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1、第一章 免疫学概论 免疫 (immunity)机体识别 (区分 )自身成分和异己物质，产生一系列特定的应答过程，最后排除异物，对自身组织形成耐受，以维持内环境稳定的一种生理功能。 免疫的“中心法则”：识别自己与非己 一、免疫系统的基本功能 免疫系统的三大基本功能及表现 功能 正常表现 (有利 ) 异常表现（有害） 免疫防御 抗病原微生物的侵袭 超敏反应，易受感染或免疫缺陷病 免疫稳定 对自身组织成分的耐受，清除损伤和衰老细胞 自身免疫性疾病 免疫监视 清除突变或畸变细胞，防止细胞癌变，破坏病毒感染细胞 肿瘤或持续性病毒感染 免疫系统的两道防线 1.固有免疫（ innate immunity）又

2、称非特异性免疫或天然免疫。是个体出生时就具有的天然免疫，通过遗传获得，是机体在长期进化过程中逐渐建立起来的，其针对外来异物的范围广，不针对某个特定的异物抗原，反应迅速。包括： a.屏障结构：完整的皮肤、黏膜、血脑屏障、胎盘屏障 b.吞噬细胞：单核吞噬细胞和中性粒细胞 c.正常体液中的抗微生物物质：补体、溶菌酶 2.适应性免疫（ adaptive immunity）个体出生后在环境中受抗原刺激下，后天产生的，针对特定抗 原，有特异性，有免疫记忆性，反应缓慢。 表现方式：特异性免疫应答，包括 T、 B细胞、抗体等。 固有免疫和适应性免疫的比较 固有免疫 适应性免疫 获得形式 固有性（或先天性） 无

3、需抗原激发 获得性免疫 需接触抗原 发挥作用时相 早期、快速（数分钟 4天） 45天发挥效应 免疫原识别受体 模式识别受体 特异性抗原识别受体 由于细胞发育中基因重排产生多样性 免疫记忆 无 有，产生记忆细胞 举例 抑菌、杀菌物质，补体，炎症因子，吞噬细胞， NK细胞， NKT细胞 T胞（细胞免疫 效应 T细胞等） B细胞（体 液免疫 抗体） 第二章 免疫器官和组织 免疫系统由免疫器官和组织、免疫细胞（如造血干细胞、抗原提呈细胞、淋巴细胞、 NK 细胞、粒细胞、肥大细胞、红细胞等）及免疫分子（如免疫球蛋白、补体、各种细胞因子和膜分子等）组成。 免疫器官按其发生和功能不同，可分为中枢免疫器官和外

4、周免疫器官。 第一节 中枢免疫器官和组织 中枢免疫器官或称初级（一级）免疫器官，是各类血细胞和免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所。 中枢免疫器官包括骨髓和胸腺。鸟类的腔上囊（法氏囊）是 B细胞分化发育的场所。 一、骨髓 骨髓（ bonemarrow， BM）是各类血细胞和免疫细胞发生和成熟的场所，是机体重要的中枢免疫器官。 骨髓的功能 1. 各类血细胞和免疫细胞发生的场所 2. B细胞分化成熟的场所。 在骨髓中产生的各种淋巴细胞的祖细胞及前体细胞，一部分随血流进入胸腺，发育为成熟 T细胞；另一部分则在骨髓内继续分化为成熟 B细胞或自然杀伤细胞（ NK细胞）。成熟的 B细胞和 NK细胞随血液循

5、环迁移并定居于外周免疫器官。 3. 体液免疫应答发生的场所 在脾脏和淋巴结等外周免疫器官所发生的再次免疫应答，其抗体产生速度快，但持续时间相对较短；而在骨髓所发生的再次免疫应答，则持久 地产生大量抗体，成为血清抗体的主要来源。因此，骨髓既是中枢免疫器官，又是外周免疫器官。 二、胸腺 胸腺（ thymus）是 T细胞分化、发育、成熟的场所。 （一）胸腺的结构 1. 皮质 皮质区： 85%90%的细胞为未成熟 T细胞（即胸腺细胞），并有胸腺上皮细胞（ TEC）、巨噬细胞和树突状细胞（ DC）等。 深皮质区：主要为体积较小的胸腺皮质细胞。 2. 髓质 髓质内含有大量胸腺上皮细胞和疏散分布的较成熟的胸

6、腺细胞、单核 /巨噬细胞（ macrophage）和树突状细胞（ dendriticcell， DC）。 （二）胸腺微环境：由胸 腺基质细胞和细胞外基质构成。 胸腺实质主要由胸腺细胞和胸腺基质细胞（ TSC）组成。前者绝大多数为处于不同分化阶段的未成熟 T细胞；后者以胸腺上皮细胞为主，还包括巨噬细胞、 DC 及成纤维细胞等。 胸腺上皮细胞是胸腺微环境最重要的组分，这些细胞以两种方式参与胸腺细胞的分化。 1. 分泌细胞因子和胸腺肽类分子 胸腺上皮细胞分泌的胸腺肽类分子包括胸腺素、胸腺肽和胸腺生成素等，具有促进胸腺细胞增殖、分化和发育等功能。 2. 细胞 -细胞间相互接触 （三）胸腺的功能 1.

