食品免疫学ppt课件

1、.,1,食品免疫学主讲教师：付莉,.,2,免疫学是一门古老又年轻的学科。古老在公元16世纪前就已观察到某些传染病在康复后不再患同种病（终身免疫）,如天花.年轻现已超出抗感染的范畴，近几十年来发展迅速，是与众多领域密切相关的主要学科。,.,3,第1章绪论1.1免疫学发展简史根据所用的技术和方法，免疫学的发展历史可分为四个时期：1.1.1免疫学的经验时期A.用人痘苗接种预防天花。1617世纪B.接种牛痘苗预防天花。Jenner(1798年),.,4,.,5,英国乡村医生-琴纳1798年成功地发明了牛痘苗，预防天花。,EdwardJenner,.,6,.,7,1.1.2、经典免疫学时期（18世纪末2

2、0世纪中叶）LouisPasteur：1880年研制鸡霍乱疫苗RobertKoch:结核杆菌引起迟发型超敏反应科学实验时期ElieMetchnikoff：1884年发现了白细胞吞噬作用并提出细胞学说Behring：1890年发现抗白喉毒素血清Bordet：1895年发现了补体,.,8,1.1.3、近代免疫学时期（20世纪中叶60年代）A、抗体生成的克隆选择学说：免疫细胞在分化成熟过程中，能随机地形成多样性的细胞克隆（clone，即细胞系）。每一克隆只表达同一特异性的抗原受体。抗原进入机体后选择相应的细胞系与之结合、活化，使之克隆扩增，并产生大量具有相同特异性的抗体。,.,9,.,10,禁忌克隆

3、:,某种抗原,胚胎期间接触,相应细胞系,细胞系被排除或失去活性,致使机体失去针对这种抗原的反应性，形成免疫耐受性。,.,11,FrankMacfarlinBurnet,伯内特(FrankMacfarlinBurnet)(1899-1985),FMBurnet澳大利亚免疫学家1958年提出抗体生成克隆选择学说,.,12,1.1.4、现代免疫学时期（20世纪60年代后）1.1.4.1、免疫系统的研究A、外周淋巴细胞不是终末细胞，可以再循环；可以母细胞化，可以成为记忆细胞。B、胸腺是中枢免疫器官，T细胞的成熟与其有关。C、T-B细胞协作才能诱导B细胞产生抗体。D、胚胎期T细胞迅速增殖后又迅速凋亡，这

4、也许与自身免疫耐受有关,.,13,1.1.4.2、先天性免疫与获得性免疫的相关性Toll样受体不仅是非特异免疫的一类重要分子，也是连接非特异免疫和特异性免疫的桥梁。1.1.4.3、消化道免疫功能1.1.4.4、食品免疫学的发展食品免疫学：是免疫学的应用学科，主要研究与食品有关的免疫学知识、理论与技术。,.,14,食品免疫学研究内容：食品成分的免疫学功能肠道微生态系统的结构与功能食源性疾病的免疫学预防食品成份对人体神经内分泌免疫网络系统功能的影响,.,15,1.1.4.5、免疫学技术的发展单克隆抗体技术分子杂交技术免疫印迹技术免疫检测方法的特点：特异性强；灵敏度高；操作方便；使用安全；经济快捷。

5、,.,16,1.2、免疫学理论与技术1.2.1、免疫学基本概念1.2.1.1、免疫与免疫学免疫：原意免税，引伸为免除疾病免疫的传统概念：针对外来病原微生物产生的抗感染防御能力。现代免疫的概念：是机体识别和排除抗原性异物，维持自身稳定和平衡的一种生理功能，在正常条件下，它对机体有利；在异常条件下，也可损害机体。,.,17,免疫学（Immunology）:是研究机体免疫系统的组织结构和生理功能的一门学科。1.2.1.2、天然免疫和获得性免疫天然免疫：是生物体在长期的种系发育和进化过程中逐步形成的一系列防卫功能。特点：范围广，无特异性；出生时就具备；同种系个体人人都有，代代遗传；再次接触相同抗原，其

6、作用不会增减；,.,18,获得性免疫：是生物个体出生后，在生活过程中与抗原物质接触后产生的一系列防卫功能。特点：具有特异性；不能遗传；再次接触相同抗原，免疫强度增强；,.,19,1.2.1.3、免疫应答：是机体免疫系统对抗原刺激所产生的以排除抗原为目的的生理过程。免疫应答过程：抗原识别阶段；淋巴细胞活化阶段；抗原清除阶段；,.,20,1.2.2、免疫系统的组成免疫器官；免疫细胞；免疫分子；1.2.3、免疫系统的功能：免疫防御识别排除病原体的能力。免疫稳定识别排除体内自身衰老、死亡、损伤细胞的功能。免疫监视识别排除体内突变细胞的功能。,.,21,免疫的功能,.,22,1.2.4、免疫应答的特点：

7、特异性；多样性；记忆性1.2.5、免疫学基本理论(略)1.2.6、免疫学基本技术1.2.6.1、免疫学检测技术利用抗原抗体特异性结合理论：用已知抗原查未知抗体用已知抗体查未知抗原,.,23,1.2.6.2、免疫学治疗技术免疫细胞治疗：免疫分子治疗：干扰素、白细胞介素、单克隆抗体、转移因子肿瘤的治疗方法：手术疗法放射疗法化学疗法免疫疗法,.,24,1.2.6.3、免疫预防技术：人工自动免疫和人工被动免疫1.3、食品免疫学基础免疫学食品免疫学营养与健康疾病与保健免疫学检测,.,25,1.3.1、基础免疫学：抗原；免疫器官、组织；抗体；补体系统；细胞因子；CD抗原；免疫应答；1.3.2、营养与健康1

