人类免疫学
免疫接种
二、非特异性免疫(先天免疫)
针对病原微生物的三道防线:
1,物理屏障——皮肤、黏膜、皮肤黏膜分泌物、胃酸
2.非特异性免疫炎症反应,吞噬细胞,NK细胞,抗菌蛋白
3、特异性免疫——淋巴细胞、抗体
第三,特异性免疫
免疫
(一)、豁免权的概念
拉丁语immunis的意思是免除服务和税收。
定义:
简单来说:就是抵抗疾病(传染病)的机制
具体来说,免疫力是身体的一种生理反应。当抗原性物质进入体内时,机体能够识别“自体”和“非我”,发生特异性免疫反应,排斥抗原性的非我物质,或者被诱导处于对这种抗原性物质的失活(免疫耐受)状态。
免疫作为一种保护机制的特征
识别自我/非我:病原体、移植器官、肿瘤细胞
记忆:疫苗的理论基础
特异性:它可以识别抗原之间的细微差异。
两面:对身体无益,有时甚至非常有害。
多样性:可以识别数千种不同结构的抗原。
功能
(2)免疫学的研究历史
1,天花和牛痘
宋初人痘预防小儿天花
18年底,英国的詹纳发明了一种预防天花的牛痘。
10月26日,1979,10,世卫组织宣布天花已经根除。
2、疫苗的发明
20世纪70年代,德国的Koch和法国的Pasteur发现,一些细菌经过多次传代培养后失去了致病性。
巴斯德,1880,发明了鸡霍乱疫苗。
1881年,炭疽减毒株。
1885,狂犬病毒疫苗
3.吞噬作用的发现
俄罗斯Metchnikoff在1883年发现了吞噬细胞的吞噬作用,提出了细胞免疫理论。
4、毒素和抗毒素的发现
Emile和Yersin,1888发现白喉菌产生外毒素,这是第一次人工被动免疫。
保罗·埃尔利希提出了体液学说。
1903年,莱特、道格拉斯统一了他们。
5、补语的发现
1894年,Pfeiffer发现了免疫裂解现象。
博代证明了1895中补码的存在性。
6、抗体生成理论
1897埃利希提出了侧链理论。
1930 s Haurovitz和Pauling先后提出了直接模板和间接模板理论。
1959布尔内特的克隆选择理论
7.免疫病理学和免疫耐受
1902,Portier Richet提出过敏反应。
1903年,阿尔萨斯现象被发现。
1906,皮尔盖提出过敏反应。
8.20世纪发展迅速。
免疫细胞
抗体和细胞因子
免疫遗传学-MHC
单克隆抗体
临床免疫学
(3)抗原
定义:
任何进入人体或动物体内后能与抗体或淋巴细胞表面受体结合,引起人体或动物免疫反应的物质。
细菌、细菌分泌的毒素、疫苗、移植的器官、组织和肿瘤抗原
特点:
免疫原性和免疫反应性
TD抗原和ti抗原
理化性质
蛋白质或多糖大分子,相对分子量在10000以上,6000以下的一般没有抗原性。
一般蛋白质的抗原性比多糖强。
半抗原或不完全抗原:
它无免疫原性,但与载体蛋白结合后具有免疫反应性和抗原性。
吗啡
抗原决定簇:抗原分子中能与抗体或淋巴细胞表面受体结合的特定部分,即在分子构象上与抗体互补的部分,或能与抗体分子一致的化学基团。一般由5~8个aa残基、短寡糖残基或核苷酸残基组成。
多达200种,只有2~3种很少。
抗原具有特异性。
基因工程疫苗:乙肝疫苗
(4)免疫系统
淋巴器官:骨髓、胸腺、淋巴结、脾脏、扁桃体、阑尾等。
淋巴细胞的免疫功能直到20世纪50年代才被发现。
证明免疫功能来源于淋巴细胞。
根据免疫功能不同,可分为B细胞和T细胞。
b细胞和t细胞
(1)B细胞是体液免疫细胞,T细胞是细胞免疫细胞,两者在功能上是相互支持的(Th,Ts)。
(2)两种细胞在未被抗原激活时,除B细胞稍大,表面有较多绒毛突起外,形态相似,但细胞表面蛋白差异较大。(分离)
