病原微生物与免疫学基础(教案).pdf

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标志。其决定簇在Ig分子可变区。§5各类免疫球蛋白的特性及功能一、IgG:..(一)特性1、存在形式:单体,占血清Ig总量的3/4。2、合成时期:婴儿出生后三个月开始合成。3、半衰期:23天,是所有抗体中半衰期最长的。(二)生物活性1、是主要的抗感染抗体:如抗细菌、抗病毒、中和***等。2、是补体经典激活途径参与者。3、是唯一可以穿过胎盘的抗体,是新生儿抗感染重要因素。4、效应的功能。二、IgM(一)特性1、存在形式:五聚体,占血清Ig总量的10%,是分子量最大抗体。2、合成时期:胎儿晚期已能合成。3、半衰期:5天,所以若血清中特异性IgM类抗体含量增加,表明有近期感染。(三)生物活性1、是高效能的抗菌抗体,是B细胞SmIg成分之一。2、激活补体传统途径,只需一个IgM分子。3、中和***或病毒,效应。4、ABO血型天然抗体。三、IgA(一)特性:1、存在形式:单聚体(血清型)和双聚体(分泌型);其中分泌型主要分布于呼吸道、消化道及初乳等分泌液中。2、合成时期:婴儿在出生4~6个月才能合成IgA。(二)生物活性1、是机体局部粘膜防御感染的重要因素(分泌型IgA)。2、具有中和***作用(血清型IgA)。3、辅助婴儿抵抗呼吸道、消化道感染(初乳中含分泌型IgA)。四、IgD(一)特性1、存在形式:单聚体,仅占血清Ig总量的1%。2、合成时期:较晚。(二)生物活性1、成熟B细胞的重要表面标志。2、血清中IgD的功能尚不清楚。五、IgE(一)特性:..1、存在形式:单聚体,%。2、合成时期:最晚合成的抗体。(三)生物活性1、引发Ⅰ型过敏反应。2、抗寄生虫的主要抗体。§6多克隆抗体和单克隆抗体一、多克隆抗体用抗原免疫动物后获得的免疫血清(抗血清)为多克隆抗体。二、单克隆抗体(McAb)(一)定义:指由一株B淋巴细胞杂交瘤增生而成的单一克隆细胞所产生的一种高度均一、高度专一性的抗体。(二)应用:1、克服交叉反应,提高免疫学试验的特异性和敏感性。2、用于亲和层析,可分离、纯化含量极低的可溶性抗原。3、用作生物导弹,携带抗肿瘤药物抵达靶器官发挥作用。第三章补体系统学****目标1、掌握补体的组成和概念2、了解补体系统的三条激活途径(§1概述一、补体系统(一)定义:由存在于人或脊椎动物血清与组织液中的一组可溶性蛋白及存在于血细胞与其他细胞表面的一组膜结合蛋白和补体受体所组成。(二)组成1、补体的固有成分:C1~C9及B、D、P因子等2、补体的调控成分:C1抑制剂、H因子、I因子等3、补体的各种受体:C1q、C3a、C4a、C4b等受体(三)激活方式1、经典途径()2、旁路途径()§2补体固有成分和补体系统的激活一、补体固有成分的组成及理化特性(一)组成(二)理化特性1、对热不稳定:通常56℃作用30min即被灭活。:..、对理化因素敏感:如UV、酒精等均能破坏补体。二、补体系统的激活途径(请参照P43图4-9)(一)经典激活途径1、激活前提:AgAb复合物的形成。2、激活过程:⑴识别阶段:在激活物及Ca2+参与下C1被活化成具有酯酶活性的C1,其次,在Mg2+参与下酶解C4、C2产生C4b、C4a和C2b、C2a。⑵活化阶段:被酶解的C4b、C2b结合成C4b2b--C3转化酶,C3转化酶将C3分解为C3a、C3b与C4b2b结合成C4b2b3b--C5转化酶。⑶膜攻击阶段:在C5转化酶作用下,C5被裂解为C5a和C5b,C5b依次与C6、C7、C8、C9结合成C5b6789--膜攻击复合体(MAC)。细胞膜发生严重损伤,胞浆内容物外漏,导致细胞最终溶解、破坏。(二)旁路激活途径1、激活前提:细菌脂多糖、酵母多糖、葡聚糖等。2、激活过程:⑴识别阶段:体液中某些蛋白水解酶能有限的微弱裂解C3,产生少量C3a和C3b片段。