疫学基础理论.ppt

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1、第二篇 免疫学基础第八章 免疫学基础理论,免疫学发展简史,（一）免疫学的诞生 免疫学是在人类与传染病斗争的过程中发展起来的。人们在长期实践中看到有很多流行性疾病，如麻疹、天花等，患病康复后很少第二次感染。免疫学于18世纪末开始，至今经历了三个发展阶段：,免疫学形成阶段（16世纪18世纪末）,16世纪（明朝）中国医生首先实践用人痘痂皮接种青少年预防天花18世纪传到亚洲、欧洲各国18世纪末，英国医生Jenner首次发明牛痘预防天花。免疫学诞生Vaccination（种痘）定为人计划“免疫接种”,Edward Jenner(1749-1822年)，13岁在Sodbury学医8年，1792年荣获医学博

2、士学位。1796年5月14日他从挤奶女工接触牛痘而不生天花这一现象得到了启发，把牛痘的脓泡液接种于健康的男孩，待反应消退之后再用同样方法接种天花，男孩不再发病。1798年他发表了开创新纪元的牛痘疫苗的报告。这一发现当时被称为Jenner牛痘疫苗接种，是人们与天花奋斗长达200年之久的最重要的武器。1980年5月8日在日内瓦召开的第33届世界卫生大会(WHA)上宣布全球消灭天花。在免疫科学真正确立之前，Jenner的贡献是巨大的，所以人们通常把免疫学的起源归功于他。,免疫学实验研究阶段（19世纪末20世纪中）,实验室发明人工培育疫苗Pasteur（法）微生物学、免疫学创始人1880年 鸡霍乱（巴

3、氏杆菌）弱毒菌苗1882年 狂犬病病毒弱毒疫苗,Louis Pasteur 巴斯德(1822-1895年)是一位法国化学家、微生物学家和免疫学家。1880年他发现鸡霍乱杆菌的陈旧培养物能预防鸡霍乱的感染，首先创造了减毒疫苗。为了纪念一个世纪前Jenner的功勋，他将这种方法称之为预防接种（vaccination），并将这种制剂称之为疫苗（vaccine）,相继他又创造了炭疽杆菌减毒疫苗，狂犬病的减毒疫苗，兴起了主动免疫的方法（active immunization）。,疫苗免疫机理研究细胞免疫学说与体液免疫学说的争论 细胞免疫学说（1890）Metchnikoff（俄1883）首次发现吞噬细胞

4、的吞噬作用体液免疫学说（1897）Behring(德1890)、北里（日本）首次发现白喉抗毒素（血清抗体）1891年首次用抗毒素血清治好白喉病人抗体、抗原概念、血清学试验形成Erlich（德 1897）提出“体液免疫学说”,Elie Metchnikoff（俄，1846-1916）细胞免疫的倡导者，他在研究游走细胞即海星幼虫细胞的游走作用时，发现能吞噬外来的异物，并观察到水蚤的血液细胞能杀灭霉菌孢子，后来在兔及人体中用各种细胞进行实验，也发现白细胞有吞噬各种细菌的作用，因此认为机体的免疫机制，主要就是以增强了吞噬功能的白细胞所发挥的吞噬作用，即细胞学说。1908年他与Paul Ehrlich以

5、关于抗体形成的侧链学说共获1908年的诺贝尔生理和医学奖。,Emil von Behring（德，1854-1917）和 北里柴三郎(日，Kitasato)用白喉脱毒外毒素注射动物（马），在动物血清中发现了一种能中和白喉外毒素的物质，称为抗毒素。以抗毒素对白喉患者进行治疗，发现此种中和毒素的能力能被动地转移给正常动物，使后者获得抗白喉毒素的免疫力，因此称这种方法为人工被动免疫法。此后很多人从免疫动物或传染病病人血清中发现了多种能和微生物或其产物发生结合反应的物质，通称为抗体，而引起抗体产生的物质称为抗原。抗原和抗体因能发生特异性结合，为诊断传染病建立了血清学诊断方法。此二人在1901年共同获得

6、诺贝尔生理和医学奖。,现代细胞、分子免疫学研究发展阶段（20世纪中期以来）,免疫概念从传统概念发展为现代概念传统概念防御感染；有利现代概念识别排除抗原；既有利也有不利现代免疫学完全从微生物学中独立出来理论和技术在细胞和分子水平上飞跃发展免疫学研究中有20多位学者的成果获诺贝尔奖,（三）免疫学分支学科,基础免疫学 免疫学 免疫遗传学 细胞、分子免疫学 分子免疫学 免疫学原理 免疫生物学 免疫生理学 免疫病理学 免疫药理学 应用免疫学 医学免疫学 临床免疫学 移植免疫学 血液免疫学 肿瘤免疫学 繁殖免疫学 兽医免疫学 家禽免疫学,（四）兽医（应用）免疫学,理论：免疫系统、抗原、免疫应答、抗感染免疫

7、、变态反应、常用免疫学检测技术、免疫学在兽医学中的应用。特点：较抽象、系统性强、循序渐进。实验：目前最常用的6项实验（分4次做）目的：为动物传染病的免疫预防、诊断治疗打基础，是重要的专业基础课。,第一节免疫的概念、功能、类型一.免疫定义与基本特性 定义：免疫是指机体识别和清除非自身的大分子物质，从而保持机体内外环境平衡的生理学反应 特性：识别自身与非自身特异性免疫记忆,二、免疫基本功能,1）抵抗感染功能（免疫防御）2）自身稳定功能（免疫稳定）3）免疫监视作用(及时排除突变细胞),三、免疫的类型,（一）非特异性免疫防御与特异性免疫 1 非特异性免疫防御 非特异性免疫防御是机体在长期的种系发育与进

