《篇医学免疫学基础》课件

《医学免疫学基础》课程概述本课程将介绍免疫系统的基本概念和原理。涵盖免疫学基本理论、免疫细胞和器官、抗原和抗体、免疫应答过程、免疫缺陷病和自身免疫病等。免疫系统的基本概念免疫系统的作用免疫系统抵御病原体入侵，保护人体健康。它识别并清除病原体，预防感染。免疫系统的组成免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。免疫器官是免疫细胞产生的场所，免疫细胞是免疫反应的主要参与者。免疫系统的功能免疫系统具有识别、清除和记忆功能。识别自身和非自身物质，清除病原体和异物，并记住曾经感染过的病原体。免疫应答的类型先天免疫先天免疫是机体抵抗病原体感染的第一道防线，通过非特异性识别和清除病原体，为获得性免疫提供时间和条件。先天免疫的效应细胞包括吞噬细胞、自然杀伤细胞、树突状细胞和补体系统等。获得性免疫获得性免疫是机体通过接触病原体或抗原后获得的，通过特异性识别和清除病原体，具有记忆性。获得性免疫的效应细胞包括T淋巴细胞和B淋巴细胞，以及它们产生的抗体和细胞因子。先天免疫吞噬细胞巨噬细胞、中性粒细胞等，吞噬并消灭病原体，清除有害物质。自然杀伤细胞识别并杀死感染的细胞或肿瘤细胞，不依赖于抗原识别。补体系统一系列蛋白质，通过级联反应，直接杀伤病原体或增强吞噬作用。炎症反应防御反应，招募免疫细胞，清除病原体，修复受损组织。细胞因子介导的先天免疫细胞因子细胞因子是免疫细胞分泌的信号分子，可以调节其他免疫细胞的活动，包括增强免疫力。细胞因子受体细胞因子受体位于细胞表面，可以识别并结合特定的细胞因子，激活细胞内的信号通路，从而引发一系列的生物学效应。炎症反应细胞因子在炎症反应中起着重要的作用，可以诱导炎症细胞的募集和活化，清除感染源，修复损伤组织。抗病毒免疫一些细胞因子可以抑制病毒的复制，增强抗病毒免疫力，例如干扰素可以抑制病毒基因的表达和复制。免疫调节细胞因子还可以调节获得性免疫应答，例如，一些细胞因子可以促进T细胞的活化和增殖，增强抗原特异性免疫应答。补体系统1先天免疫的重要组成部分补体系统是一系列蛋白质，在血液和组织液中循环，发挥着重要的免疫防御作用。2激活途径补体系统可以通过三种途径激活：经典途径、旁路途径和凝集素途径。3功能补体系统参与了炎症反应、吞噬作用、细胞溶解和免疫复合物清除等过程。4疾病补体系统功能异常会导致一些疾病，例如自身免疫病、感染和肿瘤。获得性免疫特异性免疫针对特定抗原产生免疫应答。免疫记忆首次接触抗原后，免疫系统会记住抗原，再次接触时会产生更强的免疫应答。淋巴细胞T细胞和B细胞是获得性免疫的关键细胞。T细胞的发育和成熟1骨髓造血干细胞生成前体淋巴细胞2胸腺前体淋巴细胞迁移至胸腺3双阳性T细胞表达CD4和CD8分子4单阳性T细胞表达CD4或CD8分子T细胞在胸腺中发育成熟，经历一系列的增殖和分化过程，最终形成具有免疫功能的成熟T细胞，可以识别并清除病原体或癌细胞。T细胞的功能细胞毒性T细胞直接杀死被病毒感染的细胞或肿瘤细胞，控制病毒感染和肿瘤的生长。辅助性T细胞分泌细胞因子，促进其他免疫细胞（如B细胞）的增殖和分化，增强免疫应答。调节性T细胞抑制免疫反应，维持免疫平衡，防止免疫系统过度活跃导致自身免疫疾病。B细胞的发育和成熟1骨髓生成B细胞起源于骨髓中的多能干细胞。干细胞在骨髓微环境中受到各种生长因子的影响，分化为淋巴系祖细胞，最终发育成为B细胞。