当激活物出现后,在Mg2+参与下C3b与B因子(C3激活剂前体)结合形成C3bB复合物。⑵活化阶段:D因子(B因子转化酶原)在激活物作用下转化为有活性的D因子,可使C3bB中的B裂解为Ba和Bb,而形成C3bBb--C3转化酶。C3bBb极不稳定,与P因子(备解素)结合成C3bBb(P)稳定性提高,使C3大量分解为C3b,产生的C3b一方面与B因子构成更多的C3转化酶,另一方面可进一步与C3bBb结合形成C3bnBb复合物--C5转化酶。⑶膜攻击阶段:C3bnBb也不稳定与P因子结合成稳定的C5转化酶C3bnBb(P),--膜攻击复合体(MAC),细胞完全裂解。§3补体激活过程的调节一、补体自身衰变的调节作用:C4b2b中的C2b、C3bBb中的Bb及C5b等性质都不稳定,极易衰变,导致C3转化酶、C5转化酶失活,从而影响膜攻击复合体的形成。二、体液中可溶性调节分子的作用(一)C1INH:C1酯酶抑制物使C1酯酶失活,从而抑制C4、C2活化。(二)I因子:C3b灭活因子,使C3b、C4b被裂解、灭活。(三)H因子:C3b灭活促进因子,加速I因子对C3b的灭活。(四)S蛋白:MAC抑制因子,阻止C5b6789的生成。§4补体的生物学功能一、溶菌和细胞溶解作用:..;如没产生抗体(G-菌)。(二)溶解细胞:若自身细胞发生变异,激活补体则细胞将被溶解。二、促进中和及溶解病毒作用(一)促进中和:抗体与病毒的复合物中加入补体可阻止病毒对宿主细胞的吸附和进入,增强抗体对病毒的中和作用。(二)溶解病毒:某些病毒可直接激活补体。三、调理和免疫粘附作用(一)调理作用:吞噬细胞上有C3b、C4b的受体,所以相当一座桥梁把细菌或免疫复合物与吞噬细胞连在一起,称补体的调理作用。(二)免疫粘附作用:红细胞和血小板上也有C3b、C4b的受体,当它携带细菌或免疫复合物与红细胞和血小板连在一起,就会形成更大的免疫复合物,易被游走的吞噬细胞所捕捉到。四、炎症介质作用(一)激肽样作用:C2a能使小血管扩张、通透性增强,引起炎症性充血和水肿,称其为补体激肽。(二)过敏***作用:C3a、C4a、C5a可使肥大细胞和嗜碱性细胞脱颗粒,引起血管扩张、平滑肌收缩等现象。(三)趋化作用:C3a、C5a能吸引中性粒细胞和单核吞噬细胞向补体激活的区域移动,增强炎症反应。第四章免疫系统学****目标:1、掌握免疫系统的组成及其功能2、掌握T细胞、B细胞的表面标志物3、了解T细胞的亚群及功能第一节免疫器官1、一、免疫系统:是执行体液免疫和细胞免疫的物质基础,具有识别和排除抗原性异物,维持机体稳定和生理平衡的功能集合体。二、免疫系统组成:§1中枢免疫器官一、定义:免疫细胞分化、成熟的场所。二、组成:§2外周免疫器官:..二、组成:脾、淋巴结、粘膜相关淋巴组织三、功能:若细菌、***等有害物质进入机体,淋巴结可滤过并清除这些有害物质,具体可表现为防御性局部淋巴结肿大疼痛,如有害物质超出淋巴结防御功能,病原菌可沿淋巴管向全身蔓延。第二节免疫细胞免疫细胞:指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体细胞,如T、B细胞。§1淋巴细胞一、T淋巴细胞(胸腺依赖性淋巴细胞)(一)T细胞在胸腺内的分化发育(二)T细胞的表面标志1、T细胞的表面抗原⑴HLA抗原:即人类主要组织相容性抗原。对T细胞的激活和产生免疫效应作用具有重要意义。⑵白细胞分化抗原:即利用分化群抗体所鉴定的抗原。如:CD2、CD3、CD4、CD8等2、T细胞的表面受体⑴抗原受体:TCR⑵绵羊红细胞受体--E受体,可形成玫瑰花环,用于T细胞鉴别。⑶有丝分裂原受体①有丝分裂原:一些能非特异性刺激细胞发生有丝分裂的物质。②举例:植物血凝素、刀豆蛋白和美洲商陆素。