广州中医药大学药学免疫学12学时讲义
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医学免疫学简要讲义广州中医药大学微生物学与寄生虫学教研室2009-2简称:Ag:antigen,抗原Ab:antibody,抗体APC:抗原提呈细胞BC:B淋巴细胞C:cell,细胞CK:细胞因子EBV:EB病毒HLA:人类白细胞抗原IC:immune complexes,免疫复合物IFN:干扰素IR:immune response,免疫应答IS:immune system,免疫系统IL:interleukin,白细胞介素M:microorganism,微生物MHC:主要组织相容性复合体NKC:自然杀伤细胞PAF:血小板活化因子SRBC:绵羊红细胞TC:T淋巴细胞TNF:肿瘤坏死因子V:virus,病毒第一篇免疫学基础免疫学基础绪论医学免疫学:研究人体免疫系统(IS)组成和功能、免疫应答(IR)规律及其产物、有关疾病的免疫学发病机制、诊断和防治的一门生物科学。
一、免疫概念:机体识别和排除抗原性异物、以维持生理平衡和稳定的功能。
进入体内异物,如病原微生物(M);体内自生异物,如衰老C(细胞)、癌变C。
二、免疫功能:1、正常:免疫保护作用(有利),A、清除“非己”抗原,如抗感染、抗肿瘤.B、对自身成分保持免疫耐受。
2、异常和缺陷:免疫病理作用(有害),A、机体对“非己”抗原:过强应答→超敏反应性疾病。
过低或失调→严重感染、免疫缺陷病、肿瘤.B、对“自身”抗原的排除:自身免疫性疾病三、图示免疫概念抗原性异物→人体↓(识别与清除) 免疫(应答)抗原性异物抗原图1四、免疫系统的组成2)免疫系统:包括免疫器官、免疫细胞、免疫分子(图1和图Array图2五、免疫应答的方式非特异性免疫应答特异性免疫应答:细胞免疫应答体液免疫应答(一)、非特异性免疫:又称固有性免疫应答。
1、概念和特点:(1)在种系发育、进化过程中形成、生来就有、可遗传,天然(先天)免疫。
(2)作用广泛,无特异性、非特异性免疫。
(3)作用快,在感染早期、对外来病原体迅速起防卫作用,机体免疫防御第一道防线。
《免疫学》教学大纲适用对象:药学院校本科生一、说明免疫学是研究机体免疫系统组成、功能、免疫应答规律、免疫疾病的发病机理、免疫诊断和免疫防治的一门学科。
本课程讲授的目的在于使学生掌握免疫学的基础知识、了解各种免疫疾病的概况,熟悉各种常用的免疫学实验技术和免疫预防原则。
通过免疫学学习为学生在将来的工作中根据免疫学原理合理设计药物、开发牛物制品打下理论基础。
免疫学适于在微牛物学和牛物化学的基础上进行学习。
学时为34学时。
授课内容主要根据王迎伟主编,《医学免疫学》,第一版,科学出版社。
二、教学内容和要求第一章免疫学概论(2学时)(多媒体教学、双语教学)[基本内容]免疫学的基本概念、分类、发展简史、近况及展望[基本要求]1、了解免疫学分类及免疫学发展近况及展望2、掌握免疫学发展的简史。
3、重点掌握免疫的含义、免疫的功能及抗体形成的克隆选择学说。
第二章抗原(2学时)(多媒体教学、双语教学)[基本内容]抗原概念和分类、抗原分子免疫原性的条件、抗原的特界性与交叉反应、医学上重要的抗原及免疫佐剂。
[基本要求]1、了解抗原分类的各种方式,了解医学上的重要的抗原,了解佐剂的概念、分类、作用原理及应用。
2、掌握构成抗原分子免疫原性的条件,抗原决定簇的分类方式,动物血清的二重性,异嗜性抗原、肿瘤抗原和超抗原的概念3、解决交叉反应与抗原决定簇特异性理论的矛盾。
4、重点掌握抗原的概念、特性,抗原决定簇的概念,共同抗原和交叉反应及意义,TI-Ag、TD-Ag的特点。
第三章免疫球蛋白(5学时)(多媒体教学、双语教学)[基本内容]免疫球蛋白的概念、分子结构,五类免疫球蛋白的特点与功能,免疫球蛋白的生物学活性、抗原性、基因结构与抗体多样性,抗体的制备。
