免疫学

绪论

免疫（immune）指动物机体对自身和非自身的识别，并清除非自身的大分子物质（抗原性物质），从而保持机体内外环境平衡的一种生理学反应。

免疫学（immunology）是研究机体免疫系统的结构和功能，抗原性物质、免疫应答的规律以及免疫应答的各种产物和各种免疫现象的一门生物科学。

适应性免疫应答的基本特性：识别自身与非自身、特异性、免疫记忆

免疫系统的基本功能：免疫防御、免疫自稳、免疫监视

第一章 抗原

抗原 （antigen）

凡是能刺激机体产生抗体和效应性淋巴细胞或能与之结合引起特异性免疫反应的物质，称为

抗原。

广义概念的抗原又可以分别称为免疫原、变应原和耐受原。

抗原性： 既抗原的特性，是指抗原分子具有免疫原性与反应原性的特性。

影响免疫原性的因素

一、抗原分子的特性

异种物质

异源性 同种异体物质

自身抗原(pro改变、免疫紊乱、屏障被破坏)

分子大小（>10KD）

一定的理化性状 化学组成和分子结构（芳香族AA构成的Pro）

分子构象与易接近性

物理性状（颗粒性、可溶性）

二、宿主生物系统

受体动物的基因型、年龄、性别与健康状态

三、免疫方法的影响

皮内、皮下、肌肉、静脉、腹腔

抗原的特异性即专一性或针对性，是指抗原具有与相应抗体或致敏淋巴细胞发生特异反应的能力。

特异性是免疫反应的最大特点，也是进行免疫学诊断和防制的根据。

抗原表位：抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团称为抗原决定簇或抗原决定基，因抗原决定簇通常位于抗原表面，故又称抗原表位。

