緒論第一章免疫系統

1、動 物 免 疫 學,主講：許蘭菊 教授 理論：30學時實驗：10學時,,緒 論,一、免疫的概念 免疫是機體識別和清除非自身的大分子物質，從而保持機體內外環(huán)境平衡的生理學反應。（一）免疫的基本特性 1、識別自身和非自身（recognition of self and nonself） 2、特異性（specificity） 3、免疫記憶（immunological memory）,（二）免

2、疫的基本功能 1、抵抗感染（defence） （1）免疫功能正常時，能充分發(fā)揮對病原微生物感染的 抵抗力。 （2）但當免疫異?？哼M時，反而導致傳染變態(tài)反應。 （3）免疫狀態(tài)低下或免疫功能不全時往往引起反復感染 或免疫缺陷。 2、自身穩(wěn)定（homeostasis） （1）正常時不斷清除體內衰老死亡的細胞。 （2）機能異常亢進，就會引起自身免

3、疫病。 3、免疫監(jiān)視 (immune surveillance) （1）嚴密監(jiān)視腫瘤細胞的出現，在其細胞出現前消滅之。 （2）免疫功能降低或受到抑制易出現臨床腫瘤。,緒 論,（三）免疫的辨證觀 1、免疫是一個動態(tài)過程，有初次免疫應答和再次免疫應答。 2、免疫應答分體液免疫和細胞免疫，兩者相互協作、相互制約，不可分割。 3、免疫應答受神經-激素的

4、調節(jié)作用。 4、免疫有兩面性，防御反應的同時往往伴隨有害的病理過程，對機體有利有弊。因此要充分利用和發(fā)揮其有利的一面，抑制和清除其有害的一面。,緒 論,二．免疫學的發(fā)展簡史（一）免疫學的誕生 Jenner(1798) 種牛痘防天花（二）免疫學的開拓 1、種痘法后約80年,Pasteur(1881-1885) 制備弱毒疫苗成功。 2、首創(chuàng)死菌苗（1886）。 3、Koch 奠定

5、免疫學基礎。（三）免疫學的發(fā)展和分支學科的形成 1、免疫生物學（immunobiology） 動物產生抗體不限于對病原微生 物,而是一種對異種蛋白的普遍的生物學反應。 2、免疫血清學（immunoserology） 血清中的抗體在體外與抗原結合后也能引起多種免疫反應。 3、免疫化學（immunochemistry） 從化學的角度來研究抗原抗體的各種特性和免疫反應的化學機理，如用基因工程技術制造人造疫苗,

6、緒 論,（四） 免疫技術的進展 1、免疫檢測技術: 免疫熒光、免疫酶、放射免疫均被稱為免疫血清學的三大標記。 2、單克隆抗體 : 1975年，Kohler 和Milstein 成功研制出單克隆抗體。 3、基因工程抗體: 將單克隆抗體重鏈和輕鏈基因克隆后，在大腸桿菌或其他系統表達，構建成重組抗體。 4、生物技術疫苗: 如人工合成肽疫苗、基因工程疫苗、抗獨特性抗體疫苗

7、等。,緒 論,三．免疫學的應用（一）在醫(yī)學和獸醫(yī)學上的應用 主要應用于各類疾病的診 斷、預防和治療。 1、血清學和免疫學診斷 （1）傳染病診斷 （2）腫瘤診斷 （3）輸血和組織移植時，血型和組織相容抗原的鑒定 （4）法醫(yī)上的親子鑒定、血痕鑒別 （5）早期妊娠診斷 2、免疫預防和治療 （1）許多畜禽烈性傳染病靠疫苗得已控制 （2）抗血清用于緊急預防和

8、治療,緒 論,（二）在農業(yè)和生物科學上的應用 1、生物活性物質的超微量測定 包括激素、酶、維生素、核酸衍生物等 2、物種鑒定 包括動物、植物和微生物的物種鑒定，品種間的親緣關系，血型鑒定等,緒 論,主要參考書1.王世若等. 現代動物免疫學(第二版). 吉林科學技術出版社. 長春. 20012.杜念興. 獸醫(yī)免疫學(第二版). 中國農業(yè)出版社. 北京. 19993.楊漢春. 動物免疫

9、學（第二版）. 中國農業(yè)出版社. 北京. 2003.84.陳慰峰. 醫(yī)學免疫學. 人民衛(wèi)生出版社. 北京. 20015.Ivan Roitt 等. 周光炎主譯.免疫學(第六版). 人民衛(wèi)生出版社. 北京. 20026.Ivan Roitt等 . 免疫學(英文原版). (第六版). 人民衛(wèi)生出版社. 北京. 2001,第一章 免疫系統,免疫系統概念： 免疫系統（immune system） 是機體執(zhí)行免疫功

