1、醫(yī)學(xué)免疫學(xué)部分主講人：李成忠雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院藥檢系檢驗教研室免疫學(xué)檢驗主要內(nèi)容第一部分 免疫學(xué)基礎(chǔ)免疫學(xué)的基礎(chǔ)理論第二部分 免疫學(xué)技術(shù)技術(shù)類型及原理第三部分 免疫學(xué)檢驗應(yīng)用 一、基本概念 二、免疫應(yīng)答的特點 三、免疫系統(tǒng)的功能 四、免疫學(xué)的發(fā)展簡史 五、免疫學(xué)的應(yīng)用 第一章 免疫學(xué)簡介免疫： 免患瘟疫，免患疫病“疫”: 民皆病之謂疫 = 流行性傳染病“瘟疫”：烈性/急性的流行性傳染病 immune：免疫; 來自拉丁語 immunis （免稅，免病） immunity：免疫性，免疫力 一、免疫的基本概念機體的免疫力由免疫系統(tǒng)（immune system）執(zhí)行4傳統(tǒng)的“免疫”概念機體對病原微生物（

2、細菌，病毒）及其有害產(chǎn)物（毒素）的侵入所引起的發(fā)病，具有抵抗力。對病原微生物的再感染有抵抗力。5免疫學(xué)（Immunology) 研究機體免疫系統(tǒng)的組成（免疫器官、免疫細胞和免疫分子）、結(jié)構(gòu)及其免疫生物學(xué)（生理性的和病理性的）功能的學(xué)科。免疫系統(tǒng)1.免疫器官和組織3.免疫分子免疫系統(tǒng)的組成免疫器官、免疫細胞、免疫分子免疫應(yīng)答的類型和主要特征固有免疫/天然免疫（innate immunity） 非特異性免疫(nonspecific immunity)由固有免疫細胞執(zhí)行適應(yīng)性免疫/獲得性免疫（adaptive immunity） 特異性免疫 (specific immunity)主要由淋巴細胞（T

3、cell，B cell）執(zhí)行二、免疫應(yīng)答的特點11兩類免疫的特征區(qū)別：固有免疫 innate immunity：是個體出生時就具有的天然免疫，通過遺傳獲得,是機體在長期進化過程中逐漸建立起來的,其針對外來異物的范圍廣,不針對某個特定的異物抗原,反應(yīng)迅速。 組成屏障結(jié)構(gòu)：完整的皮膚，黏膜、血腦屏障、胎盤屏障吞噬細胞：單核吞噬細胞和中性粒細胞的吞噬作用正常體液中的抗微生物物質(zhì)：補體、溶菌酶等12三、免疫系統(tǒng)的三大功能主要功能生理表現(xiàn)病理表現(xiàn)免疫防御抗感染免疫作用超敏反應(yīng)（過高）免疫缺陷病（過低）免疫自穩(wěn)清除衰老或損傷細胞維持自身耐受自身免疫性疾病免疫監(jiān)視清除突變細胞或病毒感染細胞腫瘤或持續(xù)性病毒感

4、染四、免疫學(xué)發(fā)展簡史及重要成就（一）免疫學(xué)開創(chuàng)時期（1617世紀） 公元16世紀中國醫(yī)生首次用人痘苗預(yù)防天花。3天5天天花的發(fā)病過程7天古代中醫(yī)書籍上的小兒出天花圖 中國從宋朝起用人痘接種預(yù)防天花17人痘接種技術(shù)傳到鄰國 英國駐土耳其大使夫人Mary Wortle Montagu 將人痘接種技術(shù)傳到英國等國家191796年，英國鄉(xiāng)村醫(yī)生琴納(Edward Jenner)創(chuàng)造了接種牛痘技術(shù)，可以預(yù)防天花，20（二）傳統(tǒng)免疫學(xué)時期（1820世紀初） 1. 人工主動和人工被動免疫方法的建立； 2. 細胞免疫和體液免疫學(xué)說的提出及統(tǒng)一； 3. 免疫病理概念的建立； 4. 經(jīng)典血清學(xué)技術(shù)的建立抗原抗體反

