疫苗接种的免疫学机制
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高三生物关于疫苗的知识点疫苗,作为预防疾病的重要工具,具有广泛的应用和重要的作用。
在高三生物中,学习疫苗的知识点对于理解和应用相关原理至关重要。
本文将重点介绍高三生物关于疫苗的知识点。
1. 疫苗的定义和作用疫苗是一种可以激活机体免疫系统、诱发特异性免疫应答的生物制品。
它由病原体的抗原物质制成,经过处理和杀死,使得抗原具备免疫原性且不致疾病。
疫苗的主要作用是通过引起机体的免疫应答,建立免疫记忆,使得机体在接触到真正的致病病原体时,能够迅速产生特异性免疫反应,从而保护机体免受疾病的侵害。
2. 疫苗的组成和分类疫苗主要由病原体抗原、佐剂和稀释剂组成。
病原体抗原可以是整个病原体、病原体的表面分子或病原体的代表性分子。
佐剂可以增强病原体抗原的免疫原性,激活机体免疫系统的反应。
疫苗根据其来源和制备方法的不同,可以分为灭活疫苗、减毒活疫苗、亡活疫苗和基因工程疫苗等。
3. 疫苗的免疫机制疫苗通过模拟感染的方式引发机体的免疫反应,进而提供保护。
疫苗激活机体的先天免疫系统和获得性免疫系统,促使机体产生特异性抗体和记忆淋巴细胞。
当机体再次接触到相同的病原体时,记忆淋巴细胞能迅速启动特异性免疫反应,通过产生抗体或细胞介导的免疫效应,防止疾病的发生。
4. 疫苗的接种策略和安全性疫苗接种策略是指根据病原体的特性和流行病学特点,制定合理的接种时间和剂量。
常见的接种策略包括基础免疫、加强免疫和强化免疫。
疫苗在制备和接种过程中需要考虑其安全性。
制备过程中,病原体需要经过严格的处理和杀死,确保其不具备病原性。
接种过程中,需要对接种对象进行全面的筛查和评估,以确保疫苗的接种安全。
5. 疫苗的应用和效果评价疫苗广泛应用于预防传染病,有效地控制了多种传染病的传播和发病。
疫苗的应用可以通过个体接种和群体免疫的方式进行。
个体接种可以提供个体免疫保护,群体免疫可以通过接种一定比例的人群,形成群体免疫屏障,阻断病原体的传播链。
疫苗的效果评价通常包括临床试验、流行病学调查和免疫学指标等多个方面,以全面评估疫苗的安全性和有效性。
什么是预防接种标题:什么是预防接种引言概述:预防接种是一种通过注射疫苗来增强人体免疫系统,以预防特定传染病的方法。
预防接种在预防传染病方面起着至关重要的作用,可以有效减少疾病的传播和发病率,提高人群的免疫力。
一、预防接种的原理1.1 疫苗的作用机制疫苗是一种含有微生物致病因子的制剂,通过注射进入人体,激活免疫系统,使其产生特异性抗体,从而形成免疫保护。
1.2 免疫记忆预防接种可以激活人体的免疫系统,使其产生对特定病原体的记忆,一旦再次接触到相同病原体,免疫系统能够迅速做出反应,阻止疾病的发展。
1.3 群体免疫效应通过接种疫苗,可以使人群中大部分人获得免疫保护,形成群体免疫效应,有效降低疾病的传播率。
二、预防接种的重要性2.1 预防传染病预防接种是预防传染病最有效的方法之一,可以有效减少疾病的传播和发病率,保护人群的健康。
2.2 防止疫情暴发通过接种疫苗,可以有效控制疫情的暴发,避免疾病在人群中蔓延,减少疫情对社会的影响。
2.3 保护弱势群体预防接种可以保护弱势群体,如儿童、老年人和免疫系统较弱的人群,减少他们感染传染病的风险。
