001兽医应用免疫学1-217.ppt

兽医应用免疫学兽医应用免疫学 兽医专业重要基础课兽医专业重要基础课 黄青云黄青云 唐满华唐满华 谢安新谢安新 编制编制 2002.8 2 第一章第一章 绪论绪论 第一节 免疫的概念 免疫（immune）是指人和动物机体免疫系统特异识别、清除体内抗原(Antigen)的生理功能。有利方面：防止病原微生物感染 防止肿瘤发生 不利方面：一定条件下引起 变态（超敏）反应 自身免疫病 免疫耐受 3 一免疫学发展简史 （一）免疫学是人类在与传染病的病原微生物作斗争的过程中建立和发展起来的。免疫学与医学微生物学、兽医微生物学、传染病学有不可分割的联系。（二）免疫学于18世纪末开始，至今经历了三个发展阶段 4 免疫实践、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 17世纪推广 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 Vaccine(牛痘)定为“疫苗”Vaccination（种痘）定为“免疫接种”5 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（巴氏杆菌）弱毒菌苗 1882年 狂犬病病毒弱毒疫苗 疫苗免疫机理研究 细胞免疫学说与体液免疫学说的争论 6 细胞免疫学说（1890）Metchnikoff（俄1883）首次发现吞噬细胞的吞噬作用 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”7 两种学说争论了70年 发现变态反应 提出各种抗体产生理论（学说）发现免疫耐受现象 1963年Wright,Deuglas发现调理素 两种学说得以统一认识 8 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 9（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（应用）免疫学 家禽免疫学 10（四）兽医（应用）免疫学 理论：理论：免疫系统、抗原、免疫应答、抗感染免疫、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：特点：较抽象、系统性强、循序渐进 实验：实验：目前最常用的6项实验（分4次做）目的：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 为深入学习、研究免疫学（研究 生）打基础 11 第二章第二章 免疫系统免疫系统 Immune system 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。12 13 第一节 免疫器官 猪免疫器官示意图 14 鸡免疫器官示意图 15 一中枢免疫器官 免疫细胞产生与成熟场所 （一）骨髓（bone marrow）长骨髓 源生各种免疫细胞。哺乳动物B细胞成熟，直接进行免疫应答，产 生大量抗体，约占40%。（二）胸腺（thymus）诱导淋巴干细胞成熟T细胞 （三）禽法氏囊（bursa of fabricius）诱导淋巴干细胞成熟为B细胞 16 免疫细胞诱生示意图 17 二外周免疫器官 免疫细胞分布及进行免疫应答的场所 （一）淋巴结（lymphnode）皮质区：B细胞25%副皮质区：T细胞75%髓质区：巨噬细胞(M)、树突状细胞(DC)（见下图）作用：对淋巴液来的抗原（注射的疫苗）进行免疫应答 18 19（二）脾脏(spleen)白髓 淋巴鞘T细胞25%脾小结B细胞65%红髓 巨噬细胞(M)、树突状细胞(DC)作用 对来自血液的抗原进行免疫应答，主要产生抗体 20（三）粘 膜 免 疫 系 统（membrane immune system，MIS）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）21（四）禽哈德氏腺（Harder gland）分布T细胞、B细胞 鸡新城疫系苗滴眼免疫起重要作用 22 第二节 免疫细胞 一淋巴细胞(lyphocyte)T、B、NK细胞：来源、分布、特征（重要表面标志）、亚类及功能。（一）T细胞 1.来源、分布：胸腺 副皮质区、白髓、粘膜下，大量进行淋巴细胞再循环。(请看下图)23 24 2.表面标志(1)T细胞抗原受体(T cell recepter,TCR)组成：、二条肽链 多样性：一个个体有1015克隆（株）Tc 作用：识别结合抗原，引起T细胞的免疫应答。（下图）25 TCR结构、作用示意图 26 基因水平上TCR多样性产生的机制 TCR 胚系基因片段组合 V 50 57 D 2 J 70 13 VJ,VDJ连接多样性 5070=3 103 57 2 13=1103 连接机动性 +N区核苷酸插入 V-J V-D,D-J 总的多样性 1015 多样性机制 27(2)红细胞受体(Erythrocyte receptor,ER)结构：单链多肽（CD2）分布：成熟T细胞 作用：与绵羊红细胞结合 E玫瑰花环试验区分T、B细胞，测细胞数量 （见下图）28 T细胞的E玫瑰花环试验 29（3）致有丝分裂原植物血凝素（PHA）、刀豆素（ConA）受体 作用作用：与PHA或ConA结合，小T细胞母细胞 化、转化为有活性的T细胞淋巴 细胞转化试验。区分T、B细胞。检测T细胞转化功能。