第一章-免疫学概论课件.ppt

1、Day 3Day 5Day 7天花天花是一种由病毒引起的烈性传染病，数千年来，难以计数的人因天花而丧生,无数的家庭妻离子散，家破人亡；无数的城市和乡村尸陈遍野，白骨如山。 今天，由天花造成的那个“千村薜荔人遗尸，万户萧疏鬼唱歌”的时代一去不复返了。 1980年世界卫生组织庄严宣告：全世界已经消灭了“天花天花”。最后一例最后一例 天花患者天花患者 阿里阿里毛毛马马林林那么，是什么那么，是什么力量消灭了肆力量消灭了肆虐几千年的病虐几千年的病魔？魔？第一节第一节 医学免疫学简介医学免疫学简介l医学免疫学医学免疫学：是研究人体免疫系统的结构和功能的科学，其阐明免疫系统识别抗原后发生免疫应答及其清除抗原

2、的规律，并探讨免疫功能异常所致病理过程和疾病的机制，并用免疫方法进行诊断和防治疾病的学科。l免疫学：免疫学：是进行病因探讨、病理机制研究的学科，是介于基础医学和临床医学之间的桥梁学科。它已涉及到临床各学科，是多种疾病尤其是慢性病和一些疑难杂症的病因。8l免疫免疫(immunity)(immunity)：来自拉丁语来自拉丁语 immunis （免税），（免税），引引申为免患瘟疫，免患疫病。申为免患瘟疫，免患疫病。一、免疫系统的基本功能一、免疫系统的基本功能机体对病原微生物机体对病原微生物（细菌，病毒）（细菌，病毒）及其有害产物及其有害产物（毒素）（毒素）的侵入所引起的发病，具有抵抗力。的侵入所引

3、起的发病，具有抵抗力。对病原微生物的再感染有抵抗力对病原微生物的再感染有抵抗力。 传统的“免疫”概念：基本概念基本概念9现代的“免疫”概念 机体免疫系统识别机体免疫系统识别( (区分区分) )自身成分（自我，自身成分（自我，selfself）和异己物质（非我，）和异己物质（非我，non-selfnon-self），产生一系列），产生一系列特定的应答过程特定的应答过程, ,最后排除异物，对自身组织形成耐最后排除异物，对自身组织形成耐受，以维持内环境稳定的一种生理功能。受，以维持内环境稳定的一种生理功能。免疫：免疫：是指机体免疫系统识别和清除外来入侵的抗原，维持机体内环境稳定的功能。保护性免疫保护

4、性免疫 病理性免疫病理性免疫一、免疫系统的基本功能一、免疫系统的基本功能1.1.免疫系统免疫系统 免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的载体，由免疫器官、免疫组织、免疫细胞的载体，由免疫器官、免疫组织、免疫细胞及免疫分子组成。及免疫分子组成。一、免疫系统的基本功能一、免疫系统的基本功能2. 免疫系统的组成免疫系统的组成 免疫器官免疫器官 免疫细胞免疫细胞 免疫分子免疫分子 中枢中枢 外周外周 膜型分子膜型分子 分泌型分子分泌型分子 胸腺胸腺 骨髓骨髓 法氏囊法氏囊 （禽类）（禽类） 脾脏脾脏 淋巴结淋巴结粘膜相关淋巴组粘膜相关淋巴组织织皮肤相关淋巴组皮肤相关

5、淋巴组织织 固有免疫的组成细胞固有免疫的组成细胞吞噬细胞吞噬细胞树突状细胞树突状细胞NKNK细胞细胞NKTNKT细胞细胞其他（嗜酸性粒细胞、其他（嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞等）嗜碱性粒细胞等）适应性免疫应答细胞适应性免疫应答细胞T T细胞细胞B B细胞细胞TCRTCRBCRBCRCDCD分子分子MHCMHC分子分子粘附分子粘附分子细胞因子受体细胞因子受体 免疫球蛋白免疫球蛋白 补体分子补体分子 细胞因子细胞因子免疫系统器官细胞分子中枢免疫器官胸腺法氏囊外周免疫器官淋巴结脾脏适应性免疫应答细胞T细胞B细胞固有免疫的组成细胞分泌型分子膜型分子免疫球蛋白、补体、细胞因子TCR、BCR、CD分子、黏附

