免疫学概述医学宣教培训课件.ppt

1、免疫学概述医学宣教免疫学概述医学宣教一、免疫（一、免疫（immunityimmunity）的概念）的概念传统概念传统概念 即免除劳役即免除劳役/瘟疫的意思瘟疫的意思现代概念现代概念 免疫是指机体识别和排除抗原性异物的免疫是指机体识别和排除抗原性异物的特异性生理反应，其作用是维持机体的生特异性生理反应，其作用是维持机体的生理平衡和稳定，其结果通常对机体是有利理平衡和稳定，其结果通常对机体是有利的，但在一定条件下也可以有害。的，但在一定条件下也可以有害。免疫学概述免疫学概述2免疫学概述医学宣教二、免疫的功能二、免疫的功能免疫防御免疫防御 ：免疫缺陷：免疫缺陷/超敏反应超敏反应免疫监视免疫监视 ：肿

2、瘤肿瘤/病毒持续感染病毒持续感染免疫稳定免疫稳定 ：自身免疫耐受和免疫：自身免疫耐受和免疫 调节两种机制。神经调节两种机制。神经-内分泌内分泌-免疫。免疫。自身免疫病自身免疫病 3免疫学概述医学宣教三、免疫应答的类型及作用三、免疫应答的类型及作用 按照获得的方式和作用特点，分为固有免按照获得的方式和作用特点，分为固有免疫（疫（innate immunityinnate immunity）和适应性免疫）和适应性免疫（adaptive immunityadaptive immunity）两类。）两类。（一）固有免疫（一）固有免疫 固有免疫是人类在种系进化和个体发育过固有免疫是人类在种系进化和个体发

3、育过程中逐渐形成的防御功能，是机体抵御病原程中逐渐形成的防御功能，是机体抵御病原体侵袭的第一道防线。在个体出生时即具备，体侵袭的第一道防线。在个体出生时即具备，又 称 非 特 异 性 免 疫（又 称 非 特 异 性 免 疫（n o n-s p e c i f i c n o n-s p e c i f i c immunityimmunity）。）。4免疫学概述医学宣教构成成分构成成分 屏障结构（皮肤粘膜屏障、血胎屏障、屏障结构（皮肤粘膜屏障、血胎屏障、血脑屏障）；固有免疫细胞血脑屏障）；固有免疫细胞；固有免疫分子固有免疫分子特点：特点：生来就有生来就有 能遗传给后代能遗传给后代 具有种的差异

4、具有种的差异 作用无特异性作用无特异性 是特异性免疫的基础是特异性免疫的基础5免疫学概述医学宣教（二）适应性免疫（二）适应性免疫 适应性免疫是个体出生后，在生活过程中适应性免疫是个体出生后，在生活过程中接触病原微生物等特定抗原后产生的免疫，接触病原微生物等特定抗原后产生的免疫，仅针对该特定抗原发生反应。又称特异性免仅针对该特定抗原发生反应。又称特异性免疫（疫（specific immunityspecific immunity）。）。执行特异性免疫的是抗原特异性淋巴细胞，执行特异性免疫的是抗原特异性淋巴细胞，即即T T淋巴细胞和淋巴细胞和B B淋巴细胞。淋巴细胞。6免疫学概述医学宣教特点：特点

5、：出生后形成，需抗原刺激出生后形成，需抗原刺激 特异性特异性 耐受性耐受性 记忆性记忆性 建立在非特异性免疫的基础上，又建立在非特异性免疫的基础上，又 促进非特异性免疫促进非特异性免疫 可被动转移可被动转移7免疫学概述医学宣教四、免疫系统四、免疫系统 免疫系统包括免疫器官和组织、免疫细胞免疫系统包括免疫器官和组织、免疫细胞和免疫分子。和免疫分子。一、免疫器官一、免疫器官:中枢免疫器官中枢免疫器官:骨髓骨髓(Bone Marrow)胸腺胸腺(Thymus)Thymus)外周免疫器官：外周免疫器官：脾脏（脾脏（spleenspleen）淋巴结（淋巴结（lymphnodeslymphnodes）黏膜

6、伴随淋巴组织（黏膜伴随淋巴组织（mucosal-associatedmucosal-associated lymphoid tissue ,MALT lymphoid tissue ,MALT）8免疫学概述医学宣教Thymus(T cells)Bursa of Fabricius(B cells)法氏囊法氏囊(Bursa of Fabricius)9免疫学概述医学宣教第二章第二章 抗体和免疫球蛋白抗体和免疫球蛋白Antibody&Immunoglobulin,Ig 10免疫学概述医学宣教一、基本概念一、基本概念 抗体（抗体（antibody,Abantibody,Ab）B B细胞接受抗原刺激后

