第11章 免疫系统与免疫功能.ppt
第11章免疫系统与免疫功能,一、人体对抗感染的非特异性防卫 二、淋巴免疫系统三、特异性反应（免疫应答）四、免疫系统的功能异常 重点：淋巴免疫系统的组成、特异性反应（免疫应答）、免疫系统的功能。,免疫(Immunity):是指机体识别和排除抗原性异物，保护机体不受外来侵害的特性。有两类保护机制自然免疫性（natural immunity)先天性免疫（innate immunity)非特异性防御(nonspecific defense)获得免疫性(acquired immunity)特异性免疫（specific immunity)（专一抗原）,动物机体的三道防线,非特异性免疫 特异性免疫第一道防线 第二道防线 第三道防线 皮肤 吞噬细胞、NK细胞 淋巴细胞 粘膜 抗菌蛋白（细胞免疫）分泌物 炎症反应 抗体 温度反应（体液免疫）,（一）体表-人体对病原体的第一道防线,屏障结构皮肤与粘膜:物理屏障、化学防御,一、人体对抗感染的非特异性防卫,a.机械的阻挡和排出 b.分泌物中化学物质有局部抗菌作用 c.正常菌群的拮抗作用,1.局灶性炎症反应inflammatory response,破损细胞释放,炎症局部出现红、肿、热,白细胞吞噬细菌,（二）第二道防线体内的非特异性反应,组织胺,肥大细胞,血管舒缓激肽,神经冲动,痛,毛细血管扩张通透性增加,温度反应,巨嗜细胞与入侵的微生物相遇会释放出一种调节因子白细胞介素1。白细胞介素1和一种细菌外毒素致热原随血管循环到脑的下丘脑部位，升高正常的温度调节点，导致发热。发热刺激机体的吞噬作用，同时减少血液中铁的含量。39.4度以上有危险。超过40.6C会致命。,2 补体系统(complement protein）,补体：是和动物血清中的一组（约30种）非特异性血清蛋白，主要是及 球蛋白,它是一类酶原,能被任何抗原和抗体的复合物所激活。由于它在抗原和抗体反应中有补充抗体的作用,故称补体。补体的激活途径经典途径凝集素途径（起始于甘露糖结合蛋白MBL）旁路途径,溶膜复合体,激活后的补体，具有溶解细胞膜、杀灭病毒、促进吞噬细胞的吞噬和释放组胺促进炎症反应等多项功能。,3.干扰素（抗菌蛋白）,干扰素：受病毒感染的细胞产生的能抵抗病毒感染的一组蛋白。原理能抑制病毒复制增殖。类型：,治疗普通感冒、流感、带状疱疹、乙型肝炎、某些恶性肿瘤,免疫器官,中枢免疫器官：骨髓bone marrow胸腺thymus法氏囊bursa of Fabricius(禽类)外周免疫器官：脾脏 spleen淋巴结 lymph node其它淋巴组织,（三）淋巴系统在感染时起决定作用,鸟类腔上囊,免疫细胞细胞的来源,免疫细胞,1.肥大细胞是“哨兵”细胞，识别病原体后募集各种免疫细胞至被侵组织部位，启动炎症过程。2.巨噬细胞是各组织中的“常住边防部队”，具有较强的吞噬和杀伤能力，是第一道主要防线。3.中性粒细胞是随血液循环的“野战部队”。任何局部感染，其将迅速穿出血管，抵达“出事地点”，吞噬并清除入侵的异物抗原4.T和B淋巴细胞是免疫系统的“现代化部队”，他们分别利用TCR和BCR准确地识别外来抗原并介导获得性细胞和体液免疫应答。,免疫分子：免疫细胞的表面蛋白,1.主要组织相容性复合体(major histocompatibity complex,MHC)基因群，人的MHC称为HLA，HLA编码产生的组织相容性分子，分为I、II类抗原人体细胞的”自我”标志。MHC-I和MHC-II类具有抗原提呈功能，直接涉及T细胞的激活和分化，参与调控特异性免疫应答。