[基本要求]1、了解五类免疫球蛋白的特点及功能,免疫球蛋白的抗原性,抗体的制备方法。
2、掌握免疫球蛋白的功能区以及水解片段,免疫球蛋白的类别,免疫球蛋白的基因结构。
3、解决抗体多样性的机理问题。
《医学免疫学》课程教学大纲开课教研室:基础医学教研室开课院(系、部):药学院课程中文名称:医学免疫学课程英文名称: Immunology 课程编码:课程类别:专业基础课课程性质:必修课开课学期:第四学期开课对象:药学,药物制剂,制药工程,中药学学分: 1.5 ;总学时: 28 ;理论课学时: 20 实验学时: 8先修课程:医学细胞生物学,人体解剖生理学,生物化学,微生物学,教材:微生物学与免疫学,沈关心,人民卫生出版社, 2014年4月第7版参考资料:【1】医学免疫学,司传平,高等教育出版社,2014年7月第1版【2】医学免疫学,金伯泉,人民卫生出版社,2013年3月第6版【3】医学免疫学, 龚非力,科学出版社2009年07月第6版【4】免疫学原理,周光炎,科学出版社, 2013年5月第三版【5】微生物学与免疫学基础,陆曙梅,河南科学技术出版社,2009年八月第一版【6】微生物学与免疫学,周长林,中国医药科技出版社,2013年7月第一版【7】医学免疫学,谭锦泉,姚堃,科学出版社2008年3月第一版一、课程目标及基本要求免疫学是研究免疫器官、免疫细胞和免疫分子的结构及其免疫生物学功能的科学,是一门理论性和应用性很强的学科,已广泛应用到各个领域,是生命科学的一个重要组成部分。
医学免疫学是药学、临床医学、预防医学、法医和基础医学等专业的一门重要的基础课程,通过教学使学生掌握和运用免疫学科的基础理论、基本知识和基本技能,了解机体免疫系统的组成与功能,了解免疫系统在病理状态下组成与功能的改变及其在发病机制中的作用。
该学科具有高理论、高技术、多边缘、多交叉的特点,广泛渗透到基础、临床医学乃至生命科学的各个领域。
通过该课程教学使学生掌握医学免疫学的基本概念、原理及其应用,为今后进一步学习后续课程奠定必要的基础,更好地将免疫学的基础理论和实验技术应用到该专业其他各学科。
三、课程内容第一章绪论(2学时)(一)基本内容1.重点阐述免疫的基本概念。
医学免疫学教案第一章医学免疫学概论[教材] 医学免疫学(卫生部规划教材第4版、陈慰峰主编)[教学内容] 医学免疫学概论[教学时数] 2学时[授课对象] 预防医学专业[要求]1、掌握免疫学的概念、免疫系统的三大功能、天然免疫应答的组成和功能。
2、熟悉免疫学的研究内容。
3、了解免疫学科的形成过程及免疫学的发展特点。
[内容]1、免疫学的发展简史(自学内容)2、免疫的概念、免疫系统的功能。
3、免疫应答的类型及作用——非特异性免疫应答4、免疫学的研究内容。
[重点]1、什么是免疫、免疫系统的功能有哪些?2、什么是非特异性免疫、特异性免疫?第二章免疫组织与器官[教材] 医学免疫学(卫生部规划教材第4版、陈慰峰主编)[教学内容] 免疫组织与器官[教学时数] 1学时[授课对象] 预防医学专业[要求]1、掌握免疫器官的组成及功能2、了解淋巴细胞再循环过程、T、B淋巴细胞在中枢免疫器官内的发育过程。
[内容]1、中枢免疫器官(骨髓、胸腺)的结构和功能。
2、外周免疫器官(脾脏、淋巴结、粘膜相关淋巴组织)的结构和功能。
3、淋巴细胞归巢与再循环[重点]1、中枢免疫器官的组成及功能是什么?2、外周免疫器官的组成及功能是什么?3、什么是淋巴细胞归巢?第三章免疫球蛋白[教材] 医学免疫学(卫生部规划教材第4版、陈慰峰主编)[教学内容] 免疫球蛋白[教学时数] 2学时[授课对象] 预防医学专业[要求]1、掌握抗体(多克隆抗体,单克隆抗体)的概念;免疫球蛋白的结构及分类;抗体的生物学活性。