5、應(yīng)；（三）近代免疫學(xué)時期（20世紀中葉） 1. 超敏反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)； 2. 免疫耐受現(xiàn)象； 3. 克隆選擇學(xué)說建立； 4. 免疫球蛋白基本結(jié)構(gòu)闡明；2.初盛時期 -經(jīng)典免疫學(xué)（實驗免疫學(xué)）興盛期(1) 人工主動和被動免疫的研究1880年，法國化學(xué)家，巴斯德， 研制出多種減毒疫苗,用于預(yù)防雞霍亂,炭疽桿菌,狂犬病等疾病。人工主動免疫法22（2）機體免疫機制的研究細胞免疫學(xué)說(cellular immunity)。 兩種學(xué)說：Neutrophil梅契尼可夫(Metchnikoff) 發(fā)現(xiàn):白細胞有吞噬功能,能吞噬和清除各種病原微生物。24體液免疫學(xué)說 (humoral immunity)保爾.歐立希:

6、體液中產(chǎn)生的抗體,能清除各種病原微生物或者能中和細菌毒素。Paul Ehrlich五、免疫學(xué)在醫(yī)學(xué)中的作用 1. 免疫學(xué)理論在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 例如：超敏反應(yīng) 2. 免疫學(xué)技術(shù)和制劑在臨床實踐中的應(yīng)用 例如：疫苗的應(yīng)用（一）傳染病預(yù)防（二）疾病治療（三）免疫診斷第二章 抗原一、抗原(Antigen，Ag) 定義：指凡是能夠刺激機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細胞，并能與相應(yīng)抗體或致敏淋巴細胞特異性結(jié)合發(fā)生免疫應(yīng)答的物質(zhì)。二、抗原的兩種基本特性 1.免疫原性(immunogenecity) ：指抗原分子能夠刺激機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答(產(chǎn)生特異性抗體及致敏淋巴細胞)的性質(zhì)。 AgTBT漿細胞致敏T細胞抗體

7、 2.抗原性(antigenicity，又稱免疫反應(yīng)性)：指抗原分子與免疫應(yīng)答產(chǎn)物(抗體或致敏淋巴細胞)發(fā)生特異性結(jié)合的性質(zhì)。AgTBT漿細胞致敏T細胞抗原性三、完全抗原與半抗原 1.完全抗原（complete antigen) 同時具有免疫原性和抗原性的物質(zhì)。 2.半抗原（hapten，又稱不完全抗原）無免疫原性，只有抗原性的物質(zhì)。 3.載體（carrier） 賦予半抗原以免疫原性的蛋白質(zhì)。 半抗原 + 蛋白質(zhì) 完全抗原四、決定免疫原性的條件（一）宿主因素 1.異物性 異種、同種異體或自身的物質(zhì)。 2.宿主的遺傳性 同種動物不同品系及不同 個體對同種抗原產(chǎn)生不同強度的免疫應(yīng)答。 3.免疫原的

8、劑量及進入途徑（二）抗原因素 1. 分子量 一般是分子量越大，免疫原性越強。 2. 化學(xué)組成及結(jié)構(gòu) （1）蛋白質(zhì)：1）氨基酸組成 2）結(jié)構(gòu) （2）多糖：具有免疫原性, 較蛋白質(zhì)弱。 （3）核酸：多無免疫原性。 3. 化學(xué)性質(zhì) 通常是大分子有機物質(zhì)，無機物沒有免疫原性。 4. 分子構(gòu)象和易接近性五、抗原的特異性 抗原的特異性是指抗原誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答及其與免疫應(yīng)答產(chǎn)物（即相應(yīng)的抗體或致敏淋巴細胞）相互作用的高度專一性。 如：接種傷寒疫苗（抗原）只能誘導(dǎo)機體產(chǎn)生針對傷寒的抗體 1. 抗原決定基(antigenic determinant),又稱表位 (epitope) ：是指抗原分子中決定抗原特

