第十章 傳染與免疫 第三節(jié) 特異性免疫

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1、微生物學浙江工業(yè)大學生物技術系裘娟萍裘娟萍 鐘衛(wèi)鴻鐘衛(wèi)鴻 邱樂泉邱樂泉 汪琨汪琨第三節(jié)第三節(jié) 特異性免疫特異性免疫 特異性免疫特異性免疫（specific immunity）也稱也稱獲獲得性免疫得性免疫（acquired immunity）或或適應性免適應性免疫疫（adaptive immunity），），其主要功能是識別非其主要功能是識別非自身和自身抗原物質，并對它產(chǎn)生免疫應答，從自身和自身抗原物質，并對它產(chǎn)生免疫應答，從而保證機體內環(huán)境的穩(wěn)定狀態(tài)。而保證機體內環(huán)境的穩(wěn)定狀態(tài)。特點：特點：記憶性記憶性獲得性獲得性高度特異性高度特異性自自動動免免疫疫被被動動免免疫疫自自然然的的顯性或隱性感染經(jīng)

2、胎盤或乳汁由母體傳遞給嬰兒人人工工的的接種疫苗輸入免疫細胞、抗血清或其它制劑免疫系統(tǒng)免疫系統(tǒng)（獲得性免疫的物質基礎）（獲得性免疫的物質基礎）免疫器官免疫器官免疫細胞免疫細胞免疫分子免疫分子免疫系統(tǒng)免疫系統(tǒng)（immune system）中樞免疫器官中樞免疫器官周圍免疫器官周圍免疫器官一、一、免疫器官免疫器官中樞免疫器官中樞免疫器官免疫細胞免疫細胞發(fā)生發(fā)生和和分化分化的場所，包括骨髓、胸腺等。的場所，包括骨髓、胸腺等。周圍免疫器官周圍免疫器官免疫細胞免疫細胞居住居住和和發(fā)生免疫應答發(fā)生免疫應答的場所，包括淋巴結、的場所，包括淋巴結、脾臟和粘膜相關淋巴組織。脾臟和粘膜相關淋巴組織。二、二、免疫細胞免

3、疫細胞淋巴細胞淋巴細胞粒細胞粒細胞肥大細胞肥大細胞單核巨噬細胞單核巨噬細胞樹突狀細胞樹突狀細胞免免疫疫細細胞胞紅細胞紅細胞血小板血小板各類細胞的祖細胞各類細胞的祖細胞廣義地還包括廣義地還包括它們均來自骨髓多能造血干細胞！它們均來自骨髓多能造血干細胞！免疫活性細胞免疫活性細胞一類能接受抗原刺激，并引起特異性免疫反應的細胞。一類能接受抗原刺激，并引起特異性免疫反應的細胞。t T T細胞細胞 起源于骨髓，在起源于骨髓，在胸腺胸腺中成熟，然后轉移到中成熟，然后轉移到外周淋巴器官外周淋巴器官，其功能是執(zhí)行，其功能是執(zhí)行細胞免疫細胞免疫。t B B細胞細胞 骨髓骨髓中的多能干細胞分化成淋巴細胞，再分化成中

4、的多能干細胞分化成淋巴細胞，再分化成前前B細胞細胞，進一步發(fā)育成為，進一步發(fā)育成為成熟成熟B細胞細胞。當受抗原刺。當受抗原刺激后，激后，B細胞先轉化為細胞先轉化為漿母細胞漿母細胞，再分化為，再分化為漿細胞漿細胞，產(chǎn)生并分泌抗體，進行產(chǎn)生并分泌抗體，進行體液免疫體液免疫。三、三、免疫分子免疫分子膜表面免疫分子膜表面免疫分子體液免疫分子體液免疫分子t 膜表面分子膜表面分子 主要包括膜表面抗原受體、主要組織相容性抗原、主要包括膜表面抗原受體、主要組織相容性抗原、白細胞分化抗原和粘附分子。白細胞分化抗原和粘附分子。B細胞和細胞和T細胞表面有各細胞表面有各自的特異性膜表面抗原受體自的特異性膜表面抗原受體