10、能的組織機構，是產生免疫應答的物質基礎。它是在生物種系中發(fā)生和發(fā)育過程中逐步建立和完善的，由免疫器官、免疫細胞和免疫分子組成。,免疫器官,,,骨髓,,中樞免疫器官,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第一章 免疫系統,第一節(jié) 免疫器官一．中樞免疫器官（central immune organs）： 又稱一級免疫器官（primary immune organs），為誘導淋巴干細胞成為免疫活性

11、細胞，并將其輸送給外周免疫器官的場所。 （一）骨髓（bone narroy） 具有免疫和造血雙重功能，骨髓是產生各類淋巴細胞的前體細胞、巨噬細胞及各種血細胞的場所。,第一章 免疫系統,（二）胸腺（thymus） 1、各種動物胸腺大小及位置不同，但組織學上則基本相同。 2、來自骨髓的干細胞在胸腺內成為 T 細胞，被輸送至外周免疫器官，參與細胞免疫。 3、動物

12、老齡時可使胸腺發(fā)生生理退化，此外，嚴重營養(yǎng)不良、內分泌失調、微生物感染、藥物中毒、應激反應及免疫排斥也可導致胸腺萎縮退化，稱為意外退化，這些均可影響機體的細胞免疫功能，故應保護好胸腺。,第一章 免疫系統,（三） 法氏囊（bursa of fabricius） 位于禽類泄殖腔背側后上方，雞和火雞為球形，鴨、鵝則為柱狀盲囊。囊壁充滿淋巴組織。來自骨髓的多能干細胞，經血流進入法氏囊后，誘導分化成為 B 細胞，移至外周免疫

13、器官的非胸腺依賴區(qū)，參與體液免疫。哺乳動物沒有法氏囊，多數學者認為相當于法氏囊的功能由骨髓兼管。,第一章 免疫系統,二、外周免疫器官(periphercel immune organs)： 又稱二級免疫器官（secondary immune organs），是 T、B 細胞定居和對抗原刺激進行免疫應答的場所，富含捕獲和處理抗原的巨噬細胞和樹突狀細胞等。（一）淋巴結（lymph node）分皮質和髓質兩部分，其

14、內的淋巴細胞70%以上是 T 細胞。（二）脾臟（spleen）是體內最大的免疫器官，具有造血儲血和免疫雙重功能，其中B 細胞占60%，是產生抗體的主要基地。（三）骨髓 同時也是體內最大的二級淋巴器官，產生的抗體總量最大（70%）。（四）扁桃體（tonsil） 其表面上皮形成的隱窩周圍有許多淋巴小結和彌散淋巴組織。扁桃體是最易受病原異物侵害的部位，可以采取病料檢出病原，如豬瘟的熒光抗體免疫診斷。,第一章 免疫系統,（五）哈德爾氏

15、腺（Harder’s gland） 是禽類眼窩內分泌性腺體之一，T 細胞 B 細胞的平均比值為20：80，在幼雛免疫方面，能對弱毒疫苗發(fā)生強烈的應答反應，并且不受母源抗體的干擾，對于確保早期免疫效果有重要意義。（六）粘膜相關淋巴組織 (mucosa associated lymphoid tissue, MALT) 如腸道粘膜集合淋巴結、消化道、呼吸道和泌尿生殖道粘膜下層的許多淋巴小結和彌

16、散性淋巴組織，統稱為粘膜相關淋巴組織。,第一章 免疫系統,第一章 免疫系統,凡參與免疫應答或與免疫應答有關的細胞及其前身統 稱為免疫細胞（immunocyte），包括造血干細胞、淋巴細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞、粒細胞、肥大細胞、紅細胞等。 免疫細胞都屬于血細胞，所有血細胞都來源于造血干細胞（hemopoietic stem cell,HSC）。一、造血干細胞的特性（一）造血干細胞的起源

17、 哺乳動物的胚胎發(fā)育中期以后以及出生后，骨髓成為主要的造血場所。原始的造血干細胞是多能干細胞，具有自我更新和分化兩種重要的潛能，賦予機體在生命過程中始終保持造血能力。多能造血干細胞最初分化為定向干細胞，包括淋巴樣干細胞和髓樣干細胞等。,第一章 免疫系統,（二） 造血干細胞的表面標志 白細胞分化抗原和單克隆抗體技術的應用，為人和小鼠造血干細胞表面標志的研究及其分離純化提供了重要的理論和實驗依據。