(3)B细胞寿命很短,只有几天或1或2周;t细胞可以活好几年,甚至超过10年。
(4) B细胞多集中在淋巴结等淋巴器官,血液中80%的淋巴细胞是T细胞。
很多,大概2?1012,非常活跃,时刻监控着外物的入侵。
表面有许多受体分子,受体分子的构象与相应抗原分子上的抗原决定簇是互补的。
不同的淋巴细胞表面有不同的受体分子,可以与不同的抗原分子结合,发生免疫反应。
抗体
抗体:
免疫球蛋白是一种特殊的球蛋白,游离于血液和淋巴等体液中。由桨细胞分泌,能与特异性抗原结合,占血浆蛋白的20%。
抗体的典型结构
四条肽链,两条相同的短链(轻链)和两条相同的长链(重链),四条链通过S-S键相互结合形成Y型四链分子。
每条链分为两部分:
常数部分,一个确定类型的标准;
在变体部分,氨基酸是不同的和变化的,这决定了抗体的特异性和高变区。
抗原结合部位
轻链和重链可变区20~30个氨基酸。
抗体的特异性取决于结合位点的构象。
两臂是抗原结合片段,Y的柄是结晶片段。
免疫球蛋白的种类
根据重链的氨基酸序列可分为IgM、IgG、IgD、IgA、IgE五大类,每一类又可分为IgG1、IgG2、IgG3、IgG4多种。
重链不同,分别?、?、 ?、 ?、?表达
光链只有两种:?、?。每个抗体的两条轻链都是一样的,都是?还是两者都有?。
抗体的功能
(1)沉淀和凝集
可溶性抗原,细胞表面抗原(血液凝集)
(2)补体反应
(3)K细胞的激活
Ag-Ab结合后,K细胞表面的受体可与抗原表面的受体结合,杀死抗原。
细胞因子
免疫细胞可以合成和分泌小分子多肽因子。
包括淋巴因子、单核细胞因子、集落刺激因子等。已知白细胞介素(IL)、干扰素(IFN)、集落刺激因子(CSF)、肿瘤坏死因子(TNF)和转化生长因子(TGF-β)在免疫系统中起着非常重要的调节作用,在异常情况下也会导致病理反应。
⑷MHC——HLA
体内与免疫排斥反应有关的抗原系统有20多种,其中能引起强烈快速排斥反应的称为主要组织相容性抗原,其编码基因是一组紧密连锁的基因,称为主要组织相容性复合体(MHC)。已经证明,控制免疫反应能力和调节功能的免疫反应基因(Ir基因)也存在于MHC中。因此,MHC不仅与移植排斥反应有关,还广泛参与免疫反应的诱导和调节。在人类中,MHC是编码HLA(人类白细胞抗原)的基因组,称为HAL复合物。
HLA编码产品
31位点,如1、HLA-A、HLA-B、HLA-C,广泛分布于体内各种有核细胞表面。外周血白细胞、淋巴结和脾细胞含有最多的I类抗原,其次是肝脏、皮肤、主动脉和肌肉。而神经细胞和成熟滋养层细胞不表达ⅰ类抗原。
2.DR、DP和DQ位点有近30个。ⅱ类抗原主要表达在一些免疫细胞的表面,如B细胞和单核/巨噬细胞。
分子构象的一个特点是它们的表面有一个凹槽。第一个MHC的凹槽较小,可以接受12~20个氨基酸的肽链,而第二个MHC的凹槽可以接受更长的肽链。
3,36基因座,补体,TNFA,B,
ⅲ类抗原分布在血清中。
HLA抗原多态性
HLA抗原具有多态性,不同个体有不同的HLA类型。除了同卵双生,个体间HLA表型完全相同的可能性极小。其多态性的主要原因是:
有许多(1)个基因位点,迄今已发现229个基因,其中包括128个功能位点。
(2)共显性表达,在同一个体中,每个基因位点有1对等位基因,可以同时表达,从而大大增加了群体中HLA表型的多样性,达到107的数量级;
