医学免疫学串讲课件.ppt
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1、t课件,1,医学免疫学串讲,基础部病原生物学与免疫学教研室,t课件,2,第1章 绪论 知识要点,免疫的基本概念: 是机体对“自己”和“非己”抗原的识别和应答,从而维持内环境稳定的一种生理机制。通常对机体有利,但在某些情况下也可对机体造成损害。免疫的基本类型:固有免疫和适应性免疫两类。固有免疫的特征:先天获得、非特异性适应性免疫应答的重要特征:后天获得、特异性、记忆性,t课件,3,免疫系统的三大功能,t课件,4,免疫系统的组成,免疫器官免疫细胞免疫分子组成,t课件,5,免疫学发展史上一些重要的人和事,16-17世纪,我国人痘苗(旱苗法和水苗法) 预防天花18世纪末,英国医生Edward Jenn
2、er,牛痘苗预防天花20世纪初,德国 Behring发现白喉抗毒素,开创免疫血清疗法20世纪初,比利时 J. Bordet 发现补体20世纪中,澳大利亚 Burnet 提出抗体生成的克隆选择学说,t课件,6,第2章 免疫器官 知识要点,中枢:免疫细胞发生、发育、分化、成熟的场所胸腺:T细胞分化、发育、成熟的场所;免疫调节功能;自身耐受的建立与维持。骨髓:B细胞分化成熟基地以及B细胞再次应答场所外周:成熟T、B淋巴细胞等免疫细胞定居、增殖的场所T细胞占75%,B细胞占25%。脾:人体最大的免疫器官。,t课件,7,1.淋巴细胞再循环:淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官和组织间周而复始循环的过程称淋巴
3、细胞再循环。2.淋巴细胞归巢:成熟淋巴细胞离开中枢免疫器官后,经血液循环趋向性迁移并定居于外周免疫器官或组织的特定区域。,t课件,8,第3章 抗原 知识要点,抗原(Antigen, Ag)的概念:指能够刺激机体T、B淋巴细胞产生特异性免疫效应物质(即抗体或致敏淋巴细胞),并且能与应答产生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的物质,是启动免疫应答的始发因素。抗原的两大特性: 1. 免疫原性: 能刺激T、B淋巴细胞产生致敏T淋巴细胞或抗体的能力。 2. 抗原性:能与免疫效应细胞或效应分子发生特异结合的能力。完全抗原:同时具备免疫原性和抗原性;半抗原:仅具备抗原性,而无免疫原性。完全抗原=半抗原+蛋白质载
4、体,t课件,9,决定抗原免疫原性的因素,异物性:亲缘关系越远异物性越强理化性质 1. 化学性质:蛋白质多肽多糖核酸脂类2. 分子量: 分子量大免疫原性强 3. 化学组成:越复杂越强,含芳香环的氨基酸免疫原性强 4. 物理性状: 颗粒抗原可溶性抗原,多聚体单体分子,环状结构直链分子 5.分子构象的易接近程度 抗原与机体的相互作用 1. 抗原进入机体的途径: 皮内注射皮下注射肌肉注射腹腔注射静脉注射口服 2. 抗原进入机体的剂量:过大或过小均导致耐受,t课件,10,表位或抗原决定基的概念和分类,表位或抗原决定基:是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团。抗原通过表位与相应淋巴细胞表面的抗原识别受体
5、(TCR/BCR)或者特异性Ab结合。抗原分子表面能够与抗体结合的表位数量称为抗原的结合价,完全抗原一般均为多价。依表位的结构特点可将其分为:线性表位(即连续性表位);构象性表位(即非连续性表位),短肽、多糖残基或核苷酸并非简单的线性排列,而是形成特定的空间构象。依据识别表位的淋巴细胞分为: T细胞表位和B细胞表位。,t课件,11,T细胞仅识别由APC加工提呈的线性表位,而B细胞可识别位于抗原外部的线性或构象表位,t课件,12,抗原的种类,按与机体的亲缘关系:1异种抗原:如病原微生物;动物免疫血清(马血清抗毒素)2同种异型抗原:如ABO抗原、HLA抗原3自身抗原:包括正常的、或隐蔽的或经修饰的
6、自身组织成分:如晶状体蛋白、精子抗原4异嗜性抗原(Fossman抗原):存在于人、不同种属动物和微生物间的共同抗原。如A组B型溶血性链球菌细胞壁M蛋白与人肾小球基底膜有共同抗原。按是否由APC合成分类:1. 内源性抗原:如病毒感染细胞合成的病毒蛋白、肿瘤细胞合成的肿瘤抗原。被MHC-类分子提呈,由CD8+T细胞的TCR识别。2. 外源性抗原:如被APC吞噬的细胞或细菌成分等。被MHC-类分子提呈,由CD4+T细胞的TCR识别。,t课件,13,根据激发免疫应答是否需Th细胞辅助:1TD抗原: 即胸腺依赖性抗原,为大分子蛋白质,这类抗原激发B细胞产生抗体,必须有Th细胞参与才能完成;2TI抗原:即