6、分子、MHC分子、CKR粘膜/皮肤相关淋巴组织骨髓免疫活性分子免疫活性分子：膜分子膜分子: :抗原受体、抗原受体、 MHCMHC分子、分子、 CDCD分子及分子及 黏附分子、黏附分子、TollToll样受体（样受体（Toll-like receptor,TLRToll-like receptor,TLR) ) 可溶性分子：可溶性分子：IgIg分子、补体及细胞因子等分子、补体及细胞因子等l3.免疫功能：免疫功能：根据机体识别和清除抗原的类型，免疫功能概括为三类。l（1 1）免疫防御）免疫防御: :防止外界病原体的入侵及清除已入侵的病原体及其他有害物质。 l（2）免疫监视：）免疫监视：监督发现和清

7、除体内出现的“非己”成分。l（3）免疫自身稳定：）免疫自身稳定：通过自身免疫耐受和免疫调节两种主要的机制来达到免疫系统内环境的稳定。一、免疫系统的基本功能一、免疫系统的基本功能3.3.免疫系统的功能免疫系统的功能 功能功能 生理性反应（有益）生理性反应（有益） 病理性反应（有害）病理性反应（有害）A A 免疫防御免疫防御清除病原微生物及其它清除病原微生物及其它抗原性异物抗原性异物 超敏反应（过度）超敏反应（过度） 免疫缺陷病（不足）免疫缺陷病（不足）B B 免疫监视免疫监视清除突变或畸变细胞清除突变或畸变细胞 肿瘤发生肿瘤发生 病毒持续感染病毒持续感染C C 免疫耐受免疫耐受对自身物质无应答对

8、自身物质无应答 自身免疫性疾病自身免疫性疾病D D 免疫调节免疫调节参与机体整体功能的调参与机体整体功能的调节节 二、免疫应答的种类及其特点二、免疫应答的种类及其特点l免疫应答：免疫应答：是指免疫系统识别和清除抗原的整个过程。l根据免疫应答识别的特点、获得形式以及效应机制，可分为固有免疫和适应性免疫两大类。 免疫应答的类型免疫应答的类型固有免疫应答（固有免疫应答（innate immune response):innate immune response):是与生是与生具有的具有的。遇异己成分后，首先并迅速（遇异己成分后，首先并迅速（9696小时之内）小时之内）发挥防御作用的。没有记忆。发挥防

9、御作用的。没有记忆。参与的成分有皮肤黏膜；吞噬细胞（巨噬细胞及粒参与的成分有皮肤黏膜；吞噬细胞（巨噬细胞及粒细胞）、细胞）、NKNK细胞；血液及体液中存在的可溶性分子，细胞；血液及体液中存在的可溶性分子，如如IgMIgM, , 补体，细胞因子等。补体，细胞因子等。主要针对外源病原体或异物。主要针对外源病原体或异物。l固有免疫固有免疫又称先天性免疫或非特异性免疫，是生物的长期进化中逐渐形成的，是机体防御病原体入侵的第一道防线。l参与固有免疫的细胞如单核-巨噬细胞、树突状细胞、粒细胞、 NK细胞和NKT细胞，其识别抗原无特异性，但可通过一类模式识别受体识别病原生物表达的结构（病原体相关模式分子）。

10、l固有免疫在感染早期即发挥免疫防御作用，但无免疫记忆。l适应性免疫应答适应性免疫应答又称获得性免疫或特异性免疫，可分为三个阶段。l识别阶段识别阶段：T细胞和B细胞分别通过TCR和BCR精确识别抗原；l活化增殖阶段活化增殖阶段：识别抗原后的T/B细胞在协同刺激分子的参与下，发生细胞的活化、增殖和分化，产生效应细胞、效应分子和记忆细胞；l效应阶段效应阶段：由效应细胞和效应分子清除抗原。 适应性免疫应答（适应性免疫应答（adaptive immune response)adaptive immune response): : 是后天获得的。继固有免疫应答之后发挥作用是后天获得的。继固有免疫应答之后发