18、 1、小鼠造血干細胞的主要表面標志：Thy-1low 、WGA+ 、Lin- 、c-Kit+ 和Sca-1+ 。 2、人的造血干細胞主要表面標志：CD和c-Kit(CD117)二、造血干細胞的分化（一）多能造血干細胞： 骨髓、胸腺造血微環(huán)境是造血干細胞發(fā)育分化的必要條件。在體外干細胞或祖細胞培養(yǎng)中，骨髓或胸腺基質細胞對于支持細胞的生長和促進分化起著關鍵作用。,第一章 免疫系統,（二）定向干

19、細胞及其分化 1、淋巴樣干細胞繼續(xù)分化為B細胞、T細胞和NK細胞，其中T細胞和NK細胞在發(fā)育早期共有一個前體。 2、髓樣干細胞已證實可繼續(xù)分化為具有產生紅細胞系、粒細胞系、巨噬細胞系、嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞，及紅細胞與血小板。其中中性粒細胞與單核-巨噬細胞在發(fā)育分化過程中共有一種前體細胞（圖1-2-1）,第一章 免疫系統,第一章 免疫系統,三、造血干細胞的研究熱點及其意義（一）造血干細胞的移

20、植已成為癌癥、造血系統疾病、自身免疫病和部分遺傳病的重要治療手段。臍帶血被認為是極具潛力的新的造血干細胞來源。（二）造血干細胞體外擴增與定向誘導分化。（三）與造血細胞相關的細胞治療與基因治療。,第一章 免疫系統,第三節(jié) 免疫活性細胞 在免疫應答的過程中，淋巴細胞起核心作用，對抗原反應有明顯的專一性，當接受抗原刺激后，則被活化、增殖、分化，發(fā)生特異性免疫應答，這類淋巴細胞稱為免疫活性細胞（immunocom

21、petent cell ,ICC）,第一章 免疫系統,一、T淋巴細胞 (thymus dependent lymphocyte)(一)T淋巴細胞的來源、分化和定居:定居: (1)淋巴結中胸腺依賴區(qū)占總數的75%; (2)外周血液中含量占總數的80-90%; (3)胸導管中最多,占95%以上。(二)T淋巴細胞的表面標志 1、表面抗原 （1）主要組織相容性復合體抗原 (MHC),第一章 免疫系統,（2）白細胞分

22、化抗原： 是白細胞的表面抗原,目前人有CD1-CD247個分化群。 開始時是用單抗研究處于不同發(fā)育階段的白細胞分化抗原,但此命名繁多,為了避免混亂，1982年第一屆國際人類白細胞分化抗原會議召開后，建議以分化群（cluster of differentiation, CD）命名。1989年將當時的六個細胞分組命名為78個分化群，即CD1、CD2 ……CD78，有的分化亞群再分為a、b、c等。

23、2000年于英國召開的第七屆國際人類白細胞分化抗原會議，建議分13個分組，即Tc、 Bc、髓樣細胞、活化細胞、血小板、Nkc、粘附分子、內皮細胞、細胞因子、紅細胞、樹突狀細胞、干細胞、凝集素。白細胞分化抗原擴增為CD1~CD247。如 T 細胞主要分化為抗原（見表1-3-1），其它見白細胞分化抗原一章介紹。,第一章 免疫系統,2、表面受體 （1）E受體 (eryphooyte function-associated antigen

24、-2, LFA-2) 臨床上常用此實驗檢測患者外周血液中的T細胞百分數,從而判定患者的細胞免疫功能狀態(tài)。E受體是一種糖蛋白。 （2）有絲分裂原受體(mitogen receptor) （3）T細胞抗原受體(T cell antigen receptor, TCR) （4）Fc受體(Fc receptor, FcR ) （5）細胞因子受體(cytokine receptor

25、, CKR) （6）麻疹病毒受體 （7）補體受體 (complement receptor ,CR),第一章 免疫系統,（三）T淋巴細胞的亞群及其功能1、按T細胞表型 (phenotype) 及功能區(qū)分亞群： (1) 細胞毒性T細胞（cytotoxic T cell, Tc或CTL）,也叫殺傷性T細胞（killer T cell,Tk）（2）抑制性T細胞（suppressor T cell,

26、 Ts）（3）輔助/誘導性T細胞(helper/inducer T lymphocytes, TH/ind)（4）遲發(fā)型超敏反應性T細胞（delayed type hypersensitivity T cell,TD 或TDTH）,第一章 免疫系統,第一章 免疫系統,定居：（1）淋巴結生發(fā)中心占25%；（2）脾臟髓索占50-65%；（3）外周血液占5-20%；（4）胸導管中<5%（二）Bc表面標志 1、表面

27、抗原 （1）MHC抗原 （2）白細胞分化抗原,第一章 免疫系統,2、表面受體（1）抗原受體（Ag-R）：既膜表面免疫球蛋白（surface membrane immunoglobulin, SmIg），是B細胞特異地識別和捕獲抗原的結構，是鑒別B細胞的主要依據。（2）Fc-R 是能與免疫球蛋白的Fc片段結合的受體（3）補體受體(CR)（4）有絲分裂原受體（5）細胞因子受體(CKR)（6）EB病毒受