8、化过程中逐渐建立起来的一系列防卫机能，对所有病原微生物都有防御作用，没有特殊的选择性。它受遗传控制，在个体一出生就具有。又称天然免疫（先天免疫）.,2 特异性免疫 特异性免疫是个体在生活过程中通过隐性感染或预防接种等方式，使抗原与免疫系统的细胞相接触后而获得的防卫机能。指机体针对某一种或某一类微生物或其产物所产生的特异性抵抗力。又称后天获得性免疫。,（二）自动免疫与被动免疫,1 自动免疫 指动物直接受病原微生物及其产物作用后，由动物机体产生免疫。（1）天然自动免疫：自然感染。（2）人工自动免疫：用人工方法注射抗原（菌苗、疫苗、类毒素）。,2 被动免疫 指依靠已经免疫的其他机体输给的抗体而获得的

9、免疫。（1）天然被动免疫：母源抗体。（2）人工被动免疫：用人工方法注射抗体（抗毒素、抗血清）而产生对病原体的抵抗力；,（三）细胞免疫与体液免疫,细胞免疫是指致敏淋巴细胞与其相应抗原作用所产生的特异性免疫。体液免疫是抗体的免疫作用。,第二节 非特异性免疫防御,一、机体非特异性免疫防御的主要因素,(一）生理屏障作用1、皮肤黏膜的体表屏障第一道防线（1）机械阻挡作用：健康的皮肤黏膜、鼻毛、呼吸道和消化道定向运动的纤毛等，都能阻挡或排除微生物。（2）分泌抑菌杀菌物质：皮肤汗腺分泌的乳酸、皮脂腺分泌的不饱和脂肪酸、胃酸等都有杀菌作用。,（3）正常菌群的拮抗作用：正常菌群一般情况下不致病，而且对病原微生物

10、有一定的拮抗作用。如口腔中的唾液链球菌产生的过氧化氢，能抑制脑膜炎双球菌；肠道乳酸菌产生的细菌素和酸性物质，能抑制致病性大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等病原菌的生长。同时，它们还可以刺激机体产生自然抗体，对一定病原菌有抑制作用。体表屏障对大多数病原微生物有一定的阻挡作用，但少数病原微生物如羊布氏杆菌和钩端螺旋体等，可突破此屏障，侵入机体引起感染。,2、淋巴结的内部屏障第二道防线 病原微生物突破机体的防御屏障，进入机体后，它们将随着组织液及淋巴液到达淋巴结，淋巴结内的树突状细胞可将其捕获固定，继而被吞噬细胞吞噬消灭，阻止它们向组织深部扩散蔓延。,3 血脑、血胎的深部屏障第三道防线（1）血脑屏障：由脑内

11、的毛细血管壁及包于其外的神经胶质细胞构成，有阻止病原微生物和毒素等侵入脑组织的作用。（2）血胎屏障：是由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜组成。正常情况下，它不妨碍母子间的物质交换，但可阻止某些药物、病原微生物、毒素等通过血胎屏障，进入胎儿体内，从而保证了胎儿在子宫内的正常发育。,血脑屏障,（二）非特异性细胞的吞噬作用1 吞噬细胞的种类（1）大吞噬细胞：包括游走及固定类型的巨噬细胞和血液及淋巴管中的单核细胞，即单核-巨噬细胞系统。（2）小吞噬细胞：即血液中的嗜中性粒细胞和嗜酸性粒细胞。,2 吞噬过程 当病原微生物或异物进入体内时，吞噬细胞受趋化因子作用，向抗原处聚集，并通过吞噬或吞饮方式将病原微

12、生物或异物摄入细胞内（对细菌等较大异物，直接伸出伪足将其吞入细胞内，形成吞噬体。对病毒等较小的异物，则胞膜内陷，闭合形成吞饮小体）。然后吞噬体或吞饮小体向胞浆内的溶酶体靠近，形成吞噬溶酶体。溶酶体内的溶菌酶、过氧化氢酶等能直接杀死细菌，而水解蛋白酶等将其进一步消化分解，最后将不能消化的残渣排出细胞外。,吞 噬 过 程,3 吞噬结果（1）完全吞噬：大多数细菌被吞噬细胞吞噬后，可被完全彻底的消化或杀灭。（2）不完全吞噬：一些病毒和兼性细胞内寄生菌（如结核杆菌、布氏杆菌等），虽可被吞噬，但却不能被杀灭，称为不完全吞噬。这种吞噬对微生物起了一定的保护和扩散作用，从而降低了药物及体液杀菌因素的杀菌作用。

13、,（三）正常体液因子的非特异性免疫作用 在健康动物的血液、组织液、淋巴液中，含有非特异性免疫作用的多种物质，如补体、溶菌酶、干扰素等。这些物质可直接或间接杀灭或裂解病原体，其作用无选择性。当它们与特异性抗体、吞噬细胞等其他防护因子配合时，能发挥较大的免疫防护作用。,1 补体系统 补体是正常人和动物血清中含有的非特异性杀菌物质。是一组具有酶原活性的血清球蛋白，可被抗原抗体复合物或其他因素激活的酶系统，故称为补体系统。（1）组成和性质：约占血清球蛋白总量的10%，约有30种蛋白质组成。性质不稳定，对温度敏感，56 30min丧失活性。含量相对稳定。（2)补体系统的作用：参与非特异及特异性免疫反应，

