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文檔簡(jiǎn)介

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)2021/3/29星期一1第一章免疫學(xué)概論2021/3/29星期一2免疫學(xué)是一門(mén)古老又年輕的學(xué)科。免疫學(xué)(Immunology):是研究機(jī)體免疫系統(tǒng)識(shí)別和清除有害生物及其成分的應(yīng)答過(guò)程及機(jī)制的科學(xué);是研究免疫系統(tǒng)對(duì)自身抗原耐受,防止自身免疫病發(fā)生的科學(xué);是研究免疫功能異常與相應(yīng)疾病發(fā)病機(jī)制及其防治措施的科學(xué)。2021/3/29星期一3

第一節(jié)免疫的基本概念一、免疫的含義免疫的原意:免稅,引伸為免除疾病免疫的傳統(tǒng)概念:針對(duì)外來(lái)病原微生物產(chǎn)生的抗感染防御能力?,F(xiàn)代免疫的概念:對(duì)“自己”或“非己”的識(shí)別,并排除“非己”以保護(hù)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的一種生理反應(yīng)。2021/3/29星期一4二、免疫的功能2021/3/29星期一5三、免疫的類型

(一)先天性免疫(固有性免疫)

1.特征

(1)出生時(shí)即具有,遺傳獲得(2)反應(yīng)迅速,針對(duì)范圍廣,也稱非特異性免疫。2021/3/29星期一62.組成(1)屏障結(jié)構(gòu)

皮膚和粘膜屏障,血腦屏障,胎盤(pán)屏障(2)吞噬細(xì)胞

吞噬、分解生物大分子,殺滅病原體。(3)正常組織和體液中的殺菌物質(zhì)

抗體、補(bǔ)體、溶菌酶等2021/3/29星期一7(二)適應(yīng)性免疫(獲得性免疫)1.特征(1)個(gè)體出生后,由于接觸抗原而獲得。(2)針對(duì)性強(qiáng)(特異性強(qiáng)),也稱特異性免疫。(3)有多樣性、記憶性、耐受性和自限性。2021/3/29星期一82.組成(1)體液免疫B細(xì)胞介導(dǎo)(2)細(xì)胞免疫T細(xì)胞介導(dǎo)2021/3/29星期一92021/3/29星期一10四、醫(yī)學(xué)免疫學(xué)分類1.基礎(chǔ)免疫學(xué)

主要研究抗原物質(zhì)、機(jī)體的免疫系統(tǒng)、免疫應(yīng)答過(guò)程及免疫耐受、免疫調(diào)節(jié)、免疫效應(yīng)、免疫遺傳等生理現(xiàn)象。2.臨床免疫學(xué)主要研究人體健康和臨床疾病密切相關(guān)的各種免疫現(xiàn)象,如超敏反應(yīng)、免疫缺陷病、自身免疫病、腫瘤免疫和移植免疫等。2021/3/29星期一11

第二節(jié)免疫學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史根據(jù)所用的技術(shù)和方法,免疫學(xué)的發(fā)展歷史可分為三個(gè)時(shí)期:一、免疫學(xué)的經(jīng)驗(yàn)時(shí)期

1.用人痘苗接種預(yù)防天花。

2.接種牛痘苗預(yù)防天花。

Jenner

2021/3/29星期一122021/3/29星期一132021/3/29星期一14二、免疫學(xué)的興盛時(shí)期1.人工主動(dòng)免疫和被動(dòng)免疫的研究減毒疫苗(雞霍亂桿菌、炭疽桿菌、狂犬病毒)Pasteur

抗毒素血清(白喉?xiàng)U菌外毒素、破傷風(fēng)桿菌外毒素)2021/3/29星期一152.免疫應(yīng)答機(jī)制的研究細(xì)胞學(xué)說(shuō):吞噬細(xì)胞發(fā)揮吞噬作用體液學(xué)說(shuō):體液中產(chǎn)生了針對(duì)各種病原微生物的相應(yīng)抗體,并發(fā)現(xiàn)在試管中這些抗體能與相應(yīng)的病原微生物發(fā)生凝集、沉淀等現(xiàn)象。2021/3/29星期一163.免疫病理概念的形成海葵觸角的甘油提取液

死亡

存活(少數(shù))

(3~4周后注射1/20量)

立即死亡(反?,F(xiàn)象)

這種反?,F(xiàn)象被稱為“過(guò)敏反應(yīng)”。2021/3/29星期一17三、近代免疫學(xué)時(shí)期抗體生成的克隆選擇學(xué)說(shuō):免疫細(xì)胞在分化成熟過(guò)程中,能隨機(jī)地形成多樣性的細(xì)胞克?。╟lone,即細(xì)胞系)。每一克隆只表達(dá)同一特異性的抗原受體。抗原進(jìn)入機(jī)體后選擇相應(yīng)的細(xì)胞系與之結(jié)合、活化,使之克隆擴(kuò)增,并產(chǎn)生大量具有相同特異性的抗體。2021/3/29星期一182021/3/29星期一19禁忌克隆:某種抗原胚胎期間接觸相應(yīng)細(xì)胞系細(xì)胞系被排除或失去活性致使機(jī)體失去針對(duì)這種抗原的反應(yīng)性,形成免疫耐受性。2021/3/29星期一20

(一)免疫系統(tǒng)的研究1.外周淋巴細(xì)胞不是終末細(xì)胞,可以再循環(huán);可以母細(xì)胞化,可以成為記憶細(xì)胞。2.T細(xì)胞可以分化為淋巴母細(xì)胞,完成細(xì)胞免疫應(yīng)答。3.胸腺是中樞免疫器官,T細(xì)胞的成熟與其有關(guān)。4.T-B細(xì)胞協(xié)作才能誘導(dǎo)B細(xì)胞產(chǎn)生抗體。5.胚胎期T細(xì)胞迅速增殖后又迅速凋亡,這也許與自身免疫耐受有關(guān)。2021/3/29星期一21

(二)抗體的研究產(chǎn)生抗體的細(xì)胞、抗體的活性、基本化學(xué)結(jié)構(gòu)、克隆出編碼產(chǎn)生抗體的基因及T細(xì)胞抗原受體的基因等。(三)免疫遺傳學(xué)的研究主要組織相容性復(fù)合體的基因座、表達(dá)產(chǎn)物、功能。(四)單克隆抗體技術(shù)的發(fā)展單克隆抗體的制備、檢測(cè)(CD抗原)等。2021/3/29星期一22第三節(jié)免疫學(xué)發(fā)展近況及展望近年醫(yī)學(xué)免疫學(xué)發(fā)展的內(nèi)容很多,結(jié)合臨床較為感興趣的主要有1.淋巴細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的發(fā)現(xiàn)2.免疫突觸的研究3.免疫耐受的研究4.危險(xiǎn)信號(hào)假說(shuō)5.細(xì)胞凋亡的研究2021/3/29星期一23

6.蛋白工程新技術(shù)

7.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和基因敲除動(dòng)物模型的應(yīng)用8.展望免疫學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)免疫學(xué)方面:臨床免疫學(xué)方面:2021/3/29星期一24要求掌握免疫的概念、免疫的三大功能(包括異常情況)。掌握免疫應(yīng)答的類型、固有免疫和適應(yīng)免疫的比較(特征、組成)。熟悉對(duì)免疫學(xué)作出巨大貢獻(xiàn)的偉人及了解免疫學(xué)發(fā)展史2021/3/29星期一25第二章抗原(antigen,Ag)2021/3/29星期一26第一節(jié)

抗原的概念1.概念

能刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)啟動(dòng)免疫應(yīng)答,并能與相應(yīng)的免疫應(yīng)答產(chǎn)物在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì),即抗原。2.特性

(1)免疫原性

(2)免疫反應(yīng)性2021/3/29星期一27

抗原性(免疫反應(yīng)性)免疫原性

抗體和致敏淋巴細(xì)胞機(jī)體2021/3/29星期一283.相關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)半抗原

只有免疫反應(yīng)性,而無(wú)免疫原性的小分子物質(zhì)。如藥物、多糖、類脂等。載體

賦予半抗原具有免疫原性的蛋白質(zhì)分子,即為載體。半抗原結(jié)合某些蛋白質(zhì)抗原(完全抗原)2021/3/29星期一29載體(Carrier,C)

:大分子,Pro.等半抗原(Hapten,H):H1、H2、H3……完全抗原(Ag)=C+nH2021/3/29星期一30第二節(jié)影響抗原分子免疫原性的因素

一、異物性

1.抗原與自身成分相異(異種物質(zhì)、異體物質(zhì))2.未與宿主胚胎期免疫細(xì)胞接觸過(guò)的自身物質(zhì)。(隔絕的自身成分和修飾的自身成分)2021/3/29星期一31二、理化狀態(tài)