7、演细胞接受抗原刺激后演变为浆细胞，由浆细胞合成分泌的，并能与相应的变为浆细胞，由浆细胞合成分泌的，并能与相应的抗原发生特异性结合的球蛋白。抗原发生特异性结合的球蛋白。*免疫球蛋白（免疫球蛋白（IgIg）具有抗体活性或化学结构与抗具有抗体活性或化学结构与抗体相似的体相似的 球蛋白。球蛋白。抗体都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白不一定都是抗体都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白不一定都是抗体抗体。11免疫学概述医学宣教*12免疫学概述医学宣教 二、免疫球蛋白的结构二、免疫球蛋白的结构（一）（一）Ig的基本结构（以单体为例）的基本结构（以单体为例）*1.二条相同的二条相同的L链和二条相同的链和二条相同的H链借二硫

8、键链借二硫键 连接呈连接呈“Y”字形。字形。L链约链约214氨基酸氨基酸/条，条，:2:1。H链约链约450550氨基酸氨基酸/条，根据重链抗原性的条，根据重链抗原性的差异可将其分为差异可将其分为5类：类：IgM IgG IgA IgD IgE13免疫学概述医学宣教2.有氨基端（有氨基端（N端）和羧基端（端）和羧基端（C端）端）3.有可变区（有可变区（V区）和恒定区（区）和恒定区（C区）区）L链的链的VL(1/2)V区：区：H链的链的VH(1/4或或1/5)L链的链的CLC区：区：H链的链的CH（CH1 CH2 CH3）IgM和和IgE有有4个结构域个结构域CH1-4 14免疫学概述医学宣教N

9、H3+coo-*15免疫学概述医学宣教4.高变区（高变区（HVR）位于可变区中（位于可变区中（VL和和VH）氨基酸组成和排氨基酸组成和排列顺序更易变化的区段，各有列顺序更易变化的区段，各有3个。又称为互补个。又称为互补决定区（决定区（CDR）。构成抗原结合部位。构成抗原结合部位。*5.铰链区（铰链区（hinge region）位于位于CH1CH2之间，包括之间，包括H链间二硫键，链间二硫键，富含脯氨酸，易发生伸展及转动富含脯氨酸，易发生伸展及转动16免疫学概述医学宣教*17免疫学概述医学宣教（二）（二）J链和分泌片链和分泌片 J链链（Joining chain）富含半胱氨酸，由浆富含半胱氨酸，

10、由浆细胞合成，借二硫键连接到细胞合成，借二硫键连接到链或链或 链。链。分泌片（分泌片（SP/SC）由粘膜上皮细胞合成和分由粘膜上皮细胞合成和分泌，结合到泌，结合到IgA二聚体上。抗蛋白水解酶，保护二聚体上。抗蛋白水解酶，保护SIgA的铰链区。同时介导的铰链区。同时介导SIgA的转运。的转运。18免疫学概述医学宣教（三）单体、双体、五聚体三）单体、双体、五聚体19免疫学概述医学宣教（四）功能区及其功能（四）功能区及其功能 *L链链 VL CL H链链 VHCH1CH2CH3(CH4)VL和和VH 抗原结合部位抗原结合部位 CL和和CH1 具有部分同种异型的遗传标记具有部分同种异型的遗传标记 CH

11、2 补体结合位点（补体结合位点（IgG），通过胎盘），通过胎盘 CH3 结合细胞（结合细胞（IgG），），活化补体（活化补体（IgM）CH4 结合细胞（结合细胞（IgM）铰链区铰链区 可自由转动和伸展可自由转动和伸展20免疫学概述医学宣教*21免疫学概述医学宣教（五）酶解片段（五）酶解片段1.木瓜蛋白酶（木瓜蛋白酶（papain）水解）水解IgG裂解部位：裂解部位：IgG H链链间二硫键近链链间二硫键近N端端 木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶IgG2FabFc 2.胃蛋白酶（胃蛋白酶（pepsin）水解）水解IgG裂解部位：裂解部位：IgG H链链间二硫键近链链间二硫键近C端端 胃蛋白酶胃蛋白酶IgGF(