14、但在I、II型变态反应及自身免疫病中，也可损伤组织。,2 溶菌酶 广泛存在于分泌液、组织液及白细胞中，尤其是在乳汁、唾液及吞噬细胞溶酶体颗粒中含量较多。是一种低分子不耐热的碱性蛋白质，能水解G+细胞壁中黏肽的糖苷键，破坏细胞壁，水分进入，最后细菌崩解。G-细胞壁黏肽外面还有一层脂多糖和脂蛋白，因而不受溶菌酶影响。目前已从新鲜鸡蛋清中提取此酶，在医药上作为抗菌剂。,溶 菌 酶 作 用,3 干扰素 干扰素是由干扰素诱导剂作用于活细胞后，由细胞产生的一种低分子糖蛋白，能抑制多种病毒的生长和繁殖。,1 干扰素的生物学活性(1)抑制病毒复制；抗病毒作用无特异性，是广谱抗病毒物质,，但其保护作用具有种属特

15、异性。(2)抑制癌细胞分裂。(3)活化单核巨噬细胞。2 作用机制 本身对病毒无灭活作用,主要作用于正常细胞使其产生一种抗病毒蛋白,这种蛋白可干扰病毒mRNA的翻译,从而抑制了新病毒的合成。3 应用,（四）炎症反应 当病原微生物侵入机体皮下或黏膜下层时，局部经常出现炎症反应。炎症过程能减缓和阻止病原微生物向机体其他部位的扩散。因为各种类型的吞噬细胞向炎症部位聚集，使体液防御因素大量聚积，其他组织细胞死亡崩解后，释放出各种白细胞素、吞噬素、溶菌酶等，所有这些物质，对机体抵御传染都是有益的。,（五）机体组织的不感受性 指某些机体组织生来就对病原微生物或其毒性产物缺乏感受性，这种不感受性并非因为病原微

16、生物在机体内丧失了致病力，也不是由于抗体和吞噬细胞的作用造成的，而是动物组织对该种病原微生物或其毒性产物没有反应的缘故。如给龟皮下注射破伤风毒素后，不发生任何症状，但经过几个月后，取其血液注射入小白鼠体内，可使小白鼠发生破伤风而死亡。,二、影响非特异性免疫因素,1、遗传因素:动物种属差异2、年龄因素:小鹅瘟,IBD,仔猪黄白痢等3、环境及应激因素:气候,温度,湿度和创伤等.,第三节 特异性免疫,一、免疫系统 机体内参与对抗原的免疫应答，执行免疫功能的一系列器官、细胞和分子。,（一）中枢免疫器官免疫细胞发生、分化与成熟场所,1.骨髓:位于骨髓腔,分为红髓和黄髓.功能:骨髓源生各种淋巴细胞、巨噬细

17、胞和血细胞;是B细胞成熟的场所;是发生再次体液免疫应答的主要部位.2.胸腺 功能:诱导淋巴干细胞成熟为T细胞。3.禽法氏囊 功能:诱导淋巴干细胞成熟为B细胞。,二、免疫器官,（二）外周免疫器官免疫细胞定居增殖及对抗原进行免疫应答的场所,1.淋巴结:包括皮质区,副皮质区和髓质区 功能:1 T细胞和B细胞定居的场所,其中B细胞约25%,T细胞约75%;2 免疫应答发生的场所;3 清除抗原性异物.,2.脾脏白髓：发生免疫应答 淋巴鞘由密集的T细胞构成 脾小结为B细胞区.红髓：贮存红细胞，捕获抗原和生成红细胞作用：血液滤过作用；产生免疫应答的场所；C T细胞和B细胞定居的场所,3.禽哈德氏腺,分布T细

18、胞、B细胞鸡新城疫系苗滴眼免疫起重要作用,（三）膜免疫系统呼吸道消化道泌尿生殖道腺体分泌管作用：接受粘膜表面侵入抗原的免疫应答，大量产生分泌性抗体IgA，分布在粘膜表面起粘膜免疫保护。,粘膜下免疫细胞（T、B、M、DC）,猪免疫器官示意图,鸡免疫器官示意图,三、免疫细胞 凡参与免疫应答的细胞统称为免疫细胞。包括T细胞、B细胞、K细胞、NK细胞、粒细胞和单核巨噬细胞系统的细胞等。在免疫细胞中，受抗原刺激后，能特异性地识别抗原决定簇，并能通过分化增值，发生特异性免疫应答，产生抗体或淋巴因子的细胞称为免疫活性细胞。主要指T细胞和B细胞两大群，分别参与细胞免疫和体液免疫反应,（一）T淋巴细胞和B淋巴细

19、胞1 T细胞（1）来源：骨髓的多能干细胞，干细胞进入胸腺后，在胸腺素的诱导和作用下，分化增殖成为具有免疫活性的小淋巴细胞。（2）电镜下形态：表面光滑,微绒毛少,吸附能力弱（3）生活期：较长(数月至数年)（4）表面标志：Thy-1抗原,Lyt抗原,T细胞和红细胞受体（5）检测方法：E玫瑰花环试验,（6）T细胞亚群：A 杀伤性T细胞（Tk)：能直接破坏特意行抗原或携带特异性抗原的靶细胞；B 辅助性T细胞（Th)：辅助T细胞和B细胞识别抗原，产生免疫应答；C 抑制性t细胞（Ts)：对B细胞的分化和杀伤性T细胞的功能起抑制作用，从而调节和控制免疫反应；D 效应性T细胞（TE)：能释放淋巴因子；E 记忆

