QY.S72

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1 面向 21 世纪全国卫生职业教育系列教改教材 供高职 ( 对口 2 年制 ) 护理 助产 检验 药剂 卫生保健 康复 口腔工艺 影像技术等相关医学专业使用 免疫学基础 张宝恩主编 北京

2 内容简介本书为 面向 21 世纪全国卫生职业教育系列教改教材 之一 主要讲述免疫学的基本知识如抗原 免疫球蛋白 补体系统 免疫系统 细胞因子 主要组织相容性抗原系统 免疫应答, 临床免疫的有关知识如抗感染免疫 超敏反应 免疫缺陷病与自身免疫病 肿瘤免疫与移植免疫 免疫学检测及免疫学防治等 供高职 ( 对口 2 年制 ) 护理 助产 检验 药剂 卫生保健 口腔工艺 影像技术等相关医学专业使用 图书在版编目 (CIP) 数据免疫学基础 / 张宝恩主编畅 北京 : 科学出版社,2003 畅 9 ( 面向 21 世纪全国卫生职业教育系列教改教材 ) ISBN 7 唱 03 唱 唱 2 Ⅰ 畅免 Ⅱ 畅张 Ⅲ 畅医药学 : 免疫学 - 专业学校 - 教材 Ⅳ 畅 R392 中国版本图书馆 CIP 数据核字 (2003) 第 号责任编辑 : 张德亮杨瑰玉 / 责任校对 : 柏连海责任印制 : 刘士平 / 封面设计 : 卢秋红 版权所有, 违者必究 未经本社许可, 数字图书馆不得使用 出版 北京东黄城根北街 16 号邮政编码 : http :// 印刷 科学出版社发行各地新华书店经销倡 2003 年 9 月第一版开本 : / 年 9 月第一次印刷印张 :9 1/4 印数 : 字数 : 定价 : 00 元 ( 如有印装质量问题, 我社负责调换枙科印枛 )

3 枟免疫学基础枠编者名单 主编张宝恩副主编孟凡云杨尧辉编者 ( 以姓氏笔画为序 ) 全立群 ( 大连医科大学中山学院 ) 刘景杰 ( 江西省井冈山医学高等专科学校 ) 宋庆华 ( 山东省聊城职业技术学院 ) 陈瑞玲 ( 河北医科大学沧州分校 ) 孟凡云 ( 山东省聊城职业技术学院 ) 张宝恩 ( 北京护士学校 ) 钟晓芝 ( 温州医学院高职学院 ) 胡生梅 ( 湖北省襄樊职业技术学院 ) 杨尧辉 ( 甘肃省天水卫生学校 ) 覃生金 ( 广西南宁地区卫生学校 )

4 前 言 为了贯彻教育部的 面向 21 世纪教育振兴行动计划 和落实 面向 21 世纪职业教育课程改革和教材建设规划 的精神, 在 全国卫生职业教育改革新模式研究 课题组指导下, 由参加课程模式改革的学校部分教师编写了这本枟免疫学基础枠教材 现代免疫学发展迅速, 基础和临床医学各学科的理论和实践均直接或间接涉及免疫学, 无一例外 因此, 枟免疫学基础枠成为高等职业技术教育医学各专业的一门主干课程, 也是日益受到重视的必修课程 本教材的宗旨是提供教学内容的平台性模块, 供高等卫生职业教学各专业共同使用, 在此基础上相关专业可以进一步学习专业模块 本教材的主要读者是高等职业教育中由中专 (3 年制或 4 年制 ) 进入高职 (2 年制 ) 学习的学生 简称 模式 这些学生的特点是 : 经过了 3 ~ 4 年中专阶段的系统学习, 已掌握基础医学和临床医学专业的基础知识和基本操作 但是, 在中专所学的免疫学内容与病原生物合为一门课程 ( 免疫学基础部分学时数为 13 ~ 15 学时 ), 因此基础尚不牢固, 且间隔时间较长 针对这种情况, 我们把中专学过 应该掌握的内容放在各章 (1 畅 2 畅 3 畅 5 畅 8 畅 9 畅 10 畅 13 畅 14 章 ) 中枟基础知识枠一节内, 形成中职与高职互通, 便于学生自己复习后再学习新内容, 对于内容有扩展或深化的枟基础知识枠, 也可以在教师指导下利用少量课时复习 教材内容包括基础免疫 临床免疫 实验免疫三部分 教材内容的设置分为三个模块 : 基础模块 实践模块和选学模块 基础模块和实践模块是必学内容, 是基本标准和共同要求, 选学模块的内容由各校根据学生水平 学时 学分等实际情况选择使用, 对选学模块内容, 教材中加注 符号以示区别和选择 教材内设计了超级链接 ( 框内文字 ) 插入相关正文中, 多角度地拓展和深化正文内容, 强化学生的理解和思维 在小结之前附有 免疫广角镜 内容, 简要介绍有一定影响的理论 新观点 新技术以及与临床 生活有关的专业知识与技能 这两部分属于阅读和讨论内容, 不进行考核, 体现了本教材的 宽 精 新 的特点, 即拓宽免疫学基础知识, 精选必学 必会和必须考核的内容, 进行免疫学知识更新 教材采用目标教学, 融入知识 技能 态度三项目标 在每章内容之前列出复习内容和新学部分的学习目标, 使目标明确, 重点突出 每章后附有目标检测题, 供达标测评使用 教材为个性化学习开拓了一定的空间, 选学内容 链接和免疫广角镜栏目是兴趣不同的学生进一步学习的台阶, 附录中枟免疫学相关网址枠又为上网学习 v

5 vi 前言 的学生提供了便利 教材后附有彩图 免疫学词汇 ( 及缩写 ) 中英文对照 免疫学基础教学基本要求 学时分配建议和免疫学相关网址, 供学习时参照 本门课程建议定为 2 ~ 3 学分 本教材参加编写的单位有山东省聊城职业技术学院 甘肃省天水卫生学校 江西省井冈山医学高等专科学校 湖北省襄樊职业技术学院 河北医科大学沧州分校 温州医学院高职学院 大连医科大学中山学院 广西南宁地区卫生学校 北京护士学校, 并得到刘晨老师的亲自指导, 在此表示诚挚的敬意和衷心的感谢! 由于编者水平所限, 本书在内容 文字 编排 图表等方面可能存在疏漏和错误之处, 欢迎广大师生批评指正 编者 2003 年 6 月

6 目 录 第 1 章绪论 第 1 篇基础免疫 第 1 节基础知识 第 2 节免疫学与医学免疫学 (4) 第 3 节免疫学与临床实践 (5) 第 4 节免疫学发展简史 (6) 第 2 章抗原 第 1 节基础知识 第 2 节佐剂 (2) (2) (12) (12) (19) 第 3 章免疫球蛋白 (23) 第 1 节基础知识 (24) 第 2 节免疫球蛋白的血清型 (33) 第 3 节抗体的制备 (35) 第 4 节免疫球蛋白的异常 (36) 第 4 章补体系统 (41) 第 1 节概述 (41) 第 2 节补体系统的激活 (42) 第 3 节补体活化过程的调节 (46) 第 4 节补体系统的效应机制 (46) 第 5 节血清补体水平与疾病 (48) 第 5 章免疫系统 (52) 第 1 节基础知识 (53) 第 2 节 APC 对抗原的加工处理和递呈 (62) 第 6 章细胞因子 (68) 第 1 节概述 (68) 第 2 节几类重要的细胞因子简介 (71) 第 3 节细胞因子主要的生物学作用 (74) 第 4 节细胞因子受体 第 5 节细胞因子与临床 (74) (76) 第 7 章主要组织相容性抗原系统 (80) 第 1 节概述 (80) 第 2 节人类 HLA 复合体基因组成 (81) 第 3 节人类 HLA 复合体的遗传特征 (83) 第 4 节 HLA 唱 Ⅰ 类和 Ⅱ 类抗原的分布与结构 (84) 第 5 节 HLA 分子的功能 (87) vii

