第一章 医学免疫学概述

1、第一章 医学免疫学概述免疫（Immunity）-系指机体对感染有抵抗力，而不患疫病和传染病。宿主体内的免疫系统，能识别并清除从外环境中入侵的病原体及其产生的毒素，和内环境中因基因突变产生的肿瘤细胞，实现免疫防卫功能，保持机体内环境稳定（homeostasis）。Immunity: “a condition of being able to resist a particular disease especially through preventing development of a pathogenic microorganism or by counteracting the effec

2、ts of its products”第一节、固有免疫和适应性免疫应答免疫系统（immune system）-是由免疫组织和器官、免疫细胞及免疫活性分子等组成。免疫细胞对病原体或肿瘤细胞的适当应答，使之清除，执行免疫防卫功能。另一方面，免疫细胞的不适当应答，如应答过高，会致过敏性疾病；如应答过低，易致严重的感染，对自身组织发生应答，导致的自身免疫病，均对机体有害。免疫学（Immunology）即是研究免疫系统的结构与功能，理解其对机体有益的防卫功能和有害的病理作用及其机制，以发展有效的免疫学措施，实现防病、治病的目的。一、固有性免疫应答（innate immune response）或天然免疫

3、应答；非特异性免疫应答（固有性免疫应答）-是指生物有机体与生具有的抵御微生物或外来异物侵袭的能力。Innate immunity evolves with the germline and involves receptors, enzymes and cells that detect conserved aspects of microbes and parasites. It is the 1st line of defense. No specificity, no memory参与的组织成分I线皮肤、粘膜、体表分泌液II线吞噬细胞、NK细胞、补体病原体相关的分子模式（pathogen

4、 associated molecular patterns,PAMP）大多病原微生物细胞表面共有的而人体宿主细胞则无的保守结构。PAMP的组成：1、多糖：如G-菌的脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）; G+菌的肽聚糖(peptidoglycan)2、多核苷酸: 如来源于病毒的双股RNA等。模式识别受体（pattern recognition receptors, PRR）存在固有免疫细胞表面的能够识别PAMP的分子结构。PRR的类型： 1、可溶性分子：血液和淋巴液中的循环分泌分子，如循环蛋白，可结合甘露糖，活化补体。 2、膜型分子： 表达在吞噬细胞表面，如甘露糖受体、t

5、oll样受体等 （Toll Like Receptors , TLR）。二、适应性免疫应答（adaptive immune response）或特异性免疫应答。是抗原性物质进入机体后，激发淋巴活化、增殖后产生效应细胞或分子，从而清除病院微生物的过程。Adaptive immunity is provided by T & B lymphocytes . It is the 2nd line of defense. It has two important characteristics: Immune response is highly specific for the antigen th

6、at triggered it.Exposure to antigen creates an immunologic “memory.” 表1 两种免疫应答的特点 非特异性免疫 特异性免疫细胞组成 粘膜和上皮细胞 吞噬细胞 NK细胞 T细胞 B细胞 抗原提呈细胞作用时相 即刻-96小时 96小时作用特点 非特异作用，抗原识别谱较广，不经克 特异性作用，抗原识别专一，经克隆扩 隆扩增和分化，即可发挥免疫效应 和分化成为效应细胞，发挥免疫效应作用时间 无免疫记忆，作用时间短 有免疫记忆，作用时间长免疫的功能及其表现：（1）免疫防御（immunological defence） 正常的免疫应答可阻止

7、和清除入侵的病原体及其毒素等，即具有抗感染免疫的作用。（2）免疫监视（immunological surveillance） 免疫系统可识别、杀伤并及时清除体内突变的细胞，防止肿瘤的发生。（3）免疫自稳（immunological homeostasis） 指机体对自身成份的耐受、对自身衰老和损伤细胞的清除、阻止外来异物入侵并通过免疫调节达到维持机体内环境稳定的功能第二节 免疫组织和器官 免疫系统（Immune System）-是由淋巴器官及淋巴组织组成，在功能上是由各种免疫 细胞协同完成。免疫器官(immune organs) -也称淋巴器官，是免疫细胞发生、分化、发育、成熟或定居及介导免疫

8、应答的场所。淋巴器官按功能分： 中枢淋巴器官(central immune organs)，包括骨髓和胸腺 外周淋巴组织和器官(peripheral immune organs)，包括淋巴 结、脾脏、扁桃体、粘膜淋巴组织）1 中枢免疫器官(central immune organs) ，也称次级免疫器官（Primary lymphoid organs）,是免疫细胞发源、发育成熟的地方：Lymphoid organs include primary (bone marrow & thymus) and secondary lymphoid organs and tissues (lymphoid

