微生物学与免疫学-11免疫分子课件.ppt

1、n定义：由机体细胞所产生，与免疫应答定义：由机体细胞所产生，与免疫应答有关的，分泌到体液中（分泌型）或存有关的，分泌到体液中（分泌型）或存在于细胞膜表面的（膜型）分子统称为在于细胞膜表面的（膜型）分子统称为免疫分子。免疫分子。n包括：抗体、补体、细胞因子、免疫细包括：抗体、补体、细胞因子、免疫细胞膜分子胞膜分子免疫分子免疫分子免疫分子之一免疫分子之一 免疫球蛋白免疫球蛋白抗体抗体(antibody(antibody，Ab)Ab)是介导体液免疫的重要效应分子，是是介导体液免疫的重要效应分子，是B B细胞接受细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的糖蛋白。抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的糖蛋白

2、。免疫球蛋白的概念免疫球蛋白的概念 1968 1968年和年和19721972年世界卫生组织和国际免疫学会联年世界卫生组织和国际免疫学会联合会的专门委员会先后决定，将具有抗体活性或化合会的专门委员会先后决定，将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白（immunoglobulin,Igimmunoglobulin,Ig）。）。IgIg与与AbAb的关系的关系Ig与与Ab的区别：的区别：Ig是化学结构的概念，是化学结构的概念，Ab 是生物是生物学功能的概念。所有的学功能的概念。所有的Ab都是都是Ig，但，但Ig并非都有并非都有抗体活性。抗体

3、活性。IgAb一、一、IgIg基本结构基本结构 功能区的主要功能：功能区的主要功能：VHVH和和VL-VL-抗原结合部位；抗原结合部位；CH1 CH13 3和和CL-IgCL-Ig遗传标志所在；遗传标志所在；CH2(IgG)CH2(IgG)、CH3(IgM)-C1qCH3(IgM)-C1q结合部位；结合部位；CH2-CH3(IgG)-CH2-CH3(IgG)-结合并通过胎盘；结合并通过胎盘；CH3(IgG)-CH3(IgG)-单核、巨噬细胞、中性粒细胞、单核、巨噬细胞、中性粒细胞、NKNK细胞细胞 FcR FcR结合部位；结合部位；CH2 CH2、CH3(IgE)-CH3(IgE)-肥大细胞、

4、嗜碱粒细胞肥大细胞、嗜碱粒细胞 FcRFcR结合部位。结合部位。免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能catalog.nucleusinc/generateexhibit.php?ID=15529&ExhibitKeywordsRaw=&TL=&A=2v.youku/v_show/id_XMjM5MDMxMTYw.html 三三.水解片段水解片段 木瓜蛋白酶（木瓜蛋白酶（PapainPapain）IgGIgG FabFab段段(fragment of antigen-binding,(fragment of antigen-binding,抗原结合抗原结合片段片段)FcFc段段（fragment c

5、rystalizable,fragment crystalizable,可结晶片段）可结晶片段）胃蛋白酶（胃蛋白酶（PepsinPepsin）IgGIgG F(ab)F(ab)2 2 pFc pFc 意义：阐明意义：阐明IgIg分子生物学作用；分子生物学作用；构建基因工程抗体。构建基因工程抗体。四四.其它成分其它成分 1.1.连接链（连接链（joining chain，J J链链)2.2.分泌片（分泌片（secretory piece,SP）五、五种五、五种IgIg结构和生物功能结构和生物功能n人类人类IgIg根据其重根据其重链稳定区的分子链稳定区的分子结构和抗原特异结构和抗原特异性的不同，分

6、为性的不同，分为五类：五类：IgGIgG、IgAIgA、IgMIgM、IgDIgD、IgEIgE，其重链分别为：其重链分别为：、n轻链可分为两型：轻链可分为两型：、型型 （一）一）IgG一般特性：一般特性：单体分子；单体分子；四个亚类：四个亚类：IgG1,IgG2,IgG3,IgG4 血清中含量最高血清中含量最高(75%Ig)；半衰期最长半衰期最长(2123天天)；35岁达成人水平岁达成人水平(8.017 mg/ml)。生物学活性：生物学活性：通过胎盘（新生儿抗感染）；通过胎盘（新生儿抗感染）；激活补体（裂解细胞）；激活补体（裂解细胞）；调理作用（促进吞噬）；调理作用（促进吞噬）；介导介导AD

7、CC（细胞毒作用）。（细胞毒作用）。（二）二）IgMIgM 1.1.五聚体，分子量最大五聚体，分子量最大(900 kd)(900 kd)，又称巨球蛋白；，又称巨球蛋白；2.2.人类发育过程中最早合成的人类发育过程中最早合成的IgIg；3.3.体液免疫应答最先产生的体液免疫应答最先产生的IgIg感染早期免疫；感染早期免疫；4.4.占血清占血清IgIg含量的含量的5 510%10%；5.5.半衰期半衰期:5:5天天血清中特异性血清中特异性IgM IgM 水平增高提示水平增高提示 有近期感染；有近期感染；6.6.激活补体；激活补体；7.IgM 7.IgM 不能通过胎盘不能通过胎盘 脐带血或新生儿血清