(一)化學(xué)性質(zhì)天然抗原多為大分子有機(jī)物。一般蛋白質(zhì)是良好的抗原。多糖及多肽也具有一定的免疫原性。2021/3/29星期一32

(二)分子量大小要求分子量一般在10.0kD以上。(三)化學(xué)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性必須有較復(fù)雜的化學(xué)組成和特殊的化學(xué)基團(tuán)(要含有大量的芳香族氨基酸)。(四)物理狀態(tài)

聚合狀態(tài)的蛋白質(zhì)較其單體免疫原性強(qiáng),顆粒性抗原強(qiáng)于可溶性抗原。2021/3/29星期一33(五)分子結(jié)構(gòu)和易接近性分子結(jié)構(gòu)是指抗原分子中一些特殊化學(xué)基團(tuán)的立體構(gòu)象。易接近性是指抗原表面這些特殊的化學(xué)基團(tuán)與淋巴細(xì)胞表面相應(yīng)受體相互接觸的難易程度。易接近性常與這些化學(xué)基團(tuán)在抗原分子中分布的部位有關(guān)。2021/3/29星期一342021/3/29星期一35

三、機(jī)體因素

遺傳、年齡、生理狀態(tài)、個(gè)體差異等因素抗原進(jìn)入機(jī)體的方式和途徑也有關(guān)。四、抗原進(jìn)入機(jī)體的方式抗原進(jìn)入機(jī)體的數(shù)量、途徑、兩次免疫間的時(shí)間間隔、次數(shù)以及免疫佐劑類型等都影響機(jī)體對(duì)抗原的應(yīng)答。2021/3/29星期一36第三節(jié)抗原的特異性與交叉反應(yīng)特異性既表現(xiàn)在免疫原性上,也表現(xiàn)在免疫反應(yīng)性上。特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)是抗原表位或抗原決定簇。2021/3/29星期一37一、表位或抗原決定簇1.概念表位(epitope)或抗原決定簇(antigenicdeterminant)是指存在于抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)。其性質(zhì)、數(shù)量和空間構(gòu)象決定了抗原的特異性。2021/3/29星期一38抗原籍表位結(jié)合

相應(yīng)淋巴細(xì)胞表面受體相應(yīng)抗體表位是免疫細(xì)胞識(shí)別的標(biāo)志及免疫反應(yīng)具有特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。2021/3/29星期一392.種類分兩類

(1)構(gòu)象表位(決定簇)

①序列上不相連的多肽或多糖,由空間構(gòu)象形成的;②一般位于抗原分子的表面。③易被相應(yīng)的淋巴細(xì)胞識(shí)別,啟動(dòng)免疫應(yīng)答,稱為功能性表位。2021/3/29星期一40(2)順序表位(決定簇)

①一段順序相連的氨基酸序列,又稱線性決定簇;②多存在于抗原分子的內(nèi)部。③一般不能引起免疫應(yīng)答,稱為隱蔽性表位。3.抗原結(jié)合價(jià)

能和相應(yīng)抗體結(jié)合的功能性表位的數(shù)目。半抗原為單價(jià),天然抗原為多價(jià)。2021/3/29星期一41二、T細(xì)胞表位與B細(xì)胞表位實(shí)驗(yàn):BSA

免疫動(dòng)物

抗BSA抗體

針對(duì)BSA的效應(yīng)淋巴細(xì)胞天然BSA

結(jié)合抗BSA的抗體刺激T細(xì)胞增殖

加熱變性BSA

不結(jié)合抗BSA抗體

刺激T細(xì)胞增殖表明TSA中含有兩類不同性質(zhì)的表位,分別稱為T(mén)細(xì)胞表位和B細(xì)胞表位。2021/3/29星期一421.B細(xì)胞表位(B細(xì)胞決定基)①構(gòu)象決定簇或順序決定簇;②一般存在于抗原分子表面或轉(zhuǎn)折處,呈三級(jí)結(jié)構(gòu)。③可直接與B細(xì)胞抗原受體(BCR)結(jié)合,被B細(xì)胞識(shí)別。2021/3/29星期一432.T細(xì)胞表位

①順序決定簇;②存在抗原分子的任何部位;③需經(jīng)抗原遞呈細(xì)胞(APC)加工處理,并與其MHCⅡ類分子結(jié)合后,才能與T細(xì)胞抗原受體(TCR)結(jié)合,被T細(xì)胞識(shí)別。2021/3/29星期一442021/3/29星期一45表3-1T細(xì)胞表位和B細(xì)胞表位的特性比較

T細(xì)胞表位B細(xì)胞表位表面受體TCRBCRMHC分子必需無(wú)需表位性質(zhì)主要是線性短肽天然多肽,多糖表位大小8-12個(gè)aa(CD8+Tc)

5-15個(gè)aa,核苷酸

12-17個(gè)aa(CD4+Th)

或5-7個(gè)單糖表位類型線性表位構(gòu)象和線性表位表位位置抗原分子任意部位抗原分子表面抗原種類TD-AgTD-Ag+TI-Ag2021/3/29星期一46三、半抗原-載體效應(yīng)半抗原+蛋白質(zhì)載體

人工復(fù)合抗原

免疫

動(dòng)物

產(chǎn)生針對(duì)載體蛋白的抗體

產(chǎn)生針對(duì)半抗原的抗體

在免疫應(yīng)答中,B細(xì)胞識(shí)別半抗原,T細(xì)胞識(shí)別載體表位。并以此將T、B細(xì)胞連接起來(lái),共同發(fā)揮效應(yīng)。2021/3/29星期一47抗原2021/3/29星期一48四、抗原抗體反應(yīng)的特異性1.含有不同化學(xué)基團(tuán)的復(fù)合抗原只能與相應(yīng)抗體特異性結(jié)合。2.同種化學(xué)基團(tuán)由于連接位置不同所獲得抗體也只能與相應(yīng)抗原發(fā)生強(qiáng)結(jié)合反應(yīng)。

3.同種化學(xué)基團(tuán)的空間構(gòu)象不同特異性亦不同。2021/3/29星期一492021/3/29星期一50

五、共同抗原和交叉反應(yīng)共同抗原:兩種不同的物質(zhì)間有相同或相似的表位(抗原決定簇),稱為共同抗原。交叉反應(yīng):抗體與具有相同或相似表位的其他抗原之間的反應(yīng),稱交叉反應(yīng)。2021/3/29星期一51特異性反應(yīng)2021/3/29星期一52第四節(jié)抗原的分類一、根據(jù)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)系分類1.異種抗原2.同種異型抗原3.自身抗原2021/3/29星期一53二、根據(jù)抗原刺激機(jī)體發(fā)生免疫應(yīng)答過(guò)程中是否需要T細(xì)胞的協(xié)助分類

1.胸腺依賴性抗原(thymusdependentantigen,TD-Ag)

2.胸腺非依賴性抗原(thymusindependentantigen,TI-Ag)2021/3/29星期一54三、依據(jù)抗原是否在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)合成1.外源性抗原2.內(nèi)源性抗原

2021/3/29星期一55三、其他分類方法1.根據(jù)抗原組成不同分蛋白質(zhì)抗原、脂蛋白抗原等2.根據(jù)抗原性質(zhì)分全抗原、半抗原3.根據(jù)抗原獲得方式分天然抗原、人工抗原和合成抗原等2021/3/29星期一56第五節(jié)醫(yī)學(xué)上重要的抗原物質(zhì)

一、病原微生物及其代謝產(chǎn)物各種病原微生物的化學(xué)組成復(fù)雜,是含有多種抗原決定簇的復(fù)合物。細(xì)菌的代謝產(chǎn)物有些也是良好的抗原,如細(xì)菌外毒素。外毒素機(jī)體產(chǎn)生抗毒素注入甲醛脫毒類毒素(失去毒性,保留免疫原性)2021/3/29星期一57

二、動(dòng)物免疫血清

動(dòng)物免疫血清對(duì)人體具有兩重性。①提供了特異性抗體,中和細(xì)菌的外毒素,防治疾病。②是異種蛋白質(zhì),可引起超敏反應(yīng)。類毒素免疫動(dòng)物(動(dòng)物免疫血清)注入人體動(dòng)物血清中含大量抗毒素(特異性治療和緊急預(yù)防用)2021/3/29星期一58

三、異嗜性抗原(Forssman抗原)概念:是一類與種屬特異性無(wú)關(guān),存在于不同種系生物間的共同抗原。如:溶血性鏈球菌的多糖抗原或蛋白質(zhì)抗原與人的心肌、心瓣膜或腎小球基底膜之間;大腸桿菌O14型的脂多糖與人的結(jié)腸粘膜之間;肺炎支原體與鏈球菌MG株之間等。2021/3/29星期一59