8、.3.2.1、营养与系统发育营养是保证人体正常生长发育、身心健康的物质基础。儿童智力取决于：遗传；环境；智力训练；营养,.,26,1.3.2.2、营养的免疫功能营养是维持机体免疫力的物质基础。1.3.2.3、营养与免疫调节营养平衡有助于提高抗氧化能力和免疫力防止基因突变防止脂质过氧化防止细胞损伤预防疾病,.,27,1.3.3、疾病与保健饮食是生命基础，也是健康的基础，更是病症的基础。与膳食有关的疾病：摄入某种或某些营养素过多缺乏某种营养饮食不洁食物导致过敏(有个体差异),.,28,1.3.4、免疫学检测食品中的生物活性物质含量食品中的转基因成分食品中的益生菌、病原体及代谢产物食品中的过敏原检测

9、,.,29,1.4、食品免疫学知识的基本结构介绍免疫学发展历史介绍免疫系统的结构与功能介绍免疫系统的应答和功能调节介绍食品营养和机体免疫功能介绍免疫技术及其应用,.,30,第2章抗原2.1、抗原的概念抗原：是指能诱导机体产生抗体和致敏淋巴细胞，并能与所产生的抗体和致敏淋巴细胞在体内外发生特异性反应的物质。2.1.1抗原特性（1）免疫原性(抗原性)：抗原能刺激机体产生免疫应答，诱生机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。（2）免疫反应性：抗原与其诱生的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合的能力。,.,31,免疫反应性,免疫原性,抗体和致敏淋巴细胞,机体,.,32,半抗原：只有免疫反应性，而无免疫原性的小分

10、子物质。如药物、多糖、类脂等。完全抗原：既有免疫反应性，又有免疫原性的复杂大分子物质。载体：赋予半抗原具有免疫原性的蛋白质分子，即为载体。半抗原结合载体完全抗原,.,33,载体(Carrier，C)：大分子，Pro.等半抗原(Hapten，H)：H1、H2、H3完全抗原(Ag)=C+nH,.,34,Ag所属物种与宿主之间的亲缘关系越远越强,小鼠,抗原,小鼠自身其它小鼠狗植物、微生物,弱,强,2.1.2影响抗原分子免疫原性的因素2.1.2.1异已性：,.,35,2.1.2.2、理化性质(1)化学性质天然抗原多为大分子有机物。一般蛋白质是良好的抗原。多糖及多肽也具有一定的免疫原性。,.,36,（2

11、）分子量大小要求分子量一般在104U以上。（3）化学结构的复杂性必须有较复杂的化学组成和特殊的化学基团（要含有大量的芳香族氨基酸）。（4）物理状态聚合状态的蛋白质较其单体免疫原性强，颗粒性抗原强于可溶性抗原。,.,37,2.1.2.3、佐剂,定义：,与抗原一起或预先注射能增强机体免疫应答或改变应答类型的物质。,弗氏佐剂,完全不完全,石腊油+羊毛脂,石腊油+羊毛脂+卡介苗（结核菌素）,佐剂作用机制,改变抗原物理性状,促进巨噬细胞加工递呈抗原的能力,刺激淋巴细胞增殖和分化,.,38,2.2、抗原决定簇（表位）,抗原决定簇：（antigenicdeterminant）是指存在于抗原分子中决定抗原特异

12、性的特殊化学基团。抗原效价：与抗体分子相结合的抗原决定簇的总数。,.,39,决定簇：H1、H2、H3抗原效价数：8,.,40,抗原决定簇结合,相应淋巴细胞表面受体,相应抗体,抗原决定簇是免疫细胞识别的标志及免疫反应具有特异性的物质基础。,.,41,2.3、抗原的种类一、根据抗原与机体的亲缘关系分类1.异种抗原：与宿主不是同一种属的抗原物质称为异种抗原。2.同种异型抗原：同种间不同个体的特异性抗原。3.自身抗原：能诱导宿主发生自身应答的物质称为自身抗原。（眼晶体蛋白、精原细胞中的蛋白）,.,42,.,43,二、根据抗原刺激机体发生免疫应答过程中是否需要T细胞的协助分类1.胸腺依赖性抗原（thym

13、usdependentantigen，TD-Ag）：需要T细胞参与才能诱导免疫应答的抗原称为胸腺依赖性抗原。2.胸腺非依赖性抗原（thymusindependentantigen，TI-Ag）：可直接激活B细胞的抗原称为胸腺非依赖性抗原,.,44,TD-Ag与TI-Ag的主要特性比较TD抗原TI抗原Th细胞辅助需要不需要免疫应答体液和细胞免疫体液免疫抗体类型多种（IgG为主）IgMAPC加工处理需要不需要MHC限制性有无再次应答反应有无免疫记忆有无激活T细胞能力有无,.,45,三、依据抗原是否在抗原提呈细胞内合成1.内源性抗原：指在抗原提呈细胞内新合成的抗原。(如：病毒蛋白、肿瘤抗原)2.外源

14、性抗原：非抗原提呈细胞自身所产生的抗原。(如：细菌、移植的细胞),.,46,三、其他分类方法1.根据抗原组成不同分蛋白质抗原、脂蛋白抗原等2.根据抗原性质分完全抗原、半抗原3.根据抗原获得方式分天然抗原、人工抗原和合成抗原等,.,47,2.4、医学上重要的抗原物质,一、病原微生物及其代谢产物各种病原微生物的化学组成复杂，是含有多种抗原决定簇的复合物。细菌的代谢产物有些也是良好的抗原，如细菌外毒素。,外毒素,机体,产生抗毒素,注入,甲醛脱毒,类毒素,（失去毒性，保留免疫原性）,.,48,二、动物免疫血清,动物免疫血清对人体具有两重性。提供了特异性抗体，中和细菌的外毒素，防治疾病。是异种蛋白质，可