20、T细胞（TM）：记忆抗原刺激作用。,2.B细胞,（1）来源：骨髓多能干细胞分化而来（2）电镜下形态：表面凹凸不平,微绒毛发达,吸附能力强（3）生活期：寿命短(3d左右),少数长寿的记忆细胞（4）表面标志：抗原受体;补体c3b受体和抗体Fc受体（5）检测方法：EA玫瑰花环试验（6）分类：B1和B2,（二）其他免疫细胞1 K细胞 是对靶细胞具有杀伤作用的一类淋巴细胞，故也叫杀伤细胞。它从骨髓干细胞直接衍化而来。其对靶细胞的杀伤作用必须通过特异性抗体作中介。因此，这种作用被称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）,2 NK淋巴细胞 是一类杀伤靶细胞既不需特异性抗体参与，也不需抗原预先致敏的淋巴

21、细胞，故称自然杀伤细胞。,单核吞噬细胞的发育与分布,（三）单核-吞噬细胞系统,1.单核吞噬细胞特征 膜受体：Fc受体、C3b受体 2.单核吞噬细胞的功能（1）分泌功能：分泌近百种活性物质（2）吞噬消化功能monocyte Ia M,第三节 抗原与抗体,一、抗原 能够刺激机体产生免疫应答，并且能与免疫应答产物(抗体或免疫效应细胞)特异性结合的物质。,（一）抗原的两种基本特性：1免疫原性 指抗原分子能够刺激机体产生免疫应答(产生特异性抗体及免疫效应细胞)的性质。2反应原性 指抗原分子与免疫应答产物(抗体或免疫效应细胞)发生特异性结合的性质。,完全抗原:同时具有免疫原性和反应原性的物质。如大多数蛋白

22、质、细菌、病毒、细菌外毒素、动物免疫血清等。半抗原:只有反应原性而没有免疫原性的物质，与蛋白质载体结合时，能刺激机体产生抗体。简单半抗原：与抗体结合后不出现沉淀反应，但可用沉淀抑制反应显现。如酒石酸、甲苯酸等低分子化合物。复合半抗原：与抗体结合即可出现可见沉淀物。,（二）构成完全抗原的基本条件1异物性 亲缘关系越远的物质，免疫原性越强；自身物质可以形成“天然免疫耐受”.自身抗原：（1）自身物质结构、成分改变后成为“自身抗原”;（2）机体免疫识别功能紊乱;（3）自身也有一些“隐蔽抗原”眼球晶状体蛋白、精子蛋白、甲状腺蛋白等.,2大分子胶体性（1）通常相对分子量在10000以上，分子量越大、颗粒越

23、大，表面抗原决定簇就越多，化学结构也愈稳定；（2）大分子的胶状物质，不易被机体破坏或排除，在体内存留时间较长，有利于持续刺激机体产生特异性免疫。,3化学组成、结构复杂 明胶蛋白分子量10万Da，但免疫原性差因是直链AA组成。胰岛素只有5734Da，但免疫原性好因组成、结构复杂。凡含有苯环、杂环AA和糖的蛋白，结构都较复杂，免疫原性好。,（三）抗原的特异性,一种抗原物质只能刺激机体产生相应的抗体，这种抗原只能与相应的抗体结合发生反应，称为抗原的特异性，或称专一性、针对性。抗原的特异性是由抗原分子表面具有免疫活性的化学基团所决定的。这些基团称为抗原决定簇。抗原决定簇是抗原与抗体结合的部位，每个抗原

24、分子的决定簇数量不等：分子量大，决定簇多；分子量小，决定簇少。抗原的结合价：能与抗体分子结合的功能性决定簇数目。,（四）抗原分类 分类依据 抗原类型 抗原举例 抗原性质-完全抗原 各种病原微生物-不完全抗原（半）药物、激素 抗原来源-外源性抗原 自体外进入的微生物,疫苗等 内源性抗原 肿瘤细胞内合成的肿瘤抗原 对Th-TD Ag 所有病原微生物等天然抗原 依赖性-TI Ag 少数细菌多糖,兽医学中重要的天然抗原 各种微生物各有不同的抗原成分，各有抗原特异性 同种微生物、不同株抗原成分也有差别，分为不同血清型,（一）细菌抗原 肠道杆菌：菌体(O)Ag:脂多糖、类脂、蛋白质所组成的复合物,耐热鞭毛

25、(H)Ag:蛋白质,抗原性强，不耐热 表面Ag:-荚膜Ag:多糖多肽,耐热-菌毛Ag:蛋白质,不耐热 毒素Ag:-外毒素(蛋白,免疫原性强,不耐热,0.3-0.4%甲醛处理可脱毒制成类毒素)-内毒素(脂多糖，免疫原性弱,耐热,不能制成类毒素),（二）病毒抗原无囊膜病毒抗原成分主要是壳粒蛋白有囊膜病毒抗原成分主要是囊膜粒(纤突)蛋白有的只有一个血清型(猪瘟病毒)有的有多种血清型(流感病毒),（五）佐剂 定义:增强抗原免疫原性的物质 佐剂在人工免疫中所以能得到广泛的应用，除能使弱抗原性物质增强抗原性外，还在于：,（1）可以用最小的抗原量，最少的接种次数，使在血清中或黏膜表面维持足够的抗体浓度，获得

