免疫学知识点

绪论一、主要内容免疫学(Immunology)：研究机体免疫系统的组成（免疫器官、免疫细胞和免疫分子）、结构及其免疫生物学（生理性的和病理性的）功能的学科。(一)免疫学科的形成1免疫学开创期16-17世纪，种人“痘苗”预防天花。中国最先开始用种人“痘苗”预防天花。最早记载于11世纪，16世纪广泛使用，17世纪传到其他国家，如俄国、朝鲜、日本、土耳其、英国等。2抗传染免疫兴隆期18-20世纪初，抗传染免疫得到充分发展2.1确定免疫性分类自动免疫和被动免疫，二者又称为特异性免疫。2.1.1自动免疫：注射疫苗给机体，主动产生免疫力。2.1.1.1牛痘苗的发明：18世纪末（1798年），英国乡村医生Jenner首先发明种牛痘预防天花。2.1.1.2减毒疫苗的发明：19世纪末期，Pasteur（法国化学家，免疫学家）和Kock（德国细菌学家）成功地进行人工分离培养细菌并制成减毒活疫苗，进行疾病预防。如：高温培养炭疽杆菌，获得减毒株制成炭疽菌苗，预防炭疽病；将狂犬病毒注入家兔，获得减毒株制成狂犬病疫苗，预防狂犬病。2.1.2被动免疫：注射抗体或免疫细胞给机体，被动获得免疫力。1890，Behring(德国)和北里（日本）创建血清疗法。如：将白喉类毒素注射给动物，获得抗白喉毒素血清，治疗白喉。非特异性免疫：指人体的天然组织结构和生理功能在机体免疫中的作用。如：人皮肤、粘膜屏障；Bordet(比利时)发现补体的作用；Metchnikov(俄国)发现巨噬细胞的吞噬功能。2.2提出体液和细胞免疫学说1908年Ehrlich(德国)，提出抗体产生的侧链学说，认为机体的免疫功能以抗体为主。1884，Metchnikov提出细胞免疫学说，即吞噬细胞的吞噬功能，认为机体免疫功能以细胞为主。长时间内，在抗传染免疫方面以体液免疫学说占主导地位。2.3观察到免疫效应的两面性生理性：免疫防御功能----抗传染免疫；免疫稳定功能----消除衰老死亡细胞；免疫监视功能----抗肿瘤。病理性：变态反应，自身免疫病。2.4建立血清学技术抗原-抗体反应的检测法，如：凝集反应、沉淀反应、中和反应和补体结合反应。用于传染病的诊断和流行病学调查。也推动了非传染免疫研究进展，如：1901，Landsteiner（奥地利）进行了血型抗原的研究，发现ABO血型，用于人类输血。3免疫学科逐渐形成20世纪中叶至今。3.1对免疫系统结构与功能的认识逐步完善免疫系统分为天然免疫系统和获得性免疫系统。天然免疫系统（naturalimmunesystem）,又称固有免疫系统，（innateimmunesystem）或非特异性免疫系统（non-specificimmunesystem）：包括皮肤、粘膜屏障、天然免疫细胞和天然免疫分子。获得性免疫系统(aquiredimmunity),又称适应性免疫系统（adaptiveimmunesystem）或特异性免疫系统（specificimmunesystem）：60年代以前：确认淋巴结、脾脏、骨髓为免疫器官。60年代以后：确认（1）胸腺为免疫器官（中枢性），胸腺激素产生，T细胞发育；（2）小淋巴细胞不是终末细胞，可活化、转化和增殖，并且有长寿、短寿命二种；（3）骨髓中多能干细胞分化成各类免疫细胞；（4）淋巴细胞再循环，可充分接触抗原；（5）免疫细胞的类型、免疫分子的认识。3.2免疫应答的认识逐渐完善免疫应答是免疫细胞识别抗原后活化、增殖、分化，产生的应答产物（如抗体和效应性免疫细胞），参与生理性和病理性效应的过程。免疫应答包括非特异性免疫应答（非抗原针对性的）和特异性免疫应答（抗原针对性的）。提出了免疫耐受的概念。(二)人体免疫系统的三大功能免疫（immunity）：机体识别和排除异物，维持机体生理平衡和稳定的功能。表1－1人体免疫系统的三大功能分类及其表现第一章抗原一、主要内容(一)抗原的基本概念及其基本特性1抗原(antigen，Ag)是一类能够启动机体的免疫应答，且与其免疫应答产物特异性结合，而产生一系列生物效应的物质。2抗原的基本特性抗原一般具备两种特性，即免疫原性和免疫反应性。