7 viii 免疫学基础 第 6 节 HLA 与医学实践 (88) 第 8 章免疫应答 (94) 第 1 节基础知识 第 2 节免疫应答的调节 (94) (102) 第 3 节免疫耐受 (105) 第 2 篇临床免疫 第 9 章抗感染免疫 (114) 第 1 节基础知识 (114) 第 2 节抗各类病原体感染的免疫特征 (119) 第 10 章超敏反应 (127) 第 1 节基础知识 (127) 第 2 节超敏反应的防治原则 (136) 第 11 章免疫缺陷病和自身免疫病 (141) 第 1 节免疫缺陷病 (141) 第 2 节自身免疫病 (151) 第 12 章肿瘤免疫与移植免疫 (162) 第 1 节肿瘤免疫 (162) 第 2 节移植免疫 (168) 第 13 章免疫学检测 (176) 第 1 节基础知识 (176) 第 2 节免疫细胞及其功能检测 (182) 第 3 节细胞因子的检测 (183) 第 4 节体内免疫测定的皮肤试验 (184) 第 14 章免疫学防治 (187) 第 1 节基础知识 (187) 第 2 节免疫学治疗 (190) 第 3 篇实验免疫 免疫学基础实验指导 (196) 实验 1 凝集反应及免疫原和免疫血清的制备 (196) 实验 2 沉淀反应 (202) 实验 3 中和反应及免疫标记技术 (205) 实验 4 细胞免疫 超敏反应及生物制品 (209) 免疫学词汇 ( 及缩写 ) 中英文对照 (216) 主要参考文献 免疫学相关网址 (221) (222) 免疫学基础教学基本要求 (223)

8 第 1 篇基础免疫

9 绪 论 学习目标 1 畅说出免疫的概念 类型及功能 2 畅简述免疫学发展简史中各时期特点 3 畅列举免疫学发展简史中各时期重要成就 第 1 节基础知识 一 免疫的概念 免疫 (Immunity) 是指机体识别 自身 与 非己 抗原, 对自身成分形成天然免疫耐受, 对非己抗原发生排斥作用以维持内环境稳定的一种生理功能 正常情况下, 机体的免疫系统能识别自身组织或细胞即识别自身抗原, 对自身组织或细胞不发生免疫应答, 称为天然免疫耐受 对非己抗原, 如病原生物, 则产生免疫应答并加以排斥和清除 ( 图 1 唱 1) 免疫通常对机体是有利的, 可产生抗感染 抗肿瘤等免疫保护作用, 以维持机体生理平衡和内环境的稳定 但在一定条件下, 免疫功能失调时可产生对机体有害的反应和结果, 如超敏反应 自身免疫性疾病和肿瘤 2

10 第 1 章绪论 3 图 1 唱 1 免疫概念示意图 二 免疫系统 人体内存在一个免疫系统, 由免疫器官 免疫细胞和免疫分子三部分组成, 是机体发挥免疫功能的物质基础 ( 详见第 5 章 ) 1 畅免疫器官分为中枢免疫器官 ( 骨髓和胸腺 ) 和外周免疫器官 ( 淋巴结 脾脏等 ) 2 畅免疫细胞具体执行免疫功能 1 淋巴细胞 ( 彩图 1), 包括 T 淋巴细胞 B 淋巴细胞和自然杀伤细胞等 2 抗原递呈细胞, 包括树突状细胞 单核唱巨噬细胞等 3 粒细胞和其他参与免疫应答的细胞 其中 T B 细胞是参与特异性免疫应答的关键细胞, 分别发挥细胞免疫和体液免疫效应 3 畅免疫分子如免疫球蛋白 细胞因子 补体以及表达于免疫细胞表面的各类膜 免疫概念的演变 免疫 (Immunity) 一词来源于拉丁文 immuni 唱 tas, 其原意是免除税赋和差役 很早以前人们已注意到传染病患者痊愈后对该病有不同程度的抵抗力, 因此把 免疫 一词引入微生物学和医学用来指 免除瘟疫 ( 传染病 ) 拉丁文 immunitas 衍生为英文 immunity 在相当长的时期内, 免疫是指机体对传染因子的再感染有抵抗力, 对人体有益无害 这是免疫的传统概念 随着科学的发展和经过许多临床实践, 如输血反应 过敏性休克 器官移植等, 人们认识到免疫不一定由传染因子引起, 免疫的结果也可以对机体产生损害 免疫不仅对外来的抗原成分, 如病原生物, 加以排斥, 还必须识别自身组织抗原成分, 由此产生了免疫的现代概念 分子, 如特异性抗原受体 CD 分子 黏附分子和各类受体等 这些免疫分子参与体内免疫应答, 发挥多种生物学效应 三 免疫的类型 免疫按来源不同分为两种类型 ( 详见第 9 章 ) 1 畅非特异性免疫 ( 天然免疫 先天免疫 固有免疫 机体天然防御功能 ) 种群在长期进化过程中形成的防御功能, 是机体抵抗病原生物侵袭的第一道防线 由机体的屏障结构 ( 皮肤黏膜 血唱脑屏障 胎盘屏障 ) 非特异性免疫效应细胞 ( 吞噬细胞 NK 细胞等 ) 和非特异性免疫效应分子 ( 补体 溶菌酶 细胞因子等 ) 共同组成 由于作用无特异性, 并非针对特定抗原, 因此称非特异性免疫

11 4 免疫学基础 2 畅特异性免疫 ( 获得性免疫 适应性免疫 ) 个体出生后, 接触病原体及其毒性产物等抗原物质而形成 由能够特异性识别抗原的免疫细胞, 即 T 细胞和 B 细胞所承担, 包括体液免疫和细胞免疫两类 四 免疫的功能 免疫的功能是指免疫系统在识别和清除抗原过程中所发挥的各种生物学作用 主要有以下三种功能 1 畅免疫防御 (immune defence) 即抗感染免疫, 清除进入机体的病原生物, 中和它们产生的毒素, 保护机体免受病原生物侵害的功能 如果此功能表现过于强烈, 引起机体组织损伤和 ( 或 ) 生理功能紊乱, 称为超敏反应 如果此功能表现过低或缺失, 可发生免疫缺陷病 2 畅免疫自稳 (immune homeostasis) 是机体免疫系统维持内环境相对稳定的一种生理功能 免疫系统内存在着复杂而有效的调节网络, 借此实现免疫系统功能的相对稳定性 此功能正常时, 机体可及时清除体内损伤 衰老 变性的细胞和免疫复合物, 而对自身成分保持免疫耐受 若此功能失调, 损伤机体自身的正常组织, 可以发生自身免疫性疾病 3 畅免疫监视 (immune surveillance) 是机体免疫系统及时清除体内突变 畸变细胞和病毒感染细胞的一种生理功能 若此功能失调, 可能导致肿瘤的发生或持续的病毒感染 表 1 唱 1 免疫功能及其表现 功能名称 生理功能 ( 有利 ) 病理表现 ( 有害 ) 免疫防御 清除病原生物及其他抗原性异物 超敏反应 ( 过强 ) 免疫缺陷病 ( 低下 ) 免疫自稳 清除损伤或衰老细胞, 免疫调节 自身免疫病 免疫监视 清除突变 畸变细胞, 破坏病毒感染细胞 肿瘤发生病毒持续感染 第 2 节免疫学与医学免疫学 一 免疫学 免疫学是生命科学的一个重要组成部分, 是研究机体免疫系统的组织结构和生理功能的一个新兴学科 该学科起始于微生物学, 以机体的抗感染免疫为主, 现已广泛渗透到医学各个领域, 发展成一门具有多个分支并与其他多个学科交叉的科学