11、挥作用（接触（接触抗原抗原3-43-4天），执行者主要是天），执行者主要是T T、B B淋巴细淋巴细胞。胞。T T、B B细胞需要活化，有如下特性：细胞需要活化，有如下特性：特异性特异性 specificity:specificity:对抗原反应的特异性对抗原反应的特异性 耐受性耐受性 tolerance:tolerance:对自身成份的不反应性对自身成份的不反应性 记忆性记忆性 memory:memory:对特异性抗原识别的记忆对特异性抗原识别的记忆固有免疫固有免疫适应性免疫适应性免疫获得形式获得形式固有性（先天性）固有性（先天性）无需抗原激发无需抗原激发获得性免疫获得性免疫需接触抗原需接触

12、抗原发挥作用识相发挥作用识相早期，快速早期，快速（数分钟（数分钟4天）天）45天后发挥效应天后发挥效应免疫原识别受体免疫原识别受体模式识别受体模式识别受体特异性抗原识别受体特异性抗原识别受体免疫记忆免疫记忆无无有，产生记忆细胞有，产生记忆细胞举举 例例吞噬细胞，杀菌物质等吞噬细胞，杀菌物质等T细胞（细胞免疫细胞（细胞免疫-效应效应T细胞）细胞）B细胞（体液免疫细胞（体液免疫-抗体）抗体）l适应性免疫的特点：适应性免疫的特点：l特异性特异性：是指某一特定抗原刺激相应的T细胞或B细胞克隆，淋巴细胞与相应抗原的结合具有高度的特异性。l耐受性耐受性：淋巴细胞对自身组织成分不发生反应，但对“非己”抗原具

13、有识别和反应能力。l记忆性记忆性：T细胞和B细胞在初次免疫应答过程中都会产生由经抗原刺激活化，增殖淋巴细胞分化而来的记忆细胞，当再次遇到相同抗原时，可出现应答的潜伏期短、强度大、持续时间长的再次免疫应答。正向免疫应答正向免疫应答 细胞免疫应答：细胞免疫应答：T细胞介导的细胞介导的，但必须有抗原递呈细胞（树突状细胞、巨噬细胞及B细胞）的参与，通过直接杀伤和分泌细胞因子发挥效应，主要针对病毒感染细胞、肿瘤细胞及细胞内寄生菌。体液免疫应答：体液免疫应答：B细胞介导的细胞介导的，但大多数情况下需要T细胞参与（维持记忆时还需要树突状细胞的参与），通过分泌Ig分子发挥作用（有补体系统的参与），针对可溶性分

14、子、病毒颗粒及细胞性抗原物质。负向免疫应答（免疫耐受）负向免疫应答（免疫耐受）：T、B细胞介导，主要针对自身抗原。三、免疫性疾病三、免疫性疾病l免疫系统对抗原引起的应答过高或过低，或免疫耐受被打破而对自身组织成分的应答，或免疫调节发生紊乱等均可导致异常免疫应答，发展为免疫相关疾病。l按发病机制不同分为以下几大类：l超敏反应超敏反应：由抗原特异应答的效应T细胞及B细胞激发的过高的反应过程。l慢性感染及肿瘤慢性感染及肿瘤：对病原体及肿瘤抗原应答过弱。l免疫缺陷病免疫缺陷病： 免疫功能低下或缺失。l自身免疫病自身免疫病：对自身组织抗原应答所致。三、免疫性疾病 功能功能 生理性反应（有益）生理性反应（