四、同種異型抗原紅細(xì)胞抗原(ABO血型系統(tǒng)、RH血型系統(tǒng))、白細(xì)胞抗原、免疫球蛋白的抗原性

五、自身抗原

能引起自體發(fā)生免疫應(yīng)答的自身成分稱為自身抗原。

六、腫瘤抗原細(xì)胞在癌變過(guò)程中出現(xiàn)的新抗原及過(guò)度表達(dá)的抗原物質(zhì)的總稱??煞譃槟[瘤特異性抗原和腫瘤相關(guān)抗原。2021/3/29星期一60七、超抗原(superantigen,SAg)1.概念一類可直接結(jié)合抗原受體,只需極低濃度即可激活2%~20%T細(xì)胞或B細(xì)胞克隆,并誘導(dǎo)強(qiáng)烈免疫應(yīng)答的物質(zhì)。即超抗原。2021/3/29星期一612.種類(1)根據(jù)激活的細(xì)胞分①T細(xì)胞超抗原②B細(xì)胞超抗原(2)根據(jù)化學(xué)成分分①細(xì)菌性超抗原革蘭陽(yáng)性菌產(chǎn)生的外毒素②病毒性超抗原分內(nèi)源性和外源性2021/3/29星期一623.作用特點(diǎn)(1)無(wú)需抗原加工與提呈,可直接與MHCⅡ類分子結(jié)合。(2)形成TCRVβ-超抗原-MHCⅡ類分子復(fù)合物。(3)無(wú)MHC限制性(4)誘導(dǎo)的T細(xì)胞應(yīng)答是通過(guò)分泌大量細(xì)胞因子而參與某些病理生理過(guò)程的發(fā)生與發(fā)展。2021/3/29星期一632021/3/29星期一642021/3/29星期一654.生物學(xué)意義(1)毒性作用與誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)(2)自身免疫?。?)免疫抑制

2021/3/29星期一66八、絲裂原(有絲分裂原)

可致細(xì)胞發(fā)生有絲分裂,進(jìn)而增殖得名。在體外:可以非特異性地刺激多克隆的淋巴細(xì)胞活化(使靜止的淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化為淋巴母細(xì)胞)。如植物血凝素、刀豆蛋白A、細(xì)菌脂多糖和聚合鞭毛素等。2021/3/29星期一67第六節(jié)佐劑是一種非特異性免疫增強(qiáng)劑,預(yù)先或同抗原一齊注射到機(jī)體,能增強(qiáng)對(duì)該抗原的免疫應(yīng)答或改變免疫應(yīng)答的類型。一、種類1.無(wú)機(jī)佐劑氫氧化鋁、明礬2.有機(jī)佐劑微生物極其代謝產(chǎn)物3.合成佐劑多聚肌苷酸、胞苷酸4.弗氏佐劑不完全佐劑、完全佐劑5.新型佐劑C3d、Cpg基序、納米顆粒2021/3/29星期一68二、佐劑的作用機(jī)理1.改變抗原的物理性狀2.使抗原易被吞噬細(xì)胞吞噬3.促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖、分化,從而增強(qiáng)機(jī)體的免疫應(yīng)答。2021/3/29星期一69要求掌握抗原的概念、特性掌握概念:半抗原、完全抗原、抗原表位、

T、B細(xì)胞表位、免疫原性、免疫反應(yīng)性、

TD-Ag、TI-Ag、交叉反應(yīng)、共同抗原、異嗜性抗原、超抗原、佐劑、絲裂原掌握影響抗原分子免疫原性的因素掌握T與B細(xì)胞表位、TD-Ag與TI-Ag比較熟悉超抗原、普通抗原、絲裂原的異同點(diǎn)2021/3/29星期一70第三章免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)2021/3/29星期一711.抗體(antibody,Ab)①概念:B細(xì)胞在抗原的刺激下分化為漿細(xì)胞,產(chǎn)生具有與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)的免疫球蛋白,稱為抗體。2021/3/29星期一72②存在部位:血清、其他體液或外分泌液中。將抗體介導(dǎo)的免疫稱為體液免疫。將含有抗體的血清稱為抗血清或免疫血清。③電泳區(qū)帶:大部分在γ區(qū)帶,故曾有γ球蛋白(或丙種球蛋白)之稱。2021/3/29星期一732021/3/29星期一742.免疫球蛋白具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白統(tǒng)稱為免疫球蛋白。Ig=Ab+化學(xué)結(jié)構(gòu)類似物Ab=IgIg

Ab2021/3/29星期一75第一節(jié)

免疫球蛋白的分子結(jié)構(gòu)

由二硫鍵相連的四條對(duì)稱的多肽鏈構(gòu)成的單體。形成一“Y”字形結(jié)構(gòu)。重鏈輕鏈一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)2021/3/29星期一762021/3/29星期一77(一)重鏈與輕鏈

1.重鏈(heavychain,H鏈)450~550個(gè)氨基酸殘基,分子量約55~75kD。根據(jù)Ig重鏈抗原性的差異,Ig可分為五類即IgG、IgM、IgA、IgD、IgE,相應(yīng)H鏈為γ、μ、α、δ及ε鏈。2021/3/29星期一782021/3/29星期一792.輕鏈輕鏈為重鏈的1/2,約由214個(gè)氨基酸組成。根據(jù)輕鏈的不同,分為κ、λ兩型。正常人血清Ig的κ:λ=2:1天然的Ig單體結(jié)構(gòu)中,兩條重鏈同類,兩條輕鏈同型。2021/3/29星期一80

(二)可變區(qū)和恒定區(qū)2021/3/29星期一811.可變區(qū)(variableregion,V區(qū))近N端的1/2L鏈和1/4(或1/5)H鏈,氨基酸的組成及序列變化較大,而得名。⑴高變區(qū)(hypervariableregion,HVR)V區(qū)內(nèi)變化最為劇烈的特定部位。L鏈3個(gè),H鏈3個(gè)。因其在空間結(jié)構(gòu)上可與抗原決定簇形成精密的互補(bǔ),故又稱互補(bǔ)性決定區(qū)(complementaritydetermingregion,CDR)2021/3/29星期一822021/3/29星期一832021/3/29星期一84不同Ig分子在超變區(qū)結(jié)構(gòu)上各自具有獨(dú)特的氨基酸排序和構(gòu)型特點(diǎn),也稱為Ig分子的獨(dú)特型或獨(dú)特型決定簇。超變區(qū)、互補(bǔ)性決定區(qū)和獨(dú)特型決定簇指的是Ig分子中的同一結(jié)構(gòu)部位,只是從不同的角度闡述而已。2021/3/29星期一852021/3/29星期一86⑵骨架區(qū)(frameworkregion,F(xiàn)R)Ig分子V區(qū)超變區(qū)之外的部位,其氨基酸組成及排列相對(duì)保守。作用:主要是穩(wěn)定CDR的空間構(gòu)型,以利IgCDR與抗原表位精細(xì)的特異性結(jié)合。2021/3/29星期一872.恒定區(qū)(constantregion,C區(qū))近C端的1/2L鏈及3/4(或4/5)H鏈。氨基酸組成在同一物種的同一類Ig中相對(duì)穩(wěn)定。2021/3/29星期一88(三)其他結(jié)構(gòu)1.J鏈(jioningchain,J鏈)

由漿細(xì)胞合成。主要作用:在H鏈的羧基端將Ig單體連接成雙體或多聚體,起穩(wěn)定多聚體結(jié)構(gòu)及參與體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的作用。2021/3/29星期一892021/3/29星期一902.分泌片(secretorypiece,SP)由粘膜上皮細(xì)胞合成。是分泌型IgA(SIgA)的結(jié)構(gòu)成分。作用:保護(hù)SIgA抵抗外分泌液中蛋白酶的降解作用和介導(dǎo)多聚IgA向粘膜上皮外主動(dòng)輸送的作用。2021/3/29星期一912021/3/29星期一922021/3/29星期一93

二、免疫球蛋白的功能區(qū)(結(jié)構(gòu)域)約由110個(gè)氨基酸組成。由鏈內(nèi)二硫鍵連接并經(jīng)β-片層折疊形成的具有特定功能的球形結(jié)構(gòu)域,稱為Ig的功能區(qū)或結(jié)構(gòu)域。

(一)功能區(qū)的名稱

L鏈:VL、CLH鏈:CH1、CH2、CH3、CH4(IgM和IgE有)2021/3/29星期一94Β桶狀結(jié)構(gòu)或β三明治結(jié)構(gòu)2021/3/29星期一952021/3/29星期一96(二)功能區(qū)的功能