三、预防接种的种类3.1 常规预防接种包括针对疫苗接种日历中规定的传染病的疫苗,如麻疹、流感、白喉等。
3.2 特殊预防接种针对特定人群或特定疫情情况而设计的疫苗,如登革热疫苗、霍乱疫苗等。
3.3 强制预防接种一些国家或地区对特定传染病的预防接种实行强制政策,以确保人群免疫水平。
四、预防接种的副作用和注意事项4.1 副作用预防接种可能会引起一些副作用,如注射部位疼痛、发热、红肿等,但大多数副作用都是轻微和暂时的。
4.2 注意事项接种前应告知医生个人的健康状况和过敏史,接种后应密切观察可能的不良反应,并及时就医处理。
4.3 禁忌症有些人群存在禁忌症,如对某些疫苗成分过敏、免疫系统功能受损等,应在医生指导下慎重考虑接种。
五、未来发展趋势5.1 新疫苗的研发随着科学技术的不断进步,新型疫苗的研发将更加精准和高效,能够更好地应对新兴传染病和变异病毒。
免疫学技术免疫学原理免疫学的基础是免疫系统的三大功能:识别、防御和记忆。
免疫系统能够识别并区分“自己”和“非己”,即区分身体自身的细胞和外来的病原体。
当识别到非己成分时,免疫系统会启动防御机制,消灭或排除病原体。
此外,免疫系统还具有记忆功能,能够记住曾经遇到过的病原体,当再次遇到时能够迅速响应。
免疫学技术1. 抗体技术:抗体是免疫系统产生的一种蛋白质,能够特异性地识别并结合到病原体或其成分上。
利用这一原理,科学家可以制备单克隆抗体,用于诊断试剂的开发和治疗性药物的制备。
2. 疫苗技术:疫苗是预防性免疫学技术中的重要组成部分,通过接种疫苗,可以激发机体产生免疫记忆,当再次遇到病原体时,免疫系统能够快速有效地应对。
3. 细胞培养技术:细胞培养技术在免疫学研究中非常重要,它可以用来研究免疫细胞的生长、分化和功能,以及它们与病原体的相互作用。
4. 流式细胞术:这是一种用于分析和排序细胞的技术,通过标记特定的细胞表面分子,可以检测和定量不同类型的免疫细胞。
5. 免疫组化技术:通过使用特定的抗体标记,可以在组织切片上定位和定量特定的蛋白质,这对于研究免疫细胞在组织中的分布和功能至关重要。
6. ELISA技术:酶联免疫吸附测定是一种常用的免疫学检测方法,可以用来定量检测血清或组织中的抗体或抗原。
7. 免疫缺陷模型:通过基因敲除或敲入技术,可以制备具有特定免疫缺陷的动物模型,这些模型对于研究免疫系统的特定功能和开发新的免疫治疗方法非常有用。
8. 免疫治疗技术:随着对免疫系统理解的深入,免疫治疗已经成为癌症和其他疾病治疗的重要手段。
例如,免疫检查点抑制剂可以解除肿瘤对免疫系统的抑制,使免疫细胞能够更有效地攻击肿瘤细胞。
免疫学技术的发展极大地推动了医学的进步,它们不仅帮助我们更好地理解免疫系统的工作原理,还为疾病的预防和治疗提供了新的策略和方法。
随着科技的不断进步,免疫学技术将继续在提高人类健康和生活质量方面发挥重要作用。
疫苗相关生物知识点总结在疫苗相关的生物知识中,涉及到病原微生物、免疫系统、免疫学原理、疫苗种类、疫苗研发及生产技术、疫苗接种程序、疫苗安全性和效果评价等多个方面的知识点。
以下将对这些知识点进行总结和介绍。
一、病原微生物1. 病原微生物的种类病原微生物包括细菌、病毒、真菌、寄生虫等多种微生物。
它们可以引起各种不同的传染病,对人类健康造成威胁。