12 第 1 章绪论 5 二 医学免疫学 医学免疫学是研究人体免疫系统的组成和功能 免疫应答规律 免疫应答产物 有关疾病的免疫学发病机制以及诊断和防治的一门生物科学 医学免疫学分为基础免疫学 临床免疫学和免疫预防学三部分 免疫学的分支学科 第 3 节免疫学与临床实践 一 免疫学理论指导临床实践 免疫学理论渗透临床各学科 许多疾病的免疫学机制已被阐明 临床上探讨恶性肿瘤 器官移植 传染病 免疫性疾病等的病理和生理机制, 以及采用相应的临床干预手段均有赖于免疫学理论与技术进展 免疫学的研究进展已成为临床医学各学科的理论基础 二 免疫预防 1 畅控制和消灭传染病接种牛痘消灭了天花, 这是免疫预防对人类做出的重大贡献 通过接种疫苗, 下一个要消灭的传染病是脊髓灰质炎 ( 小儿麻痹症 ), 麻疹也在计划消灭之中 近 30 年来, 世界上出现了 32 种由新病原体引起的传染病, 其中病毒病 15 种, 细菌病 11 种, 寄生虫病 6 种, 如 HIV( 人类免疫缺陷病毒 ) 引起的 AIDS( 艾滋病 ), 霍乱弧菌变异株 O139 引起的新型流行性霍乱, 朊粒 ( 朊病毒 ) 引起的人类疯牛病 ( 新型克唱雅病 ), 冠状病毒变种 (SARS 病毒 ) 引起的非典型肺炎等 控制消灭这些传染病, 其根本出路仍是发明有效疫苗并进行预防接种 2 畅非传染性疾病的预防接种许多非传染性疾病的发生也与体内某些抗原物质出现有关, 利用这种机制目前已有高血压疫苗 肝纤维化疫苗 老年性痴呆疫苗研制出来并进入临床实验阶段 随着科学进步, 免疫接种将能够预防多种非传染性疾病 三 免疫诊断 在临床实践中免疫学检测用于探讨免疫相关疾病的发病机制及其诊断 病

13 6 免疫学基础 情监测 疗效评价等, 成为临床医学的重要指标 由于抗原抗体反应的最大特点是免疫特异性, 因此免疫检测技术及其制剂在临床诊断中应用广泛 不仅能检测免疫细胞及其组分, 也能检测其他细胞, 如肿瘤细胞及其标志 能检测各种免疫分子 某些激素和神经介质, 对特定细胞及蛋白成分能进行定性 定量和定位检测 还能测定免疫相关基因的表达 免疫分子的遗传多态性及分析基因型别 免疫学新技术正向着单细胞 多基因 功能化 微量化等深层次发展 四 免疫治疗 1 畅免疫治疗的适应证广泛而且手段多样 主动免疫治疗是应用治疗性疫苗, 如肿瘤疫苗 被动免疫治疗是向机体输入抗体或激活的淋巴细胞 对免疫功能低下者如肿瘤 免疫缺陷病, 常用免疫增强疗法 对移植排斥反应 自身免疫病可采用免疫抑制疗法 对严重免疫缺陷的患者, 可采用免疫重建或免疫替代疗法等 2 畅治疗制剂不断创新 除了传统的治疗制剂外, 新的治疗制剂不断推出 通过基因工程制备出重组细胞因子 基因工程抗体及其他免疫调节药物能有效地调节机体免疫功能, 对许多疾病具有传统药物不可替代的治疗作用 第 4 节免疫学发展简史 免疫学是人类与传染病斗争过程中形成的, 并随着科学技术的进步而发展 学习免疫学简史有助于加深对免疫学的理解, 增强学习的兴趣, 获得有益的启示 免疫学发展经历数百年, 根据其特点分为三个时期 : 一 经验免疫学时期 (17 ~ 19 世纪 ) ( 一 ) 特点在此时期, 人们对免疫的现象主要为感性认识, 在与传染病斗争实践中处于初始的经验积累阶段 ( 二 ) 重要成就 1 畅人痘预防天花 17 世纪 ( 明代 ) 我国史书已有通过接种人痘苗预防天花的正式记载, 方法是将沾有疱浆的天花患者衣服给正常儿童穿戴, 或将天花愈合后的局部痂皮接种在鼻部 ( 图 1 唱 2) 这是我国人民对人类的伟大贡献 后来这种方法流传到国外, 对以后牛痘苗和减毒疫苗的发明产生了重要影响 2 畅牛痘预防天花 18 世纪末, 英国乡村医生琴纳 (E.Jenner) 首先观察到

14 第 1 章绪论 7 挤牛奶女工患过牛痘 ( 一种轻型的局部痘疹 ) 后不易得天花的事实, 从中受到启 示, 进行了长期的人体实验, 确认接种牛痘可预防天花 1798 年 琴纳发表了 他的论文枟牛痘的原因与研究结果枠, 为人类最终消灭天花做出了不朽的贡献 图 1 唱 2 中国古代接种人痘 图 1 唱 3 琴纳接种牛痘 二 经典免疫学时期 (19 世纪中叶 ~ 20 世纪中叶 ) ( 一 ) 特点 在这个时期, 人们对免疫的认识从现象观察进入了科学实验时期 免疫学的发展与微生物学的发展密切相关, 形成了一门学科, 但仍属于微生物学的一个分支学科 ( 二 ) 重要成就 1 畅病原菌的发现与疫苗使用的推广自 19 世纪中叶开始, 法国科学家巴斯德 (L.Pasteur ) 德国细菌学家郭霍 (R. Koch) 等人相继发现了多种病原菌 巴斯德用物理 化学 生物学方法获得了病菌和病毒的减毒株, 先后制备了炭疽菌苗和狂犬病疫苗, 预防了人类多种传染病 征服狂犬病的斗士 巴斯德是法国著名化学家, 也是近代微生物学与免疫学的奠基人之一 在他生活的 19 世纪里, 狂犬病的死亡率非常高, 患者死亡时异常痛苦, 这些情景激发了他征服狂犬病的决心 1885 年, 他冒着被传染的危险, 采集标本进行动物实验, 把感染了狂犬病的兔脑制成糊状的匀浆, 再经兔脑传代并在干燥罐中放置 10 ~ 14 天, 反复试验后制成了狂犬病疫苗 当时一位 9 岁的小男孩约瑟夫 梅斯特成为第一位狂犬病疫苗的注射者 这个勇敢的小男孩在与疯狗的搏斗中被咬得遍体鳞伤, 人们认为这个孩子无法获救了 但是, 巴斯德在这个男孩被疯狗咬伤 60 小时后给他注射了狂犬疫苗, 并连续注射 13 天 小男孩终于脱离险境, 健康地活了下来, 长大成人后做了巴斯德研究所的看门人 从此以后, 接种狂犬病疫苗挽救了成千上万被疯狗咬伤的人