7、胸腺非依赖性抗原,为多糖类物质,这类种抗原不需Th细胞参与,可单独刺激B细胞产生抗体。,t课件,14,其他非特异性免疫刺激剂,超抗原:在极低剂量水平即能活化大量的T细胞或B细胞。佐剂:延长抗原在体内存留时间;增强APC处理和提呈能力;刺激淋巴细胞的增殖和分化 。 丝裂原:T细胞:ConA、PHA、PWMB细胞:LPS、 SPA 、PWM,t课件,15,第4章 免疫球蛋白 知识要点,抗体(antibody,Ab):机体免疫细胞被抗原激活后,由B细胞分化成熟为浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。是体液免疫的重要效应分子。免疫球蛋白(Ig):具有抗体活性或结构与抗体相
8、似的球蛋白。Ig根据存在的部位可分为两种:分泌型(sIg),具有抗体各种功能;膜型(mIg),构成B细胞膜上的抗原受体(BCR)。注意:Ig比Ab概念范围大,所有的Ab都是Ig,但并非所有的Ig 都有抗体活性。,t课件,16,免疫球蛋白基本结构,四条肽链:2H+2L可变区:分别占重链和轻链的1/4和1/2。VL、VH各含3个CDR和4个骨架区恒定区:分别占重链和轻链的3/4和1/2铰链区其他成分:J链(将单体Ig连接为多聚体)和分泌片(分泌型IgA的黏膜转运及保护其免受酶降解),t课件,17,根据重链C区不同分类: 、 对应的Ig类型为: IgG、 IgA、 IgM、 IgD、IgE同一类Ig
9、根据铰链区氨基酸组成和重链二硫键的数目和位置的差别分为不同的亚类。根据轻链C区氨基酸分型:、型,Ig类型(五类、两型),t课件,18,1、IgG再次应答的“主力军” 2、IgM初次应答的“大个头先锋部队” 3、IgA参与粘膜免疫的“边防战士”4、IgE介导I型超敏反应的“内乱分子”5、IgD 成熟B细胞的重要表面标志,五类Ig的特性与功能,t课件,19,Ig生物学作用(功能),V区的作用:特异性结合抗原, 对细菌、毒素、病毒等的中和作用。 C区的作用: 1.激活补体系统:IgG1-3、IgM通过经典途径活化补体。 凝聚的IgA、IgG4通过旁路途径激活补体。 2. 结合Fc受体: (1)IgE
10、与肥大细胞、嗜碱性粒细胞的FcR结合,引起型超敏反应。 (2)IgG与巨噬细胞、单核细胞、中性粒细胞、NK细胞的FcR结合,介导调理作用和 ADCC作用。 3.通过胎盘和黏膜:IgG借助胎盘滋养层细胞表面的FcR穿过胎盘,是婴儿获得天然被动免疫的主要原因。 4.免疫调节作用,t课件,20,多克隆抗体和单克隆抗体,单克隆抗体(monoclonal Ab,,mAb) 由单一B细胞克隆产生的只针对抗原中某一特定表位(抗原决定基)的高度均一性抗体。 特点:性质纯、效价高、特异性强,基本无交叉反应。,t课件,21,第5章 补体 知识要点,补体 (Complement)的概念 是由存在于人和动物正常血清、
11、组织液和细胞膜表面的一组由生物大分子组成的连续而分级的激活反应系统。该系统对热敏感,具有酶活性,一旦激活,可介导一系列重要的生物反应。,t课件,22,补体三种激活途径的比较,t课件,23,补体的生物学功能,溶菌、溶细胞及溶解病毒作用:有激活物(主要是Ab)存在的情况下,补体激活产生MAC,形成穿膜的亲水性通道,最终导致细胞崩解。调理作用:C3b或C4b、iC3b附着于细菌或其它颗粒表面,再通过这些补体片段与吞噬细胞表面的补体受体CR1或CR3、CR4结合,促进吞噬细胞吞噬细菌。免疫黏附作用:免疫复合物激活补体之后,可通过C3b而黏附到表面有C3b受体的红细胞,血小板等上。形成较大的聚合物,可能
12、有助于被吞噬清除。炎症介质作用: 1、过敏毒性作用:C3a、C5a能使肥大细胞或嗜碱性粒细胞释放炎症介质。 2、趋化作用:C5a对中性粒细胞有强的趋化作用。,t课件,24,第6章 细胞因子 知识要点,细胞因子(cytokine,CK) :由免疫原、丝裂原或其他因子刺激细胞产生的低分子量可溶性蛋白质。具有调节免疫应答,促进造血,以及刺激细胞活化、增殖和分化等功能。,t课件,25,细胞因子的生物学活性1、介导和调节固有免疫应答2、介导和调节适应性免疫应答3、刺激造血细胞增殖和分化4、诱导细胞凋亡,直接杀伤靶细胞5、促进创伤的修复6、参与炎症反应,t课件,26,第7章 白细胞分化抗原和黏附分子 知识
13、要点,白细胞分化抗原(leukocyte differentiation antigen,LDA): 是指造血干细胞在分化成熟为不同谱系、各个谱系分化的不同阶段,以及成熟细胞活化过程中,出现或消失的细胞表面分子。,t课件,27,CD的概念(cluster of differentiation) 应用以单克隆抗体鉴定为主的方法,将来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同一分化抗原归为同一个分化群,称CD。人CD的编号已从CD1命名至CD350,可大致划分为14个组(2005年)。,t课件,28,黏附分子的概念: 是众多介导细胞间或细胞与细胞外基质间相互接触和结合分子的统称。,t课件,29,抗原性,第
