免疫學技術概論

免疫學技術概論第1頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)免疫學簡介1什么是免疫？2免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及分類？3免疫與臨床的關系？第2頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

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免疫、免疫系統(tǒng)及其功能

免疫:系指機體識別自身與非已成分，對自身形成耐受，對非己發(fā)生排斥作用的一種生理功能。免疫功能由免疫系統(tǒng)完成。免疫系統(tǒng)的功能具體表現(xiàn)為:①免疫防御②免疫監(jiān)視③免疫耐受④免疫調(diào)節(jié)

第3頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三2免疫系統(tǒng)的組成

免疫系統(tǒng)的組成成分：由免疫組織和器官、免疫細胞及免疫活性分子等組成。

第4頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三免疫學基本內(nèi)容免疫（Immunity）系指機體識別自身與非自身的抗原，對自身成分形成天然免疫耐受，對非自身抗原發(fā)生排斥作用的一種生理功能。免疫學（Immunology）研究抗原性異物、免疫應答規(guī)律以及免疫應答產(chǎn)物與抗原反應的理論和技術的一門生物學科。免疫系統(tǒng)是由免疫組織和器官、免疫細胞及免疫活性分子。第5頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

免疫學發(fā)展簡史●經(jīng)驗免疫學時期

中國明代正式記載接種“人痘”，預防天花

18世紀中葉英國醫(yī)生EdwardJenner種牛痘預防天花目前，通過全球性大面積疫苗接種我們已經(jīng)消滅了天花病毒第6頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三●科學免疫學時期

一、病原菌的發(fā)現(xiàn)與疫苗使用的推廣

19世紀中葉，顯微鏡的改進使人們可在鏡下直接觀察到細菌，導致病原菌的發(fā)現(xiàn)。

1850年，首先在感染羊的血液中看到了炭疽桿菌。

Pasteur證明實驗室培養(yǎng)的炭疽桿菌能使動物感染致病，并且發(fā)明了液體培養(yǎng)基，以培養(yǎng)細菌。

Koch發(fā)明固體培養(yǎng)基，分離培養(yǎng)結(jié)核桿菌成功，提出病原菌致病的概念。第7頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

二、抗體的發(fā)現(xiàn)、應用及細胞免疫的研究

1.抗體的發(fā)現(xiàn)1890年,vonBehring和

Kitasato正式用白喉抗毒素治療白喉病人

2.抗原的結(jié)構(gòu)與抗原特異性

3.抗體是免疫球蛋白20世紀30年代電泳鑒定證明Ab是γ-球蛋白

4.抗體是四肽鏈結(jié)構(gòu)

5.超敏反應

6.免疫耐受的發(fā)現(xiàn)第8頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三7.Burnet學說及其對免疫學發(fā)展的推動作用①體內(nèi)存有識別多種抗原的細胞系，在其細胞表面有識別抗原的受體②抗原使免疫細胞活化、增殖最后成為抗體產(chǎn)生細胞及免疫記憶細胞③胎生期免疫細胞與自己抗原相接觸形成天然自身耐受狀態(tài)（禁忌細胞系）④免疫細胞系可突變產(chǎn)生與自己抗原發(fā)生反應的細胞系可形成自身免疫反應8.細胞免疫學的發(fā)展第9頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第10頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三●現(xiàn)代免疫學時期1.抗原識別受體多樣性的產(chǎn)生2.信號轉(zhuǎn)導途徑的發(fā)現(xiàn)3.細胞程序性死亡途徑的發(fā)現(xiàn)4.造血與免疫細胞的發(fā)育5.應用免疫學的發(fā)展

(1)DNA疫苗

(2)基因工程制備重組細胞因子

(3)免疫細胞治療

(4)完全人源抗體

(5)口服自身抗原,預防自身免疫病第11頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三免疫學基本內(nèi)容