5、BCR和和TCR、能識別不同的能識別不同的抗原并與之結合，抗原并與之結合，啟動特異性免疫。啟動特異性免疫。t 體液免疫分子體液免疫分子（主要包括（主要包括抗體抗體、補體補體和和細胞因子）細胞因子）細胞因子細胞因子具有對細胞功能的多方面調節(jié)作用，具有對細胞功能的多方面調節(jié)作用，其中有些還具有細胞毒性（如其中有些還具有細胞毒性（如腫瘤壞死因子腫瘤壞死因子）和抗）和抗病毒功能（病毒功能（如干擾素如干擾素），直接參與免疫應答的效應），直接參與免疫應答的效應過程。過程。補體補體和和抗體抗體分別是非特異免疫和特異免疫的分別是非特異免疫和特異免疫的主要體液成分。主要體液成分。四、抗原四、抗原（Antigen

6、，Ag）1.1.定義定義 抗原抗原是一類能刺激人和動物機體產(chǎn)生是一類能刺激人和動物機體產(chǎn)生抗體抗體或或致敏淋巴細胞致敏淋巴細胞，并能與這些產(chǎn)物在體內或體外發(fā)，并能與這些產(chǎn)物在體內或體外發(fā)生生特異性反應特異性反應的物質。的物質。與抗體或致敏淋巴細胞發(fā)生特異性反應，與抗體或致敏淋巴細胞發(fā)生特異性反應，也稱為也稱為反應原性反應原性刺激機體產(chǎn)生免疫應答的能力，也稱為刺激機體產(chǎn)生免疫應答的能力，也稱為抗原性抗原性或或免疫原性免疫原性機體的免疫應答就是產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細胞。機體的免疫應答就是產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細胞?？乖哂袃煞N能力抗原具有兩種能力免疫原性免疫原性（immunogenicity）：）：抗原

7、在體內激活免疫系統(tǒng)，使其產(chǎn)生抗體和特抗原在體內激活免疫系統(tǒng)，使其產(chǎn)生抗體和特異效應細胞的特性。異效應細胞的特性。免疫反應性免疫反應性（immunoreactivity）或或反應原性反應原性（reactinogenicity）：）：抗原能與相對應的免疫應答產(chǎn)物抗原能與相對應的免疫應答產(chǎn)物(抗體及致敏淋巴抗體及致敏淋巴細胞細胞)發(fā)生特異結合和反應的能力。發(fā)生特異結合和反應的能力?？乖乖耆乖耆乖肟乖肟乖邆渚邆鋬煞N能力兩種能力的物質的物質 只具有只具有一種能力一種能力的物質，是一些小分子物質。的物質，是一些小分子物質。免疫原性免疫原性反應原性反應原性反應原性反應原性半抗原半抗原 大分子

8、載體大分子載體 完全抗原完全抗原2.2.抗原的性質抗原的性質（1 1）異物性異物性 指進入機體內的抗原物質必須與該機體的組指進入機體內的抗原物質必須與該機體的組織細胞、體液的成分有差異?？椉毎?、體液的成分有差異。差異越大，對機體的刺激性也越大，即免疫原性越強。差異越大，對機體的刺激性也越大，即免疫原性越強。抗原物質抗原物質外來的外來的自身的自身的免疫系統(tǒng)免疫系統(tǒng)被認為是異物被認為是異物（2 2）大分子大分子抗原物質一般都是分子量抗原物質一般都是分子量1 1萬道爾頓的大分子。萬道爾頓的大分子。大分子物質才能在體內停留并引起免疫應答。大分子物質才能在體內停留并引起免疫應答。（3 3）結構復雜結構復

9、雜 抗原物質需一定的化學組成和結構。不是所抗原物質需一定的化學組成和結構。不是所有的大分子物質均有抗原性，大分子中有的大分子物質均有抗原性，大分子中蛋白質蛋白質（酪氨酸酪氨酸）的抗原性最強。）的抗原性最強。（4 4）抗原決定簇抗原決定簇 抗原物質的分子表面要有特定的化學基團，抗原物質的分子表面要有特定的化學基團，這基團稱這基團稱抗原決定簇抗原決定簇，它決定抗原的特異性，它決定抗原的特異性，其分子很小，相當于相應抗體結合的部位。其分子很小，相當于相應抗體結合的部位。一個抗原表面可存在一至多種不同的抗原一個抗原表面可存在一至多種不同的抗原決定簇，由此產(chǎn)生可一至多種相應的特異性。決定簇，由此產(chǎn)生可一

