食品免疫學復習資料

第一章食品免疫學分析技術免疫學檢測的三大優(yōu)點囹特異性強快速，簡便 靈敏，重復性好快速檢測技術的要求：1、實驗準備簡化；2、樣品經(jīng)簡單前處理后即可測試，或采用先進快速的樣品處理方式；簡單、快速和準確的分析方法?！F(xiàn)場快速檢驗—實驗室快速檢驗我國食品安全快速檢測技術的發(fā)展方向：對食品安全的關鍵技術攻關，研究開發(fā)當前急需的食源性危害快速檢測、監(jiān)測、控制及評價技術。囹食品中有害化學物質快速檢測方法囹農(nóng)藥殘留物和化肥污染物快速檢測方法什么是食品免疫學？食品免疫學同屬免疫學范疇囹主要研究內(nèi)容：機體免疫系統(tǒng)對抗原的應答（食品過敏原）食品營養(yǎng)與免疫（食源保健品）免疫檢測（營養(yǎng)要素、代謝產(chǎn)物、污染物）（食品免疫學分析技術）抗體免疫學檢測在食品中的應用1、 抗體在乳品工業(yè)中的應用（菌種，原料生產(chǎn)）2、 抗體在釀酒工業(yè)中的應用（菌種，原料生產(chǎn)）3、 抗體在食品儲藏中的應用（微生物，食品安全）4、 抗體在肉品衛(wèi)生中的應用（微生物，食品安全）5、 抗體檢測食品中的農(nóng)、獸藥殘留（食品安全）6、 抗體檢測食品中的其他成分（辨?zhèn)?、活性成分，保健食品）食品安全抗體免疫學檢測主要技術囹ELISA囹膠體金試紙條囹放射免疫、熒光免疫方法0蛋白芯片囹液相芯片囹免疫學與分子生物學結合的方法第二章免疫系統(tǒng)的細胞與組織器官1?免疫系統(tǒng)：是人和高等動物中辨別自我和危險信號，引發(fā)免疫應答、執(zhí)行免疫應答和最終維持自身穩(wěn)定的器官、組織、細胞、分子系統(tǒng)。2?免疫組織和器官中樞免疫器官（初級免疫器官）骨髓：各類免疫細胞發(fā)生的場所；B細胞分化成熟的場所；再次體液免疫應答的場所胸腺：誘導胸腺細胞分化成熟；誘導胸腺細胞對自身抗原的免疫耐受法氏囊：鳥類所特有的初級淋巴器官，又稱腔上囊,位于鳥類泄殖腔的上方，是泄殖腔上皮淋巴器官。它主要是由初級濾泡組成，干細胞來源于胚內(nèi)間質，由少數(shù)干細胞發(fā)育為淋巴細胞。外周淋巴器官（次級淋巴器官）?淋巴結：免疫應答發(fā)生的場所參與淋巴；細胞再循環(huán)（HEV）；過濾作用（吞噬細胞、Ab殺傷病菌、清除異物）?脾臟：最大的免疫淋巴器官；免疫細胞定居的場所T：40%B：60%；免疫應答的場所（血源性抗原）；濾過作用；貯存紅細胞?皮膚淋巴組織、粘膜淋巴樣組織：淋巴細胞再循環(huán)：淋巴細胞在血液、淋巴液、淋巴器官和組織間周而復始循環(huán)的過程意義：（1）增加了淋巴細胞與抗原、侵入物接觸的機會，試被活化的淋巴細胞變?yōu)樾毎麉⑴c免疫應答（2）能使T、B細胞和記憶細胞很快地分布到全身的組織器官免疫系統(tǒng)的細胞：在免疫系統(tǒng)中多為淋巴細胞，包括T、B細胞和自然殺傷細胞。此外還有各種粒細胞、肥大細胞、單核吞噬細胞以及各種輔助細胞。免疫細胞來源于骨髓中造血干細胞的兩大譜系：淋巴干細胞、骨髓干細胞譜系。前者分化發(fā)育成各種淋巴細胞，后者分化發(fā)育成粒細胞、肥大細胞、單核吞噬細胞及輔助細胞。定向造血干細胞：定向造血干細胞又稱造血始祖細胞，包括多能定向造血干細胞和單能定向造血干兩種類型，其表面具有鑒別意義的標志為：CD34+、CD38+。