（1）免疫原性（immunogenicity）即能刺激机体免疫系统，使之产生特异性抗体或致敏淋巴细胞的性能。（2）免疫反应性(specificreactivity)又称抗原性(antigenicity)，即能与相应的特异性抗体或致敏淋巴细胞在体内外发生特异性结合的性能。(二)构成抗原的条件1影响免疫原性的因素1.1抗原的结构和性质：（1）相对分子量：一般而言，相对分子质量越大，具有的抗原决定簇越多，免疫原性越强。低于4000dal者多无免疫原性。（2）化学组成及结构：蛋白质、多糖等均具有免疫原性，脂类和哺乳动物的细胞核成分如DNA正常情况下难以诱导免疫反应。含有大量芳香族氨基酸，尤其含有酪氨酸的蛋白质免疫原性较强。因此，凡结构复杂者免疫原性较强，反之较弱。其复杂性由氨基酸和单糖的类型和空间构象等决定。（3）可降解性：即能被抗原提呈细胞降解的性质。（4）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；颗粒性抗原免疫原性强于可溶性抗原。1.2与宿主相关的因素：（1）异物性：正常条件下，只有“非己”抗原才能引起免疫应答，抗原来源与宿主亲缘关系越远，其免疫原性越强。（2）宿主的遗传背景：个体遗传基因不同，对同一抗原的免疫应答与否及免疫应答的程度不同。（3）宿主年龄、性别与健康状态。（4）免疫原的剂量及进入途径。（5）免疫佐剂（adjuvant）：是一些先于抗原或同时与抗原混合注入机体，可增强抗原的免疫原性或改变免疫应答类型的辅佐物质。其种类繁多，其中弗氏佐剂（Freundadjuvant）是目前动物实验中最常用的佐剂。佐剂刺激机体免疫应答的机制为①导致注射部位及其局部淋巴结的炎症反应，有利于刺激免疫细胞的增殖作用。②作为传递工具，帮助抗原到达特异的靶免疫器官。③作为免疫增强剂。④抗原修饰作用。2抗原性2.1表位（epitope）：又称抗原决定簇（antigenicdeterminant），是指抗原分子存在的能与TCR/BCR或抗体Fab部分特异性结合的特殊化学基团，是免疫应答特异性的物质基础。半抗原相当于表位的作用。在结构上有两类表位，一是构象决定簇（conformationaldeterminant），指在序列上不相连的多肽或多糖由空间构象形成的决定簇，一般位于抗原分子表面，见于BCR/抗体识别的决定簇。二是顺序决定簇（sequencedeterminant），指构成抗原决定簇的氨基酸残基呈连续性，集中于一个相对较小的多肽片段中，多位于抗原分子内部，主要是T细胞决定簇。2.2T、B细胞表位：T细胞表位指蛋白质抗原经抗原递呈细胞加工处理后的小分子肽中能够与T细胞受体结合的部位。B细胞表位指抗原分子表面存在的能够与BCR结合的部位。(三)抗原的类型1根据抗原性质，分为完全抗原和不完全抗原。前者同时具备免疫原性和抗原性；而后者只具有抗原性，多为简单的有机小分子,其与大分子蛋白质载体结合后可成为完全抗原。2根据抗原刺激B细胞产生抗体时，是否需要Th细胞的辅助，分为胸腺依赖性抗原(thymusdependentantigen,TD-Ag)和胸腺非依赖性抗原(thymusindependentantigen,TI-Ag)。TD-Ag为蛋白质抗原，如病原微生物、血细胞和血清蛋白等。TI-Ag又分为TI-1Ag和TI-2Ag。TI1抗原：如细菌脂多糖（LPS）和聚合鞭毛素等。TI2抗原：如肺炎球菌多糖。TD-Ag即需在T细胞辅助及抗原提呈细胞的参与下，才能激活B细胞产生抗体的抗原，多为蛋白质抗原。其特点为：既可引起体液免疫应答又可引起细胞免疫应答，产生以IgG为主的多种类型的抗体，可产生免疫记忆；TI-Ag即无需T细胞辅助，就能直接刺激B细胞活化产生抗体的抗原，多为多糖类抗原。其特点为：只能引起体液免疫应答，只产生IgM类型抗体，无免疫记忆。3根据抗原合成的方式不同，分为天然抗原、人工抗原和合成抗原。4根据与人类的亲缘关系，分为（1）异种抗原（xenogenicAg）,即来自不同种属的抗原。（2）同种异型抗原（allogenicAg），即同一种属不同个体间的抗原。