免疫学教案

医学免疫学教案2医学免疫学概述第一章抗原（一）授课日期15.9.12授课时数：2学时教学目标掌握免疫的功能、抗原的概念。熟悉影响抗原免疫原性的因素。教学重难点抗原的两种特性授课内容医学免疫学概述一、免疫的概念与功能免疫：指机体识别和排除抗原性异物，执行免疫防卫，维持自身生理平衡与稳定的功能。免疫功能分三种：1.免疫防御反应过强，将引起超敏反应性疾病；反应过弱会导致持续感染或免疫缺陷病。2.免疫稳定功能发生紊乱可引起自身免疫病。3.免疫监视功能异常将导致肿瘤的发生。二、免疫的类型1.非特异性免疫也称固有性免疫，主要包括皮肤粘膜的物理阻挡作用、局部细胞分泌的杀菌物质的化学作用、吞噬细胞的吞噬病原体作用、自然杀伤细胞对病毒感染细胞的杀伤作用及体液中免疫分子的抗菌作用等。非特异性免疫在感染早期执行防卫功能。2.特异性免疫又称适应性或获得性免疫，包括体液免疫和细胞免疫，其启动者和驱动力是抗原性异物。第一章抗原(一)第一节抗原的概念与特性一、抗原的概念抗原（Ag）：是一种能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，并能与相应的免疫应答产物（抗体或效应T淋巴细胞）在体内或体外发生特异性结合的物质。3几个概念：（1）免疫原：又称完全抗原，是指同时具有免疫原性和抗原性的物质。（2）半抗原：又称不完全抗原，即只具有抗原性而无免疫原性的物质。（3）表位：是与TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单。（4）载体：是使半抗原变成完全抗原的物质，决定了抗原分子的免疫原性.。（半抗原若与大分子蛋白质或非抗原性的多聚赖氨酸等载体交联或结合也可以成为完全抗原。）抗原的种类：（1）根据诱生抗体时需否Th细胞参与分类：（K）①胸腺依赖性抗原（TD-Ag）：刺激B细胞产生抗体时依赖于T细胞辅助，又称T细胞依赖性抗原。②胸腺非依赖性抗原（TI-Ag）：刺激机体产生抗体时无需T细胞的辅助，又称T细胞非依赖性抗原。TI-Ag分为TI-1Ag和TI-2Ag，TI-1Ag具有B细胞多克隆激活作用，成熟或未成熟B细胞均可对其产生应答，TI-2Ag表面含多个重复B表位，仅能刺激成熟B细胞。二、抗原的特性①免疫原性即刺激机体产生免疫应答，包括产生抗体或效应T淋巴细胞的性能；②免疫反应性指与抗体或效应T细胞发生特异性结合的能力。完全抗原、半抗原、载体。第二节影响抗原免疫原性的因素一、异物性抗原与机体之间的亲缘关系越远，组织结构差异越大，其免疫原性就越强。二、理化性状（一）分子量大小（二）化学性质多数大分子蛋白质具有很好的免疫原性。芳香族氨基酸。多糖是重要的天然抗原。（三）结构的复杂性抗原结构越复杂，其免疫原性越强。（四）分子构象和易接近性4易接近性是指抗原表面的特殊化学基团与淋巴细胞表面受体相互接触的程度。（五）物理性状小结一、免疫的概念与功能二、免疫的类型三、抗原的概念四、抗原的特性五、影响抗原免疫原性的因素5第一章抗原（二）授课日期15.9.19授课时数：2学时教学目标掌握抗原决定基的概念和抗原的分类；熟悉抗原的特异性；重点：抗原的分类难点：抗原的特异性授课内容第一章抗原（二）第三节抗原的特异性与交叉反应抗原的特异性既表现在免疫原性上，也表现在免疫反应性上。一、抗原的特异性（一）抗原决定基抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，它是TCR/BCR及抗体特异结合的基本单位，又称表位（epitope）。表位的性质、数目和空间构象决定着抗原的特异性。（二）抗原决定基的结构构象决定基和顺序决定基。后者又称线性决定基，多位于抗原分子的内部，主要是T细胞决定基。（三）功能性抗原决定基功能性抗原决定基。免疫优势基团。隐蔽性抗原决定基。（四）抗原的结合价抗原结合价是指能与抗体分子结合的功能性决定基的数目。半抗原为一价，天然抗原一般是多价抗原，可以和多个抗体分子交互结合。（五）T细胞表位和B细胞表位B细胞表位往往是天然的，为构象决定基或顺序决定基。