基础免疫学教案 李桂芳 基础实验教学中心 2013.01
1 基 础 免 疫 学 教 案 李 桂 芳 基础实验教学中心 2013.01
第一章免疫学的基本内容 一、重点与难点提示 本章重点掌握免疫的含义、免疫的三大功能、免疫应答的类型及特点,免疫系统的组成 及各自的功能。 二、基本橱念及要点: 掌握以下基本概念: 1.免疫:是指机体识别和排除抗原性异物的功能,从而维持机体的生理平衡和稳定。正 常情况下,对机体是有利的:但在某些情况下,则对机体是有害的。 2.固有性免疫应答:固有性免疫(innate immunity),是机体在长期种系进化过程中 形成的天然防御功能。又称为天然免疫、先天性免疫或非特异性免疫(non-specific immunity)。 3.适应性免疫应答:适应性免疫(adaptive immunity)是指机体与抗原物质接触后获 得的,具有针对性的免疫过程,故又称获得性免疫(acquired immunity)或特异性免疫 (specific immunity)。 掌握以下要点: 1,免疫的三大功能及其表现 (1)免疫防御(immunological defence)正常的免疫应答可阻止和清除入侵的病原体 及其毒素等,即具有抗感染免疫的作用。 (2)免疫自稳(immunological homeostasis)指机体对自身成份的耐受、对自身衰老 和损伤细胞的清除、阻止外来异物入侵并通过免疫调节达到维持机体内环境稳定的功能。 (3)免疫监视(immunological surveillance)免疫系统可识别、杀伤并及时清除体 内突变的细胞,防止肿瘤的发生。 表1-1免疫的功能与表现 免疫功能 正常表现(有利) 异常表现(有害) 免疫防御抵抗病原体的入侵及毒素作用 超敏反应、免疫缺陷病 免疫稳定 对自身成分耐受、清除抗原异物 免疫失调、自身免疫病 免疫监视防止细胞癌变或持续性感染 肿瘤或持续性病毒感染 2.免疫应答的类型及特点:
2 第一章 免疫学的基本内容 一、重点与难点提示: 本章重点掌握免疫的含义、免疫的三大功能、免疫应答的类型及特点,免疫系统的组成 及各自的功能。 二、基本概念及要点: 掌握以下基本概念: 1.免疫:是指机体识别和排除抗原性异物的功能,从而维持机体的生理平衡和稳定。正 常情况下,对机体是有利的;但在某些情况下,则对机体是有害的。 2.固有性免疫应答:固有性免疫(innate immunity),是机体在长期种系进化过程中 形成的天然防御功能。又称为天然免疫、先天性免疫或非特异性免疫(non-specific immunity)。 3.适应性免疫应答:适应性免疫(adaptive immunity)是指机体与抗原物质接触后获 得的,具有针对性的免疫过程,故又称获得性免疫(acquired immunity)或特异性免疫 (specific immunity)。 掌握以下要点: 1.免疫的三大功能及其表现: (1)免疫防御(immunological defence) 正常的免疫应答可阻止和清除入侵的病原体 及其毒素等,即具有抗感染免疫的作用。 (2)免疫自稳(immunological homeostasis) 指机体对自身成份的耐受、对自身衰老 和损伤细胞的清除、阻止外来异物入侵并通过免疫调节达到维持机体内环境稳定的功能。 (3)免疫监视(immunological surveillance) 免疫系统可识别、杀伤并及时清除体 内突变的细胞,防止肿瘤的发生。 表 1-1 免疫的功能与表现 免疫功能 正常表现(有利) 异常表现(有害) 免疫防御 抵抗病原体的入侵及毒素作用 超敏反应、免疫缺陷病 免疫稳定 对自身成分耐受、清除抗原异物 免疫失调、自身免疫病 免疫监视 防止细胞癌变或持续性感染 肿瘤或持续性病毒感染 2.免疫应答的类型及特点:
体内有两种免疫应答类型:一是固有性免疫应答,又称为非特异性免疫:二是适应性免 疫应答,又称为特异性免疫。 固有性免疫应答的特征是:(1)无特异性,作用广泛:(2)先天具备:(3)初次与抗 原接触即能发挥效应,但无记忆性:(4)可稳定遗传:(5)同一物种的正常个体间差异不 大。非特异性免疫是机体的第一道免疫防线,也是特异性免疫的基础。 适应性免疫应答包括细胞免疫与体液免疫,其特征是:(1)特异性,即T、B淋巴细胞 仅能针对相应抗原表位发生免疫应答:(2)获得性,是指个体出生后受特定抗原刺激而获 得的免疫:(3)记忆性,即再次遇到相同抗原刺激时,出现迅速而增强的应答:(4)可传 递性,特异性免疫应答产物(抗体、致敏T细胞)可直接输注使受者获得相应的特异免疫力 (该过程称为被动免疫)。(5)自限性,可通过免疫调节,使免疫应答控制在适度水平或自 限终止。 3.免疫系统的组成及各自功能: 免疫系统(Immune System)由免疫器官、免疫细胞和免疫分子构成。 (1)免疫器官根据其功能不同可分为中枢免疫器官和外周免疫器官。 中枢免疫器官是免疫细胞发生、分化、筛选与成熟的场所。它包括骨髓(bone marrow).、 胸腺(thymus)及腔上囊(或法氏囊)。骨髓是造血多能干细胞所在地、人及哺乳类动物B 细胞分化、成熟场所:胸腺是T细胞分化、成熟场所:腔上囊是禽类特有的免疫器官,是禽 类B细胞分化、成熟场所。 外周免疫器官是免疫细胞定居和增殖的场所,也是免疫细胞接受抗原刺激产生特异性抗体 和致敏淋巴细胞等免疫应答的场所。它包括淋巴结、脾脏、扁桃体及皮肤粘膜淋巴相关组织等。 淋巴结的免疫功能有:①滤过、清除淋巴液中抗原异物的作用。②是T、B淋巴细胞居留增殖 的场所。③是淋巴细胞接受抗原刺激、发生特异性免疫应答的场所。④参与淋巴细胞再循环。 脾脏的功能有:①滤过、清除血液中抗原异物的作用。②是T、B淋巴细胞居留增殖的场所。 ③是淋巴细胞接受抗原刺激、发生特异性免疫应答的场所。④合成某些生物活性物质。皮肤、 粘膜相关淋巴组织的免疫功能主要可概括为:①构成机体防御外来抗原的第一道防线。②执 行局部特异性免疫作用。 (2)免疫细胞是指所有参与免疫应答或与之有关的细胞(immunocyte)。根据免疫细胞在 免疫应答中的作用可概括为四类: ①淋巴细胞:包括T、B淋巴细胞,由于T、B细胞可以TCR、BCR特异识别抗原故也称抗原 特异性淋巴细胞。其分别介导细胞免疫和体液免疫
3 体内有两种免疫应答类型:一是固有性免疫应答,又称为非特异性免疫;二是适应性免 疫应答,又称为特异性免疫。 固有性免疫应答的特征是:(1)无特异性,作用广泛;(2)先天具备;(3)初次与抗 原接触即能发挥效应,但无记忆性;(4)可稳定遗传;(5)同一物种的正常个体间差异不 大。非特异性免疫是机体的第一道免疫防线,也是特异性免疫的基础。 适应性免疫应答包括细胞免疫与体液免疫,其特征是:(1) 特异性,即 T、B 淋巴细胞 仅能针对相应抗原表位发生免疫应答;(2) 获得性,是指个体出生后受特定抗原刺激而获 得的免疫;(3)记忆性,即再次遇到相同抗原刺激时,出现迅速而增强的应答;(4)可传 递性,特异性免疫应答产物(抗体、致敏 T 细胞)可直接输注使受者获得相应的特异免疫力 (该过程称为被动免疫)。(5)自限性,可通过免疫调节,使免疫应答控制在适度水平或自 限终止。 3.免疫系统的组成及各自功能: 免疫系统(Immune System)由免疫器官、免疫细胞和免疫分子构成。 (1)免疫器官根据其功能不同可分为中枢免疫器官和外周免疫器官。 中枢免疫器官是免疫细胞发生、分化、筛选与成熟的场所。它包括骨髓(bone marrow)、 胸腺(thymus)及腔上囊(或法氏囊)。骨髓是造血多能干细胞所在地、人及哺乳类动物 B 细胞分化、成熟场所;胸腺是 T 细胞分化、成熟场所;腔上囊是禽类特有的免疫器官,是禽 类 B 细胞分化、成熟场所。 外周免疫器官是免疫细胞定居和增殖的场所,也是免疫细胞接受抗原刺激产生特异性抗体 和致敏淋巴细胞等免疫应答的场所。它包括淋巴结、脾脏、扁桃体及皮肤粘膜淋巴相关组织等。 淋巴结的免疫功能有:①滤过、清除淋巴液中抗原异物的作用。②是 T、B 淋巴细胞居留增殖 的场所。③是淋巴细胞接受抗原刺激、发生特异性免疫应答的场所。④参与淋巴细胞再循环。 脾脏的功能有:①滤过、清除血液中抗原异物的作用。②是 T、B 淋巴细胞居留增殖的场所。 ③是淋巴细胞接受抗原刺激、发生特异性免疫应答的场所。④合成某些生物活性物质。皮肤、 粘膜相关淋巴组织的免疫功能主要可概括为:①构成机体防御外来抗原的第一道防线。②执 行局部特异性免疫作用。 (2)免疫细胞是指所有参与免疫应答或与之有关的细胞(immunocyte)。根据免疫细胞在 免疫应答中的作用可概括为四类: ①淋巴细胞:包括 T、B 淋巴细胞,由于 T、B 细胞可以 TCR、BCR 特异识别抗原故也称抗原 特异性淋巴细胞。其分别介导细胞免疫和体液免疫