7、T细胞分化、成熟的场所（培育和输出成熟的 T细胞） 2. 免疫调节 (产生胸腺激 素 ) 3. 自身耐受的建立与维持 第二节 外周免疫器官 外周免疫器官或称次级（二级）淋巴器官，是成熟淋巴细胞（ T 细胞、 B 细胞）定居的场所，也是这些淋巴细胞针对外来抗原刺激后启动初次免疫应答的部位。 外周免疫器官包括淋巴结、脾和黏膜相关淋巴组织。 一、淋巴结（ lymphnode） (一 ) 淋巴结的结构 淋巴结的实质分为皮质区和髓质区两个部分 1.皮质区 A.浅皮质区：靠近被膜下为浅皮质区，是 B细胞定居的场所，称为非胸腺依赖区。在该区内，大量 B 细胞与巨噬细胞、滤泡树突状细胞聚集并形成初级淋巴滤泡（

8、 primarylymphoidfollicle） ,或称淋巴小结，主要含静止的初始 B细胞；受抗原刺激后，淋巴滤泡内出现生发中心 (GC)，称为次级淋巴滤泡，内含大量增殖分化的 B淋巴母细胞，后者可向内转移至淋巴结中心部髓质，分化为浆细胞并产生抗体。 B.浅皮质区与髓质之间的深皮质区又称副皮质区，是 T细胞定居的场所，称为胸腺依赖区。副皮质区有高内皮微静脉（ HEV）。 2.髓质区 髓质区由髓索和髓窦组成。 (二 ) 淋巴结的功能 1. T细胞和 B细胞定居的场所 2. 免疫应答发生的场所淋巴结是针对淋巴液中抗原的免疫应答场所 3. 参与淋巴细胞再循环 4. 过滤作用和清除异物 二、脾（ s

9、pleen） (一 )脾的结构 1.白髓：由动脉周围淋巴鞘、淋巴小结和边缘区构成。 中央动脉周围有厚层弥散淋巴组织，称为动脉周围淋巴鞘（ PALS），主要由密集的 T 细胞构成，也含有少量的 DC及巨噬细胞，为 T细胞区。在 PALS的旁侧有淋巴小结，又称脾小结，为 B细胞区，内含大量 B细胞及少量巨噬细胞和滤泡树突状细胞。 白髓与红髓交界的狭窄区域为边缘区，内含 T细胞、 B细胞和较多的巨噬细胞。 边缘窦是淋巴细胞由血液进入淋巴组织的重要通道。 2.红髓：由脾索和脾血窦构成 脾索为索条状组织，主要含 B细胞、浆细胞、 巨噬细胞和 DC。 脾索之间为脾血窦，其内充满血液。 脾索和脾血窦中的巨噬

10、细胞能吞噬和清除衰老的血细胞、抗原抗体复合物或其他异物，并具有抗原提呈作用。 （二）脾的功能 1.T细胞和 B细胞定居的场所 2.免疫应答发生的场所 3.脾是机体对血源性抗原产生免疫应答的主要场所。 4.脾是体内产生抗体的主要器官。 5.合成某些生物活性物质，如补体成分等。 6.过滤作用 三、黏膜相关淋巴组织（ MALT） 亦称黏膜免疫系统，主要指呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道黏膜固有层和上皮组织下散在的无被膜组织，可分为两种类型：带有生发中心 的器官化淋巴组织和弥散的黏膜淋巴组织。 MALT的功能 1. 参与黏膜局部免疫 2. 产生分泌性 IgA 第三节 淋巴细胞归巢与再循环 一概念 成熟淋巴细

11、胞离开中枢免疫器官后，经血液循环趋向性迁移并定居于外周免疫器官或组织的特定区域，称为淋巴细胞归巢。 淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官或组织间反复循环的过程称为淋巴细胞再循环。 二淋巴再循环的生物学意义 通过淋巴再循环： 1. 使体内淋巴细胞在外周免疫器官和组织的分布更趋合理 2. 淋巴组织可不断地从循环池中得到新的淋巴细胞得到补充，有助于增强整个机体的免疫功能 3. 带有各种特异性 抗原受体的 T细胞和 B细胞，增加了与抗原和 APC 接触的机会 4. 通过淋巴细胞再循环，使机体所有免疫器官和组织联系成为一个有机的整体 第三章 抗原 抗原（ antigen,Ag）是指能与 T细胞、 B淋巴细胞

12、的 TCR或 BCR结合，促使其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。 抗原一般具备两个重要特性： 1.免疫原性 (immunogenicity)，即抗原刺激机体产生免疫应答，诱导产生抗体或致敏淋巴细胞的能力 2.抗原性 (antigenicity),即抗原与其所诱导产生的抗体或致敏淋 巴细胞特异性结合的能力。 同时具有免疫原性和抗原性的物质称免疫原，又称完全抗原，即通常所称的抗原，如大多数蛋白质类抗原。 单独存在时仅具备抗原性的物质，称为不完全抗原，又称半抗原，如多糖、类脂、某些药物等。 具有免疫原性的物质均同时具备抗原性，即均属完全抗原。 半抗原 +载体完