9、 nodes、spleen、MALT). Primary lymphoid organs are the place where lymphocytes develop and mature. Lymphocytes includes B cell and T cell, respectively originating from bone marrow and thymus and mediates humoral and cellular immunity.（1） 骨髓 -是B细胞分化、成熟的场所，也是血细胞和免疫细胞发生的场所。 （2） 胸腺-是T细胞分化、发育和成熟的场所。 2 外周免

10、疫器官(peripheral immune organs)，也称初级免疫器官 （Secondary lymphoid organs），是成熟T、B细胞定居的场所，也是免疫应答的发生场所。Secondary lymphoid organs are the place that immune responses happen, which include lymph nodes, spleen, tonsil and MALT. Lymph nodes drain the connective tissues of the body. The spleen drains the blood. MA

11、LT are responsible for local infection.（1） 淋巴结 浅皮质区，是成熟B细胞定居的场所，非胸腺依赖区；生发中心（germinal center，GC），是产生抗体的场所；深皮质区也称副皮质区，成熟T细胞定居的场所，胸腺依赖区；深皮质区内PGV）或HEV，淋巴细胞再循环的通道。 淋巴结的功能。 （2） 脾 脾外层有被膜，脾实质分为白髓和红髓。 白髓内有动脉周围淋巴鞘，T细胞区；脾小节（淋巴滤泡）为B细胞区。脾内初级滤泡，受抗原刺激后形成生发中心（次级滤泡）。 Lymphoid nodes: T cells 75%, B cells 25%Spleen: T

12、：35%、B：55%、M：10%（3） 粘膜相关淋巴组织 粘膜相关淋巴组织（mucosal-associated lymphoid tissue, MALT）是人体重要的防御屏障，也是发生局部特异性免疫应答的主要部位。 免疫的功能：免疫防御；免疫自稳；免疫监视 Functions of immune system ： immunologic defense, immunologic homeostasis, immunologic surveillance淋巴细胞再循环及意义成熟淋巴细胞趋向性迁移并定居于外周免疫器官的特定区域称为淋巴细胞归巢。淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴组织或器官反复循环过程

13、称为淋巴细胞再循环。1、增加抗原和淋巴细胞接触机会2、充实淋巴组织 Lymphocytes produced in the primary lymphoid organs (thymus-T, bone marrow-B) migrate via the bloodstream to the secondary lymphoid organs/tissues where they carry out the function. They do not stay in one site but continually recirculate through the body in search

14、of antigens.Increases contact between antigen and lymphocytes enriches lymphoid tissues第三节 免疫细胞和分子一、免疫细胞1、执行固有免疫单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞、NK细胞及T细胞2、执行适应性免疫T、B 淋巴细胞第四节 免疫应答和免疫病理免疫功能过强.超敏反应免疫功能低下.免疫缺陷病对自身抗原应答.自身免疫性疾病第二章 免疫学发展简史 第一节 经验免疫学时期 *牛痘预防天花 第二节 科学免疫学时期 （1）病原菌的发现和疫苗使用的推广：Pasteur 观察到细菌、发明培养基、制备疫苗，Koc

15、h 提出病原菌致病的概念。（2）抗体的发现： 德国学者Behring和日本学者北里于1890年在Koch研究所应用白喉外毒素给动物免疫，发现在其血清中有一种能中和外毒素的物质，称为抗毒素。将这种免疫血清转移给正常动物也有中和外毒素的作用。这种被动免疫法很快应用于临床治疗。（3）抗原的结构与抗原特异性： Landsteiner（1910）等人首先应用偶氮蛋白的人工结合抗原，研究抗原-抗体反应特异性的化学基础开始的。认识到决定抗原特异性的是很小的分子，他们的结构不同，使其抗原性不同。（4）抗体是免疫球蛋白 ： 20世纪30年代，通过电泳证明，抗体是-球蛋白抗体是四肽链结构 ： 1959年，Port

16、er 和Edelman对抗体结构进行研究证明（5）免疫耐受的发现Burnet 克隆选择学说及其对免疫学发展的推动作用。第三节 现代免疫学时期 细胞抗原识别受体多样性的原因 70年代中期，日本学者利根川进（Susumu Tonegawa）发现基因片段的多样性及重排是抗原受体多样性产生的原因 细胞免疫学的发展 信号转导途径的发现 造血与免疫细胞的发育 21世纪的免疫学 1、更加侧重免疫应答的启动环节和网络调控研究； 2、注重运用基因组学、蛋白组学和生物信息学的成果和技术推动研究向纵深发展； 3、更加注重整体性研究，通过转基因、基因敲除及动物实验疾病模型深化免疫应答的理论研究4、围绕威胁人类健康的疾