2抗原受体表达B细胞在发育过程中会表达独特的抗原受体，即B细胞受体（BCR）。BCR是由膜结合型免疫球蛋白组成，负责识别和结合抗原。3成熟B细胞成熟的B细胞离开骨髓，进入血液循环和淋巴组织。它们能够识别和结合抗原，并参与抗体介导的免疫反应。B细胞的功能抗体产生B细胞是产生抗体的关键。免疫记忆B细胞参与记忆免疫应答，再次遇到相同抗原时可以快速产生大量抗体。免疫调节B细胞与其他免疫细胞相互作用，参与调节免疫反应。抗原呈递和识别抗原呈递细胞（APC）可以识别和摄取抗原。APC将抗原加工成更小的片段并呈递给T细胞。1T细胞识别T细胞通过其T细胞受体（TCR）识别抗原-MHC复合物。2抗原加工APC将抗原分解成更小的片段。3抗原摄取APC通过吞噬作用或内吞作用摄取抗原。主要组织相容性复合体11.简介主要组织相容性复合体（MHC）是位于染色体上的基因群，编码细胞表面的一系列蛋白，在免疫应答中起关键作用。22.功能MHC蛋白主要负责将抗原呈递给免疫细胞，使T细胞识别抗原并启动免疫应答。33.类型MHC主要分为MHCI类和MHCII类，分别在不同的免疫细胞表面表达，并识别不同类型的抗原。44.重要性MHC基因的多样性，决定了每个个体对不同抗原的免疫应答能力，是器官移植免疫排斥反应的重要因素。抗原抗体反应抗原结合位点抗体可特异性识别并结合抗原，形成抗原-抗体复合物。抗体结构抗体具有可变区，与抗原的特定表位结合，具有高度的特异性。免疫沉淀反应抗原-抗体复合物可形成沉淀物，用于检测和定量抗原或抗体。免疫球蛋白结构和功能结构免疫球蛋白由两条重链和两条轻链组成，呈Y形结构，具有可变区和恒定区，可变区用于特异性识别抗原，恒定区负责效应功能。功能免疫球蛋白的主要功能是识别和结合抗原，激活免疫系统，清除病原体，中和毒素，促进吞噬细胞吞噬，参与过敏反应等。免疫反应的调节免疫反应的调节是免疫系统正常功能的关键。抑制过度免疫反应，防止自身免疫病增强免疫反应，有效对抗病原体感染免疫细胞之间相互作用，协调免疫反应。辅助性T细胞促进B细胞产生抗体抑制性T细胞抑制免疫反应细胞因子是免疫调节的关键因子，它们可以促进或抑制免疫反应。IL-2促进T细胞增殖IL-10抑制免疫反应自身免疫疾病系统性红斑狼疮自身抗体攻击多种组织和器官，引起多种症状。类风湿关节炎自身抗体攻击关节滑膜，引起关节肿痛和僵硬。强直性脊柱炎自身抗体攻击脊柱关节，导致脊柱僵硬和活动受限。过敏反应I型过敏反应常见类型，由IgE抗体介导。过敏原与IgE结合，释放组胺等炎症介质。症状包括皮肤瘙痒、荨麻疹、哮喘、过敏性鼻炎等。II型过敏反应抗体依赖性细胞介导的细胞毒性反应。抗体与细胞表面抗原结合，导致细胞破坏。例如，输血反应、药物过敏等。III型过敏反应免疫复合物介导的反应。抗原抗体复合物沉积在组织中，引发炎症反应。例如，血清病、肾小球肾炎等。IV型过敏反应迟发型超敏反应。T细胞介导的反应，需要数小时或数天才能出现症状。例如，接触性皮炎、结核菌素反应等。免疫缺陷性疾病免疫缺陷的定义免疫缺陷是指机体免疫系统功能部分或全部丧失，导致机体易感性增高，容易感染各种病原体。主要类型主要分为原发性免疫缺陷和继发性免疫缺陷，原发性免疫缺陷是由于基因缺陷导致的，而继发性免疫缺陷则由其他因素引起，例如感染、药物、营养不良等。典型症状免疫缺陷患者常表现为反复感染、难以控制的感染、感染部位不寻常、感染病原体罕见等，以及自身免疫疾病、肿瘤的发生率增加。