T细胞表位为顺序决定基，需经抗原提呈细胞加工处理，并与MHC分子结合后才能被T细胞的抗原受体（TCR）识别。6（六）半抗原-载体效应在免疫应答中，B细胞识别半抗原，并提呈载体表位给CD4+T细胞，Th细胞识别载体表位，即以载体（T细胞表位）把特异T-B细胞之间连接起来，T细胞才能激活B细胞，称为载体效应。临床上药物引起的超敏反应，如阿司匹林、氨基匹林、青霉素引起的过敏症与半抗原-载体效应有关。二、共同抗原与交叉反应某一抗原决定基同时出现在不同抗原物质上的现象，这种决定基称为共同抗原决定基。具有共同抗原决定基的抗原称为共同抗原。由共同抗原决定基刺激机体产生的抗体可分别与两种抗原（共同抗原）发生结合反应，为交叉反应。第一节抗原的种类一、根据产生抗体时是否需Hh细胞参与分类胸腺依赖抗原（TD-Ag）、胸腺非依赖抗原（TI-Ag）。（一）胸腺依赖抗原TD-Ag由B表位和T表位组成，即由半抗原和载体组成，故刺激B细胞产生抗体时需T细胞的辅助。绝大多数的蛋白质抗原，如病原微生物、血细胞、血清蛋白等。（二）胸腺非依赖抗原TI-Ag只含有B表位，不需要T细胞辅助，一般只引起体液免疫应答，不引起回忆反应。TI-Ag由多个重复B表位组成，分为TI-1Ag和TI-2Ag。TI-1Ag如细菌脂多糖，TI-2Ag如荚膜多糖。二、根据抗原与机体的亲缘关系分类（一）异种抗原1、病原微生物及其产物。2、动物免疫血清。对人体具有双重性；一方面可向机体提供特异性抗体（抗毒素），中和细菌产生的外毒素，起防治疾病的作用；另一方面，对人而言它又是异种蛋白质，可刺激机体产生抗动物血清的抗体，当机体再次接受此种动物血清时，可发生超敏反应。（二）同种异型抗原71、红细胞抗原（血型抗原）。主要有ABO（A1、A2、B、H抗原）血型抗原和Rh（D、C、E等）血型抗原。2、组织相容性抗原（人类白细胞抗原）。人类白细胞抗原（HLA）既参与免疫应答和免疫调节，还与移植排斥反应及某些疾病的发生有关。（三）自身抗原感染、外伤。（四）异嗜性抗原异嗜性抗原又称Forssman抗原，是一类与种属无关的存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原。溶血性链球菌。三、超抗原和免疫佐剂（一）超抗原某些抗原物质，只需极低的浓度（1～10ng/ml）即可激活2%～20%的某些亚型的T细胞克隆，产生极强的免疫应答，但又不同于丝裂原的作用，这类抗原称之为超抗原（SAg）。超抗原与某些食物中毒、自身免疫病、肿瘤及AIDS的发病有关。（二）免疫佐剂免疫佐剂属非特异性免疫增强剂，与抗原一起注射或预先注入机体可增强免疫应答或改变免疫应答的类型。小结一、抗原的特异性（一）抗原决定基（二）抗原决定基的结构（三）功能性抗原决定基（四）抗原的结合价（五）T细胞表位和B细胞表位二、共同抗原与交叉反应8第二章免疫球蛋白与抗体授课日期15.10.17授课时数2学时教学目的掌握免疫球蛋白与抗体的概念、结构、功能区及水解片段；熟悉免疫球蛋白的特性。教学重点和难点免疫球蛋白的结构、功能区及水解片段第二章免疫球蛋白与抗体免疫球蛋白（Ig）：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。抗体（Ab）：B细胞受抗原刺激后转化为浆细胞，由浆细胞合成并分泌的能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白。所有抗体都是Ig，但Ig并不都具有抗体活性。第一节免疫球蛋白的结构与功能区一、免疫球蛋白的基本结构由二硫键连接四条多肽链组成。两条重链（H链）、两条轻链（L链），两条重链之间及重链与轻链之间以二硫键相连接。重链分为五类，分别以希腊字母γ、μ、α、δ、ε来表示，并由此将免疫球蛋白分为IgG、IgM、IgA、IgD和IgE五大类。轻链分为两型，即κ型和λ型。一个天然Ig分子上两条轻链型别总是相同的。靠近N端称之为可变区（variableregion,V区）。C端称为恒定区（constantregion,C区）。