免疫：系指機體識別自身與非自身的抗原，對自身成分形成天然免疫耐受，對非自身抗原發(fā)生排斥作用的一種生理功能。

“免疫系統(tǒng)”是由免疫組織和器官、免疫細胞及免疫活性分子等組成。

固有或天然免疫系統(tǒng)（非特異性免疫系統(tǒng)）

適應性免疫系統(tǒng)（獲得性免疫系統(tǒng)或特異性免疫系統(tǒng)）第12頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第13頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第14頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三★固有免疫系統(tǒng)及其應答:

固有免疫系統(tǒng)遇病原體后，首先并迅速起防衛(wèi)作用。固有免疫在感染早期（數(shù)分鐘至96小時內(nèi)）執(zhí)行防衛(wèi)功能。哺乳動物固有免疫系統(tǒng)由肥大細胞、巨噬細胞、天然殺傷（NK）細胞、中性粒細胞、以及可溶性分子，如補體等組成。吞噬細胞與NK細胞對病原體無嚴格選擇性，對多種病原體均有吞噬、殺傷作用，故又稱為非特異性免疫

第15頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三★適應性免疫系統(tǒng)及其應答：一、T及B淋巴細胞被抗原活化

T及B細胞經(jīng)其細胞表面表達的抗原識別受體識別抗原。一個T及B細胞只表達一種TCR或BCR，只能特異地識別并結(jié)合一種Ag分子，所以T及B細胞對抗原的識別具有嚴格的特異性。

T及B細胞與Ag結(jié)合后，則開始活化。第16頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

二、T及B細胞的克隆擴增及分化

三、T及B細胞的效應細胞及效應功能

B細胞分化為漿細胞，分泌抗體，執(zhí)行功能。

T細胞中的效應細胞毒性T細胞，其效應是殺傷表達特異性Ag的靶細胞。四、免疫記憶細胞的產(chǎn)生

第17頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第18頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三★免疫細胞吞噬細胞

淋巴細胞抗原處理及抗原提呈細胞自然殺傷細胞單核－巨噬細胞中性粒細胞T淋巴細胞B淋巴細胞第19頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

免疫應答的類型及作用一、固有性免疫應答（innateimmunneresponse）二、適應性免疫應答（adaptiveimmuneresponse）

第20頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三固有免疫應答

固有免疫系統(tǒng)遇病原體后，首先并迅速起防衛(wèi)作用。固有免疫在感染早期（數(shù)分鐘至96小時內(nèi)）執(zhí)行防衛(wèi)功能。

哺乳動物固有免疫系統(tǒng)由肥大細胞、巨噬細胞、天然殺傷（NK）細胞、中性粒細胞、以及可溶性分子，如補體等組成。吞噬細胞與NK細胞對病原體無嚴格選擇性，對多種病原體均有吞噬、殺傷作用，故又稱為非特異性免疫第21頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三適應性免疫應答（特異性免疫應答）一、T及B淋巴細胞被抗原活化二、T及B細胞的克隆擴增及分化三、T及B細胞的效應細胞及效應功能四、免疫記憶細胞的產(chǎn)生第22頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三T及B淋巴細胞被抗原活化

T及B細胞經(jīng)其細胞表面表達的抗原識別受體（TCR或BCR）識別抗原。一個T及B細胞只表達一種TCR或BCR，只能特異地識別并結(jié)合一種Ag分子。所以T及B細胞對抗原的識別具有嚴格的特異性。

T及B細胞與Ag結(jié)合后，則開始活化。第23頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三T及B細胞的克隆擴增及分化

BCR可直接識別并特異結(jié)合抗原使B細胞活化，在IL-4的作用下進行增殖。TCR識別抗原肽：MHC復合物，同時需要協(xié)同刺激信號，才能充分活化T細胞。在IL-2的作用下進行增殖。第24頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三T及B細胞的效應細胞及效應功能B細胞分化為漿細胞，分泌抗體這一可溶性蛋白分子而執(zhí)行免疫功能，故由B細胞介導的免疫稱為體液免疫。T細胞經(jīng)其自身分化為效應細胞后直接執(zhí)行免疫功能，故由T細胞介導的免疫稱為細胞免疫。第25頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第26頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三免疫病理與免疫性疾病