26、持久的预防接种效果；（2）在制备抗血清时，加佐剂免疫接种，可增加抗原所激发的抗体应答，达到产生大量特异性抗体的目的；（3）增强对肿瘤细胞或细胞内病原体感染细胞的有效免疫应答，以达到治疗的目的，同时增强吞噬细胞的非特异杀伤功能和特异性细胞免疫的刺激作用等。,常用的佐剂（1）不溶性铝盐类胶体佐剂 这一类在生物制品上应用广泛的有氢氧化铝胶、明矾和磷酸三钙等。由于蛋白质抗原与此类佐剂混合后成为凝胶状态，可较长期存留在体内，持续性的释放抗原而起刺激作用。,氢氧化铝胶：常用20铝胶生理盐水。明矾：为一种无色结晶状物质，溶于水。有钾明矾和铵明矾两种。作为佐剂主要是钾明矾。如破伤风明矾沉淀类毒素、气肿疽明矾苗

27、等。磷酸三钙：于疫苗中加氯化钙和磷酸氢二钠，使在疫苗中化合成磷酸三钙，吸附抗原后沉淀，所制的疫苗效力与加铝胶佐剂相近。,（2）油水乳佐剂 此类佐剂有弗氏佐剂，即乳化的水油佐剂。由美籍匈牙利细菌学家Freund氏（19261935）研究成功。首先在试验动物体内证实了佐剂的活性，在许多免疫试验中，证明提高免疫力很显著。乳剂是将一种溶液或干粉分解成细小的微粒，混悬于另一不相溶的液体中所制成的分散体系。,（3）天然物质：蜂胶和一些真菌等。蜂胶具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、消炎和增强机体免疫功能等作用，同时具有广泛的生物活性和药理作用了。它能保持抗原特性，增强巨噬细胞的吞噬能力，促进抗体的产生，提高机体的特

28、异性和非特异性免疫力。,二、抗 体（一）免疫球蛋白与抗体 免疫球蛋白（Ig）：指存在于人和动物血液（血清）、组织液及其他分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白。五类：IgE IgD IgM IgA IgG 抗体是机体免疫活性细胞（B淋巴细胞）受抗原刺激后，在血清和体液中出现的一种能与相应抗原发生特异性反应的免疫球蛋白。,(二)免疫球蛋白的结构 基本结构 A.重链（heavy chain，H）2条 轻链（light chain，L）2条 B.可变区（variable region,V区）恒定区（constant region,C区）C.铰链区（hinge region）,Ig的基本结构,五类Ig的主

29、要特性,（三）免疫球蛋白的类型及特点,1.IgG 是血清中的主要Ig，含量最高，约占血清中Ig总量的75。是唯一能通过胎盘的抗体（人和兔可以；猪、牛、马、羊不能通过）。IgG有抗菌和抗病毒作用，抗毒素亦主要为IgG，能中和毒素使其失去活性，在体液免疫中最为重要。IgG与抗原结合出现沉淀反应、凝集反应、补体结合反应和中和反应。,2.IgA 有血清型IgA和分泌型IgA之分。血清中主要是单体，少数双体（9s）或三体（11s）IgA。占血清总量的1020。在唾液、泪液、初乳、鼻和支气管分泌液、胃肠液、尿液、汗液等分泌液中的IgA常称为分泌型IgA，其主要是双体，由J链连接。它在保护肠道、呼吸道、泌尿

30、生殖道和眼睛抵抗微生物入侵方面起着关键作用。IgA不能结合补体，但能凝集颗粒性抗原和中和病毒。,3.IgM 由J链及二硫键连接成五聚体，分子量最大(900 000，19s，)的Ig，又称巨球蛋白，仅存在于血流中，是动物机体初次免疫应答产生最早的免疫球蛋白，也是一种高效能抗体。机体受病原感染后，IgM与补体结合，溶解病原体。它具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、中和毒素等多种功能，也参与II型、III型变态反应。,4.IgD 基本结构与IgG相似，有一个单体结构，主要是作成熟B细胞上的抗原特异性受体。在血清中含量极低，很少分泌，已经证实人、猪、鸡和一些实验动物有分泌性IgD存在，但极不稳定，容易降解。其功

31、能目前了解不多。,5.IgE 以单体形式存在，在血液里含量最低，由于其有独特的Fc片段，能结合肥大细胞和嗜碱性粒细胞，与抗原一起介导这些细胞释放多种生物活性物质，从而参与I型变态反应。在抗蠕虫感染中，也是一种重要的体液免疫因素。,（四）抗体的双重性,抗体是免疫球蛋白，但就其对异种动物来说又是很好的抗原。它既是抗体又是抗原，即所谓双重性。用提纯的鸡IgG免疫异种动物羊，就可产生羊抗鸡IgG抗体称为抗抗体。抗抗体在免疫标记技术实践中有重要意义。,（五）抗体的功能,1.与特异性抗原结合 一种抗体只能与其相应的抗原呈特异性结合，这就是抗体与其他免疫球蛋白和血清中正常球蛋白的根本区别。2.激活补体 抗体

32、只有和抗原结合后，才具有激活补体的作用。激活补体引起了靶细胞的一系列反应，导致细胞溶解或死亡。,3.组织结合 具有与组织结合的Ig只有IgE。IgE能同肥大细胞、嗜碱性粒细胞等靶细胞通过Fc段结合。当特异抗原再次进入机体后，结合在肥大细胞的IgE与抗原形成复合物，促使肥大细胞脱颗粒，释放组织胺等生物活性物质，引起I型变态反应。,4.调理吞噬作用 抗体能促进细菌颗粒抗原被吞噬细胞吞噬。5.抗体依赖细胞介导的细胞毒作用 靶细胞与IgG的Fab端结合，然后IgG的Fc端与杀伤细胞表面的Fc受体结合，形成靶细胞IgG杀伤细胞大的复合物，这时杀伤细胞可使靶细胞内的成分漏出，裂解而死亡，称为ADCC。,三