15、引起超敏反应。,类毒素,免疫动物,（动物免疫血清）,注入,人体,动物血清中含大量抗毒素,（特异性治疗和紧急预防用）,.,49,三、同种异型抗原红细胞抗原（ABO血型系统、RH血型系统）、白细胞抗原四、自身抗原能引起自体发生免疫应答的自身成分称为自身抗原。五、肿瘤抗原细胞在癌变过程中出现的新抗原及过度表达的抗原物质的总称。可分为肿瘤特异性抗原和肿瘤相关抗原(甲胎蛋白与肝癌)。,.,50,六、超抗原（superantigen，SAg）1.概念一类可直接结合抗原受体，只需极低浓度即可激活2%20%T细胞或B细胞克隆，并诱导强烈免疫应答的物质。即超抗原。,.,51,生物学意义（1）毒性作用与诱导炎症反

16、应（2）自身免疫病（3）免疫抑制,.,52,2.5、共同抗原和交叉反应共同抗原：两种不同的物质间有相同或相似的表位（抗原决定簇），称为共同抗原。交叉反应：抗体与具有相同或相似表位的其他抗原之间的反应，称交叉反应。,.,53,特异性反应,.,54,第3章免疫器官和免疫细胞免疫系统的组成：,一、免疫器官中枢：胸腺、法氏囊（鸟类）、骨髓周围：脾脏、淋巴结、粘膜相关淋巴组织二、免疫细胞造血干细胞、淋巴细胞、单核吞噬细胞、粒细胞、肥大细胞、树突状细胞等三、免疫分子抗体、补体、细胞因子等,.,55,3.1免疫器官：3.1.1、中枢免疫器官：是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所。3.1.1.1、胸腺：T细胞

17、分化发育成熟的场所。（1）胸腺的结构胸腺被膜实质胸腺小叶皮质(基本结构单位)髓质,.,56,实质：胸腺细胞；基质细胞（树突状细胞、上皮细胞、巨噬细胞）,.,57,胸腺实质胸腺细胞基质细胞胸腺细胞：未成熟及成熟的T细胞（处在不同发育阶段）基质细胞：胸腺上皮细胞巨噬细胞树突状细胞等,.,58,（2）胸腺的功能1.培育和输出成熟的T细胞,淋巴干细胞,进入胸腺,大部分凋亡,趋化因子,髓质（5%）,外周免疫器官特定的胸腺依赖区,T细胞亚群（具不同功能）,1%,皮质（95%）,.,59,.,60,2.产生胸腺激素包括胸腺血清因子、胸腺素、胸腺生成素和胸腺体液因子等。作用：前T细胞分化为成熟的T细胞增强或调

18、节外周成熟T细胞的功能,.,61,3.1.1.2、法氏囊（BursaofFabricius）,鸟类泄殖腔背侧的囊状组织，结构与胸腺相似。是鸟类B细胞发育成熟的中枢免疫器官。,.,62,3.1.1.3、骨髓多能干细胞骨髓BC3.1.2外周免疫器官淋巴细胞和其他免疫细胞定居、增殖以及产生免疫应答的场所,.,63,实质,皮质,髓质：髓窦和髓索：B细胞、浆细胞、网状细胞和巨噬细胞,浅皮质：,深皮质：T细胞、巨噬细胞,淋巴滤泡B细胞、树突状细胞、CD4T细胞生发中心,（胸腺非依赖区）,被膜,（副皮质区）（胸腺依赖区）,3.1.2.1淋巴结（1）淋巴结的结构由被膜和实质组成。实质分皮质和髓质。,.,64,

19、.,65,2淋巴结的主要功能,1过滤淋巴液：杀伤病原微生物，清除异物，从而起到净化淋巴液，防止病原体扩散2体液和细胞免疫应答的场所3淋巴细胞再循环的主要场所：淋巴结的淋巴细胞输出淋巴管胸导管血液高内皮毛细血管后静脉（Highendothelialvenule,HEV）淋巴结淋巴细胞再循环的功能：增加淋巴细胞与抗原的接触，更有效地激发免疫应答；不断更新和补充循环池的淋巴细胞。,.,66,3.1.2.2脾脏,1结构和细胞组成被膜实质：白髓动脉周围淋巴鞘淋巴小结生发中心B细胞（胸腺非依赖区）红髓脾索脾窦巨噬细胞和血细胞边缘区（移行区）：红髓和白髓交界处，T细胞、B细胞、巨噬细胞,T细胞（胸腺依赖区）

20、,B细胞、巨噬细胞和树突状细胞,.,67,.,68,2脾脏的功能,胚胎期具有造血功能血液的滤过器：清除体内衰老细胞和病原微生物产生免疫应答的场所储存血液的器官:脾窦充满大量血液，可根据机体需要调节血量,.,69,3.1.2.3、粘膜相关的淋巴组织,1组成：扁桃体、肠系膜淋巴结、肠集合淋巴结、阑尾、胃肠相关淋巴组织、呼吸道相关淋巴组织2功能：局部免疫功能主要抗体是分泌型sIgA和IgE3.2免疫细胞3.2.1造血干细胞,.,70,.,71,3.2.2淋巴细胞系：TC、BC、第三群淋巴细胞,未活化淋巴细胞直径67微米，浆/核比例很小（左，普通光镜）。投射电镜显示未活化淋巴细胞胞核致密，胞浆中细胞器

21、很少（右）。,.,72,3.2.2.3、第三群淋巴细胞1、NK(naturalkiller)细胞表面缺少T细胞和B细胞的特异性标志如TCR和SmIg，曾称为裸细胞。这类细胞不依赖于抗原刺激，能自发地溶解多种肿瘤细胞和被病毒感染细胞，称为自然杀伤细胞。,.,73,（1）NK细胞的特性来源：骨髓抗原受体：无特异性：无MHC限制：无杀伤靶细胞：肿瘤细胞、含病毒的宿主细胞,.,74,T细胞,APC,.,75,（2）、NK细胞的表面标志：有CD2分子、有IgGFc受体(FcR=CD16)（3）NK细胞的杀伤作用：可通过ADCC作用杀伤靶细胞：（NK细胞具有IgGFc受体，通过与IgG结合致靶细胞溶解，即