9、異性的特殊化學(xué)基團。2. 抗原的結(jié)合價（antigenic valence） 能與抗體分子結(jié)合的功能性決定簇數(shù)目。3. 共同抗原和交叉反應(yīng) （1）共同抗原 不同抗原分子間具有的相同或相似的抗原決定基稱為共同抗原。 （2）交叉反應(yīng) 由共同抗原決定基刺激機體產(chǎn)生的抗體可以和兩種抗原（共同抗原）結(jié)合發(fā)生反應(yīng)，稱為交叉反應(yīng)。抗原1抗原1抗原2抗原2抗體1刺激機體產(chǎn)生抗體 交叉反應(yīng)示意圖六、 抗原的分類（一）根據(jù)抗原性質(zhì) 1.完全抗原 2.半抗原（二）根據(jù)抗原刺激B細胞產(chǎn)生抗體是否需要T細胞輔助 1.胸腺依賴性抗原(TD-Ag) ：多數(shù)蛋白質(zhì)抗原 2.胸腺非依賴性抗原(TI-Ag) ：細菌脂多糖，聚合鞭

10、毛素（四）根據(jù)與人體的親緣關(guān)系 1. 異種抗原 來自不同種屬的抗原。 2. 同種異型抗原 來自同一種屬不同個體抗原。 3. 自身抗原 來自自身的抗原。七、醫(yī)學(xué)上重要的抗原（一）病原微生物（屬于異種抗原） 1.細菌性抗原傷寒桿菌鏈球菌痢疾桿菌2. 病毒性抗原3. 其他微生物腺病毒流感病毒瘧原蟲真菌（二）細菌的外毒素與類毒素 1.外毒素 細菌分泌的毒性蛋白質(zhì)。具有毒性與免疫原性。 2.類毒素 經(jīng)0.3%0.4%甲醛處理過的失去毒性保留免疫原性的外毒素。（三）異種動物血清（具有兩重性） 1. 抗毒素作用 如：抗毒素血清（馬血清）破傷風(fēng) 2. 異種動物的血清蛋白對人具有免疫原性，可導(dǎo)致血清過敏性休克。

11、（四）異嗜性抗原（又稱Forssman抗原） 不同種屬生物間存在的共同抗原（五）血型抗原 （同種異型抗原) 1. ABO（H）血型系統(tǒng)： A、B、AB、O四型 人類ABO（H）血型系統(tǒng)的分類 血型 抗原（RBC） 抗體（血清） A型 A抗原 抗B抗體 B型 B抗原 抗A抗體 AB型 AB抗原 無抗A、抗B抗體 O型 無A、B抗原 抗A、抗B抗體 2. Rh血型抗原 人類RBC和恒河猴RBC表面有共同抗原成分，稱為Rh抗原。(Rh+者居多） （六）主要組織相容性抗原 (Major Histocompatibility antigen, MHC Ag) 人類：HLA（human leukocyte

12、 antigen） （第五章講） （七）腫瘤抗原 細胞惡變過程中出現(xiàn)的新抗原。第三章 抗體一、概念 1.抗體（antibody, Ab） 機體免疫細胞被抗原激活后，由B細胞分化成熟的漿細胞合成、分泌的一類能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。 2.免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig） 具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體分子相似的球蛋白。 二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)（一）基本結(jié)構(gòu)（四肽鏈構(gòu)成） 1.重鏈（heavy chain，H） 2條 輕鏈（light chain，L） 2條 2.可變區(qū)（variable region, V區(qū)） 恒定區(qū)（constant region, C區(qū)） 3

13、.超變區(qū)（ hyper-variable region, HVR) 骨架區(qū)（framework region, FR） 4.鉸鏈區(qū)（hinge region）四肽鏈(H2L2 )免疫球蛋白單體結(jié)構(gòu) 2個端N端C端 2 個區(qū)VHVL恒定區(qū) (C 區(qū))CH1CL 抗原結(jié)合部位HVRFR 鉸鏈區(qū)(/)(,)可變區(qū) (V 區(qū))HL鉸鏈區(qū)CH2CH3抗原結(jié)合部位高變區(qū) (hypervariable region, HVR)或互補決定區(qū) (comple-mentarity determining region, CDR)骨架區(qū) (framework region, FR) CDR1CDR2CDR3 CDR