1.VL、VH特異性識(shí)別和結(jié)合抗原

2.CH、CL具有同種異型遺傳標(biāo)記

3.IgG的CH2和IgM的CH3具有補(bǔ)體C1q的結(jié)合點(diǎn);與IgG通過(guò)胎盤(pán)有關(guān)。

4.CH3/CH4具有多種細(xì)胞Fc受體結(jié)合的功能,不同的Ig在結(jié)合不同的細(xì)胞時(shí)可產(chǎn)生不同的免疫效應(yīng)。2021/3/29星期一97(三)絞鏈區(qū)(hingeregion)

位于CH1~CH2之間。富含脯氨酸,對(duì)蛋白酶敏感,易伸展彎曲。

作用:1.彎曲利于V區(qū)與不同距離的抗原表位結(jié)合。

2.使Ig分子發(fā)生“T”

“Y”的構(gòu)型改變,暴露補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)。2021/3/29星期一982021/3/29星期一99“T”“Y”2021/3/29星期一100三、免疫球蛋白的水解片段(一)木瓜蛋白酶的水解作用

二個(gè)相同的單價(jià)抗原結(jié)合片段

(fragmentofantigen-binding,F(xiàn)ab段)

一個(gè)可結(jié)晶片段(crystalizablefragment,F(xiàn)c段)

木瓜蛋白酶水解IgGFab段保留了特異性結(jié)合抗原的功能。Fc段保留了重鏈的抗原性和Ig相應(yīng)功能區(qū)的生物學(xué)活性。2021/3/29星期一1012021/3/29星期一102(三)意義1.有利于闡明Ig的結(jié)構(gòu)及生物活性2.有利于生物制品的生產(chǎn)和純化,避免超敏反應(yīng)的發(fā)生。(二)胃蛋白酶的水解作用胃蛋白酶水解一個(gè)與抗原雙價(jià)結(jié)合的F(ab’)2段小分子多肽碎片(pFc’)(無(wú)生物學(xué)活性)IgG2021/3/29星期一103第二節(jié)五類免疫球蛋白的特點(diǎn)與功能一、IgG

1.單體。血清中含量最高??煞譃樗膫€(gè)亞類,各亞類的生物學(xué)活性有差異。2.主要的抗感染抗體。具有抗菌、抗病毒、中和毒素、免疫調(diào)理及ADCC作用。3.唯一通過(guò)胎盤(pán)的抗體(有自然自動(dòng)免疫作用)。2021/3/29星期一1044.半衰期約16~24天,故臨床應(yīng)用以2~3重復(fù)為宜。治療用的丙球的主要成分為IgG(有人工被動(dòng)免疫作用)。5.可結(jié)合SPA,以純化抗體,用于免疫診斷。6.某些自身抗體和引起ⅡⅢ型超敏反應(yīng)的抗體屬此類。2021/3/29星期一1052021/3/29星期一106二、IgM1.為五聚體。又稱巨球蛋白。激活補(bǔ)體和免疫調(diào)理作用較IgG強(qiáng)。2.個(gè)體發(fā)育中合成最早的Ig。3.半衰期較短,有助于感染性疾病的早期診斷。4.天然的血型抗體。5.單體的IgM是細(xì)胞膜表面型免疫球蛋白。2021/3/29星期一107IgM

J鏈IgM抗體結(jié)構(gòu)分泌型IgM膜型IgMsIgM

IgaIgbIgaIgb2021/3/29星期一108

三、IgA1.有血清型和分泌型。血清型有兩個(gè)亞類。2.分泌型IgA(SIgA)存在于外分泌液中,初乳中含量較高。3.SIgA的分子結(jié)構(gòu)中有J鏈和SP。后者是粘膜上皮細(xì)胞的多聚Ig受體的胞外區(qū)。4.SIgA是皮膚和粘膜表面局部抗感染的重要因素(如免疫屏障、中和病毒及抑制病毒復(fù)制的作用)。2021/3/29星期一109四、IgE1.血清中含量極低。2.對(duì)肥大細(xì)胞及嗜堿性粒細(xì)胞有高度的親和力。與Ⅰ型超敏反應(yīng)的發(fā)生有關(guān)。3.可能與機(jī)體抗寄生蟲(chóng)免疫有關(guān)。五、IgD1.血清含量極低。

2.對(duì)蛋白酶敏感,極易降解。2021/3/29星期一110第三節(jié)

免疫球蛋白的生物學(xué)活性一、IgV區(qū)的功能——特異性結(jié)合抗原

Ig可特異性識(shí)別、結(jié)合抗原。V區(qū)的CDR在識(shí)別和結(jié)合特異性抗原中起決定性作用。Ig的V區(qū)與抗原結(jié)合后,可通過(guò)其C區(qū)發(fā)揮作用,V區(qū)本身也可中和毒素或阻斷病原入侵。2021/3/29星期一111二、IgC區(qū)的功能(一)激活補(bǔ)體IgM、IgG1、IgG2和IgG3可通過(guò)經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體,凝聚的IgA、IgG4和IgE可通過(guò)替代途徑激活補(bǔ)體。(二)結(jié)合Fc受體1.調(diào)理作用

促進(jìn)吞噬細(xì)胞的吞噬作用。2.發(fā)揮抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的的細(xì)胞毒作用(ADCC)2021/3/29星期一1123.介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)4.人IgG的Fc段與SPA結(jié)合

阻斷IgG對(duì)吞噬細(xì)胞的調(diào)理作用。在體外已用于IgG的純化及臨床檢測(cè)。(三)穿過(guò)胎盤(pán)和黏膜人IgG穿過(guò)胎盤(pán);IgA經(jīng)粘膜上皮細(xì)胞進(jìn)入消化道及呼吸道。2021/3/29星期一113第四節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性(heterogeneity)

異質(zhì)性即:免疫球蛋白分子的不均一性可表現(xiàn)為:(三方面)1.不同抗原表位誘生不同類型的Ig,其識(shí)別抗原的特異性不同,其重、輕鏈類型有差異;2.不同抗原表位誘生的同一類型的Ig,其識(shí)別抗原的特異性不同;3.同一抗原表位誘生不同類型的Ig,其識(shí)別抗原的特異性相同,但重、輕鏈類型不同。2021/3/29星期一114一、免疫球蛋白的類型(一)類五類(二)亞類(三)型兩型(四)亞型2021/3/29星期一115二、外源因素所致的異質(zhì)性

——Ig的多樣性多樣性的抗原誘生出多樣性的抗體。2021/3/29星期一116三、內(nèi)源因素所致的異質(zhì)性

——Ig的血清型(一)同種型(isotype)

同一種屬所有個(gè)體的Ig共有的抗原特異性標(biāo)志。為種屬型標(biāo)志,存在于IgC區(qū)。(二)同種異型(alltype)同一種屬內(nèi)不同個(gè)體間的Ig所具有的不同抗原特異性標(biāo)志,為個(gè)體性標(biāo)志,存在于Ig的C區(qū)和V區(qū)。

2021/3/29星期一117(三)獨(dú)特型(idiotype)同一個(gè)體體內(nèi)不同B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的IgV區(qū)的抗原特異性各不相同,其VH/VL超變區(qū)各自具備的獨(dú)特型抗原決定簇結(jié)構(gòu),稱為抗體的獨(dú)特型。Ig的獨(dú)特型表位可在異種、同種異體及自身體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生相應(yīng)的抗體稱為抗獨(dú)特型抗體。2021/3/29星期一118第五節(jié)人工制備的抗體

一、多克隆抗體

由多個(gè)克隆細(xì)胞產(chǎn)生的多種抗體的混合物即多克隆抗體,也稱第一代人工抗體產(chǎn)生多種針對(duì)不同表位的相應(yīng)抗體(多克隆抗體)誘發(fā)多個(gè)B細(xì)胞克隆活化機(jī)體

天然抗原(多個(gè)抗原表位)2021/3/29星期一1192021/3/29星期一120

二、單克隆抗體

(monoclonalantibody,McAb)

由一個(gè)始祖細(xì)胞分化、增殖所產(chǎn)生的遺傳性狀完全相同的細(xì)胞群稱為克?。╟lone)。由一個(gè)克隆B細(xì)胞產(chǎn)生的、只作用于單一抗原表位的高度特異性抗體稱為單克隆抗體。又稱第二代人工抗體。2021/3/29星期一121