13、全抗原（载体：与半抗原结合后使其具有免疫原性的物质） 能诱导变态反应的抗原又称为变应原（ allergen） 可诱导机体产生免疫耐受的抗原又称为耐受原（ tolerogen） 第一节 抗原的异物性与特异性 抗原免疫原性的本质是异 物性 一异物性：是指抗原与自身成分相异或未与宿主胚胎期的免疫细胞接触过。 异物即非己的物质。一般来说，抗原与机体之间的亲缘关系越远，组织结构差异越大，异物性越强，其免疫原性就越强。 抗原的来源： 1.异种物质； 2.同种异体物质（ ABO血型抗原、白细胞表面组织相容性抗原）； 3.自身组织： a.修饰或改变 b胚胎期未与免疫活性细胞充分接触 二特异性 抗原的特异性是指

14、抗原刺激机体产生免疫应答及其与应答产物发生反应所显示的专一性，即某一特定 1.抗原表位的概念 抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，称为 抗原表位（ epitope），又称抗原决定簇。它是与 TCR、 BCR或抗体特异性结合的基本结构单位。 抗原分子上能与抗体分子结合的抗原表位的总数称为抗原结合价。一个半抗原相当于一个抗原表位，仅能与一个抗体分子的一个结合部位结合。 2.抗原表位的类型 根据抗原表位的结构特点，可将其分为顺序表位和构象表位。前者是由连续性线性排列的短肽构成，多存在于抗原分子内部，又称为线性表位；后者指短肽或多糖残基在空间上形成特定的构象，多位于抗原分子内部，又称为非线性表位。

15、 T细胞表位和 B细胞表位的特性比较 T细胞表位 B细胞表 位 识别表位受体 TCR BCR MHC分子参与 必需 无需 表位性质 主要是线性短肽 天然多肽、多糖、脂多糖、有机化合物 表位大小 812个氨基酸（ CD8+T细胞） 1217个氨基酸（ CD4+T细胞） 517 个氨基酸，或 57个单糖、核苷酸 表位类型 线性表位 构象表位或线性表位 表位位置 抗原分子任意部位 抗原分子表面 特点 与蛋白质分子结构及肽段位置无关 具有构象依赖性 3.影响抗原特异性的因素： 抗原表位的性质、数目、位置和空间构象决定着抗原表位的特异性。 4.表位 -载体作用 在人工抗原中，表位（半抗原）为简单的有机化

16、学分子，与蛋白质载体偶联后，可诱导出抗半抗原抗体。 在免疫应答中， B 细胞识别半抗原，并提呈载体中的抗原表位给 CD4+T 细胞， Th 细胞识别载体表位，这样载体就可把特异 T细胞和 B细胞连接起来（ T-B桥联）， T细胞才能激活 B细胞。 在天然抗原中，常同时存在 T细胞及 B细胞表位，因此，可同时活化 T细胞和 B细胞。 5.共同抗原表位与交叉反应 不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位，称为共同抗原表位。 一种抗体或致敏淋巴细胞具有相同或相似表位的不同抗原的反应，称为交叉反应。 第二 节 影响抗原诱导免疫应答的因素 一、抗原分子的理化性质 1.化学性质：蛋白质的免疫原性最强，是良好

17、的抗原。 2.分子量大小 抗原的分子量一般在 10 千道尔顿（ kD）以上。一般来说，抗原的分子量越大，含有抗原表位越多，结构越复杂，免疫原性越强。大于 100kD 的为强抗原，小于 10kD 的通常免疫原性较弱，小于 4kD的无免疫原性。 3.结构的复杂性：结构越复杂，免疫原性越强 4.分子构象：抗原分子的空间构象很大程度上影响抗原的免疫原性。 5.易接近性（ accessibility）是指抗原表位被淋巴细胞抗原受体所能接 近的难易程度。抗原氨基酸残基的位置和间距决定了该抗原的免疫原性。 6.物理状态：一般聚合状态的蛋白质较其单体有更强的免疫原性；颗粒性抗原的免疫原性强于可溶性抗原。 二宿

18、主方面的因素 1.遗传因素 机体对抗原的应答是受遗传（基因）控制的。不同遗传背景的小鼠对特定抗原的应答能力不同。个体遗传基因不同，对同一抗原的免疫应答与否及应答的程度也不同。 2.年龄、性别及健康状态 3.亲缘关系：抗原与被免疫宿主之间的遗传关系越远，免疫原性越强。 三抗原进入机体的方式 抗原进入机体的数量、途径、次数、两次免疫的间隔时间 以及免疫佐剂的应用和佐剂类型等都明显影响机体对抗原的应答。 第三节 抗原的种类 一、根据诱生抗体时需否 Th细胞参与分类 1.胸腺依赖性抗原（ TD-Ag）此类抗原刺激 B细胞产生抗体时依赖于 T 细胞辅助，故又称 T细胞依赖性抗原。绝大多数蛋白质抗原均属