10、至多種相應的特異性。凡能與抗體相結合的抗原決定簇的總數(shù)，稱為凡能與抗體相結合的抗原決定簇的總數(shù)，稱為抗原結合價抗原結合價（antigenic valence）。）。實驗證明：實驗證明：半抗原半抗原A A 蛋白質蛋白質B B 完全抗原完全抗原A AB B AB AB AB AB抗體抗體 免疫反應免疫反應 A A AB AB抗體抗體 免疫反應免疫反應 A A AB AB抗體抗體 產(chǎn)物產(chǎn)物 AB AB 無反應無反應 實驗說明與抗體發(fā)生特異性反應的是實驗說明與抗體發(fā)生特異性反應的是半抗原半抗原A A，而不是整個抗原大分子。而不是整個抗原大分子。微生物細胞是一個很好的抗原，微生物細胞是一個很好的抗原，細

11、菌菌體稱細菌菌體稱菌體抗原菌體抗原，也稱，也稱OO抗原抗原；細菌的鞭毛稱細菌的鞭毛稱鞭毛抗原鞭毛抗原，也稱，也稱H H抗原抗原；細胞表面的成分稱細胞表面的成分稱表面抗原表面抗原；肝功能檢測時的一項指標：肝功能檢測時的一項指標：HBsAgHBsAg乙型肝炎表面抗原乙型肝炎表面抗原陽性陽性有病毒有病毒陰性陰性無病毒無病毒 乙肝病毒的蛋白質外殼具有抗原性是一種抗原乙肝病毒的蛋白質外殼具有抗原性是一種抗原稱為稱為乙型肝炎表面抗原，乙型肝炎表面抗原，HBsAgHBsAg。不同細菌的表面抗原名稱是不同的：不同細菌的表面抗原名稱是不同的：大腸桿菌的表面抗原稱大腸桿菌的表面抗原稱K K抗原抗原；傷寒桿菌、沙門

12、氏菌的表面抗原稱傷寒桿菌、沙門氏菌的表面抗原稱ViVi抗原抗原。五、抗體五、抗體（Antibody，Ab）1.1.定義定義 抗體是由抗原刺激人體或動物體內的抗體是由抗原刺激人體或動物體內的B B淋巴淋巴細胞細胞，由，由B B細胞轉化成漿細胞所產(chǎn)生的具有特異細胞轉化成漿細胞所產(chǎn)生的具有特異性的性的免疫球蛋白免疫球蛋白Ig Ig。1968 1968年和年和19721972年，世界衛(wèi)生組織（年，世界衛(wèi)生組織（WHOWHO）決定，凡決定，凡具有抗體活性以及與抗體有關的各種球蛋白，統(tǒng)稱為具有抗體活性以及與抗體有關的各種球蛋白，統(tǒng)稱為免疫球蛋白免疫球蛋白（immunoglobulin，IgIg）。2.2.

13、分類分類抗體抗體IgGIgM IgA IgE IgD5 5大類大類3.3.結構結構 5 5種免疫球蛋白的結構是很相似的，都有一個種免疫球蛋白的結構是很相似的，都有一個四條肽鏈組成的基本結構四條肽鏈組成的基本結構。四肽鏈結構四肽鏈結構 所有所有IgIg的基本單位都是四條肽鏈的對稱結構。的基本單位都是四條肽鏈的對稱結構。兩條重鏈（兩條重鏈（H H）和兩條輕鏈（和兩條輕鏈（L L）。）。每條重鏈和輕鏈分為氨基端和羧基端。每條重鏈和輕鏈分為氨基端和羧基端。肽鏈的肽鏈的C C端是端是穩(wěn)定區(qū)穩(wěn)定區(qū)（V V區(qū)區(qū)），氨基酸順序保守；，氨基酸順序保守；不同的抗體分子在這個區(qū)的氨基酸排列順序基本上是相同的不同的抗