優(yōu)點(diǎn):一是結(jié)構(gòu)均一,特異性強(qiáng);二是效價(jià)高,具有高度性。

單克隆抗體是用雜交瘤技術(shù)制備的。原理:免疫小鼠的脾細(xì)胞(含大量B細(xì)胞)與同系小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合,形成具有親本細(xì)胞共同特點(diǎn)的雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞既有脾細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體的功能,又有瘤細(xì)胞可長(zhǎng)期在體外傳代培養(yǎng)的特點(diǎn)。2021/3/29星期一1222021/3/29星期一123三、基因工程抗體由基因重組技術(shù)制備的抗體稱為基因工程抗體,也稱第三代抗體。原理:B細(xì)胞獲得編碼抗體的基因,或以多聚酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增技術(shù)基因片段,經(jīng)體外DNA重組后,轉(zhuǎn)化受體細(xì)胞,使其表達(dá)特定抗體。如人-鼠嵌合抗體、改型抗體、雙特異性抗體、小分子抗體等。

2021/3/29星期一124NEXT2021/3/29星期一125要求重點(diǎn):1、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)(基本結(jié)構(gòu)、水解片斷)2、免疫球蛋白的功能(V、C區(qū)功能)3、各類免疫球蛋白的特點(diǎn)和功能關(guān)鍵詞:

Ig、Ab、HVR、McAb、基因工程抗體熟悉人工制備抗體的主要方法。了解Ig的異質(zhì)性。2021/3/29星期一126第四章補(bǔ)體系統(tǒng)2021/3/29星期一127補(bǔ)體(complement,C)是存在于人或脊椎動(dòng)物血清與組織液中的一組具有酶活性的蛋白質(zhì)。因其是抗體發(fā)揮溶細(xì)胞作用的必要補(bǔ)充條件,故被稱為補(bǔ)體。又因其是由近40種可溶性蛋白質(zhì)和膜結(jié)合蛋白組成的多分子系統(tǒng),故稱為補(bǔ)體系統(tǒng)。第一節(jié)概述2021/3/29星期一128一、補(bǔ)體系統(tǒng)的組成和命名(一)組成1.補(bǔ)體系統(tǒng)的固有成分2.補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白3.補(bǔ)體的受體分子

(二)命名1.參與經(jīng)典激活途徑的固有成分(包括膜攻擊復(fù)合物組分)以“C”表示,如“C1,C2,┄C9”。2021/3/29星期一1292.替代激活途徑的固有成分

以因子命名,用大寫(xiě)英文字母表示,如B因子、D因子等。3.補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白

根據(jù)其功能命名,如C1q抑制物、C4結(jié)合蛋白等。4.補(bǔ)體受體

則以其結(jié)合對(duì)象來(lái)命名,如C1qR、C5aR。2021/3/29星期一1305.補(bǔ)體活化的裂解片段

一般在該成分的符號(hào)后加小寫(xiě)字母表示,如C3a、C3b。具有酶活性的成分或復(fù)合物在其符號(hào)上加一橫線表示,如C1,C3bBb,已失活的補(bǔ)體成分則在其符號(hào)前冠以“i”表示,如iC3b。

2021/3/29星期一131

二、補(bǔ)體成分的理化特性

1.化學(xué)組成均為糖蛋白,多數(shù)為β球蛋白,少數(shù)幾種為α或γ球蛋白。2.補(bǔ)體各成分中以C3含量最高,D因子含量最低。2021/3/29星期一1323.補(bǔ)體系統(tǒng)各固有成分均分別由肝細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、小腸上皮細(xì)胞及脾細(xì)胞等產(chǎn)生。4.某些補(bǔ)體成分性質(zhì)極不穩(wěn)定,許多理化因素等均可使補(bǔ)體失活。2021/3/29星期一133第二節(jié)補(bǔ)體系統(tǒng)的激活補(bǔ)體系統(tǒng)的激活是在某些激活物質(zhì)的作用下,各補(bǔ)體成分按一定順序,以連鎖的酶促反應(yīng)方式依次活化,并表現(xiàn)出各種生物學(xué)活性的過(guò)程,故亦稱為補(bǔ)體級(jí)聯(lián)(complementcascade)反應(yīng)。2021/3/29星期一134一、經(jīng)典激活途徑(傳統(tǒng)途徑、第一途徑)1.主要激活物質(zhì)

特異性抗體(IgG或IgM)與抗原結(jié)合形成的免疫復(fù)合物

2.參與的固有成分

C1(C1q、C1r、C1s)~C42021/3/29星期一1352021/3/29星期一136AgAb復(fù)合物C1qC1r、C1s活化C1形成3.激活過(guò)程(1)識(shí)別階段

C1識(shí)別免疫復(fù)合物形成C1酯酶的階段。2021/3/29星期一137(2)活化階段形成具有酶活性的C3轉(zhuǎn)化酶(C4b2a)和C5轉(zhuǎn)化酶(C4b2a3b)。2021/3/29星期一138Ag+AbAgAb復(fù)合物C1qrsC1qrsC4C4aC4bC2C4b2C2bC4b2aC3C3bC3aC4b2a3b補(bǔ)體經(jīng)典激活途徑示意圖2021/3/29星期一139二、旁路激活途徑(替代途徑、第二途徑)該途徑越過(guò)了C1、C4、C2,直接激活C3。1.主要激活物質(zhì)細(xì)菌細(xì)胞壁成分即脂多糖、肽聚糖、磷壁酸、酵母多糖等,凝聚的IgA和IgG4、眼鏡蛇毒素等。2.參與的固有成分

C3,B、D、P、H、I等因子2021/3/29星期一1403.激活過(guò)程(1)生理情況下C3b和C3轉(zhuǎn)化酶的形成(2)C5轉(zhuǎn)化酶的形成①激活物使替代途徑從準(zhǔn)備階段過(guò)渡到正式激活階段,為C3b或C3Bb提供保護(hù)性微環(huán)境②過(guò)程2021/3/29星期一1412021/3/29星期一142(3)補(bǔ)體激活的放大形成C3b正反饋環(huán)或稱C3b正反饋途徑。2021/3/29星期一1432021/3/29星期一144三、MBL途徑(甘露糖結(jié)合凝集素

mannose-bindinglectin,MBL)該激活途徑與經(jīng)典途徑的激活過(guò)程相似,但不依賴抗體、抗原抗體復(fù)合物(免疫復(fù)合物)的形成和C1q的參加。1.主要激活物

細(xì)菌等微生物2.參與的固有成分

C4、C2、C33.激活過(guò)程

2021/3/29星期一1452021/3/29星期一146四、補(bǔ)體活化的共同終末效應(yīng)上述三途徑均產(chǎn)生C5轉(zhuǎn)化酶,啟動(dòng)補(bǔ)體系統(tǒng)的終末成分(C5、C6、C7、C8、C9)的活化,并形成具有溶細(xì)胞效應(yīng)的膜攻擊復(fù)合物(membraneattackcomplex,MAC),導(dǎo)致靶細(xì)胞的溶解。C5轉(zhuǎn)化酶C5C6C7C8C9C5bC5b6C5b67C5b6789(MAC)C5a2021/3/29星期一1472021/3/29星期一1482021/3/29星期一149第三節(jié)補(bǔ)體活化的調(diào)節(jié)(一)自身衰變的調(diào)節(jié)

C3轉(zhuǎn)化酶和C5轉(zhuǎn)化酶均易衰變失活,游離的C4b、C3b、C5b也易失活。(二)調(diào)節(jié)因子的作用1.經(jīng)典途徑的調(diào)節(jié)⑴C1抑制分子(C1INH)可與活化的C1r和C1s結(jié)合,使其失去酶解正常底物的能力。并能有效地解聚與IC結(jié)合的C1大分子。2021/3/29星期一150⑵抑制經(jīng)典途徑C3轉(zhuǎn)化酶形成①C4結(jié)合蛋白(C4bp)與補(bǔ)體受體1(CR1)②

I因子可裂解C4b③

膜輔助蛋白(MCP)促進(jìn)I因子介導(dǎo)的C4b裂解。④衰變加速因子(DAF)可同C2競(jìng)爭(zhēng)與C4b的結(jié)合2021/3/29星期一1512.旁路途徑的調(diào)節(jié)⑴抑制旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶的組裝⑵抑制旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶形成⑶促進(jìn)已形成的C3轉(zhuǎn)化酶解離⑷對(duì)旁路途徑的正性調(diào)節(jié)2021/3/29星期一1523.MAC形成的調(diào)節(jié)同源限制因子(HRF)也稱C8結(jié)合蛋白,可干擾C9與C8結(jié)合;膜反應(yīng)性溶解抑制物(MIRL)即CD59,可阻礙C7、C8與C5b6復(fù)合物結(jié)合,從而抑制MAC形成。2021/3/29星期一1532021/3/29星期一154第五節(jié)補(bǔ)體系統(tǒng)的生物學(xué)作用一、溶菌、溶細(xì)胞作用補(bǔ)體系統(tǒng)激活后,通過(guò)級(jí)聯(lián)反應(yīng)可在靶細(xì)胞表面形成許多MAC,導(dǎo)致靶細(xì)胞溶解。在感染早期,主要通過(guò)旁路途徑和MBL途徑,待特異性抗體產(chǎn)生后,主要靠經(jīng)典途徑來(lái)完成。2021/3/29星期一155二、調(diào)理作用