33、、机体的免疫应答 免疫应答是指动物机体免疫系统受到抗原刺激后，免疫细胞对抗原分子的识别并产生一系列复杂的免疫连锁反应和表现出一定的生物学效应的过程。,（一）免疫应答的基本过程,识别阶段 反应阶段 效应阶段1.致敏阶段 又称感应阶段，是摄取和识别抗原阶段。2.反应阶段 反应阶段是T细胞或B细胞受抗原刺激后活化、增殖、分化的阶段。3.效应阶段 效应阶段是致敏T细胞或浆细胞分泌的抗体发挥免疫效应的阶段。,(二)体液免疫的概念,抗原进入机体后，经过加工处理，刺激B细胞，B细胞转化为浆母细胞，前浆细胞，再增殖发育成浆细胞。浆细胞针对抗原的特性，合成及分泌特异的免疫球蛋白，不断排出细胞外，分布于体液中，发

34、挥特异性的体液免疫作用。,1.抗体产生的一般规律,主要有两条规律：第一：对同一种抗原初次免疫应答与再次免疫应答产生免疫球蛋白的速度、数量和持续时间不同。即初次产生缓慢，滴度较低，持续时间较短；再次产生的速度快，滴度高，持续时间长。这是在体内存留免疫记忆细胞，当再次受到抗原刺激时，免疫细胞迅速反应，加快分化增殖，迅速产生抗体。,第二：免疫球蛋白产生的顺序。当抗原刺激机体后可以产生多种Ig。其出现的顺序一般是IgM最早，但消失也快，在血液中只维持数周至数月。IgG的出现稍迟于IgM，当IgM接近消失时，IgG方达高峰阶段，并维持较长时间，甚至达到数年之久。IgA出现最晚，常在IgM和IgG出现后2

35、周至12月才能在血液中查出，但维持时间较长。这一现象在免疫学上叫IgMIgGIgA顺序律。在检验工作中，可通过对IgM的检出，达到早期诊断的目的。,2.影响抗体产生的因素,A.抗原的性质 由于抗原的物理性状、化学结构和毒力的不同，对机体刺激的强度不一样，因此机体产生抗体的速度和持续的时间也就不同。,B.抗原的用量 在一定的限度内，抗体的产量随抗原用量的增加而相应的增加。但抗原量过多，超过了一定的限度，抗体的形成反而受到抑制，这种现象称为“免疫麻痹”。呈现“免疫麻痹”的动物，经过一定时间，待大量抗原被分解清除后，麻痹现象可以解除。所以在进行预防接种时，疫苗的用量必须严格按照规定取用。,C.注射途

36、径 抗原注射途径的不同，抗原在体内停留的时间和接触的组织也不同，因而产生不同的结果。在实践中，接种途径的选择应以能刺激机体产生良好的免疫反应为原则，一般按说明书规定的进行。,D.免疫的次数和间隔时间 一般菌苗需间隔710d，注射23次，类毒素注射2次，间隔6周。但注射弱毒疫苗，由于活微生物可以在局部适当繁殖，能比较长久地在机体内存在，起到加强刺激的作用，一次注射即可达到目的。,E.机体方面 机体的年龄因素（例如新生动物），对于许多抗原的刺激，不形成免疫应答，或者反应比较微弱。其原因可能是免疫系统尚未完全成熟，或受母源抗体的抑制。另外，机体的健康状态、神经系统和营养等也能影响免疫球蛋白的产生。F

37、.佐剂的作用 将佐剂和疫苗同时免疫接种机体，能够非特异的增强抗体反应的强度和延长反应的时间。,（三）母源抗体,来源于母体的抗体称母源抗体。初生幼畜饲喂初乳和乳汁，对增加幼畜的抵抗力，减少疾病的发生，是至关重要的。禽类的抗体可以经卵传给下一代。,1.初乳和乳汁中免疫球蛋白的含量 初乳的主要免疫球蛋白是IgG，占其全部免疫球蛋白6090。母猪在产后泌乳早期的初乳中，IgG占乳中免疫球蛋白总量的80，其次为IgA和IgM。随着泌乳的过程，初乳变为常乳，其所含免疫球蛋白的类别因动物种类而不同。,2.母源抗体在幼畜（禽）体内存留时间及对免疫程序的影响 母源抗体在初生畜（禽）体内的保持时间及依靠母源抗体所

38、获得的免疫保护的持续时间，是制定免疫程序的重要依据。,根据试验：仔猪接种猪丹毒菌苗应以12周龄最合适，过1个月再接种1次，免疫效果最好。总之，一个地区、一个单位对某种动物制定免疫程序时，都应按照实际情况来做：如疫病在本地区的流行情况；疫苗的免疫效能以及母源抗体的滴度加以考虑。如果母畜接种过疫苗，仔猪吮乳后接受了母源抗体，初次免疫应当予以后延；若母畜群没有免疫，则应提早进行预防接种。,（四）细胞免疫,1.细胞免疫的概念 细胞免疫又称细胞介质免疫。T淋巴细胞接受抗原的刺激后，分泌、增殖形成致敏的淋巴细胞或效应细胞；当再次与相同的抗原接触时，合成和释放多种具有免疫效应的物质，直接杀伤或激活其他细胞杀