14、體分子在這個區(qū)的氨基酸排列順序基本上是相同的氨基酸排列順序因抗體種類不同而變化氨基酸排列順序因抗體種類不同而變化肽鏈的肽鏈的N N端是端是可變區(qū)可變區(qū)（C C區(qū)區(qū)），氨基酸順序變化；，氨基酸順序變化；兩個區(qū)：兩個區(qū)：人體內有千百種不同的抗體，區(qū)別在于可變區(qū)人體內有千百種不同的抗體，區(qū)別在于可變區(qū)的氨基酸順序的不同。的氨基酸順序的不同?？乖乖慕Y合位點的結合位點抗體的的抗體的的可變區(qū)可變區(qū)補體補體的結合位點的結合位點抗體的抗體的穩(wěn)定區(qū)穩(wěn)定區(qū)一個一個Y Y形的抗體分子由兩個抗原結合點，形的抗體分子由兩個抗原結合點，IgG可與兩分子抗原結合?？膳c兩分子抗原結合。四肽鏈四肽鏈重鏈重鏈輕鏈輕鏈氨基端氨

15、基端羧基端羧基端可變區(qū)可變區(qū)恒定區(qū)恒定區(qū)IgA是是兩個兩個或或三個三個Y Y形結構組成；形結構組成；IgM是是五個五個Y Y形結構組成；形結構組成；IgD和和IgE是是一個一個Y Y形結構組成；形結構組成；4.4.功能功能 在體內，抗體可與入侵的病原微生物結合，使在體內，抗體可與入侵的病原微生物結合，使其失去致病性。其失去致病性。IgG的功能：的功能：a.a.主要的抗傳染抗體；主要的抗傳染抗體；b.b.唯一能通過胎盤的抗體；唯一能通過胎盤的抗體；IgA在血液中的含量僅次于在血液中的含量僅次于IgG ，IgA不能通過胎，但嬰兒可從初乳中獲得。不能通過胎，但嬰兒可從初乳中獲得。IgM是抗原刺激后第

16、一個產(chǎn)生的抗體，是抗原刺激后第一個產(chǎn)生的抗體，IgM可促進吞噬作用。可促進吞噬作用。5.5.抗體產(chǎn)生的規(guī)律抗體產(chǎn)生的規(guī)律 抗原第一次進入機體，要經(jīng)過一個潛伏期才能抗原第一次進入機體，要經(jīng)過一個潛伏期才能產(chǎn)生抗體，而且抗體量較低，然后迅速下降，這種產(chǎn)生抗體，而且抗體量較低，然后迅速下降，這種現(xiàn)象稱現(xiàn)象稱初次應答初次應答。初次應答所產(chǎn)生的抗體主要是初次應答所產(chǎn)生的抗體主要是IgM，與抗體結合力低。與抗體結合力低。如果一定時間后，即抗體量下降時，機體再次如果一定時間后，即抗體量下降時，機體再次接觸同樣的抗原，由于接觸同樣的抗原，由于記憶細胞記憶細胞的存在，機體內的的存在，機體內的抗體量迅速上升，比初

17、次應答高出百倍，而且在體抗體量迅速上升，比初次應答高出百倍，而且在體內維持的時間延長，這種現(xiàn)象稱內維持的時間延長，這種現(xiàn)象稱再次應答再次應答。再次應答所產(chǎn)生的抗體主要是再次應答所產(chǎn)生的抗體主要是IgG，與抗體親和力強。與抗體親和力強。預防針的多次注射預防針的多次注射例如，白白破疫苗，嬰兒需要先后接種例如，白白破疫苗，嬰兒需要先后接種5 5次，目的就是次，目的就是使機體先后產(chǎn)生使機體先后產(chǎn)生初次應答初次應答、再次應答再次應答，體內即可產(chǎn)，體內即可產(chǎn)生大量的記憶細胞，具有了較強的抵抗力。生大量的記憶細胞，具有了較強的抵抗力。6.6.抗血清抗血清（antisera）血清：血清：血液去除血細胞和造成血