淋巴細胞：（一） B細胞（骨髓依賴的淋巴細胞）來源：哺乳動物的個體發(fā)育過程中，B細胞系的前體產(chǎn)生于動物胚胎期的脾臟和肝臟；B細胞在成體中來自骨髓的淋巴干細胞（二） T細胞1.來源:T細胞在胚胎期來自胎肝和卵黃囊在成體時期來自骨髓的干細胞T細胞的發(fā)育：（1）早期T細胞發(fā)育階段：始祖T細胞（pro-T）T前T細胞（pre-T）（骨髓）胸腺細胞（胸腺）T細胞。雙陰性期雙陽性期（2） 陽性選擇階段陽性選擇的生物學意義：成熟T細胞獲得識別、結合MHC的能力，使T細胞在識別抗原時顯示MHC約束性（MHCrestriction）o（3） 陰性選擇階段（negativeselection,NS）：陰性選擇的生物學意義：清除了自身反應性克隆即克隆清除或克隆無能（clonalanergy）,使成熟T細胞具有自身耐受（selftolerance）,是機體免疫系統(tǒng)不至于和自身組織和自身抗原起反應的一種保護機制。以上三階段也可歸納為：雙陰性、雙陽性、單陽性三個階段（三） 自然殺傷細胞和自然抑制細胞（NK,NS）（四） 吞噬細胞、粒細胞和肥大細胞（五） 朗漢細胞與樹突細胞樹突細胞（分布全身）：是抗原提呈能力最強的APC細胞，在捕捉抗原并進行加工運轉和遞呈方面起重要作用。能高水平表達MHC-I、MHC-II類分子；協(xié)同刺激抗原B7.1、B7.2,胞間粘附分子ICAM-1、ICAM-2,淋巴細胞功能抗原LFA-1、LFA-3胞質中有胞外體顆粒，帶有MHC-I、MHC-II及T細胞協(xié)同刺激因子；胞外體能分泌到胞外，也有遞呈抗原功能朗漢細胞（分布在皮膚上的樹突細胞）：與其它樹突細胞的區(qū)別：＞胞飲抗原，通過吸液小體或甘露糖受體（有利于細菌與受體結合）實現(xiàn)胞飲＞無協(xié)同刺激活性第三章抗原1?抗原（antigen）：是一類能刺激機體免疫系統(tǒng)使之產(chǎn)生特異性免疫應答、并能與相應免疫應答產(chǎn)物（抗體和致敏淋巴細胞）在體內(nèi)外發(fā)生特異性結合的物質。2?抗原的特性免疫原性（immunogenicity）:刺激機體產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細胞的能力?？乖裕╝ntigenicity）又稱反應原性：抗原能夠與其所誘生的抗體或致敏淋巴細胞特異性結合的能力。3?完全抗原：同時具有免疫原性和抗原性的物質。半抗原（hapten）:僅具有抗原性而無免疫原性的物質。4?抗原的特異性：抗原誘導機體產(chǎn)生應答及與應答產(chǎn)物發(fā)生反應所顯示的專一性。5?抗原決定基：決定抗原特異性的基本結構或化學基團。又稱表位（epitope）。6?抗原結合價：一個抗原分子上能與相應抗體分子結合的表位數(shù)目7?抗原決定簇的類型及性質：構像表位和線性表位8?交叉抗原（共同抗原）：帶有共同表位的抗原9?共同表位：存在于不同抗原物質上的相同或相似的表位稱為共同表位10?抗原的交叉反應：由共同或相似表位刺激機體產(chǎn)生的抗體可以和兩種以上的抗原結合發(fā)生反應11?抗原的種類1?根據(jù)產(chǎn)生抗體是否需要Th細胞輔助分類■胸腺依賴性抗原：由B細胞表位（半抗原）和T細胞表位（載體）組成，絕大多數(shù)抗原（蛋白質、細胞、細菌、病毒等）屬此類?！