医学免疫学绪论抗原完整版

医学免疫学

MedicalImmunology免疫学概论第一节医学免疫学简介第二节免疫学发展简史第三节免疫学发展的趋势黑死病(鼠疫）公元6世纪（520-565）公元14世纪（1346-1665）公元19世纪（1894-1920）

山西医科大学微生物学与免疫学教研室李静天花18世纪的欧洲，天花夺去6000万人的生命。

（一）免疫的概念

传统概念：拉丁语immunitas

:免除税收、劳役

→Immune

：免除瘟病、疫病

→

Immunity：免疫性、免疫力

第一节医学免疫学简介机体病原分子同种异体物质自身抗原物质异种物质现代免疫概念：是机体免疫系统识别“自己”与“非己”，并排除“非己”（抗原性异物），以维持自身生理平衡和稳定的一种生理功能；通常对机体有利，异常时会对机体造成伤害。（二）免疫系统的组成免疫系统（immune

system):

是机体执行免疫功能的物质基础。包括免疫器官：免疫细胞：免疫分子：参与免疫细胞发育、分化；抗原识别；免疫应答的发生、发展及调控免疫应答的主要承担者，参与免疫应答或与免疫应答有关细胞的总称免疫细胞发育、分化、成熟、定居及对抗原发生免疫应答的场所免疫器官和组织分泌型分子

抗体补体细胞因子

膜型分子TCRBCRCD分子黏附分子HLA分子细胞因子受体免疫分子（三）免疫系统的生理功能功能正常表现异常表现免疫防御(immunedefence)抗感染超敏反应/免疫缺陷免疫监视（immunesurveillance）清除肿瘤细胞，病毒感染细胞,衰老、凋亡细胞肿瘤/持续性病毒感染免疫自稳（immunehomeostasis）维持免疫系统内环境稳定自身免疫病/超敏反应超敏反应性疾病自身免疫性疾病免疫缺陷病免疫应答（immuneresponse)是指免疫系统识别和清除“非己”物质的一系列生物学效应过程，是机体摒弃“非己”物质以保持内环境稳定的重要机制。

可分为：固有免疫

innateimmunity适应性免疫adaptiveimmunity（四）免疫应答的类型1.固有免疫(innateimmunity)是指生物体在种系发生和进化过程中逐渐建立起来的一般防御机能，是机体与生俱有的应答能力，也称天然免疫或非特异性免疫。特点：先天就有的（先天免疫）识别抗原的广谱性（非特异性）效应作用的及时性（即刻免疫）与适应性免疫的协同性无记忆性生理屏障皮肤、黏膜、微生物屏障血脑、血胎盘屏障固有免疫细胞单核巨噬细胞、树突状细胞、中性粒细胞、NK细胞等体液免疫分子补体、细胞因子抗菌肽、溶菌酶、乙型溶素固有免疫的物质基础：2.适应性免疫(adaptiveimmunity)是指体内T、B淋巴细胞接受“非己”物质（抗原）刺激后，活化、增殖、分化为效应细胞，产生一系列生物学效应的全过程。特点：后天获得的（获得性免疫）识别抗原的特异性（特异性免疫）免疫效应的放大性对诱导抗原的记忆性对抗原的耐受性应答过程山西医科大学微生物学与免疫学教研室李静固有免疫与适应性免疫的比较固有免疫适应性免疫获得方式先天性无需抗原激发获得性需要抗原激发介导细胞及主要效应物质吞噬细胞、NK细胞、树突状细胞；补体、溶菌酶、细胞因子等T细胞（效应T细胞）；B细胞（抗体）识别抗原的特性非特异性特异性发挥作用时相早期、快速需4-5天潜伏期免疫记忆无有

（五）免疫学Immunology

1.研究内容是研究机体免疫系统的组成、结构及其免疫生物学功能的学科。内容涵盖：免疫学基本规律与机制研究：免疫识别、免疫应答、免疫耐受、免疫调节等免疫机制在相关疾病发生发展中的作用免疫学技术在疾病诊断、治疗及预防中的应用2.免疫学应用免疫诊断：应用免疫学理论、技术和方法诊断各