2. 病原微生物的传播途径病原微生物可以通过空气传播、食物和水传播、接触传播、血液传播等方式传播给人体,引起感染和疾病的发生。
3. 病原微生物的致病机制不同种类的病原微生物通过不同的机制入侵人体细胞、破坏机体组织、干扰免疫系统等途径导致疾病的发生。
二、免疫系统1. 免疫系统的组成免疫系统包括体液免疫和细胞免疫两大部分,体液免疫由血浆细胞和抗体组成,细胞免疫由T细胞、B细胞和吞噬细胞等组成。
2. 免疫系统对抗病原微生物的机制免疫系统可以通过识别、破坏和清除病原微生物,保护人体免受疾病的侵害。
3. 免疫系统的记忆功能免疫系统具有记忆功能,一旦接触到某种病原微生物,就会产生特异性的抗体和记忆B细胞,使得再次接触到这种病原微生物时能够更快、更强、更有效地应对。
三、免疫学原理1. 免疫学原理的基本概念免疫学是研究机体对抗病原微生物和异物的生物学学科,包括免疫应答的机制、炎症反应、自身免疫等内容。
2. 免疫学原理与疫苗接种的关系疫苗接种是利用免疫学原理,通过引入微生物疫苗或其抗原,激活机体免疫系统,培养记忆B细胞,产生长期免疫记忆,从而预防传染病的发生。
四、疫苗种类1. 疫苗的分类根据疫苗的来源、疫苗接种对象、疫苗的制备方法等不同,疫苗可以分为病毒疫苗、细菌疫苗、多糖疫苗、重组蛋白疫苗、DNA疫苗、重组病毒疫苗等多种类型。
2. 疫苗的特点和作用疫苗通过激活免疫系统产生特异性抗体和细胞免疫应答,诱导机体产生长期免疫记忆,从而在接触到相同病原微生物时迅速、有效地应对,预防传染病的发生。
疫苗接种的反应原理疫苗接种一直被认为是预防疾病最有效的方法之一。
疫苗的原理是通过引入病原体的部分或完整结构,来激活机体的免疫系统,从而产生对该病原体的保护性免疫反应。
疫苗接种的反应原理是基于人体的免疫机制,通过此过程让机体产生对抗病原体的免疫力,从而达到预防疾病的目的。
疫苗接种主要依赖于机体的免疫系统,人体的免疫系统是一套复杂的防御系统,包括天然免疫和获得性免疫两大部分。
在接种疫苗后,病原体或其抗原会被引入机体,激活机体的获得性免疫系统。
获得性免疫系统主要由T细胞和B细胞两大类细胞构成,它们负责识别和清除入侵的病原体。
在接种疫苗后,病原体的抗原被机体的抗原呈递细胞识别并吞噬。
这些抗原呈递细胞会将病原体的抗原片段呈递给T细胞,激活T细胞的免疫记忆,使其能够更快更有效地应对同一种病原体再次入侵。
同时,B细胞也会被激活产生特异性抗体,与病原体抗原结合,形成病原体-抗体复合物,从而清除病原体。
这一过程称为免疫应答,是机体对抗病原体的关键步骤。
除了激活获得性免疫系统外,疫苗接种还会刺激机体的细胞免疫反应。
通过识别和清除病原体感染的细胞,细胞免疫系统能够更好地控制病原体的扩散和复制。
因此,疫苗接种不仅能够激活体液免疫系统,还可以增强机体的细胞免疫功能,全面保护人体免受病原体侵害。
疫苗接种的反应原理是建立在免疫学理论的基础上的,了解机体免疫系统的工作原理对于理解疫苗接种的效果至关重要。
只有通过深入研究免疫系统的功能机制,才能更好地指导疫苗的研发和应用。
疫苗接种的成功与否取决于疫苗的成分、接种方法和免疫系统的应答。
只有在这些方面都得到合理设计和有效控制,才能确保疫苗接种的有效性和安全性。
在疫苗接种中,免疫记忆是至关重要的。
免疫记忆是指机体对特定病原体的记忆反应,使得再次接触相同病原体时能够更快更强烈地产生免疫反应。
