《疫系统与免疫功能》PPT课件.ppt

1、11免疫系统与免疫功能 11.1 人体对抗感染的非特异性防卫 11.2 特异性反应（免疫应答） 11.3 免疫系统的功能异常 主讲人：杨丽英,一、免疫的早期研究和应用 1. 宋朝（11世纪）之初 人痘（天花病人的痘痂），天花的病原 用银管吹到幼儿鼻孔或用棉花蘸吸塞鼻孔。 2. 18世纪末，英国医生真纳 （Jenner，1774 1823）种牛痘。 1796年在伦敦行医，大胆尝试，免疫疗法实 行18个月，伦敦的天花发病率下降了2/3以上。 1978年，世界卫生组织（WHO）宣传， 人类消灭天花。,19世纪70年代，德国的科霍（Koch，1843 1910）和法国的巴斯德（Pasteur，1822

2、1895） 在培养细菌实验中发现，多次传代培养后失去致 病力。巴斯德从欧洲畜牧业的传病炭疽病病毒 中分离出致病菌高温处理，并在实验室中培养， 使之培养弱化细菌，注射到健康羊体内，获得免 疫力。当时狂犬病（rabies）死亡率达100%。将 患狂犬病的死兔脑和脊髓晾干，研成粉末放入水 中，使之弱化成疫苗（vaccine）注射给狗和一个 被患狂犬病狗咬伤的男孩，果然狗获得了对狂犬 病的免疫力。经过多次接种弱化病毒，这个男孩 也平安无事。,二、免疫作为一种防护机制的特点： 1识别自身和外物（外来器官和病原） 引起器官移植中排斥反应。 2记忆 感染天花、麻诊后，终生“永志不忘”。 3特异性： 乙肝疫苗

3、，不能防甲肝、丙肝 （非甲非乙）。,甲肝病毒： 100持续五分钟环境下不能生存（1988年上海发生的消化道传染）。 乙肝病毒：高温、低温、干燥和紫外线照射下存活很长时间。国内外目前缺乏控制乙肝的特效药；流水可冲走病毒。 接触性传染：献血员不能携带乙肝；孕妇体检（妇女结婚前体检）使用一次性注射器 。 非甲非乙型肝炎病毒：输血和注射传播，死亡率较高。,. 前景： 基因工程生产乙型病毒性肝炎疫苗。 1989年一针乙肝疫苗12元，三针36元， 相当于月工资的一半以上。 2003年一针乙肝疫苗9元，三针27元， 相当于月工资的零头。,免疫是肌体的一种特殊的保护性生理功能， 它使机体能够识别“自己”，排除

4、“非己”， 以维持内环境的平衡和稳定。 免疫分为非特异性免疫和特异性免疫两种。 非特异 第一道防线：皮肤和黏膜 性免疫 第二道防线：体液中的杀菌物质、 （无针 吞噬细胞、胃酸。作用范围广 对性） 第三道防线：免疫器官、免疫细胞 类型 （患天花后获得的免疫力）处理部 分较弱抗原。初步免疫 特异性免疫（针对某一病原体）处理部分致 病较强的抗原，在非特异性免疫基础上形成。,11.1 人体对抗感染的非特异性防卫,11.1.1 人体对抗病原体的第一道防线 是体表的屏障 第一道免疫防线是体表的屏障，包括身体表面的物理屏障和化学防御。 皮肤、消化道、呼吸道、泌尿系统和生殖系统的管道黏膜等均有免疫作用。,11

5、.1.2 体内的非特异性反应是人体对抗病原体的第二道防线,体液中的杀菌物质包括血液中的吞噬细胞和胃酸。作用范围广。 细胞内液：如细胞液 体液 血浆 细胞外液 组织液 （内环境 淋巴 内环境：人体内和细胞外液，构成人体内细胞赖以生存的液体环境。是体内细胞与外界环境进行物质交换的场所。,1.局灶性炎症反应,当皮肤破损后往往引起局灶性炎症反应，它有四种症状：疼痛、发红、肿胀和发热。 当皮肤破损时，毛细血管和细胞被破坏，释放血管舒缓激肽，原理见课本127页。 局灶性炎症如治疗不当会蔓延到全身，引起血液中白细胞计数增加、发热和全身不适等症状。是血液中的疾病。,2.补体系统,在人体血液中有一个复杂的具有酶