⑷白细胞介素受体①白细胞介素:是由免疫细胞和非免疫细胞产生的一组能够介导白细胞和其他细胞间相互作用的细胞因子。②白细胞介素受体举例:IL-1R,IL-2R,IL-3R等。3、T细胞亚群⑴CD4+T细胞:①TH细胞(辅助型):辅助抗原传递给B细胞。②TD细胞(迟发型):参与迟发型超敏反应。⑵CD8+T细胞:①TC细胞(细胞毒型):分泌细胞***分解靶细胞。②TS细胞(抑制型):避免出现过激的应答反应。二、B淋巴细胞(一)B细胞在骨髓内的分化发育:..B细胞的表面标志1、B细胞表面抗原⑴HLA抗原:人类主要组织相容性抗原⑵白细胞分化抗原(CD抗原):CD19、CD20、CD80等2、B细胞表面受体⑴抗原受体:BCR或SmIg⑵抗体IgGFC段受体:效应。效应:即抗体依赖性细胞***作用,K细胞表面有抗体IgGFC段受体,当效应。⑶补体受体:有补体C3b的受体,趋化作用。⑷有丝分裂原受体:如细菌脂多糖、葡萄球菌A蛋白和美洲商陆素。⑸白细胞介素受体:如,IL-1,IL-2,IL-4等。三、第三群淋巴细胞:是一大类无典型T、B淋巴细胞表面标志和特征的淋巴细胞。(一)自然杀伤细胞(NK细胞):其表面没有特异性抗原识别受体,杀伤靶细胞不需抗原预先致敏,也不受MHC限制。可以非特异性杀伤某些肿瘤细胞和病毒感染的靶细胞。(二)淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK细胞):需在IL-2诱导作用下,才能发挥杀伤作用的淋巴细胞;具有广谱抗肿瘤作用。§3单核吞噬细胞一、组成:前单核细胞(骨髓)、单核细胞(外周血)和巨噬细胞(组织)。二、单核吞噬细胞表面标志(一)表面抗原:MHC-I类及MHC-II类抗原分子(二)表面受体:多为非特异性,即不管抗原是什么。如补体C3b受体,IgG的FC受体三、单核吞噬细胞的主要免疫学功能(一)吞噬杀伤作用:如细菌、机体衰老细胞等。(二)递呈抗原信息:启动免疫应答作用(见图一)。(三)抗肿瘤作用:被激活后能有效杀伤肿瘤等靶细胞。(四)分泌生物活性介质:如IL-1促进体液免疫的进行。§4其它免疫细胞一、中性粒细胞:主要发挥吞噬作用的细胞。二、嗜酸性粒细胞:阻止I型超敏反应的持续发生。三、嗜碱性粒细胞与肥大细胞:引起I型超敏反应。四、红细胞:携带和运输氧分子;发挥免疫粘附作用(C3b受体)。图一吞噬细胞对抗原信息递呈过程:..第五章主要组织相容性抗原系统(掌握MHC概念)(一)概念1、组织相容性抗原或移植抗原在人或同种不同品系动物个体间进行组织器官移植时,可因二者组织细胞表面同种异型抗原存在差异而发生排斥反应。这种代表个体特异性的引起移植排斥反应的同种异型抗原称为组织相容性抗原或移植抗原。2、主要组织相容性系统能引起强烈而迅速排斥反应的抗原系统称为主要组织相容性抗原系统,简称主要组织相容性系统。3、主要组织相容性复合体(MHC)编码主要组织相容性抗原的一群紧密连锁的基因群称为主要组织相容性复合体。人类的称为HLA复合体。(二)MHC的主要功能1、引起移植排斥反应:器官或细胞移植时,同种异体内MHC-I类和Ⅱ类抗原可作为非己抗原刺激机体,产生强烈的移植排斥反应。2、抗原提呈作用:在巨噬细胞等抗原提呈细胞内,MHC-I类和Ⅱ类分子可与非己抗原结合,形成抗原肽-MHC-I类或Ⅱ类分子复合体,表达于巨噬细胞或其它抗原提呈细胞表面,递呈给淋巴细胞,启动免疫应答。3、MHC限制性:CD8+Tc淋巴细胞与靶细胞的互相作用受MHC-I类分子限制。CD4+Th细胞的激活受MHC-II类分子限制。第六章免疫应答学****目标:1、掌握免疫应答、免疫耐受概念;2、掌握体液免疫、细胞免疫过程;抗体产生规律主要内容(一)概述1、基本概念(1)免疫应答:指机体受抗原性异物刺激后,体内免疫细胞发生一系列反应以排除抗原性异物的生理过程。(2)免疫耐受:机体免疫系统接受某种抗原刺激后所产生的特异性免疫无应答状态。