这种特异性记忆对于维持人体免疫系统的平衡和健康至关重要。
疫苗接种通过引发免疫记忆的形成,使得机体能够长期持续产生对特定病原体的免疫保护,从而预防相关疾病的发生。
疫苗的名词解释免疫学疫苗,这是一种被广泛应用于预防和控制传染病的生物制品。
通过刺激人体免疫系统产生特定的抗体和免疫记忆,疫苗能够增强免疫力,提高人体对于疾病的抵抗力,从而达到预防感染或减轻感染程度的效果。
疫苗的原理基于免疫学的核心概念:免疫。
免疫,简单来说,就是人体通过自身的免疫系统来抵御病原体的攻击。
人体的免疫系统包括先天免疫和获得性免疫两个部分。
先天免疫是人体先天就具备的一种抵抗病原体的能力,而获得性免疫是人体在遭受病原体感染后产生的、针对特定病原体的免疫反应。
获得性免疫是疫苗的目标和基础。
在遭受感染后,人体会启动免疫系统产生抗体和免疫细胞,以消灭病原体并建立免疫记忆。
免疫记忆是人体在与病原体接触之后,获得的一种对该病原体的识别和攻击能力,称为免疫耐受。
这就是为什么我们一旦得过某种疾病,就不容易再感染到相同的病原体。
疫苗的制作过程包括选择合适的抗原,为了防范疾病的发生或传播而选择合适的抗原。
而抗原则是指在单位时间内人体可以产生足以引起免疫反应的抗体和细胞免疫反应的数量。
选择了抗原之后,就需要通过一系列的处理与处理来使抗原呈现在人体最易识别的方式上。
这样,人体接种疫苗后,就会产生对这些特定抗原的免疫反应,从而达到防范疾病的目的。
疫苗可以分为多种类型,例如灭活疫苗、减毒疫苗、亡病毒疫苗、亚单位疫苗等。
灭活疫苗是利用已经被杀灭的病原体制作而成的疫苗。
这类疫苗的优点是安全性较高,不会导致疾病的发生。
当人体接种后,免疫系统会识别这些灭活的病原体,产生相应的免疫反应,并建立免疫记忆。
常见的灭活疫苗包括百白破疫苗、脊灰疫苗等。
减毒疫苗则是利用将病原体以一种特殊的方式处理而得到的,使其丧失致病能力,但仍然能够引起免疫反应。
这种类型的疫苗的优点在于既能够引起免疫反应,又不会引起严重的疾病。
脊灰减毒活疫苗、麻风疫苗就是减毒疫苗的例子。
亡病毒疫苗是利用经过特殊处理的病原体而制备的。
这类疫苗相对比较安全,因为经过处理的病原体已经丧失了其复制和感染能力。
接种疫苗可以预防传染病的免疫学原理接种疫苗的免疫学原理1、活疫苗:(1)活疫苗是指采用活病原体,可以唤起人体免疫系统有效地形成对有害病原体的免疫力,从而起到预防感染疾病的作用。
活疫苗分为“生菌”疫苗或“活苗”疫苗两种,通常是将原感染病原体经过细胞培养或将病原体的毒鸡抗原物质添加至特定的培养介质中繁殖,然后将此疫苗注射人体。
活苗的特点是能够产生强烈的效价,即免疫力,但它有潜在的毒性过敏反应,必须注意安全性。
即所用病原体需经过多次繁殖,以减弱其毒性,进一步解毒,使其成为安全有效的活疫苗,同时又能起到免疫作用。
2、灭活疫苗:(1)灭活疫苗就是指将有害病原体经过灭活处理而制成的疫苗,可以唤起人体免疫系统有效地形成对抗有害病原体的免疫力,从而起到预防传染病的作用。
灭活疫苗的前提条件是,有害病原体的病原性、毒性以及传播性质必须可以利用间接接种或灭活处理完好保存,使通过接种以获得良好的免疫效果。
3、细菌外毒素:(1)细菌外毒素是细菌整体之外的细菌有毒物质,可以抑制有害细菌的生长繁殖,能够起到一定的杀菌作用。