15 8 免疫学基础 2 畅早期的细胞免疫和体液免疫学说的提出 19 世纪末, 俄国动物学家梅契尼柯夫 (E.Metchnikoff ) 发现了吞噬细胞的吞噬作用, 提出了早期的细胞免疫学说 1890 年, 德国细菌学家贝林 (E.A. Behring) 等人应用减毒的白喉外毒素免疫动物, 发现血清中产生了中和外毒素的物质, 称为抗毒素 ( 抗体 ), 后来用这种免疫血清治疗白喉患者, 创建了免疫血清疗法 1890 年, 德国医学家艾利希 (P.Ehrlich ) 提出了早期体液免疫学说, 认为在抗感染免疫中, 血清中的抗菌物质起决定作用 1894 年, 比利时血清学家博德特 (J.Bordet) 发现了补体及其与抗体的溶菌作用, 支持了体液免疫学说 1916 年, 枟免疫学杂志枠创刊, 至此免疫学已形成一门学科, 但仍属于微生物学的一门分支学科 3 畅免疫化学与经典血清学技术的建立在这一时期, 由于血清中抗体 补体等成分相继发现, 对其理化性质进行了研究 1910 年, 兰茨特纳 (Landstein 唱 er) 用偶氮蛋白的人工结合抗原进行研究, 揭示了抗原特异性是由抗原决定簇决定的, 由此逐渐形成免疫化学研究领域 在此基础上, 体外抗原抗体反应即各种血清学试验相继建立起来, 凝集试验 沉淀试验和补体结合试验成为三大经典的血清学试验方法, 在免疫学领域广泛应用 三 近代免疫学和现代免疫学时期 (20 世纪中叶至今 ) ( 一 ) 特点在这个时期, 免疫学跨越了抗感染免疫的范畴, 逐渐形成生物医学中的一门新学科, 并成为现代生物医学的前沿学科和支柱学科之一 ( 二 ) 重要成就 1 畅免疫理论的飞跃 (1) 克隆选择学说的建立 :1958 年澳大利亚科学家贝奈特 (F.Burnet) 总结了免疫学的成就, 提出了著名的克隆选择学说 ( 详见第 8 章 ), 对现代免疫学发展产生了巨大的推动作用 (2) 免疫调节网络学说的提出 :1974 年丹麦科学家杰恩 (N.Jerne ) 根据对抗体分子独特型的认识提出免疫调节网络学说, 认为体内 T B 细胞通过独特型和抗独特型相互识别形成了潜在的网络 这个学说补充了克隆选择学说中仅由单个克隆承担免疫应答的孤立性及局限性 2 畅免疫耐受现象和免疫系统的发现 1945 年, 欧文 (Owen) 在胚胎血管融合的异卵双生小牛体内发现了天然免疫耐受现象 后来麦达瓦 (B.Medawar ) 人工诱导免疫耐受获得成功 1961 年, 米勒 (J.Miller) 等人发现了胸腺的免疫功能, 证明胸腺是 T 细胞

16 第 1 章绪论 9 发育成熟的器官 1968 年, 克勒曼 (H.Claman ) 和麦克尔 (G.Mitchell) 区分出 T B 淋巴细胞并证实抗体产生需要 T 唱 B 细胞协同作用 后来相继发现免疫淋巴细胞在外周免疫器官的分布 T 细胞的不同亚群等, 由此确立了人体内存在一个免疫系统 3 畅免疫球蛋白的结构及其基因的阐明 1959 年, 帕特尔 (R.Porter ) 和埃德曼 (G.Edelman) 从多发性骨髓瘤患者血清中获得均质性免疫球蛋白, 用酶切法和多种化学还原法阐明了免疫球蛋白的基本结构 20 世纪 60 年代, 世界卫生组织 (WHO) 会议统一了免疫球蛋白的分类和名称 1978 年, 日本学者利根川进 (Tonegawa ) 等用分子杂交生物技术证明并克隆出编码 Ig 分子 V 区和 C 区的基因, 进一步阐明了免疫球蛋白的基因结构, 解答了抗体多样性的起源问题 4 畅分子免疫学的诞生用现代分子生物学理论和技术来研究免疫分子如 MHC TCR BCR Ig 补体等, 从分子水平阐明免疫现象的本质 疾病的诊断及防治等, 诞生了分子免疫学 近些年来分子免疫学方面取得了一系列成就, 如抗体多样性遗传机制的阐明, 细胞因子的生物学特性及应用,T 细胞的特异性识别 激活和效应机制, 抗原递呈机制等 用分子生物学技术生产 DNA 疫苗 基因工程制备的重组细胞因子如 rils CKs 等开始在传染病 肿瘤 免疫缺陷病等治疗方面应用 5 畅免疫新技术的建立自从 1941 年库恩斯 (H.Coons ) 创建荧光标记抗体的方法以来, 以放射性核素 酶 生物素唱亲和素和胶体金等作为标记物的免疫标记技术迅速发展, 广泛用于医学各领域 1975 年, 柯霍尔 (G.K 迸 hler) 和缪斯登 (C.Milstein) 建立了细胞融合技术制备杂交瘤, 生产出单克隆抗体 这项突破性生物技术为生物医学研究和应用开拓了广阔前景 此后,T 细胞克隆技术 转基因动物技术 分子杂交技术相继建立, 推动了免疫学迅速发展, 并形成了许多分支学科 免疫学是人类与传染病做斗争过程中发展起来的 但是对免疫的概念和功能的认识已由原来的单纯抗感染免疫扩大到机体对抗原性异物的识别和排出, 机体免疫的发生也必须分辨 自己 和 非己 免疫有两大类型 三大功能 免疫功能对机体作用有双重性, 既具有保护作用, 在一定条件下又可导致病理过程的发生发展 免疫学尤其是医学免疫学对某些疾病的病因和发病机制的研究 传染病的诊断及预防和治疗发挥了巨大作用 免疫学经历数百年发展, 根据其特点分为经验免疫学时期 经典免疫学时期和近代 现代免疫学时期, 其迅速发展对生物科学和医学产生了深远影响