C3b、C4b可促進(jìn)吞噬細(xì)胞的吞噬作用靶細(xì)胞

氨基端-C3b-羧基端

吞噬細(xì)胞(C3b受體)三、免疫粘附作用抗原抗體復(fù)合物

C3b/C4b紅細(xì)胞、血小板等,形成較大的聚合物,易被吞噬細(xì)胞吞噬2021/3/29星期一156四、免疫自穩(wěn)作用1.清除免疫復(fù)合物

補(bǔ)體的存在,可減少I(mǎi)C的產(chǎn)生,并能使已生成的IC溶解,發(fā)揮自身穩(wěn)定作用。2.清除凋亡細(xì)胞多種補(bǔ)體成分可識(shí)別和結(jié)合凋亡細(xì)胞,促進(jìn)吞噬。2021/3/29星期一157五、炎癥介質(zhì)作用1.激肽樣作用(C2a)能增加血管通透性,引起炎癥性充血。2.過(guò)敏毒素作用(C3a、C4a、C5a)

以C5a的作用最強(qiáng)。3.趨化作用(C3a、C5a、C567)2021/3/29星期一158六、補(bǔ)體與凝血、激肽系統(tǒng)的相互作用1.

補(bǔ)體系統(tǒng)、體內(nèi)凝血系統(tǒng)、纖溶系統(tǒng)和激肽系統(tǒng)的活化均依賴多種成分級(jí)聯(lián)的蛋白酶裂解作用,均借助絲氨酸蛋白酶結(jié)構(gòu)域發(fā)揮效應(yīng)。2.一個(gè)系統(tǒng)的活化成分可對(duì)另一系統(tǒng)發(fā)揮效應(yīng)。

2021/3/29星期一159第六節(jié)

補(bǔ)體系統(tǒng)與疾病1.補(bǔ)體與感染性疾病2.補(bǔ)體與炎癥性疾病3.補(bǔ)體與異種器官移植2021/3/29星期一160要求

1.掌握補(bǔ)體三條激活途徑的異同。

2.掌握補(bǔ)體系統(tǒng)的生物學(xué)作用。

3.掌握補(bǔ)體系統(tǒng)的概念及其組成。

4.熟悉補(bǔ)體激活的調(diào)節(jié)機(jī)制。2021/3/29星期一161第五章主要組織相容性復(fù)合體(majorhistocompatibilitycomplex,MHC)2021/3/29星期一162MHC是由一群緊密連鎖的基因群組成,定位于動(dòng)物或人某對(duì)染色體的特定區(qū)域,呈高度多態(tài)性。其編碼的分子表達(dá)于不同細(xì)胞表面,參與抗原遞呈、制約細(xì)胞間相互識(shí)別及誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。不同種類哺乳動(dòng)物MHC及其編碼產(chǎn)物的名稱各異。2021/3/29星期一163小鼠的MHC稱為H-2復(fù)合體。人類的MHC通常稱為HLA基因或HLA復(fù)合體。其編碼的分子表達(dá)于白細(xì)胞上,稱為人類白細(xì)胞抗原(humanleucocyteantigen,HLA)。為和基因區(qū)分常稱為HLA分子或HLA抗原。2021/3/29星期一164第一節(jié)MHC的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

一、MHC的基因組成MHC結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,表現(xiàn)為多基因性和多態(tài)性。2021/3/29星期一165(一)小鼠的MHC基因(H-2復(fù)合體)1.定位第17號(hào)染色體2.分區(qū)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類基因區(qū)Ⅰ類基因區(qū)有K、D、L3個(gè)座位Ⅱ類基因區(qū)(即Ir基因)4個(gè)座位,組成I-A和I-E亞區(qū)。Ⅲ類基因區(qū)編碼血清補(bǔ)體成分。2021/3/29星期一166(二)人類MHC基因(HLA復(fù)合體)1.定位第6號(hào)染色體的短臂2.分區(qū)分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類基因區(qū)Ⅰ類基因區(qū)中A、B、C基因座為經(jīng)典Ⅰ類基因Ⅱ類基因區(qū)包括HLA-DP、-DQ、-DR3個(gè)經(jīng)典Ⅱ類基因Ⅲ類基因區(qū)包括編碼補(bǔ)體C4、C2、B因子的基因及某些炎癥相關(guān)的基因。2021/3/29星期一1672021/3/29星期一1683.組成(1)經(jīng)典MHC基因

[1]經(jīng)典MHCⅠ類基因(Ia基因)包括A、B、C3個(gè)座位產(chǎn)物為HLAⅠ分子2021/3/29星期一169[2]經(jīng)典MHCⅡ類基因

HLA-DP、-DQ、-DR3個(gè)亞區(qū)產(chǎn)物為HLAⅡ類分子2021/3/29星期一170(2)免疫功能相關(guān)基因在抗原的加工和胞內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)、免疫應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。[1]編碼補(bǔ)體成分的基因[2]抗原加工遞呈相關(guān)基因位于Ⅱ類基因區(qū)①低分子量多肽(LMP)基因②抗原肽轉(zhuǎn)運(yùn)體(TAP)基因③HLA-DM、HLA-DO基因非經(jīng)典Ⅱ類基因④TAP相關(guān)蛋白基因2021/3/29星期一171(3)非經(jīng)典Ⅰ類基因*又稱Ib基因包括HLA-E、-F、-G、-H等。[1]HLA-E基因(HLA-C、-B座位之間)編碼HLA-E分子(結(jié)構(gòu)與經(jīng)典I類分子相似)。HLA-E分子作用:與維持母胎界面穩(wěn)定有關(guān)逃避免疫監(jiān)視(病毒感染細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞)2021/3/29星期一172[2]HLA-G基因

(HLA-H和HLA-F座位之間)編碼HLA-G分子(結(jié)構(gòu)與經(jīng)典I類分子相似)。HLA-G分子生物學(xué)功能:①保護(hù)胚胎②可能參與妊娠期血管生成。③可能參與胸腺細(xì)胞選擇的某些過(guò)程。④有調(diào)控HLA-E表達(dá)的作用(一定條件)。2021/3/29星期一173(4)炎癥相關(guān)基因*[1]腫瘤壞死因子基因家族[2]熱休克蛋白基因家族[3]MHCⅠ類相關(guān)基因家族[4]轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)基因或類轉(zhuǎn)錄基因家族2021/3/29星期一1742021/3/29星期一175

二、MHC的遺傳特點(diǎn)(一)單元型遺傳通常將HLA單元型以一個(gè)完整的遺傳單位由親代傳給子代,稱之為單元型遺傳。HLA單元型HLA基因型HLA表型(基因型的表達(dá)產(chǎn)物)2021/3/29星期一1762021/3/29星期一177

(二)多態(tài)性在隨機(jī)婚配的群體中,染色體同一基因座位上存在多個(gè)等位基因,這就是多態(tài)性。多態(tài)性可導(dǎo)致群體中不同個(gè)體所擁有的等位基因的差別。現(xiàn)知HLA復(fù)合體是人體多態(tài)性最為明顯的基因系統(tǒng)。2021/3/29星期一178

MHCⅡ類基因

MHCⅠ類基因2021/3/29星期一179HLA多態(tài)性形成的原因主要有:

HLA基因結(jié)構(gòu)變異復(fù)等位基因共顯性表達(dá)2021/3/29星期一180生物學(xué)意義:1.

賦予種群適應(yīng)多變的環(huán)境條件2.實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)體免疫應(yīng)答的遺傳控制3.

使MHC成為個(gè)體的終身遺傳標(biāo)志4.

