动物免疫学免疫复习资料.docx
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动物免疫学免疫复习资料
第一章免疫学概论
免疫(immune):
动物(人)机体对自身(self)和非自身
(nonself)的识别并清除非自身的大分子物质,从而保持机体内外环境平衡的一种生理学反应。
免疫的基本特性
1.识另U自身与非自身(recognitonofselfandnonself)
2.特异性(specificity)
3.免疫记忆(immunologicalmemory)
免疫的功能
抵抗感染(defenee)
自身稳定(homeostasis)
免疫监视(immunologicalsurveillanee)
免疫的类型
1非特异性免疫(nonspecificimmunity)
先天性免疫(innateimmunity)
2特异性免疫(specificimmunity)
获得性免疫(aquiredimmunity)
主要特征比较
非特异性免疫
特异性免疫
获得方式
先天性遗传获得
受抗原刺激获得
针对异物
范围广,无抗原特异性及
有抗原特异性及免疫记
免疫记忆
忆
作用时间
迅速,在感染早期起重要
缓慢,需5.6天才建立
防御作用
免疫,作用时间长,免
疫效率高
表现方式
天然防御屏障反应
特异性免疫应答
参与细胞
粒细胞、单核/巨噬细胞
APCT细胞和B细胞
NK细胞
参与分子
补体、溶菌酶等体液成分
抗体,细胞因子
细胞因子等
APCAntigenPresentingCell抗原递呈细胞
(1)非特异性免疫:
解剖学屏障;生理学屏障;吞噬细胞屏障;炎症屏障
(2)特异性免疫:
体液免疫:
由B淋巴细胞介导的免疫
细胞免疫:
由T淋巴细胞介导的免疫
免疫学的分类:
①基础免疫学(主要研究抗原抗体,免疫系统,免
疫应答,免疫调节,免疫遗传等生理现象);
②临床免疫学(主要研究人体健康和临床疾病密切
相关的各种免疫现象,如超敏反应,免疫缺陷病,自身免疫,肿瘤免疫病,和移植免疫等)
免疫遗传的研究:
免疫应答的强弱具有个体差异性和种系特异性,并受遗传
基因控制。
免疫应答的遗传控制主要与两类基因有关,
1免疫应答基因(immune
responsegene,lr-gene),即主要组织相容性复合体
(majorhistocompatibilitycomplex,MHC),
2免疫球蛋白的可变区基因。
主要组织相容性复合体:
由高度多态性基因座位所组成、染色体上的一个遗传区域,其基因产物能在各种细胞表面表达,称为MHC分子。
单克隆抗体:
每个B细胞系表面的抗原受体(BCR)只能特异性地识别一种抗原决定簇,因此产生的抗体非常纯粹,这种从一株细胞系(克隆)产生的抗体称为单克隆抗体
(monoclonalantibody,McAb)
第二章免疫系统
中枢免疫器官:
又称初级免疫器官(primaryimmuneorgan)淋巴细胞等免疫器官发生、分化和成熟的场所,包括骨髓、胸腺、法氏囊。
特点:
在胚胎发育的早期出现。
胸腺和法氏囊在青春期后逐步退化为淋巴上皮组织。
具有诱导淋巴细胞增殖分化为免疫活性细胞的功能。
骨髓:
各种血细胞和免疫细胞发生和分化的场所。
骨髓中
的造血干细胞(hematopoietiestemcells)首先分化成髓样干细胞和淋巴干细胞,前者进一步分化成红细胞系、单
核细胞系、粒细胞系和巨核细胞系;后者发育为各种淋巴
细胞的前体细胞,一部分随血流进入胸腺发育成熟为胸腺
依赖性淋巴细胞(thymusdependentlymphocytes)简称T细胞。
另一部分前体细胞在骨髓内继续发育成熟为骨髓依