17、病如肿瘤、艾滋病、 肝炎等提供诊断、治疗和预防的手段。第三章 抗原抗原的概念和特性抗原（antigen）：指能刺激机体产生特异性免疫应答，并与免疫应答产物抗体或致敏淋巴细胞结合，进而发挥免疫效应的物质。Antigens are molecules which are recognized by receptors on lymphocytes. B lymphocytes usually recognize intact antigen molecules, while T lymphocytes recognize antigen fragments on the surface of an

18、tigen presenting cells.抗原的特性抗原必须具备二种特性1、免疫原性（immunogenicity）与T细胞的TCR及B细胞的BCR结合，促使细胞活化、增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。2、抗原性（antigenicity）指抗原分子能与免疫应答产物，即抗体或致敏T细胞在体内外特异性结合的特性。 同时具有免疫原性和抗原性的物质称为免疫原（immunogen），又称完全抗原，即通常所说的抗原（antigen）。（蛋白质、细菌、病毒） 只具有与抗体结合的能力（即抗原性），而单独不能诱导抗体产生（即免疫原性）的物质称半抗原(hapten)。（多糖、类脂、药物） 第一节 抗

19、原的与特异性一、 异物性是抗原特异性的重要基础异物性（foreignness）：指一种物质被机体的免疫系统识别为非己的抗原异物的特性。某种物质，若其化学结构与宿主的自身成分相异或机体的免疫细胞从未与它接触过，这种物质称为异物，可以是异种物质、同种异体物质和自身抗原。二、 特异性（specificity）抗原刺激机体产生免疫应答及其与受体及应答产物发生反应所显示的专一性。抗原的特异性主要是由抗原表位的特性所决定抗原表位（Epitope）的概念抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，是与TCR / BCR或抗体特异性结合的基本结构单位，也称抗原决定基（ antigenic determinant

20、）。抗原决定基的大小与相应抗体的抗原结合部位相当。Epitope: Antigen molecules each have a set of antigenic determinants, also called epitopes. Epitopes are molecular shapes recognized by antibodies and T cells of the adaptive immune system.三、高分子量化合物的免疫原性强四、理化复杂性与免疫原性密切相关五、可降解性与表位识别可降解性：大分子抗原物质在体内可被加工处理成小分子抗原表位片段的性质。抗原表位的类型顺序

21、表位（sequential epitope ）；构象表位（comformational epitope）T细胞表位；B细胞表位表位的性质、数目、位置和空间构象决定表位的特异性共同抗原表位与交叉反应不同抗原具有的相同或相似的抗原表位，称为共同抗原表位 (common epitope)抗体与不同抗原上相同或相似抗原表位之间的反应（cross-reaction）六、表位载体作用 每一种半抗原可理解为单一的抗原决定基，而天然抗原可被视为含有蛋白质载体和大量多种“天然”半抗原的大分子。在初次与再次免疫应答时，半抗原须结合在相同的载体上，才能产生抗半抗原的抗体，此现象称为载体效应。载体本身也具有特异性，一

22、个完全抗原分子必须既具有载体决定基也具有半抗原决定基在免疫应答中，B细胞识别半抗原，并提呈载体表位给Th细胞， Th细胞识别载体表位，即以载体（T细胞表位）把特异T-B细胞连接起来，从而辅助B细胞的活化。 七、MHC控制对肽抗原的免疫应答 八、抗原受体的多样性决定抗原识别的特异性九、抗原性与抗原结合部位十、抗原进入机体的方式 免疫原剂量，免疫途径，免疫次数，免疫佐剂的使用第二节 抗原的种类一、 根据化学性质不同分类蛋白质、多糖、核酸和脂类、小分子化学物质二、根据引起免疫应答依赖T细胞的关系分类1、TD-Ag ：thymus dependent Ag2、TI-Ag ：thymus indepen