2、熟悉免疫球蛋白的抗原特异性;抗体多样性的产生机制。
3、了解免疫球蛋白的水解片段;单克隆抗体制备原理及应用。
[内容]1、抗体、免疫球蛋白的概念。
2、免疫球蛋白的结构及分类3、抗体的生物学活性。
4、免疫球蛋白的抗原特异性;抗体多样性的产生机制。
5、人工制备抗体[重点]1、什么是抗体、免疫球蛋白、单克隆抗体、抗体的调理作用?2、免疫球蛋白分子的基本结构如何?各功能区有哪些生理功能?3、免疫球蛋白有哪些生物学功能?第四章补体系统[教材] 医学免疫学(卫生部规划教材第4版、陈慰峰主编)[教学内容] 补体系统[教学时数] 2学时[授课对象] 预防医学专业[要求]1、掌握补体的概念、组成及命名;补体的生物学功能。
医学免疫学简要讲义广州中医药大学微生物学与寄生虫学教研室2009-2简称: Ag :antigen,抗原Ab :antibody,抗体APC :抗原提呈细胞BC :B 淋巴细胞C :cell,细胞CK :细胞因子EBV :EB 病毒HLA :人类白细胞抗原IC :immune complexes,免疫复合物IFN :干扰素IR :immune response,免疫应答 IS :immune system,免疫系统 IL :interleukin,白细胞介素 M :microorganism,微生物 MHC :主要组织相容性复合体 NKC :自然杀伤细胞 PAF :血小板活化因子 SRBC :绵羊红细胞 TC :T 淋巴细胞 TNF :肿瘤坏死因子 V :virus,病毒第一篇 免疫学基础免疫学基础绪论医学免疫学:研究人体免疫系统(IS )组成和功能、免疫应答(IR )规律及其产物、有关疾病的免疫学发病机制、诊断和防治的一门生物科学。
一、免疫概念:机体对“自己”和“异己(非己)”的识别、应答过程中所产生的生物学效应,在正常情况下是机体维持内环境稳定的一种生理性功能。
非己(抗原)进入体内异物,如病原微生物(M );体内自生异物,如衰老C (细胞)、癌变C 。
图示免疫概念抗原性异物→人体↓(识别与清除) 免疫(应答)抗原性异物二、免疫系统的组成免疫系统:包括免疫器官、免疫细胞、免疫分子(图1和图2)图1图2免疫器官骨髓(禽类为腔上囊),胸腺。
淋巴结、脾、黏膜相关淋巴组织。
淋巴细胞:T细胞、B细胞、NK细胞免疫系统免疫细胞抗原提呈细胞:专职APC—树突状C、巨噬C、BC非专职APC—内皮C、上皮C、活化的TC等其他免疫C:中性粒C、嗜酸性粒C、嗜碱性粒C、肥大C、RBC。
免疫分子:免疫球蛋白、补体、细胞因子、CD分子、粘附分子1、正常:免疫保护作用(有利),A、清除“非己”抗原,如抗感染、抗肿瘤.B、对自身成分保持免疫耐受。
2、异常和缺陷:免疫病理作用(有害),A、机体对“非己”抗原:过强应答→超敏反应性疾病。
过低或失调→严重感染、免疫缺陷病、肿瘤.B、对“自身”抗原的排除:自身免疫性疾病四、免疫应答的类型T细胞介导)体液免疫应答(B细胞介导)(一)、非特异性免疫:又称固有性免疫应答。
1、概念和特点:(1)在种系发育、进化过程中形成、生来就有、可遗传,天然(先天)免疫。
(2)作用广泛,并非针对特定抗原。
(3)作用快,在感染早期、对外来病原体迅速起防卫作用,机体免疫防御第一道防线。
无免疫记忆。
2、组成及作用:(1)屏障结构:皮肤和黏膜及其分泌的抑菌/杀菌物质。
(2)体内多种非特异性免疫效应细胞如吞噬细胞、自然杀伤细胞及效应分子;3、对病原体的识别模式:病原相关分子模式(PAMP)。
二、特异性免疫:又称适应性免疫应答。
1、概念和特点:(1)个体在生活过程中因接触特定抗原(如感染病原M或接种疫苗)而产生、后天获得、获得性免疫。
(2)仅针对特定抗原发生反应、对未接触过的抗原不产生免疫,具特异性,特异性免疫。
(3)具免疫记忆、作用慢且时间长,在感染后期、最终清除病原体。
