第一篇

1. 第一篇 概论 免疫学简介

2. 医学免疫学山西医科大学 微生物学及免疫学教研组 主讲:赵素莲 教授

3. 免疫学概述 一、免疫学的基本概念 二、免疫学发展简史

4. 一、免疫学的基本概念 （一）免疫（Immunity）是指生物体识别和排除抗原异物，以维护自身生理平衡和稳定的功能。 （二）免疫功能：包括三个方面 1、免疫防御 2、免疫稳定 3、免疫监视

5. （三）免疫应答的类型 1、先天性免疫应答 能非特异的阻挡或清除入侵体内的病原微生物及体内出现的突变、衰老和死亡细胞。其特点：非特异性、先天就有的并可以遗传 ，不产生记忆性。 皮肤黏膜的屏障作用 吞噬细胞的吞噬作用 体液中杀菌物质的杀菌作用 2、获得性免疫应答 个体出生后，机体感染了某种病原微生物或接触了某种异物，而获得的免疫力。特点：后天获得的，不能遗传、特异性的。 包括

6. (四）免疫系统 是机体执行免疫功能的物质基础。包括免疫器官、免疫细胞和免疫分子。 免疫器官 骨髓 胸腺 中枢免疫器官 外周免疫器官 脾 淋巴结 黏膜伴随的淋巴组织

7. 免疫细胞：凡是参与免疫应答及与免疫应答有关的细胞统称为免疫细胞。包括淋巴细胞、单核巨噬细胞及各种抗原提呈细胞、各种粒细胞、红细胞、血小板和肥大细胞。免疫细胞：凡是参与免疫应答及与免疫应答有关的细胞统称为免疫细胞。包括淋巴细胞、单核巨噬细胞及各种抗原提呈细胞、各种粒细胞、红细胞、血小板和肥大细胞。 免疫分子：包括抗体、补体和细胞因子。

8. （五）免疫应答的特点 • 特异性 甲抗原刺激免疫系统产生的免疫效应物质只能专一的同甲抗原结合对乙抗原无作用。 • 多样性免疫系统能与自然界多种多样的抗原物质发生免疫应答。 • 记忆性 免疫系统初次接触的抗原被排除后，再次接触同样的抗原，引发更强烈、更快速的应答把抗原清除。 • 自我调节 • 识别“自己和非己”

9. 二、免疫学发展简史 （一）经验免疫学时期 （二）科学免疫学时期 （三）现代免疫学时期

10. （一）经验免疫学时期 • 公元17世纪我国记载接种“人痘”，预防天花。 • 公元18世纪后叶，英国乡村医生Jenner观察发现种牛痘预防天花，既安全又有效，是一划时代的发明。

11. （二）科学免疫学时代 • 病原菌的发现推动了疫苗的研制。 • 抗体的发现推动体液免疫学的研究。 • 免疫耐受的发现，认识到经免疫应答及免疫耐受的两种不同效应，免疫系统执行协调统一的生理功能。 • Burnet的克隆选择学说及细胞免疫学的发展。 • 单克隆抗体（monoclonal Ab)技术的建立，使制备抗体的技术从机体水平跨越到细胞水平。

12. （三）现代免疫学时代 1975年后分子生物学的兴起，从基因水平揭示了抗原诱导免疫应答的内在联系与机制。如：B细胞及T细胞抗原识别受体多样性产生的机制；活化信号转导通路；细胞程序性死亡途径；认识了造血干细胞与免疫细胞的发育过程。 现代免疫学是以分子、细胞、器官及整体为基础，发展起来的一门独立的新兴的学科，是生命科学中的前沿学科之一，推动着医学和生命科学的全面发展。