19、TD-Ag。 2.胸腺非依赖性抗原（ TI-Ag）该类抗原刺激机体产生抗体时无需 T 细胞的辅助，又称 T细胞非依赖性抗原。 TI-Ag可分为 TI-1Ag和 TI-2Ag。 TI-1Ag具有 T细胞多克隆激活作用，成熟或未成熟 B 细胞均可对其产生应答； TI-2Ag 表面含多个重复 B 细胞表位，仅能刺激成熟 B细胞。 TD-Ag 与 TI-Ag 的特性比较 TD-Ag TI-Ag 组成 B细胞和 T细胞表位 重复 B细胞表位 T细胞辅助 必需 无需 免疫应答类型 体液免疫和细胞免疫 体液免疫 抗体类型 多种 IgM 抗体免疫记忆 有 无 举例 细菌脂多糖（ LPS）等 肺炎球菌荚膜多糖、

20、聚合鞭毛素等 二根据抗原与机体的亲缘关系分类 1.异嗜性抗原（ heterophilicantigen）为一类与种属无关，存在于人、动物及微生物之间的共同抗原，又名 Forssman抗原。 2.异种抗原 （ xenogenicantigen）指来自于另一物种的抗原性物质。 3.同种异型抗原（ allogenicantigen）指同一种属不同个体间所存在的抗原，亦称同种抗原或同种异体抗原。常见的人类同种异型抗原有血型（红细胞）抗原和组织相容性抗原（人主要为 HLA）。 4.自身抗原 (autoantigen)在正常情况下，机体对自身组织细胞不会产生免疫应答，即自身耐受。在特殊情况下，可诱导特异性

21、免疫应答的自身成分称为自身抗原。常见隐蔽性自身抗原和修饰性自身抗原。 5.独特型抗原（ idiltypicantigen） TCR、 BCR 或 Ig的 V区所具有的独特的氨基酸顺序和空间构型，可诱导机体产生相应的特异性抗体，这些独特的氨基酸序列所组成的抗原表位称为独特型（ idiotype,Id） Id所诱生的抗体（即抗抗体，或称 Ab2）称抗独特型抗体 (AId) 三根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类 1.内源性抗原 指在抗原提呈细胞内新合成的抗原，如病毒感染细胞合成的病毒蛋白、肿瘤细胞内合成的肿瘤抗原等。此类抗原在细胞内加工处理为抗原短肽，与 MHC-I类分子结合称复合物，可被 CD8

22、+T细胞的 TCR识别。 2.外源性抗原 指并非由抗原提呈细 胞（ APC）合成，而是来源于 APC 外的抗原。抗原提呈细胞可通过胞噬、胞饮和受体介导的内吞等做哦那个摄取外源性抗原（如蛋白质抗原、吞噬的细胞或细菌等），需经加工为抗原短肽后，与 MHC-类分子结合为复合物，可被 CD4+T 细胞的 TCR所识别。 第四节 非特异性免疫刺激剂 一 .超抗原 某些物质只需要极低浓度（ 1-10ng/ml） 即可激活 2%-20%T 细胞克隆，产生极强的免疫应答，这类抗原被称为超抗原（ superantigen,SAg） 二佐剂 预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应 答类

23、型的非特异性免疫增强物质，称为佐剂（ adjuvant） ,包括生物性物质、无极化合物、人工合成物质和矿物油等。 弗氏完全佐剂（ CFA）和弗氏不完全佐剂（ IFA）是目前动物实验中最常用的佐剂。 FCA可协助抗原刺激机体产生体液和细胞免疫应答，但不适于人体使用； IFA仅可协助抗原刺激机体产生抗体应答。 铝盐是人用疫苗常用的佐剂。 三丝裂原 丝裂原（ mitogen） 亦称有丝分裂原，由于其与淋巴细胞表面的相应受体结合，次级静止淋巴细胞转化为淋巴母细胞和有丝分裂，激活某一类淋巴细胞的全部克隆，被认为是一种非特异性的 淋巴细胞多克隆激活剂。 主要有： ConA(刀豆蛋白 A)、 PHA（植物血

24、凝素）、 PWM(商陆丝裂原 )、 LPS（脂多糖）、SPA（葡萄球菌蛋白 A） 第四章 免疫球蛋白 抗体（ antibody,Ab）是介导体液免疫的重要效应分子，是 B 细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的糖蛋白，主要存在于血清等体液中，通过与相应抗原特异性结合，发挥体液免疫功能。 免疫球蛋白（ immunoglobulin,Ig）具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。免疫球蛋白可分为分泌型（ sIg）和膜型 (mIg)，前者主要存在于血液 及组织液中，具有抗体的各种功能；后者构成 B细胞膜上的抗原受体。 免疫球蛋白和抗体的比较 免疫球蛋白是结构概念，抗体是生物学功能概念。所有抗体

