免免免免 疫疫疫疫 学学学学主讲教师主讲教师主讲教师主讲教师 曹新梅曹新梅曹新梅曹新梅1 免免 疫疫 学学 概概 述述23十一世纪十一世纪4Jenner与与vaccination(18世纪世纪)Edward Jener我患牛痘，症我患牛痘，症状比人的天花状比人的天花轻很多哦。轻很多哦。挤奶女工挤奶女工Sarah Nelmes我也患牛痘，我也患牛痘，但不患天花。但不患天花。？妈妈，我妈妈，我怕天花。怕天花。James Phipps脓疱液注射脓疱液注射5一、免疫一、免疫(immunity)：传统免疫概念：传统免疫概念：抗感染抗感染现代免疫概念：现代免疫概念：机体识别机体识别“自己自己”、“非非己己”成分，排除成分，排除“非己非己”抗原，对抗原，对“自己自己”成分形成免疫耐受，以维持机体内环境成分形成免疫耐受，以维持机体内环境稳定。稳定。6二、免疫系统的组成和功能二、免疫系统的组成和功能（一）组成：（一）组成：7（二）免疫系统的功能：（二）免疫系统的功能：8（二）免疫系统的功能：（二）免疫系统的功能：9（二）免疫系统的功能：（二）免疫系统的功能：10（二）免疫系统的功能：（二）免疫系统的功能：11三、免疫应答的类型和特点：三、免疫应答的类型和特点：固有免疫固有免疫（innate immunity） 概念：机体出生时具有的，遇病概念：机体出生时具有的，遇病原体后首先起防卫作用的应答反应。原体后首先起防卫作用的应答反应。 特点：非特异、一般可遗传、作特点：非特异、一般可遗传、作用快而弱、无记忆性、稳定。用快而弱、无记忆性、稳定。12适应性免疫适应性免疫（adaptive immunity）概念：概念：在个体发育中，机体接触某种特在个体发育中，机体接触某种特异性抗原物质而产生的应答过程。异性抗原物质而产生的应答过程。可分为：可分为：体液免疫：体液免疫： B淋巴细胞介导淋巴细胞介导细胞免疫：细胞免疫： T淋巴细胞介导淋巴细胞介导 特点：特异、不遗传、作用慢而强、有特点：特异、不遗传、作用慢而强、有记忆性和自限性、不稳定。记忆性和自限性、不稳定。 13AgAg进入进入机体机体APCAPCAPCAPC提呈提呈提呈提呈T T T T细胞细胞细胞细胞识别识别识别识别识别阶段识别阶段活化、增殖、活化、增殖、分化阶段分化阶段B B B B细胞细胞细胞细胞识别识别识别识别浆细胞浆细胞浆细胞浆细胞AbAbAbAb效应阶段效应阶段细胞免疫细胞免疫体液免疫体液免疫T T辅助或不辅助辅助或不辅助效应效应效应效应T T T T细胞细胞细胞细胞适应性免疫：适应性免疫：14二者的关系：二者的关系： 固固有有免免疫疫适适应应性性免免疫疫基基 础础加加 强强 15思考题：思考题：免疫的概念免疫的概念免疫器官的组成免疫器官的组成免疫系统的功能免疫系统的功能 固有免疫与适应性免疫的概念与特点固有免疫与适应性免疫的概念与特点 16抗抗 原原 P25 (Antigen，Ag)17例：例：破伤风外毒素破伤风外毒素 异体皮片异体皮片 结结 合合结结 合合（抗（抗 体）体）刺激机体产生刺激机体产生TAT刺激机体产生刺激机体产生致敏淋巴细胞致敏淋巴细胞18一、抗原的概念和特性：一、抗原的概念和特性：（一）概念：（一）概念： 能刺激机体产生特异性抗体或致敏淋巴能刺激机体产生特异性抗体或致敏淋巴细胞，并能与之发生特异性结合发生反细胞，并能与之发生特异性结合发生反应的物质。应的物质。 （二）特性：（二）特性： 免疫原性免疫原性immunogenicity 抗原性抗原性antigenicity /反应原性反应原性/ 免疫反应性免疫反应性19 免疫原免疫原/完全抗原：完全抗原： 既具有免疫原性又具有抗原性。既具有免疫原性又具有抗原性。 半抗原半抗原hapten/不完全抗原：不完全抗原： 单独作用，只具有抗原性而无免疫原性。单独作用，只具有抗原性而无免疫原性。 抗原载体抗原载体/免疫载体：免疫载体： 与半抗原结合使之变成完全抗原的物质。与半抗原结合使之变成完全抗原的物质。20二、抗原的异物性与特异性二、抗原的异物性与特异性二、抗原的异物性与特异性二、抗原的异物性与特异性21234抗原的异物性：抗原的异物性：免疫原性的本质。免疫原性的本质。异物：异物：与自身组织成分不同的物质或者是从未与与自身组织成分不同的物质或者是从未与免疫系统接触过的自身成分。