赖性淋巴纟田胞(bonemarrowdependentlymphocytes),
鸟类进入腔上囊发育成为囊依赖性淋巴细胞(bursa
dependentlymphocytes)均简称为B细胞
胸腺:
基本结构单位是胸腺小叶,分皮质和髓质两部分。
功能:
①培育和输出成熟的T细胞。
②产生胸腺激素:
胸腺血清因子(thymulin)、胸腺素
(thymosin)、胸腺生成素(thymopocietin)、胸腺体液因子(thymichumoralfactor)
腔上囊:
又称法氏囊(bursaofFabricius)。
鸟类泄殖腔侧的囊状组织,结构与胸腺相似。
从骨髓来的前B细胞在囊内微环境和囊激素作用下分化成熟为B细胞,经血流迁
移到外周淋巴器官的非胸腺依赖区定居。
外周免疫器官(peripheralimmuneorgan):
次级或二级
免疫器官(secondaryimmuneorgan),是成熟T细胞和B细胞栖居、增殖和对抗原刺激产生免疫应答的场所,包括
脾脏、淋巴结和粘膜相关淋巴组织。
特点:
富含捕捉和处理抗原的巨噬细胞、树突状细胞和朗
罕氏细胞,起源于胚胎晚期的中胚层,持续终身存在。
部
分切除对免疫功能影响不明显。
淋巴结
皮质:
浅皮质区:
主要由
深皮质区:
主要由
B细胞定居,称非胸腺依赖区
T细胞定居,称胸腺依赖区
髓质:
由髓索和髓窦组成
功能:
①过滤和清除异物
②产生免疫应答
脾脏:
实质分为白髓和红髓
:
①
白髓内沿中央动脉分布的淋巴组织称为淋巴鞘,
主要由T细胞组成,为胸腺依赖区。
白髓内有淋巴小结和生发中心,含大量B细胞,为非胸腺依赖区。
②红髓,包括脾索和脾窦,内含大量B细胞、浆细
胞、巨噬细胞和树突状细胞
脾脏免疫功能:
①血液滤过作用②产生免疫应答③产生吞噬细胞增强激素
粘膜相关淋巴组织(mucosalassociatedlymphoid
tissue,MALT)也称为粘膜免疫系统(mucosaimmunesystem,MIS)包括消化道、呼吸道和泌尿生殖道等粘膜的淋巴组织,可分为两种类型:
①具有一定结构的粘膜淋巴滤泡。
②弥散的粘膜淋巴组织
皮肤相关淋巴组织(skinassociatedlymphoid
tissue,SALT)
成熟淋巴细胞的不同亚群从中枢免疫器官进入外周淋巴组织后,可分布在各自特定的区域,称为淋巴细胞归巢
(lymphocytehoming)
淋巴细胞在血液、淋巴液和淋巴器官之间反复循环称为淋
巴纟田胞再循环(lymphocyterecirculation)
第三章免疫细胞(immunocytes)
免疫细胞:
所有直接或间接参与免疫应答的细胞统称为免疫细胞。
种类繁多,功能各异,相互作用,相互依存。
淋巴细胞、辅佐细胞、粒细胞、肥大细胞
免疫活性细胞:
对外来抗原进行识别并进行免疫应答的细胞,一般特指T细胞和B细胞。
在免疫应答中起核心作用,还包括自然杀伤细胞、杀伤细胞等。
表面标志(surfacemarker):
淋巴细胞表面存在着大量不同种类的蛋白质分子。
表面受体:
淋巴细胞表面能与相应配体产生特异性结合的分子结构。
表面抗原:
在淋巴细胞表面能被特异性抗体所识别的表面分子,因是在淋巴细胞的分化过程中产生,又称分化抗原。
以分化群(clusterofdifferentiation,CD)命名。
胸腺
T细胞
~100
B细胞
0
NK细胞
<1
外周血
70~80
~20
~10
淋巴结
75
~25
<1
脾脏
35~50
50~65
~10
T细胞:
源于骨髓的多能干细胞,在骨髓中分化为前T细
胞,进入胸腺发育成为成熟的T细胞,故称胸腺依赖性淋巴细胞(thymusdependentlymphocyte),又称T淋巴细