25、均为免疫球蛋白，但有些免疫球蛋白并不具有抗体功能。 第一节 免疫球蛋白的结构 一免疫球蛋白的基本结构 单体免疫球蛋白分子基本结构呈“ Y”字型，由两条相同的重链和两条相同的轻链藉二硫键连接而成。 （一）重链和轻链 任何一类天然免疫球蛋白分子均含四条多肽链，其中，分子量较大的称为重链（ H链），而分子量较小的称为轻链（ L 链）。同一天然免疫球蛋白分子中的两条 H 链和两条 L 链 的氨基酸组成完全相同。 1. 重链：由 450550个氨基酸残基组成。 根据各类免疫球蛋白重链恒定区的氨基酸组成和排列顺序的不同（抗原性），可将免疫球蛋白分为五类或五个同种型，即 IgM、 IgD、 IgG、 IgA

26、和 IgE，其相应的重链分别为链、链、链、链和链。 根据同一类免疫球蛋白铰链区氨基酸组成和重链二硫键的数目、位置不同，将同一类免疫球蛋白分为不同的亚类。如人 IgG 可分为 IgG1-IgG4;IgA 可分为 IgA1 和IgA2。 IgM、 IgD和 IgE尚未发现有亚型。 2. 轻链：由 214个氨基酸残基构成。 轻链有两 种，分别为链和链，据此可将 Ig 分为两型，即型和型。 （二）可变区和恒定区 免疫球蛋白轻链和重链中靠近 N 端氨基酸序列变化较大的区域称为可变区（ V 区），分别占轻链和重链的 1/4和 1/2;而靠近 C端氨基酸序列相对稳定的区域，称为恒定区（ C区）。 1.可变区

27、 重链和轻链的 N 端约 110 个氨基酸为可变区。 V区存在三个高变区（ HVR）和四个骨架区（ FR） VH 与 VL 的高变区受链内二硫键的作用而折叠成特定的空间构型供抗原表位互补结合，称为互补决定区（ CDR），有三个，其中 CDR3 的变化程度更高。 骨架区 FR的作用是稳定 CDR的空间结构以利于 Ig与抗原表位大的精细结合。 VH 与 VL 的 3 个 CDR 共同组成 Ig 的抗原结合部位，决定着抗体的特异性，负责识别及结合抗原，从而发挥免疫效应。 IgV区高变区 =Ig与抗原结合的 CDR区 =Ig的独特型表位 （结构特点）（功能特点）（抗原性质特点） 2.恒定区 重链和轻链

28、的恒定区分别称为 CH和 CL，不同类 IgCH的长度不一。 同一种属的个体，所产生针对不同抗原的同一类别 Ig，尽管其 V 区各异，但其 C 区氨基酸组成和排列顺序比较恒定，其免疫原性相同。 针对不同抗原的人 IgG抗 体，它们的 V区不同，所以只能与相应的抗原发生特异性结合，但 C区是相同的，均含链，因此抗 IgG抗体（第二抗体）均能与之结合。针对同一抗原表位的人 IgG 和 IgM 抗体，它们的 V 区是相同的，所以均能与该抗原特异性结合，但 C区是不同的，分别为链和链。 （三）铰链区 铰链区位于 CH1与 CH2之间，含有丰富的脯氨酸，易伸展弯曲，有利于两臂 IgV区同时结合两个抗原表

29、位。 铰链区易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。 五类 IgG的铰链区不尽相同， IgM和 IgE无铰链区。 （四）结构域 Ig 分子的两条重链和两条轻链都可折叠为数 个球形结构域，每个结构域一般具有其相应的功能。 VH和 VL：与抗原特异性结合 CL和 CH1：某些同种异型遗传标记 IgG的 CH2、 IgM的 CH3：有 C1q结合点，可通过经典途径激活补体 IgG的 CH2：通过胎盘（唯一一个） CH3/CH4:与不同细胞表面的 FcR结合，表现不同的生物学效应 二免疫球蛋白的其他成分 （一 ） J链 J 链是一富含半胱氨酸的多肽链，由浆细胞合成，主要功能是将单体 Ig 分子连接为二聚体或多

30、聚体。 2 个 SIgA单体由 J链连接形成二聚体， 5个 IgM单体由二硫键相互连接，并通过二硫键与 J链连接 形成五聚体。 血清型 IgA、 IgG、 IgD和 IgE常为单体，无 J链。 （二）分泌片 分泌片又称分泌成分，是分泌型 IgA分子上的一个辅助成分，为一种含糖的肽链，由黏膜上皮细胞合成和分泌，并结合于 IgA二聚体上，使其称为分泌型 IgA(SIgA)，并一起被分泌道黏膜表面。 作用：分泌片具有保护分泌型 IgA 的铰链区免受蛋白水解酶降解的作用，并介导 IgA二聚体从黏膜下通过黏膜等细胞转运到黏膜表面。 三免疫球蛋白的水解片段 木瓜蛋白酶和胃蛋白酶是最常用的两种免疫球蛋白水解