2、类型:细胞免疫和体液免疫。
第一章抗原(Ag)相关概念:1、抗原识别受体:T、B细胞表面能识别和结合相应抗原决定簇的结构,分别称为T细胞受体(TCR)/B细胞受体(BCR)2、抗原递呈C(APC):能加工、处理抗原,表达MHC分子,并启动IR的细胞,如M、3、主要组织相容性复合体(MHC):**抗原是启动IR的始动因素。
一、抗原概念:一种能与淋巴细胞抗原受体(TCR/BCR)特异性结合,启动IR,并能与相应IR产物(Ab或致敏淋巴细胞)在体内、外发生特异性结合的物质。
Ag有两种特性:(1)免疫原性:能刺激特异性免疫C,使之活化、增殖、分化和产生免疫效应物质。
如伤寒杆菌→机体→伤寒抗体(2)免疫反应性:又能与Ab或效应T细胞发生特异性结合反应。
如伤寒杆菌+伤寒抗体(电解质作用下)→细菌凝集1、完全抗原:具免疫原性和免疫反应性的物质,如蛋白质、细菌、病毒、外毒素等。
2、半抗原(或不完全Ag):只有免疫反应性、无免疫原性的小分子物质。
如多糖、某些药物(青霉素、磺胺)。
半抗原+蛋白质载体→完全抗原二、决定抗原免疫原性的条件(影响IR的因素):1、分子量大小及化学结构的复杂性:大分子物质,分子量>l万。
有一定化学组成和结构。
*蛋白质的免疫原性最强,原因:表面Ag决定簇多,结构稳定,体内停留久。
例外:明胶,分子量10万、免疫原性弱,缺乏芳香族氨基酸(如酪氨酸)2、异物性:在胚胎期未与淋巴细胞充分接触过的物质。
3、机体因素:遗传因素、年龄、生理状态等。
4、免疫方法的影响:1)、抗原剂量:适中;2)免疫途径:多经非消化道途径进入机体。
3)、免疫次数:间隔适中、次数不要太频。
三、抗原特异性:1、概念:Ag→相应淋巴C→Ab(抗体)和效应淋巴C\+/→特异性结合反应2、物质基础:抗原物质表面的抗原决定簇。
3、意义:免疫学诊断、疾病防冶的基础。
(一)抗原决定簇(AD):又称表位。
1、概念:Ag分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,它是Ag与TCR/BCR及Ab特异结合的基本单位。
其化学组成、空间排列和立体构型决定Ag特异性。
2、分类:(1)按AD结构分类:构象决定簇、线性决定簇。
(2)按AD在抗原分子中的位置分类:功能性决定簇、隐蔽性决定簇。
(3)按识别AD的免疫C分类: T细胞决定簇、B细胞决定簇。
3、抗原结合价:Ag分子表面能与相应Ab结合的决定簇的数目。
(二)共同抗原和交叉反应:共同抗原:两种不同Ag之间所具有的相同或相似的决定簇,称为共同抗原。
交叉反应:由共同Ag决定簇刺激机体产生的Ab可与有相同或相似决定簇的不同Ag 发生反应,称为交叉反应。
四、分类:(一) 据Ag刺激BC产生抗体是否需TH细胞辅助分类:1、胸腺依赖抗原(TD-Ag):多数蛋白质Ag,如病原M,血C、血清蛋白等.↓TH细胞、巨噬CBC→抗体(以IgG为主),还可引起细胞免疫应答、并有免疫记忆。
2、非胸腺依赖抗原(TI-Ag):少数Ag,如脂多糖,荚膜多糖∟BC→抗体(IgM),一般只引起体液免疫、不引起细胞免疫、无免疫记忆。
(二)据Ag与机体亲缘关系分类:1、异种Ag:如各种病原M及其产物(如外毒素)、动物免疫血清等。
2、同种异型Ag:如红细胞血型抗原:AB0、Rh血型抗原。
*人类白细胞抗原(HLA):存在于人类白C、血小板和有核细胞膜上的特异性Ag。
3、自身Ag:隐蔽自身抗原:如眼晶体、精子等自身/↓外伤、手术、感染抗原\释放入血↓修饰自身抗原:自身组织成分↓感染、药物、辐射自身免疫病变性4、异嗜性抗原:定义:一类与种属特异性无关、存在于人、动物和微生物之间的共同抗原。
