动物免疫学第五版

第二篇免疫学基础第一章绪论(0.5)第七章抗感染免疫(1.5)第二章免疫系统(1)第八章免疫防治(1.5)第三章抗原(2.5)第九章血清学实验技术(2)第四章抗体(1.5)第十章变态反应（自学1）第五章细胞因子(0.5)第十一章粘膜免疫反应（自学1）第六章免疫应答反应(3)四川农业大学动物微生物室蒋文灿制作第一章绪论一、免疫及免疫学的概念(一)免疫的概念1、古典免疫：免除兵役、赋税。2、传统免疫：免除传染病。3、现代免疫：有机体识别自身（自身组织）和非自身（非自身物质），并保持自身完整性的生物生理学反应。(二)免疫学的概念免疫学是研究有机体如何识别和排斥“非已”抗原物质的一门科学。动物在长期进化过程中，形成了一套完整的组织器官结构，称为免疫系统，具有精确的识别自身和非自身的能力。对自身组织不发生任何反应，称为天然免疫耐受现象，对非自身物质（外来侵入者：微生物、寄生虫、有害理化因素、致癌物质等；内部破坏者：衰老破损细胞、突变细胞）进行排除和消灭。二、免疫学发展历史（一）经验时期：十一世纪＿＿1798。十一世纪我国的“痘症防御法”。甘肃牧区（1400）“灌花”防牛瘟。（二）实验时期：1798年＿＿1945年。1798年Jenner（秦纳）：天花疫苗的由来及效果的研究。天花病人（三）近代免疫学时期：1945年－1960年。Ⅳ型变态反应；免疫耐受现象；法氏囊的免疫功能。（四）现代免疫学时期：1960年－现在。胸腺的免疫功能；单克隆抗体技术；基因工程疫苗。三、免疫基本特性1、识别特性：精确地识别自身和非自身。2、特异性：某种抗原剌激机体产生的免疫力，只针对相应物质。3、记忆性：免疫记忆。相同抗原物质再次进入时，将其更快更有效地消灭和排除。四、免疫基本功能1、抗传染阻止进入；抑制体内繁殖；消灭繁殖的微生物过高：传染性变态反应；过低：反复发病。2、自身稳定：清除衰老、破损细胞。否则自身免疫病。3、免疫监视：清除突变细胞。否则肿瘤和癌症。五、免疫学在兽医学科的应用1、免疫诊断2、免疫预防3、免疫治疗第二章免疫系统第一节免疫组织器官第二节免疫细胞第三节免疫相关因子第一节免疫组织器官一、中央免疫器官1、骨髓（bonemarrow）免疫活性细胞发源地。哺乳动物兼有禽类法氏囊的功能。2、胸腺(thymus)功能：使T细胞分化成熟。前T细胞（胸腺细胞），进入胸腺，胸腺激素作用下，转化为Tc（胸腺依赖淋巴细胞）胸腺结构图示3、法氏囊（bursaofFabricius）功能：B细胞分化成熟。哺乳动物无法氏囊，由胚肝、脾以及胚胎末期和出生后的骨髓代替。法氏囊结构图示二、周围免疫器官（secondaryimmuneorgans）1、脾脏（spleen）体内最大的淋巴器官，产生抗体的主要器官。（1）结构特点脾索：吻合成网状的淋巴组织索红髓脾窦非胸腺依赖区脾脏（BC）脾小结白髓：沿动脉分布于脾索之间淋巴鞘胸腺依赖区（TC）（2）免疫功能（a）特异性免疫：体液免疫为主，细胞免疫为辅。Bc：50~65%，定居于非胸腺依赖区。Tc：35~50%，定居于胸腺依赖区。（b）过滤作用：过滤并清除血液中异物及衰老、破损细胞。2、淋巴结（lymphnode）（1）结构浅皮质区皮质深皮质区胸腺依赖区（TC：75％）淋巴结髓索非胸腺依赖区（BC：25％）髓质髓窦（2）功能（a）免疫功能：细胞免疫为主，体液免疫为辅。Tc：75%，定居于胸腺依赖区Bc：25%，定居于非胸腺依赖区（b）过滤作用：过滤淋巴液中微生物及异物。第二节免疫细胞一、免疫活性细胞（T、BC）（一）来源：来自骨髓的多能干细胞分化的淋巴样干细胞。（二）分化前Tc成熟Tc细胞免疫胸腺胸腺依赖区骨髓多能淋巴样干细胞干c前Bc成熟Bc体液免疫法氏囊非胸腺依赖区T细胞红细胞T细胞血小板3、TC亚群及功能（1）辅助性Tc（HelperTcell：TH）：约占Tc总量的1/3。协助Bc产生体液免疫反应，即Bc需要TH传递抗原信息；协助细胞免疫反应的效应，即活化TK。（2）抑制性Tc（SuppressorTCell：Ts）：约占Tc总数的10%，抑制体液免疫和细胞免疫。