13. 第二篇 免疫分子

14. 第一章 抗原 • 抗原的一般概念 • 抗原的免疫原性 • 抗原的特异性 • 抗原的分类 • 医学上重要的抗原

15. 抗原的概念 • 抗原（antigen,Ag)：是一类能刺激机体免疫系统发生免疫应答，并能与相应免疫应答产物（抗体和致敏淋巴细胞)在体内外发生特异性结合的物质。 • 抗原的两种特性：免疫原性和抗原性 • 免疫原性（immunogenicity),能刺激机体发生免疫应答，产生抗体和致敏淋巴细胞的能力。 • 抗原性（antigenicity),能与相应抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合的能力。 凡具有免疫原性和抗原性的物质称为完全抗原。只有抗原性而不具有免疫原性的物质称为半抗原。 半抗原+蛋白质——完全抗原 赋予半抗原以免疫原性的蛋白质称为载体。

16. 第一节 抗原的免疫原性 抗原物质必须具备的条件： 一、异物性 二、一定的理化性状 三、完整性 四、宿主的遗传性

17. 一、异物性 异物是指化学结构与宿主的自身成分相异或机体的免疫细胞从未与它接触过的物质。异物性的物质包括以下几类： 1、异种物质 如：马血清蛋白、各种微生物及其代谢产物对人体而言都是异种物质，具有强的免疫原性。 2、同种异体物质 如：ABO血型抗原、人类主要组织相容性抗原。 3、自身抗原物质 如：自身组织成分结构改变、隐蔽性自身成分暴露构成自身抗原。

18. 二、一定的理化性状 • 大分子胶体物质 凡具有免疫原性的物质，分子量都较大，一般在10kDa以上,在一定范围内,分子量越大免疫原性越强。 • 一定的化学组成和结构 从化学组成来看，凡含有芳香族氨基酸（尤其是酪氨酸）的蛋白质，其免疫原性较强。从结构来看，结构越复杂其免疫原性越强。 • 分子构象与易接近性 分子构象是指抗原分子中一些特殊化学基团的三维结构，它决定抗原分子是否能与淋巴细胞表面的抗原受体相互吻合。易接近性是指抗原分子的特殊化学基团与淋巴细胞表面相应的抗原受体相互接触的难易程度。

19. 三、完整性 具有一定理化性状的物质须经非消化道途径进入机体（包括注射、吸入、混入伤口等），并接触淋巴细胞，才能成为良好抗原。如果是口服后可被消化酶水解成胨、氨基酸，破坏了其结构，就丧失了免疫原性。 自然界中天然的抗原物质有： 蛋白质、多糖、核蛋白

20. 四、宿主遗传性 抗原的免疫原性也与机体的应答能力有关同种动物不同个体对同一种抗原的免疫应答存在明显的差异，这种差异受遗传因素控制，控制免疫应答的基因称为免疫应答基因（immune response,Ir)

21. 第二节 抗原的特异性 • 抗原决定簇（基） • 载体决定簇和半抗原决定簇 • 共同抗原和交叉反应

22. 一、抗原决定簇 1、概念 抗原决定簇（antigenic determinant,AD)是指抗原中决定抗原特异性的特殊化学基团，又称为表位（epitope)。表位的性质、数目和空间构象决定着抗原的特异性。抗原通过AD与相应淋巴细胞表面的抗原受体结合，激活淋巴细胞，引起免疫应答。 2、种类和数量 一个抗原分子可以有一种或多种不同的AD ，一种AD决定着一种特异性，多种AD决定着多种特异性 3、部位 位于抗原表面的AD能直接被相应淋巴细胞所识别，称功能性决定簇，存在抗原分子内部的AD无激发免疫应答的功能，称隐蔽决定簇。只有经理化因素处理后，使之暴露可能成为新的功能决定簇。

23. 4、大小 抗原决定簇的大小与相应抗体的抗原结合部位相当。 一个蛋白质抗原决定簇含5-7个氨基酸残基 一个多糖抗原决定簇含5-7个单糖 一个核酸半抗原决定簇含6-8个核苷酸 5、抗原结合价（antigenic valence)是指能和抗体分子结合的抗原决定簇的总数。 半抗原为一价 天然抗原的分子结构复杂，分子表面有多个决定簇为多价

24. 二、载体决定簇与半抗原决定簇 问题：单独应用半抗原不能诱导机体产生抗体，只有将半抗原与载体蛋白结合后，才能诱导机体产生抗体。半抗原为什么不能单独诱导机体产生抗体，而载体在诱导机体产生抗体上起什么作用呢?