治疗方法目前治疗免疫缺陷性疾病的主要方法包括抗生素治疗、免疫球蛋白替代疗法、造血干细胞移植等。器官移植的免疫问题1排斥反应接受器官移植后，接受者免疫系统会攻击移植器官。这是因为移植器官包含不同的主要组织相容性复合体，导致免疫系统认为它是一种异物。2免疫抑制为了防止排斥反应，需要使用免疫抑制剂抑制接受者的免疫系统。3免疫耐受理想情况下，希望达到免疫耐受，即接受者不再将移植器官视为异物，从而不需要长期使用免疫抑制剂。肿瘤免疫免疫监视免疫系统可以识别和清除肿瘤细胞，防止肿瘤发生。免疫治疗利用免疫系统来治疗癌症，包括免疫疗法和疫苗疗法。肿瘤免疫逃逸肿瘤细胞可以逃避免疫系统的攻击，导致肿瘤的发生和发展。免疫检查点抑制剂通过抑制免疫检查点，增强免疫系统对肿瘤细胞的识别和攻击。疫苗的作用机制1抗原刺激疫苗中包含的抗原，进入人体后，被免疫系统识别。2免疫应答人体免疫系统启动免疫应答，产生特异性抗体和记忆细胞。3免疫记忆记忆细胞能够识别并快速清除相同病原体。4免疫保护当再次接触相同病原体时，人体能够快速产生抗体，抵御疾病。疫苗通过模拟感染过程，使人体获得对特定病原体的免疫力，从而预防疾病。疫苗的种类和特点灭活疫苗通过化学或物理方法灭活病原体，但仍保留抗原性。例如，脊髓灰质炎疫苗。减毒活疫苗将病原体毒性减弱，但不改变其抗原性。例如，麻疹疫苗。亚单位疫苗仅使用病原体的部分抗原，例如，乙型肝炎疫苗。基因工程疫苗将病原体的基因导入宿主体内，表达抗原蛋白，激发免疫应答。例如，新冠病毒疫苗。被动免疫抗体输注被动免疫主要通过输注抗体来实现，例如注射丙种球蛋白或单克隆抗体。母体抗体母体在怀孕期间产生的抗体可通过胎盘传递给胎儿，或通过母乳传递给婴儿，提供短期保护。抗毒素针对细菌毒素或病毒的抗体被称为抗毒素，可用于紧急治疗如破伤风或狂犬病。免疫检测技术免疫测定使用抗体或抗原与相应的抗原或抗体结合，检测反应产物。免疫沉淀基于抗原抗体特异性结合，形成免疫复合物沉淀，用于检测特定抗原或抗体。免疫荧光利用荧光标记抗体，通过观察荧光信号判断靶抗原或抗体的存在。免疫组化将抗体与组织切片结合，通过显色反应观察抗原或抗体的分布和表达。免疫学研究方法体外实验体外实验在实验室中进行，使用分离的细胞、组织或分子进行研究。例如，细胞培养、酶联免疫吸附试验(ELISA)和流式细胞术。体内实验体内实验在活体动物中进行，以研究免疫系统在整体环境中的反应。例如，动物模型、疫苗接种和免疫治疗。免疫学应用领域疾病诊断和治疗免疫学在传染病、自身免疫病、肿瘤等疾病的诊断和治疗中发挥着重要作用。疫苗和抗体开发免疫学为预防和控制传染病提供了有效手段，例如疫苗开发和抗体治疗。生物医药研究免疫学是生物医药研究的基础，推动着免疫调节药物、生物制剂等新药的研发。器官移植免疫学在器官移植免疫抑制、排斥反应预防等方面发挥着关键作用。免疫应用疾病诊断抗体检测免疫学在疾病诊断方面发挥着关键作用，通过检测患者血液或体液中的特异性抗体来判断感染或疾病的存在。抗原检测例如，检测病毒抗原可以快速诊断病毒感染，检测肿瘤抗原可以帮助早期诊断肿瘤。细胞免疫功能评估评估患者的免疫细胞功能，如T细胞和B细胞的活性，有助于判断免疫系统是否正常。免疫分型根据免疫指标，对疾病进行分类，有助于选择最佳的治疗方案，提高治疗效果。免疫学在临床中的应用疾病诊断抗体检测、免疫组化、细胞因子检测等技术可用于疾病诊断。疾病治疗抗生素、抗病毒药物、免疫抑制剂等药物治疗