通过释放抑制性因子，作用于TH而起作用。（3）杀伤性Tc（KillerTcell：TK）：占Tc总数的50%左右。识别和杀伤靶细胞。Tk的作用需Th的活化。二、吞噬细胞包括血液中嗜中性粒细胞、单核细胞；组织中巨噬细胞。（一）来源：骨髓多能干细胞。（二）分化红细胞系：红血球原血细胞系粒细胞系：嗜中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞骨髓多巨核细胞系：血小板能干细胞淋巴样干细胞－TC、BC、KC、NKC单核吞噬细胞单核细胞：游走于血液中巨噬细胞：定居于组织中肝：星状细胞肺：尘细胞结缔组织：组织细胞神经组织：小胶质细胞淋巴结、浆膜腔、脾：巨噬细胞巨噬细胞单核细胞中性粒细胞(三)特点1、较强吞噬能力。2、识别能力。3、消化能力。4、细胞表面有IgGFc段受体和补体C3受体。(四)作用1、吞噬作用：机体免疫力、病原微生物毒力、数量不同、吞噬结果不同。完全吞噬：吞噬、杀灭并彻底消化降解异物。不完全吞噬：仅吞噬异物，不能将异物杀灭而长期存于细胞内。吞噬细胞游走，将病原微生物带到其它组织器官引起全身感染，造成更大危害。肺巨噬细胞吞噬大肠杆菌巨噬细胞吞噬细菌2、递呈抗原信息将抗原决定簇小肽片段，移向细胞表面，向具有相应抗原受体的TC、BC递呈抗原信息。3、合成和分泌各种活性因子溶菌酶、白介素1、干扰素、补体。4、调节抗原量抗原量合适，才能刺激机体产生特异性免疫反应。抗原量过大，使TC、BC产生免疫麻痹，不能引起免疫反应。此时，吞噬细胞大量消毁和贮存抗原，少释放。抗原量过小，不足以刺激TC、BC产生免疫反应。此时，吞噬细胞将抗原集中，从而调节抗原量。三、K细胞和NK细胞（一）来源骨髓多能干细胞淋巴样干细胞胸腺直接分化法氏囊TCKC、NKCBC（二）细胞特点及作用1、Kc（killcell）（1）细胞特点和数量：形态上不易与T、B细胞相区别，约占体内淋巴细胞10％。（2）作用：主要以ADCC效应杀伤大的细胞性抗原，如病毒感染的宿主细胞、寄生虫细胞、肿瘤细胞移植的异体细胞。杀伤力强。（3）ADCC效应抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibodydependentcellmediatedcytotoxicity)。2、NK细胞(naturalkillcell)（1）细胞特点和数量：占淋巴细胞数不超过10%。可不依赖抗体而起杀伤作用，故又称自发的细胞介导的细胞毒作用。（2）作用：杀伤肿瘤细胞，杀伤力比Kc弱。不依赖抗体，在早期发挥作用。四、其他免疫细胞1、嗜酸性粒细胞：表面有IgE受体，在抗寄生虫感染中起重要作用。2、嗜碱性粒细胞：表面有IgE受体，在I型变态反应中起作用。3、红细胞：表面有许多与免疫有关的物质，参与免疫调节。第三节免疫相关分子一、抗体（见抗体部分）二、补体（见非特异性免疫：补体）三、细胞因子（见特异性细胞免疫）第三章抗原（Antigen:Ag）第一节抗原的概念刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞(免疫原性);与相应抗体、致敏淋巴细胞发生特异性结合反应(免疫反应性)。Ag+、Ag-、Agx第二节构成抗原的条件一、异物性：机体以外的物质。异物程度越高，免疫原性越强。异种动物血清异种物质病原微生物及其外毒素人红细胞血型抗原同种异体物质组织相溶性抗原二、大分子物质分子量越大，免疫原性越强。三、特定结构1、抗原决定簇：抗原内部和表面的很多化学活性基团。决定抗原免疫原性、免疫反应性。2、载体：抗原决定簇所依赖的基本结构，起稳定抗原决定簇、激活巨噬细胞及免疫记忆作用。抗原决定簇与抗体结合第三节抗原的类型一、根据抗原免疫原性分类1完全抗原：既具有免疫原性，又具有特异反应性的抗原。如各种微生物及其毒素、异种动物血清。2半抗原：只具有特异反应性，不具免疫原性的抗原。