14、與抗原表位結(jié)合示意圖abcdFR2FR1FR3FR4講完功能后再講（二）免疫球蛋白的功能區(qū)及主要功能 輕鏈:VL，CL 重鏈:VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA 和 IgD)，CH4（IgM和IgE）1.分類免疫求蛋白的功能區(qū)2.主要功能 (1)VH和VL 抗原結(jié)合部位； (2)CH1和CL Ig遺傳標志所在； (3)CH2(IgG)、CH3(IgM) C1q結(jié)合部位； (4)CH2(IgG) 介導(dǎo)IgG通過胎盤； (5)CH3(IgG) FcR結(jié)合部位； (6)CH2CH3(IgE) FcR結(jié)合部位。功能區(qū)VH/VL - Ag結(jié)合部位 特異性結(jié)合抗原 識別抗原CH2-補體結(jié)合部位C

15、H1/CL -遺傳標記CH3,4-與Fc受體結(jié)合發(fā)揮調(diào)理作用、ADCC效應(yīng) 介導(dǎo)I 型超敏反應(yīng) 穿過胎盤激活補體（三）免疫球蛋白的其他結(jié)構(gòu) 1.連接鏈（joining chain，J鏈) 2.分泌片（secretory piece, SP）（四）免疫球蛋白的水解片段 1. 木瓜蛋白酶（Papain） IgG Fab段(抗原結(jié)合片段) Fc段（可結(jié)晶片段，有副作用） 2.胃蛋白酶（Pepsin） IgG F( ab)2 pFc 3. 意義：闡明Ig分子生物學(xué)作用； 構(gòu)建基因工程抗體。水解片段2 Fab + 1Fc1 F(ab)2 +pFcNC三、免疫球蛋白的血清型 1、同種型 指同一種屬所有個體

16、都具有的Ig 的抗原特異性。 2、同種異型 同種不同個體間Ig結(jié)構(gòu)和抗原性的差異稱同種異型（allotype）。 3、獨特型 同一種屬某一個體產(chǎn)生的抗體分子具有獨特的抗原決定簇，不但與其他個體受同一抗原刺激產(chǎn)生的特異性抗體不同，而且與自身其他特異性抗體也有區(qū)別，稱為獨特型(idiotype)。獨特型是單克隆。 四、抗體的生物學(xué)功能 （一）V區(qū)的功能 識別并特異性結(jié)合抗原 單體（IgG, IgE) 2價 二聚體(分泌型IgA) 4價 五聚體(IgM) 10價（5價） 中和效應(yīng) 中和毒素和病毒 與Ag結(jié)合 促吞噬細胞吞噬1.抗體的結(jié)合價2.實際意義（二）C區(qū)的功能 1.激活補體系統(tǒng) Ab(IgM、

17、IgG) + Ag C1q 補體經(jīng)典途徑 IgG4、IgA和 IgE的凝聚物 補體旁路途徑 2.與Fc受體結(jié)合 (1)調(diào)理作用：IgG + 抗原(顆粒性) FcR（單核、巨噬細胞及中性粒細胞） 促吞噬細胞吞噬； (2)ADCC：IgG + 抗原(靶細胞) Fc R（NK 細胞） 殺傷靶細胞； (3)介導(dǎo)超敏反應(yīng)：型超敏反應(yīng)。 3.穿越胎盤和粘膜五、五類免疫球蛋白的特性與功能J chainSPCH4 免疫球蛋白的類和亞類（根據(jù)H鏈的抗原性不同） IgG (gamma) IgA (alpha) IgM (mu) IgD (delta) IgE (epsilon) (1) 類 (2)亞類IgG：Ig

18、G1, IgG2, IgG3, IgG4 IgA：IgA1, IgA2IgM: IgM1, IgM2（一）IgG 1.一般特性 (1)單體分子； (2)四個亞類； (3)血清中含量最高(75%Ig)； (4)半衰期最長(2123天)； (5)35歲達成人水平(8.017 mg/ml)； (6)可與SPA結(jié)合。 2.生物學(xué)活性 (1)通過胎盤（新生兒抗感染）； (2)激活補體（裂解細胞）； (3)調(diào)理作用（促進吞噬）； (4)介導(dǎo)ADCC（細胞毒作用）（二）IgM 1.五聚體，分子量最大； 2.人類發(fā)育過程中最早合成的Ig； 3.體液免疫應(yīng)答最先產(chǎn)生的 Ig 感染早期免疫； 4.占血清Ig含量的510%； 5.半衰期 5天 血清中特異性 IgM 水平增高提示有近期感染； 6.激活補體； 7.IgM 不能通過胎盤 臍帶血或 新