39、伤破坏抗原或靶细胞，发挥其免疫作用，称为细胞免疫。,T淋巴细胞接受由巨噬细胞传递来的抗原信息之后，成为致敏的T淋巴细胞，一方面，其中杀伤性T细胞（或称细胞毒性T细胞）如TK和K细胞可以直接杀伤靶细胞，这一功能称为细胞毒作用。另一方面致敏淋巴细胞与同种抗原再次接触，能释放多种具有免疫活性的物质，称为淋巴因子。,2.细胞免疫的效应,A.抗胞内菌感染免疫 胞内菌有结核杆菌、布氏杆菌、鼻疽杆菌等；真菌中的胞内菌有念珠菌、球孢子菌等。抗胞内菌感染主要依靠细胞免疫。致敏淋巴细胞释放出一系列淋巴因子和一些效应细胞，杀灭抗原和携带抗原的靶细胞，使机体得到抗感染的能力。,B.抗病毒感染免疫 某些病毒病的免疫主要

40、依靠细胞免疫。被抗原致敏的Tc可特异性识别病毒和病毒感染细胞表面的新抗原，杀死病毒或裂解感染细胞；多种淋巴因子如淋巴毒素因子，可以直接破坏被病毒感染的靶细胞和细胞内的病毒；致敏淋巴细胞也能合成干扰素，抑制病毒的增殖。,C.发生迟发型变态反应 某些淋巴因子作用于机体局部产生炎症应答。反应部位血管通透性增高，巨噬细胞聚集于感染处，机体在消灭病原体的同时，引起局部组织损伤、坏死、溃疡等变态反应。,D.同种异体组织移植排斥反应 由于供体与受体的组织相容性抗原不同而发生反应，供体抗原刺激受体T淋巴细胞产生毒性T细胞，同时释放淋巴毒素等因子，引起移植组织细胞损伤及排斥。,E.抗肿瘤免疫 肿瘤细胞抗原被机体

41、T淋巴细胞识别，产生可直接破坏肿瘤细胞的细胞毒性T细胞。同时释放淋巴因子，也可杀伤破坏肿瘤细胞，同时动员机体免疫器官，监视异常的突变细胞的出现。,3.淋巴因子的种类及其特点,淋巴因子是被激活的淋巴细胞所产生的，除抗体以外的多种免疫活性物质的总称。淋巴因子共十几种，分别引起不同的生物学效应，其理化特点也各不相同。A.趋化因子 包括巨噬细胞趋化因子（MCF）、淋巴细胞趋化因子（LCF）和白细胞趋化因子（NCF）等。能吸引巨噬细胞、白细胞等向有抗原部位移动。,B.移动抑制因子 是一种糖蛋白，耐热，不能透析，可被胰酶和神经胺酸酶破坏。能抑制进入炎症区的巨噬细胞和嗜中性粒细胞的移动，使其停留在炎灶和病原

42、体集聚的部位，并增强其吞噬细胞的吞噬作用。,C.淋巴毒素（LT）亦称细胞毒性因子（CF）系白蛋白。D.皮肤反应因子（SRF）亦称炎性因子（IF），是一种蛋白质。E.促分裂因子（MF）该因子可诱导非致敏淋巴细胞分裂增殖和母细胞化。,F.转移因子(TF)如将致敏动物的白细胞经反复冻融裂解后的抽提物，给未致敏动物注射，具有转移迟发型变态反应的作用，该抽提物称为转移因子。现在国内外已将转移因子广泛应用于治疗细胞内感染及细胞免疫缺陷或功能降低的各种疾病。G.干扰素 经抗原或非特异促分裂因子的刺激而活化的淋巴细胞能产生干扰素，这种干扰素称P型干扰素或免疫干扰素。,第四节 变态反应,一、变态反应的概念 机体

43、再次接触同种抗原刺激时，会引起异常强烈的免疫反应，招致严重组织损伤和机能紊乱，这种异常免疫反应称为变态反应。参与变态反应的抗原称为变应原，变应原有完全抗原及半抗原。变应原可以来自体外的抗原物质（外源性物质），也可是机体自身的改变了的组织细胞成分（内源性物质）。,二、超敏反应分为四型（依发生机制和临床特点）：型超敏反应(过敏反应)型超敏反应(细胞溶解型或细胞毒型)型超敏反应(免疫复合物型或血管炎型)型超敏反应(迟发型超敏反应),（一）型变态反应,1.特点：由IgE介导，肥大细胞和嗜碱性粒细胞参与；发生快，恢复快，一般无组织损伤；有明显的个体差异和遗传背景。,2.参与型超敏反应的成分 A.抗原 呼

44、吸道-花粉、尘螨、霉菌等；消化道-鱼、虾、肉、蛋、牛奶等；皮肤-昆虫的毒素、化学物质等；肌肉、静脉-化学药物及异种动物血清等。B.抗体-IgE抗体,3.型超敏反应的发生机制 A.致敏阶段 抗原 机体 产生IgE 结合于肥大细胞和嗜碱性粒细胞；B.发敏阶段：1.细胞活化释放生物活性介质 2.释放的生物活性介质及其作用 一个抗原分子与两个IgE结合，使抗体交联。激活嗜碱粒细胞、肥大细胞，使细胞脱颗粒，释放出各种具有生物活性的物质，如组织胺、五羟色胺、缓激肽等，同时产生各种生物效应。,4.型超敏反应的常见疾病 A.过敏性休克 a.药物过敏性休克 青霉素(最常见)、普鲁卡因、利多卡因、链霉素、磺胺、有