22、ADCC作用抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用。）可合成THF（胸腺体液因子）：提高免疫力释放细胞因子（IFN-）：通过活化巨噬细胞杀伤感染的病原微生物。,.,76,2、淋巴因子活化的杀伤细胞（LAK）加入IL2淋巴细胞LAK杀伤肿瘤细胞（广谱）3、肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）加入IL2肿瘤组织中的淋巴细胞肿瘤浸润淋巴细胞杀伤肿瘤细胞(特异性),.,77,3.2.3、单核吞噬细胞系统（MPS）1、系统细胞的来源分化发育：（P42表33）2、系统细胞的解剖学特征：（1）、形态结构单核细胞：圆形，d=10-20m巨噬细胞：多形性，d=10-30m,.,78,（2）、系统细胞的表面分子表面受体：IgGF

23、c;补体C3b；细胞因子；激素；神经肽等。表面抗原：MHC类Ag;黏附分子(LFA-3;ICAM-1)；分化抗原(CD)；,.,79,.,80,3、系统细胞生理特点：（1）、一般特性：个体大；具有趋化性；吞噬异物后，细胞内发生一系列代谢变化；具有黏附性（玻璃、塑料制品）；（2）、系统细胞的激活：静止的M应答性MIFN-r致敏的MLPS等活化的M（P43表34）（3）、系统细胞的分泌活性(P44表35）,.,81,4、系统细胞的功能：（1）、免疫防御（有IgGFc;补体C3b的受体）（2）、免疫自稳功能（3）、免疫监视功能（吞噬、ADCC、产生TNF等）（4）、抗原递呈功能（5）、免疫调节功能（

24、6）、其它功能：参与炎症、止血、组织修复和再生,.,82,T细胞,APC,.,83,第4章抗体4.1抗体概述抗体（antibody,Ab)：B细胞在抗原的刺激下分化为浆细胞，产生具有与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白，称为抗体。,.,84,4.1.1、抗体、免疫球蛋白、球蛋白免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)：具有抗体活性或无抗体活性，但化学结构与抗体分子相似的球蛋白。Ig=Ab+化学结构与Ab类似物Ab=IgIgAb电泳区带：大部分在区带，故曾有球蛋白（或丙种球蛋白）之称。,.,85,.,86,4.1.2、抗体在体内存在的形式：抗体存在部位：血清、淋巴液、组织液或外分泌液

25、中、细胞膜上（SmIg）4.1.3、理化性多链糖蛋白；对理化因素敏感；可被蛋白酶降解；在乙醇、三氯醋酸、中性盐溶液中沉淀；4.1.4、克隆选择学说,.,87,.,88,4.2抗体结构单体：IgG、IgD、IgE、血清型IgA双体：分泌型IgA五聚体：IgM,由四条多肽链组成Y字型结构，其中两条相同的重(H)链、两条相同的轻(L)链；近对称轴的一对较长的肽链为H链，外侧一对较短的肽链为L链；H链与L链间、H链与H链间靠二硫键相连。,4.2.1抗体的基本结构(IgG),.,89,.,90,4.2.1.1重链（1）可变区（variableregion，V区）近N端1/4H链，氨基酸的组成及序列变化较

26、大，而得名。高（超）变区（hypervariableregion，HVR）：V区内剧烈变化的特定部位，H链有3个。因其在空间结构上可与抗原决定簇形成精确的互补，故又称互补决定区（complementaritydetermingregion，CDR）骨架区：Ig分子V区高变区之外的部位，其氨基酸组成及排列相对保守。,.,91,（2）、恒定区（constantregion，C区）近C端的及3/4H链。氨基酸组成在同一物种的同一类Ig中相对稳定。IgG(CH1、CH2、CH3)（3）、绞链区（hingeregion）位于CH1CH2之间。富含脯氨酸，对蛋白酶敏感，易伸展弯曲。作用：1.弯曲利于V区与

27、不同距离的抗原表位结合。2.使Ig分子发生“T”“Y”的构型改变，暴露补体结合位点。,.,92,4.2.1.2、轻链超变区可变区骨架区轻链恒定区,.,93,.,94,4.2.2、功能区1.VL、VH：特异性识别和结合抗原2.CH1、CL：具有同种异型遗传标记3.IgG的CH2和IgM的CH3具有补体C1q的结合点；4.IgG的CH2与IgG通过胎盘有关。5.IgG的CH3具有与吞噬细胞、粒细胞、NKC的Fc受体结合的功能.6、IgE的CH4具有与肥大细胞、嗜碱性粒细胞Fc受体结合的功能。,.,95,.,96,4.2.3水解片段,4.2.3.1、木瓜蛋白酶的水解作用,二个相同的单价抗原结合片段（

28、fragmentofantigen-binding，Fab段）,一个可结晶片段（crystalizablefragment，Fc段）,木瓜蛋白酶,水解,IgG,Fab段保留了特异性结合抗原的功能。Fc段保留了重链的抗原性和Ig相应功能区的生物学活性。,.,97,.,98,意义1.有利于阐明Ig的结构及生物活性2.有利于生物制品的生产和纯化，避免超敏反应的发生。,4.2.3.2胃蛋白酶的水解作用,胃蛋白酶,水解,一个与抗原双价结合的F（ab）2段,小分子多肽碎片（pFc）（无生物学活性）,IgG,.,99,4.2.4其他结构1.J链（jioningchain，J链）由浆细胞合成。主要作用：在H链

29、的羧基端将Ig单体连接成双体或多聚体，起稳定多聚体结构及参与体内运转的作用。,.,100,.,101,2.分泌片（secretorypiece，SP）由粘膜上皮细胞合成。是分泌型IgA（SIgA）的结构成分。作用：保护SIgA抵抗外分泌液中蛋白酶的降解作用；介导SIgA向粘膜上皮外主动输送的作用。,.,102,.,103,4.3免疫球蛋白的类型与免疫原性4.3.1免疫球蛋白的类型1.类和亚类(根据重链C区的抗原性不同)IgG(gamma)IgA(alpha)IgM(mu)IgD(delta)IgE(epsilon),(1)类,(2)亚类,IgG：IgG1,IgG2,IgG3,IgG4IgA：I

