免疫学第一章 绪论课件

免疫学IMMUNOLOGY01免疫学第一章Theworldisverydangerous01免疫学第一章浆细胞粒细胞单核细胞巨噬细胞T细胞B细胞免疫球蛋白补体细胞因子------真菌------------------细菌---------支原衣原立克次体----病毒----蠕虫-----原虫胃小肠呼吸道皮肤01免疫学第一章“如果一只麻雀来到我的窗前，我就参与到它的存在，同它一起啄起地上的沙子。”

——JohnKeats(济慈)舒伯特HelpfulHintsReadingsintextareoptional-Idon’ttestfromthebook.UnderstandingtheconceptsisnotoptionalThink,ratherthanmemorizeTestquestionsarebasedonconcepts

AskquestionsDon’twaituntilthelastminutetostudyfortheexam第一章绪论CHAPTER1INTRUCTION分子生物学（MolecularBiology）免疫学（Immunology）细胞生物学（CellBiology）推动现代生命科学前进的三驾马车01免疫学第一章第一节

免疫的现代概念及免疫功能01免疫学第一章免除税赋，免除差役

immunitas免于疫患，免除瘟疫

immunity01免疫学第一章

免疫（immunity）是机体识别“自身（self）”与“非己（non-self）”抗原，对自身抗原形成天然免疫耐受，对“非己”抗原产生排异作用的一种生理功能。一、免疫的现代概念01免疫学第一章二、免疫功能

免疫功能是免疫系统在识别和清除“非己”抗原过程中所产生的各种生物学作用的总称。主要包括三个方面的内容。01免疫学第一章免疫系统的功能

1.免疫防御（immunedefense）

指机体对外来微生物及其毒素的免疫保护作用；

应答过强或持续过长→超敏反应；应答过低或缺如→免疫缺陷病。2．免疫自稳(immunehomeostasis)

免疫系统通过调节网络实现免疫系统功能相对稳定；

自稳机制发生异常（应答过强或过弱）→自身免疫病。

3.免疫监视（immunesurveillance）

指免疫系统识别畸变和突变细胞并将其清除的功能；

免疫监视功能异常→肿瘤发生或持续病毒感染。

01免疫学第一章花粉过敏症01免疫学第一章Hairyleukoplakia（黏膜白斑）oftongueinAIDS

Oralthrush鹅口疮CandidaandherpessimplexinAIDS

SevereangularcheilitisinAIDS(口角炎)

Immunodeficiency

免疫缺陷01免疫学第一章

RA患者手指关节实质性损伤Autoimmunediseases

自身免疫病01免疫学第一章三、免疫学（immunology）

免疫学是研究人体免疫系统的组成、结构、生理功能、免疫应答规律、某些疾病的免疫学发病机制以及免疫学诊断和防治的一门基础学科，是生命学科的前沿学科。01免疫学第一章基础免疫学免疫生物学(immunobiology)分子免疫学(molecularimmunology)免疫遗传学(immunoginetics)免疫病理学(immunopathology)临床免疫学感染免疫学（infectionimmunology）移植免疫学(transplantationimmunology)肿瘤免疫学(oncoimmunology)免疫性疾病(immunologicdiseases)

此外，尚有免疫药理学(immunopharmacology)、预防免疫学(prophylacticimmunology)、营养免疫学(nutritionimmunology)、衰老免疫学(agingimmunology)和生殖免疫学(reproductiveimmunlolgy)等免疫学分支学科。01免疫学第一章第二节免疫系统的组成01免疫学第一章免疫器官（Immuneorgans）免疫细胞（Immunecells）免疫分子（Immunemolecules）免疫系统的基本组成

BasicComponentsoftheImmuneSystem

01免疫学第一章免疫器官免疫器官（immuneorgan）按其发生和功能不同，可分为中枢免疫器官和外周免疫器官，二者通过血液循环及淋巴循环互相联系。中枢免疫器官发生较早，由骨髓及胸腺组成，是免疫细胞发生及分化、发育、成熟的场所。外周免疫器官发生较晚，由淋巴结、脾及黏膜相关淋巴组织等组成，是成熟免疫细胞定居、并接受抗原刺激产生免疫应答的场所。01免疫学第一章免疫细胞01免疫学第一章免