23、dent Ag三、根据抗原与机体的亲缘关系分类1、异种抗原（Xenoantigen）2、同种异型抗原（Alloantigen）3、自身抗原（Autoantigen）4、嗜异性抗原（Heterophile antigen）5、独特型抗原（Idiotypic antigen）出现在不同种属之间的共同抗原。内源性Ag外源性Ag三、其它分类方法根据是否在APC内合成第三节 非特异性免疫刺激剂一、超抗原（Superantigen）某些抗原物质，只需极低浓度（110 ng/ml）即可激活220的T细胞克隆，产生强烈的免疫应答，该类物质称SAg特点：1、这类抗原作用不受MMC限制。2、无严格的抗原特异性。3

24、、只需极低浓度（110ng/ml）即可激活多克隆T细胞，产生很强的免疫应答，故称超抗原。二、 佐剂（adjuvant）一类非特异性免疫增强剂若先于抗原或与抗原一起注入机体，可增强机体对该抗原的特异性免疫应答或改变免疫应答的类型三、丝裂原非特异的淋巴细胞多克隆激活剂：刺激静止淋巴细胞的转化和有丝分裂，激活某一类淋巴细胞的全部克隆T细胞：ConA、PHA、PWMB细胞：PWM、SPA第四章 免疫球蛋白德国学者Behring和日本学者北里于1890年在Koch研究所应用白喉外毒素免疫动物，发现在其血清中有一种能中和外毒素的物质，称为抗毒素（antitoxin），此即为在血清中发现的首例抗体（anti

25、body）。B淋巴细胞在抗原刺激下增殖分化为浆细胞，产生能与相应抗原发生特异性结合的免疫蛋白，这类免疫球蛋白被称为抗体（antibody, Ab）。1968年和1972年的两次国际会议上，将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统一命名为免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）。Ig是化学结构的概念，它包括正常的抗体球蛋白和一些未证实抗体活性的免疫球蛋白，如骨髓瘤病人血清中的M蛋白及尿中的本周氏（Bence Jones, BJ）蛋白等。免疫球蛋白可分为分泌型（secreted Ig, SIg）和膜型（membrane Ig, mIg）。前者主要存在于血清及其他体液或外分泌液中，具有抗

26、体的各种功能；后者是B细胞表面的抗原识别受体。免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。抗体（antibody, Ab）是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一种蛋白质，主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫功能。第一节 免疫球蛋白的结构一、 免疫球蛋白的基本结构免疫球蛋白分子的基本结构有四条对称的多肽链组成，包括两条相同的分子量较大的重链（heavy chain，H链）和两条相同的分子量较小的轻链（light chain，L链）通过链间（H-L、H-H）二硫键连接而成的对称的四肽链结构。X射线晶体结构分析发现，IgG分

27、子由3个相同大小的节段组成，位于上端的两个臂由易弯曲的铰链区（hinge region）连接到主干上形成一个Y形分子，称为Ig分子的单体，是构成免疫球蛋白分子的基本单位。每条H链和L链均有氨基端和羧基端。（一）重链和轻链人类Ig根据其重链恒定区的分子结构和抗原特异性的不同，分为五类：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE，其重链分别为：、；轻链可分为两型：、型（二）可变区和恒定区可变区 根据氨基酸排列顺序的不同分为可变区（V）和恒定区（C）。 比较不同抗体V区的氨基酸序列，发现VH和VL各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序特别易变化，这些区域称为高变区。三个高变区共同组成Ig的抗原结合部位，该部

28、位也称为互补性决定区恒定区 重链和轻链的C区分别称为CH和CL，不同类Ig的重链CH长度不一，同一种属动物中，同一类别Ig分子C区氨基酸的组成和排列顺序比较恒定。结构域：Ig分子的每条肽链（H、L链）折叠成的几个由链内二硫键连接的球形结构。VH、CH1、CH2、CH3、CH4 VL、CL每个功能区约由110个氨基酸组成，其氨基酸的序列具有相似性或同源性。其二级结构是反向平行的片层 （三）铰链区：赋予Ig柔性，以利于其Fab结合抗原位于CH1与CH2之间，含有丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。木瓜蛋白酶水解IgG 得到两个相同的Fab段和一个Fc段。胃蛋白酶水解I

29、gG 得到一个具有双价活性的F（ab）2段和若干个小分子多肽碎片（pFc）二、 免疫球蛋白的其他成分J链和分泌片J链 J链是一条多肽链，富含半胱氨酸，由浆细胞合成。可连接Ig 单体形成二聚体、五聚体或多聚体。分泌片 由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共价形式结合到二聚体上，并一起被分泌到黏膜表面。对分泌型IgA具有保护作用三、 Ig具有三种抗原性同种型（isotype）：是同一种属所有个体Ig分子共有的抗原特异性标志，为种属型标志，存在于Ig的C区同种异型（allotyoe）：存在于同种但不同个体中的免疫原性，是同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同抗原特异性标志，为个体型标志，存在于IgC区独特