种疾病，评价机体免疫状态。免疫预防：计划免疫控制传染病免疫治疗：用单抗、细胞因子、T细胞治疗肿瘤、

自身免疫病、移植排斥反应等科技研发：生物制剂、药物的开发和利用现代免疫学时期（20世纪中叶至今）科学免疫学时期（19世纪中叶-20世纪中叶）经验免疫学时期（16-19世纪中叶）第二节免疫学的发展简史（一）经验免疫学时期（16世纪，中国）人痘接种（17世纪）人痘接种法传播EdwardJenner(1749-1823)（18世纪）牛痘接种法开创了人工自动免疫的先河（二）科学免疫学时期1、病原菌的发现及疫苗的发明LouisPasteur(1822-1895)RobertKoch(1843-1910)山西医科大学微生物学与免疫学教研室李静新鲜鸡霍乱病原菌培养物死亡存活新鲜培养物陈旧培养物病原菌疫苗人工主动免疫小剂量白喉毒素大剂量白喉毒素死亡存活存活大剂量白喉毒素免疫血清2、体液免疫和细胞免疫的提出类毒素抗毒素人工被动免疫

体液免疫抗毒素免疫血清的发现开创了人工被动免疫的先河抗体的发现推动了体液免疫学的研究

细胞免疫1883年俄国学者提出吞噬细胞理论抗结核分枝杆菌的细胞免疫20世纪各类免疫细胞的发现3、免疫学重大学说和理论免疫耐受祖细胞各种BCR/TCR结构

不同的淋巴细胞克隆克隆清除，建立耐受成熟的淋巴细胞库抗原特异性淋巴细胞增殖分化成效应细胞克隆克隆选择（三）现代免疫学时期随着分子生物学的兴起，从基因水平揭示了抗原诱导免疫应答的内在机制B细胞及T细胞抗原识别受体多样性产生机制免疫遗传学和MHC限制性的发现活化信号转导通路造血干细胞与免疫细胞的发育过程等应用免疫学对医疗产业的贡献现代免疫学是以分子、细胞、器官及整体为基础，发展起来的一门独立的新兴的学科，是生命科学中的前沿学科，推动着医学和生命科学的全面发展。第三节免疫学的发展趋势免疫学应用科研临床学习重点免疫的现代概念免疫系统的组成免疫功能的表现免疫应答的类型及特点学科特点1发展迅速，新知识多；2与多学科广泛交叉3应用性强学习方法1深入理解概念2加强逻辑推理3前后联系、系统联系4理论与实践的联系第三章抗原第一节抗原的性质与分子结构基础第二节影响抗原免疫原性的因素第三节抗原的种类第四节非特异性免疫刺激剂（一）抗原的概念

抗原（antigen，Ag）：是指能够激活和诱导机体发生免疫应答，并能与相应的应答产物（抗体和致敏淋巴细胞）在体内、外发生特异性结合,进而发挥免疫应答效应的物质。第一节抗原的性质与分子结构基础（二）抗原的基本特性1.免疫原性(immunogenicity)：指抗原分子能够诱导机体发生免疫应答,产生特异性抗体或形成致敏淋巴细胞的性质。TTAgB致敏T细胞抗体浆细胞TTTCRBCR2.免疫反应性（immunoreactivity）:又称抗原性即抗原与相应的免疫效应物质（抗体或致敏淋巴细胞）在体内、外发生特异结合反应的能力。AgTB浆细胞致敏T细胞抗体AgTTT3.完全抗原（completeantigen）又称免疫原（immunogen）：同时具有免疫原性和抗原性的物质，如大多数病原微生物、蛋白质、多糖等。4.半抗原（hapten）又称不完全抗原（incompleteantigen）：只有抗原性而没有免疫原性的物质，多为小分子化合物如二硝基苯、某些药物、类脂等。

5.载体（carrier）：赋予半抗原以免疫原性的蛋白质称为载体。半抗原+载体

完全抗原

载体+=半抗原完全抗原BBTBTTT（三）适应性免疫应答的抗原特异性1.表现：某一特定抗原只能诱导机体发生某一特定的免疫应答，产生针对该抗原的特异性抗体或致敏淋巴细胞；且仅能和该抗体或致敏淋巴细胞特异结合发生反应。

甲Ag乙Ag甲Ab乙Ab抗原抗体特异性反应的原理是免疫学检测、诊断、预防及治疗的基础。2.抗原决定基（antigenicdeterminant，AD）：是指存在抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，又称为表位（epitope）。