17 10 免疫学基础 免疫广角镜 免疫学与诺贝尔奖 免疫学在医学中的地位和作用也可由诺贝尔奖的颁发中反映出来 诺贝尔奖是世界上公认的对推动科学发展有重大作用的科研成果的一种肯定 从 1901 年开始截止到 1999 年, 该奖共颁发 90 次, 免疫学方面的科研成果就占了 16 项, 为获奖次数的 17.8 %, 充分说明了免疫学的迅速发展及其重要意义 表 1 唱 年至今免疫学界获诺贝尔奖的学者及其获奖成就 年代 学者姓名 国家 获奖成就 1972 G. M. Edelman 美国 阐明抗体的本质 R.R.Porter 英国 阐明抗体的化学结构 1977 R. S. Yalow 美国 创立放射免疫测定法 1980 J.Dausset 法国 发现人白细胞抗原 G.D.Snell 美国 发现小鼠 H 唱 2 系统 B.Benacerraf 美国 发现免疫应答的遗传控制 1984 N.Jerne 丹麦 提出天然抗体选择学说和免疫网络学说 G.K 迸 hler 德国 建立杂交瘤技术制备单克隆抗体 C.Milstein 阿根廷 单克隆抗体技术及免疫球蛋白基因表达的遗传控制 1987 Tonegawa 日本 阐明抗体多样性的遗传基础 1990 J.Merrill 美国 首创人类肾移植术 E.Thomas 美国 首创人类骨髓移植术 1996 P.Doherty 澳大利亚 提出 MHC 限制性, 即 T 细胞的双识别模式 R.Zinkernagel 瑞士 提出 MHC 限制性, 即 T 细胞的双识别模式 目标检测 一 名词解释 1 畅免疫 2 畅免疫防御 3 畅免疫自稳 4 畅免疫监视 二 填空题 1 畅免疫系统是由 组成 2 畅免疫按来源不同分为 两种类型 3 畅免疫功能包括 4 畅免疫学发展简史包括 三个时期 三 单选题 1 畅免疫是指 A 畅机体抗感染的过程 B 畅机体免疫系统识别和排除抗原性异物的过程 C 畅机体对病原微生物的防御过程 D 畅机体清除自身衰老 死亡细胞的过程

18 第 1 章绪论 11 E 畅机体清除自身突变细胞的能力 2 畅牛痘苗的发明者是 A 畅德国 Behring B 畅法国 Pasteur C 畅德国 Koch D 畅澳大利亚 Burnet E 畅英国 Jenner 3 畅下列哪项是经典免疫学时期的成就 A 畅接种牛痘苗 B 畅细胞融合技术 C 畅免疫血清疗法 D 畅阐明了免疫球蛋白的基因结构 E 畅 T 细胞克隆技术 4 畅免疫对机体是 A 畅有利的 B 畅有害的 C 畅有利也有害 D 畅有利无害 E 畅正常条件下有利, 异常条件下有害 5 畅免疫监视功能低下时易发生 A 畅自身免疫 B 畅超敏反应 C 畅肿瘤 D 畅免疫缺陷病 E 畅移植排斥反应 6 畅最早接种人痘苗预防天花的国家是 A 畅中国 B 畅美国 C 畅日本 D 畅俄罗斯 E 畅英国 7 畅发现抗毒素, 创建免疫血清疗法的人是 A 畅 Jenner B 畅 Koch C 畅 Burnet D 畅 Behring E 畅 Metchnikoff 8 畅下列哪项是近代或现代免疫学时期的成就 A 畅抗毒素的发现 B 畅吞噬细胞吞噬作用的发现 C 畅发明炭疽菌苗 D 畅建立经典血清学技术 E 畅发现免疫系统 9 畅创建杂交瘤技术制备单克隆抗体的人是 A 畅 Edelman 和 Porter B 畅 Koch C 畅 Pasteur D 畅 Milstein 和 K 迸 hler E 畅 Burnet 10 畅免疫自稳功能异常可发生 A 畅病毒持续感染 B 畅肿瘤 C 畅超敏反应 D 畅自身免疫病 E 畅免疫缺陷病 四 简答题 1 畅免疫功能中有哪些对机体是有利的? 哪些是有害的? 2 畅简述免疫学发展简史各时期的特点 ( 张宝恩 )

19 抗 原 学习目标 1 畅解释抗原的概念并说明抗原的基本特性 2 畅分析决定抗原物质免疫原性的因素 3 畅简述抗原的特异性, 说明引起交叉反应的原因 4 畅举例说明医学上的重要抗原 5 畅区别完全抗原与半抗原 胸腺依赖性抗原与胸腺非依赖性抗原的特点 第 1 节基础知识 一 抗原概念和特性 12 抗原 (antigen,ag) 是一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答, 并能与相应的免疫应答产物 ( 抗体和致敏淋巴细胞 ) 在体内外发生特异性结合的物质 抗原也称为免疫原 (immunogen) 抗原有两个基本特性 :1 免疫原性 (immunogenicity) : 即能刺激特异性免疫细胞, 使之活化 增殖 分化, 最终产生免疫效应物质 ( 抗体和致敏淋巴细胞 ) 的

20 第 2 章抗原 13 特性 ;2 免疫反应性 (immunoreactivity) : 即抗原可以在体内外与相应的免疫效 应物质发生特异性结合的特性 ( 图 2 唱 1) 图 2 唱 1 抗原的免疫原性和免疫反应性示意图 二 决定抗原免疫原性的条件 ( 一 ) 异物性某种物质, 如果在胚胎期机体的免疫细胞从未与其充分接触过, 这种物质就称为异物 异物性是抗原物质的首要特性 就免疫应答的本质来说, 就是机体识别和排除异物的应答 因此, 刺激机体产生免疫应答的抗原要具备异物性 具有异物性的物质有以下三类 : 1 畅异种物质异种蛋白质 各种微生物及其代谢产物, 对人体来说都属于异种物质, 有异物性, 具有很强的免疫原性 从生物进化的过程来看, 异种动物之间的亲缘关系越远, 其组织成分的化学结构差异就越大, 异物性就越强, 免疫原性就越强 如鸡的血清蛋白对鸭来说免疫原性就很弱, 但对哺乳动物的免疫原性就强 这是因为鸡和鸭的亲缘关系近, 而与哺乳动物的亲缘关系远 2 畅同种异体物质高等动物同种的不同个体之间, 由于遗传基因的不同, 其组织化学结构也有差异 如 ABO 血型抗原 组织相容性抗原等在不同的个体存在着差异, 从而构成免疫原性 因此, 在人类异型输血会引起输血反应 ; 异型组织器官移植会出现免疫排斥反应 3 畅自身抗原在正常情况下, 自身组织成分通常没有免疫原性, 但当受到理化因素或生物因素的影响导致自身成分的结构改变或某些隐蔽性的自身成分的释放, 也可对机体构成免疫原性 ( 二 ) 一定的理化性状抗原必须具备一定的理化性状

21 14 免疫学基础 1 畅大分子胶体物质完全抗原其相对分子质量一般在 以上 一般来说, 相对分子质量越大, 其免疫原性就越强 其机制为 :1 相对分子质量越大, 其表面的抗原决定簇就越多, 可以更强地刺激淋巴细胞 ;2 大分子胶体物质的化学结构稳定, 不易被清除或破坏, 在机体内停留的时间长, 可持续刺激淋巴细胞 2 畅一定的化学组成与结构抗原物质需要具备复杂的化学结构和特殊的化学基团, 含有芳香族氨基酸 ( 如酪氨酸 苯丙氨酸等 ) 的蛋白质, 其复杂的化学结构使抗原稳定, 进入体内后不易被降解, 易在体内停留, 可长时间地刺激淋巴细胞, 因而免疫原性较强 3 畅分子构象与易接近性分子构象是指抗原分子中一些特殊化学基团的立体结构, 它决定抗原分子能否与淋巴细胞表面相应的抗原受体吻合 就抗原的特殊化学基团的构象而言, 必须暴露在抗原分子的表面, 才能与相应的淋巴细胞表面的抗原受体结合, 启动免疫应答 ; 另外, 抗原表面的特殊化学基团应易与相应的淋巴细胞表面的抗原受体结合 ( 没有其他化学基团的空间位阻 ), 才能有效地表现抗原的作用 ( 图 2 唱 2) 图 2 唱 2 抗原表面抗原决定簇的位置与易接近性的关系示意图 A 畅酪氨酸和谷氨酸位于侧链外端, 抗原受体易接近, 抗原的免疫原性强 B 畅酪氨酸和谷氨酸位于内侧, 抗原受体不易接近, 抗原免疫原性弱 C 畅侧 链之间间距扩大, 抗原受体又易接近, 抗原的免疫原性强 此外, 抗原的物理性状也决定了抗原的免疫原性 : 一般说来, 聚合的蛋白质较单体的免疫原性强 ; 颗粒性的抗原较可溶性的免疫原性强 ; 环状结构的蛋白质较线性的免疫原性强 三 抗原的特异性 特异性 (specificity) 是指物质之间的相互吻合性或针对性 专一性 抗原的特异性可以表现在两个方面 :1 免疫原性的特异性 : 是指某一特定的抗原只能刺激机体产生特定的免疫应答, 产生针对这种抗原的特异性的抗体和 ( 或 ) 致敏淋巴细胞 ;2 免疫反应性的特异性 : 该种抗原只能与其相应的抗体和 ( 或 ) 致敏