胞,简称T细胞。
成熟T细胞经血液循环到外周免疫器官的胸腺依赖区定居和增殖,或经血液和淋巴循环,进入组
织,巡游全身。
静止f抗原刺激f活化f增殖f效应T细胞-+执行免疫功能
(一)T细胞的膜表面分子
(1)T细胞表面抗原受体(Tcellantigenreceptor,TCR):
T细胞表面具有识别和结合特异性抗原表位的分子结构。
结构:
成熟T细胞的TCR与细胞膜上的CD3分子和Z蛋白分子结合形成TCR-CD3-Z分子复合体,或称TCR复合体。
只有完整的TCF复合体才能将TCR吉合抗原的信息传递到
特性
B细胞
T细胞
发育部位
骨髓、法氏囊、PP
胸腺
分布
淋巴结皮质区、脾白髓
淋巴小结和生发中心
淋巴结副皮质区、脾淋巴鞘
循环
无
有
抗原受体
BCR
TCR需CD3CD4和CD8协助
重要表面
抗原
免疫球蛋白
CD2CD3CD4或CD8
抗原识别
游离外来抗原
经处理结合到MHC分子的抗原
耐受诱导
困难
容易
效应子代细胞
浆细胞、记忆B细胞
效应T细胞、记忆T细胞
分泌产物
免疫球蛋白
细胞因子
丝裂原
美洲商陆、LPS
PHAConA美洲商陆
细胞浆内使T细胞开始活化。
(2)CD4或CD8CD4或CD8是MH(分子的受体,在T细胞识别抗原表位的同时,CD4或CD8识另UMHCII或MHCI类分子,是T细胞活化过程中必不可少的表面分子。
T细胞亚群:
CD4+和CD8+
CD4+TH细胞(Thelpercell)和TD细胞(Tdelayedtypehypersensitivity)。
TH1分泌IL-2、IFN-丫、TNF-B。
TH2分泌IL-4、IL-5、IL-10、IL-13。
TH0分泌上述两种细胞的细胞因子。
CD8+TS细胞(Tsupperessorcell)和TC细胞(Tcytotoxiccell)。
(3)CD3:
CD3是T细胞识别抗原表位过程中的信号传导分
子(signaltransductionmolecule)
(3)CD2:
CD2是红细胞受体。
(二)、B细胞
B细胞源于骨髓的多能干细胞,在骨髓中分化为前B细胞,
在骨髓(哺乳动物)或进入法氏囊(禽类)发育成为成熟的B细胞,故称骨髓依赖性淋巴细胞(bonemarrowdependent
lymphocyte)或囊依赖性淋巴细胞(bursedependentlymphocyte),又称B淋巴细胞,简称B细胞。
B细胞分布在外周淋巴器官的非胸腺依赖区栖居和增殖。
受抗原刺激后,活化增殖和分化,最终成为浆细胞产生特异性抗体,其中一部分成为记忆性B细胞。
B细胞的主要
功能是产生抗体负责体液免疫,但对T细胞的功能也有重
要作用,特别在识别时,能将处理的抗原递呈给T细胞,
并提供协同刺激因子使T细胞充分活化。
B细胞的膜表面分子
(1)B细胞抗原受体(Bcellantigenreceptor,BCR)
BCR是B细胞表面特异性识别抗原表位的分子结构,又
称为膜表面免疫球蛋白(SmIg)
(2)B细胞信号传导分子:
承担B细胞识别抗原后信号传
导的分子为lga(CD79a)和lg3(CD79b)。
(3)其他表面分子:
①信号传导受体:
CD45
2细胞因子受体:
CD25(IL-2)、CD118(IFN)、CD120(TNF)
3抗体受体:
Fc受体(FcRI、FcRII、FcRIII),Fc^R(lgM受体),Fc&RI(IgE受体)、Fc£RII(CD23)
4补体受体:
CR1(CD35)CR2(CD21)
二、K细胞和NK细胞
K细胞和NK细胞直接源于骨髓,分化过程不依赖于胸腺和囊类器官。