8、中脐带血或新生儿血清中IgMIgM 水平升高表明胎儿有宫内感染；水平升高表明胎儿有宫内感染；8.B 8.B细胞膜细胞膜IgM(mIgM)IgM(mIgM)体液免疫应答；体液免疫应答；9.9.自身抗体自身抗体 自身免疫病，如；类风湿因子。自身免疫病，如；类风湿因子。（三）（三）IgAIgA 1.两种类型：两种类型：血清型血清型 IgA1(主要主要)，单体，单体(主要主要)；分泌型分泌型 IgA2(主要主要)，二聚体，二聚体(主要主要),粘膜局部浆细胞合成；粘膜局部浆细胞合成；分泌片由粘膜上皮细胞合成；分泌片由粘膜上皮细胞合成；2.半衰期半衰期:6天；天；3.占血清占血清Ig含量的含量的515%；

9、4.粘膜局部抗感染免疫；粘膜局部抗感染免疫；5.聚合聚合IgA激活补体替代途径。激活补体替代途径。（四）（四）IgD 1.单体分子；单体分子；2.存在形式：存在形式：分泌性分泌性 血清中，功能不清；血清中，功能不清；膜结合性膜结合性 B细胞表面细胞表面,（1）是）是B细胞成熟的重要标志；细胞成熟的重要标志；（2）抗原受体；）抗原受体；3.占血清占血清Ig含量的含量的1%；4.半衰期半衰期:3天。天。（五）五）IgE 1.单体分子；单体分子；2.血清中含量最低血清中含量最低(占占Ig的的0.002%)；3.半衰期半衰期:3天；天；4.呼吸道和胃肠道浆细胞产生；呼吸道和胃肠道浆细胞产生；5.介导介

10、导 I 型超敏反应；型超敏反应；6.过敏性疾病和某些寄生虫感染患者过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特异性血清中特异性IgE水平增高。水平增高。B cellAg与其受体部位特异性结合与其受体部位特异性结合 B cell分化增殖分化增殖 浆细胞浆细胞（一般存活（一般存活2天）天）Bm（记忆细胞，一般存活（记忆细胞，一般存活100天）天）分泌分泌Ab 体液免疫体液免疫六、抗体产生的规律六、抗体产生的规律体液体液免疫免疫Ig产生规律1 1、AgAg进入机体后刺激进入机体后刺激B B细胞增殖分化为浆细胞，分泌细胞增殖分化为浆细胞，分泌IgIg进入体液；进入体液；2 2、初次免疫应答，先产生、初次免疫

11、应答，先产生IgMIgM，随后才出现，随后才出现IgGIgG，AbAb总量在血清中总量在血清中的滴度低，与的滴度低，与AgAg亲和力低，维持时间短；亲和力低，维持时间短；3 3、再次免疫应答，产生的特异性、再次免疫应答，产生的特异性AbAb主要是主要是IgGIgG，潜伏期短且滴度高，潜伏期短且滴度高，持续时间长与持续时间长与AgAg亲和力较高；（直接刺激亲和力较高；（直接刺激BmBm）4 4、实际应用：免疫接种时可采用多次接种加强免疫。、实际应用：免疫接种时可采用多次接种加强免疫。（一）多克隆抗体（一）多克隆抗体（polyclonal antibody）：）：指由不同指由不同B B细胞克隆产生

12、的针对抗原物质中多种细胞克隆产生的针对抗原物质中多种抗原决定簇的多种抗体混合物。抗原决定簇的多种抗体混合物。如如:免疫血清（含多种特异性抗体）。免疫血清（含多种特异性抗体）。实际意义：实际意义：（1 1）预防、治疗感染性疾病，）预防、治疗感染性疾病，如：破伤风抗毒素血清如：破伤风抗毒素血清 抗抗破伤风，胎盘球蛋破伤风，胎盘球蛋 白白 抗病毒感染抗病毒感染等，副作用：等，副作用：超敏反应超敏反应 （2 2）临床诊断，如：肥达氏反应）临床诊断，如：肥达氏反应 伤寒、副伤伤寒、副伤 寒，缺点：特异性差。寒，缺点：特异性差。七、七、抗体抗体的人工制备的人工制备带有多个表位的带有多个表位的抗原抗原针对不