12、ab)2 pFc 3.意义意义用于研究用于研究Ig的结构和功能的结构和功能指导临床应用，避免过敏反应指导临床应用，避免过敏反应22免疫学概述医学宣教23免疫学概述医学宣教三、抗体血清型三、抗体血清型（一）同种型（一）同种型(isotype)是指同一种属内所有个体的是指同一种属内所有个体的Ig共有的抗原特异性标共有的抗原特异性标记。主要位于记。主要位于CH和和CL上。上。1.Ig的类和亚类的类和亚类 根据重链恒定区抗原性的差异，可将根据重链恒定区抗原性的差异，可将Ig分为五大类。分为五大类。再根据铰链区氨基酸组成和二硫键的数目分为若干亚类再根据铰链区氨基酸组成和二硫键的数目分为若干亚类。IgM(

13、链链)CH IgG(链链)IgG1 IgG2 IgG3 IgG4Ig 五类五类 IgA(链链)IgA1 IgA2 IgD(链链)IgE(链链)24免疫学概述医学宣教2.Ig的型和亚型的型和亚型 根据轻链恒定区（根据轻链恒定区（CL）抗原性差异分为两型：抗原性差异分为两型：型型型（型（:2:1）(二二)同种异型同种异型 (allotype)同一种属不同个体间的同一种属不同个体间的Ig抗原性的不同。可作抗原性的不同。可作为一种遗传标记。分布在为一种遗传标记。分布在C区。区。(三三)独特型独特型（idiotype）独特型是指存在于独特型是指存在于Ig分子分子V区上的抗原特异性。区上的抗原特异性。由高

14、变区的氨基酸组成、排列和构型（独特型抗原由高变区的氨基酸组成、排列和构型（独特型抗原决定簇）所决定的。决定簇）所决定的。抗独特型抗体抗独特型抗体 25免疫学概述医学宣教 四、抗体的生物学功能四、抗体的生物学功能（一）与抗原特异性结合（一）与抗原特异性结合 中和毒素作用中和毒素作用 中和病毒作用中和病毒作用（二）激活补体（二）激活补体 IgG13和和IgM活化补体活化补体经典途径经典途径 凝集的凝集的IgA、IgG4激活激活旁路途径旁路途径26免疫学概述医学宣教（三）结合细胞（结合（三）结合细胞（结合Fc受体）受体）1.IgG Fc段与吞噬细胞段与吞噬细胞Fc受体结合，受体结合，介导介导 调理吞

15、噬作用（调理吞噬作用（opsonization）2.IgG Fc段与段与NK细胞细胞Fc受体结合，受体结合，介导介导 ADCC效应（效应（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity）3.IgE Fc段与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面段与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面 Fc受体结合，受体结合，介导介导I型超敏反应型超敏反应27免疫学概述医学宣教28免疫学概述医学宣教（四）通过胎盘和粘膜（四）通过胎盘和粘膜1.IgG是唯一可通过胎盘的抗体，是胎儿是唯一可通过胎盘的抗体，是胎儿 和新生儿抗感染的主要抗体。和新生儿抗感染的主要抗体。IgG（母体）母体）胎盘胎盘F

16、cRn胎儿胎儿 2.SIgA呼吸道、消化道黏膜呼吸道、消化道黏膜30免疫学概述医学宣教31免疫学概述医学宣教五、各类免疫球蛋白的生物学特性与功能五、各类免疫球蛋白的生物学特性与功能 （一）（一）IgG 单体，有单体，有4个亚类，在血清中含量最高，约个亚类，在血清中含量最高，约占血清总占血清总Ig的的75%，出生后，出生后3个月开始合成，个月开始合成，分布于血液及组织液中，半衰期为分布于血液及组织液中，半衰期为23天。是天。是再次应答的主要再次应答的主要Ig。32免疫学概述医学宣教1.具有抗菌、抗病毒、抗毒素作用，起具有抗菌、抗病毒、抗毒素作用，起主力主力 免疫免疫作用。作用。2.激活补体激活补