它的优点是不像活疫苗那样存在毒性反应的危险,但该疫苗的有效性不如活疫苗和灭活疫苗。
4、基因工程疫苗(1)基因工程疫苗是利用基因技术,将病毒的抗原机制及其表达原料与某些受体结合,形成病毒抗原结构,并将其植入体内,使体内产生相应的抗体,达到免疫预防疾病的作用。
这类疫苗在诱导免疫中有着独特的作用,且不但免疫持久性好,而且不易有副反应,更不容易发生不良反应。
以上就是关于接种疫苗可以预防传染病的免疫学原理。
疫苗可以大大减少传染病的发生,有效控制此类疾病的蔓延,为人类的健康生活带来更多的保障,因此大家都应该支持和坚持去接种。
疫苗及其免疫保护机制研究随着疫苗接种的普及,许多传染病已被有效控制和消灭。
疫苗是通过模拟感染途径而诱导免疫应答,来提高个体免疫力,从而降低其发病几率和传染能力。
本文将介绍疫苗的定义、分类、接种方式、免疫保护机制等方面的研究进展。
一、疫苗的定义和分类疫苗是指通过医学手段注射给人或动物的含有病原体抗原的生物制剂,目的是诱导机体免疫应答,从而达到预防或治疗某些传染病的作用。
疫苗根据病原体来源、制备方式、免疫策略和接种方式等因素可以分为不同的分类。
1. 活体疫苗活体疫苗,即含有活的微生物或其衍生物,通过自然的感染模式产生免疫应答。
如麻疹、脊髓灰质炎、腮腺炎、风疹、黄热病、卡介苗等。
2. 灭活疫苗灭活疫苗,即含有已被杀死的微生物或其衍生物,不会引起疾病,但仍可引起免疫反应。
如脊髓灰质炎、百日咳、流感、乙肝等。
3. 亚单位疫苗亚单位疫苗,即含有病原体或其部分抗原,而非整个微生物。
如白喉、百日咳、肺炎球菌等。
4. DNA疫苗DNA疫苗,是一种新型疫苗,其基因序列编码病原体抗原。
注射DNA疫苗后,机体自身产生与该抗原相应的蛋白质,进而引起免疫应答。
如艾滋病、乙肝等。
二、疫苗接种方式疫苗接种方式是指将疫苗通过不同的注射途径和方法推荐给免疫对象。
根据接种的位置和方式,包括经口反应、皮下注射、肌肉注射、静脉注射、鼻腔喷雾、眼部滴剂等多种方式。
其中,皮下注射、肌肉注射和静脉注射是最为常见的方式。
三、疫苗的免疫保护机制疫苗的作用机理,主要是引起机体产生特异性免疫反应,进而达到对有害病原体进行防御和消灭的目的。
可主要分为以下几个方面:1. 诱导特异性抗体反应疫苗中的抗原能够刺激机体产生不同类型的特异性抗体,如IgA、IgG、IgM和IgE等。
这些抗体能够识别和定位病原体,并与其结合、中和或使其凝集沉淀,最终达到杀死病原体的目的。
2. 促进细胞免疫反应疫苗中的抗原不仅诱导机体产生抗体,还可促进机体细胞免疫反应。
免疫细胞,如T细胞和B细胞等,在疫苗的作用下,能够识别并攻击病原体,从而达到保护机体的效果。
免疫学的应用领域及原理1. 概述免疫学是研究生物体对抗外界病原体侵袭的科学,它在医学、生物工程、农业等领域都有重要的应用。
本文将介绍免疫学的应用领域及其原理。
2. 医学领域在医学领域,免疫学的应用主要是用于预防和治疗疾病。
以下是免疫学在医学中的一些应用:•疫苗:疫苗是通过引入抗原物质来引发免疫系统产生免疫应答的物质。
通过接种疫苗,可以预防多种疾病,如流感、水痘、麻疹等。
•免疫疗法:免疫疗法利用免疫系统来治疗疾病,例如采用抗体疗法治疗癌症、使用免疫调节剂治疗自身免疫性疾病等。
