淋巴结中的浆细胞 产生，主要在产生，主要在血浆血浆中（占中（占75-80），其余存在

36、于），其余存在于 组织液组织液和和淋巴液淋巴液中。中。IgG是是惟一可通过人惟一可通过人(和兔和兔)胎盘胎盘 的抗体，在新生儿的抗感染中起重要作用。的抗体，在新生儿的抗感染中起重要作用。 IgG的功能的功能 IgG可发挥可发挥抗菌、抗病毒、抗毒素以抗菌、抗病毒、抗毒素以 及抗肿瘤及抗肿瘤等免疫学活性，能等免疫学活性，能调理、凝集和沉淀调理、凝集和沉淀抗原，抗原， 与抗原结合后与抗原结合后能结合补体能结合补体。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 2. lgM 是动物机体是动物机体初次体液免疫应答最早产生初次体液免疫应答最早产生 的的Ig， IgM是是由五个单体组成的五聚体由五个单体组成的五

37、聚体，是所有，是所有Ig 中中分子量最大分子量最大的。的。 产生与分布产生与分布 IgM主要由脾脏和淋巴结中主要由脾脏和淋巴结中B细胞产细胞产 生，只分布于生，只分布于血液血液中，仅占血清中，仅占血清lg的的10左右。左右。 IgM在体内产生最早，在体内产生最早，在抗感染免疫的早期起着十在抗感染免疫的早期起着十 分重要的作用分重要的作用。 IgM的功能的功能 早期抗感染免疫，早期抗感染免疫，具有具有抗菌、抗病抗菌、抗病 毒、中和毒素毒、中和毒素等免疫活性。等免疫活性。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 第八章第八章 3. IgA 以以单体和二聚体单体和二聚体两种分子形式存在。单体两种分子

38、形式存在。单体 存在于血清中，称为存在于血清中，称为血清型血清型IgA，约占血清，约占血清Ig的的10 -20；二聚体为分泌型二聚体为分泌型IgA。 产生与分布产生与分布 分泌型分泌型IgA是由是由粘膜固有层中的浆细粘膜固有层中的浆细 胞胞所产生。主要存在于各种分泌液中。分泌型所产生。主要存在于各种分泌液中。分泌型IgA 对机体呼吸道、消化道等对机体呼吸道、消化道等局部粘膜免疫局部粘膜免疫起着相当重起着相当重 要的作用，可抵御经粘膜感染的病原微生物。要的作用，可抵御经粘膜感染的病原微生物。在传在传 染病预防中，经染病预防中，经滴鼻、点眼、饮水及喷雾滴鼻、点眼、饮水及喷雾途径免疫，均可产途径免疫

39、，均可产 生分泌型生分泌型IgA而建立相应的粘膜免疫力。而建立相应的粘膜免疫力。 IgA功能功能 具有具有抗菌、抗病毒、中和毒素抗菌、抗病毒、中和毒素等免疫活等免疫活 性，双体性，双体IgA具有重要的具有重要的局部粘膜免疫功能。局部粘膜免疫功能。 兽医微生物学兽医微生物学 第八章第八章 4.IgE 4.IgE IgE IgE的产生部位与分泌型的产生部位与分泌型IgAIgA相似，在血相似，在血 清中的含量甚微。清中的含量甚微。IgEIgE是一种亲细胞性抗体是一种亲细胞性抗体，易与，易与 皮肤组织、肥大细胞、血液中的嗜碱性粒细胞和皮肤组织、肥大细胞、血液中的嗜碱性粒细胞和 血管内皮细胞结合，可血管

40、内皮细胞结合，可介导介导I I型过敏反应型过敏反应。 IgEIgE在在 抗寄生虫、某些真菌感染方面也有重要作用。抗寄生虫、某些真菌感染方面也有重要作用。 5.IgD5.IgD 很少分泌，在血清中的含量极低，而且很少分泌，在血清中的含量极低，而且 不稳定，容易降解。不稳定，容易降解。 IgDIgD分子量为分子量为17-2017-20万。万。 IgDIgD 主要作为主要作为成熟成熟B B细胞膜上的抗原特异性受体细胞膜上的抗原特异性受体，是，是B B 细胞的重要表面标志细胞的重要表面标志。此外。此外IgDIgD与免疫记忆与某些与免疫记忆与某些 过敏反应有关。过敏反应有关。 兽医微生物学兽医微生物学