增加了尋找合適同種器官移植供者的難度。2021/3/29星期一181(三)連鎖不平衡HLA復(fù)合體等位基因在人群中有各自的基因頻率。基因頻率是指群體中攜帶某一等位基因的個(gè)體數(shù)目與攜帶該基因座位各等位基因個(gè)體數(shù)目總和的比例。由于HLA復(fù)合體各座位的等位基因緊密連鎖,使得實(shí)際上各基因并非隨機(jī)地組成單元型,某些等位基因經(jīng)常(或很少)連鎖在一起,從而出現(xiàn)連鎖不平衡。2021/3/29星期一182第二節(jié)MHC分子的結(jié)構(gòu)與功能

1.MHCⅠ類分子α鏈和β2m非共價(jià)結(jié)合的異二聚體分子。[1]α鏈由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)組成。胞外區(qū):α1、α2和α3

封閉的肽結(jié)合槽

非共價(jià)結(jié)合β2m

(容納8~12個(gè)aa)結(jié)合CD8分子(Tc)多態(tài)性的基礎(chǔ)跨膜區(qū)、胞內(nèi)區(qū):穿胞膜入胞內(nèi),錨定Ⅰ類分子2021/3/29星期一183[2]β2m無(wú)種屬特異性,有助于維持Ⅰ類分子天然構(gòu)象的穩(wěn)定性。2021/3/29星期一1842021/3/29星期一1852.MHCⅡ類分子異二聚體分子(α鏈和β鏈)。均由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)組成。[1]胞外區(qū)α1、β1α2、β2

開(kāi)放的肽結(jié)合槽Ig超家族(容13~17個(gè)aa)結(jié)合CD4分子(Th)多態(tài)性的基礎(chǔ)槽外側(cè)可結(jié)合超抗原[2]跨膜區(qū)、胞內(nèi)區(qū)作用似Ⅰ類分子。2021/3/29星期一1862021/3/29星期一1872021/3/29星期一188分子結(jié)構(gòu)

HLA-I類分子HLA-II類分子肽結(jié)合區(qū)α1+α2α1+β1(多態(tài)區(qū))封閉槽開(kāi)放槽(容納8-10AA)(容納13-17AA)

Ig樣區(qū)α3+β2mα2+β2組織分布有核C(淋巴C)B、Mφ、DC等APC(細(xì)胞膜)除神經(jīng)C、腺上皮C、活化T

滋養(yǎng)層C外血管內(nèi)皮C、

功能識(shí)別內(nèi)源性抗原肽識(shí)別外源性抗原肽(輔助受體)CD8-α3

CD4-β2

限制CTL的識(shí)別*限制TH的識(shí)別*2021/3/29星期一189(二)MHC分子的分布與調(diào)節(jié)1.經(jīng)典MHCⅠ類分子廣泛分布于所有有核細(xì)胞表面,包括血小板和網(wǎng)織紅細(xì)胞。以淋巴細(xì)胞密度最高。少數(shù)細(xì)胞如分化某一階段的滋養(yǎng)層細(xì)胞、神經(jīng)原和精細(xì)胞不表達(dá)Ⅰ類分子。2021/3/29星期一1902.經(jīng)典MHCⅡ類分子主要分布于單核/巨噬細(xì)胞(Mon/Mφ)、樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)和B細(xì)胞等APC表面。其表達(dá)水平與細(xì)胞分化及抗原刺激有關(guān)。某些情況下,活化的T細(xì)胞、胸腺上皮細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等也表達(dá)。2021/3/29星期一191

二、MHC分子的生物學(xué)功能(一)MHC分子是抗原遞呈分子內(nèi)源性抗原外源性抗原APCMHC分子-抗原肽復(fù)合體T細(xì)胞免疫應(yīng)答2021/3/29星期一1921.

MHC分子與抗原肽相互作用的分子基礎(chǔ)

——錨定位(錨定殘基)和小袋

任一抗原肽與同一型別MHC分子相結(jié)合的不同抗原肽,其錨定位和錨定殘基往往相同或相似。MHCⅠ/Ⅱ類分子

小袋(多態(tài)性殘基構(gòu)成)

錨定位(錨定殘基)結(jié)合2021/3/29星期一193小袋與相應(yīng)的錨定殘基側(cè)鏈互補(bǔ)結(jié)合,將抗原肽錨定在Ⅰ/Ⅱ類分子的肽結(jié)合槽內(nèi),部分非錨定殘基可向上拱起,其側(cè)鏈供T細(xì)胞識(shí)別。2021/3/29星期一1942.

MHC分子與抗原肽相互作用的特點(diǎn)與意義(1)MHC分子接納與遞呈抗原肽有一定的選擇性小袋可選擇性結(jié)合抗原肽(錨定殘基)。這種選擇性可導(dǎo)致不同個(gè)體對(duì)同一抗原出現(xiàn)免疫應(yīng)答強(qiáng)弱的差異。2021/3/29星期一195(2)MHC分子接納和遞呈抗原肽具有相當(dāng)?shù)撵`活性一種MHC分子可以識(shí)別并結(jié)合帶有特征性共同基序一群肽段,由此顯示兩者相互作用的靈活性。這種靈活性可導(dǎo)致某一個(gè)體對(duì)不同抗原均出現(xiàn)免疫應(yīng)答。2021/3/29星期一196YL2021/3/29星期一197(3)MHC分子與抗原肽結(jié)合具有低親和性

二者結(jié)合與解離均很緩慢,一旦結(jié)合,可維持?jǐn)?shù)小時(shí)甚至數(shù)天,這將確保被T細(xì)胞識(shí)別。2021/3/29星期一198(二)參與T細(xì)胞分化及中樞性免疫耐受的建立(三)MHC限制性TCR(T細(xì)胞抗原受體)在識(shí)別抗原肽的同時(shí),必需識(shí)別自身MHC分子,此即MHC限制性。2021/3/29星期一199第五節(jié)HLA與醫(yī)學(xué)

一、HLA與疾病的關(guān)系(一)HLA與疾病的相關(guān)性通常用關(guān)聯(lián)進(jìn)行研究。關(guān)聯(lián)是指兩個(gè)遺傳學(xué)性狀在群體中同時(shí)出現(xiàn)呈非隨機(jī)分布,以相對(duì)危險(xiǎn)率來(lái)評(píng)估。(二)HLA表達(dá)異常與某些疾病的關(guān)系

1.HLAⅠ類分子表達(dá)異常腫瘤細(xì)胞表面表達(dá)HLAⅠ類分子缺失或密度降低,或HLA型別變異,使Tc不能對(duì)其識(shí)別。

2021/3/29星期一200HLA與某些疾病的關(guān)聯(lián)疾病HLA型別RR強(qiáng)直性脊柱炎B27>100Reiter’s病B2737牛皮癬關(guān)節(jié)炎B176CW613I型糖尿病DR3/DR420多發(fā)性硬化病DR24類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎DR46系統(tǒng)性紅斑狼瘡DR35.82021/3/29星期一2012021/3/29星期一202

2.HLAⅡ類分子表達(dá)異常

(1)HLAⅡ類分子表達(dá)缺陷如:裸淋巴細(xì)胞綜合征患者(2)HLAⅡ類分子異常表達(dá)如:某些器官特異性自身免疫病患者可能以組織特異性方式將自身抗原遞呈給自身反應(yīng)性T細(xì)胞,從而啟動(dòng)致病性自身免疫應(yīng)答。2021/3/29星期一203二、HLA與器官移植的關(guān)系被移植器官或組織的存活率高低,與供、受者間的HLA是否匹配或匹配程度密切相關(guān)。近年發(fā)現(xiàn),HLAⅡ類分子的配合比Ⅰ類分子更為重要。測(cè)定血清中可溶性HLA分子含量,有助于監(jiān)測(cè)移植物的排斥危象。2021/3/29星期一204三、HLA與輸血反應(yīng)的關(guān)系多次接受輸血的病人可發(fā)生非溶血性輸血反應(yīng),主要表現(xiàn)為發(fā)熱、白細(xì)胞減數(shù)與蕁麻疹等。這類輸血反應(yīng)大多是由于病人血液中存在抗白細(xì)胞和抗血小板HLA分子的抗體所致。2021/3/29星期一205四、HLA與母胎關(guān)系成熟的胎盤(pán)滋養(yǎng)層細(xì)胞不表達(dá)經(jīng)典的HLAⅠ類分子,使母體T細(xì)胞不能識(shí)別胎兒組織中來(lái)自父方的HLA分子;滋養(yǎng)層細(xì)胞表達(dá)非經(jīng)典的Ⅰ類分子HLA-G、HLA-E,可與子宮蛻膜的NK細(xì)胞、CTL細(xì)胞的抑制性受體結(jié)合,形成母體對(duì)胎兒的耐受。2021/3/29星期一206五、HLA在法醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用由于HLA復(fù)合體的高度多態(tài)性,個(gè)體的HLA復(fù)合體可視為伴隨個(gè)體終生的特異性遺傳標(biāo)記。HLA基因型和/或表現(xiàn)型的檢測(cè),已成為法醫(yī)學(xué)上個(gè)體識(shí)別和親子鑒定的重要手段。2021/3/29星期一207