免疫系统接触过的自身成分。2223333221234512345出生后出生后胚胎期胚胎期234抗原的抗原的异物性：异物性：19571957年，年， BurnetBurnet提提出克隆选出克隆选择学说：择学说：禁忌细胞系禁忌细胞系222333323抗原的特异性抗原的特异性1、含义：含义： 免疫原性特异性和免疫原性特异性和抗原性特异性抗原性特异性。24概念：抗原分子中决概念：抗原分子中决定抗原特异性的特殊化定抗原特异性的特殊化学基团。学基团。是抗原与是抗原与TCR/ BCR及抗体特异结合的基及抗体特异结合的基本单位。本单位。2、物质基础：物质基础：抗原决定簇抗原决定簇（基基）(antigenic determinant)/表位表位（epitope）B B细胞细胞B B细胞细胞BCRT T细胞细胞TCR抗原结合价：抗原结合价：253、表位的化学组成、数目、位置、空间构表位的化学组成、数目、位置、空间构象决定着抗原表位特异性。象决定着抗原表位特异性。263、表位的化学组成、数目、位置、空间构表位的化学组成、数目、位置、空间构象决定着抗原表位特异性。象决定着抗原表位特异性。274、抗原决定基类型：抗原决定基类型：28 顺序表位与构象表位：顺序表位与构象表位： 构象表位（非线性）构象表位（非线性）顺序表位（线性）顺序表位（线性）序列上不相连的多肽或多糖序列上不相连的多肽或多糖相连的氨基酸片段相连的氨基酸片段抗原分子的表面抗原分子的表面抗原分子的任何部位抗原分子的任何部位由由BCR识别识别由由TCR、BCR识别识别29TCRTCR识别的表位；识别的表位；主要是变性的多肽；主要是变性的多肽；必需必需MHC;MHC;线性表位；线性表位；抗原分子的任意部位。抗原分子的任意部位。T细胞表位与细胞表位与B细胞表位细胞表位：T细胞表位细胞表位APC降解降解抗原肽抗原肽MHC APCT cellTCR30TCRTCR识别的表位；识别的表位；主要是变性的多肽；主要是变性的多肽；必需必需MHC;MHC;线性表位；线性表位；抗原分子的任意部位。抗原分子的任意部位。T细胞表位与细胞表位与B细胞表位细胞表位：T细胞表位细胞表位B细胞表位细胞表位BCRBCR识别的表位；识别的表位；主要是天然的多糖主要是天然的多糖/ /多肽；多肽；无需无需MHC;MHC;构象构象/ /线性表位；线性表位；位于抗原分子表面。位于抗原分子表面。P2631功能决定基和隐蔽决定基功能决定基和隐蔽决定基功能性（表面）功能性（表面）隐蔽性（内部）隐蔽性（内部）325、共同抗原表位和交叉反应：共同抗原表位和交叉反应：共同抗原表位共同抗原表位Common epitope ： 不同抗原之间含有的不同抗原之间含有的相同相同或或相似相似的抗原的抗原表位。表位。 交叉反应交叉反应cross-reaction ： 抗体或致敏淋巴细胞对具有相同和相似抗体或致敏淋巴细胞对具有相同和相似表位的不同抗原的反应。表位的不同抗原的反应。 33抗原分子的特性抗原分子的特性1、异物性：、异物性：2、化学性质：、化学性质：大分子蛋白质免疫原性较强大分子蛋白质免疫原性较强； 多糖是重要的天然抗原多糖是重要的天然抗原； 核酸分子多无免疫原性核酸分子多无免疫原性。 三、决定和影响抗原免疫应答的因素三、决定和影响抗原免疫应答的因素 P27343、分子量：分子量：10 KDa是免疫原。是免疫原。 4、结构的复杂性：结构的复杂性：5、分子构象：分子构象：6、易接近性易接近性：指抗原表位被淋巴细胞指抗原表位被淋巴细胞 抗原受体所接近的程度抗原受体所接近的程度。7、物理状态：聚合单体；颗粒可溶。、物理状态：聚合单体；颗粒可溶。 