14、8章 MHC及其编码的分子,t课件,30,第8章 MHC及其编码的分子,主要组织相容性复合体(Major Histocompatibility Complex, MHC):是指某一染色体上的一组紧密连锁的基因群, 它们所编码的抗原(主要组织相容性抗原),决定着机体的组织相容性,且与免疫应答和免疫调节有关。,HLA复合体编码HLA抗原H-2复合体 编码H-2抗原,t课件,31,HLA基因位于人第6染色体短臂,其特点之一是多基因性,即组成HLA复合体的基因数量和结构具有多样性。按照HLA基因座的定位和特点分为:、类基因,人HLA复合体基因组成及定位,t课件,32,经典I类基因:HLA-A、B、C
15、经典类基因:HLA-DP、 HLA-DQ、HLA-DR其它免疫功能相关基因:非经典的和类基因以及类基因,t课件,33,MHC的遗传学特点,MHC多态性:复等位基因共显性表达单元型遗传连锁不平衡,t课件,34,MHC分子的分布:MHC-I类分子: 广泛分布。分布于所有有核细胞(包括血小板、网织红细胞)表面。 MHC-类分子:局限分布。表达于专职抗原提呈细胞表面,如B细胞、巨噬细胞、树突状细胞;以及胸腺上皮细胞和活化的T细胞等表面。,t课件,35,MHC-类分子及其编码基因结构示意图,t课件,36,MHC-类分子及其编码基因结构示意图,t课件,37,1. HLA-类分子结构与相应的功能 由链和2微
16、球蛋白组成,分4个区: 肽结合区: 由链的1、2二个功能区组成,是抗原肽结合部位,呈深槽状,可容纳810个氨基酸残基组成的短肽。,t课件,38,Ig样区:由3功能区和2m组成,3 区是T细胞CD8分子识别部位跨膜区: 含疏水性氨基酸,为固定分子。胞浆区: 传递细胞内外信息。,t课件,39,2. HLA- 类分子结构与相应的功能 、两条多肽链组成,分为4个区: 多肽结合区:1与l区组成呈沟槽状,是抗原肽结合部位可容纳1317个氨基酸残基。,t课件,40,Ig样区:由2区与2区组成,2 区是T细胞CD4分子识别部位 跨膜区:含疏水性氨基酸,有固定 作用。 胞浆区:传递细胞内外的信息。,t课件,41
17、,MHC分子的功能,参与APC对抗原的加工和提呈参与T细胞限制性识别:参与细胞在胸腺的发育引起异种或同种异体移植排斥反应参与调节NK细胞活性参与对免疫应答的遗传控制(HLA-B27与强直性脊柱炎),t课件,42,第9-10章 淋巴细胞,t课件,43,T细胞与抗原提呈细胞间的主要辅助分子,B7,LFA-2,APC细胞,T细胞,t课件,44,T细胞的表面分子,TCR-CD3分化抗原:CD2、CD3、 CD4 /CD8、CD28、CTLA-4、CD40L病毒受体:CD4MHC分子:MHC-、MHC-分子(活化后表达)细胞因子受体:IL-2R、IL-4R、IL-6R等丝裂原受体:PHA、ConA受体等
18、,t课件,45,T细胞亚群,t课件,46,t课件,47,B细胞的分化发育,t课件,48,B细胞表面标志,BCR:与Ig/Ig形成复合物。 B细胞特征性表面标志,是B细胞特异性识别抗原表位的分子基础;组成:因B细胞发育阶段而异:未成熟B细胞:mIgM;成 熟 B 细 胞:mIgM、mIgD;,t课件,49,CD分子:CD19、CD21、CD81、 CD80/CD86(B7-1/B7-2)、CD40丝裂原受体:LPS受体、 SPA受体等细胞因子受体:IL-4R、IL-5R等。补体受体:CR1、CR2 (CD21 )等。Fc受体:FcR MHC I /MHC 分子,t课件,50,B细胞亚群及功能,t
19、课件,51,抗原性,第11章 抗原提呈细胞及抗原提呈,t课件,52,抗原提呈细胞 (antigen-presenting cell,APC),表达MHC和协同刺激分子,能够摄取、加工、处理抗原,并把抗原肽提呈给T细胞的一类特化的细胞群。,t课件,53,抗原提呈细胞的分类,t课件,54,吞噬细胞的吞噬杀伤过程示意图,t课件,55,外源性抗原的加工及提呈过程,t课件,56,内源性抗原的加工及提呈过程,t课件,57,抗原加工:蛋白质抗原在细胞内被降解成能与MHC分子结合的抗原肽的过程。抗原提呈:MHC分子与抗原肽结合,将其展示于细胞表面供T细胞识别的过程。内源性抗原:细胞内产生的蛋白质抗原,包括自身
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