（3）自身抗原（autoantigen）：如隐蔽物质的释放，自身分子发生改变，以及分子模拟（molecularmimicry）等均可引起机体对自身组织产生免疫应答。(四)重要的抗原1病原微生物①病毒性抗原②细菌性抗原。2细菌外毒素和类毒素外毒素具有毒性和免疫原性，类毒素具有免疫原性而无毒性。3异种动物血清具有双重性，一方面有抗毒素的特性，可以中和体内相应的外毒素，发挥防治疾病的作用；另一方面，动物血清蛋白又是良好的免疫原，刺激人体产生抗动物血清蛋白的抗体，可以导致血清过敏性休克。4异嗜性抗原（heterophilantigen）亦称Forssman抗原，指一类与种属特异性无关的，存在于人、动物、植物、微生物组织间的共同抗原。A族溶血性链球菌与心肌组织和肾小球基底膜之间；肺炎球菌14型与人A血型物质之间；大肠杆菌O86与人B血型物质之间；大肠杆菌O14型与人结肠粘膜之间；支原体与MG株链球菌之间；立克次氏体与OX19变形杆菌之间均有异嗜性抗原的存在。5血型抗原①ABO（H）抗原由复杂的寡糖构成，其末端决定簇是由糖分子组成。②T/Tn抗原是一种隐蔽抗原，当感染或体外经细菌或某些病毒的神经氨酸酶处理后，可使T抗原暴露，引起多凝集现象。它们还被认为是广泛的肿瘤自身抗原。③Rh抗原是人类红细胞与恒河猴红细胞之间的共同抗原，只分布于红细胞膜上，Rh血型不符可产生新生儿溶血反应。6主要组织相容性抗原（见后）7肿瘤抗原（见后）8超抗原（superantigen，SAg）分为外源性超抗原和内源性超抗原。其特点是：①具有强大的激活T细胞的能力。②抗原无需处理，其一端直接与MHCⅡ类分子高亲合力直接结合，另一端与T细胞TCRβ链V区连接。③无MHC限制性。④SAg能激活T细胞的多克隆，也可诱导T细胞耐受或免疫抑制。9基因工程抗原指编码病毒或细菌特异性抗原的基因（亦称目的基因）提取出来，用质粒或噬菌体作载体，将此基因带入到真核细胞或原核细胞的基因组中，使之表达的特异性抗原。第二章免疫球蛋白一、主要内容(一)基本概念抗体（antibody,Ab）:机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终末B细胞——浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。是介导体液免疫重要的免疫效应分子。免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）:指具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白。抗体是生物学功能的概念，免疫球蛋白是化学结构的概念。所有抗体的化学基础都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白并不都具有抗体活性。免疫球蛋白可分为：膜型（membraneimmunoglobulin,mIg）——B细胞膜上的抗原受体；分泌型（secretedimmunoglobulin,sIg）——分泌进入体液,介导体液免疫应答。(二)免疫球蛋白的结构1基本结构Ig单体由4条多肽链（2条相同的重链和2条相同的轻链）通过二硫键（-S-S-）连接而成，为“Y”字形结构。抗体中四条肽链两端游离的氨基或羧基的方向是一致的，分别被命名为氨基端（N端）和羧基端（C端）。1.1轻链（lightchain，L链）：由214个氨基酸残基组成，分子量约为25kD。L链共有两型：κ型和λ型，同一个Ig分子上L链的型总是相同的。正常人血清中的κ：λ约为2：1。1.2重链（heavychain，H链）：由450～570个氨基酸残基组成，分子量约为50～70kD。不同的H链因氨基酸的排列顺序、二硫键的数目和位置、含糖的种类和数量不同，其抗原性也不相同，可将其分为μ链、γ链、α链、δ链、ε链五类，这些H链与L链（κ链或λ链）组成的完整Ig分子分别称为IgM（μ）、IgG（γ）、IgA（α）、IgD（δ）和IgE（ε）。1.3可变区和恒定区：免疫球蛋白近N端轻链的1/2区段与重链的1/4