18、凝固的物質后血液去除血細胞和造成血凝固的物質后剩下的液體部分稱為。剩下的液體部分稱為?？寡澹嚎寡澹汉贵w的血清稱為，也稱含抗體的血清稱為，也稱免疫血清免疫血清。人體內的五種抗體六、免疫應答六、免疫應答（一）（一）免疫應答的基本過程免疫應答的基本過程感應階段感應階段反應階段反應階段效應階段效應階段抗抗原原巨噬細胞巨噬細胞T T細胞細胞細胞免疫細胞免疫B B細胞細胞體液免疫體液免疫1.1.感應階段：感應階段：機體接受抗原刺激的階段機體接受抗原刺激的階段 免疫活性細胞表面有抗原受體，所以能夠識別免疫活性細胞表面有抗原受體，所以能夠識別抗原。每個淋巴細胞表面只有一種抗原受體，只能抗原。每個淋巴細胞

19、表面只有一種抗原受體，只能識別一種抗原，當它們結合后，抗原刺激細胞增殖、識別一種抗原，當它們結合后，抗原刺激細胞增殖、分化而產(chǎn)生免疫應答。分化而產(chǎn)生免疫應答。2.2.反應階段：反應階段：淋巴細胞識別抗原后，即被活化淋巴細胞識別抗原后，即被活化進行增殖、分化進行增殖、分化t 被特異性抗原激活的被特異性抗原激活的T T細胞轉化為細胞轉化為淋巴母細胞淋巴母細胞，再，再增殖、分化，成為有免疫效應的增殖、分化，成為有免疫效應的致敏淋巴細胞致敏淋巴細胞。t 被特異性抗原激活的被特異性抗原激活的B細胞被活化后，轉化為細胞被活化后，轉化為漿母漿母細胞細胞，再增殖、分化為，再增殖、分化為漿細胞漿細胞，分泌，分泌

20、抗體抗體。受抗原刺激的淋巴細胞，在分化過程中，還有受抗原刺激的淋巴細胞，在分化過程中，還有一部分細胞在中途停頓下來，不再增殖分化，成為一部分細胞在中途停頓下來，不再增殖分化，成為記憶細胞記憶細胞，在體內能較長時間存在。當再次受到同，在體內能較長時間存在。當再次受到同種抗原刺激時，能迅速分化增殖成大量致敏淋巴細種抗原刺激時，能迅速分化增殖成大量致敏淋巴細胞和漿細胞，分別產(chǎn)生大量胞和漿細胞，分別產(chǎn)生大量淋巴因子淋巴因子及及抗體抗體。3.3.效應階段效應階段：抗原成為被打擊的對象抗原成為被打擊的對象t B B細胞介導的體液免疫細胞介導的體液免疫體液中的抗體與相應的抗原進行特異性結合，體液中的抗體與相

21、應的抗原進行特異性結合，發(fā)揮免疫效應的過程發(fā)揮免疫效應的過程t 與抗原特異結合與抗原特異結合t 激活補體激活補體t 結合細胞結合細胞t 通過胎盤通過胎盤B B淋巴細胞淋巴細胞漿母細胞漿母細胞免疫記憶細胞免疫記憶細胞抗原刺激抗原刺激增殖與分化增殖與分化分化停止分化停止機體再次受到相同抗原刺激機體再次受到相同抗原刺激大大提高增殖和分化的速度大大提高增殖和分化的速度漿細胞漿細胞抗體抗體產(chǎn)生產(chǎn)生抗原刺激抗原刺激漿母細胞漿母細胞免疫效應免疫效應t T T細胞介導的細胞免疫細胞介導的細胞免疫 致敏淋巴細胞通過與相應的抗原接觸直接致敏淋巴細胞通過與相應的抗原接觸直接殺傷病原靶細胞，或釋放多種可溶性的生物活殺

22、傷病原靶細胞，或釋放多種可溶性的生物活性物質（淋巴因子），發(fā)揮免疫效應。性物質（淋巴因子），發(fā)揮免疫效應。T T淋巴細胞淋巴細胞抗原刺激抗原刺激增殖與分化增殖與分化致敏淋巴細胞致敏淋巴細胞免疫記憶細胞免疫記憶細胞分化停止分化停止機體再次受到相同抗原刺激機體再次受到相同抗原刺激大大提高增殖和分化的速度大大提高增殖和分化的速度致敏淋巴細胞致敏淋巴細胞進入進入相同抗原刺激相同抗原刺激機體受染部位機體受染部位釋放淋巴因子釋放淋巴因子免疫效應免疫效應現(xiàn)在科學家正在研究開發(fā)淋巴因子用作免疫調節(jié)劑、現(xiàn)在科學家正在研究開發(fā)淋巴因子用作免疫調節(jié)劑、免疫治療劑。免疫治療劑。例如，干擾素，它可抑制病毒和癌細胞的分裂