如多糖、类脂、药物等，但半抗原与载体蛋白质结合后具有了免疫原性，则转变成完全抗原，半抗原根据特异反应性是否出现可见反应分：（1）复合半抗原：与抗体结合出现可见反应的半抗原。这种复合抗原具有两个以上的抗原决定簇，与抗体的结合价为多价，如细胞表面的多糖。（2）简单半抗原：与抗体结合不出现可见反应的半抗原。这种简单半抗原只有一个抗原决定簇，与抗体的结合价为单价，如青霉素。这种简单半抗原可抑制抗体与相应的完全抗原或复合半抗原结合，不再出现可见反应，故又称阻抑半抗原。二、根据其刺激机体产生抗体是否需Tc协同分：1、T细胞依赖性抗原：又称胸腺依赖性抗原，这种抗原需要Tc协同才能刺激B细胞活化，大多数抗原均属此类。2、非Tc依赖性抗原：又称非胸腺依赖性抗原，这种抗原可直接刺激B细胞，使之活化，而不需Tc协同，如大肠杆菌脂多糖。三、据抗原性质分类1、天然抗原2、人工抗原：人工化学改造天然抗原。3、合成抗原：用氨基酸人工合成具抗原性的多肽。四、据抗原来源分类1、异种抗原：来自不同种属生物。2、同种异体抗原：血型抗原、组织相容性抗原。3、同种抗原：自身组织。五、据抗原存在部位分类1、表面抗原2、深部抗原六、据临床应用分类1、凝集原2、沉淀原3、病毒中和抗原4、免疫保护性抗原5、血凝素抗原：有血凝性的病毒表面囊膜上的血凝素蛋白抗原。第四节重要的抗原一、细菌的重要抗原1、菌体抗原（O抗原）2、鞭毛抗原（H抗原）3、荚膜抗原4、菌毛抗原二、病毒的重要抗原1、囊膜抗原2、衣壳抗原3、可溶性抗原：病毒在宿主细胞内增殖释放的内部抗原物质。三、毒素抗原四、寄生虫抗原五、血型抗原：红细胞膜上存在的同种异型表面抗原。第四章抗体（Antibody:Ab）Ab+、Ab-、Abx第一节抗体的概念有机体在抗原刺激下产生的，并能与抗原发生特异性结合的一类球蛋白的总称。抗血清:血清中含量最高。γ-球蛋白(丙种球蛋白):活性部位位于球蛋白的γ区。免疫球蛋白（Immunoglobulin,Ig）:1964年，将具抗体活性以及与抗体有关的球蛋白统称免疫球蛋白。Ig对酸、碱、热、光都较敏感，易破坏。第二节抗体产生一般规律一、初次反应：抗原首次进入机体所产生的免疫反应。特点：1、有一定潜伏期抗原进入机体到血清中出现抗体的时间，一般活病毒2天，活的细菌3-5天，类病素2-3周,蜂胶灭活苗5－7天，油苗10－14天。2、抗体量不高，只能达到最大量的20-30%。3、先产生IgM，将消失时IgG达最大量，再过2周出现IgA。二、再次反应首次抗体未消失，相同抗原再次进入所发生的免疫反应。特点：1、无潜伏期2、抗体量大：达初次反应的10-50倍。3、高峰期维持时间长，下降缓慢。4、主要是IgG。三次、四次反应同上。不能无限注射抗原，否则发生免疫耐受。三、回忆反应首次抗体已消失，相同抗原再次进入所发生的免疫反应。特点：1、有较短的潜伏期，抗体量急剧上升，2、抗体量很大。3、高峰期维持时间长，下降缓慢，4、主要是IgG。抗体产生规律图示第三节抗体基本结构和功能一、抗体分子的基本结构每个抗体分子由两条相同的重链和两条相同的轻链组成，重链之间，轻重链之间，链内均由二硫键联结。二、轻链结构轻链可变区(Variableregionofligntchain:VL)轻链稳定区(Constantregionofligntchain:CL)。VL中含3个高变区。三、重链的结构重链可变区(Variableregionofheavychain:VH)，重链稳定区(Constantregionofheavychain:CH)，分别为CH1、CH2、CH3。CH2区有补体结合位点，CH2CH3又称Fc段。VH区含3-4个高变区。CH1区与CH2区之间的一段多肽链含较多脯氨酸而不易折叠成立体结构，呈裸露状，但可转动，称枢纽区。CH2区虽有补体结合位点，但抗体未与抗原结合时，抗体呈”T”状，该位点被掩盖，故不能结合补体而发挥免疫作用，但抗体与抗原结合后，枢纽区转动，抗体呈“Y”状，该位点暴露，而易结合补体。四、抗体的抗原结合部位由重链高变区和轻链高变区构成与抗原决定簇表面互补的分子构型而与抗原结合的，一个