疫

分

子RestingcellsActivatedcells01免疫学第一章第三节免疫防御机制01免疫学第一章一、体表屏障解剖屏障

皮肤粘膜血脑和血胎屏障机械阻挡和排除作用生理屏障

温度低pH

生物活性物质阻止细菌生长或杀伤细菌01免疫学第一章FIGURE1-2Electronmicrographofrod-shapedEscherichiacolibacteriaadheringtosurfaceofepithelialcellsoftheurinarytract.[FromN.SharonandH.Lis,1993,Sci.Am.268(1):85;photograph[FromN.SharonandH.Lis,1993,Sci.Am.268(1):85;photograph01免疫学第一章

任何生命有机体都具有抵御外来微生物侵袭的与生俱有的本领，称之为天然免疫（innateimmunity）。天免疫系统是机体在接触外来的侵染物之前就已经存在的免疫性，所以天然免疫性是机体先天就有的，而且始终存在的防御机制。二、天然免疫（InnateImmunity）01免疫学第一章哺乳动天然免疫系统由肥大细胞（mastcells）、巨噬细胞（macrophages）、天然杀伤细胞（naturalkiller，NK）、中性粒细胞（neutrophils）以及免疫分子，如补体（complement）等组成。01免疫学第一章吞噬细胞的电镜照片01免疫学第一章吞噬细胞的吞噬杀伤过程01免疫学第一章炎症反应(InflammatoryReaction)01免疫学第一章先天具有，并可稳定遗传；无特异性，作用广泛；初次与抗原接触即能发挥效应，无记忆性；同一物种的正常个体间差异不大。天然免疫的特点01免疫学第一章三、适应性免疫（AdaptiveImmunity）

适应性免疫（adaptiveimmunity）是指免疫系统与外界微生物或其它抗原性异物接触后其本身形态发生了变化，从而获得了针对该种微生物或抗原的免疫力。有时也称为获得性免疫（acquiredimmunity）或特异性免疫（specificimmunity）。具有特异性和免疫记忆性的特点。特异性免疫主要包括B细胞介导的体液免疫和T细胞介导的细胞免疫两大类。01免疫学第一章适应性免疫存在的第一个线索来自于18世纪90年代，当时爱德华·詹纳开始给英国人种痘来预防天花病毒。01免疫学第一章参与适应性免疫反应的细胞和分子B淋巴细胞T淋巴细胞抗原递程细胞抗原抗体01免疫学第一章1.体液免疫由B细胞介导，抗体发挥免疫效应的一种适应性免疫应答方式。01免疫学第一章B淋巴细胞如何产生足够数量不同种类的抗体分子，以保护机体抵御所有的病原？01免疫学第一章克隆选择理论（thecolonalselectiontheory）

01免疫学第一章

克隆选择理论认为动物体内存在着许多免疫活性细胞克隆，不同克隆的细胞具有不同的表面受体，能与相对应的抗原决定簇发生互补结合。一旦某种抗原进入体内与相应克隆的受体发生结合后便选择性地激活了这一克隆，使它扩增并产生大量抗体（即免疫球蛋白），并且抗体分子的特异性与被选择的细胞的表面受体相同。

01免疫学第一章克隆选择理论的核心论点是：①每个B细胞仅能产生一种抗原特异性抗体分子；②带有各种受体免疫活性的克隆早已存在，抗原的作用只是选择并激活相应的克隆；③B细胞受体和该细胞克隆后代所分泌的抗体具有相同的特异性。01免疫学第一章组合设计（基因重排）01免疫学第一章五类免疫球蛋白结构示意图抗体的功能01免疫学第一章2.细胞免疫由T细胞介导，通过Th细胞分泌细胞因子及Tc细胞的细胞毒作用发挥免疫效应的适应性免疫机制。01免疫学第一章01免疫学第一章FIGURE1-6Electronmicrographofanantigen-presentingmacrophage(right)associatingwithaTlymphocyte.[FromA.S.Rosenthaletal.,1982,inPhagocytosis—PastandFuture,AcademicPress,p.239.]01免疫学第一章体液免疫和细胞免疫01免疫学第一章适应性免疫的特点抗原特异性多样性免疫记忆自我识别01免疫学第一章特异性免疫（获得性免疫）和非特异性免疫（天然免疫）的不同：Table1-2Thedifferencesbetweenthetwotypesofimmunity天然免疫适应性免疫