25. 表1 载体-半抗原效应

26. 实验表明： • 初次免疫和再次免疫时，半抗原需要在相同的载体上才能使机体产生抗半抗原抗体，称为载体效应，说明载体不是单纯起运载半抗原的作用，其具有载体特异性。一个抗原分子具有载体决定簇和半抗原决定簇。 • 在免疫应答中，B细胞识别半抗原决定簇，是抗体产生细胞，T细胞识别载体决定簇，是辅助B细胞产生抗体。 • 半抗原决定簇又称B细胞决定簇；载体决定簇又称T细胞决定簇。

27. 1

28. 表2 T细胞B细胞抗原表位的特性比较

29. 三、共同抗原和交叉反应 • 两种来源不同的抗原，除各有其主要的特异性抗原决定簇外，相互之间也存在部分相同的抗原决定簇，这种共有的抗原决定簇称为共同抗原。 • 亲缘关系很近的生物之间存在的共同抗原称为类属抗原。 • 无种属关系的生物之间存在的共同抗原称为异嗜性抗原。 • 一种共同抗原刺激机体产生的抗体，可与其他含有共同抗原的物质发生结合反应，称为交叉反应。

30. 人体 抗体 伤寒杆菌 交叉反应 人体 抗体 肠炎杆菌

32. 第三节 抗原的分类 • 根据抗原的性质分类： • 完全抗原 • 半抗原 • 根据抗原与机体的亲缘关系分类： • 异种抗原 • 同种异体抗原 • 自身抗原 • 异嗜性抗原 • 根据抗原刺激B细胞产生抗体是否需要T细胞 的辅助分类： • 胸腺依赖性抗原 • 胸腺非依赖性抗原

33. 胸腺依赖性抗原（thymus-dependent antigen,TD-Ag): 这类抗原须在抗原提呈细胞及TH细胞的参与下才能激活B细胞产生抗体。决大多数蛋白质抗原属于TD-Ag。 • 胸腺非依赖性抗原（thymus-independent antigen, TI-Ag):这类抗原刺激B细胞产生抗体时不须T细胞辅助。少数的多糖抗原属于TI-Ag。

34. 表3 TD-Ag和TI-Ag的比较

35. 第四节 医学上重要的抗原 • 各种病原微生物 • 细菌的外毒素和类毒素 • 动物血清 • 同种异体抗原 • 异嗜性抗原 • 肿瘤抗原

36. 异嗜性抗原：是一类与种属特异性无关的，存在于人、动物、植物或微生物之间的共同抗原，又称为Forssman抗原。异嗜性抗原：是一类与种属特异性无关的，存在于人、动物、植物或微生物之间的共同抗原，又称为Forssman抗原。 异嗜性抗原在医学实践中的意义： 1、临床上常用异嗜性凝集反应辅助诊断疾病。如：引起原发性非典型肺炎的肺炎支原体与MG株链球菌间有异嗜性抗原。 2 、异嗜性抗原和某些疾病的发生有关。如：A族溶血性链球菌细胞壁的多糖抗原与心瓣膜的糖蛋白有共同抗原，链球菌的M蛋白与心肌成分有共同抗原，因此感染该菌可引起风湿性心脏病。

37. 肿瘤抗原 • 肿瘤抗原（tumor antigen)是指细胞在癌变过程中出现的新抗原物质的总称。 • 肿瘤特异性抗原（tumor specific antigen,TSA)是指仅表达于肿瘤组织而不存在正常组织中的抗原。 • 肿瘤相关性抗原（tumor associated antigen,TAA)是指非肿瘤细胞所特有，正常细胞也可表达的抗原，但在肿瘤细胞异位表达或出现量的改变。如胚胎性抗原、某些糖蛋白抗原属此类抗原。