6、活性的血浆蛋白系统，大约含有20种蛋白质，被称为补体系统，简称补体。 激活补体有两种方式： 补体与已经结合在病原体上的抗体结合。 补体与病原体表面的糖分子结合。 补体的作用见课本127页。,3.干扰素,干扰素受病毒感染的细胞所产生的能抵抗病毒感染的一组蛋白质。 产生干扰素是机体的一种保护性反应。 侵入细胞的病毒激活干扰素基因，合成干扰素。 干扰素刺激自身和周围的细胞产生另一种能抑制病毒复制的蛋白质，从而抵抗感染。 在控制感冒、治疗流感、带状庖疹、乙型肝炎以及某些恶性肿瘤等方面有疗效。,11.1.3 淋巴系统在抗感染时的决定性作用,1.淋巴循环： 毛细血管组织液毛细淋巴管淋巴管胸淋巴导管左锁骨下

7、静脉上腔静脉 右淋巴导管右锁骨下静脉上腔静脉 淋巴循环是血液循环的一部分，淋巴系统与 血液系统密切配合，具有三方面的功能：,淋巴系统具有三方面的功能： 淋巴管将细胞间隙中多余的组织液转运动回血液循环中； 在肠绒毛中的毛细淋巴管吸收脂肪，并将它们转运到血液循环中； 淋巴中含有大量免疫活性细胞，在身体对抗感染中起决定性的作用。,2.淋巴器官,红骨髓是各类血细胞，包括三种白细胞的发源地。各种血细胞来源于骨髓中的干细胞。 淋巴结是卵形或圆形结构，沿淋巴管分布。 脾位于腹腔左上方的膈下，结构与淋巴结相似，有净化经过脾的血液的功能。 胸腺位于胸骨之后的胸腔上部。在儿童期比较大，青春发育期最大，成年后逐渐缩

8、小。分泌胸腺素，它能将前T淋巴细胞诱导成熟为淋巴细胞。,.淋巴细胞的发生和发育 造血干细胞 分裂 淋巴母细胞 哺乳类胸腺 鸟类腔上囊 哺乳类红骨髓（中心淋巴器官） 分裂 分化 分裂 分化 分裂 分化 T细胞 B细胞 B细胞 细胞免疫 体液免疫 （外周淋巴器官）,11.2 特异性反应（免疫应答）,11.2.特异性免疫的作用 如果入侵者突破了身体的第一道和第二道防线，机体的第三道防线是针对特定的病原体发生的特异性反应，称为免疫应答。 特异性免疫应答分为细胞免疫和体液免疫。 免疫应答的两个特点：免疫学上的特殊性和免疫学上的记忆。,.抗原 能使机体产生特异免疫反应的物质， 一般指外来物质，如细菌、病毒

9、、花粉， 抗原物质具有异物性；大分子性和特异性。 （）蛋白质或多糖分子， 相对分子质量在1万以上。 （）细菌、病毒、外来细胞或组织器官。 （转移器官）、疫苗 （）抗原决定子 ：（表位）指抗原性物质， 表现决定该抗原特异性的特殊化学基因。,.细胞免疫与体液免疫的区别和关系,不同点： 细胞免疫是指当抗原侵入机体细胞内部后，机体要通过细胞免疫来消灭和清除这些抗原。 体液免疫的整个过程发生在体液中，抗原在体内被体液中相应的抗体或相应的免疫细胞消灭，称为体液免疫。,相同点：两种免疫过程都分为三个阶段， 感应阶段、反应阶段和效应阶段。 关系：密切，互相影响，都要依靠淋巴细胞， 在功能上互相支援。 B细胞对

10、于某些抗原，只有在T细胞 存在下，才能产生抗体，这种T细胞称 为助T细胞，促进体液免疫； 有时T细胞会抑制B细胞的免疫反应， 这种T细胞称为抑T细胞。,.B淋巴细胞和T淋巴细胞的区别,（）在未被抗原活化时，形态上略有不同： B细胞略大，表面绒毛样突起略多，表面无 Thy-1糖蛋白。 T细胞略小，表面绒毛样突起略少，表面有 Thy-1糖蛋白。 （）寿命不同： B细胞寿命很短，几天1、2周。 T细胞寿命很长，几年10年以上。,（）分布不同： B细胞集中在淋巴结等淋巴器官中，20% 血液和淋巴液。 T细胞集中在淋巴结、脾脏等淋巴器官中， 80%血液和淋巴液。 （）功能不同： B细胞是体液免疫的细胞，

11、 T细胞是细胞免疫的细胞，两者在功能上 互相支援。,11.2.淋巴细胞如何识别入侵者,免疫系统能识别自我和非我 .免疫的自身耐受性 免疫系统遇到外物（细菌、病毒、其他 动物的细胞组织）时，坚决消灭，对自身的 细胞不予侵犯，决定于一组特异的糖蛋白分 子，称主要组织相容性复合体，简称MHC， 又称HLA抗原。,MHC有两类 第类分布于几乎全身细胞的表面，有一个沟 较小，可接受1220种氨基酸的肽链。 第类定位于巨噬细胞和B细胞的表面， 表面有一个沟可接受较长肽链。,11.2.人体内数以万计的抗原受体是怎样产生的,抗原以抗原决定子与相应淋巴细胞的抗 原受体通过识别抗原决定簇（子）而区分“自身” 与