在形态上与B、T细胞难以区别。
(1)杀伤细胞(killercell,Kcell)
细胞表面具有IgG的Fc受体(FcyR),K细胞以Fc丫R
与结合在靶细胞上抗体的Fc相结合,从而杀伤靶细胞。
存在于腹腔渗出液、血液和脾脏,淋巴结中很少。
抗体依赖性介导的细胞毒作用(antibody-dependent
cell-mediatedcytotoxicity,ADCC)
杵用机刪
Fg-Fct尺
聲年阴释放细胞因子話化
(2)自然杀伤细胞(naturalkillercell,NKcell)
一群既不依赖抗体,也不需要抗原刺激和致敏就能杀伤靶细胞的淋巴细胞。
也具有ADC*用。
二、辅佐细胞(accessorycell,)
概念:
对抗原进行捕捉、加工和处理的细胞称为辅佐细胞,简称A细胞。
这类细胞在免疫应答中将抗原递呈给抗原特异性淋巴细
胞,又称抗原递呈细胞(antigenpresentingcell,APC)
(1)巨噬细胞(macrophages)
血液中的单核细胞(monocytes)和组织中的巨噬细胞(macrophages,M①)统称为单核吞噬细胞系统
(mononuclearphagocytesystem),有丰富的吞噬体和溶酶体,具有很强的吞噬能力。
单核吞噬细胞的功能①吞噬和杀伤作用②抗原递呈作用③产生各种活性因子
(2)树突状细胞(dendriticcells,Dcells)
D细胞在组织器官中分布很广,表面伸出许多树突状突起,
胞内线粒体丰富,高尔基体发达,但无溶酶体及吞噬体,故无吞噬能力。
M①和B细胞仅能刺激已活化或记忆性T细胞发生免疫应答,而D细胞是唯一能将抗原递呈给原始T细胞激发初次
免疫应答的APC
来源于骨髓和脾脏的红髓,成熟后主要分布在脾脏和淋巴结中,结缔组织中也广泛存在。
各种树突状细胞的特性
MHCH__冲
CPI主要功能
頗搭罕斯舸胞
+++
蛙收允处理吐丸盼姓1
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外闖血D顾
外厨血
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D细胞的生物学功能
(1)对T细胞递呈抗原⑵对B细胞提供抗原(3)诱导免疫耐受(4)调节免疫应答和诱导T细胞亚群的分化
(3)B细胞(Bcells)
三、其它免疫细胞①嗜中性粒细胞②嗜酸性粒细胞③嗜碱性粒细胞和肥大细胞④血小板⑤红细胞
第四章抗原Antigen
抗原(antigen,Ag)是能刺激机体产生抗体和效应淋巴细
胞,并能与之结合引起特异性结合反应的物质
抗原的抗原性
免疫原性(immunogenicity)即抗原能刺激特定的免疫细
胞,使之活化、增殖、分化和产生免疫效应物质(抗体和
效应淋巴细胞)的特性
免疫反应性(immunoreactivity)即抗原能与相应的免疫
效应特质(抗体和效应淋巴细胞)特异性结合,产生免疫反应的特征
完全抗原与半抗原
完全抗原(completeantigen):
既有免疫原性又有反应原
性的抗原
免疫原(immunogen):
在具有免疫应答能力的机体中,能使机体产生免疫应答的物质。
半抗原(hapten):
没有免疫原性只有免疫反应性的抗原半抗原+载体=全抗原
简单半抗原(simplehapten)复合半抗原(complexhapten)免疫耐受(immunetoleranee)在某些情况下,抗原也可以表现为特异性的负免疫应答超敏反应(hypersensitivity)抗原还可能引起病理性的
免疫应答
影响抗原分子免疫原性的因素
一异源性(foreigness)异物性是指抗原与自身成分相异
