中山大學(xué)免疫學(xué)技術(shù)概論

第一節(jié)免疫學(xué)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(guān)系？當(dāng)前第1頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)

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免疫、免疫系統(tǒng)及其功能

免疫:系指機(jī)體識(shí)別自身與非已成分，對(duì)自身形成耐受，對(duì)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)

當(dāng)前第2頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)

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(xì)胞及免疫活性分子等組成。

當(dāng)前第3頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)免疫學(xué)基本內(nèi)容免疫（Immunity）系指機(jī)體識(shí)別自身與非自身的抗原，對(duì)自身成分形成天然免疫耐受，對(duì)非自身抗原發(fā)生排斥作用的一種生理功能。免疫學(xué)（Immunology）研究抗原性異物、免疫應(yīng)答規(guī)律以及免疫應(yīng)答產(chǎn)物與抗原反應(yīng)的理論和技術(shù)的一門生物學(xué)科。免疫系統(tǒng)是由免疫組織和器官、免疫細(xì)胞及免疫活性分子。當(dāng)前第4頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)

免疫學(xué)發(fā)展簡史●經(jīng)驗(yàn)免疫學(xué)時(shí)期

中國明代正式記載接種“人痘”，預(yù)防天花

18世紀(jì)中葉英國醫(yī)生EdwardJenner種牛痘預(yù)防天花目前，通過全球性大面積疫苗接種我們已經(jīng)消滅了天花病毒當(dāng)前第5頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)●科學(xué)免疫學(xué)時(shí)期

一、病原菌的發(fā)現(xiàn)與疫苗使用的推廣

19世紀(jì)中葉，顯微鏡的改進(jìn)使人們可在鏡下直接觀察到細(xì)菌，導(dǎo)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(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的炭疽桿菌能使動(dòng)物感染致病，并且發(fā)明了液體培養(yǎng)基，以培養(yǎng)細(xì)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。當(dāng)前第6頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)

二、抗體的發(fā)現(xiàn)、應(yīng)用及細(xì)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(jì)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(yīng)6.免疫耐受的發(fā)現(xiàn)當(dāng)前第7頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)7.Burnet學(xué)說及其對(duì)免疫學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用①體內(nèi)存有識(shí)別多種抗原的細(xì)胞系，在其細(xì)胞表面有識(shí)別抗原的受體②抗原使免疫細(xì)胞活化、增殖最后成為抗體產(chǎn)生細(xì)胞及免疫記憶細(xì)胞③胎生期免疫細(xì)胞與自己抗原相接觸形成天然自身耐受狀態(tài)（禁忌細(xì)胞系）④免疫細(xì)胞系可突變產(chǎn)生與自己抗原發(fā)生反應(yīng)的細(xì)胞系可形成自身免疫反應(yīng)8.細(xì)胞免疫學(xué)的發(fā)展當(dāng)前第8頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)當(dāng)前第9頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)●現(xiàn)代免疫學(xué)時(shí)期1.抗原識(shí)別受體多樣性的產(chǎn)生2.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的發(fā)現(xiàn)3.細(xì)胞程序性死亡途徑的發(fā)現(xiàn)4.造血與免疫細(xì)胞的發(fā)育5.應(yīng)用免疫學(xué)的發(fā)展(1)DNA疫苗

(2)基因工程制備重組細(xì)胞因子

(3)免疫細(xì)胞治療

(4)完全人源抗體

(5)口服自身抗原,預(yù)防自身免疫病當(dāng)前第10頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)免疫學(xué)基本內(nèi)容

免疫：系指機(jī)體識(shí)別自身與非自身的抗原，對(duì)自身成分形成天然免疫耐受，對(duì)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(xì)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(yīng)性免疫系統(tǒng)（獲得性免疫系統(tǒng)或特異性免疫系統(tǒng)）當(dāng)前第11頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)當(dāng)前第12頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)當(dāng)前第13頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)★固有免疫系統(tǒng)及其應(yīng)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(shí)內(nèi)）執(zhí)行防衛(wèi)功能。哺乳動(dòng)物固有免疫系統(tǒng)由肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、天然殺傷（NK）細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、以及可溶性分子，如補(bǔ)體等組成。吞噬細(xì)胞與NK細(xì)胞對(duì)病原體無嚴(yán)格選擇性，對(duì)多種病原體均有吞噬、殺傷作用，故又稱為非特異性免疫