15、有益） 病理性反应（有害）病理性反应（有害）A A 免疫防御免疫防御清除病原微生物及其清除病原微生物及其它抗原性异物它抗原性异物 超敏反应（过度）超敏反应（过度） 免疫缺陷病（不足）免疫缺陷病（不足）B B 免疫监视免疫监视清除突变或畸变细胞清除突变或畸变细胞 肿瘤发生肿瘤发生 病毒持续感染病毒持续感染C C 免疫耐受免疫耐受对自身物质无应答对自身物质无应答 自身免疫性疾病自身免疫性疾病D D 免疫调节免疫调节参与机体整体功能的参与机体整体功能的调节调节 四、免疫学的应用四、免疫学的应用l.传染病预防：传染病预防：如接种疫苗如接种疫苗l.疾病治疗：疾病治疗：抗体、细胞因子抗体、细胞因子l.免疫

16、诊断：免疫诊断：抗原抗体反应用于抗原抗体反应用于血型鉴定。血型鉴定。第二节第二节 免疫学发展简史免疫学发展简史l免疫学发展经历三个发展阶段：免疫学发展经历三个发展阶段：l1、经验免疫学的发展、经验免疫学的发展l2、科学免疫学时期、科学免疫学时期l3、现代免疫学时期、现代免疫学时期33一、经验免疫学时期一、经验免疫学时期（历经了约（历经了约7个世纪）个世纪）（17-1917-19世纪）世纪） 我国我国1111世纪开始世纪开始 1616世纪有接种世纪有接种“人痘人痘”苗的正式记载苗的正式记载 1818世纪后叶世纪后叶JennerJenner发发明接种明接种“牛痘苗牛痘苗”二、科学免疫学时期二、科学

17、免疫学时期( (历经了约历经了约100100年年) )1 1、抗感染免疫现象的发现抗感染免疫现象的发现18501850年首次发现在感染羊的血液中有炭疽杆菌。年首次发现在感染羊的血液中有炭疽杆菌。PasteurPasteur发现培养的炭疽杆菌可使动物感染致病。发现培养的炭疽杆菌可使动物感染致病。KochKoch提出了病原菌致病的概念。提出了病原菌致病的概念。致病菌感染后获得免疫力现象。致病菌感染后获得免疫力现象。PasteurPasteur制备死疫苗或减毒活疫苗。制备死疫苗或减毒活疫苗。2 2、抗体的发现及应用抗体的发现及应用1919世纪世纪8080年代末杀菌素（抗体）的发现。年代末杀菌素（抗体

18、）的发现。18901890年抗毒素的应用，年抗毒素的应用，“抗原抗原”概念的提出。概念的提出。2020世纪初，世纪初，LandsteinerLandsteiner发现抗原的结构及特发现抗原的结构及特异性异性, ,进而发现进而发现ABOABO血型。血型。2020世纪世纪3030年代，年代， 发现抗体是发现抗体是-球蛋白，逐渐球蛋白，逐渐认识了抗体是由免疫细胞产生的，认识了抗体是由免疫细胞产生的，BurnetBurnet提出提出了了“克隆选择克隆选择”学说。学说。19591959年，明确了抗体为四肽链结构年，明确了抗体为四肽链结构 3、发现补体发现补体4 4、淋巴细胞的发现、淋巴细胞的发现 195

19、71957年年GlickGlick发现了发现了B B细胞；细胞； 19611961年年MillerMiller和和GoodGood发现发现T T细胞；细胞； Warner(1962Warner(1962年年) )和和Szenberg(1964Szenberg(1964年）提出细胞免年）提出细胞免 疫及体液免疫。疫及体液免疫。 19671967年年ClamanheClamanhe 和和MitchellMitchell发现发现T-BT-B细胞的协同作用细胞的协同作用5 5、发现小鼠的、发现小鼠的MHCMHC分子分子6 6、发现了超敏反应、免疫缺陷及自身免疫性疾病、发现了超敏反应、免疫缺陷及自身免疫

20、性疾病的存在的存在7 7、免疫耐受现象的发现、免疫耐受现象的发现 6060年免疫学科形成年免疫学科形成三、现代免疫学时期（三、现代免疫学时期（1975后分子生物学兴起后分子生物学兴起为契机）为契机）1、明确了、明确了BCR和和TCR多样性产生的机制多样性产生的机制2、信号转导途径的发现、信号转导途径的发现3、明确了免疫细胞膜上一些重要膜分子结构及功能、明确了免疫细胞膜上一些重要膜分子结构及功能4、发现了众多的细胞因子及其受体、发现了众多的细胞因子及其受体5、细胞程序性死亡途径的发现、细胞程序性死亡途径的发现 6、免疫病理学进展、免疫病理学进展应用免疫学的发展应用免疫学的发展 （1）DNA疫苗疫