12、“异己” ，抗原以抗原决定子与相应抗体特异性而发生反应的，抗原决定子是免疫 应答和免疫反应具有特异性的物质基础。 一个抗原分子可以有单独一种或多种 不同的抗原决定子。,一种抗原决定子的性质和空间构型 决定着一种特异性。多种抗原决定子就 决定着多种特异性。决定子位于抗原分子 表面，使该抗原具有易接近性，易被淋巴 细胞接近而识别，因此，一般提到抗原 决定子时，都是指这些在抗原分子内部的 决定子，即隐蔽的抗原决定子，一般是 无功能的；只有经过理化因素处理后， 使之暴露，才能起到抗原决定子的作用。,蛋白质变性后，氨基酸侧链的折叠方式有所改变，因此失去大部分或全部原有的特异性，出现新的特异性。 抗原决定

13、子是很小的，其大小相当于相 应抗体的结合部位，它们可由57个氨基酸、 单糖或核苷酸残基组成。 组成一个抗原决定子和所有残基共同决定 其特异性，其中有些残基在与抗体结合时，对 其他残基起更大作用，具有免疫优势。,11.2.细胞介导的免疫应答 当抗原进入机体时，先通过体液免疫的 抗体作用，予以消灭； 不能被消灭的抗原，如果进入细胞内， 再通过细胞的免疫予以彻底消灭。,细胞免疫的机制和过程 由T细胞直接完成免疫反应。 胞毒T细胞（cytotoxic T cells） 消灭抗原。 三类 助T细胞（helper T cells）诱导T T细胞 细胞。 对各种免疫细胞都有“帮助” 抑T细胞（suppres

14、sor T cells）抑 制淋巴细胞，包括B细胞和T细胞。,.细胞免疫与器官移植,几乎所有细胞的表面都有MHC分子。 同卵双胞胎之间进行器官移植手术较易 成功，因为基因组MHC一样，临床器官移植 存在外来器官排斥受体的问题。 带有不同第工类MHC分子的外源细胞，如 移植器官在植入动物体后，体内带有特异受体的 T细胞分裂产生大量新的T细胞，其中胞毒T细胞， 巨噬细胞以及各种吞噬能力的白细胞”愤怒起来”，,大量集中于移植器官一带，与胞毒T细胞合作，将移植器官移植上死去的细胞残渣及 活的细胞吞噬消灭。 移植器官血官被切断封闭，失去血液 供应，细胞即使不全被吞噬，也将因营养 缺乏而死亡。 在这一免疫

15、反应完成时，抑T细胞开始 发挥作用，抑制助T细胞和其他淋巴细胞的活动，从而终止这一免疫活动。,.细胞免疫,感应阶段,反应阶段,效应阶段,效应T细胞攻击靶细胞（激活 靶细胞内的溶酶体酶）使靶细 胞通透性改变，破裂，使抗原 暴露，利于抗体与抗原结合。,11.2.抗体介导的免疫应答 B细胞产生浆细胞和记忆细胞 B细胞遇到互补的抗原分子（多糖、细 菌）时，细胞表面的受体分子和抗原的决 定子结合，产生一个有同样免疫能力的细 胞群（clone ）。 浆细胞 记忆细胞 需要巨噬细胞和T细胞参与,继续分化,浆细胞产生抗体 浆细胞停留在各种淋巴结，每一个浆细胞 每秒钟产生2000个抗体。 寿命很短，经几天大量产

16、生抗体之后就死亡。 抗体清除抗原。 记忆细胞与二次免疫反应 记忆细胞也能分泌抗体，寿命长，对抗 体十分敏感，能“记住”入侵的抗原。,如果有同样抗原第二次入侵时，记忆细 胞比没有记忆的B细胞能更快地做出反应 即很快分裂产生新的效应B细胞和新的记 忆细胞，效应B细胞再产生抗体消灭抗原 （二次反应）。 二次免疫反应不但比初次反应快， 也比初次反应强，能在抗原侵入，尚未为 患之前将它们消灭。 成年人比幼儿少患传染病。,有效抗原诱发的记忆细胞能力对这种 抗原记忆终生，因而动物或人对这种抗原 有了终生免疫的能力。患麻疹、天花、伤 寒、百日咳病后，终生不感染。 产生高效而短命的效应B细胞（浆细胞） 分泌。抗