鲂叵俜且蕾囆钥乖河啥鄠€重復B細胞表位組成，可分為TI-1Ag和TI-2Ag。如：細菌脂多糖、莢膜多糖等。不能激活T細胞，只激活B1細胞產(chǎn)生IgM類抗體，無細胞免疫，無免疫記憶、根據(jù)抗原與機體親緣關系分類異種抗原同種異型抗原：如ABO血型抗原、自身抗原異嗜性抗原：一類與種屬無關，存在于人、動物及微生物之間的共同抗原12?佐 劑：某些物質預先或與抗原同時注入體內(nèi)，可增強機體對該抗原的免疫應答或改變免疫應答的類型，此類物質被稱為佐劑（adjuvant）?；衔铮好鞯\、弗氏不完全、完全佐劑生物制劑：卡介苗、霍亂毒素B亞單位（CTB）、細胞因子及熱休克蛋白等13?食品領域的重要抗原：食源性病菌：病毒、細菌、寄生蟲。完全抗原食物過敏原：蝦、花生、牛奶等過敏成分。完全抗原生物毒素：赤潮毒素、黃曲霉素、嘔吐毒素。半抗原殘留物：抗生素、激素、農(nóng)、獸藥。半抗原活性物質：蛋白類的（完全抗原）小分子類（半抗原）14?非特異性防御：1?皮膚:幾乎沒有微生物能穿透完整健康的皮膚（四川豬鏈球菌II型事件）黏膜（眼結膜、呼吸、消化、泌尿生殖系統(tǒng)）：分泌物形成保護性覆蓋層（黏液），抵御和捕獲微生物呼吸系統(tǒng)?鼻毛、鼻纖毛（慮除大于10um的微生物）肺、氣管的纖毛運動（小于10um的微生物、咳嗽噴嚏）肺泡巨噬細胞、支氣管淋巴組織（漏網(wǎng)之魚）胃腸道（乳酸菌和雙歧桿菌，溶菌酶）吞噬細胞：單核細胞、巨噬細胞、嗜中性粒細胞等炎癥反應：是由病原體或創(chuàng)傷引起組織損傷的一種重要的非特異防御反應，分為急性和慢性炎癥。第四章抗體1?免疫球蛋白：是指具有抗體活性，或化學結構與抗體相似的球蛋白。主要存在于血液和其它分泌液中，也可以SmIg的形式存在于B細胞表面?？贵w（antibody?Ab）：是機體免疫細胞被抗原激活后，由分化成熟的終末B細胞，即漿細胞所合成與分泌的一類能與相應抗原特異性結合的具有免疫功能的球蛋白。Ab主要存在于血液、體液和粘膜分泌液中，介導體液免疫效應。?Ab=lg,lgMAb；Ab是功能描述，lg是化學結構描述；免疫球蛋白結構：?可變區(qū)（V區(qū)）：H鏈N端的1/4和L鏈N端的1/2區(qū)域內(nèi)，氨基酸的種類、排列順序與構型的變化很大，故稱?。?超變區(qū)：V區(qū)中部分區(qū)域的氨基酸組成、排列順序和構型更易變化，其中VH有4個，VL有3個。骨架區(qū)：可變區(qū)中除去超變區(qū)部分的氨基酸變化相對較小，又稱為?。恒定區(qū)（C區(qū)）：H鏈C端的34和L鏈C端的1/2區(qū)域內(nèi)，氨基酸的種類、排列順序與構型相對恒定，故稱?。免疫球蛋白的功能區(qū)定義：借助免疫球蛋白的兩條H、L鏈內(nèi)二硫鍵的相互作用，又將肽鏈折疊成幾個具有特殊生物學功能的球形結構，這些結構又叫l(wèi)g的功能區(qū)。一般重鏈有4~5個、輕鏈有2個功能域?；パa簇決定區(qū)：VL和VH中的超變區(qū)，具有與抗原決定簇互補的結構而得名。絞鏈區(qū)：IgG/IgA的CH1/CH2之間和IgM/IgE的CH2/CH3之間的區(qū)域含有大量脯氨酸，極富彈性和伸展性，能使Ab與不同距離的抗原決定簇結合，也利于暴露補體結合位點免疫球蛋白的水解片段a木瓜蛋白酶水解IgG得到兩個相同的Fab段和一個Fc段。