31、酶。 （一）木瓜蛋白酶水解片段 木瓜蛋白酶水 解 IgG的部位是在铰链区二硫键连接的两条重链的近 N 端，可将 Ig裂解为 2个完全相同的 Fab段和 1个 Fc 段。 Fab段即抗原结合片段。一个 Fab片段为单价，可与抗原结合但不发生凝集反应或沉淀反应。 Fc段即可结晶片段 .Fc段无抗原结合活性，是 Ig与效应分子或细胞相互作用的部位。可结合细胞表面的 Fc 受体，异种间免疫表现出的抗原性质主要存在于 Fc 段。 （二）胃蛋白酶水解片段 胃蛋白酶作用与铰链区二硫键所连接的两条重链的近 C 端，水解 Ig 后可获得 1 个F(ab )2片段和一些小片段 pFc . F(ab )2 片段为

32、双价，与抗原结合可发生凝集反应和沉淀反应。 pFc 最终被降解，无生物学作用。 第二节 免疫球蛋白的异质性 免疫球蛋白的异质性可表现为： 1.不同抗原表位刺激机体所产生的不同类型的免疫球蛋白分子，其识别抗原的特异性不同，其重链类别和轻链型别也有差异； 2.不同抗原表位诱导的同一类型的免疫球蛋白，其识别抗原的特异性不同。 导致免疫球蛋白异质性的因素包括内源性因素和外源性因素。 一 .免疫球蛋白的类型 二外源因素所致的异质性 免疫球蛋白的多样性 抗原表位诱导机体产生的特异性抗体包括针对各种抗原表位的许多不同抗 原特异性的抗议，以及针对同一抗原表位的不同类型的抗体。 三内源因素所致的异质性 免疫球蛋

33、白的血清型 免疫球蛋白的血清型：将免疫球蛋白作为抗原在异种、同种异体或自身体内进行免疫，均能诱导机体发生免疫应答，产生相应的抗体，这些抗体可用血清学方法进行检测，因此称为免疫球蛋白的血清型。 （一）同种型：是同一种属所有个体免疫球蛋白分子共有的抗原特异性标志，为种属型标志，存在于 Ig 的 C 区。 （二）同种异型：是同一种属不同个体间 Ig 分子所具有的不同抗原特异性标志，为个体型标志，主要存在于 Ig的 C区。 （三）独特型：是 每个免疫球蛋白分子所特有的抗原特异性标志，存在于 V区。 第三节 免疫球蛋白的功能 一 .IgV区的功能 识别并特异性结合抗原是免疫球蛋白分子的主要功能，执行该功

34、能的结构是免疫球蛋白V区，其中 CDR在识别和结合特异性抗原中起决定性作用。 Ig结合抗原表位的个数称为抗原结合价。单体 Ig可结合 2个抗原表位，为双价；分泌型 IgA为 4价；五聚体 IgM 理论上为 10价，但一般只能结合 5个抗原表位，故为 5价。 二 IgC区的功能 （一）激活补体 IgM、 IgG1和 IgG3激活补体系统的能力较强， IgG2较弱。通常， IgD不 能激活补体。 （二）结合 Fc段受体 IgG、 IgA和 IgE抗体，可通过其 Fc段与表面具有相应受体的细胞结合，产生不同的生物学作用。 调理作用（ opsonization） 指抗体如 IgG(特别是 IgG1和

35、IgG3)的 Fc 段与中性粒细胞、巨噬细胞上的 IgGFc受体结合，从而增强吞噬细胞的吞噬作用。 抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ ADCC）指具有杀伤活性的细胞如 NK 细胞通过其表面表达的 Fc 受体 (FcR)识别包被于靶抗原（如细菌或肿瘤细胞）上抗体的 Fc 段，直接杀伤靶细胞。 介导 I型超敏反应 (三 )穿过胎盘和黏膜 在 人类， IgG是惟一能通过胎盘的免疫球蛋白。 分泌型 IgA 可通过呼吸道和消化道的黏膜，是黏膜局部免疫的最主要因素。 SIgA 还可经初乳传递给婴儿。 总结免疫球蛋白的功能： 1.识别并特异性结合相应抗原，发挥中和作用、清除病原微生物或者导致免疫病理损伤；

36、2.激活补体； 3.结合 Fc受体，发挥调理作用、 ADCC作用或者介导 I型超敏反应； 4.穿过胎盘或黏膜； 5免疫调节作用。 参与自然被动免疫的两种抗体： IgG和 IgM 第四节 各类免疫球蛋白的特性与功能 一 .IgG 是血清和胞外液中含量最高的 Ig,，约占 血清总 Ig的 75%80%。 半寿期约 2023天，是再次免疫应答产生的主要抗体，其亲和力高，在体内分布广泛，具有重要的免疫效应，是机体抗感染的“主力军”。 IgG13的 CH2能通过经典途径活化补体，发挥调理作用、 ADCC作用等。 以单体形式存在，根据链的抗原性可分为 4个亚类是唯一一个能通过胎盘的抗体，在新生儿的抗感染中

37、有重要作用。某些自身抗体也属于 IgG，如抗核抗体能引发 /型超敏反应。 二 IgM 半衰期较短（可用于感染的早期诊断），具有强大的杀菌、激活补体、免疫调理和凝集作用，膜结合型 mIgM 为 单体，表达于 B 细胞表面，构成 BCR，分泌型 IgM 为五聚体，是分子量最大的 Ig，称为巨球蛋白，主要存在于血液中，具有很强的抗原结合能力。 天然的血型抗体为 IgM。 IgM是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体，脐带血 IgM升高提示胎儿有宫内感染。也是初次体液免疫应答中最早出现的抗体。 三 IgA IgA有血清型和分泌型两型。 血清型为单体，主要存在于血清中，可介导 ADCC效应，参与抗寄生虫免