21、苗 （2）基因工程药物）基因工程药物 （3）基因工程抗体）基因工程抗体 （4）免疫细胞治疗）免疫细胞治疗 （5）免疫基因治疗）免疫基因治疗第三节第三节 2121世纪免疫学发展的趋势世纪免疫学发展的趋势 人类基因组计划的完成为人类功能基因组计划的开展奠定了人类基因组计划的完成为人类功能基因组计划的开展奠定了基础。功能基因组计划、蛋白质组学计划引领着基础。功能基因组计划、蛋白质组学计划引领着2121世纪生命科世纪生命科学的发展。分子生物学、发育生物学、细胞生物学、神经科学学的发展。分子生物学、发育生物学、细胞生物学、神经科学与免疫学学科相互融合，极大地促进了生命科学和医学的发展。与免疫学学科相互融

22、合，极大地促进了生命科学和医学的发展。一、基础免疫学一、基础免疫学 免疫应答的机制将得到更深刻的阐明。免疫应答的机制将得到更深刻的阐明。二、临床免疫学二、临床免疫学 1.1.诊断诊断 2.2.预防预防 3.3.治疗治疗自自1901年以来，年以来，25位学者因免疫学的发现位学者因免疫学的发现获诺贝尔奖获诺贝尔奖 其工作分别涉及：其工作分别涉及： 抗体、补体、吞噬细胞、血型的发现、抗体、补体、吞噬细胞、血型的发现、MHC、移植、抗原识别、过敏现象、免疫、移植、抗原识别、过敏现象、免疫耐受、免疫学技术等。耐受、免疫学技术等。免疫学中诺贝尔奖金获得者及其主要成果免疫学中诺贝尔奖金获得者及其主要成果19

23、011901年年 von Behring von Behring 白喉的血清治疗白喉的血清治疗19081908年年 Ehrlich, Metchnikoff Ehrlich, Metchnikoff 基础免疫学中研究成果及吞噬作用基础免疫学中研究成果及吞噬作用19131913年年 Richet Richet 发现过敏反应发现过敏反应19201920年年 Bordet Bordet 免疫学中新发现免疫学中新发现- -补体补体19281928年年 Nicolle Nicolle 斑疹伤寒的研究斑疹伤寒的研究19301930年年 Landsteiner Landsteiner 发现了人类血型发现了人

24、类血型19601960年年 Burnet, Medawar Burnet, Medawar 发现获得性免疫耐受性发现获得性免疫耐受性19721972年年 Edelman,PorterEdelman,Porter 抗体的分子结构抗体的分子结构19771977年年 Yalow Yalow 肽激素的放免测定肽激素的放免测定19801980年年 Snell,Dausser,BenacerrafSnell,Dausser,Benacerraf 发现人及动物的发现人及动物的MHCMHC抗原及免疫抗原及免疫 应答遗传控制应答遗传控制19841984年年 Kohler,Milstein,JerneKohler

25、,Milstein,Jerne 体细胞杂交技术及单克隆抗体体细胞杂交技术及单克隆抗体19871987年年 TonegawaTonegawa 发现免疫球蛋白基因结构发现免疫球蛋白基因结构19961996年年Zinkernagal,DohertyZinkernagal,Doherty 病毒感染中的双重识别病毒感染中的双重识别本本 章章 小小 结结l1.掌握免疫的概念，免疫系统的组成及其基掌握免疫的概念，免疫系统的组成及其基本功能；本功能；l2.掌握免疫应答的种类及其特点；掌握免疫应答的种类及其特点；l3.理解免疫性疾病及免疫学的应用；理解免疫性疾病及免疫学的应用；l4.了解免疫学发展简史及了解免疫学发展简史及21世纪免疫学的发世纪免疫学的发展趋势。展趋势。