•自身免疫疾病诊断:免疫学的方法可以用来诊断自身免疫性疾病,如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
3. 生物工程领域在生物工程领域,免疫学的应用广泛用于生物制药、治疗和预防疾病等方面。
以下是免疫学在生物工程中的应用:•单克隆抗体制备:利用免疫学的原理,可以制备单克隆抗体,用于治疗疾病和检测目标物质。
单克隆抗体可以根据需要定制,并且具有高度特异性和亲和力。
•重组蛋白表达:通过免疫学技术,可以利用基因工程手段表达大量的重组蛋白。
这些重组蛋白可以应用于药物研发、工业生产和科研等领域。
•检测技术:免疫学的技术方法,如酶联免疫吸附试验(ELISA)、放射免疫分析(RIA)等,广泛应用于检测目标物质的存在和浓度。
4. 农业领域免疫学在农业领域也有重要应用,主要用于预防和控制农作物和动物疾病。
以下是免疫学在农业中的应用:•动物免疫:免疫学技术可以用于动物的免疫疾病预防和治疗,如家禽免疫和畜牧免疫等。
通过接种免疫疫苗,可以提高动物的免疫力,防止病原体侵害。
•农作物抗病性培育:通过免疫学技术,可以培育抗病性强的农作物品种,提高生产力。
这种方法是通过培育携带特定抗性基因的农作物品种,使其对病原体具有抵抗能力。
•疫苗接种:与人类疫苗类似,对于某些植物病害,也可以采用疫苗接种的方法进行预防和控制,增强植物的免疫系统功能。
5. 免疫学的原理免疫学的原理主要包括以下几个方面:•免疫系统:免疫系统是由一系列细胞、分子和器官组成的复杂网络。
疫苗接种的免疫学机制
虽然许多疫苗已十分成功地使用了几十年,但我们对于这些疫苗在哺乳动物的免疫系统中的作用以及这个系统如何获得各种不同的反应却知之甚少。
例如,在一个病毒的减毒活疫苗的发展过程中,其基本判定标准是疫苗不仅要安全,并且当一个接种者在近期暴露于一种野病毒后,接种该疫苗能够有效地保护接种者免于发生这种疾病。
这种需求是很大的,例如,暴露于麻疹病毒之后,引起发病率的明显升高和在没有免疫力的人群中的死亡率升高。
目前所发展的病毒和细菌疫苗有以下两个特征:
1.一种病原体引起一种急性感染(例如,许多病毒和所有的细胞外细菌感染);或,假如这种病原体不会迅速导致宿主死亡,则宿主的免疫应答会在大约一周之内清除这一感染。
2.这种病原体的抗原性是稳定的;或,假如存在着不同的血清类型(例如,麻疹病毒和脊灰病毒的三个亚型),这些血清型也保持着抗原性的基本稳定。
没有这些特征的病原体主要是流感病毒,一种新流感疫苗的抗原性只能适合于当年流行的病毒株。
具有上述两种特征的病原体,其疫苗主要是能诱导肌体产生高滴度的抗体来中和所有野毒株所致的感染。
能够逃脱这种抗体中和作用的野毒株为数很少,但它极易引起一种亚临床感染。
感染性病原体的这种特征,脊灰疫苗就是一个例证,例如,如果该疫苗在接种者体内能产生一定滴度的特异性抗体,那么这种疫苗就是成功的。
一个亚单位或半抗原包含了一些抗原性成分,这些抗原成分具有抗原决定簇,在这样的情况下,如果其免疫原性是充分的,那么这种疫苗也是成功的。
面对由病原体所引起的慢性感染而需要研制一种新疫苗时(例如,疟原虫和一些细菌、依原体),就需要更好地理解这种传染病的免疫机制,这样的情况见于病原体的抗原发生了实质性的变化(例如人体免疫缺陷病毒HIV),或是这些抗原的联合作用。