41、五、五、 抗体的制备抗体的制备 （一）人工制备抗体的种类（一）人工制备抗体的种类 1. 多克隆抗体多克隆抗体(PcAb) 采用传统的免疫方法，将抗采用传统的免疫方法，将抗 原物质经不同途径进入动物体内，经免疫后，分离原物质经不同途径进入动物体内，经免疫后，分离 出血清，由此获得的抗血清即为出血清，由此获得的抗血清即为多克隆抗体多克隆抗体。细菌。细菌 病毒抗原，均是由多种抗原成分组成，即使纯蛋白病毒抗原，均是由多种抗原成分组成，即使纯蛋白 质抗原分子也含有质抗原分子也含有多种抗原表位多种抗原表位，因此进入机体后，因此进入机体后 可可激活许多淋巴细胞克隆激活许多淋巴细胞克隆，机体可产生，机体可产生

42、针对各种抗针对各种抗 原成分或抗原表位的抗体原成分或抗原表位的抗体，由此获得的抗血清是一，由此获得的抗血清是一 种多克隆的种多克隆的混合抗体混合抗体，具有高度的，具有高度的异质性异质性。 一只小鼠能产生约一只小鼠能产生约107-108 种不同抗体，人约种不同抗体，人约109种。种。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 2. 单克隆抗体单克隆抗体(McAb) 由一个由一个B细胞分化增殖的细胞分化增殖的 子代细胞子代细胞(浆细胞浆细胞)产生的产生的针对单一抗原决定簇的抗针对单一抗原决定簇的抗 体体，称为单克隆抗体。，称为单克隆抗体。 McAb的特点的特点 McAb的重链、轻链及其的重链、轻链及

43、其V区独特区独特 型的特异性、亲和力、生物学性状及分子结构均型的特异性、亲和力、生物学性状及分子结构均 完全相同。完全相同。 McAb技术原理技术原理 用人工的方法将用人工的方法将产生特异性抗产生特异性抗 体的体的B细胞与同系骨髓瘤细胞融合，形成细胞与同系骨髓瘤细胞融合，形成B细胞杂细胞杂 交瘤细胞交瘤细胞，这种杂交瘤细胞，这种杂交瘤细胞既具有骨髓瘤细胞无既具有骨髓瘤细胞无 限繁殖特性，又具有限繁殖特性，又具有B细胞分泌特异性抗体的能力细胞分泌特异性抗体的能力， 由由克隆化的克隆化的B细胞杂交瘤所产生的抗体即为单克隆细胞杂交瘤所产生的抗体即为单克隆 抗体抗体。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微

44、生物学 单克隆抗体的问世，极大地推动了免疫学及其他生物科学的发展，单克隆抗体的问世，极大地推动了免疫学及其他生物科学的发展， 并于并于1984年获得诺贝尔奖。年获得诺贝尔奖。 McAb优点优点 与多克隆抗体比较，与多克隆抗体比较， McAb具有无具有无 可比拟的优越性，具有可比拟的优越性，具有高特异性、高纯度、均质高特异性、高纯度、均质 性好、亲和力不变、重复性强、效价高、成本低、性好、亲和力不变、重复性强、效价高、成本低、 并可大量生产并可大量生产等优点。等优点。 （二）（二）B细胞杂交瘤株建立与细胞杂交瘤株建立与McAb生产技术生产技术 基本过程基本过程 B细胞的制备、骨髓瘤细胞的制备细胞

45、的制备、骨髓瘤细胞的制备- 细胞融合细胞融合-检测抗体检测抗体-杂交瘤细胞的克隆化杂交瘤细胞的克隆化-细细 胞株冻存或单克隆抗体的生产胞株冻存或单克隆抗体的生产 。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 (1) B细胞的制各细胞的制各 可用提纯的抗原免疫可用提纯的抗原免疫Balb/c或其或其 他品系小鼠，免疫他品系小鼠，免疫2-3次间隔次间隔2-4周，最后一次免疫周，最后一次免疫 后后3-4d，取小鼠脾脏，制成，取小鼠脾脏，制成103/ml的脾细胞悬液，的脾细胞悬液， 即为亲本的即为亲本的B细胞。细胞。 (2) 骨髓瘤细胞的制备骨髓瘤细胞的制备 用与免

46、疫用与免疫相同品系小鼠的相同品系小鼠的 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞，要求其本身不能分泌，要求其本身不能分泌Ig，而且具有某，而且具有某 种营养缺陷，可用种营养缺陷，可用SP2/0或或NS-1，它们，它们缺少次黄膘缺少次黄膘 吟吟-鸟膘吟磷酸核糖转移酶，不能在鸟膘吟磷酸核糖转移酶，不能在HAT培养基上培养基上 生长生长。 (3) 饲养细胞的准备饲养细胞的准备 常用常用小鼠巨噬细胞或胸腺细小鼠巨噬细胞或胸腺细 胞胞作为饲养细胞。作为饲养细胞。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 (4) 选择培养基选择培养基 常用常用HAT选择培养基选择培养基，H为次黄嘌呤，为次黄嘌呤， T为胸腺嘧啶核苷，二者都是旁