30、gA1,IgA2,.,104,2.型和亚型(根据轻链C区抗原特异性不同分型)(1)型(kappa)型(lambda)型(2)亚型(链)：OZ(+)(或1)：第190位(亮氨酸)OZ(-)(或2)：第190位(精氨酸)Kern(+)(或3)：第154位(甘氨酸)Kern(-)(或4)：第154位(丝氨酸),.,105,4.3.2免疫球蛋白的分类4.3.2.1在体内的分布分泌性免疫球蛋白:血清、体液、分泌液中膜型免疫球蛋白：SmIgMSmIgD(B细胞膜上)4.3.2.2对应的抗原异种抗体同种抗体自身抗体异嗜性抗体,.,106,4.3.2.3有无抗原刺激天然抗体免疫抗体4.3.2.4与抗原反应的性

31、质完全抗体：二价或多价抗体不完全抗体：单价抗体,.,107,4.3.3、抗体的免疫原性4.3.3.1、同种型（isotype）同一种属所有个体的Ig共有的抗原特异性标志。为种属型标志，存在于Ig的C区。4.3.3.2、同种异型（alltype）同一种属内不同个体间的Ig所具有的不同抗原特异性标志，为个体性标志，存在于Ig的C区。,.,108,4.3.3.3、独特型（idiotype）同一个体体内不同B细胞克隆产生的IgV区的抗原特异性各不相同，其VH/VL超变区各自具备的独特型抗原决定簇结构，称为抗体的独特型。Ig的独特型表位可在异种、同种异体及自身体内诱导产生相应的抗体称为抗独特型抗体。,.

32、,109,4.4、免疫球蛋白的特性与功能,4.4.1、IgG1.单体。血清中含量最高。可分为四个亚类(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)，各亚类的生物学活性有差异。2.主要的抗感染抗体。具有抗菌、抗病毒、中和毒素、免疫调理及ADCC(抗体依赖细胞介导的细胞毒作用)作用。3.唯一通过胎盘的抗体（有自然被动免疫作用）。,.,110,4.半衰期约1624天，故临床应用以23周重复为宜。治疗用的丙球的主要成分为IgG（有人工被动免疫作用）。5.可结合SPA(葡萄球菌蛋白A)，以纯化抗体，用于免疫诊断。6.某些自身抗体和引起、型超敏反应的抗体属此类。,.,111,4.4.2、IgM1.为五聚体。又

33、称巨球蛋白。激活补体和免疫调理作用较IgG强。2.个体发育中合成最早的Ig。3.半衰期较短，有助于感染性疾病的早期诊断。4.天然的血型抗体。5.单体的IgM是细胞膜表面免疫球蛋白。,.,112,4.4.3、IgA1.有血清型和分泌型。血清型有两个亚类(IgA1、IgA2)。2.分泌型IgA（SIgA）存在于外分泌液中，初乳中含量较高。3.SIgA的分子结构中有J链和SP。4.SIgA是皮肤和粘膜表面局部抗感染的重要因素（如免疫屏障、中和病毒及抑制病毒复制的作用）。,.,113,4.4.4、IgD1.血清含量极低。2.对蛋白酶敏感，极易降解。4.4.5、IgE1.血清中含量极低。2.对肥大细胞及

34、嗜碱性粒细胞有高度的亲和力。与型超敏反应的发生有关。3.可能与机体抗寄生虫免疫有关。,.,114,4.5、抗体的生物学活性,4.5.1、IgV区的功能特异性结合抗原IgV区可特异性识别、结合抗原。V区的CDR在识别和结合特异性抗原中起决定性作用。Ig的V区与抗原结合后，可通过其C区发挥作用，V区本身也可中和毒素或阻断病原入侵。,.,115,4.5.2、IgC区的功能（一）激活补体IgM、IgG1、IgG2和IgG3可通过经典途径激活补体，凝聚的IgA、IgG4和IgE可通过替代途径激活补体。（二）结合Fc受体1.调理作用促进吞噬细胞的吞噬作用。2.发挥抗体依赖的细胞介导的的细胞毒作用（ADCC

35、）,.,116,3.介导型超敏反应4.人IgG的Fc段与SPA结合阻断IgG对吞噬细胞的调理作用。在体外已用于IgG的纯化及临床检测。4.5.3、选择性传递人IgG穿过胎盘；IgA经粘膜上皮细胞进入消化道及呼吸道。,.,117,4.6人工制备的抗体4.6.1、多克隆抗体克隆：由一个始祖细胞分化、增殖所产生的遗传性状完全相同的细胞群称为克隆（clone）。多克隆抗体：由多个克隆细胞产生的多种抗体的混合物，也称第一代人工抗体。,产生多种针对不同表位的相应抗体（多克隆抗体）,诱发多个B细胞克隆活化,机体,天然抗原（多个抗原表位）,.,118,.,119,4.6.2、单克隆抗体(monoclonala

36、ntibody,McAb)单克隆抗体：由一个克隆B细胞产生的、只作用于单一抗原表位的高度特异性抗体称为单克隆抗体。又称第二代人工抗体。,.,120,优点：结构均一;特异性强；效价高。单克隆抗体是用杂交瘤技术制备的。原理：免疫小鼠的脾细胞（含大量浆细胞）与同系小鼠骨髓瘤细胞融合，形成具有亲本细胞共同特点的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞既有脾细胞产生特异性抗体的功能，又有瘤细胞可长期在体外传代培养的特点。,.,121,.,122,第5章补体系统5.1补体系统的组成5.1.1补体的发现及概念5.1.1.1、补体的发现补体：对抗体起补充作用的物质。5.1.1.2、补体的现代概念：补体（complement，C