17、体 IgG13激活激活经典途径经典途径 溶菌杀菌溶菌杀菌 IgG4 激活激活旁路途径旁路途径3.通过胎盘通过胎盘4.结合细胞，介导调理作用和结合细胞，介导调理作用和ADCC效应效应5.某些自身抗体某些自身抗体IgG可引起可引起II、III型超敏反应型超敏反应 33免疫学概述医学宣教（二）（二）IgM 五聚体，五聚体，90kD，分子量最大，分子量最大，巨球蛋白，约巨球蛋白，约占血清总占血清总Ig的的510%，胚胎晚期合成，半衰期，胚胎晚期合成，半衰期短，约短，约5天天。是初次应答的主要。是初次应答的主要Ig。1.早期抗菌、抗病毒、抗毒素抗体，起早期抗菌、抗病毒、抗毒素抗体，起先锋先锋 免疫免疫作

18、用。作用。2.活化补体活化补体 比比IgG强大。强大。34免疫学概述医学宣教3.不能通过胎盘，若脐血中检出不能通过胎盘，若脐血中检出IgM，提示提示 宫内有感染。宫内有感染。4.天然血型抗体属于天然血型抗体属于IgM。5.在在B细胞表面起抗原受体作用（细胞表面起抗原受体作用（mIgM）6.某些自身抗体某些自身抗体IgM，可引起可引起型、型、型超型超 敏反应敏反应35免疫学概述医学宣教（三）（三）IgA 血清型血清型IgA：单体，出生后单体，出生后4-6个月开始合成，个月开始合成，占血清总占血清总Ig的的10%，半衰期约，半衰期约56天，可介导调天，可介导调理作用和理作用和ADCC效应。效应。分

19、泌型分泌型IgA（SIgA）：）：二聚体，分布于初乳、二聚体，分布于初乳、唾液、泪液、胃肠液、气管分泌液等外分泌液中，唾液、泪液、胃肠液、气管分泌液等外分泌液中，在免疫防护中起在免疫防护中起局部免疫局部免疫作用。作用。36免疫学概述医学宣教1.阻止病原微生物吸附于粘膜和易感染细阻止病原微生物吸附于粘膜和易感染细 胞，在粘膜局部发挥抗菌、抗病毒、抗毒胞，在粘膜局部发挥抗菌、抗病毒、抗毒素作用。素作用。2.通过母乳转移给婴儿，执行自然被动免疫通过母乳转移给婴儿，执行自然被动免疫 3.抗肠道寄生虫感染抗肠道寄生虫感染37免疫学概述医学宣教（四）（四）IgD 为单体，血清含量少（为单体，血清含量少（1

20、%）。在）。在B细胞细胞表面起抗原识别受体作用（表面起抗原识别受体作用（mIgD），是，是B细细胞分化成熟的标志。胞分化成熟的标志。（五）五）IgE IgE为单体，血清含量极少，主要由黏为单体，血清含量极少，主要由黏膜下浆细胞分泌。为亲细胞抗体，无铰链区，膜下浆细胞分泌。为亲细胞抗体，无铰链区，有有CH4区，介导区，介导I型超敏反应型超敏反应38免疫学概述医学宣教六、六、单克隆抗体单克隆抗体(McAb)(McAb)Monoclonal AntibodyMonoclonal Antibody 39免疫学概述医学宣教*克隆克隆(clone)(clone)是指由一个祖先细胞经分化、增埴是指由一个祖先

21、细胞经分化、增埴所产生的遗传性状完全相同的细胞系或细胞群。所产生的遗传性状完全相同的细胞系或细胞群。*多克隆抗体多克隆抗体(pAb):(pAb):由多个由多个B B细胞克隆产生的针对细胞克隆产生的针对多种不同抗原表位的免疫球蛋白。多种不同抗原表位的免疫球蛋白。*单克隆抗体单克隆抗体(McAb)(McAb)：由单一：由单一B B细胞克隆针对某细胞克隆针对某一特定抗原表位所产生的，只能与该抗原表位结一特定抗原表位所产生的，只能与该抗原表位结合的均一特异性合的均一特异性AbAb。抗体形成细胞骨髓瘤细胞抗体形成细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞 McAb1.1.基本概念与原理基本概念与原理40免疫学概

22、述医学宣教*杂交瘤细胞杂交瘤细胞(hybridoma)(hybridoma)：2 2个或个或2 2个以上不同个以上不同特性细胞（其中一个是瘤细胞）融合组成的异型特性细胞（其中一个是瘤细胞）融合组成的异型核细胞。具有两种亲本细胞的基因和特性。该项核细胞。具有两种亲本细胞的基因和特性。该项技术称为杂交瘤技术。技术称为杂交瘤技术。*19751975年，年，kohler kohler 和和milsteinmilstein应用小鼠骨髓瘤应用小鼠骨髓瘤细胞和绵羊红细胞致敏的小鼠脾细胞融合细胞和绵羊红细胞致敏的小鼠脾细胞融合,得到得到的一融合杂交细胞既能稳定持续生长的一融合杂交细胞既能稳定持续生长,又能分泌