22 第 2 章抗原 15 淋巴细胞在体内外特异性地结合 特异性是免疫应答的最重要的特性, 也是免 疫学防治 免疫学诊断的理论基础 ( 一 ) 抗原决定簇 抗原决定簇 (antigenic determi 唱 nant,ad) 是抗原特异性的分子基础, 是指抗原分子表面的决定抗原特异性 的特殊的化学基团, 又称为表位 (epi 唱 tope) 抗原决定簇的性质 数目和空 间构型决定着抗原的特异性 抗原通 过抗原决定簇与相应的淋巴细胞表面 的抗原受体结合, 从而激活淋巴细胞, 引起免疫应答 在一般的情况下, 一 个多肽的抗原决定簇含有 5 ~ 6 个氨基 抗原选择性地刺激相应的淋巴细胞 抗原的刺激是引起机体产生特异性免疫应答的先决 条件 抗原进入机体后如何选择刺激免疫细胞引起免疫 应答, 可以用 Burnat 的克隆选择学说 (clonal selection theo 唱 ry) 加以解释 : 在胚胎期由于细胞的突变, 机体内已形成了 许多淋巴细胞克隆 (clone), 每一个淋巴细胞克隆表面都携 带一种特定的抗原 ( 决定簇 ) 的识别受体, 当一种抗原进入 机体后, 选择带有与其相应抗原受体的淋巴细胞, 使其活 化 增殖 分化, 进而导致特异性免疫应答的发生 酸的残基, 一个多糖的抗原决定簇含有 5 ~ 7 个单糖, 一个核酸半抗原的抗原决 定簇含有 6 ~ 8 个单核苷酸 一般天然的完全抗原具有多个抗原决定簇, 因此 抗原是多价的 ( 二 ) 交叉反应 交叉反应 (cross reaction) 是由于某些复杂的抗原, 除了含有各自的主要抗 原决定簇外, 相互间也可存在着部分相同的抗原决定簇, 这种共有的抗原决定 簇称为共同抗原 (common antigen) 由于共同抗原的存在, 抗原 ( 或抗体 ) 除了 能与其相应的抗体 ( 或抗原 ) 发生特异性反应外, 有时还可以与其他的抗体 ( 或 抗原 ) 反应, 称为交叉反应 ( 图 2 唱 3) 图 2 唱 3 交叉反应示意图 ( 一 ) 根据抗原的基本特性分类 四 抗原的分类 (1) 完全抗原 (complete antigen) : 凡具有免疫原性和免疫反应性的物质称

23 16 免疫学基础 为完全抗原, 如大多数的蛋白质 细菌 病毒 异种动物血清等都属于完全抗原 (2) 半抗原 (hapten) 或不完全抗原 (incomplete antigen) : 只有免疫反应性而无免疫原性的物质称为半抗原或不完全抗原 半抗原多为小分子物质 ( 相对分子质量小于 4000), 但半抗原如果与大分子物质如蛋白质 ( 载体 ) 结合后, 即可获得免疫原性, 成为完全抗原 ( 图 2 唱 4) 大多数的多糖 脂类 某些药物如磺胺及青霉素均为半抗原 图 2 唱 4 半抗原与载体结合示意图 ( 二 ) 根据抗原刺激 B 细胞是否需要 T 细胞的辅助分类 (1) 胸腺依赖性抗原 (thymus dependent antigen, TDAg) : 这类抗原必须在巨噬细胞及 Th 细胞参与下才能激活 B 细胞产生抗体, 这类抗原的共同特点是分子大, 表面决定簇种类多, 但每一种决定簇数量不多且分布不均匀, 具有载体决定簇 TDAg 刺激机体主要产生 IgG 类抗体, 还可以刺激机体产生细胞免疫和回忆应答 绝大多数的蛋白质抗原属于 TDAg (2) 胸腺非依赖性抗原 (thymus independent antigen,tiag) : 这类抗原刺激 B 细胞产生抗体时无须 T 细胞的辅助 TIAg 的抗原决定簇种类单一, 且呈线性排列, 没有载体决定簇 仅有少数抗原物质属于 TIAg, 如细菌的脂多糖 (LPS) 荚膜多糖 聚合鞭毛素等 TIAg 只能刺激 B 细胞产生 IgM 类抗体, 也不能引起回忆应答,TIAg 多不能引起细胞免疫应答 ( 图 2 唱 5) 图 2 唱 5 TD 抗原与 TI 抗原模式图 ( 三 ) 根据 TD 抗原是否由抗原递呈细胞合成分类 1 畅外源性抗原 (exogenous antigen) 来源于抗原递呈细胞 (APC) 之外 不