37、）是存在于人或脊椎动物正常体液或细胞膜上的一组不耐热、具有酶活性、参与非特异免疫的球状糖蛋白。,.,123,5.1.2、补体系统的组成5.1.2.1、固有成分：是指存在于血浆及体液中、构成补体基本组成的蛋白质。经典激活途径的固有成分：如C1，C2，C4。替代激活途径的固有成分：如B因子、D因子、P因子等。MBL途径（甘露聚糖结合凝集素激活途径)的固有成分：C2，C4、MBL、丝氨酸蛋白酶（MASP）补体活化的共同组分：C3、C5、C6、C7、C8、C9,.,124,5.1.2.2、补体调节蛋白：指存在于血浆中和细胞膜表面，通过调节补体激活途径中关健酶而控制补体活化强度和范围的蛋白质分子。根据其

38、功能命名，如C1q抑制物、C4结合蛋白等。,.,125,5.1.2.3、补体的受体分子：指存在于不同细胞膜表面、能与补体激活过程所形成的活性片段相结合、介导多种生物效应的受体分子。则以其结合对象来命名，如CR1CR5、C3aR、C2aR。,.,126,5.1.3、命名1、按其发现的顺序：C1-C9；2、用英文字母：B因子、D因子、P因子、H因子；3、以功能：C1抑制物；4、补体裂解片段：C3C3a+C3b;5、具有酶活性的成分在其符号上加一横线表示，如C1，C3bBb；6、补体受体：CR,.,127,5.1.4、补体成分的理化特性1.化学组成均为糖蛋白，多数为球蛋白，少数几种为或球蛋白。2.补

39、体各成分中以C3含量最高，D因子含量最低。,.,128,3.补体系统各固有成分均分别由肝细胞(90%)、巨噬细胞、小肠上皮细胞及脾细胞等产生。4.某些补体成分性质极不稳定，许多理化因素等均可使补体失活。,.,129,5.2、补体活化,补体系统的激活是在某些激活物质的作用下，各补体成分按一定顺序，以连锁的酶促反应方式依次活化，并表现出各种生物学活性的过程，故亦称为补体级联（complementcascade）反应。,.,130,5.2.1、经典激活途径（传统途径、第一途径）1.主要激活物质特异性抗体（IgG或IgM）与抗原结合形成的免疫复合物2.参与的固有成分C1（C1q、C1r、C1s）、C2

40、、C4,.,131,.,132,AgAb复合物,C1q,C1q、C1rC1rC1sC1s,活化,激活过程5.2.1.1、识别阶段,.,133,5.2.1.2、活化阶段形成具有酶活性的C3转化酶（C4b2a）和C5转化酶（C4b2a3b）。,C2b,C2a,C2a,C4b2a3b,C2b,C2a,.,134,C1sC4C4bC4aC1sC4b2a(C3转化酶)C2C2aC2b（C5转化酶）C3C4b2a3bC3a,.,135,5.2.1.3、攻膜阶段（形成攻膜复合物MAC）上述途径产生C5转化酶，启动补体系统的终末成分（C5、C6、C7、C8、C9）的活化，并形成具有溶细胞效应的膜攻击复合物（m

41、embraneattackcomplex，MAC），导致靶细胞的溶解。,C4b2a3b,C5,C6,C7,C8,(12-15个)C9,C5b,C5b6,C5b67,C5b6789（MAC）,C5a,.,136,.,137,5.2.2、替代途径（C3旁路激活、第二途径）该途径越过了C1、C4、C2，直接激活C3。5.2.2.1.主要激活物质细菌细胞壁成分即脂多糖、肽聚糖、磷壁酸、酵母多糖等，凝聚的IgA和IgG4、IgE等。5.2.2.2.参与的固有成分：B、D、P因子5.2.2.3.激活过程,.,138,脂多糖,.,139,5.2.3、凝集素途径（MBL途径）（甘露聚糖结合凝集素mannose

42、-bindinglectin，MBL）该激活途径与经典途径的激活过程相似，但不依赖抗体、抗原抗体复合物（免疫复合物）和C1的参加。1.主要激活物细菌等微生物2.参与的固有成分C4、C2、MBL、MASP（丝氨酸蛋白酶）3.激活过程,.,140,2a,2a,激活,b,a,.,141,七,C4b2a,C4b2a3b,激活,细菌、病毒、真菌等,.,142,5.2.4、补体三条激活途径的特点,.,143,5.3、补体活化的调节（一）自身衰变的调节C3转化酶和C5转化酶均易衰变失活，游离的C4b、C3b、C5b也易失活。（二）调节因子的作用1.经典途径的调节C1抑制分子（C1INH）可与活化的C1r和C

43、1s结合，使其失去酶解正常底物的能力。并能有效地解聚与IC结合的C1大分子。,.,144,抑制经典途径C3转化酶形成C4结合蛋白（C4bp）与补体受体1（CR1）I因子可裂解C4b膜辅助蛋白（MCP）促进I因子介导的C4b裂解。衰变加速因子（DAF）可同C2竞争与C4b的结合,.,145,2.旁路途径的调节抑制旁路途径C3转化酶的组装抑制旁路途径C3转化酶形成促进已形成的C3转化酶解离对旁路途径的正性调节,.,146,3.MAC形成的调节同源限制因子（HRF）也称C8结合蛋白，可干扰C9与C8结合；膜反应性溶解抑制物（MIRL）即CD59，可阻碍C7、C8与C5b6复合物结合，从而抑制MAC形