47、路合成为胸腺嘧啶核苷，二者都是旁路合成DNA的原料；的原料； A是氨基喋呤，是细胞内源性合成是氨基喋呤，是细胞内源性合成DNA的阻断剂。在的阻断剂。在 该培养基中，该培养基中，末融合的骨髓瘤细胞不能生长末融合的骨髓瘤细胞不能生长，因它不因它不 能利用旁路途径合成能利用旁路途径合成DNA，内源性的合成又受到氨基，内源性的合成又受到氨基 喋吟的阻断；喋吟的阻断；至于未融合的脾细胞则在至于未融合的脾细胞则在2周内自然死周内自然死 亡亡，所以只有融合的杂交瘤细胞才能在该培养基中生，所以只有融合的杂交瘤细胞才能在该培养基中生 长。长。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 (5) 细胞融合细胞融合 将

48、脾细胞与骨髓瘤细胞按一定比例将脾细胞与骨髓瘤细胞按一定比例 (一般一般3:1-5:1)混合，离心后弃上清液，然后缓慢加混合，离心后弃上清液，然后缓慢加 入入融合剂融合剂50聚乙二醇聚乙二醇(PEG4000)，摇动试管。静，摇动试管。静 置置90s，逐渐加入，逐渐加入HAT培养基，分于加有饲养细胞培养基，分于加有饲养细胞 的的96孔培养板孔中，置孔培养板孔中，置5-10CO2培养箱中培养。培养箱中培养。 5d后更换一半后更换一半HAT培养基，再培养基，再5d后改用后改用HT培养基，培养基， 再经再经5d后用完全后用完全DMEM培养基。培养基。 (6) 检测抗体检测抗体 杂交瘤细胞培养后，应用敏感

49、的血杂交瘤细胞培养后，应用敏感的血 清学方法检测各孔中的抗体。视抗原性质的不同，清学方法检测各孔中的抗体。视抗原性质的不同， 可采用放射免疫分析、酶联免疫吸附试验、免疫荧可采用放射免疫分析、酶联免疫吸附试验、免疫荧 光抗体技术间接法等。通过检测筛选出抗体阳性孔。光抗体技术间接法等。通过检测筛选出抗体阳性孔。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 (7) (7) 杂交瘤细胞的克隆化杂交瘤细胞的克隆化 对于对于抗体阳性孔抗体阳性孔的杂的杂 交瘤细胞，应交瘤细胞，应尽早克隆化尽早克隆化，一方面是，一方面是保纯：保纯：获得的获得的 杂交瘤细胞株是由一个细胞增殖而来的，即单个克杂交瘤细胞株是由一个细胞

50、增殖而来的，即单个克 隆；另一方面隆；另一方面防止染色体丢失：防止染色体丢失：防杂交瘤细胞因染防杂交瘤细胞因染 色体丢失而丧失分泌抗体的能力。色体丢失而丧失分泌抗体的能力。 一般需反复克隆一般需反复克隆 3-53-5次方能使杂交瘤细胞稳定。克隆的方法包括次方能使杂交瘤细胞稳定。克隆的方法包括有限有限 稀释法稀释法、显微操作法和软琼脂平板法。、显微操作法和软琼脂平板法。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 (8) 单克隆抗体的生产单克隆抗体的生产 获得稳定的杂交瘤细胞克隆获得稳定的杂交瘤细胞克隆 后，即可用于生产单克隆抗体。可采用的方法有：后，即可用于生产单克隆抗体。可采用的方法有： 可可将

51、杂交瘤细胞注入小鼠腹腔将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔，瘤细胞可在小鼠，瘤细胞可在小鼠 腹腔中无限繁殖，导致腹水产生，腹腔中无限繁殖，导致腹水产生，腹水可获得腹水可获得5- 20mg/ml的单克隆抗体的单克隆抗体。 将杂交瘤细胞进行大量细胞培养将杂交瘤细胞进行大量细胞培养后，后，收集培养液收集培养液 分离分离获得大量的单克隆抗体；可利用微球技术制各获得大量的单克隆抗体；可利用微球技术制各 单克隆抗体。单克隆抗体。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 （三）（三） 基因工程抗体基因工程抗体 利用基因工程技术来制备的利用基因工程技术来制备的 抗体分子称为基因工程抗体，是分子水平的抗体。抗体分子称为基因