13、同表针对不同表位的特异性位的特异性B B细胞细胞多克隆抗体制备示意图多克隆抗体制备示意图 （二）单克隆抗体（二）单克隆抗体（monoclonal antibody,monoclonal antibody,McAbMcAb）由单一克隆由单一克隆B细胞杂交瘤产生的，只识别抗原细胞杂交瘤产生的，只识别抗原分子某一特定抗原决定簇的特异性抗体。分子某一特定抗原决定簇的特异性抗体。特点：具有高度均一性。特点：具有高度均一性。杂交瘤细胞：杂交瘤细胞：骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 无限增殖；无限增殖；免疫免疫B细胞细胞 合成、分泌特异性抗体。合成、分泌特异性抗体。杂交瘤技术杂交瘤技术 HAT培养基：次黄嘌培养基：次黄

14、嘌(H),氨基蝶呤氨基蝶呤(A)和胸腺嘧啶核苷和胸腺嘧啶核苷(T)。杂交瘤技术及单克隆抗体的制备杂交瘤技术及单克隆抗体的制备 免疫分子之二免疫分子之二 补体补体（System）Jules Bordet(1870-1961)Discoverer of complement 一一.基本概念基本概念 (一一)补体系统（补体系统（complement system)的概念：的概念：是由存在于人和脊椎动物血清及组织液中的一组是由存在于人和脊椎动物血清及组织液中的一组经活化后具有酶样活性的蛋白质，包括经活化后具有酶样活性的蛋白质，包括30余种组分，余种组分，故称为补体系统。故称为补体系统。(二二)补体系统

15、的组成补体系统的组成 1.补体系统组成：按功能分三组：补体系统组成：按功能分三组：（1）固有成分：固有成分：C1(C1q，C1r，C1s)C9、B、D、P因子、因子、MBL、丝、丝 氨酸蛋白酶。氨酸蛋白酶。（2）调节分子：调节分子：a.可溶性调节因子；可溶性调节因子；b.膜结合性调节分子。膜结合性调节分子。（3）受体成分：受体成分：C1qR，CR1，CR2，CR3，C3aR，C5aR等。等。2.补体成分命名：补体成分命名：固有成分：用固有成分：用C后加阿拉伯数字表示，后加阿拉伯数字表示，如：如：C1,C4,C2等；等；其他成分：用英文大写字母表示。如：其他成分：用英文大写字母表示。如：B因子、

16、因子、D因子、因子、P因子、因子、H因子等；因子等；裂解片段：小片段用裂解片段：小片段用a表示表示-如：如：C3a；大片段用大片段用b表示表示-如：如：C3b。酶活性成分：符号上划一横线，如：酶活性成分：符号上划一横线，如：C3bBb。灭活补体片段：符号前加灭活补体片段：符号前加 i 表示，如：表示，如：iC3b。一般性质：一般性质：A.主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞；主要产生细胞为肝细胞和巨噬细胞；B.多数组分为糖蛋白；多数组分为糖蛋白；C.血清中各成分含量不等，血清中各成分含量不等，C3含量最多，含量最多，D因子最少；因子最少；D.正常生理情况下，以非活化形式存在；正常生理情况下，以非活化

17、形式存在；E.性质不稳定：加热性质不稳定：加热56，30min 失活。失活。二二.补体系统的激活补体系统的激活 三条途径：三条途径：经典途径（经典途径（classical pathway）旁路途径（旁路途径（alternative pathway）MBL途径（途径（MBL pathway）(一)经典（传统）激活途径：经典（传统）激活途径：激活剂：激活剂：Ag-Ab复合物复合物(IgG、IgM)参与成分：参与成分：C1C9 激活过程（三个阶段）：激活过程（三个阶段）：识别阶段识别阶段 活化阶段活化阶段 膜攻击阶段膜攻击阶段 2.活化阶段活化阶段 C3转化酶和C5转化酶的形成 3.膜攻击阶段膜攻击

18、阶段-膜膜攻击复合体攻击复合体 （C5b6789n）形成）形成 C5a C4b2b3b C5 C5b+C6+C7 C5b67+C8 C5b678+C9 C5b6789n(膜攻击复合体)细胞裂解C1qrsC1qrs裂解裂解裂解裂解裂裂解解 C5 C5b C5b9(攻膜复合物攻膜复合物)C5a C6 C7 C8 C9裂解裂解补体经典激活途径补体经典激活途径Mg2+Ca2+C3C3裂解裂解不稳定不稳定稳定稳定 C5 C5b C5b9(攻膜复合物攻膜复合物)C5a C6 C7 C8 C9裂解裂解裂解裂解补体旁路激活途径补体旁路激活途径三、补体的生物学作用三、补体的生物学作用n补体系统的功能可分为两大方