35 宿主因素：宿主因素： 遗传、年龄、性别、健康状况遗传、年龄、性别、健康状况 免疫方法的影响：免疫方法的影响： 剂量：适中剂量：适中 途径：途径： 次数：次数： 间隔时间：间隔时间： 佐剂：佐剂：皮内皮内皮下皮下腹腔和静脉注射腹腔和静脉注射口服口服36根根据据诱诱生生抗抗体体时时是是否否需需要要T细细胞胞参与分为参与分为:TDAg(thymus dependent antigen): 胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原/T细胞依赖性抗原细胞依赖性抗原TIAg(thymus independent antigen)：胸腺非依赖性抗原胸腺非依赖性抗原/T细胞非依赖性抗原细胞非依赖性抗原 TI-1Ag和和TI-2Ag四、抗原的种类四、抗原的种类37 TD-Ag TI-Ag 38T细胞辅助细胞辅助应答类型应答类型抗体类型抗体类型免疫记忆免疫记忆刺激刺激B细胞细胞常见抗原常见抗原TD-AgTI-AgTD-Ag和TI-Ag特性比较特性比较必需必需无需无需组成组成T和和B细胞表位细胞表位重复的重复的B细胞表位细胞表位体液和细胞免疫体液和细胞免疫体液免疫体液免疫多种多种,主要是主要是IgG仅为仅为IgM有有无无成熟成熟B2细胞细胞B1或未成熟的或未成熟的B2细胞细胞大多数蛋白质抗原大多数蛋白质抗原多糖类抗原多糖类抗原39根据抗原与机体的亲缘关系分类：根据抗原与机体的亲缘关系分类： 1、异种抗原异种抗原xenogenic antigen： 来自于另一物种的抗原性物质。来自于另一物种的抗原性物质。 包括：病原微生物包括：病原微生物 细菌外毒素和类毒素细菌外毒素和类毒素 植物蛋白植物蛋白 动物免疫血清动物免疫血清 异种蛋白抗原）异种蛋白抗原）（双重性（双重性-抗毒素抗体、抗毒素抗体、402、同种异型抗原同种异型抗原allogenic antigen： 同一种属不同个体间所存在的抗原。同一种属不同个体间所存在的抗原。 如：血型抗原如：血型抗原ABO系统系统，Rh系统。系统。 人组织相容性抗原人组织相容性抗原HLA系统系统。41 3、自身抗原自身抗原autoantigenautoantigen： 在一定条件下引起特异性免疫应答的自身组在一定条件下引起特异性免疫应答的自身组织成分。织成分。隐蔽抗原隐蔽抗原：正常情况下与免疫系统相隔绝的自：正常情况下与免疫系统相隔绝的自身组织成分。身组织成分。 交感性眼炎、自身免疫性睾丸炎。交感性眼炎、自身免疫性睾丸炎。改变或修饰的自身抗原改变或修饰的自身抗原：自身免疫溶血性贫血。自身免疫溶血性贫血。淋巴细胞异常淋巴细胞异常：禁忌株去抑制。：禁忌株去抑制。 42 4、异嗜性抗原异嗜性抗原heterophilic antigenheterophilic antigen： 一类与种属无关，存在于人、动物、植物和一类与种属无关，存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原，又称微生物之间的共同抗原，又称Forssman 抗原。抗原。 意义：引起免疫性疾病。如：意义：引起免疫性疾病。如： 链球菌感染与肾小球肾炎和心肌炎；链球菌感染与肾小球肾炎和心肌炎； 大肠杆菌大肠杆菌O14型与溃疡性结肠炎。型与溃疡性结肠炎。 5、独特型抗原：、独特型抗原：溶血性链球菌溶血性链球菌人肾小球基底膜和人肾小球基底膜和心肌组织心肌组织肾小球肾炎和心肾小球肾炎和心肌炎肌炎中和中和特异性特异性Ab刺激刺激中和中和43 根据抗原来源分类：根据抗原来源分类：外源性抗原：外源性抗原：来源于来源于APC外的抗原。外的抗原。 内源性抗原：内源性抗原：APC内新合成的抗原。内新合成的抗原。其他分类：其他分类：44五、非特异性免疫刺激剂五、非特异性免疫刺激剂五、非特异性免疫刺激剂五、非特异性免疫刺激剂45超抗原超抗原superantigensuperantigen，SAg SAg 概念：概念：某些抗原物质只某些抗原物质只需极低浓度即可激活较需极低浓度即可激活较多的多的T T细胞克隆，产生细胞克隆，产生极强的免疫应答。极强的免疫应答。常见：常见：SPA、HIVgp120 TCRV b bMHC-II a APCSAgT cell46概念：概念： 预先或与抗原同时注入体内，可增强机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型体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强性物质。的非特异性免疫增强性物质。1.1.常用：弗氏完全佐剂常用：弗氏完全佐剂FCA/ /不完全不完全佐剂佐剂FIA2.2.作用机制：作用机制：佐剂佐剂adjuvant：47丝裂原丝裂原/ /有丝分裂原有丝分裂原：是非特异的淋巴细胞多克隆激活剂。