17、体清除抗原。 产生寿命长的记忆细胞，在血液和淋巴 循环随时“监察”。如有同样抗原再度入 侵，立即发生免疫反应以消灭之。（二 次免疫反应）。,. 体液免疫,感应阶段,反应阶段,效应阶段,抗原的处理、呈递,效应B细胞的形成，增殖,效应B细胞产生抗体， 抗体与抗原结合,抗体+病菌=抑制繁殖、降低黏附，防病 抗体+病毒=失去侵染力和破坏力,11.2.抗体的形式 抗体是机体受抗原刺激后，与抗原物质 发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。 分为五类：IgG、IgM、IgA、IgD、IgE 。 共同结构：每一分子包含4条肽链，其中 两个相同的短链，称轻链（L链），分恒定部分 和变异部分；两个相同的长链，称重

18、链（H链）， 分恒定部分和变异部分。 四链互相以SS链相结合，形成一个 “Y”形的四链分子。,免疫球蛋白的类别 在动物进化过程中逐渐发生变异的： 原始的脊椎动物、七腮鳗等圆口类动物， 只有一种免疫球蛋白。 哺乳类的免疫球蛋白，根据重链氨基酸 序列不同分为五类： IgG、IgM、IgA、 IgD、 IgE ；每一类可进一步分为多种，如IgG。 在有些哺乳类分成4种IgG1、 IgG2 、IgG3、 IgG4。,.抗体的作用 （1）沉淀和凝集 如果抗原分子是可溶性蛋白质，抗体的 结合使抗原分子失去溶解性而沉淀； 如果抗原分子位于细胞上的，抗体的 结合使这些细胞凝集成团而失去能力，如 血液凝集，AB

19、O血型系统中红细胞表面有 a或b抗原，血清中有相应的凝集素。,（）补体反应： 是一个级链过程，反应的规模是逐级 扩增，可产生大量的破膜复合体。 补体存在于血清、体液中的蛋白质分 子，相对分子质量在24000400000之间。 一系列蛋白质分子，分别称为G1G9， B因子、D因子等。,（3）K细胞（杀伤细胞）的激活 存在于血液中，和淋巴细胞在形态上 相似。 表面受体能和抗原表面的抗体结合， 将抗原杀死。 （4）巨噬细胞：中性，嗜酸性粒细胞，同 样被抗体激活，杀死抗原。,11.2.单克隆抗体 由同一种B细胞克隆系的细胞产生的抗 体称单克隆抗体。 利用肿瘤细胞在动物体类容易生长的特 性，将杂交瘤细胞

20、直接植入动物体内（如小 鼠体内），因为从动物血清或腹水中获得的 抗体量是体外培养抗体浓度的1000倍。,将单克隆杂交瘤细胞，由皮下植入同 系或组织相容的正常小鼠体内，经约两周 后，即会在小鼠的皮下形成相应的移植性 肿瘤。用这些肿瘤去接种更多的小鼠，在 肿瘤出现以后的一段时期内，可通过多次 采血得到含单克隆抗体的血清，将小鼠作 为分泌单克隆抗体“加工厂”，大量制取高 浓度的单克隆抗体。,克隆的本质特征是生物个体在遗传组 成上的完全一致性。 有人认为，只要是从同一个个体繁殖 而来，具有完全相同的基因的后代，以及 由这些后代所构成的群体就是克隆，而不 管其是通过有性生殖还是无性繁殖产生。 淋巴因子能

21、增强细胞对靶细胞的杀伤作用。,克隆选择学说 教导说（instruction hypothesis）盛行于 20世纪40年代，认为 “教导”产生抗体。 淋巴细胞只有在抗原接触后，在抗原分 子的影响下才分化出抗体。 克隆选择学说 淋巴细胞的特异性是先天存在的，本身 带有和抗原互补的受体，两者结合后，淋巴 细胞恢复分裂能力，连续分裂产生大量的淋 巴细胞群。同位素标记实验证明，淋巴细胞 特异性是先天存在。,11.3 免疫系统的功能异常,11.3.1 免疫系统的过度反应 1.过敏反应（变态反应） 有些外物如花粉、秋季枯草、青霉素、 蜂毒等能引起某些强烈的过敏，机体免疫 失调后，由过敏原刺激机体而产生的一种 不良反应，有损健康。,2. 自身免疫病： 抗体或敏感的淋巴细胞失去分辨自身 和外物的能力，把自身的某些细胞和组织 当作入侵的抗原而围攻之。分为两种。 器官特异性自身免疫病：器官移植。 系统性自身免疫病：风湿性心脏病、风湿热、溶血性贫血、系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎（指关节和腕关节痛、肿、僵直，可波及踝、膝、肘关节） 。,过敏原进入机体，有关细胞释放出组 织胺，引起毛细血管扩张，管壁通透性增 强等变化，进而出现红肿现象。 过敏反应特点是发病迅速，反应强烈， 消退较快。,补充：白血病又名血癌，是一种死亡率极高的 病症，在我国的发病率为2.76/10万。在儿童的 恶性肿瘤发病率中，白血