抗原非依赖性（antigen-independent）立即（immediate）达到最大反应无抗原特异性抗原依赖性（antigen-dependent）无免疫记忆产生免疫记忆抗原特异性达到最大反应时间滞后（lagtime）第四节免疫学的由来与发展肆虐欧洲大陆的黑死病（鼠疫）

首次大流行发生于公元6世纪，疫情持续了五六十年，流行高峰期每天死亡万人。第二次大流行发生于公元14世纪，持续近300年。这次大流行仅在欧洲就造成2500万人死亡。第三次鼠疫大流行始于1860年，至20世纪30年代达最高峰，总共波及60多个国家，死亡达千万人以上。

鼠疫杆菌

TheTriumphofDeath-PieterBruegheltheElderca.156201免疫学第一章Whatdiseasedoesthismanhave?天花病毒ProgressionofSmallpoxDay7Day3Day51918年，堪萨斯的急救医院流感病毒1918年大流感死者的墓地历史上死亡人数最多的一次瘟疫是流感

01免疫学第一章1918年在今天的人们的记忆中是模糊的。翻开历史书你可以读到：那一年，第一次世界大战以同盟国战败投降告终。1000多万人死亡，更多的人流离失所，在经历了4年惨烈的战争之后，人们盼望着和平。然而就在同一年，一场更大规模的灾难没有给人们喘息的机会。这场在很多历史书中只是一个小小的脚注的灾难，就是所谓的“西班牙流感”。1.免疫学的由来(17世纪--19世纪)

16世纪（明隆庆年间）中国医学家用人痘苗预防天花18世纪末英国医生Jenner接种牛痘苗预防天花

1717

England:LadyMaryMontagu“Thesmallpox,sofatal,sogeneralThesmallpox,sofatal,sogeneralamongstus,isentirelyharmlessherebytheinventionofingrafting….IampatriotenoughtobringthisinventionintofashioninEngland.1796:JennerOccupationalexposuretocowpoxpreventssmallpox--VACCINATIONNothingknownofmicroorganismsEdwardJenner1749-1822SuccessfulvaccinationagainstsmallpoxEdwardJenner与牛痘苗（EdwardJennerandthecowpoxvaccine）Jenner种牛痘图Thelastknownpersonintheworldtohavesmallpoxofanykind.Variolaminorin23-year-oldAliMaowMaalin,Merka,SomaliaThelastcaseofnaturalsmallpoxinU.K.occurredinthe1930s;thelastinU.S.A.wasinthe1940s.ThelastnaturalcaseintheworldwasinSomaliaandoccurredinOctober1977.Jenner与天花的绝迹多种病原菌被发现；“病原菌致病”概念的提出；疫苗的发明；细胞吞噬作用的发现（细胞免疫）；免疫血清具有抵御病原菌的作用（体液免疫）；免疫化学研究取得重大进展；初步认识多种免疫学现象的本质。2．免疫学的兴盛期（19世纪中叶-20世纪中叶）Ⅰ.1890’s:PasteurAnti-choleraandrabiesvaccinesLouisPasteur1822-1895,Fatherofimmunology,attenuatedbacteriaandvirusesasvaccineagainstanthrax…..LouisPasteurFowlcholera

1879Pasteurellamultocida

狂犬病疫苗炭疽病疫苗vaccineFIGURE1-1WoodengravingofLouisPasteurwatchingJosephMeisterreceivetherabiesvaccine.[FromHarper’sWeekly29:836;courtesyoftheNationalLibraryofMedicine.]InfectiousdiseasecausedbymicroorganismsSpecificpathogenscausespecificdiseaseRobertKoch1843-1910,NobelPrizein1905forhisworkontuberculosis,Anthrax,Cholera,TuberculebacillusⅡ.Late1800’s:KochBloodSmearⅢ.ElieMetchnikoff与吞噬细胞

（ElieMetchnikoffandphagocytes）ElieMetchnikoff1883-Phagocytosis

Ⅳ.