这就需要对哺乳动物免疫系统的功能和背景有更多的了解,因此,在90年代中,在疫苗学领域中包括了更多的免疫学家。
本章简要概括了目前对获得性免疫系统的认识,该系统不同成分研究的新方法,以及对一种有效疫苗的预期要求等方面内容。
更为详细的介绍请参考其他文献。
----------哺乳动物的自然免疫系统
哺乳动物有两套免疫系统——先天性的(非特异性的,非适应性的)和获得性的(特异性的,适应性的)。
两者都为适应自然生存所必须。
前者由一系列特殊的细胞,诸如巨噬细胞、中性粒细胞和自然杀伤细胞(NK)以及这些细胞的不同产物,诸如细胞分裂素、α-、β-、γ-干扰素(IFNs)、趋化因子、大分子蛋白质诸如C-反应蛋白和一些补体所组成。
先天性免疫成分在感染发生后的几分钟或几小时内发挥作用。
这是先天性免疫系统的一个必需的过程,因为在获得性免疫产生作用前几天(有时甚至更长)的时间里,是它在发挥保护作用。
过去认为,先天性免疫系统和获得性免疫系统是有根本区别的,而现在则认为这两个系统是相互作用、相互重叠的。
γ-IFNs是一种重要的细胞分裂素,通常被称为免疫干扰素,因为它过去被认为仅仅是通过T细胞产生,而现在已经知道它也可以通过NK细胞产生。
另一个例子是补体的经典和替代激活途径,虽然两者的效应器是相同的,但激活途径却不同,前者被认为是由抗原--抗体复合物激活,而后者被认为是由病原体表面的物质所激活。
-------获得性免疫系统
获得性免疫系统建立在自然免疫进化过程之上,与自然免疫系统不同的两个重要性质
是:高度的特异性和回忆性,两者均为淋巴类细胞所共有的排它性质。
疫苗的发展完全建立在这两个性质之上,本章的其余章节概括了目前我们对有关获得性免疫系统的重要性质的了解。
这个系统有三个主要成分,即两类淋巴细胞和在抗原表达中具有特异性的树突状细胞和巨噬细胞等。
两类淋巴细胞
体液免疫 B淋巴细胞表面的免疫球蛋白(Ig)受体识别并与抗原决定簇作用,复合物被吞噬并在细胞内被处理。
因此要完成的第一个步骤是激活并以不同的方式生成浆细胞。
浆细胞分泌不同亚型的抗体(IgM、IgG、IgA、IgE),并在细胞表面产生与其密切相关的特异性IgM和IgD受体。
当这些抗体被分泌时,这些抗体在体内循环并使浆细胞产生非依赖性的活性。
抗原决定簇是由多肽或糖类或更为常见的一种形态:即由相近的分子结构序列或由相近的分子所形成(约为25×25 A)。
这种相近的分子结构序列或分子结构也被称为不连续的抗原决定簇。
这两种类型的抗原决定簇有严格的三维空间结构。
细胞介导的免疫反应由T淋巴细胞(来自胸腺)介导的反应称为细胞免疫,尽管其中许多反应实际上是由促细胞分裂素分泌的因子所介导的(也称为白细胞介素[ILs]并归类于IL系列)。
与体液免疫相反,促细胞分裂素的作用是短暂的。
尽管许多细胞,包括B 细胞,都有表达促细胞分裂素和化学激活作用的受体,但T细胞是主要产生者,同时也是这些因子的应答者。
T细胞比B细胞具有更多的分类变化并有三种不同的受体表达:(1)T细胞的特异性受体(TCR),它能够识别和处理由抗原呈递细胞(APC,由α和β两条链组成)呈递的抗原;(2)由APC表达的复合刺激物(costimulator)分子的特异性受体;(3)识别一系列促细胞分裂素的受体。
根据抗原的不同类型,两类T细胞主要分为表达CD4或CD8,它们都是由TCR的辅助分子的功能所决定。