是非特异的淋巴细胞多克隆激活剂。T细胞细胞丝裂原丝裂原PWMPHAConA48复习思考题：复习思考题：抗原的概念与抗原的两种特性。抗原的概念与抗原的两种特性。什么是半抗原、抗原载体？什么是半抗原、抗原载体？抗原的特异性与异物性。抗原的特异性与异物性。什么是抗原表位？什么是抗原表位？影响抗原免疫应答的因素。影响抗原免疫应答的因素。抗原的种类及其概念、举例。抗原的种类及其概念、举例。49问题：问题： 在在胚胚胎胎时时期期，给给机机体体注注射射某某种种抗抗原原，问问出出生生后后机机体体对对此此抗抗原原能能否否引起免疫应答？引起免疫应答？ 50515253545556Natural Immune Systemactivated against all foreign cellsFCFCFCFCFCFCAdaptive Immune SystemB lymphocytes recognise specific foreign cellsFC : Foreign CellAll NIS cellsL1L2L3L1,2,3: Diff. lymphocyte cells57Plasma cellAntibodyActivated CTLAntigen (Ag)Antigen bindingtriggers release of antibodiesAntigen binding causes cytotoxic T cellsMemory T cellMemory B cellImmunogenicity is the ability to induce a humoral and / or cell mediated immune response, including to induce production of antibody and effector lymphocytes.58T cellAg-AbpeptideAgB cellAntigenicity or Immunoreactivity is the ability to combine specifically with the final products of immune responses (i.e., antibody and /or cell-surface receptors).59haptenimmune response+carriercomplete antigenhapten+carriercomplete antigenlymphocyteAb6061免疫原性免疫原性626364Common antigen and cross-reactioncommon antigen.65cross-reaction66Blood Type A B O AB antigenantibodyA B A,Banti-B anti-A anti-A,anti-B ABO blood type67RBC+RBCcomplementRBCRBCType AA antigenType BAnti-A antibodyAnti-A antibody68toxoidtoxinHorse serumantitoxinhypersensitivityantibodyantigen69RBCAutoimmune hemolytic anemiaDrug（青霉素）（青霉素）RBCAuto-antibodyRBCAg-Ab complexActivate complement Membrane of RBCC9C8C5b6 7（3） Autoantigen：RBC70717273蛋白质蛋白质No Ab结合结合抗青霉素抗青霉素抗体抗体不具有不具有免疫原性免疫原性具有具有抗原性抗原性74 问题：问题： 在在胚胚胎胎时时期期，给给机机体体注注射射某某种种抗抗原原，问问出出生生后后机机体体对对此此抗抗原原能能否否发发生生免免疫疫应应答？答？ 机机体体中中某某些些组组织织成成分分，在在解解剖剖位位置置上上与与免免疫疫系系统统相相隔隔离离，出出生生后后由由于于某某些些原因释放入血，问能否引起免疫应答？原因释放入血，问能否引起免疫应答？75