24 第 2 章抗原 17 由其合成的抗原称为外源性抗原, 如被抗原递呈细胞吞噬的细胞或细菌等 此 类抗原由抗原递呈细胞摄取 加工为抗原肽, 进而与 MHC 唱 Ⅱ 类分子结合为复 合物, 由 CD4 + T 细胞的 TCR 识别 ( 详见第 5 章 ) 2 畅内源性抗原 (endogenous antigen) 由抗原递呈细胞在其胞内合成的抗 原称为内源性抗原 ( 如病毒感染细胞合成的病毒蛋白 肿瘤细胞合成的肿瘤抗原等 ) 此类抗原被加工为抗原肽并与 MHC 唱 Ⅰ 类分子结合成复合物, 由 CD8 + T 细胞的 TCR 识别 根据与机体的亲缘关系可以把抗原分为异种抗原 同种异型抗原 异嗜性 抗原 自身抗原 此外, 能诱发超敏反应的抗原称为过敏原 (anaphylactogen) 或变应原 (aller 唱 gen) ; 能诱导免疫耐受的抗原称为耐受原 (tolerogen) 五 医学上的重要抗原 1 畅异种抗原来自不同种属的抗原称为异种抗原 (xenoantigen) 对人而 言, 各种病原微生物及其代谢产物 动植物蛋白 用于治疗的免疫动物血清等都 是重要的异种抗原 2 畅同种异型抗原来自同种不同基因型的个体的抗原物质 (alloantigen), 在人类如 ABO 血型抗原 Rh 血型 抗原, 人类主要组织相容性抗原又 称为人类白细胞抗原 (human leuco 唱 cyte antigen, HLA)( 详见第 7 章 ) 等 3 畅异嗜性抗原在不同种属的 动物 植物和微生物之间存在的共 同抗原称为异嗜性抗原 (heterophile antigen), 又称为 Forssman 抗原, 异 嗜性抗原之间有着广泛的交叉反应 性, 如 :A 群溶血性链球菌的抗原与 人的肾小球基膜 心肌成分有共同 抗原, 所以感染 A 群溶血性链球菌 可能引起急性肾小球肾炎或心肌的 损伤 用免疫动物血清进行 治疗时应注意的问题 在治疗由于细菌外毒素引起的疾病时主要使用抗毒 素 抗毒素是用类毒素免疫动物 ( 一般是免疫马 ), 提取丙 种球蛋白而制成的 动物的免疫血清对人具有双重作用 : 首先它可以针对细菌产生的外毒素发挥中和作用, 中和外 毒素的毒性, 达到治疗的目的 ; 其次, 由于抗毒素是动物的 免疫球蛋白, 对人体具有良好的免疫原性, 可以刺激机体 发生免疫应答 引起超敏反应 因此, 在临床使用抗毒 素的时候, 首先应对患者进行抗毒素皮肤过敏试验 对过 敏而又必须使用者, 应采取脱敏注射的方法, 其原则是 : 少 量 多次 递增地进行注射 4 畅自身抗原能够引起自身免疫应答的自身组织成分称为自身抗原 (1) 隐蔽的自身抗原 : 由于特殊的解剖部位, 机体内的某些组织器官成分 ( 如眼晶状体蛋白 甲状球蛋白 精子等 ) 在正常条件下与免疫器官隔绝, 不与免 疫细胞接触, 因而在正常的条件下不能引发机体的免疫应答, 称为隐蔽抗原 (sequestered antigen) 当由于外伤 感染或手术等打破隔绝的屏障, 隐蔽的抗 原接触 激活相应的自身反应性的淋巴细胞, 导致自身免疫病的发生 如 : 甲状

25 18 免疫学基础 球蛋白释放入血, 引起超敏反应性甲状腺炎, 抗精子抗体的产生引起男性不育症等 (2) 修饰的自身抗原 : 由于物理因素 Forssman 抗原 1911 年,Forssman 首先发现用豚鼠的肝 脾 肾上腺等脏器的生理盐水悬液免疫家兔所制得的抗体, 除了能与豚鼠的脏器抗原发生反应以外, 还可以与绵羊红细胞凝集, 因此,Forssman 认为豚鼠的器官与绵羊红细胞可能有共同抗原, 称为 Forss 唱 man 抗原 Forssman 抗原也是异嗜性抗原的一种 ( 电离辐射 ) 化学因素 ( 药物等 ) 或生物因素 ( 病原生物 ) 的作用, 自身抗原经 修饰 后, 其抗原性质发生改变而形成新的抗原, 从而引发自身免疫性疾病 5 畅肿瘤抗原 (tumor antigen) 是指细胞在癌变过程中出现的抗原物质的总称 肿瘤抗原在肿瘤的发生 发展以及诱导机体抗肿瘤免疫效应中起重要的作用 肿瘤抗原也是肿瘤的免疫诊断和免疫治疗的靶分子 肿瘤抗原根据其特异性可分成两大类 :1 肿瘤相关抗原 (tumor associated antigen,taa) : 并非肿瘤细胞所特有的, 正常细胞也可以表达, 但含量极低, 当发生肿瘤的时候其含量明显增高的抗原称为肿瘤相关抗原 如 : 原发性肝癌时, 胎儿甲种球蛋白 (AFP) 含量明显增高, 据此可以对原发性肝癌进行诊断 ; 食管癌 结肠癌时可检出癌胚抗原 (CEA) 等 肿瘤相关抗原的检验被广泛用于肿瘤的诊断 2 肿瘤特异性抗原 (tumor spedific antigen, TSA), 是指表达于肿瘤组织而不存在于正常组织中的抗原 如人类黑色素瘤细胞的 MAGE 唱 1 抗原 6 畅超抗原超抗原 (superantigen, Sag) 的概念是由 White 等于 1989 年首先提出的 研究发现某些细菌或病毒的产物可使高比例的 T 细胞激活 由于这类物质具有强大的刺激 T 细胞活化能力, 所以称为超抗原 ( 图 2 唱 6) 图 2 唱 6 超抗原的作用示意图 超抗原的特点 :1 具有强大的刺激能力 ;2 无需抗原的处理 ;3 与 T 细胞相互作用无 MHC 的限制 ;4 超抗原诱导 T 细胞免疫应答效应并不是针对超抗原本身 超抗原的生物学意义 :1 由于过强的引起免疫细胞激活, 引起过强的免疫应答可能导致毒性效应 ;2 超抗原可能激活体内自身反应性 T 细胞, 从而引发

26 第 2 章抗原 19 自身免疫病 ;3 超抗原的过强刺激导致 T 细胞功能或数量的失调, 激发免疫抑 制状态 ;4 抗肿瘤活化大量的 CTL T 细胞各亚类被激活并分泌多种细胞因子, 对肿瘤细胞有明显的杀伤作用 超抗原的种类 (1) 外源性超抗原 : 主要是某些细菌的毒素, 如金黄色葡萄球菌产生的肠毒素 (staphylococcus entero 唱 toxin,se) A 群链球菌 M 蛋白和致热外毒素 A ~ C 关节炎支原体丝裂原 小肠结肠炎耶尔森菌膜蛋白等 细菌性超抗原的共同特点是均为由细菌分泌的具有水溶性的蛋白质, 对靶细胞无直接伤害作用, 可以与 MHC 唱 Ⅱ 类分子结合, 活化 CD4 + 细胞 (2) 内源性超抗原 : 病毒 ( 主要是反转录病毒 ) 感染机体后, 病毒的 DNA 整合到宿主细胞的 DNA 中, 可以产生内源性超抗原, 如小鼠乳腺肿瘤病毒侵犯淋巴细胞, 其 DNA 整合到淋巴细胞的 DNA 中, 在体内持续表达病毒蛋白产物 内源性超抗原 人类免疫缺陷病毒 (HIV) 在体内的某些表达产物也属于一种人的内源性超抗原 第 2 节佐剂 有些物质与抗原一起或先于抗原注入机体, 可以增强抗原的免疫原性或改变免疫应答的类型, 这类物质称为佐剂 1 畅佐剂的种类 1 无机佐剂 : 氢氧化铝 明矾等 ;2 有机佐剂 : 如卡介苗 (BCG) 短小棒状杆菌 (CP) 革兰阴性杆菌脂多糖 (LPS) 百日咳鲍特菌 某些细胞因子 ( 如 LI 唱 2 LI 唱 4) 等 ;3 合成佐剂 : 人工合成的双链多聚核苷酸 ;4 油剂 : 弗氏佐剂 花生油乳化剂 矿物油 植物油等 这些物质与抗原混合使用可以增强抗原的免疫原性, 增强免疫效果 2 畅佐剂的作用 1 增强抗原的免疫原性, 佐剂可以使无或微弱免疫原性的物质变成有效的免疫原 ;2 增强机体对抗原刺激的反应性, 可以提高初次应答和再次应答所产生抗体的滴度 ;3 改变抗体的类型, 使机体由产生 IgM 类的抗体转变为 IgG ;4 引发或增强 Ⅳ 型超敏反应 3 畅佐剂的作用机制目前对佐剂增强免疫应答的机制还未完全了解, 不同的佐剂作用也不尽相同 概括地说佐剂的作用机制包括 :1 佐剂与抗原一起注入机体后, 可以改变抗原的物理性状, 形成抗原储存库, 有利于抗原的缓慢释放, 延长抗原在体内滞留时间 ;2 被佐剂吸附的抗原 ( 特别是可溶性抗原 ) 容易被巨噬细胞吞噬, 促进对抗原的处理, 在局部形成炎症反应 ;3 刺激淋巴细胞增生和分化, 从而增强和扩大免疫应答的效应 由于佐剂可以增强机体的免疫功能, 所以免疫佐剂的应用范围广泛, 比如在免疫动物时使用弗氏佐剂可以获得高效价的抗体 ; 预防接种的时候使用佐剂