按發(fā)病機制不同,免疫性疾病分為三大類：

超敏感反應病

免疫缺陷病：先天性及繼發(fā)型免疫缺陷病自身免疫?。核侔l(fā)型：由抗體介導，發(fā)作快如：哮喘、蕁麻疹等遲發(fā)型：由細胞免疫介導，發(fā)作慢見于結(jié)核病、接觸性皮炎第27頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三免疫學在生命科學和醫(yī)學發(fā)展中的作用免疫學為人類防治疾病作出重要貢獻免疫學是生命科學的前沿學科，并將更有力地推動生命科學的進展免疫學是生物高新技術產(chǎn)業(yè)化的重要基礎，它的發(fā)展蘊涵巨大經(jīng)濟效益免疫學將在生物安全及國防中發(fā)揮重要作用，不容忽視第28頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三免疫學為人類防治疾病作出重要貢獻疫苗的預防接種消滅及控制流行以久的嚴重傳染病?？贵w的應用免疫分子如EPO、IL-2、G-CSF等應用于臨床治療發(fā)展以干細胞和異體移植為主體的再生醫(yī)學從免疫學角度深入認識并解決腫瘤、心腦血管疾病、自身免疫性疾病、老年癡呆等困擾人類以久的疾病。第29頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三●應用免疫學的發(fā)展DNA疫苗基因工程制備重組細胞因子免疫細胞治療完全人源抗體口服自身抗原,預防自身免疫病第30頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三免疫學是生命科學的前沿學科免疫學的發(fā)展極為迅速免疫系統(tǒng)的研究揭示了生命活動（生老病死）的基本規(guī)律

20世紀Nobel醫(yī)學及生理學獎中，有15次授予免疫學中作出貢獻的科學家第31頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三1962年—1967年證明T及B細胞分別負責細胞免疫和體液免疫，并具有協(xié)同作用。1975年單克隆抗體（mAb）技術建立1976年IL-2的發(fā)現(xiàn)1975年后進入現(xiàn)代免疫學時期.從基因水平揭示了抗原識別受體多樣性的產(chǎn)生機制，從分子水平闡述信號轉(zhuǎn)導途徑，揭示出細胞程序性死亡途徑，應用免疫學的發(fā)展第32頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三免疫學有力地推動生命科學的進展免疫學理論和技術對其他生命科學分支學科的發(fā)展具有輻射作用及平臺作用。免疫分子是多學科研究的共同手段第33頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三免疫學在生物安全及國防中的作用一旦生物戰(zhàn)爭爆發(fā)，各種致命的病毒可能被用作生物武器，如炭疽、霍亂、天花等，將急需大量的疫苗加以預防和治療。第34頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三免疫學在醫(yī)學中的應用新型疫苗的研制自身免疫病，過敏病及器官移植排斥的特異防治方案的建立生物高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展抗菌及增強免疫的雙重作用藥物的開發(fā)第35頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三抗體為基礎的免疫治療1．免疫血清

抗毒素血清：白喉，破傷風

胎盤球蛋白（丙球）

抗菌免疫血清

抗病毒免疫血清

抗淋巴細胞丙種球蛋白免疫治療第36頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三2．單克隆抗體

抗細胞表面分子的單抗：抗CD3,CD4

抗細胞因子的單抗（IL-1,TNF）

生物導彈

放射免疫療法

抗體導向化學療法

免疫毒素療法第37頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三3.基因工程抗體:用人抗體的部分氨基酸序列代替某些鼠源性抗體的氨基酸序列，保留其結(jié)合抗原的特異性部位，經(jīng)修飾而成。

嵌合抗體（鼠-Fab+人Fc）

人源化抗體（CDR移植抗體）

完全人源抗體（鼠Ig基因敲除）

單鏈抗體，雙價抗體