2.白细胞分化抗原（cluster of differentiation，CD分子）穿膜、识别3.T细胞抗原识别受体（TCR)4.B细胞抗原识别受体（BCR),三、特异性反应（免疫应答）第三道防线,特异性免疫：是生物体在与外来侵害物（称为免疫）作用之后才获得的免疫性。这种获得的免疫性对诱发的抗原有特异性，所以又称获得的特异性免疫。抗原：使机体产生特异性免疫反应的物质。如蛋白质、大分子多糖等。免疫应答：抗原进入机体刺激免疫细胞活化、增殖、分化，产生免疫物质发挥免疫效应，将抗原破坏、清除的整个过程叫免疫应答。,（一）免疫应答,（1）类型体液免疫：B细胞产生抗体介导的细胞免疫：T淋巴细胞介导的（2）特点：专一性、记忆性（3）淋巴细胞识别入侵者组织相容性复合体（MHC），每种生物的细胞各不同,（二）细胞免疫应答,T细胞是细胞免疫的主要细胞，由T细胞直接完成免疫反应。细胞毒性T细胞直接使靶细胞裂解。直接对入侵的病原体、被病原体感染的细胞和癌细胞、器官移植的异体细胞。,细胞免疫应答,Tc 攻击靶细胞,（三）体液免疫应答,是指B淋巴细胞在抗原刺激下活化、增殖为浆细胞产生抗体所发生的特异性免疫效应的过程。病原体侵入血液淋巴液或组织液时起关键作用。主要对细胞外的病原体和毒素。,B细胞分泌抗体，在体液免疫中起作用 抗体是由四条肽链组成的蛋白质分子，呈Y字形。轻链（L链）可变区 重链（H链）可变区，补体结合区（Fc）可变区为抗原结合位点部位。,图,抗体的结构与功能,抗体是机体免疫系统受抗原刺激后产生的，并能与相应抗原特异性结合的球蛋白。主要存在于血清、淋巴液及外分泌液中。按照抗体的结构与功能的差别可分成IgM，IgG，IgD，IgA和IgE五类。,补体结合区（Fc）,不同抗体的作用,IgG：血清含量最高（75%），分子量最小，唯一通过胎盘的Ig，新生儿抗感染抗体、参与自身免疫、超敏反应。IgM：分子量最大，具有强大的调理、激活补体及杀菌吞噬作用，参与自身免疫、超敏反应。IgA：存在于乳汁（最多）、唾液及外分泌液中，进入黏膜表面，中和感染因子，参与粘膜局部免疫。IgE：引起速发型过敏反应。IgD：为B细胞的分化受体。,初次免疫应答弱，产生记忆细胞。再次免疫应答激活B记忆细胞，免疫应答强。,抗体与抗原形成特异结合，再通过下列反应消灭抗原：中和反应：抗体结合抗原以便吞噬细胞吞噬。聚集反应：抗体是双价的，可以使抗原聚集，以 便吞噬。沉淀反应：抗体结合后，使可溶性抗原大分子沉 淀，以便吞噬。活化补体：抗体结合在细菌细胞表面，Fc（fragment crystallizable）结合并活化一系列补体，活化了的补体分子在细菌细胞膜上打个洞，使后者裂解死去。,图,中和反应,聚集反应,沉淀反应,活化补体,（四）抗体多样性的基因基础,编码抗体 L 链可变区的基因，有三组基因V 基因：400种 J 基因：5 种 C基因：2 种这样，L链可变区的编码基因可能有的组合式 40 0 x 5 x 24 x 103 种编码 H 链可变区的基因，有四种基因V 基因：400 种 J 基因：5 种 D 基因：10 种 C 基因：8 种这样，H 链可变区的编码基因可能有的组合方式：400 x 5 x 10 x 81.6 x 105 种,L和H合在一起，可能出现的组合方式：4 x 103 x 1.6 x 1056.4 x 108种 再加上个体可能发生的突变，各种组合总数可达：1091010种 这样天文数字的可能的抗体结构，足以应付各种抗原结构。