(3)等位基因多,27个位点有多个等位基因,共65,438+0,340个等位基因(2006,5438+0,65,438+0个月),是HLA多态性高的主要原因。因为每个位点基因都是随机组合的,所以群体中的基因型可以达到108之多。
(5)免疫反应
进入体内的抗原性物质刺激免疫细胞活化、分化、发挥作用的过程称为免疫应答。
1.抗原识别阶段这个阶段可以包括抗原摄入、加工处理、抗原提呈和抗原识别,分别由Mφ、T和B细胞完成。
2.免疫细胞的激活和分化阶段。这一阶段可包括抗原识别细胞膜受体的交联、膜信号的产生和传递、细胞的增殖和分化、生物活性介质的合成和释放,主要由T和B细胞完成。
3.免疫反应的效应阶段这一阶段主要包括效应分子(体液免疫)和效应细胞(细胞免疫)对不存在的细胞或分子的消除作用,即所谓的排斥效应,及其对免疫反应的调节作用。在这个阶段,除了抗体和效应T细胞的参与,非特异性免疫细胞和分子可以完成排斥和免疫调节。
免疫反应机制
1,体液反应
2.细胞反应
3.补体反应
1,体液免疫
大多数抗原是相对分子量在10000以上的蛋白质和多糖大分子,病毒颗粒和细菌表面。
b细胞
B细胞表面有很多种受体,每个B细胞表面只有一种受体分子,已知抗原只有一种。
(1)B细胞产生浆细胞和记忆细胞。
B细胞表面的受体分子与抗原分子结合后,激活并长大,迅速分裂产生具有相同免疫能力的细胞群——克隆和无性繁殖。有些变成浆细胞,有些发育成记忆细胞。
需要巨噬细胞和Th细胞。
m?用MHCⅱⅱ分子,用M?处理后表达在细胞膜上,夹在MHCⅱⅱ分子的凹槽中。Th细胞表面有不同的受体,可以识别M?表面MHC+特异性抗原分子结合,B细胞表面有MHC分子,可与特异性抗原分子结合。。。
(2)浆细胞产生抗体
每个浆细胞每秒能产生2000个抗体,寿命很短。几天后,它产生大量抗体,然后死亡。抗体进入血液循环发挥生理作用。
每小时释放654.38+00万个抗体分子。
在不改变抗体结合的抗原的情况下,它可以从一种亚型转变为另一种亚型,并且抗体的每种亚型都来自不同形式的C基因。
一天左右换IgM - IgG
(3)记忆细胞和二次免疫反应
寿命长,对抗原非常敏感,能“记住”入侵的抗原。
当同样的抗原第二次入侵时,它能更快地反应,迅速分裂产生新的浆细胞和新的记忆细胞,浆细胞再次产生抗体破坏抗原。
体液免疫的两个关键:
(1)产生浆细胞效率高,寿命短,浆细胞分泌抗体去除抗原。
(2)产生长寿记忆细胞,二次反应后立即破坏再次侵入的同一抗原。
2.细胞免疫
器官移植、寄生原虫、真菌等。
t 淋巴细胞
(1)细胞免疫的机制和过程
t细胞识别与自身不同的MHC I,识别细胞表面的MHCI+抗原复合物,识别后攻击。
三种类型的T细胞在其表面具有受体,并具有抗原特异性。
细胞毒性T细胞(Tc)、辅助性T细胞(Th)和抑制性T细胞(Ts)。
锝
作用是破坏抗原。
病毒感染细胞后,病毒表达的抗原出现在细胞表面,并与细胞表面MHC类分子的沟结合,形成MHC-抗原结合物。Tc被Tc细胞接触识别后,分泌穿孔素,使靶细胞溶解死亡,病毒进入体液,被抗体破坏。
癌细胞也是Tc攻击的目标,免疫功能低下的人容易患癌。
辅助t细胞
又称诱导性T细胞,对各种免疫细胞Tc、Ts、B都有帮助,在免疫中起重要作用。
Th受体可以识别与MHCⅱ类结合的外源抗原。
MHCⅱ类分子存在于巨噬细胞和B细胞的表面。巨噬细胞吞噬入侵的细菌和其他微生物,在细胞内消化降解,抗原分子与MHCⅱ类结合并出现在细胞表面,用相同的MHCⅱ类分子将抗原传递给th。与此同时,M?分泌IL-I刺激Th分泌IL-II,IL-II促进Th,形成正反馈,刺激淋巴细胞分化为Tc,刺激B细胞。