30、型（idiotype）：同一种属、同一个体来源的抗体分子由于其CDR区的氨基酸序列的不同，可显示不同的免疫原性，称为独特型，是每个Ig分子所特有的抗原特异性标志，其表位又称为独特位(idiotope)，存在于V区。针对独特位产生相应抗体，即抗独特型抗体(anti-idiotype antibody, AId)Idiotype: These are unique antigenic determinant associated with antigen binding sites of antibodies and are the results of the different amino a

31、cid sequences which determine their specificities. Variation in the variable domain, particularly the hypervariable regions, produces idiotypes. These determine the binding specificity of the antigen-binding site.第三节 抗体与抗原的相互作用一、Ig可变区中的高变区是抗原结合部位高变区 （HVR）比较不同抗体V区的氨基酸序列，发现VH和VL各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变，这

32、些区域称为HVR，分别用HVR1、HVR2、HVR3表示高变区之外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化，称为骨架区（FR） 互补决定区（CDR）高变区形成环状结构，即高变环，称为CDR，分别用CDR1、CDR2、CDR3表示CDRs: At the amino acid level, the variable region of antibody is comprised of three regions of extreme variability (hyervarible region). They are called complementarity-determining regio

33、ns, or CDRs. 二、抗体以表面互补的方式结合抗原三、抗体与抗原之间的结合力亲和力（affinity）：抗体分子上一个抗原结合部位与相应的抗原决定基之间的结合强度。亲合力（avidity）：一个抗体分子与整个抗原之间的结合强度。 Affinity is the tightness of binding of an antibody binding site to an antigenic determinant (epitope)-the tighter the binding, the less likely the antibody is to dissociate from an

34、tigenAvidity: antibody binds a multivalent antigen is termed avidity, to differentiate it from the affinity of a single antigenic determinant for an individual combining site.Antibody avidity indicates the overall strength of interaction between antibody and antigen.第四节 抗原抗体结合所致的分子和细胞效应1 Ig恒定区结构域决定抗

35、体诱导的分子或细胞效应2 只有在结合抗原后，抗体才能引发分子和细胞的效应构象改变、受体交联3 中和作用：抗体抗原结合阻止病原体感染靶细胞抗体在体内与相应抗原特异结合，可介导多种病理或生理效应，清除病原微生物或导致免疫病理损伤。例如，中和细菌外毒素，抗毒素可中和外毒素，保护宿主细胞免受毒素作用，IgG和IgA都具有这种中和作用；中和病毒 病毒中和抗体可阻止病毒吸附和穿入细胞从而阻止感染相应的靶细胞；阻止细菌粘附到宿主细胞。分泌型IgA可在体外与抗原结合引起各种抗原抗体反应。 B细胞膜表面的IgM和IgD是B细胞识别抗原受体，能特异性识别抗原分子。4 抗体结合抗原后可以激活补体系统清除病原体5 抗

36、体抗原结合可诱导Fc受体介导的清除病原体效应Ig的Fc段经与细胞表面的Fc受体(FcR)结合，表现各种功能。巨噬细胞、淋巴细胞、中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞和血小板都表达FcR，不同类别Ig 可与不同细胞结合，产生不同的生物学效应。（一） 调理作用调理作用(opsonization)是指抗体、补体促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。抗体的调理作用是指IgG抗体（特别是IgG1和IgG3）的Fc段与中性粒细胞、巨噬细胞上的IgG Fc受体结合，从而增强吞噬细胞的吞噬作用。IgA也具有调理作用。（二）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibody-depe

37、ndent cell-mediated cytotoxicity，ADCC)是指表达Fc受体的细胞通过识别抗体的Fc段直接杀伤被抗体包被的靶细胞。例如IgG抗体与带有相应抗原的靶细胞结合后，表达FcR的NK细胞、巨噬细胞和中性粒细胞，可通过与IgG Fc段的结合，而直接杀伤被IgG抗体包被的靶细胞。NK细胞是介导ADCC的主要细胞。抗体与靶细胞上的抗原结合是特异性的，而表达FcR的细胞其杀伤作用是非特异性的。（三）介导型超敏反应 IgE为亲细胞抗体，游离状态下，其Fc段可与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的高亲和力IgE Fc受体（FcRI）结合，促使这些细胞合成和释放生物活性物质，引起型超敏反应