28、體（三）B淋巴細胞的亞群及其功能: 根據B細胞產生抗體是否需要T細胞的輔助，而將B細胞分為兩個亞群：B1亞群和B2亞群。B1亞群不需要TH，B2亞群需要TH （見表1-3-3） 。（四）Tc與Bc主要特性比較（見表1-3-4）。,第一章 免疫系統,第一章 免疫系統,三、 K淋巴細胞（killer lymphocyte, Kc） 由骨髓干細胞分化而來，其表面有IgG 的FcR 和C3R，借助特異性抗體，可

29、對靶細胞發(fā)揮強大的殺滅作用，此作用又稱為抗體依賴性細胞介導細胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC）。其殺傷對象主要是比微生物大的寄生蟲、真菌、病毒感染的細胞、移植組織細胞和癌細胞等。 四、NK淋巴細胞（natural killer lymphocyte, Nkc） 此類細胞不需經抗原活化,也不需要抗體參與，即能殺傷某些靶細胞，因此又稱

30、自然殺傷細胞。細胞的免疫功能主要有三方面：1、抗腫瘤；2、抗感染；3、維持和調節(jié)特異性免疫。,第一章 免疫系統,五、 D淋巴細胞（double lymphocyte） 該細胞同時具有T 細胞和B 細胞的雙重表面標志，故又稱雙標志細胞。 六、 N淋巴細胞（null lymphocyte） 即無標志細胞，又稱“零”細胞，它沒有 T 細胞、B 細胞及巨噬細胞的表面標志和特點。N細胞在

31、脾臟中可以破壞腫瘤細胞,第一章 免疫系統,第一章 免疫系統,（三）淋巴細胞循環(huán)途徑（四）意義：主要有以下四點 1、補充因某種原因所消耗的淋巴細胞 2、從循環(huán)池中招募淋巴細胞進行免疫應答 3、有更多的機會接觸入侵抗原,提高免疫監(jiān)視力 4、當局部抗原濃度提高,有助于誘導正向免疫應答,免除免疫耐受八、 免疫細胞的凋亡 凋亡（ap

32、optosis, APO）：又稱程序性細胞死亡（programmed cell death, PCD），它不同于一般的細胞受傷死亡。凋亡是指為維護體內環(huán)境穩(wěn)定，由凋亡基因Fas 或 配體（Fasl）相互作用控制的，在生理條件下細胞自主有序的死亡過程，以維持體內細胞數目的穩(wěn)定，否則將導致腫瘤形成或自身免疫病的發(fā)生，因此，體內細胞的凋亡對于保持免疫系統的平衡十分重要，不可忽視。,第一章 免疫系統,,見圖,第一章 免疫系統,（二）吞

33、噬細胞的主要生物學功能 1、吞噬、殺傷和消除作用。 2、分泌細胞因子和其他炎性介質，發(fā)揮抗感染作用。 3、加工處理提呈抗原，啟動特異性免疫應答。 4、抗腫瘤作用。 二、樹突狀細胞 淋巴結、脾臟等富含樹突狀細胞（dendritic cell, DC），因其成熟時細胞伸出偽足狀或樹枝樣突起而得名。此細胞無吞噬作用，但是體內遞呈抗原功能

34、最強的專職細胞——抗原遞呈細胞。DC不同于其它抗原遞呈細胞，其最大的特點是能夠顯著刺激初始T細胞進行增殖，而B細胞及巨噬細胞僅能刺激已活化的或記憶性的T細胞。因此，DC是機體內免疫應答的始動者。,第一章 免疫系統,三、B細胞 B細胞不僅能在體外將蛋白抗原有效地遞呈給TH細胞，在體內也能發(fā)揮抗原遞呈作用，但Bc無吞噬能力。 四、粒細胞和肥大細胞 （一）粒細胞 1、中性粒細胞:炎癥時可大大增強

35、吞噬抗原異物作用。 2、嗜堿性作用：主要參與I型超敏反應。 3、嗜酸性作用：在抗蠕蟲感染免疫中發(fā)揮作用。（二）肥大細胞 參與I型超敏反應的重要細胞，近年發(fā)現， 肥大細胞能促進T細胞、B細胞和抗原遞呈細胞的活化；也能起抗原遞呈的作用；還能分泌多種細胞因子，發(fā)揮免疫調節(jié)作用。,返回,返回,返回,返回,返回,返回,返回,殺傷性T細胞（CTL）對靶細胞的殺傷作用 A、CTL與靶細胞