44、成。,.,147,5.4、补体的生物学功能5.4.1、溶菌、溶细胞作用补体系统激活后，通过级联反应可在靶细胞表面形成许多MAC，导致靶细胞溶解。在感染早期，主要通过旁路途径和MBL途径，待特异性抗体产生后，主要靠经典途径来完成。,.,148,5.4.2.调理作用C3b、C4b可促进吞噬细胞的吞噬作用靶细胞C3b吞噬细胞（C3b受体）5.4.3、免疫粘附作用抗原抗体复合物C3b/C4b红细胞、血小板等，形成较大的聚合物，易被吞噬细胞吞噬,.,149,5.4.4、免疫自稳作用1.清除免疫复合物补体的存在，可减少IC的产生，并能使已生成的IC溶解，发挥自身稳定作用。2.清除凋亡细胞多种补体成分可识别

45、和结合凋亡细胞，促进吞噬。,.,150,5.4.5、炎症介质作用1.激肽样作用（C2a）能增加血管通透性，引起炎症性充血。2.过敏毒素作用（C3a、C4a、C5a）以C5a的作用最强。（1）使平滑肌收缩（2）使血管通透性增强（3）使嗜碱性粒细胞或肥大细胞脱颗粒，释放组织胺等活性物质，产生过敏效应。3.趋化作用（C3a、C5a、C567）,.,151,5.4.6.病毒中和作用1、C3b使病毒形成大的凝聚物，降低病毒的感染性。2、抗体或补体结合到病毒表面，阻止病毒吸附和穿入。3、抗体或补体结合到病毒表面，通过免疫调理作用吞噬病毒。4、MAC可介导多数囊膜病毒溶解。,.,152,第六章细胞因子（cy

46、tokines，CK）6.1、细胞因子的概述细胞因子：一类主要由免疫细胞和相关细胞产生的高活性、多功能小分子蛋白质。免疫细胞是细胞因子的主要来源。功能：在免疫细胞分化发育、免疫调节、炎症反应、造血功能中发挥重要作用。细胞因子一般以可溶性蛋白形式存在于体液中。,.,153,细胞因子研究历史,1957年，发现干扰素（IFN）；1969年，提出淋巴因子(lymphokine)的概念；1974年，定名细胞因子（cytokine）；近十余年,细胞因子发展迅猛,现已发现数百种细胞因子。,.,154,6.1.1、细胞因子的分类及功能（依据功能）6.1.1.1、白介素（白细胞介素interleukins，IL

47、）最初是指由白细胞产生又在白细胞间起调节作用的细胞因子。现在的概念：能够介导白细胞间及其他细胞间相互作用的细胞因子。种类：IL-1IL-35,.,155,白介素的功能：1、免疫调节：IL-1（单核吞噬细胞产生）刺激APC和T细胞活化，促进B细胞增殖和分泌抗体。IL-2(T细胞产生)（1）活化T细胞，促进细胞因子产生；（2）刺激NK细胞增殖，增强NK杀伤活性及产生细胞因子，诱导LAK细胞产生；（3）促进B细胞增殖和分泌抗体；（4）激活巨噬细胞。,.,156,2、造血功能：,.,157,3、参与炎症反应,.,158,6.1.1.2、干扰素（interferon，IFN）,1.概念病毒等干扰素诱生剂

48、作用于细胞后产生的一种具有干扰病毒复制、抗肿瘤和参与免疫调节等功能的糖蛋白。,.,159,2.种类,1IFN-,2IFN-,5IFN-,白细胞,成纤维细胞,T细胞,型,型,3IFN-,表皮角质细胞,4IFN-IFN-,子宫基蜕膜,.,160,3.生物学功能,1抑制病毒的复制,2抗肿瘤,3免疫调节：活化巨噬细胞；促进APC表达MHC-类分子，提高抗原递呈能力；增强NK细胞的杀伤活性；促进B细胞分化、增殖；,.,161,IFN-a的抗病毒作用,病毒,病毒复制,抑制病毒复制,信号转导,IFN-a,IFN-诱导蛋白,诱导刺激,胞核,胞核,.,162,.,163,6.1.1.3肿瘤坏死因子（tumorn

49、ecrosisfactor，TNF）,1、概念因能使肿瘤组织发生出血性坏死，而得名。细胞来源单核巨噬细胞（主要）；T细胞、NK细胞和肥大细胞。,.,164,TNF-a157aa,活化的T细胞,TNF-b=LTa171aa,活化的巨噬细胞,同源性28%相同的受体相同的生物学效应,.,165,2、肿瘤坏死因子（TNF）的功能：(1)参与免疫应答调节：TNF促进靶细胞MHC类抗原表达;增强T细胞增殖能力;促进IL-2和IFN-等细胞因子产生;增强外来抗原刺激B细胞的增殖和Ig分泌。(2)抗肿瘤：(3)介导炎症：促进中性粒细胞粘附到内皮细胞上，从而刺激机体局部炎症反应。,.,166,.,167,6.1

50、.1.4、集落刺激因子（colonystimulatingfactor，CSF）,1、概念是一类能刺激骨髓多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血祖细胞增殖分化，在半固体培养基中形成细胞集落的细胞因子，称集落刺激因子。,.,168,集落形成实验：半固体琼脂糖(0.3%)培养系统。,.,169,2、分类及功能：粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）:刺激骨髓前体细胞向粒细胞和单核细胞分化。巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）:刺激骨髓前体细胞向巨噬细胞分化成熟。粒细胞集落刺激因子(G-CSF):刺激骨髓前体细胞向粒细胞分化成熟。干细胞因子（stemcellfactor，SCF）:刺激多能造血干细

51、胞发育。多重集落刺激因子（Multi-CSF即IL-3）：刺激骨髓前体细胞向多种细胞分化成熟红细胞生成素（EPO):促骨髓红细胞前体分化为成熟红细胞。血小板生成素（TPO）:刺激骨髓巨核细胞分化成熟为血小板,.,170,.,171,.,172,6.1.1.5、转化生长因子（transforminggrowthfactorTGF-）,1、概念：是一类主要具有抑制细胞生长功能的细胞因子。来源：几乎所有细胞(包括活化的T细胞和单核巨噬细胞)均可分泌TGF-。2.生物学功能（有强免疫抑制作用，下调免疫应答）(1)抑制T细胞增殖和细胞因子产生；(2)抑制B细胞增殖和T细胞依赖性多克隆抗体的产生；(3)抑