當(dāng)前第14頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)★適應(yīng)性免疫系統(tǒng)及其應(yīng)答：一、T及B淋巴細(xì)胞被抗原活化T及B細(xì)胞經(jīng)其細(xì)胞表面表達(dá)的抗原識(shí)別受體識(shí)別抗原。一個(gè)T及B細(xì)胞只表達(dá)一種TCR或BCR，只能特異地識(shí)別并結(jié)合一種Ag分子，所以T及B細(xì)胞對(duì)抗原的識(shí)別具有嚴(yán)格的特異性。T及B細(xì)胞與Ag結(jié)合后，則開始活化。當(dāng)前第15頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)

二、T及B細(xì)胞的克隆擴(kuò)增及分化

三、T及B細(xì)胞的效應(yīng)細(xì)胞及效應(yīng)功能

B細(xì)胞分化為漿細(xì)胞，分泌抗體，執(zhí)行功能。T細(xì)胞中的效應(yīng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞，其效應(yīng)是殺傷表達(dá)特異性Ag的靶細(xì)胞。四、免疫記憶細(xì)胞的產(chǎn)生

當(dāng)前第16頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)當(dāng)前第17頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)★免疫細(xì)胞吞噬細(xì)胞

淋巴細(xì)胞抗原處理及抗原提呈細(xì)胞自然殺傷細(xì)胞單核－巨噬細(xì)胞中性粒細(xì)胞T淋巴細(xì)胞B淋巴細(xì)胞當(dāng)前第18頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)免疫應(yīng)答的類型及作用一、固有性免疫應(yīng)答（innateimmunneresponse）二、適應(yīng)性免疫應(yīng)答（adaptiveimmuneresponse）

當(dāng)前第19頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)固有免疫應(yīng)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(shí)內(nèi)）執(zhí)行防衛(wèi)功能。

哺乳動(dòng)物固有免疫系統(tǒng)由肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、天然殺傷（NK）細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、以及可溶性分子，如補(bǔ)體等組成。吞噬細(xì)胞與NK細(xì)胞對(duì)病原體無嚴(yán)格選擇性，對(duì)多種病原體均有吞噬、殺傷作用，故又稱為非特異性免疫當(dāng)前第20頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)適應(yīng)性免疫應(yīng)答（特異性免疫應(yīng)答）一、T及B淋巴細(xì)胞被抗原活化二、T及B細(xì)胞的克隆擴(kuò)增及分化三、T及B細(xì)胞的效應(yīng)細(xì)胞及效應(yīng)功能四、免疫記憶細(xì)胞的產(chǎn)生當(dāng)前第21頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)T及B淋巴細(xì)胞被抗原活化

T及B細(xì)胞經(jīng)其細(xì)胞表面表達(dá)的抗原識(shí)別受體（TCR或BCR）識(shí)別抗原。一個(gè)T及B細(xì)胞只表達(dá)一種TCR或BCR，只能特異地識(shí)別并結(jié)合一種Ag分子。所以T及B細(xì)胞對(duì)抗原的識(shí)別具有嚴(yán)格的特異性。T及B細(xì)胞與Ag結(jié)合后，則開始活化。當(dāng)前第22頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)T及B細(xì)胞的克隆擴(kuò)增及分化

BCR可直接識(shí)別并特異結(jié)合抗原使B細(xì)胞活化，在IL-4的作用下進(jìn)行增殖。TCR識(shí)別抗原肽：MHC復(fù)合物，同時(shí)需要協(xié)同刺激信號(hào)，才能充分活化T細(xì)胞。在IL-2的作用下進(jìn)行增殖。當(dāng)前第23頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)T及B細(xì)胞的效應(yīng)細(xì)胞及效應(yīng)功能B細(xì)胞分化為漿細(xì)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(xì)胞介導(dǎo)的免疫稱為體液免疫。T細(xì)胞經(jīng)其自身分化為效應(yīng)細(xì)胞后直接執(zhí)行免疫功能，故由T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫稱為細(xì)胞免疫。當(dāng)前第24頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)當(dāng)前第25頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)免疫病理與免疫性疾病按發(fā)病機(jī)制不同,免疫性疾病分為三大類：