要求掌握概念:MHC、HLA、MHC限制性、

MHC多態(tài)性、連鎖不平衡掌握經(jīng)典HLA-Ⅰ類、Ⅱ類基因定位和分區(qū)掌握經(jīng)典HLA-Ⅰ類、HLA-Ⅱ類分子結(jié)構(gòu)、分布、功能特點(diǎn)熟悉HLA與臨床的關(guān)系、MHC分子生物學(xué)功能了解MHC分子和抗原肽結(jié)合的特點(diǎn)2021/3/29星期一208第六章CD分子和粘附分子2021/3/29星期一209免疫細(xì)胞表面有著各種各樣的膜分子,包括受體(或配體)、酶、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子等,統(tǒng)稱為細(xì)胞表面標(biāo)記。不同的細(xì)胞常有不同的細(xì)胞膜分子。對(duì)同一類細(xì)胞而言,膜分子往往伴隨著細(xì)胞的發(fā)育、分化和活化而出現(xiàn)或消失。CD分子和粘附分子都屬于細(xì)胞膜分子。2021/3/29星期一210第一節(jié)CD分子

一、CD分子的概念白細(xì)胞分化抗原是指血細(xì)胞在分化成熟為不同譜系、分化不同階段及細(xì)胞活化過(guò)程中,出現(xiàn)或消失的細(xì)胞表面標(biāo)記分子。白細(xì)胞分化抗原多屬跨膜糖蛋白,分為膜外區(qū)、跨膜區(qū)及胞漿區(qū)三部分。2021/3/29星期一211用以單克隆抗體鑒定為主的方法,將來(lái)自不同實(shí)驗(yàn)室的單克隆抗體所識(shí)別的同一白細(xì)胞分化抗原歸為同一分化群(clusterofdifferentiation,CD),即用CD加同一阿拉伯?dāng)?shù)字表示。稱為CD分子或CD抗原。CD分子指的是與人類細(xì)胞發(fā)育、分化、活化有關(guān)的膜抗原。2021/3/29星期一212二、常用的CD分子(一)T細(xì)胞表面的CD分子CD3,CD4和CD8,CD2,CD28和CTLA-42021/3/29星期一213(二)B細(xì)胞表面的CD分子CD79a/CD79b;CD19和CD21,CD402021/3/29星期一214(三)其他CD分子1.

CD95(Fas或Apo-1)與程序性細(xì)胞死亡(programmedcelldeath,PCD)密切相關(guān)。Fas廣泛表達(dá)于體內(nèi)許多類型細(xì)胞表面。主要以膜受體形式存在,也可形成可溶性Fas分子。2021/3/29星期一2152.CD178即Fas配體(Fasligand,F(xiàn)asL)主要分布于活化的T細(xì)胞表面。FasL亦可分泌或脫落至細(xì)胞外,成為可溶性活性分子。

Fas結(jié)合Fas抗體或FasL細(xì)胞凋亡是免疫殺傷細(xì)胞的效應(yīng)機(jī)理之一,與多種免疫現(xiàn)象有關(guān)。2021/3/29星期一2163.CD16和CD56分子CD16是IgGFc段的低親和力受體,主要結(jié)合IgG1、IgG3。CD56是NK的特異性標(biāo)志。2021/3/29星期一217第二節(jié)粘附分子

是一類介導(dǎo)細(xì)胞間、細(xì)胞與胞外基質(zhì)間相互接觸和結(jié)合的膜表面糖蛋白。以配體-受體結(jié)合的形式發(fā)揮作用。2021/3/29星期一218一、粘附分子的種類(一)

免疫球蛋白超家族(IgSF)均具有一個(gè)或數(shù)個(gè)Ig樣結(jié)構(gòu)域,成員數(shù)量龐大。廣泛分布于各種細(xì)胞,其配體主要是細(xì)胞表面的各種粘附分子。主要介導(dǎo)細(xì)胞間相互粘附和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),參與機(jī)體的免疫應(yīng)答、炎癥和淋巴細(xì)胞的分化發(fā)育等。2021/3/29星期一2192021/3/29星期一220

(二)

整合素家族主要介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的黏附,使細(xì)胞得以附著形成整體而得名。參與細(xì)胞活化、增殖、分化、吞噬與炎癥形成等多種功能。配體:細(xì)胞表面其他家族的粘附分子、ECM。2021/3/29星期一221非共價(jià)鍵連接的α、β多肽鏈組成的跨膜異二聚體分子。多表達(dá)于白細(xì)胞。大致分8組(同一組β鏈同,α鏈不同)。2021/3/29星期一222(三)選擇素家族均為跨膜糖蛋白2021/3/29星期一223功能:介導(dǎo)白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)合,參與炎癥及淋巴細(xì)胞歸巢和再循環(huán)等過(guò)程。2021/3/29星期一224(四)鈣粘蛋白家族(鈣依賴性粘附分子)與免疫學(xué)關(guān)系密切的有E-鈣粘蛋白、N-鈣粘蛋白和P-鈣粘蛋白,分別主要分布于上皮細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞和胎盤(pán)組織。配體:自身同型細(xì)胞的鈣粘蛋白功能:介導(dǎo)同型細(xì)胞間的粘附作用,對(duì)組織和器官的發(fā)育及完整組織結(jié)構(gòu)的維持起重要作用。2021/3/29星期一225三、粘附分子的生物學(xué)功能(一)參與免疫細(xì)胞的分化和發(fā)育

陽(yáng)性選擇和陰性選擇(二)參與免疫細(xì)胞識(shí)別和活化(三)參與炎癥反應(yīng)

向炎癥部位移行中起作用2021/3/29星期一226(四)淋巴細(xì)胞的歸巢和再循環(huán)

與淋巴細(xì)胞的歸巢和再循環(huán)有關(guān)的粘附分子又稱淋巴細(xì)胞的歸巢受體(如L-選擇素等),可同高內(nèi)皮小靜脈(HEVs)上的相應(yīng)配體結(jié)合。2021/3/29星期一2272021/3/29星期一2282021/3/29星期一229三、粘附分子與臨床

黏附分子異常表現(xiàn)時(shí)常導(dǎo)致某些臨床疾病的發(fā)生。1.黏附分子與自身免疫缺陷病

2.黏附分子與自身免疫病

3.黏附分子與移植排斥

4.黏附分子與腫瘤

2021/3/29星期一230要求掌握白細(xì)胞分化抗原、CD分子的概念掌握黏附分子的概念、分類掌握黏附分子的生物學(xué)功能2021/3/29星期一231

第七章細(xì)胞因子

2021/3/29星期一232第一節(jié)

細(xì)胞因子的概念和特點(diǎn)

一、細(xì)胞因子的概念一類主要由免疫細(xì)胞和相關(guān)細(xì)胞產(chǎn)生的高活性、多功能小分子蛋白質(zhì)。在免疫細(xì)胞分化發(fā)育、免疫調(diào)節(jié)、炎癥反應(yīng)、造血功能中發(fā)揮重要作用。2021/3/29星期一233二、細(xì)胞因子的命名1.

根據(jù)來(lái)源:?jiǎn)魏艘蜃?、淋巴因子?.根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能:

白細(xì)胞介素、干擾素、集落刺激因子、腫瘤壞死因子、趨化性細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子

2021/3/29星期一2342021/3/29星期一235三、細(xì)胞因子的作用方式:

1.

通過(guò)結(jié)合靶細(xì)胞表面的相應(yīng)受體后發(fā)揮生物學(xué)功能。2.

以自分泌、旁分泌或內(nèi)分泌的方式發(fā)揮作用。內(nèi)分泌:細(xì)胞因子高濃度時(shí),作用于遠(yuǎn)處的靶細(xì)胞。2021/3/29星期一2362021/3/29星期一237四、細(xì)胞因子的作用特點(diǎn)1.多效性2.

高效性3.

局部性4.

短暫性5.復(fù)雜性2021/3/29星期一238

復(fù)雜性:(1)交叉性(或重疊性)(2)雙向性(3)網(wǎng)絡(luò)性(4)細(xì)胞因子的抑制性調(diào)節(jié)2021/3/29星期一2392021/3/29星期一240第一節(jié)細(xì)胞因子的種類及其生物學(xué)活性

一、白細(xì)胞介素(interleukins,ILs)最初是指由白細(xì)胞產(chǎn)生又在白細(xì)胞間起調(diào)節(jié)作用的細(xì)胞因子。

現(xiàn)在的概念:指一類分子結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能已基本明確,具有重要調(diào)節(jié)作用而統(tǒng)一命名的細(xì)胞因子。2021/3/29星期一241功能有:(一)促進(jìn)細(xì)胞免疫主要有IL-1、IL-2、IL-12、IL-15(二)促進(jìn)體液免疫主要有IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、

IL-132021/3/29星期一242(三)刺激骨髓多能造血干細(xì)胞和/或各系不同分化階段前體血細(xì)胞生長(zhǎng)和分化

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