抗原决定基的性质、数目和空间构型决定着抗原的特异性。一种AD决定着抗原的一种特异性。抗原结合价（antigenicvalence)指能和抗体分子结合的抗原决定基的总数。半抗原为一价，天然抗原多为多价。Ag3.半抗原-载体效应：结合抗原（conjugatedantigen）既能诱导机体产生抗载体蛋白的抗体，也能产生抗半抗原抗体。这种情况下，半抗原可以理解为载体蛋白质上的一个抗原决定簇。载体+=半抗原结合抗原BBTBTTTT表位B表位载体不是单纯运载半抗原的作用，其本身也具有特异性。一个完全抗原分子，既有载体决定簇又有半抗原决定簇。在初次与再次免疫时，半抗原须结合在相同载体上，才能激发对半抗原的再次应答。4.抗原表位的类型：

根据抗原表位分子结构特点：①顺序表位：连续线性排列的氨基酸残基组成的短肽。②构象表位：不连续排列，但在空间上彼此接近形成特定构象的若干氨基酸。

根据T、B细胞识别性：①B细胞表位：BCR或抗体识别或结合的是位于抗原分子表面的表位，大多为包含5～15个氨基酸残基的构象表位，少数为线性表位。②T细胞表位：TCR只能识别由APC加工后与MHC分子结合为复合物并表达于APC表面的小分子多肽线性表位。

T、B细胞表位特性的比较T细胞表位B细胞表位识别方式被APC递呈给TCR被BCR及Ab直接识别MHC参与必需无需性质主要是处理后的抗原肽段天然多肽、多糖、脂多糖等大小8-10个氨基酸（CD8＋T）13-17个氨基酸（CD4＋T）5-15个氨基酸类型线性构象性、线性位置抗原分子任意部位抗原分子表面Ag1Ag2（四）共同抗原表位的交叉反应1.共同抗原表位（commonepitope）：不同的抗原，除各自独有的特异性抗原表位外，相互之间也存在部分相同或相似的抗原表位，这种共有的抗原表位为共同抗原表位。2.交叉抗原（crossantigen）：含有共同抗原表位的不同抗原。

3.

交叉反应（crossreaction）：一种共同抗原表位刺激机体产生的抗体，可与其他含有共同抗原表位的抗原发生结合反应，称为交叉反应。诊断错误/外斐反应/自身免疫病

Ag1Ag2交叉反应造成假阳性导致诊断错误阴性大肠杆菌自身免疫病机体结肠粘膜机体状态（宿主遗传性）抗原本身的性质条件异物性理化特性结构构象和易接近性进入机体的方式途径次数剂量佐剂应用第二节影响抗原免疫原性的因素1、异物性:

是指亲缘关系与宿主的自身成分相异或机体免疫活性细胞从未接触过的物质。异种物质病原微生物及产物动物血清同种异体物质血型抗原HLA自身抗原精子脑组织变异的自身成分非己一抗原分子的理化与结构性质2、一定的理化特性分子量：具有免疫原性的物质分子量多是10kD以上，大于100kD的为强抗原。一定的化学组成和结构：抗原物质的化学组成和结构越复杂，免疫原性越强。蛋白质>多糖>核酸,脂类无免疫原性。芳香族氨基酸（酪氨酸）可以提高蛋白抗原的免疫原性。物理性状：蛋白质聚合体>蛋白单体；颗粒抗原>可溶性抗原3

、分子构想与易接近性分子构象：是指抗原分子中一些特殊化学基团的三维结构，这些基团的性质、位置、数目等决定着抗原分子是否能与相应淋巴细胞表面的抗原受体互相接触、吻合并特异结合，从而启动免疫应答。易接近性：是指抗原分子的特殊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。抗原分子表面化学基团与抗原免疫原性的关系主链氨基酸酪氨酸主链氨基酸谷氨酸ABC免疫原性