或从未与宿主免疫细胞接触过的物质。
二理化性状①分子量大小:
分子量越大,免疫原性越好
②化学结构的复杂性:
抗原必须有较复杂的化学结构③立体构象(conformation)抗原分子中一些特殊化学基团的
三维结构,是决定此分子是否能与相应淋巴细胞表面受体结合,从而启动免疫应答的物质基础④易接近性(accessibility)是指抗原表面这些特殊的化学基团与淋
巴细胞表面相应受体相互接触的难易程度,易接近性常与
这些化学基团在抗原分子中分布的部位有关⑤物理状态三对抗原加工和递呈的易感性具有免疫原性的物质须经非消化道途径进入机体,被抗原递呈细胞加工和递呈并与接触免疫活性细胞,才能成为良好的抗原。
四机体因素决定某一物质是否具有免疫原性,除与上述条件有关外,还受机体的遗传、年龄、生理状态、个性差异等诸多因素的影响。
此外,抗原进入机体的方式和途径
也与免疫原性的强弱有关。
五免疫方法免疫抗原的剂量、接种途径、接种次数及免
疫佐剂的选择。
抗原的特异性与交叉反应
抗原的特异性是指某一抗原分子只能诱导相应淋巴细胞发生免疫应答的专一性,以及某一抗原分子只能与相应抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的专一性。
一、抗原表位(antigenepitope):
又称抗原决定簇(antigendeterminant)是存在于抗原分
子的表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团。
二、表位的大小
一般为50〜70nm,3nm3o它一般由5~8个氨基酸残基、葡萄糖残基组成。
通常一个抗原性物质含有多个抗原决定簇
三、表位的数量
抗原价(antigenvalenee):
抗原分子抗原表位的数目。
多价抗原(multivalentantigen)
单价抗原(monovalentantigen)
单特异性表位(monospecificepitope)
多特异性表位(multispecificepitope)
功能性表位,隐蔽性表位
四、构象表位和顺序表位
构象表位(conformationalepitope)抗原分子中由分子
基团间特定空间构象形成的表位
顺序表位(sequentialepitope)抗原分子中由分子基团
的一级结构序列决定的表位
五、B细胞表位和T细胞表位
B细胞表位(Bcellepitope)抗原分子中被BCR和抗体分
子所识别的部位
T细胞表位(Tcellepitope)抗原分子中被MHC分子递呈
并被TCR识别的肽段。
六、半抗原-载体
载体现象:
小分子的半抗原不具有免疫原性,不能诱导机体产生免疫应答,但当与大分子物质(载体)连接后,就能诱导机体产生免疫应答,并能与相应的抗体结合。
载体效应(carriereffect):
动物机体的免疫记忆是针对
载体而非针对半抗原。
第四节抗原的分类
1.按抗原性质分类
2.按抗原来源分类:
①异种抗原(heteroantigen)来自与
免疫动物不同种属的抗原物质。
②同种异型抗原
(alloantigen)来自与免疫动物同种而基因型不同的个体
的抗原物质。
③自身抗原(autoantigen)能引起自身免疫
应答的自身组织成分。
④异噬抗原(heterophileAg)与种属特异性无关,广泛存在于人、动物、植物及微生物之间的共同抗原。
3.按对胸腺(T细胞)的依赖分类①胸腺依赖性抗原
(thymusdependentAg,TdAg)②非胸腺依赖性抗原
(thymusindependentAg,TiAg)
4.按化学性质分:
蛋白质、脂质、多糖、脂多糖和核酸等