38、。（四）穿过胎盘和粘膜 1、 IgG穿过胎盘在人类，IgG是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白。正常胎儿只合成微量IgG，其抗感染免疫主要依赖由母体转运而来的IgG。已证实，胎盘母体一侧的滋养层细胞表达一种特异性IgG输送蛋白，称为FcRn。IgG可选择性与FcRn结合，从而转移到滋养层细胞内，并主动进入胎儿血循环中。IgG穿过胎盘的作用是一种重要的自然被动免疫机制，对于新生儿抗感染具有重要意义。2、分泌型IgA的合成及分泌过程分泌型IgA是由J链连接的二聚体IgA和分泌片组成的，主要存在于初乳、唾液、胃肠道和呼吸道等外分泌液中。 分泌型IgA的IgA单体分子和J链均由粘膜固有层中的浆细胞合成，并形成

39、IgA二聚体分子 。分泌片则是由粘膜上皮细胞合成的一种多肽，由于它能介导IgA二聚体或IgM五聚体分子向粘膜表面主动转运，故又称为多聚免疫球蛋白受体（简称pIgR）。 由粘膜固有层中的浆细胞合成的IgA双体，首先与粘膜上皮细胞基底侧表面的多聚免疫球蛋白受体结合，经细胞吞饮并被转运至粘膜上皮细胞的游离面。在细胞内转运期间或转运至游离面后，由于蛋白酶的作用，使多聚免疫球蛋白受体的跨膜区与胞外区断开，形成带有分泌片的分泌型IgA，被分泌至粘膜表面或外分泌物中，此过程称为胞吞转运作用。分泌片与IgA结合，增强了IgA对外分泌液中蛋白水解酶的抵抗能力。 分泌型IgA是参与粘膜局部免疫的主要抗体，可阻止病

40、原体粘附到粘膜上皮细胞表面，从而在粘膜局部发挥抗感染作用。6 并非所有抗体引发的反应都对机体有利V区的功能： 主要功能是识别和特异性地结合抗原，是V区特别是HVR（CDR）的空间构型所决定 Ig单体可结合两个抗原表位，为双价 Ab +Ag发挥免疫效应 B细胞膜表面的IgM和IgD是B细胞识别抗原的受体C区的功能： 激活补体 结合细胞表面的Fc受体：调理作用、ADCC作用、介导I型超敏反应 穿过胎盘和黏膜 第五节 五类免疫球蛋白的特性与功能一、 IgG是再次应答的主要抗体 IgG于出生后3个月开始合成，是血清中含量最高的IgIgG多为单体，半衰期约为23天，占血清免疫球蛋白总量的75%80%Ig

41、G1、IgG2和IgG3的CH2能通过经典途径激活补体IgG是唯一能通过胎盘的抗体通过Fc段与吞噬细胞表面FcR结合，发挥调理作用；与NK细胞结合，发挥ADCC作用；与葡萄球菌A蛋白结合。具有抗菌、抗毒和抗病毒作用参与II、III型超敏反应二、 IgM在早期感染中发挥重要的免疫防御作用 为五聚体，是分子量最大的Ig，称巨球蛋白。IgM激活补体能力比IgG强天然血型抗体是IgMIgM是个体发育过程最早能产生的抗体，胚胎晚期已能合成，新生儿脐带血中若IgM水平升高，表示该儿曾有宫内感染IgM是抗原刺激后出现最早的抗体，故检测IgM水平可用于传染病的早期诊断。IgM是B细胞抗原受体的主要成分也可参与

42、II、III型超敏反应三、 IgA分为血清型和分泌型两种，血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生。而分泌型IgA（SIgA）是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生。主要存在于初乳、唾液、泪液，以及呼吸道消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。分泌型IgA的合成和主要作用部位在黏膜四、 IgD是B细胞分化发育成熟的标志IgD是B细胞的重要表面标志B细胞的分化过程中首先出现SmIgM，后来出现SmIgD，他的出现标志着B细胞成熟了。五、 IgE又称亲细胞抗体CH2和CH3功能区可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力Fc受体结合，引起I型超敏反应第六节 人工制备抗体多克隆抗体

43、多个抗原决定基机体多种抗体的混合物单克隆抗体（monoclonal antibody）由单一B淋巴细胞克隆所产生的、只作用于某一特定抗原决定簇的均一抗体称为单克隆抗体（简称McAb）。 Monoclonal antibody: In 1975, Kohler and Milstein developed a procedure to create cell lines producing predetermined, monospecific and monoclonal antibodies. The basic technology involves fusion of an immort