19、面：补体在细胞表补体系统的功能可分为两大方面：补体在细胞表面激活并形成面激活并形成MACMAC介导溶细胞效应；补体激活过程中介导溶细胞效应；补体激活过程中产生不同的蛋白水解片段，从而介导各种生物学效产生不同的蛋白水解片段，从而介导各种生物学效应。应。1 1、溶解或杀伤细胞；、溶解或杀伤细胞；2 2、调理作用和免疫粘连作用；、调理作用和免疫粘连作用；3 3、过敏毒素引起炎症反应及趋化作用；、过敏毒素引起炎症反应及趋化作用；4 4、清除免疫复合物；、清除免疫复合物；5 5、免疫调节作用。、免疫调节作用。1 1、溶解或杀伤细胞、溶解或杀伤细胞n补体被激活后，在细胞表面形成攻膜复合体补体被激活后，在细

20、胞表面形成攻膜复合体(MAC)，并镶嵌到细胞膜内，使细胞膜被穿孔，并镶嵌到细胞膜内，使细胞膜被穿孔，导致细胞内容物向外渗漏，而细胞外的水分大量导致细胞内容物向外渗漏，而细胞外的水分大量涌入细胞内，最终细胞发生溶解。涌入细胞内，最终细胞发生溶解。2 2、调理作用和免疫粘连作用、调理作用和免疫粘连作用C3bC3b、C4bC4b和灭活的和灭活的C3bC3b都是重要的调理素。都是重要的调理素。以以C3bC3b为例：为例：机体内存在很多靶细胞，有的靶细胞结合了机体内存在很多靶细胞，有的靶细胞结合了C3bC3b，有的没有结合，当吞噬细胞在吞噬靶细胞的时候，有的没有结合，当吞噬细胞在吞噬靶细胞的时候，C3b

21、C3b能够起到桥梁作用，促进吞噬细胞的吞噬作用，能够起到桥梁作用，促进吞噬细胞的吞噬作用，而没有结合而没有结合C3bC3b的靶细胞就不容易被吞噬。的靶细胞就不容易被吞噬。3 3、过敏毒素引起炎症反应及趋化作用、过敏毒素引起炎症反应及趋化作用过敏毒素作用过敏毒素作用 补体的补体的C3aC3a、C4aC4a、C5aC5a又称为又称为过敏毒素过敏毒素，可与肥，可与肥大细胞或嗜碱性细胞表面结合，使细胞脱颗粒，大细胞或嗜碱性细胞表面结合，使细胞脱颗粒，释放组胺类的血管活性介质，引起血管扩张，毛释放组胺类的血管活性介质，引起血管扩张，毛细管通透性增加，平滑肌收缩和支气管痉挛。细管通透性增加，平滑肌收缩和支

22、气管痉挛。趋化作用趋化作用 C3a C3a、C5aC5a和和C5b67C5b67是趋化因子，可以使中性粒细是趋化因子，可以使中性粒细胞和巨噬细胞到达炎症部位，发挥其吞噬作用。胞和巨噬细胞到达炎症部位，发挥其吞噬作用。4 4、清除免疫复合物、清除免疫复合物 机体血循环中形成的免疫复合物可沉积在血管壁，机体血循环中形成的免疫复合物可沉积在血管壁，通过活化的补体，造成周围组织损伤。补体成分通过活化的补体，造成周围组织损伤。补体成分可参与清除循环免疫复合物。可参与清除循环免疫复合物。n 抑制致病性的免疫复合物的形成抑制致病性的免疫复合物的形成n 促进免疫复合物的溶解促进免疫复合物的溶解n 免疫黏附作用

23、免疫黏附作用5 5、补体的免疫调节作用、补体的免疫调节作用补体通过多个环节对免疫应答起调节作用。补体通过多个环节对免疫应答起调节作用。nC3C3可参与捕捉、固定抗原可参与捕捉、固定抗原n补体成分可与多种免疫细胞作用补体成分可与多种免疫细胞作用n补体参与调节多种免疫细胞的效应功能补体参与调节多种免疫细胞的效应功能 是由多种细胞分泌的具有多种功能的高活性是由多种细胞分泌的具有多种功能的高活性小分子蛋白质。小分子蛋白质。免疫分子之三免疫分子之三 细胞因子细胞因子细胞因子在B细胞的生长与分化中的功能本章重点本章重点n掌握：抗体的概念；掌握：抗体的概念；免疫球蛋白的基本结构、功能区、水解片段及抗体免疫球蛋白的基本结构、功能区、水解片段及抗体产生的一般规律。产生的一般规律。补体的概念、组成及理化性质；补体的概念、组成及理化性质；经典激活途径；经典激活途径；补体系统的生物学作用；补体系统的生物学作用；几种主要的细胞因子。几种主要的细胞因子。n熟悉：免疫球蛋白的生物学活性及其分类。熟悉：免疫球蛋白的生物学活性及其分类。n了解：抗体的人工制备。了解：抗体的人工制备。旁路激活途径；旁路激活途径；免疫分子的特性。免疫分子的特性。