52、工程抗体，是分子水平的抗体。 六、抗体的分类六、抗体的分类 1. 根据抗原的来源根据抗原的来源 异种抗体异种抗体 由由异种抗原免疫异种抗原免疫产生的抗体均称为异种产生的抗体均称为异种 抗体，如各种微生物抗体、对异种蛋白和细胞的抗抗体，如各种微生物抗体、对异种蛋白和细胞的抗 体，因此大多数抗体均属于此类。体，因此大多数抗体均属于此类。 同种抗体同种抗体 由由同种属动物之间的抗原物质同种属动物之间的抗原物质免疫所产免疫所产 生的抗体，如血型抗体，组织相容性抗原的抗体。生的抗体，如血型抗体，组织相容性抗原的抗体。 自身抗体自身抗体 针对自身抗原所产生的抗体，如抗核抗体、抗针对自身抗原所产生的抗体，如

53、抗核抗体、抗 自身自身IgIg的抗体。的抗体。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 2. 根据有无抗原刺激根据有无抗原刺激 天然抗体天然抗体 指无明显抗原刺激而指无明显抗原刺激而天然存在天然存在于动物体于动物体 内的抗体，如存在于人血清中的天然血型抗体，内的抗体，如存在于人血清中的天然血型抗体，A型型 人血清中有人血清中有B型红细胞抗体，型红细胞抗体，B型人血清中有型人血清中有A型红型红 细胞抗体。细胞抗体。 免疫抗体免疫抗体 指自然感染，人工免疫动物所产生的抗指自然感染，人工免疫动物所产生的抗 体。体。 3.按按Ig的类型分的类型分 IgG、IgM、1gA、IgE、IgD抗体。抗体。 4

54、.按反应表现分按反应表现分 沉淀素、凝集素、溶解素、调理沉淀素、凝集素、溶解素、调理 素、补体结合抗体、中和抗体、保护性抗体等。素、补体结合抗体、中和抗体、保护性抗体等。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 第四节第四节 抗体产生的克隆选择学说抗体产生的克隆选择学说 免疫学家围绕抗体的特异性与多样性，机体对自身免疫学家围绕抗体的特异性与多样性，机体对自身 与非自身的识别，免疫耐受等诸多问题进行了研究和与非自身的识别，免疫耐受等诸多问题进行了研究和 探讨，并试图提出解释这些疑问的免疫学理论。探讨，并试图提出解释这些疑问的免疫学理论。 在免疫学发展的不同时期，不同的学者们提出了不在免疫学发展的

55、不同时期，不同的学者们提出了不 同的关于抗体产生的学说。但在同的关于抗体产生的学说。但在5050年代以前提出的侧年代以前提出的侧 链学说，诱导学说，自然选择学说均未能圆满地解释链学说，诱导学说，自然选择学说均未能圆满地解释 上述问题，直到上述问题，直到19591959年，澳大利亚免疫学家年，澳大利亚免疫学家BurnetBurnet在在 研究免疫耐受性和自然选择学说的基础上，提出了一研究免疫耐受性和自然选择学说的基础上，提出了一 个公认的比较合理的抗体产生理论，即个公认的比较合理的抗体产生理论，即克隆选择学说。克隆选择学说。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 一、克隆选择学说的基本思想一、

56、克隆选择学说的基本思想 克隆选择学说认为克隆选择学说认为抗原进入机体选择抗原进入机体选择的不是所谓存的不是所谓存 在于体内的自然抗体，而是事先存在于在于体内的自然抗体，而是事先存在于淋巴细胞膜表淋巴细胞膜表 面的抗原受体面的抗原受体，即后来证明是膜表面免疫球蛋白，即后来证明是膜表面免疫球蛋白 (Smlg)(Smlg)。动物体内存在有无数多的淋巴细胞克隆动物体内存在有无数多的淋巴细胞克隆( (估估 计约计约10107 7个个) )，每一克隆表面都带有特异性的，每一克隆表面都带有特异性的SmlgSmlg，进，进 入体内的外来抗原或内源性抗原可选择性地激活带有入体内的外来抗原或内源性抗原可选择性地激活带有 相应受体的淋巴细胞克隆，进而使其分化增殖，产生相应受体的淋巴细胞克隆，进而使其分化增殖，产生 抗体抗体；同时该学说强调决定抗体结构的是淋巴细胞的同时该学说强调决定抗体结构的是淋巴细胞的 基因，抗原不能改变或修饰编码抗体的基因。基因，抗原不能改变或修饰编码抗体的基因。 第八章第八章 兽医微生物学兽医微生物学 二、克隆选择学说对几个问题的解释二、克隆选择学说对几个问题的解释 ( (一一) )对抗体产生多样性的解释对抗体产生多样性的解释 动物出生以后