30 T细胞受PHA作用转化后的形态示意图 31（4）T细胞表面抗原（标志）分化不同时期的T细胞，表达不同蛋白质分子，称为分化抗原（Cluster of differentiation，CD）CD2 单链多肽，成熟Tc上，ER CD3 5-6链多肽，成熟Tc上，与TCR/CD3 传递抗原信息 CD4 单链多肽，TH上，辅助TH的TCR识 别抗原，人爱滋病毒（HIV）受体 CD8 双链多肽，Tc上，辅助Tc的TCR识 别抗原 （见下图）32 33 3.T细胞亚群及其功能 亚群亚群 CD表型表型 功能功能 TC CD3+CD4-CD8+杀伤靶细胞，分泌IFN-TS CD3+CD4-CD8+分泌TSF，抑制T、B细 胞和m的作用 TDTH（TH1）CD3+CD4+CD8-分泌MIF，IFN-等致 迟发型变态反应 TH2 CD3+CD4+CD8-分泌 IL-4、IL-5等，辅助 B 细胞产生抗体 34（二）B细胞 1来源、分布：骨髓（法氏囊）皮质区，脾小结，粘膜下；少进行再循环 B细胞发育、分化过程示意图 35 2重要受体（1）抗原受体（Surface membrane immunoglobuling，SmIg）未成熟B细胞 SmIgM 成熟B细胞 SmIgM+SmIgD 每个动物体内约有每个动物体内约有107B细胞克隆细胞克隆（株株），每个克隆每个克隆B细胞细胞SmIgM，SmIgD都不同都不同，各识各识别结合一种抗原别结合一种抗原（每个每个B细胞细胞105个个SmIg）SmIg多样性的基因水平机制与多样性的基因水平机制与TCR相似相似 作用：识别结合抗原，引起B细胞的免疫应答 36 37 (2)Fc受体 B细胞膜上的糖蛋白 能与抗体Fc段结合 （3）C3b受体 B细胞膜上的另一种蛋白 能与补体C3b结合 （见下图）38 B E E E E E E EA玫瑰花环示意图 B E E E E E E EAC玫瑰花环示意图 FcR Fc C3bR C3b 39 40 2.B细胞亚群及功能 B1、B2 亚群特性 特性 B1（CD5+）B2（CD5-）发育程度 未成熟 成熟 Sm Ig 类型 Sm IgM Sm IgM、Sm IgD IgG Fc受体 +C3b受体 +针对的抗原 TI Ag TD Ag 产生的抗体 IgM IgM、IgG、IgA、IgE、IgD 再次抗体应答 +免疫耐受 易形成 难形成 41 (三）自然杀伤细胞(natural kill cell,NKC)骨髓骨髓 体液体液 1.膜表面标志 Fc受体（CD16）：与抗体Fc结合 抑制性受体（KIR）激活性受体（KAR）2.作用：自然杀伤病毒感染细胞、肿瘤细胞，但 不杀伤正常组织细胞。为什么？杀伤机理：使靶细胞凋亡 发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒性 作用（ADCC）42 43 二、单核-吞噬细胞系统 单核吞噬细胞的发育与分布 骨髓 血液 组织 多能干细胞 结蹄组织：组织细胞 单 巨 肺：肺泡巨噬细胞 髓样干细胞 核 噬 肝：Kupffer细胞 细 细 脾：巨噬细胞 前单核细胞 胞 胞 神经组织：小胶质细胞 骨：破骨细胞 关节：滑膜A型细胞 胸腹腔:巨噬细胞 44 (一)单核吞噬细胞特征 膜受体：Fc受体 、C3b受体 膜抗原：Ia_ M Ia+M （二）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 （见下表和图）45 单核吞噬细胞分泌的活性物质举例 产物分类 分 泌 的 活 性 物 质 酶类 溶菌酶、蛋白质、肽酶、糖苷酶、磷酸酶、脂酶、血纤维蛋白溶酶原、胶原酶、弹性蛋白酶等 血浆蛋白 凝血因子、a2巨球蛋白、补体成分 （C1 C2 C3 C4 C5 P因子、D因子、I因 子、H因子）等 生物活性蛋白 IL-1、IL-6、IL-8、TNF、集落刺激 因子、间叶细胞增殖因子、血管生 成因子等 低分子物质 前列腺素E、白三烯、胸腺嘧啶核甙等 46 消耗大量O2 呼吸爆发O2n-自由基H2O2、OH-、IO2 杀死细菌 47 3.递呈抗原功能Ia+M 将侵入体内的抗原物质传递给Th细胞的TCR 如何递呈 48 4.杀瘤 M分泌蛋白水解酶、肿瘤坏死因子（TNF）抑、杀瘤细胞 助瘤：M进入肿瘤组织，分泌肿瘤血管因子，促进瘤细胞生长、转移。49 三抗原递呈细胞 捕捉（摄取）、降解抗原，向T细胞递呈抗原 种类：-巨噬细胞（M）-树突状细胞(DC)-郎罕氏细胞（Lc 皮肤、未成熟 DC）共同特征：表达大量MHC-类分子 作用：捕捉、降解、递呈抗原 50 四.粒细胞、肥大细胞、红细胞 1.粒细胞 吞噬消化病原菌 有IgG Fc受体，发挥ADCC作用，消除抗原 碱性粒细胞有IgE Fc受体，参与过敏反应 2.肥大细胞 有大量IgE Fc受体，参与过敏反应 3.红细胞 有C3b受体 起消除血液中抗原-抗体复合物(免疫复合物)的作用 1982年，sigel(美)提出“红细胞免疫系统”51 第二节 免疫分子 机体内参与调节免疫应答的各种蛋白分子 一免疫细胞膜上分子（4类）（一）TCR（二）BCR（SmIgM SmIgD）（三）白细胞分化抗原（CD）机体各种细胞，分化不同群，成熟不同阶段，活化不同时期出现于膜上的蛋白质分子不同，以cluster of differtiation,CD命名、编号。例如成熟T细胞都有CD2、CD3，分化成TH则有CD4，Tc有CD8 意义：以CD分子水平鉴定细胞 CD分子在细胞发挥功能时起作用 52（四）MHC分子 什么叫MHC？MHC分子？着丝点 HLA复合体 第六号染色体 DP DQ DR 补体基因 B C A D区 HLA-HLA-HLA-10001200kb 1000kb 16002000kb 35004000kb 人类人类MHC即即HLA基因结构及表达基因结构及表达、类分子示意图类分子示意图 53 1 MHC-类分子 结构：重链，轻链 分布：所有有核细胞 作用：(1)组织相容性抗原 (2)靶细胞的MHC-I与内源性抗原结 合，限制Tc的TCR识别、杀伤靶 细胞 54 2 MHC-类分子 结构：链，链 分布：