超敏感反應(yīng)病

免疫缺陷?。合忍煨约袄^發(fā)型免疫缺陷病自身免疫?。核侔l(fā)型：由抗體介導(dǎo)，發(fā)作快如：哮喘、蕁麻疹等遲發(fā)型：由細(xì)胞免疫介導(dǎo)，發(fā)作慢見于結(jié)核病、接觸性皮炎當(dāng)前第26頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)免疫學(xué)在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)發(fā)展中的作用免疫學(xué)為人類防治疾病作出重要貢獻(xiàn)免疫學(xué)是生命科學(xué)的前沿學(xué)科，并將更有力地推動(dòng)生命科學(xué)的進(jìn)展免疫學(xué)是生物高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要基礎(chǔ)，它的發(fā)展蘊(yùn)涵巨大經(jīng)濟(jì)效益免疫學(xué)將在生物安全及國防中發(fā)揮重要作用，不容忽視當(dāng)前第27頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)免疫學(xué)為人類防治疾病作出重要貢獻(xiàn)疫苗的預(yù)防接種消滅及控制流行以久的嚴(yán)重傳染病。抗體的應(yīng)用免疫分子如EPO、IL-2、G-CSF等應(yīng)用于臨床治療發(fā)展以干細(xì)胞和異體移植為主體的再生醫(yī)學(xué)從免疫學(xué)角度深入認(rèn)識(shí)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。當(dāng)前第28頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)●應(yīng)用免疫學(xué)的發(fā)展DNA疫苗基因工程制備重組細(xì)胞因子免疫細(xì)胞治療完全人源抗體口服自身抗原,預(yù)防自身免疫病當(dāng)前第29頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)免疫學(xué)是生命科學(xué)的前沿學(xué)科免疫學(xué)的發(fā)展極為迅速免疫系統(tǒng)的研究揭示了生命活動(dòng)（生老病死）的基本規(guī)律20世紀(jì)Nobel醫(yī)學(xué)及生理學(xué)獎(jiǎng)中，有15次授予免疫學(xué)中作出貢獻(xiàn)的科學(xué)家當(dāng)前第30頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)1962年—1967年證明T及B細(xì)胞分別負(fù)責(zé)細(xì)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(shù)建立1976年IL-2的發(fā)現(xiàn)1975年后進(jìn)入現(xiàn)代免疫學(xué)時(shí)期.從基因水平揭示了抗原識(shí)別受體多樣性的產(chǎn)生機(jī)制，從分子水平闡述信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，揭示出細(xì)胞程序性死亡途徑，應(yīng)用免疫學(xué)的發(fā)展當(dāng)前第31頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)免疫學(xué)有力地推動(dòng)生命科學(xué)的進(jìn)展免疫學(xué)理論和技術(shù)對(duì)其他生命科學(xué)分支學(xué)科的發(fā)展具有輻射作用及平臺(tái)作用。免疫分子是多學(xué)科研究的共同手段當(dāng)前第32頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)免疫學(xué)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(yù)防和治療。當(dāng)前第33頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)免疫學(xué)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)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(qiáng)免疫的雙重作用藥物的開發(fā)當(dāng)前第34頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)抗體為基礎(chǔ)的免疫治療1．免疫血清

抗毒素血清：白喉，破傷風(fēng)

胎盤球蛋白（丙球）

抗菌免疫血清

抗病毒免疫血清

抗淋巴細(xì)胞丙種球蛋白免疫治療當(dāng)前第35頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)2．單克隆抗體

抗細(xì)胞表面分子的單抗：抗CD3,CD4

抗細(xì)胞因子的單抗（IL-1,TNF）

生物導(dǎo)彈

放射免疫療法

抗體導(dǎo)向化學(xué)療法

免疫毒素療法當(dāng)前第36頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)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(jià)抗體，雙功能抗體當(dāng)前第37頁\共有39頁\編于星期三\20點(diǎn)抗原為基礎(chǔ)的免疫治療1．抗原以表位的形式進(jìn)行