在可变区中的某些特定区域氨基酸的组成和排列顺序更是经常出现较大的易变性，称为超变区（hypervariableregion,HV区），它是抗体分子与抗原发生特异性结合的关键部位，又被称为互补决定区（CDR）。二、免疫球蛋白的其它结构成分（一）连接链连接链（Joiningchain,J链）将Ig单体连接成双体（SIgA）或五聚体(IgM)。（二）分泌片分泌片保护SIgA免受外分泌液中蛋白酶的降解。9三、免疫球蛋白的功能区IgG、IgA、IgD有VH、CH1、CH2、CH3四个功能区；IgM和IgE有VH、CH1、CH2、CH3、CH4五个功能区。主要功能：①VH和VL是结合特异性抗原的部位；②CH1和CL为免疫球蛋白的遗传标记所在；③CH2是补体结合位点，参与补体经典途径活化，并与IgG通过胎盘有关；④CH3能与某些细胞结合。四、免疫球蛋白的水解片段（一）木瓜蛋白酶2个相同的Fab段，即抗原结合片段（Fab）和1个Fc段，即可结晶片段（。（二）胃蛋白酶水解IgG得到大、小两个片段。大片段即F（ab＇）2段，具有双价抗体活性；小片段继续被水解成小分子多肽碎片称pFc＇段，无任何生物活性。第二节五类免疫球蛋白的特性一、IgG占血清Ig总量的75%~80%，机体抗细菌、抗病毒、中和毒素的抗体主要为IgG类。IgG也是惟一能通过胎盘的抗体。IgG可发挥ADCC效应。抗核抗体、抗甲状腺球蛋白抗体，以及引起Ⅱ、Ⅲ型超敏反应的抗体也有属于IgG类。二、IgM分子量最大。个体发育过程中最早合成，新生儿脐带血IgM增高提示有宫内感染。机体受抗原刺激后最先产生。天然血型抗体、类风湿因子及冷凝集素属于IgM。引起Ⅱ、Ⅲ型超敏反应。三、IgA分两型：血清型和分泌型。分泌型IgA（SIgA）为双体，主要存在分泌液中，是机体局部粘膜抗感染的重要抗体。婴儿可从母乳中获得。四、IgD五、IgE最晚出现的和血清中含量最低，过敏性疾病和寄生虫感染时含量增高。IgE对肥大细胞和嗜碱性粒细胞具有高度亲和力，与I型超敏反应的发生有关。第三节抗体的生物学功能10一、与抗原特异性结合二、激活补体三、结合细胞四、通过胎盘和粘膜母体的IgG抗体可进入胎儿体内，这种自然被动免疫对于新生婴儿抵抗感染具有重要意义。IgG和SIgA是构成婴儿自然被动免疫的重要因素。五、抗体分子的抗原特异性人Ig的特异性抗原成分称为Ig的血清型，包括同种型、同种异型和独特型。①同种型：是指同一物种所有个体间同一类Ig共有的抗原特异性。②同种异型：在同一种系不同个体间，同类Ig存在特异性不同的抗原决定基。③独特型：是在同一个体内，各种特异性不同的抗体其V区的抗原特异性不同，由V区特异性抗原决定基区分的型别，称为独特型。小结一、免疫球蛋白的基本结构二、免疫球蛋白的其它结构成分三、免疫球蛋白的功能区四、免疫球蛋白的水解片段五、五类免疫球蛋白的特性六、抗体的生物学功能11第三章补体系统授课日期15.10.24授课时数：2学时教学目的掌握抗体的功能及单克隆抗体、补体的概念；熟悉补体的激活途径；了解补体的激活过程。教学重点和难点重点：抗体的功能、补体的激活途径难点：补体的激活过程第三章补体系统补体：是存在于正常人和动物血清中的一组具有酶活性的与免疫相关的球蛋白。第一节补体系统的组成一、补体系统的组成与命名固有成分。调节蛋白。受体分子。二、补体成分的理化特性第二节补体的激活经典途径,又称传统途径；旁路途径或替代途径。一、补体激活的经典途径分为识别、活化和膜攻击三个阶段。1、识别阶段即C1酯酶形成阶段。2、活化阶段3、膜攻击阶段形成攻膜复合体,使靶细胞崩解。二、补体激活的旁路途径1、C3b的生成及C3转化酶（C3bBb）的形成2、C5转化酶（C3bBb3b）的形成3、补体激活的放大机制12表2两条补体激活途径比较项目经典途径旁路途径激活物抗原抗体复合物细菌脂多糖、酵母多糖、凝聚的IgA、IgG4等参与补体C1~C9C3、B因子、D因子、P因子、C5~C9C3转化酶C4b2bC3bBbC5转化酶C4b2b3bC3bBb3b(或C3bnBb)所需离子Ca2+、Mg2+Mg2+作用参与特异性体液免疫的效应阶段,参与非特异性免疫，可被直接活化，自身在疾病持续过程中起重要作用