a胃蛋白酶裂解IgG 得到一個具有雙價活性的F（ab'）2段和若干個小分子多肽碎片（pFc'）Ig的抗原性與血清型：將Ig作為抗原在異種、同種異體或自身體內(nèi)進行免疫，均能誘導機體發(fā)生免疫應答，產(chǎn)生相應的抗體，這些抗體可用血清學方法進行檢測，因此稱為Ig的血清型。包括：?同種型（isotype）:指同一種屬所有正常個體Ig分子所共有的抗原特異性標志，主要存在于Ig的C區(qū)中?同種異型（allotype）:同一種屬中不同個體所產(chǎn)生的同一類型Ig,由于重鏈或輕鏈恒定區(qū)內(nèi)一個或數(shù)個氨基酸（即遺傳標志）不同而表現(xiàn)的抗原性差異同種異型可以為同一物種的某些個體所共有，但絕不會為同一物種的所有個體所共有。?獨特型(idiotype):同一個體中不同B細胞克隆所產(chǎn)生的Ig可變區(qū)所具有的抗原特異性標志，由Ig超變區(qū)特有的氨基酸序列和構型所決定。6.各類免疫球蛋白的特性及功能1、 IgG■漿細胞合成，單體形式存在于血清和其它體液中，嬰兒出生后三個月開始合成；含量最高，占血清Ig總量的34,達6~16g/L；半衰期最長，達23天；是主要的抗感染抗體；是唯一能穿過胎盤的抗體2、 IgM■由5個單體借一個J鏈和若干二硫鍵連接形成的5聚體，分子量最大，又稱巨球蛋白；主要分布于血液中，占血清總Ig的1/10;是個體發(fā)育中出現(xiàn)最早的抗體，胎兒晚期合成；感染后最早出現(xiàn)，半衰期短，一旦出現(xiàn)提示有近期感染；胎兒有無宮內(nèi)感染的重要觀察指標；殺菌、溶菌、調(diào)理吞噬、激活補體的能力最強。3、 IgA包括血清型和分泌型兩種，前者由腸系膜淋巴組織中的漿細胞產(chǎn)生，多數(shù)以單體形式存在，含量2~5g/L，占血清總Ig的10%~15%；■分泌型IgA由兩個單體、一個J鏈和一個分泌片組成，主要分布于各種粘膜表面和唾液、淚液、初乳中，參與機體的粘膜局部抗感染反應；嬰兒出生后4~6個月開始合成，但能從母乳中獲得；■血清型IgA具有中和毒素、調(diào)理吞噬的作用。4、 IgD■以單體形式存在于血清中，含量低，僅占血清總Ig的1%；■分子結構類似于IgG，但不能通過胎盤，也不能激活補體；■表達在B細胞膜上的smlgD是成熟B細胞的重要標志，參與B細胞的活化、增殖和分化；血清中的IgD功能不清。5、 IgE■是種系進化過程中最晚出現(xiàn)、含量最少的Ig；由粘膜固有層中的漿細胞合成分泌；■血清IgE為單體，結構上重鏈區(qū)比IgG多一個CH4功能域；■特異性IgE通過Fc段的CH3/CH4功能域同位于肥大和嗜堿性粒細胞表面的FcR結合，參與超敏反應的發(fā)生；可通過ADCC效應特異性殺傷寄生蟲6、 免疫球蛋白的生物合成口Ig主要由脾、淋巴結和其他淋巴組織內(nèi)的槳細胞所產(chǎn)生。重鏈和輕鏈分別合成，然后裝配?？贗g的合成過程：轉錄、mRNA剪切、合成重鏈和輕鏈；在粗面內(nèi)織網(wǎng)裝配四肽鏈；轉運、加糖基、分泌胞外?？贗gG半衰期為23天、IgM為5天B細胞在抗原刺激后，最初只合成IgM第五章免疫應答1?免疫應答：＞機體接受抗原性異物刺激一＞抗原呈遞細胞先對抗原進行加工、處理和呈遞一＞特異性淋巴細胞對呈遞的抗原進行識別一＞引起相應的淋巴細胞發(fā)生活化、增值、分化，進而產(chǎn)生一系列免疫效應，從而將入侵的抗原性異物進行排除的整個生理過程，稱為免疫應答(Immuneresponse)。