+++±+++

BCR

抗原物质能否诱导免疫应答，与抗原进入机体的数量、途径、次数以及免疫佐剂的应用等都影响机体对抗原的应答。免疫原性：皮下注射>皮内注射>肌肉注射>腹腔注射>静脉注射>口服二抗原进入机体的方式同种动物不同个体间对同一种抗原物质的免疫应答可有明显的差异。受宿主遗传、年龄、性别、生理状态等因素影响。三宿主的特性一根据抗原刺激B细胞产生抗体时对T细胞的依赖性分类1.胸腺依赖性抗原（thymus-dependentantigen,TD-Ag):需在Th细胞的参与下才能激活B细胞产生抗体。绝大多数蛋白质抗原属于TD-Ag。2.非胸腺依赖性抗原（thymus-independentantigen,TI-Ag):抗原刺激B细胞产生抗体时无需T细胞辅助。少数多糖抗原属于TI-Ag。可分为TI-1Ag和TI-2Ag。第三节抗原的种类

TD-Ag和TI-Ag的特性比较TD-AgTI-Ag化学组成蛋白质多糖结构特点复杂，含多种表位，B细胞和T细胞表位简单，含重复单一B细胞表位T细胞辅助必需无需MHC限制性有无B细胞类型B2B1应答类型体液免疫和细胞免疫体液免疫抗体类型多种IgM、IgG、IgAIgM免疫记忆有无常见的抗原种类BSA、类毒素、SRBC等肺炎球菌荚膜多糖、脂多糖、聚合鞭毛素二根据抗原与机体的亲缘关系分类异嗜性抗原（Forssman抗原)：指存在于人、动物及微生物等不同种属之间的共同抗原。Ag1Ag2类属抗原亲缘关系近异嗜性抗原无种属关系链球菌感染导致的肾小球肾炎和心肌炎2.异种抗原：指来自于另一物种的抗原。

Text细菌病毒立克次体螺旋体真菌异种动物细胞植物蛋白病原性抗原预防治疗

免疫原外毒素毒性＋免疫原性类毒素免疫原性甲醛处理抗毒素（抗体）中和被动免疫

疫苗主动免疫过敏原引发超敏反应3.同种异型抗原：指同一种属不同个体间所存在的不同抗原，也称同种抗原。

血型（红细胞）抗原

主要组织相容性抗原（HLA）代表个体特异性的组织抗原，决定供受体之间组织相容性，诱导移植排斥反应。4.自身抗原：自身成分自身免疫性疾病修饰的自身抗原感染/烧伤/药物暴露的隐蔽抗原外伤/手术免疫耐受正常三根据抗原的提呈途径分类1.外源性抗原（exogenousantigen）:来源于APC外的抗原，这一类抗原须被APC摄取加工成抗原肽，并与MHCⅡ类分子结合成复合物的形式递呈给CD4＋T细胞，如各种病原微生物、动物蛋白等。2.内源性抗原（endogenousantigen）：APC内新合成的抗原（如病毒感染细胞合成的病毒蛋白、肿瘤细胞合成的肿瘤抗原）。这类抗原与MHCⅠ类分子结合成复合物，表达于细胞膜表面递呈给CD8＋T细胞。内源性抗原肽外源性抗原肽四其他分类变应原（allergen):引起超敏反应（变态反应）的抗原。耐受原（tolerogen）:可诱导机体产生特异性免疫不应答的抗原。天然抗原和人工抗原、颗粒性抗原和可溶性抗原肿瘤抗原（tumorantigen)是指细胞在癌变过程中出现的新抗原、肿瘤细胞异常或过度表达的抗原物质的总称。肿瘤特异性抗原（tumorspecificantigen,TSA)肿瘤细胞特有的或只存在于某种肿瘤细胞而正常细胞不表达的新抗原。肿瘤相关抗原（tumorassociatedantigen,TAA)非肿瘤细胞所特有，正常细胞也表达的抗原，但在细胞癌变时，表达量明显增多。如：胚胎性抗原：甲胎蛋白（AFP）：原发性肝癌、畸胎瘤癌胚抗原（CEA）：直肠癌、结肠癌第四节非特异性免疫刺激剂一、超抗原

1.概念:

桥联MHCⅡ分子和T细胞TCRVβ链外侧,以极低浓度即可非特异性激活大量T/B细胞克隆，产生极强免疫应答的抗原物质称为超抗原（superantigen,SAg)。2.激活T细胞的特点具有强大的刺激能力不需APC的处理与T细胞作用无MHC限制性选择性结合TCRVβ链外侧

超抗原与普通抗原的比较超抗原普通抗原化学性质外毒素、反转录蛋白普通