,抗体多样性的基因基础,（五）免疫学的实际应用,1.人工免疫：通过注射、口服等方法使人体摄入抗原类或抗体类物质，使人体增强对外来入侵的免疫能力，称为人工免疫。2.生物制品人工自动免疫生物制品（抗原）：注射抗原，使人体“主动地”产生特异抗体。持续时间长。卡介苗：变成弱毒或无毒的活的结核杆菌。白百破疫苗，伤寒疫苗：经过处理的死菌体。脊髓灰质炎疫苗：减毒的脊髓灰质炎病毒,人工被动免疫生物制品：注射含抗体成份的抗血清，使人体“被动地”获得特异的或非特异的抵抗能力。作用快，持续时间短。抗狂犬病毒血清抗乙肝病毒血清抗破伤风毒素血清胎盘球蛋白血浆球蛋白,2、免疫技术用于疾病治疗（1）器官移植要求免疫抑制环胞菌素作为良好的免疫抑制剂，已广泛用于器官移植。（2）癌症的免疫治疗：免疫活性细胞在治疗癌症发挥威力发挥威力：黑色素瘤病人病灶中取出癌块，从中分离T-细胞。培养增值后，将T-细胞再注回病人体内。两个月后，疗效显示出来。,（六）单克隆抗体是实验室和临床中的强有力的工具,单克隆抗体：由单一克隆B细胞或者杂交瘤细胞产生的、只作用于某一种抗原表位的高度特异性抗体称为单克隆抗体(monoclonal antibody，mAb)。特点：特异性强、均一、能无限增殖的。随着在研究上应用日益广泛，对抗体的数量和质量（专一性）要求越来越高。数量多传统的实验动物马、兔等免疫不方便。质量高大动物免疫难以做到单克隆,单克隆抗体的应用,诊断检测：传染病（乙肝、丙肝、结核、艾滋等）、肿瘤（肝癌、胃癌、卵巢癌、前列腺癌等）、孕检（HCG、FSH、LH、疱疹病毒等）、食品安全（抗生素、兽药、毒素）、毒品等。治疗疾病：抑制器官移植排斥、治疗自身免疫疾病、生物导弹等方面，尤其是在癌症治疗方面的突出疗效，激发了各国科学家对单克隆抗体研究开发的兴趣，并出现了多种单克隆抗体药物，展现了诱人的市场前景。,四、免疫系统的功能异常,1.免疫系统的过度反应：（1）过敏过敏反应表现：打喷嚏，哮喘，风疹等。过敏源：花粉，灰尘，食物，药物、蜜蜂刺蛰。许多脱敏药物都有抗组胺效应。,（2）自身免疫疾病由于某些尚未清楚的原因，免疫活性细胞攻击自身组织，出现自身免疫疾病。器官特异性自身免疫突眼性甲状腺肿中的甲状腺TSH受体重症肌无力中肌肉乙酰胆碱受体胰岛素依赖性糖尿病系统性自身免疫疾病系统性红斑狼疮类风湿性关节炎,2.免疫系统功能减退先天性免疫缺陷病严重综合型免疫缺失症（SCID），因为编码腺嘌呤脱氨酶（ADA）的基因缺陷造成,易感染病原体而生病。后天获得的免疫缺陷病:艾滋病（AIDS）：获得性免疫缺失综合症（AIDS）现在认为由 HIV 病毒引起。,免疫系统的功能,1.免疫防御（Immunological defence)：是机体排斥外来抗原性异物的一种免疫保护功能。正常时抗感染免疫，过强会产生超敏反应，过弱则产生免疫缺陷（后两种情况均属异常反应）。2.免疫自稳（immunological homeostasis）：是机体免疫系统维持内环境相对稳定的一种生理功能。正常时：机体可及时清除体内损伤、衰老、变性的血细胞和抗原抗体复合物，而对自身成份保持免疫耐受；异常时：发生生理功能紊乱、自身免疫病等3.免疫监视（immunological survillance）：是机体免疫系统及时识别、清除体内突变、畸变和病毒干扰细胞的一种生理保护作用。如丧失：机体突变细胞失控，有可能导致肿瘤发生；或出现病毒的持续感染。,思考题,1.人体怎样防御病原体的侵袭？2.简述特异性免疫的作用过程。3.免疫系统包括那些内容？4.简述抗体的结构和种类。,