抗原分子中抗原表位的数目称为抗原的抗原价

表位的种类

（一）单特异性和多特异性表位

（二）功能性表位和隐性表位

（三）构象表位与顺序表位

（四）B细胞表位和T细胞表位

抗原的分类

一、根据抗原的性质 完全抗原、半抗原

二、根据抗原加入和递呈的关系

外源性抗原、内源性抗原

三、根据抗原来源

异种抗原 、同种异型抗原 、自身抗原、异嗜性抗原（与种属特异性无关） 四、根据对胸腺（T细胞）的依赖性，是否需要T细胞协助

胸腺依赖性抗原（TD）、非胸腺依赖性抗原（TI）

五、根据化学性质

蛋白质抗原、多糖抗原、核酸抗原等

六、其它天然抗原、人工抗原

（一）完全抗原既具有免疫原性又有反应原性的物质。

（二）半抗原只具有反应原性而缺乏免疫原性的物质，亦称为不完全抗原。

载体（carrier）与半抗原结合后使其具有免疫原性的物质。

不能诱导机体产生免疫应答的小分子半抗原与大分子物质（载体）连接后，能诱导机体产生免疫应答，并能与相应的抗体结合，这种现象称为半抗原载体现象，简称为载体现象。

半抗原与载体结合后首次免疫动物，可测得半抗原的抗体，但当二次免疫时，半抗原连接的载体只有与首次免疫用的载体相同时，才会有再次反应，这种现象称为载体效应。

根据抗原来源分类

（一）异种抗原

（二）同种异型抗原

（三）自身抗原

（四）异嗜性抗原

与种属特异性无关，广泛存在于人、动植物及微生物之间的共同抗原，又称为Forssman抗原。它们之间有广泛的交叉反应性。

根据对胸腺（T细胞）的依赖性分类

（一）胸腺依赖性抗原（TD抗原）

绝大多数抗原在刺激B细胞分化和产生抗体的过程中需抗原提成细胞和辅助性T细胞的协助才能完成。称为胸腺依赖性抗原。如异种组织细胞、微生物等。

（二）非胸腺依赖性抗原

不需要T细胞辅助或依赖程度较低的抗原，称之为非胸腺依赖性抗原（TI抗原）

重要抗原

一、细菌抗原

菌体抗原/O抗原、鞭毛抗原/H抗原、荚膜抗原/K抗原和菌毛抗原

二、病毒抗原

病毒表面抗原/V抗原、病毒衣壳抗原/VC抗原、核蛋白抗原/NP抗原，

三、毒素抗原

四、真菌和寄生虫抗原 五、保护性抗原 六、超抗原（sAg） 七、肿瘤抗原

病毒感染相关抗原/VIA抗原

病毒感染过程（复制）中产生的非结构蛋白成分。

毒素抗原

很多细菌能产生外毒素，具很强的抗原性，称为毒素抗原（toxin antigen） 。

毒素抗原可刺激机体产生抗体，即抗毒素。

外毒素经灭活后，毒力减弱或完全丧失，但仍保持其免疫原性，称为类毒素（toxoid

保护性抗原

微生物具有多种抗原成分，但其中只有一两种抗原成分刺激机体产生的抗体具有免疫保护作用，因此将这些抗原称为保护性抗原

超抗原

某些细菌或病毒的产物只需极低浓度（1-10ng/ml）即可使很高的比例的T细胞激活，产生极强的T细胞免疫反应，这类抗原称之为超抗原

共同抗原和交叉反应

在两种不同的抗原之间可以存在有相同或相似的抗原决定基，称为共同抗原（common

antigen）。

抗体对具有相同或相似决定基的不同抗原的反应，称为交叉反应（cross-reaction）。

佐剂

一种物质先于抗原或与抗原混合同时注入动物体内，能非特异性地改变或增强机体对该抗原的特异性免疫应答，发挥辅助作用。这类物质统称为免疫佐剂，简称佐剂。

免疫调节剂

（一）免疫增强剂 指一些单独使用即能引起机体出现短暂的免疫功能增强作用的物质。包括生物性的、细菌性的、化学性的、营养性的和中药类等。

（二）免疫抑制剂

指在治疗剂量下，可产生明显免疫抑制效应的物质。

三）佐剂的免疫生物学作用

1、增强抗原的免疫原性，如增加抗原表面积、辅助抗原暴露。

2、增强机体对抗原刺激的反应性。

3、改变免疫应答类型，如由产生IgM转变为产生IgG(不同细胞因子刺激)。

4、形成抗原储存库。

5、促进局部炎症反应，增强吞噬细胞的活性，形成局部肉芽肿（迟发型超敏反应）。

第二章 免疫球蛋白与抗体

抗体：动物机体受到抗原物质刺激后，由B淋巴细胞转化为浆细胞而产生的，能与相应抗原发生特异性反应的免疫球蛋白。主要存在于血液（血清）、淋巴液、组织液及其他外分泌液中

具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白(有IgG、IgM、IgA、IgE和IgD五类免疫球蛋白。

根据轻链恒定区的抗原性不同，各类免疫球蛋白的轻链分为κ和λ两个型，任何种类的免疫球蛋白均有两型轻链分子。

抗体的化学本质是免疫球蛋白，但免疫球蛋白并不都具有抗体的活性，

第二节 免疫球蛋白的分子结构

一、免疫球蛋白的单体分子结构

所有种类免疫球蛋白的单体分子结构都是相似的，即由两条相同的较大的重链和两条相同的较小的轻链4条肽链通过轻链与重链之间的二硫键连接起来构成的“Y”字形的分子结构。

其中，IgG、IgE、IgD、血清型IgA均以单体分子存在，IgM为五聚体，分泌型IgA为二聚体。

（二）可变区和恒定区

H链 可变区（VH）：N端开始的最初110个氨基酸，排列顺

序及结构随抗体分子的特异性不同而变化。

恒定区（CH）：VH区后一直到C端的氨基酸，比较稳定。

L链 可变区（VL）： N端开始的109个氨基酸，与VH对应。

恒定区（CL）： VL区后一直到C端的氨基酸

在VH中有4个区域的氨基酸变异最大，称为高变区（HVR），氨基酸分别位于31-37,51-58,84-91,101-110，其余的氨基酸变化较小，称为骨架区；在VL中也有3个高变区，氨基酸位于26-32,48-55,90-95，其余称为骨架区。

功能区：免疫球蛋白的多肽链分子可折叠形成几个由链内二硫键连接成的环状球形结构，此即其功能区。

功能区作用

V H和VL ：是抗原结合的部位。

CH1和CL：为同种异型的遗传标记。

CH2： 为抗体分子的补体结合点。

CH3 ：是同免疫活性细胞的Fc受体的结合部位。

绞链区

在两条重链之间二硫键连接处附近的重链恒定区，即CH1尾部和CH2头部的小段肽链；与抗体分子的构型变化有关,称为绞链区。

功能 该区具有柔韧性，当抗体与抗原结合时，该区可转动，以便

一方面使可变区的两个抗原结合点尽量与抗原结合； 另一方面可使抗体分子变构，使补体结合位点暴露出来。

抗体的生物学活性

（一）抗体与抗原的特异性结合

（二）抗体与补体的结合

（三） 通过与细胞Fc受体结合发挥生物效应

调理作用，ADCC，介导I型超敏反应

（四）选择性传递 IgG能穿过胎盘

抗体的调理作用：抗体可增强吞噬细胞的吞噬作用。在体外的实验中，如将免疫血清加入中性粒细胞的悬液中，可增强对相应细菌的吞噬作用，称这种现象为抗体的调理作用。

ADCC：K细胞膜表面具有IgG的Fc受体（FcγR），当靶细胞与相应的IgG抗体结合，K细胞可与结合在靶细胞上的IgG的Fc片段结合，从而被活化，释放溶细胞因子，裂解靶细胞，这种作用称为抗体依赖性介导的细胞毒作用。

二、免疫球蛋白的抗原决定簇（血清型）

一种动物的免疫球蛋白对另一种属动物而言是良好的抗原。

（一）同种型决定簇

（二）同种异型决定簇

（三）独特型决定簇

由抗体分子的可变区呈现出的抗原性就称为免疫球蛋白（抗体）的独特型，或称个体基因型，可变区内的抗原决定簇称为独特型决定簇，其中单个的抗原决定簇又称为独特位。

独特型在异种、同种异体乃至同一个体内均可刺激产生相应的抗体，这种抗体称为抗独特型抗体。

PcAb 采用传统的免疫方法，将抗原物质经不同途径注入动物体内后，经数次免疫后采取动物血液，分离出血清，由此获得的抗血清即为多克隆抗体。

McAb 由一个B细胞分化增殖的子代细胞（浆细胞）克隆、产生的针对单一抗原决定簇的抗体，或者说是由一个识别一种抗原表位的B细胞克隆产生的同源抗体，称为单克隆抗体。具有纯度高、特异性强、效价高、少或无血清交叉反应等特点

第三章 免疫系统

免疫系统：

免疫器官 （1）中枢免疫器官：骨髓 胸腺 禽类法氏囊

（2）外周免疫器官：淋巴结 脾脏 粘膜免疫系统 禽类哈德氏腺

免疫细胞 （1）淋巴细胞：T细胞 B细胞 自然杀伤(NK)细胞

（2）单核——吞噬细胞系统

（3）抗原呈递细胞：巨噬细胞 树状突细胞 朗罕氏细胞 B细胞

（4）其他免疫细胞： 粒细胞 肥大细胞

免疫分子 （1）细胞膜上分子：T细胞抗原受体（TCR） B细胞抗原受体(AGM)

白细胞分化抗原（CD）主要组织相溶性（MHC）