CD4+T细胞和CD8+T细胞分别由I类或II类主要组织相容性复合物(MHC)限制细胞所制约,因为它们能够识别存在于APC表面的II类MHC或I 类MHC分子的抗原多肽。
CD4+T细胞的一个主要作用是帮助B细胞产生抗体;因此它们也被称为辅助T细胞(Th)。
在人和小鼠体内,有两种Th细胞的亚群—Th1和Th2细胞:根据产生不同的细胞分裂素和不同的效应功能所区分(见表3-1)。
相对于CD4+T 细胞,CD8+T细胞的主要功能是识别和溶解被感染的靶细胞;因此它们也被称为细胞毒T淋巴细胞(CTLS)。
CTLS的这个功能首先在被病毒感染的细胞中得以证实,并且在被细菌和寄生虫感染的细胞中也见到了同样的情况。
CTLS与Th1细胞所分泌的促细胞分裂素很类似,因此把CTLS和Th1细胞归类于1型细胞,而Th2细胞归类于2型细胞。
最新的证据表明,CD8+T细胞在暴露于由Th2细胞所分泌的细胞分裂素IL-4以后,CD8+T细胞也可以转化成与Th2细胞相类似的形式。
按照CD4+T细胞亚群的命名方法,现在也有两种CD8+T细胞的亚群被称为细胞毒T细胞类型1和类型2(Tc1和Tc2)。
表3-1列出了一些具有αβ- 链受体的CD4+和CD8+T细胞的性质,具有γδ- 链受体的第二组T细胞的描述见以后章节。
在免疫反应中,T细胞起着主要作用。
因为它们是在感染发生后产生有效的获得性免疫系统的首要成分,它们必须能在淋巴系统中自由循环。
抗原呈递细胞
尽管B细胞受体可以直接识别一种外来抗原(这些抗原常常是从一种蛋白质到聚合蛋白质),但TCR所识别的是经过APC处理过的抗原。
来自外部抗原的多肽与自身抗原
即MHC相结合,形成一个在细胞表面表达的复合物。
一般说来,除了不稳定的物质外,非感染性物质(例如,蛋白质)都是通过细胞浆中的溶酶体途径进入细胞。
这些物质在溶酶体内降解后,其肽链以适当的形式与MHC II分子形成复合物。
相反,如果一种感染性病原体进入APC的细胞浆内并进行复制,一些新合成的蛋白质(也包括自身蛋白质)被降解成能与MHC I分子相结合的肽链,形成复合物在细胞表面被表达。
这两种途径的划分不是绝对的。
A蛋白可与细胞膜融合,一些蛋白质也可逃避溶酶体的作用,蛋白质无论以何种途径进入细胞浆内,都会发生CD8+T细胞的反应。
另外,现在所使用的一系列的佐剂也能促进CD8+T细胞对那些原本不能引起该反应的抗原发生反应,这个问题在以后的章节中还要叙述。
APC的另一个重要性质是表达存在于自然T细胞表面受体的复合刺激物分子。
没有这种刺激信号,自然T细胞就不能被激活。
能高度表达MHC和复合刺激物分子的细胞常常被称为专职的APCs。
这些细胞的大部分是各种树突状细胞,通常也称为遮盖细胞,因为它们广泛的被折叠在细胞的浆膜中。
这些细胞是活动的,特别是在淋巴液中可观察到。
它们的主要任务是把感染性抗原的成分运送到淋巴结,在淋巴结中,它们与自然(或记忆)T细胞接触的机会最大。
巨噬细胞也有APCs的作用,特别是对特殊的物质(例如,细菌),另外对B细胞抗原特别是对激活或产生T细胞的免疫记忆也起着重要作用。
图3-1表明了T细胞介导的以细胞反应为主的途径和B细胞的激活和分化为效应细胞的过程。
在图3-1A中没有表明Tc2细胞的反应方式,因为其途径现在尚未肯定。