23、，現(xiàn)在例如，干擾素，它可抑制病毒和癌細胞的分裂，現(xiàn)在干擾素已用工程菌小批量的生產(chǎn)。干擾素已用工程菌小批量的生產(chǎn)。B B淋巴細胞淋巴細胞主要分布在淋巴結和脾臟。主要分布在淋巴結和脾臟。六、免疫反應六、免疫反應 人體的免疫系統(tǒng)除了抗體、補體、巨噬細胞、人體的免疫系統(tǒng)除了抗體、補體、巨噬細胞、T T、B B淋巴細胞等發(fā)揮免疫作用外，還有其他的一些淋巴細胞等發(fā)揮免疫作用外，還有其他的一些因子也在發(fā)揮免疫作用。因子也在發(fā)揮免疫作用。在機體免疫功能正常時，如果受到病原微生物在機體免疫功能正常時，如果受到病原微生物等外來抗原刺激，則產(chǎn)生等外來抗原刺激，則產(chǎn)生免疫保護作用免疫保護作用，抗擊病，抗擊病原微生物的

24、侵害。如果受到已損傷或衰變了的自身原微生物的侵害。如果受到已損傷或衰變了的自身細胞成分的刺激，則產(chǎn)生細胞成分的刺激，則產(chǎn)生免疫穩(wěn)定作用免疫穩(wěn)定作用，而予以，而予以消滅，使機體達到生理穩(wěn)定和平衡。對機體偶爾出消滅，使機體達到生理穩(wěn)定和平衡。對機體偶爾出現(xiàn)的突變細胞，正常機體的免疫細胞可及時發(fā)現(xiàn)并現(xiàn)的突變細胞，正常機體的免疫細胞可及時發(fā)現(xiàn)并把它殺傷、消滅，起到把它殺傷、消滅，起到免疫監(jiān)督的作用免疫監(jiān)督的作用。這兩種吞噬細胞在有入侵者時首先迎戰(zhàn)，把局這兩種吞噬細胞在有入侵者時首先迎戰(zhàn)，把局部組織中的入侵者吞噬掉，少數(shù)漏網(wǎng)者進入血液或部組織中的入侵者吞噬掉，少數(shù)漏網(wǎng)者進入血液或淋巴液，其內的吞噬細胞又

25、會將它們消滅。淋巴液，其內的吞噬細胞又會將它們消滅。吞噬細胞遇見了細菌，將它吞下。吞噬細胞遇見了細菌，將它吞下。其他的細菌，打算入侵身體的細胞。其他的細菌，打算入侵身體的細胞。吞噬細胞先把細菌分解，再把殘骸吞噬細胞先把細菌分解，再把殘骸放在表面上，稱為抗原。放在表面上，稱為抗原。助手細胞認出抗原，與吞噬助手細胞認出抗原，與吞噬細胞結合。它們會釋出化學物質，細胞結合。它們會釋出化學物質，動員其他免疫細胞。動員其他免疫細胞。收到助手細胞的戰(zhàn)令後，收到助手細胞的戰(zhàn)令後，細胞開始繁殖，並且製造抗體。細細胞開始繁殖，並且製造抗體。細菌與抗體結合後，吞噬細胞比較容菌與抗體結合後，吞噬細胞比較容易將它消滅。中性白血球、嗜鹼白易將它消滅。中性白血球、嗜鹼白血球、嗜伊紅血球也可以直接釋放血球、嗜伊紅血球也可以直接釋放化學物質，將細菌殺死?；瘜W物質，將細菌殺死。身體戰(zhàn)勝細菌後，抑制細胞身體戰(zhàn)勝細菌後，抑制細胞通知細胞和細胞?；?。不過身通知細胞和細胞?；稹２贿^身體裡還留著一些記憶細胞及體裡還留著一些記憶細胞及記憶細胞，以便相同的細菌記憶細胞，以便相同的細菌再入侵時，立即反擊。再入侵時，立即反擊。下節(jié)課再見了下節(jié)課再見了