44、al cell (a myeloma tumor cell) with a specific predetermined antibody-producing B cell from immunized animals or humans. The resulting hybridoma cell is immortal and synthesizes homogeneous, specific, mAb which can be made in large quantities.制备过程杂交瘤技术制备单克隆抗体的主要步骤包括：（1）抗原制备；（2）免疫动物；（3）免疫脾细胞和骨髓瘤细胞的制备

45、； （4）细胞融合； （5）杂交瘤细胞的选择培养； （6）杂交瘤细胞的筛选； （7）杂交瘤细胞的克隆化；（8）单克隆抗体的检定； （9）分泌单克隆抗体杂交瘤细胞系的建立； （10）单克隆抗体的大量制备。第五章 补体系统第一节 概述十九世纪末,在发现体液免疫后不久,Bordet在实验中又发现了补体。他首先把细菌加入新鲜血清中，细菌先发生凝集，经过一段时间，细菌逐渐发生变形，最终破裂溶解。这说明新鲜血清能够溶解细菌。然而当Bordet把新鲜血清加热到56，经30mins后，再次加入细菌时，却出现了不同的实验结果：细菌只出现凝集而不发生溶解，也就是说，加热后的血清不能溶解细菌。如何解释这一现象呢？经

46、过多次实验和研究，Bordet终于发现：新鲜血清含有两种作用于细菌的成分，一种是能捕获细菌，使细菌凝集的抗体，另外还存在一种不耐热的成分，它可以溶解被凝集的细菌，从而辅助特异性抗体介导的溶菌作用，由于这种成分是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件，因此被称为补体(Complement，C)。补体并非单一分子，而是存在于人和脊椎动物血清与组织液中一组经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白，故被称为补体系统。一、补体系统的组成构成补体系统的30余种成分按其生物学功能可以分为三类:1、固有成分 指存在于体液中、参与补体激活级联反应的补体成分，包括经典激活途径的C1q、C1r、C1

47、s、C4、C2；甘露聚糖结合凝集素（mannan-binding lectin，MBL）激活途径的MBL、丝氨酸蛋白酶（serine protease）；旁路激活途径的B因子、D因子；上述三条途径的共同末端通路的C3、C5、C6、C7、C8和C9。 2、调节蛋白 .以可溶性或膜结合形式存在。包括备解素、C1抑制物、I因子、C4结合蛋白、H因子、S蛋白、Sp40/40、促衰变因子、膜辅助因子蛋白、同种限制因子、膜反应溶解抑制因子等。 3、补体受体（CR） 介导补体活性片段或调节蛋白生物效应。包括CR1CR5、C3aR、C2aR、C4aR等。体内多种组织细胞均能合成补体蛋白，其中肝细胞和巨噬细胞是

48、补体的主要产生细胞。补体系统的命名参与补体经典激活途径的固有成分按其被发现的先后分别命名，如C1(q、r、s)、C2、C9；补体系统的其他成分以英文大写字母表示，如B因子、D因子、P因子、H因子；补体调节蛋白以其功能命名，如C1抑制物、C4结合蛋白、促衰变因子等；补体活化后的裂解片段以该成分的符号后面附加小写英文字母表示，如C3a、C3b等；具有酶活性的成分或复合物在其符号上划一横线表示，如、；灭活的补体片段在其符号前加英文字母i表示，如iC3b。二、补体系统的基本特性和生物合成1. 所有补体成分均为球蛋白，含糖，但不含脂质；2. 补体在血清中含量稳定；3. 电泳中，补体大多属于球蛋白；4.

49、补体各成分的分子量变化范围很大；5. 补体在56摄氏度时30分钟可以灭活；6. 补体固有成分被激活后才能发挥作用。7. 肝细胞和巨噬细胞是主要的补体产生细胞三、补体是炎症反应发展的中心环节第二节 补体的活化一、补体激活的特点经典途径l 激活后具有效应l 级联反应旁路途径l 三条激活途径MBL途径二、补体活化的经典途径经典途径是体液免疫应答的主要效应方式，免疫复合物(immune complex，IC)是经典途径的主要激活物。参与经典途径的固有成分包括C1(C1q、C1r、C1s)、C2、C4、C3，C5、C6、C7、C8、C9，整个激活过程可分为识别、活化和膜攻击三个阶段:。人体血清中存在大量