45、机碘等。b.血清过敏性休克 抗毒素血清，如破伤抗毒素血清和白喉抗毒素血清。,.呼吸道过敏反应 尘土、花粉、霉菌、动物皮屑或呼吸道感染等。如过敏性鼻炎和过敏性哮喘。.消化道过敏反应 鱼、虾、蛋、奶及一些药物。如过敏性胃肠炎。.皮肤过敏反应 多种抗原，或冷热刺激、日光照射、肠内寄生虫感染等。如荨麻疹、湿疹、皮炎、神经血管性水肿。,（二）型超敏反应 由IgG或IgM类抗体与细胞表面的抗原结合，在补体、吞噬细胞及NK细胞等参与下，引起的以细胞裂解死亡为主的病理损伤。,1.型超敏反应发生机制（1）抗原 1.细胞固有抗原：同种异型抗原：如 ABO血型抗原、Rh抗原、HLA和血小板。2.外来抗原或半抗原吸附

46、于细胞表面：如病原微生物抗原和某些化学药物等半抗原。3.异嗜性抗原：如链球菌与人的肾小球基底膜、心肌瓣膜之间的共同抗原。（2）抗体 主要为IgG和IgM类抗体,2.型超敏反应的常见疾病（一）输血反应 ABO血型不符的输血;（二）新生儿溶血症（三）血细胞减少症（四）链球菌感染后肾小球肾炎 注：链球菌感染后肾小球肾炎可由、型超敏反应引起，型占20%左右。,（三）型超敏反应 血液循环中的可溶性抗原与相应的抗体（IgG、IgM类）结合形成可溶性的免疫复合物，在一定条件下沉积于组织，通过激活补体并在血小板、中性粒细胞等其它细胞的参与下，引起组织损伤的过程。,1 发病机制（一）抗原 内源性抗原：如变性Ig

47、G，核抗原；外源性抗原：微生物、寄生虫感染；生物制剂（如抗毒素血清）、药物等。（二）免疫复合物的形成和沉积 抗原刺激机体产生抗体（IgG、IgM）免疫复合物形成,在组织内沉积。（三）免疫复合物沉积后引起组织损伤 血管扩张、渗出；中性粒细胞浸润；出血坏死及血栓为特征的血管炎。,2 型超敏反应的常见疾病(一)局部免疫复合物病 1.Arthus反应 2.人类局部免疫复合物病（二）全身免疫复合物病 1.血清病 抗毒素血清(大量)刺激机体产生抗体,与抗原(局部尚未被完全排除)结合。使局部红肿、全身皮疹、发热、关节肿痛、淋巴结肿大、肾损伤等症状及体征。,2.链球菌感染后肾小球肾炎（免疫复合物型肾炎）溶血性

48、链球菌（可溶性抗原）刺激机体产生抗体形成免疫复合物,沉积于肾小球基底膜、肾小球肾炎。,（四）型变态反应,型变态反应又称为迟发型变态反应。此型反应是细胞免疫引起的，无抗体与补体参入，反应的发生较慢，一般在接触抗原后6h开始出现，2448h达到高峰，然后消退，故称为迟发型变态反应。,机体受变应原刺激后，体内的T型淋巴细胞大量增殖、分化成致敏淋巴细胞。当再次受同种变应原刺激后，细胞的受体与变应原结合，致敏淋巴细胞释放出多种淋巴因子。这些淋巴因子使血管通透性增高，单核巨噬细胞渗出，巨噬细胞聚集于反应部位，引起血管扩张，造成局部充血、水肿、坏死等炎症反应。IV型变态反应包括传染性变态反应、接触性皮炎和某

49、些节肢动物所引起的变态反应。,传染性变态反应是某些细胞内寄生病原菌如布氏杆菌、结核杆菌等引起。患病动物机体受病原菌所致敏，对其相应的变应原具有异常高的反应性。如用该种病原菌裂解后的抽提液给患病动物皮下接种或滴眼，可引起局部炎症等变态反应。在兽医诊断中如检疫牛群中是否感染了结核病，即用结核菌素（OT）给牛体皮内注射或滴眼，观察局部是否发生炎症反应。,超敏反应的特点包括：1.I、II、III型超敏反应发生比较快、可由抗体介导，并通过血清中的抗体被动转移给正常人。I型必须有与肥大细胞及嗜碱细胞和高亲和的IgE参与；II型必须有靶细胞表面抗原结合的IgG、IgM参与；III型必须有IgG或IgM与抗原

50、形成一定大小的免疫复合物，且沉积之后致病；IV型超敏反应是由T细胞介导。,2.补体参与II、III型超敏反应，但必须依赖补体才能致病的只有III型超敏反应。3.同一变应原在不同的个体或同一个体可引起不同型的超敏反应。4.在同一个体，可能同时存在两种或两种以上的超敏反应。5.有时同一疾病也可由不同型超敏反应参与。,第五节 免疫应答的其他问题,一、自身免疫 二、免疫耐受 三、免疫缺陷,一、自身免疫,机体自身的免疫系统对自身的正常组织细胞成分发生免疫反应，称之为自身免疫。由自身免疫造成的组织细胞病理变化，称为自身免疫病。在正常情况下，机体对自身成分有某种程度的免疫反应是生理性的无害的，这是协助机体清