27 20 免疫学基础 ( 氢氧化铝等 ) 可以增强免疫的效果 ; 临床上将佐剂 ( 卡介苗 ) 作为免疫增强剂, 用于肿瘤或慢性感染患者的辅助治疗 免疫广角镜 异嗜性抗原与临床实践 一 异嗜性抗原与某些免疫性疾病发生有关乙型溶血性链球菌细胞壁与人肾小球基膜 心瓣膜 心肌之间存在异嗜性抗原, 因此链球菌感染后, 机体产生抗异嗜性抗原的抗体与机体上述的自身成分发生交叉免疫反应, 导致肾小球肾炎 心肌炎或风湿病等 大肠埃希菌 O14 型的脂多糖与人的结肠黏膜之间存在异嗜性抗原, 此型大肠埃希菌感染后, 刺激机体产生的抗异嗜性抗原的抗体与结肠黏膜发生交叉免疫反应, 有可能导致溃疡性结肠炎的发生 二 异嗜性抗原用于临床辅助诊断普通变形杆菌 X 19 X 2 X K 菌株的菌体 O 抗原与某些立克次体的脂多糖是异嗜性抗原 临床检验中, 用这类变形杆菌代替立克次体作为抗原与立克次体病患者血清做交叉凝集反应, 以辅助诊断立克次体病, 称为外斐试验 (Weil 唱 Fe 唱 lix test) EB 病毒感染后, 患者在发病早期血清中出现一种抗体, 能非特异性地与绵羊红细胞发生凝集, 称为异嗜性抗体, 检测此抗体的滴度, 可用于 EB 病毒引起的传染性单核细胞增多症的辅助诊断 抗原是一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答, 并能与相应的免疫应答产物 ( 抗体和致敏淋巴细胞 ) 在体内外发生特异性结合的物质 抗原具有免疫原性和免疫反应性 半抗原与载体结合以后就成为完全抗原 抗原是具有复杂分子组成与结构的一种大分子物质 ; 决定抗原特异性的化学基团必须暴露在抗原的表面, 而且容易被 T 细胞接近 ; 这种存在于抗原表面的特殊化学基团, 称为抗原决定簇, 是免疫细胞识别的表位, 也是抗原与相应抗体结合的部位 ; 由于共同抗原的存在, 可以出现交叉反应 据抗原的组成可以将抗原分为 : 完全抗原和半抗原 ; 据免疫应答的特性可将抗原分为 : 胸腺依赖性抗原和胸腺非依赖性抗原 ; 据抗原的来源可以将抗原分为 : 外源性抗原和内源性抗原 医学上重要的抗原有 : 异种抗原 同种异型抗原 自身抗原 嗜异性抗原 肿瘤抗原和超抗原 这些抗原与疾病的发生 疾病的诊断和预防都有密切关系

28 第 2 章抗原 21 目标检测 一 名词解释 1 畅抗原 2 畅抗原决定簇 3 畅异嗜性抗原 4 畅超抗原 5 畅肿瘤相关抗原二 填空题 1 畅抗原的特性有 2 畅完全抗原具有 性和 性, 而半抗原只有 性而没有 性 3 畅具有异物性的物质包括 4 畅抗原的理化性质包括 和 5 畅交叉反应是由于抗原之间存在着 抗原而引起的 6 畅抗原根据其特性可分为 抗原和 抗原 ; 根据 (TD) 抗原是否由抗原递呈细胞合成可分为 抗原和 抗原 ; 根据抗原刺激 B 细胞是否需要 T 细胞的辅助作 用可分为 抗原和 抗原 7 畅决定抗原特异性的物质基础是 8 畅自身免疫病的发生往往是自身的 抗原的释放或自身抗 原被, 从而引发机体免疫系统发生免疫应答而引起的 三 单选题 1 畅完全抗原的相对分子质量一般大于 A 畅 1000 B 畅 C 畅 D 畅 E 畅 畅以下属于异种抗原的物质是 A 畅甲状球蛋白 B 畅 ABO 血型抗原 C 畅精子细胞 D 畅细菌的外毒素 E 畅免疫球蛋白 3 畅以下物质属于抗原的是 A 畅氯化钠 B 畅葡萄糖 C 畅氨基酸 D 畅蛋白质 E 畅单核苷酸 4 畅以下不属于异种抗原物质是 A 畅 ABO 血型 B 畅细菌的外毒素 C 畅细菌 D 畅病毒 E 畅免疫动物血清

29 22 免疫学基础 5 畅以下属于同种异型抗原物质是 A 畅细菌的外毒素 B 畅抗毒素 C 畅 LHA 抗原 D 畅细菌素 E 畅共同抗原 6 畅决定抗原特异性的是 A 畅抗原分子表面的特殊化学基团 B 畅抗原的相对分子质量足够大 C 畅抗原分子内部的化学基团 D 畅同种物质 E 畅异种物质 7 畅以下属于半抗原 ( 不完全抗原 ) 的是 A 畅外毒素 B 抗毒素 C 畅细菌素 D 畅干扰素 E 畅青霉素四 简答题 1 畅简述抗原的性质 2 畅简述抗原的特异性 3 畅举例说明医学上的重要抗原 4 畅超抗原与普通抗原有什么不同? 5 畅通过本章的学习, 你对抗原有何认识? 抗原在疾病的预防和诊断上有何用途? ( 全立群 )

30 免疫球蛋白 学习目标 1 畅解释抗体和免疫球蛋白的概念, 说明两者的区别 2 畅简述免疫球蛋白的基本结构 水解片段和其功能 3 畅述说五类免疫球蛋白的特性与作用 4 畅区别免疫球蛋白的同种型 同种异型和独特性 5 畅解释单克隆抗体的概念, 列举免疫球蛋白的异常 抗体 (antibody,ab) 是 B 细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞, 由浆细胞合成并分泌的 能与相应的抗原特异性结合的一类球蛋白 抗体主要存在于区带电泳 γ 球蛋白组分中 免疫球蛋白 (immunoglobulin, Ig) 是指具有抗体活性或在化学结构上与抗体类似的球蛋白 免疫球蛋白包括分泌型 (secreted Ig,sIg), 存在于体液中 ; 膜型 (membrane Ig,mIg), 是 B 细胞膜上的抗原受体 应该指出, 在某些疾病如多发性骨髓瘤, 患者体内产生免疫球蛋白样的成分 ( 结构与免疫球蛋白相似 ), 但并没有抗体活性 因此, 抗体是生物学功能的 23

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