38、疫；分泌型 (SIgA)为二聚体，由 J 链连接，含由上皮细胞合成的 SP。 SIgA 是外分泌液总的主要抗体类别，参与黏膜局部免疫， 在局部抗感染中发挥重要作用。因而可从母亲初乳中获得 SIgA，为一重要的自然被动免疫。 四 IgD 为单体，可分为两型：血清 IgD的生物学功能尚不清楚；膜结合型 IgD(mIgD)构成 BCR，是 B 细胞分化发育成熟的标志，未成熟 B 细胞仅表达 mIgM,成熟 B 细胞可同时表达 mIgM 和mIgD,称为初始 B细胞；活化的 B细胞或记忆性 B细胞其表面的 mIgD逐渐消失，仅表达 mIgM. 五 .IgE 主要由黏膜下淋巴组织中的浆细胞分泌。 IgE

39、的重要特征为亲细胞抗体，其 CH2和 CH3结构域可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力 Fc R结合，当结合再次进入机体的抗原后可引起 I型超敏反应。 IgE可能与机体抗寄生虫免疫有关。 第五节 人工制备抗体 一 .多克隆抗体：不同克隆的 B细胞针对不同抗原表位所产生的多种特异性抗体。 体内多个 B细胞克隆被激活，产生的抗体中实际上含有针对多种不同抗原表位的免疫球蛋白，是为多克隆抗体（ pAb）。 获得多克隆抗体的途径：动物免疫血清、恢复期病人或免疫接种人群。 优势：作用全面，具有中和抗原、免疫调理、介导补体依赖的细胞毒作用（ CDC）、 ADCC等重要作用，来源广泛，容易制备。 缺点：特异

40、性不高、易发生 交叉反应，也不易大量制备，应用受限。 二单克隆抗体 一个 B细胞克隆针对一个抗原表位所产生的一种特异性抗体，是为单克隆抗体（ mAb） 优点：结构均一，纯度高，特异性强，效价高，少或无血清交叉反应，制备成本低 缺点：鼠源性对人有较强的免疫原性 三基因工程抗体 借助 DNA重组技术和蛋白质工程技术，按研究者的意图在基因水平上对免疫球蛋白进行切割、拼接或修饰后导入受体细胞进行表达，获得的新型抗体分子。 优势：解决了抗体的鼠源性问题。 单克隆抗体和多克隆抗体的比较 pAb mAb 特异性 低 高 均一性 无 由 第五章 补体系统 第一节 补体概述 补体（ complement,C）是

41、正常存在于人或脊椎动物血清、组织而和细胞膜表面的一组被激活后具有酶活性的蛋白质，在机体的免疫系统中担负抗感染和免疫调节作用，并参与免疫病理反应。 补体不耐热，是抗体发挥溶细胞作用的重要补充条件。 （一）补体系统的组成 补体系统由补体固有成分、补体受体、血浆及细胞膜补体调节蛋白等蛋白组成。 1.补体固有成分：是指存在于血浆或体液中、构成补体基本组成的蛋白质。 包括： a.经典激活途径的 C1q、 C1r、 C1s、 C2、 C4； b.旁 路激活途径的 B 因子、 D 因子和备解素（ P 因子）； c.甘露糖结合凝集素途径（ MBL 途径）的 MBL、 MBL相关丝氨酸蛋白酶（ MASP）； d

42、.补体活化的共同组分 C3、 C5、 C6、 C7、 C8、 C9. 2.补体调节蛋白 3.补体受体（ CR）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。 （二）补体的命名 参与经典途径的固有成分依次命名为 C1、 C2、 C3C9. 补体旁路途径成分分别为 B因子、 D因子、 H因子、 I因子、 P因子。 具有酶活性的补体分子或复合物，均在其上以横线表示之 。 补体在活化过程中被裂解为若干片段，分别以该补体成分后缀以英文小写字母而命名。如 C3a/C3b、 C5a/C5b 等。其中 a表示小片段， b表示大片段。 （三）补体的生物合成 补体的理

43、化性质 1.均为糖蛋白，对温度、酸、碱、紫外线、机械震荡、蛋白酶、乙醇等敏感。 常用灭活条件为 56 30min 应保存在 -20 2.血清中补体含量相对稳定：各组分含量不一，分子量大小不一（ C1q 最大， D 因子最小） 3.不同种属动物血清补体含量存在差异 4.肝细胞、巨噬细胞是产生补体的主要细胞 第二节 补体激活 补体级联反 应：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活化，并表现出各种生物学活性的过程。 （一）经典激活途径 经典激活途径（ classicalpathway）由抗原 -抗体复合物结合 C1q启动激活的途径。 1.参与的补体成分 识别单位 C1(