CD4受体
分时(同timesharing)
抑制淋巴细胞的活性,包括B细胞和其他T细胞,只有在Th的刺激下才起作用。当外来抗原耗尽时,它就会发挥作用,结束“战斗”
CD8受体
细胞免疫的整个过程
具有不同MHC类分子的抗原或外来细胞进入体内后,体内具有特定受体的T细胞分裂,产生大量新的T细胞,其中Tc具有致死性,使外来细胞破裂死亡。Th细胞分泌细胞因子如白细胞介素使Tc,m?并且各种具有吞噬能力的白细胞都集中在外来细胞周围,外来细胞被彻底消灭。
在这个反应结束时,Ts开始发挥作用,抑制其他淋巴细胞的作用,终止免疫反应。
每个特定的免疫反应都会产生记忆细胞。
细胞免疫与器官移植
同卵双胞胎之间的器官移植更容易成功,因为他们的基因组是相同的,细胞表面的MHC分子也是相同的,两个个体都不会排斥对方的器官。
免疫抑制:激素、辐射、药物(6-巯基嘌呤)等。
环孢菌素(环孢菌素)
3.补体反应
补体:蛋白质,存在于血清和体液中,分子量为24000 ~ 400000,包括C1~C9、因子B、因子D,以及许多调节蛋白分子。
抗原抗体复合物激发的级联链式反应的最终产物是攻膜复合物,使细菌等抗原的外膜穿孔而死亡。
(1)经典途径:C3经由C1、C4和C2的激活模式。抗原抗体复合物
(2)替代方式:绕过C1、C4、C2,直接激活C3。酵母多糖。
补体反应过程
分为识别阶段、激活阶段和膜攻击阶段。
1,识别阶段:Ab-Ag结合后,Ig的构型发生变化,暴露出Fc上的补体结合位点,与C1q结合导致C1的构型发生变化,从而形成C1脂肪酶。C1q能识别IgM和IgG。
2.活化阶段:C1—C4—C2—C3—C5。
(C3b—BD—C3—C5)
3、电影攻坚阶段:
C5—C6—C7—C8—C9
c 56789—-攻膜复合物,附着在靶细胞膜上,一方面使靶细胞膜破裂,另一方面C9分子也形成一些水溶性小管道跨膜,水分进入细胞,导致细胞波动死亡。
生物学功能
(1)裂解靶细胞,C1~C9。
抗感染、过敏性疾病、自身免疫性疾病
(2)促进吞噬过程
C3b、C4b
(3)病毒中和及病毒溶解。
C1、C2、C3、C4
(6)、克隆选择理论
克隆选择理论:淋巴细胞接触抗原之前,有多种抗体与抗原特异性结合。一个细胞携带一种抗体,进入体内的抗原选择性地与单个淋巴细胞结合,使其火化并增殖产生大量具有相同抗体的细胞群,分泌相同的抗体。
单克隆抗体
通过注射抗体进行预防或治疗-被动免疫
破伤风抗毒素治疗破伤风
通常从动物血液中获取抗体,一方面价格昂贵,另一方面纯度无法保证。它含有其他蛋白质分子,是人体的一种抗原。当体内产生抗体时,多次使用后会出现超敏反应。
单克隆抗体是来自同一B细胞的同一抗体群。
生产技术建立于20世纪70年代。
B细胞杂交瘤是通过人工融合产生抗体的B细胞和骨髓瘤细胞而形成的。这种细胞具有无限繁殖的特性,具有B细胞合成和分泌特异性抗体的能力。体外培养这类细胞可以获得大量的单克隆抗体。
单克隆抗体纯度高,特异性强,效价高,用途广泛。用于研究、临床诊断和治疗。
第四,免疫系统疾病
1,自身免疫性疾病
风湿性心脏病、风湿热、类风湿性关节炎、溶血性贫血
2.厌恶
过敏性哮喘,青霉素过敏
3.严重联合免疫缺陷
4.获得性艾滋病
5.免疫系统与癌症
免疫监视
思考问题
1,什么是免疫反应?有哪些典型特征?
2.巨噬细胞在免疫反应中的作用是什么?
3.抗体的结构、分类和生物学功能?
4.疫苗接种的生物学原理是什么?
5.体液免疫和细胞免疫的主要区别是什么?
6.什么是单克隆抗体,如何制备?