5.按抗原进入和递呈的关系分类①外源性抗原
(exogenousantigen)通过吞饮或吞噬等作用被APC从细
胞基质外摄入的蛋白质抗原,如细菌和某些可溶性蛋白等
②内源性抗原(endogenousantigen)在细胞内合成的抗
原,如病毒感染细胞所合成的病毒抗原等
6.超抗原(superantigen)在诱导机体产生免疫应答时无
严格抗原特异性、不受MHC勺限制、只需极低的浓度就可激活多克隆T细胞。
是一类由细菌外毒素和逆转录病毒蛋白构成的不同于促有丝分裂原的抗原性物质。
sAg主要包括:
金葡菌肠毒素、链球菌致热外毒素、小鼠乳腺肿瘤病毒产生的蛋白等
共同抗原:
带有共同决定簇的抗原
类属抗原:
存在于同一种属或近缘种属间的共同抗原
交叉反应:
由共同抗原决定簇刺激机体产生的抗体,可以
和所有带有此决定簇的共同抗原起反应,这种反应称为交
叉反应
重要的抗原
一、细菌抗原
菌体抗原(O抗原)、鞭毛抗原(H抗原)、荚膜抗原(K抗原)、菌毛抗原(piliAg)、外膜蛋白(outermembraneprotein,OMP胞外蛋白质(外毒素exotoxin,胞外蛋白酶extracellularproteinaseECPase),S层蛋白,外毒素。
抗毒素:
针对细菌外毒素抗原所产生的抗体,叫〜。
临床
上主要用于治疗
类毒素:
指用甲醛处理后丧失毒性,但仍保持有抗原性的
细菌外毒素,临床上主要用于预防。
实践中常用类毒素免疫动物来制备抗毒素血清
二、病毒抗原
V抗原(viralantigen):
特指病毒的表面抗原,如
orthomyxovirus的H和N抗原
Vc抗原(viralcapsidAg):
衣壳结构蛋白抗原,如FMDV
的VP1、VP2、VP3等
S抗原(solubleAg):
病毒的非结构可溶性抗原
病毒感染相关抗原(virusinfectionassociated
antigen,VIA):
病毒感染过程(复制)中产生的非结构蛋白成分,如FMDV的3D抗原(病毒的聚合酶)和2C抗原(强毒株所特有)
三、寄生虫抗原
四、保护性抗原(protectiveantigen)能有效刺激动物机
体产生保护性抗体的微生物抗原。
亦称功能抗原
(functionalAg),女口FMDV的VP1、EPEC的K88、K99及ST、LT抗原的保护性表位或决定簇(protectiveepitope,protectivedeterminant)
五、其它抗原包括花粉、药物、某些食物等可成为变应原
第六节佐剂与免疫调节剂
一、佐剂
1.概念:
免疫佐剂(immunoadjuvant),简称佐剂
(adjuvant)是一种先于抗原或与抗原混合同时注入动物机体内,能非特异性地改变或增强机体对该抗原的免疫应答,发挥辅助作用的物质。
2•佐剂的种类:
不溶性铝盐胶体佐剂:
氢氧化铝、明矶、磷酸酸钙等。
油水佐剂:
油包水型、水包油包水型双乳化佐剂。
矿物油、
乳化剂及稳定剂制备油相与抗原液制成各种类型油水剂
微生物及其代谢产物佐剂:
LPSLTA分支菌及其组成成分等。
核酸及其类似物佐剂:
CpG
细胞因子佐剂:
IL-2、IFN-丫、IL-1
免疫刺激复合物佐剂:
免疫刺激复合物
(immunostimulatingcomplex,ISCOM)
脂质体
人工合成佐剂:
胞壁二肽及其衍生物、海藻糖合成衍生物。
3•佐剂的生物学活性:
增强抗原的免疫原性,增强机体对抗原刺激的反应性,改变抗体类型(IgM变为IgG),引起或增强迟发性超敏发应。
4.佐剂的作用机制:
A.在接
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