44、C1q、 C1r、 C1s)，活化单位 C4、 C2、 C3，攻膜复合物 C5C9， Ca2+、 Mg2+。 2.激活物 特异性抗体 (IgM或 IgG1、 IgG2、 IgG3)与相应抗原结合所形成的免疫复合物（ IC）。 3.激活条件 每个 C1 分子须同时与两个或两个以上补 体结合位点结合。 4.活化过程 A识别阶段：即 C1识别免疫复合物 (IC)而活化形成 C1酯酶的阶段。 C1活化： a.Ca2+存在； b.C1同时与两个或两个以上的补体结合位点结合（ 2个 IgG或 1个 IgM）； c.C1q对 Ig 的亲和力不同： IgMIgG(IgMIgG3IgG1IgG2)； d.活化的

45、 C1s具有丝氨酸蛋白酶活性，即 C1酯酶，其底物是 C4 和 C2。 B活化阶段：形成 C3、 C5 转化酶 补体激活的经典途径 (二 )旁路激活途径 旁路激活途径（ alternativepathway） 又称替代激活 途径，其不依赖于抗体，而由微生物或外源异物提供接触表面直接激活 C3。即在一定条件下，不经 C1、 C4、 C2途径，直接激活 C3，再顺序完成 C5-C9激活的过程。 1.激活物 为补体提供保护性环境和接触表面的成分，如某些细菌的细胞壁成分、革兰阴性菌的内毒素、酵母多糖葡聚糖等。 2.参与成分 C5-C9、 B因子、 D 因子、 P因子及 Mg2+ （三） MBL激活途径

46、 MBL途径（ MBLpathway） 是由甘露糖结合凝集素（ MBL）结合至细菌启动激活的途径。 1.主要激活物：含 N氨基半乳糖或甘露糖残基的病原微生物（病原体甘露 糖残基） 2.主要参与成分：甘露糖结合凝集素（ MBL）、 MBL 相关的丝氨酸蛋白酶（ MASP）、 C4、C2、 C3、 C5-C9、 Ca2+、 Mg2+ MBL激活途径 （四）补体激活的共同终末过程 形成 C5b6789n复合物，即攻膜复合物（ MAC）。 插入细胞膜的 MAC 通过破坏局部磷脂双层而形成“渗漏斑”，或形成穿膜的亲水性孔道，最终导致细胞崩解。 （五）三条补体激活途径的特点 1.经典途径： a.激活物主要

47、是由 IgG或 IgM结合膜型抗原或游离抗原所形成的免疫复合物（ IC）， C1q识别抗原抗体结合物是该途径的起始步 骤； b.C3转化酶和 C5 转化酶分别是 C4b2b和 C4b2b3b； c.其启动有赖于特异性抗体产生，故在感染后期（或恢复期）才能发挥作用，或参与抵御相同病原体再次感染机体。 2.旁路途径： a.“激活物”是细菌、真菌或病毒感染细胞等，直接激活 C3； b.C3转化酶和 C5 转化酶分别是 C3bBb和 C3bnBb; c.存在正反馈放大环； d无需抗体存在即可激活补体，故在感染早期或粗次感染即可发挥作用 3凝集素途径： a.激活物质非常广泛，主要是多种病原微生物表面的

48、N 氨基半乳糖或甘露糖，由 MBL识别； b.除识别 机制有别于经典途径外，后续过程基本相同； c.对经典途径和旁路途径具有交叉促进作用； d.无需抗体参与即可激活补体，可在感染早期或对未免疫个体发挥抗感染效应。 补体三条激活途径的比较 比较项目 经典途径 MBL途径 旁路途径 主要激活物 IC 病原体甘露糖 细菌脂多糖等 参与成分 C1-9、 Ca2+、 Mg2+ MBL、 MASP、 C4、Ca2+、 Mg2+ C3、 C5-9、 Mg2+、B、 P、 D因子 C3转化酶 C5转化酶 作用 在抗体形成后发挥作用，参与特异性免疫应答 在感染早期即发挥作 用，参与非特异性免疫应答 在感染早期即

49、发挥作用，参与非特异性免疫应答 第六章 细胞因子 细胞因子（ cytokine,CK） 由机体多种细胞合成分泌的具有多种生理活性并参与病理反应的小分子可溶性蛋白质，通过结合细胞表面的相应受体发挥作用。 按产生 CK 的细胞分类：淋巴因子、单核因子、其他细胞产生的 CK 第一节 细胞因子的共同特点 1.特点 产生分泌特点： 1.多为小分子多肽或糖蛋白 2.细胞因子产生具有多源性 3.细胞因子产生具有多向性 4.细胞仪子的分泌是一个短时自限的过程 生物学作用特点： 1.量微而 活性强 2.作用方式：旁分泌、自分泌、内分泌 3.生物学效应的复杂性：多效性、重叠性、拮抗性、协同性、网络性 第二节 细胞因子的分类 1.白细胞介素（ IL）由白细胞、单核吞噬细胞等产生 作用：介导白细胞间相互作用，调节细胞的生长分化 2.干扰素（ IFN）是具有干扰病毒感染和复制功能的细胞因子。 可分为两型：型干扰素包括