2、免疫应答过程(1)感应阶段:抗原提呈细胞对抗原的加工、处理和提呈及抗原特异性淋巴细胞识别抗原后启动活化。:..2)反应阶段:抗原特异性淋巴细胞(T、B细胞)接受抗原刺激后,在细胞因子参与下,活化、增殖、分化为致敏淋巴细胞和浆细胞。(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体和致敏淋巴细胞释放淋巴因子或发挥特异性细胞杀伤作用,产生体液免疫和细胞免疫效应的过程。3、免疫应答分类体液免疫(B细胞介导);细胞免疫(T细胞介导)(二)胸腺依赖性抗原引起B细胞应答的过程TD抗原诱导的体液免疫应答在感应阶段,抗原提呈细胞或B细胞必须将吞噬的抗原加工处理成抗原肽并和MHC-II类分子结合成复合物,才能由CD4+Th细胞识别,激活Th细胞。活化的Th细胞又可分泌一系列细胞因子,反过来作用于巨噬细胞和B细胞,使巨噬细胞产生细胞因子如IL-1、IL-12,进一步促进T、B淋巴细胞的活化。活化B细胞表面也可表达多种细胞因子受体,接受来自Th细胞、巨噬细胞的细胞因子的辅助作用,进入分化、增殖阶段,即反应阶段。在反应阶段,CD4+Th细胞在细胞因子IL-4的作用下分化为CD4+Th2细胞,产生大量IL-4、5、6、10,作用于B细胞,使B细胞分化成熟为浆细胞,合成分泌各种特异性抗体,发挥各种体液免疫效应,即效应阶段。(教科书中有关于免疫应答过程的图例,学生可参考学****在这个应答过程中最主要是记住几个关键性的细胞或分子,如吞噬细胞、MHC-II类分子、Th细胞、细胞因子、B淋巴细胞、抗体等,记住他们就等于记住了应答过程。)(三)抗体产生的规律1、初次应答:潜伏期长;抗体含量低;持续时间短;血清抗体以IgM分子为主,IgG出现较晚。2、再次应答:当相同抗原再次进入机体时,则抗体产生的潜伏期短;抗体含量高;维持时间长。IgM产生的数量和在体内持续的时间与初次应答时大致相同,IgG类抗体则出现相对较快,且含量较初次应答时显著升高。(四)T细胞介导的细胞免疫应答:1、TH1细胞介导的炎症反应:在感应阶段活化的CD4+Th细胞可分泌一系列细胞因子并在细胞表面表达IL-2、4受体。巨噬细胞受到抗原刺激及活化CD4+Th细胞分泌的细胞因子的作用,可分泌IL-1、IL-12。活化CD4+Th细胞接受以IL-12为主的细胞因子作用后分化为CD4+Th1细胞,又称炎性T细胞,可产生大量IL-2和IFN-γ等细胞因子,激活巨噬细胞,引起局部以淋巴细胞和单核吞噬细胞浸润为主的慢性炎症反应和迟发型超敏反应。2、Tc细胞介导的细胞毒效应(1)、杀伤T细胞(Tc,或CTL)的激活:CTL前体细胞通过其表面TCR识别APC或靶细胞(病毒感染细胞、肿瘤细胞)表面与MHC-I类分子结合的抗原肽,:..获得活化的第一信号。在Th细胞辅助作用下被激活。激活的CTL可表达IL-12受体,在IL-12的作用下可增殖分化为致敏Tc细胞,即效应细胞毒T细胞。(2)、Tc细胞对靶细胞的杀伤:激活的CTL可释放一系列细胞***,引起靶细胞的损伤。这种细胞毒作用具有抗原特异性,并且受MHC-I类分子限制。CTL还可迅速诱导靶细胞发生细胞凋亡。第九章传染与免疫一、目的要求了解传染的过程与免疫机理,为更好人类战胜疾病打下良好的基础。二、重点内容免疫应答与免疫学的研究方法三、、教学方法利用课件进行课堂教学第一节传染一、传染与传染病传染(infection)指病原微生物侵入机体后,克服机体的防御机能,在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理过程。病原微生物(pathogenicanism)是指能够引起人体或动物体发生传染病的微生物,它包括的范围很广,有细菌、放线菌、立克次氏体、病毒和支原体、衣原体、螺旋体及真菌等。也有些病原微生物如某些细菌,在一般情况下不致