50、的抗体和各种补体成分，细菌或靶细胞进入机体后，靶细胞表面的抗原能和相应的抗体结合，从而暴露出了存在于抗体Fc段的补体结合位点，使C1q结合到抗体的Fc段功能区，当一个C1分子同时与二个以上抗体分子的Fc段结合时，就启动了经典途径。首先是C1被激活，形成C1脂酶，C1脂酶能依次酶解C4、C2，裂解所产生的小片段C4a、C2a被释放入液相，而大片段C2b可以和C4b一起结合到细胞膜上，形成C4b2b复合物,即经典途径的C3转化酶，C3转化酶可水解C3，当C3接触到C3转化酶就会被裂解成小片段C3a，大片段C3b。C3a被释放入液相，10%左右的C3b分子可与细胞表面的C3转化酶结合，形成C4b2b

51、3b复合物，即经典途径的C5转化酶。同样C5转化酶可以裂解C5，形成小片段C5a和大片段C5b，C5a被释放入液相，C5b则结合到细胞膜上，与周围的C6、C7形成C5b67复合物，C5b67复合物已经开始镶嵌入细胞膜内，C5b67又能与C8呈高亲和力结合，形成C5b678复合物，并进一步向细胞膜的磷脂双层结构中镶嵌，最后，1218个C9分子与C5b678结合，并镶嵌到细胞膜内形成一个完整的孔道，这就是能使细胞膜穿孔的攻膜复合体C5b6789。三、补体活化的旁路途径不经C1、C4、C2途径，而由C3、B因子、D因子参与的激活过程，称为补体激活的旁路途径，这种激活方式可不依赖于特异性抗体的形成，从

52、而在感染早期为机体提供有效的防御机制。C3是启动旁路途径并参与其后级联反应的关键分子。在正常生理条件下，血清中的C3能受到蛋白酶的作用，缓慢、持续地产生少量的C3b，这些C3b迅速被体液中存在的I因子灭活，只有少数会在Mg+的参与下，与B因子结合形成C3bB复合体，C3bB中的B因子又能在活化的D因子的作用下，裂解成Ba和Bb两个片段，小分子的Ba游离在液相中，大分子的Bb则和C3b一起形成C3bBb，也就是旁路途径的C3转化酶。但这种C3转化酶也很快被H因子、I因子灭活。因此在正常状态下，C3转化酶的浓度保持在极低水平，C3不会被大量裂解，后续的补体成分也不会被激活，但是这种C3的低速度裂解

53、和低浓度C3bBb的形成，可以认为是补体旁路激活途径的准备阶段。“箭在弦上，一触即发”某些细菌、革兰氏阴性菌的内毒素、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA和IgG4以及其他哺乳动物细胞，均可不通过C1q的活化，而直接激活旁路途径。这些激活物质能够为C3b和C3bBb提供不易被H因子和I因子灭活的保护性微环境，实际上就是提供了使补体激活级联反应得以进行的接触表面。使得C3bBb可以大量裂解C3，越来越多的C3bBb和C3b就结合形成了C3bBb3b，即旁路途径中的C5转化酶。C5转化酶形成后，其后续激活过程和效应就与经典激活途径完全相同了。旁路途径的激活与调节具有以下两个重要的特点：1. 旁路途径可以

54、识别自己与非己2. 旁路途径是补体系统重要的放大机制四、补体活化的MBL途径MBL指甘露聚糖结合凝集素，是一种钙依赖性糖结合蛋白，属于凝集素家族，可与甘露糖残基结合。正常血清中MBL水平极低，在急性期反应时，其水平明显升高。MBL与C1q并不具有氨基酸序列上的同源性，但二者的分子结构类似。MBL首先与细菌的甘露糖残基结合，然后与丝氨酸蛋白酶结合，形成MBL相关的丝氨酸蛋白酶（MBL-associated serine protease，MASP-1、MASP-2）。MASP具有与活化的C1q同样的生物学活性，可水解C4和C2分子，继而形成C3转化酶，其后的反应过程与经典途径相同。这种补体激活途径被称为MBL途径（MBL pathway）。补体活化的MBL途径与经典途径的过程基本类似，但其激活起始于炎症期产生的蛋白与病原体结合之后，而并非依赖于抗原-抗体复合物的形成。在病原微生物感染的早期，体内巨噬细胞和中性粒细胞可产生TNF-、IL-1和IL-6，从而导致机体发生急性期反应（acute phase response），并诱导肝细胞合成与分泌急性期蛋白，其中参与补体激活的有甘露聚糖结合凝集素（MBL）和C反应蛋白补体活化的MBL途径与经典途径的过程基本类似，但其激活起始于炎症期产生的蛋白与病原体结合之后，而