23、又能分泌抗抗SRBCSRBC抗体抗体,将这种杂交细胞系统称为杂交瘤。将这种杂交细胞系统称为杂交瘤。1.1.基本概念与原理基本概念与原理41免疫学概述医学宣教42免疫学概述医学宣教 抗原无须纯化抗原无须纯化(2)(2)来源于同一细胞克隆来源于同一细胞克隆,所分泌的抗体分子在所分泌的抗体分子在 结构上结构上高度均一高度均一,甚至在氨基酸序列及空间甚至在氨基酸序列及空间 构型上均相同构型上均相同.由于抗体识别抗原分子上单一抗原决定簇由于抗体识别抗原分子上单一抗原决定簇,且所有抗体分子均相同，由此单克隆抗体具且所有抗体分子均相同，由此单克隆抗体具 有有高度特异性高度特异性.产生该抗体的为一无性繁殖细胞

24、系产生该抗体的为一无性繁殖细胞系,且可长期且可长期 传代并保存，为此可传代并保存，为此可持续稳定生产持续稳定生产同一性同一性 质的抗体质的抗体2.主要特点主要特点43免疫学概述医学宣教七、基因工程抗体七、基因工程抗体1 1、人源化抗体、人源化抗体2 2、人鼠嵌合抗体、人鼠嵌合抗体3 3、双特异性抗体、双特异性抗体4 4、小分子抗体、小分子抗体44免疫学概述医学宣教人源化抗体：人源化抗体：将人的轻、重链基因通过脂质体导入将人的轻、重链基因通过脂质体导入或原生质体融合入小鼠胚胎干细胞或原生质体融合入小鼠胚胎干细胞,获得含目的抗体获得含目的抗体的轻链和重链的小鼠后的轻链和重链的小鼠后,与内源性轻、重

25、链双缺失的与内源性轻、重链双缺失的小鼠杂交小鼠杂交,可筛选到能产生目的抗体的小鼠。可筛选到能产生目的抗体的小鼠。人鼠嵌合抗体：人鼠嵌合抗体：应用应用DNA DNA 重组技术将小鼠抗体基重组技术将小鼠抗体基因上的可变区与人抗体基因的恒定区重组因上的可变区与人抗体基因的恒定区重组,再将重组再将重组后的基因导入骨髓瘤细胞中表达后的基因导入骨髓瘤细胞中表达,使可变区人源化。使可变区人源化。这种抗体相对于其它人源化抗体的这种抗体相对于其它人源化抗体的优点优点在于技术路在于技术路线简单线简单,易于操作易于操作;抗体完整性好抗体完整性好,在体内的潴留时间在体内的潴留时间长长;鼠源抗体的亲和力和特异性都得到了

26、保留鼠源抗体的亲和力和特异性都得到了保留,在临在临床上具有良好的应用前景。床上具有良好的应用前景。45免疫学概述医学宣教双特异抗体双特异抗体(Bispecific antibody)(Bispecific antibody)是含有两个不同配体结合位点的免疫球蛋白分子。是含有两个不同配体结合位点的免疫球蛋白分子。单链抗体单链抗体(single chain Fv,ScFv)(single chain Fv,ScFv)利用基因工程方法使抗体重链可变区利用基因工程方法使抗体重链可变区(VH)(VH)和轻链可和轻链可变区变区(VL)(VL)通过一段约通过一段约5 5 25 25 个个aa aa 的连接肽的连接肽,首尾首尾拼接而形成的重组蛋白。具有分子量小、组织穿透拼接而形成的重组蛋白。具有分子量小、组织穿透力强、体内清除快、免疫原性低、易于大肠杆菌发力强、体内清除快、免疫原性低、易于大肠杆菌发酵生产和进行基因工程改进等优点。酵生产和进行基因工程改进等优点。双特异单链抗体双特异单链抗体(bisFvs)(bisFvs)采用基因工程、蛋白质工程方法采用基因工程、蛋白质工程方法,将两条不同来源的将两条不同来源的svFv svFv 组合成具有两种不同抗原结合特征的新型抗体。组合成具有两种不同抗原结合特征的新型抗体。46免疫学概述医学宣教