意义:(1)辅助某些疾病诊断如外斐反应→辅诊立克次体病(2)与某些疾病发病有关,如共同Ag/\A人肾小球基底膜→肾小球肾炎↓感染心肌组织→心肌炎机体→抗体(三)天然抗原/人工抗原;外源性抗原/内源性抗原五、超抗原(SAg):是一类特殊的抗原性物质,在极低剂量水平(1-10ng/ml)能活化大量(2%~20%)T细胞或B细胞,并诱导强烈IR。
(二)种类:1、外源性SAg:某些细菌毒素如金葡菌肠毒素SE、金葡菌毒性休克综合征毒素1。
2、内源性SAg:如小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白;HIV在体内表达的病毒蛋白产物。
(三)SAg激活T细胞的机制(不同于一般Ag)(自学):1、被T细胞识别前、*不需经APC处理。
极低浓度即可激活大量T细胞:*此激活作用无MHC 限制性,可使宿主(20%)T细胞活化,所以SAg是一种可使大量T细胞活化的高效能Ag。
(四)生物学作用及临床意义:SAg参与机体的生理和病理效应,与某些毒素性疾病(如食物中毒、毒性休克综合征)、自身免疫性疾病、AIDS和某些肿瘤发病有关。
第二章免疫球蛋白免疫球蛋白(Ig):具有Ab活性或化学结构与Ab相似的球蛋白。
*抗体(Ab):有效Ag刺激BC使之分化增殖为浆C,产生能与相应Ag特异性结合的球蛋白。
Ag→BC→浆C→抗体(都是)免疫球蛋白(Ig):IgG、M、A、D、E 免疫球蛋白不一定都是抗体1、存在:血清、组织液、外分泌液、某些淋巴C表面,如BC。
2、血清电泳:γ区、延伸至β、α2区。
3、性质:A、不耐热、需低温保存,对蛋白酶敏感。
B、可被中性盐类沉淀:免疫血清50%(NH4)2SO4→Ig图3 图4一、Ig的基本结构:(结合图4)(一)重链和轻链:各一对、由—S-S—相连、呈“T”或“Y”形。
两个末端:氨基端(N端)、羧基端(c端)。
(二)可变区和恒定区:1、可变区(V区):位于N端,高变区(HVR):在V区内,L链和H链各有三个HYR,是抗体与抗原结合部位。
*Ig的高变区(结构)与抗原结合部位(功能) 均在HVRIg独特型抗原决定簇(该区抗原性)2、恒定区(C区):位于C端。
(三)绞链区:在CH1与CH2之间,含脯氨酸较多,可自由转动,有助Ab与抗原决定簇结合、使Ig变构(“T”→Y)、暴露其上的补体C1q结合点,激活补体。
此区对蛋白酶敏感。
(四)Ig的水解片段:IgG木瓜蛋白酶→2Fab段与抗原结合1Fc段有多种生物功能IgG胃蛋白酶→F(ab')2段;→2F(ab')段pFc'段:小分子多肽、无免疫原性*在制备免疫制剂、疾病防治上有实际意义,如马血清抗毒素在胃蛋白酶作用下除去大部分Fc段、降低其(Fc段)免疫原性,减少血清过敏反应发生丙种球蛋白→胃蛋白酶作用后→静脉注射丙种球蛋白(五)J链和分泌片:1、J链:由合成IgA或IgM的浆C产生。
作用:稳定多聚体结构及参与体内运转。
2、分泌片(SP):由粘膜上皮C合成。
作用:保护slgA免受蛋白酶的水解,介导多聚IgA向黏膜上皮外输送。
二、Ig的抗原性(自学):三、Ig的生物学功能:(一)特异性结合抗原:(二)激活补体:(三)通过与细胞FcR结合发挥生物学效应:1、调理(促吞噬)作用:细菌等颗粒性Ag+IgG→通过其IgG的Fc段与吞噬C表面FcR结合→促进吞噬细菌等Ag2、ADCC(发挥抗体依赖细胞介导的细胞毒作用):带有相应Ag的靶C(如病毒感染c、肿瘤c)+IgG促进对靶C的杀伤↓通过IgG的Fc段与NKC、巨噬C等细胞表面FcR结合3、介导I型超敏反应(四)中和作用: 1、抗毒素+游离外毒素→毒性中和2、中和Ab十V→可改变V表面结构,使其失去致病性(五)通过胎盘与黏膜(选择性传递): 1、母体IgG通过胎盘→胎儿2、SIgA通过粘膜→呼吸道、消化道(六)免疫调节:对IR具有正、负调节作用,如IgG的反馈调节作用;独特型网络的调节作用。