2?免疫應答的基本過程APC細胞對antigen的提取，加工，并遞呈給淋巴細胞(T,Bcell)淋巴細胞活化，增殖，分化成為效應細胞發(fā)生免疫反應(包括體液和細胞免疫)3?抗原提呈細胞：＞單核細胞＞各種巨噬細胞(macrophage)＞B細胞＞ 內(nèi)皮細胞(endothelialcell)＞樹突狀細胞(dentrticcell,DC)濾泡樹突細胞FDC淋巴樣樹突細胞LDC并指狀細胞IDC朗漢細胞LC4?抗原提呈過程抗原攝?。和ㄟ^吞噬/吞飲/受體介導胞吞等作用攝取病原微生物等抗原性異物。曲抗原加工：在內(nèi)體，大部分抗原被降解而喪失抗原性，僅小部分抗原肽與MHCII/I類分子結合成復合物，轉運至細胞表面。曲抗原提呈：MHCII/I-抗原肽-CD4+/CD8+初始細胞TCR/CD3:第一信號；B7-CD28：第二信號5?抗原提呈途徑溶酶體提呈途徑(MHC-II途徑)胞質溶膠提呈途徑(MHC-I途徑)CD1分子提呈途徑MHC分子交叉提呈途徑6?外源性抗原提呈(溶酶體或MHC-II類途徑)內(nèi)源性抗原提呈(MHC-I類途徑)7?T細胞活化APC(或靶細胞)表面MHC-抗原肽復合物與T細胞的TCR結合為第一信號；APC表面B7分子與T細胞表面CD28分子結合為第二信號；IL-1和IL-2等細胞因子被認為是第三信號。其次，T細胞除可經(jīng)抗原特異性途徑誘導活化外，還可以通過非抗原途徑誘導活化。T細胞效應的生物學意義抗感染：主要針對胞內(nèi)寄生的病原體，包括某些細菌、病毒、真菌及寄生蟲等；抗腫瘤：CTL的特異性殺傷、巨噬細胞和NK細胞的殺傷效應、細胞因子直接或間接的殺瘤效應；免疫損傷作用：參與遲發(fā)型超敏反應、移植排斥反應(CD3)、某些(器官特異性)自身免疫病等病理過程的發(fā)生和發(fā)展B細胞活化B細胞對TD抗原的識別BCR直接識別抗原的B細胞決定基，由Iga和IgB傳遞特異性識別信號（活化信號1）CD19/CD21/CD81輔助受體使B細胞對抗原刺激的敏感性提高【Th細胞對B細胞應答的輔助作用：T、B細胞分別識別TD-Ag的T細胞表位和B細胞表位，使T細胞對抗原特異性B細胞以輔助】第六章淋巴細胞雜交瘤和單克隆抗體單克隆抗體原理：雜交：被抗原刺激的B-淋巴細胞與骨髓瘤細胞在外力作用下融合，得到雜交瘤細胞（hybridoma）,此時B-淋巴細胞提供分泌抗體的能力，而骨髓瘤細胞則提供體外無限繁殖的能力。單克隆抗體的特點：1.分子結構、氨基酸序列一致2.僅識別某一特異的抗原決定簇3.純度高、特異性強4.利于實驗室標準化5.可以大量生產(chǎn)淋巴細胞雜交瘤分類：根據(jù)兩種親代細胞的不同：B淋巴細胞雜交瘤；T淋巴細胞雜交瘤；雜交細胞（Hybricyte）；四細胞雜交瘤（Quadrpma）；淋巴細胞轉染法；對產(chǎn)生McAb的DNA重組單克隆抗體技術的制備過程與方法：1、 免疫（得到淋巴細胞）2、 融合（淋巴細胞與骨髓瘤細胞在細胞融合劑PEG作用下融合成雜交瘤細胞）3、 篩選與克隆化（選擇培養(yǎng)：HAT培養(yǎng)基）4、 單抗的鑒定與大量生產(chǎn)5、 注意事項A、 污染與控制B、 幾個重要實驗步驟的最佳條件選擇C、 融合細胞的早期觀察及其異常結果分析理想的雜交瘤細胞系具有下列特征：能在體外連續(xù)生長，倍增期短于24小時；缺乏HGPRT酶；克隆效應高；在動物中有致腫瘤性；與小鼠淋巴細胞融合率相當高；本身不合成Ig,且不抑制雜交瘤細胞中的Ig合成基因。