52、制NK细胞活化和IL-2的LAK细胞诱导作用；(4)抑制M活化(5)抑制多种细胞增殖（如内皮细胞、上皮细胞和平滑肌细胞），但促进成纤维细胞增殖，加速伤口愈合；(6)某些肿瘤细胞分泌TGF-，可逃避免疫应答。,.,173,6.1.1.6、趋化性细胞因子（chemokine）,1、概念：吸引白细胞向一定方向移行，也可刺激白细胞活化的小分子蛋白。主要功能：招募血液中的单核细胞、中性粒细胞、淋巴细胞等进入感染发生的部位。,.,174,按照结构特征和功能分亚族：（1）CC亚族；（2）CXC亚族；（3）C亚族；（4）CX3C亚族，,.,175,细胞因子的分类,白细胞介素interleukinsIL干扰素i

53、nterferonIFN肿瘤坏死因子tumornecrosisfactorsTNF集落刺激因子colonystimulatingfactorCSF转化生长因子transforminggrowthfactorTGF趋化因子chemokineCHK,.,176,6.1.2、细胞因子的共性6.1.2.1、理化特性多为糖蛋白；分子量为1025KU；属于分泌蛋白；多数为单体；,.,177,.,178,6.1.2.2、分泌特性1、分泌的同源性与多源性：一种细胞可产生多种细胞因子；一种细胞因子可由多种细胞产生；2、分泌的短暂性和自限性3、旁分泌、自分泌和内分泌效应,.,179,IL-2IFN-TNF-,细胞

54、因子的同源性与多源性,IFN-,T细胞,T细胞,NK细胞,.,180,自分泌autocrine,内分泌endocrine,细胞因子在离其合成部位较远的地方发挥作用,旁分泌paracrine,细胞因子作用于分泌细胞自身,细胞因子作用于比邻细胞,.,181,6.1.2.3、生物学作用特点1、通过与细胞因子受体结合发挥作用2、高效能作用：与靶细胞受体高亲和力结合3、生物学效应的复杂性（1）、多向性：一种细胞因子可对多种类型的细胞发挥多效作用（2）、多源性：同属细胞因子家族成员发挥相似作用。（3）、拮抗性：一种细胞因子抑制另外一种细胞因子的功能。（4）、协同性：一种细胞因子可强化另一种细胞因子的功能（

55、5）、双向性：适量调节生理作用；过量扰乱、损伤机体。,.,182,WS,XWS,.,183,IL-4,肥大细胞,Tc细胞,细胞因子的多向性,.,184,细胞因子的多源性,IL-2IL-4IL-5,.,185,.,186,细胞因子的协同性,IL-4IL-5,.,187,细胞因子调节网络,NK1+T,IL-4,骨髓基质细胞,IL-1IL-6IL-7SCF,造血干细胞,IL-1IL-6IL-11TNF-aGM-CSFG-CMFM-CSF,单核细胞,中性粒细胞,嗜酸性粒细胞,IL-1IL-8TNF-a,IL-1TNF-a,IL-10IL-4,IL-4IL-6,IL-10IL-13IL-4TGF-b,I

56、L-4IL-5IL-6IL-13IL-10TGF-b,IL-4,IL-4,内皮细胞,IL-4,IL-4,IL-2IFN-g,IL-10IL-13IL-4,NK细胞,IFN-g,IL-2,IL-2IFN-g,IL-2,IL-2IL-12,G-CMFIFN-gGM-CSF,IL-12,IL-1TNF-aTGF-bPDGFFGF,M-CSFGM-CSF,内皮细胞,纤维母细胞,下丘脑,IL-1TNF-a,M-CSFGM-CSF,IL-1IL-6TNF-a,IL-4,IL-6,IL-4,6.1.2.4、细胞因子的网络性：多CK互相平衡,.,188,6.3.1、细胞因子的主要生物学作用6.3.1.1、参与

57、免疫应答和免疫调节识别阶段：IFN-诱导APC表达MHC分子促进抗原递呈。IL-10减少APC表达MHC分子和B7等协同刺激分子抑制抗原呈递及第二信息的传递。,.,189,.,190,活化阶段：IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、促进T、B细胞活化、分化及增殖。TGF抑制T、B细胞分化、增殖。效应阶段：趋化因子：吸引免疫细胞，利于排除抗原。巨噬细胞活化因子（TNF-、IL-1、IFN-、GM-CSF）：活化吞噬细胞，增强吞噬能力。LT（TNF-）、TNF-:发挥细胞毒作用，杀伤靶细胞。,.,191,6.3.1.2、刺激造血功能：IL-3：可刺激多能造血干细胞和造血祖细胞增殖与分化；各种CS

58、F：可促进粒细胞和巨噬细胞增殖与分化；红细胞生成素（EPO）：可促进红细胞生成；血小板生成素（TPO）:刺激骨髓巨核细胞分化成熟为血小板；,.,192,细胞因子造血功能：,.,193,6.3.1.3、细胞因子与神经内分泌免疫网络1、细胞因子对神经元和内分泌的影响：IL-1、IL-6、TNF-：促进星形胶质细胞进行有丝分裂；成纤维细胞生长因子（bFGF）：参与神经元分化、存活和再生，刺激神经胶质细胞的移行；IL-1、TNF-、IFN-、PAE(血小板活化因子)：诱导下丘脑合成和释放促皮质素释放因子，促进释放皮质素；,.,194,2、神经内分泌系统对细胞因子的影响：应激时交感神经兴奋，使儿茶酚胺和糖皮质固醇分泌增多，进而抑制IL-1、TNF等合成、分泌。,.,195,6.3.1.3、参与细胞凋