38. 第四节 诱导免疫细胞增生的其他成分 • 免疫佐剂 • 丝裂原 • 超抗原

39. 免疫佐剂 佐剂—是非特异性的免疫增强剂，有些物质与抗原一起或预先注入机体，可增强机体对该抗原的特异性免疫应答或改变免疫应答类型。 佐剂的种类： 1、微生物及其产物：如分枝杆菌（结核杆菌、卡介 苗） 短小棒状杆菌、白日咳杆菌、革 兰氏阴性菌的内毒素。 2、无机化合物：氢氧化铝、明矾等 3、合成佐剂：如双链多聚肌胞苷酸（polyI:C) 4、油剂：如弗氏佐剂、矿物油、植物油

40. 弗氏不完全佐剂（IFA) 石蜡油+羊脂 弗氏佐剂 弗氏完全佐剂 (CFA) 石蜡油+羊毛脂 + 卡介苗 抗原和佐剂的比例为1：1，由于佐剂是油剂，加抗原后要充分混合成乳剂。

41. 佐剂的生物学作用： • 增加抗原的免疫原性，使无或微弱免疫原物质变成有效的免疫原。 • 提高抗体的滴度，提高初次免疫应答和再次免疫应答抗体的滴度。 • 改变抗体的类型，由产生IgM转变成IgG。 • 引起或增强迟发型超敏反应。

42. 佐剂的作用机制： • 改变抗原物理性状，延长抗原在体内存留的时间。 • 刺激单核巨噬细胞增强其对抗原的处理和递呈能力。 • 刺激淋巴细胞增生和分化，从而增强和扩大免疫应答的效应。

43. 丝裂原： • 是为植物种子中提取的糖蛋白以及细菌的代谢产物，是非特异的多克隆淋巴细胞激活剂。 • T、B细胞表面均表达多种丝裂原的受体。在体外实验中丝裂原可刺激静止的淋巴细胞转化为淋巴母细胞，表现为体积增大，胞浆增多，DNA合成增加，出现有丝分裂等变化。 • 实践中常用淋巴细胞对丝裂原刺激的反应，来检测机体免疫系统的功能状态。如：用PHA 或ConA 刺激的增生反应来测定T细胞功能：用 SPA的反应来测定人B细胞的功能：用PWM来测定机体体液免疫和细胞免疫功能。

44. 超抗原（Superantigen,SAg)： • 概念：超抗原由White等于1989年提出的，是一类由细菌外毒素和逆转录病毒蛋白构成的，能与多数T细胞结合并使其活化，极低浓度就能诱发最大的应答效应，类似丝裂原的作用。由于这类物质具有强大的刺激T细胞活化的能力，故称为超抗原。 • 超抗原的种类： • 外源性超抗原（某些细菌的外毒素） 金葡菌肠毒素A、B、C、D、E（staphylocccus enterotoxin ,SE) 葡萄球菌毒素休克综合征毒素1，TSST-1 链球菌致热外毒素A ~C 和M蛋白 关节炎支原体丝裂原（MAM) • 内源性超抗原（逆转录病毒蛋白） 小鼠内源性超抗原：小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白，又叫小鼠次要淋巴细胞刺激抗原（minor lymphocyte stimulating antigen,MLSA) 人内源性超抗原：人类免疫缺陷病毒蛋白

45. 超抗原的结合方式

46. 超抗原的特征： • 强大的刺激能力，较低浓度的超抗原（10-12克分子）就能使大量的T细胞活化，占T细胞库中的5%-20%。 • 不须抗原提呈细胞的处理，超抗原的一端和APC表面的MHC -Ⅱ分子结合，另一端可直接与TCR 链V区结合两端均为抗原结合沟槽的外侧，从而产生激活信号，使T细胞活化。 以完整的蛋白质分子递给T细胞。 • 与T细胞相互作用无MHC限制性，超抗原需要通过MHC-Ⅱ类分子呈递给T细胞，但T细胞的识别不受MHC限制性。 • 选择性结合TCR 链V区

47. 超抗原的生物学意义： 1、超抗原参与某些病理过程 2、超抗原与自身免疫性疾病 3、超抗原与免疫抑制 4、超抗原与肿瘤免疫