無分泌特異性抗體雜交瘤原因分析體檢測法不夠敏感HAT選擇失敗染色體丟失和克隆競爭動物免疫不成功抗體的特異性與交叉反應：特異性：交叉反應：由共同或相似表位刺激機體產(chǎn)生的抗體可以和兩種以上的抗原結合發(fā)生反應。第一次免疫用完全佐劑，以后加強免疫都是用不完全佐劑。某些物質預先或與抗原同時注入體內(nèi)，可增強機體對該抗原的免疫應答或改變免疫應答的類型，此類物質被稱為佐劑（adjuvant）。a）化合物：明磯、弗氏不完全、完全佐劑b）生物制劑：卡介苗、霍亂毒素B亞單位（CTB）、細胞因子及熱休克蛋白等效價、親和力的概念親和力（affinity）：單價抗原與抗體反應的強度。親合力（avidity）：抗體對抗原分子總的結合強度。交叉表位分為幾類單抗制備的原理過程和應用見1基因工程抗體概念利用重組DNA及蛋白質工程技術，對抗體基因按不同的需要進行改造和重新裝配，經(jīng)轉染與適當?shù)氖荏w細胞后所表達的抗體。第七章抗原抗體反應及應用抗原與抗體反應的特點：1、 特異性：抗原與抗體相互結合只局限于一些大分子表面的特定部位，即抗原決定簇和抗體結合位點之間，且以親和力的作用方式結合在一起?？乖贵w的結合并沒有共價鍵形成，而是由這些特定部位之間的短程分子力相互作用的結果。這些吸引力只有在極短的距離內(nèi)才有效。因此抗原決定簇與抗體結合位點在空間上必須處于緊密接觸狀態(tài)，才能產(chǎn)生足夠的結合力。這種分子間的互補結構決定了抗原抗體結合的專一性。2、 抗原與抗體結合的可逆性Ab+Ag—?Ab:Ag由于抗原抗體結合的可逆性，可利用親和層析法分離純化抗原或抗體；利用待測抗原和標準抗原與抗體的競爭結合，進行抗原或抗體的定量測定，如放免檢測法、酶聯(lián)免疫吸附3、最佳比例（抗原與抗體反應中量的關系）：當抗體與抗原結合時，如果是顆?？乖瑒t出現(xiàn)凝集現(xiàn)象；如果是可溶性抗原，則產(chǎn)生沉淀作用。這些可見現(xiàn)象的出現(xiàn)是以抗原與抗體反應特異性和親和力為基礎的，同時也是抗原抗體反應的繼發(fā)過程常見免疫分析法1、 凝集反應2、 沉淀反應3、 補體參與抗原抗體反應4、 免疫標記技術（放射免疫、熒光免疫、酶免疫…;流式細胞分析、免疫PCR...）直接凝集技術細胞性抗原在有電解質的參與下，直接與相應抗體結合出現(xiàn)的凝集現(xiàn)象。凝集原（agglutinogen）：凝集反應中的抗原。凝集素（agglutinin）:凝集參與反應的抗體間接凝集試驗用人工方法將可溶性抗原（或抗體）吸附或偶聯(lián)于載體上，使之成為致敏載體顆粒，再與相應抗體（或抗原）作用,在適宜電解質的參與下，出現(xiàn)的凝集現(xiàn)象。載體(carrier)：試驗體系中與免疫無關的顆粒。致敏：抗原(或抗體)偶聯(lián)于顆粒表面的過程。致敏顆粒(sensitizedparticle):吸附有已知抗原或抗體的顆粒。間接血凝試驗(被動血凝試驗)原理:將可溶性抗原(或抗體)吸附人的"0”型血紅細胞或綿羊或家兔的紅細胞，制成致敏血紅細胞,與相