Behring与抗毒素(antitoxin

1890年，德国学者EvonBehring和日本学者北里（SKitasato）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。Behring于1891年应用来自动物的免疫血清成功治疗了一个白喉患者，这是第一个被动免疫治疗的病例。为此，他于1901年获得了诺贝尔医学奖。

EvonBehring与SKitasato免疫马制抗血清1890:vonBehringandKitasato-ANTIBODIESintheserumofvaccinatedindividualbindtopathogensEmilvonBehring1854-1917,NobelPrizein1901fordemonstratingthatcirculatingantitoxinsagainstdiphtheriaandtetanustoxinsconferredimmunity.PaulEhrlich,NobelPrizein1908fordemonstratingproductionofantibody1898:PaulEhrlichProc.RoyalSocANTIBODIESproductionⅤ.PaulEhrlich与抗体(antibody)

PaulEhrlichAntibodyproductionPaulEhrlich在1894年的一篇论文中用本图来解释他的侧链假说。提出的侧链假说。一个细胞可以表达多种不同的“侧链”，抗原与其中之一发生特异性结合，将诱导该细胞合成更多的相应侧链。侧链从细胞表面脱落下来即成为血清抗体抗体形成的“侧链学说”3．现代免疫学时期（自20世纪中叶至今）

Burnet（1957年）克隆选择学说；现代免疫学研究概述。MacFarlaneBurnet（1899-1985）TopVirologist;TopEpidemiologistTopImmunologist;1960NobelprizewinnerⅠ.Burnet与“克隆选择学说”（clonalselectiontheory）E.MacfarlaneBurnet于1959年提出的“克隆选择学说”(1)T细胞和B细胞无数的特异性是在与外来抗原物质接触之前就已存在的。特异性淋巴细胞库中有超过1010不同特异性的细胞克隆。

(2)参与免疫应答的淋巴细胞表面有抗原特异性受体，而且每个淋巴细胞只带有一种特异性受体。B细胞的受体(BCR)就是它将来能够产生的有相同特异性的抗体，只是比抗体多一段穿膜肽而称为膜抗体(membraneimmunoglobulin,mIg)；T细胞表面有比较复杂的抗原受体(TCR)。

(3)当一抗原表位与特异性淋巴细胞受体识别并结合以后，便活化了这一特异性的淋巴细胞，使其分化增殖成熟为—个淋巴细胞克隆，释放各种产物，发挥免疫效应。

(4)能特异识别机体“自身”抗原的淋巴细胞在淋巴系统发育成熟之前的某个阶段就被杀死清除，所以以后就不会诱导免疫应答．称为“克隆流产”。Ⅱ.现代免疫学进展概述1．免疫化学研究进展（1）发现抗体、抗原、补体（2）免疫化学的进展使免疫学初具雏形

2．细胞免疫学进展（1）免疫细胞的发现（淋巴细胞（T/B细胞）的免疫功能；免疫细胞来源于骨髓多能造血干细胞。）；（2）T细胞生物学特征的研究进展（T细胞亚类及其功能；TCR的发现及其多样性）；（3）细胞免疫与体液免疫应答；（4）免疫耐受现象及其机制。3．分子免疫学研究进展（1）抗体多样性的遗传学基础（2）细胞因子的基础与应用研究（3）T细胞的特异性识别、激活和效应机制（T细胞识别抗原的MHC限制性（80年代）；T细胞活化需要双信号（90年代）；T/B细胞激活和效应的胞内信号转导途径；CTL的效应机制）。（4）抗原提呈的机制1901年首次医学和生理学奖的获得者就是在免疫学有突出贡献的vonBehring。截至1996年止，该奖共颁发87次，而免疫学以及与免疫学密切相关的科学成果就占16项，为获奖次数的18.4%。这是任何生物医学学科所属的单一学科所不比拟的。这一事实说明免疫学及其成就的重