②抗原递呈细胞(APC细胞):包括树突状细胞、巨噬细胞等。能捕获、处理并递呈抗原的 细胞,在免疫应答过程中具有重要的递呈抗原肽及免疫调节作用。 ③吞噬细胞:包括单核-巨噬细胞和中性粒细胞。具有吞噬和杀菌功能,在固有免疫中发挥 重要作用。 ④自然杀伤细胞:即K细胞,可自发杀伤病毒感染细胞及肿瘤细胞,在固有免疫中发挥重 要作用。 (3)免疫分子根据其存在的状态可以分为膜分子及分泌性分子 分泌性分子是由免疫细胞合成并分泌于胞外体液中的免疫应答效应分子,包括抗体分子、 补体分子和细胞因子等。 膜分子(存在细胞膜表面的抗原或受体分子)是免疫细胞间或免疫系统与其它系统(如神 经系统、内分泌系统等)细胞间信息传递、相互协调与制约的活性介质,包括TCR、BCR、MC 分子、CD分子及细胞粘附分子(cell adhesion molecules,CAMs)等。各类免疫分子将在其 后各相应章节阐述。 第三章免疫球蛋白 一、 重点与难点提示: 本章重点学握抗体和免疫球蛋白的概念、免疫球蛋白的基本结构、功能区及其功能、抗 体的生物学活性、单克隆抗体的概念:熟悉免疫球蛋白的水解片段及其功能五类免疫球蛋白 的特点与功能。 二、基本概念及要点: 掌握以下基本概念 1、抗体:B淋巴细胞在有效的抗原刺激下分化为浆细胞,产生具有与相应抗原发生特异 性结合功能的免疫球蛋白,这类免疫球蛋白称为抗体。 2、免疫球蛋白:具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白 (immunoglobulin,Ig). 3、超变区:V区内氨基酸组成及排列顺序的变化程度并不均一,其中变化最为剧烈的特 定部位称为超变区(hypervariable region,HVR)。 4、互补决定区:VL与VH均有3个HvR,它们共同组成Ig的抗原结合部位(antigen-binding sit),该部位因在空间结构上可与抗原决定簇形成精密的互补,故超变区又称互补性决定区 (complementarity determining region,CDR)
4 ②抗原递呈细胞(APC 细胞):包括树突状细胞、巨噬细胞等。能捕获、处理并递呈抗原的 细胞,在免疫应答过程中具有重要的递呈抗原肽及免疫调节作用。 ③吞噬细胞:包括单核-巨噬细胞和中性粒细胞。具有吞噬和杀菌功能,在固有免疫中发挥 重要作用。 ④自然杀伤细胞:即 NK 细胞,可自发杀伤病毒感染细胞及肿瘤细胞,在固有免疫中发挥重 要作用。 (3)免疫分子根据其存在的状态可以分为膜分子及分泌性分子 分泌性分子是由免疫细胞合成并分泌于胞外体液中的免疫应答效应分子,包括抗体分子、 补体分子和细胞因子等。 膜分子(存在细胞膜表面的抗原或受体分子)是免疫细胞间或免疫系统与其它系统(如神 经系统、内分泌系统等)细胞间信息传递、相互协调与制约的活性介质,包括 TCR、BCR、MHC 分子、CD 分子及细胞粘附分子(cell adhesion molecules,CAMs)等。各类免疫分子将在其 后各相应章节阐述。 第三章 免疫球蛋白 一、 重点与难点提示: 本章重点掌握抗体和免疫球蛋白的概念、免疫球蛋白的基本结构、功能区及其功能、抗 体的生物学活性、单克隆抗体的概念;熟悉免疫球蛋白的水解片段及其功能五类免疫球蛋白 的特点与功能。 二、基本概念及要点: 掌握以下基本概念: 1、抗体:B 淋巴细胞在有效的抗原刺激下分化为浆细胞,产生具有与相应抗原发生特异 性结合功能的免疫球蛋白,这类免疫球蛋白称为抗体。 2、免疫球蛋白:具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白 (immunoglobulin,Ig)。 3、超变区:V 区内氨基酸组成及排列顺序的变化程度并不均一,其中变化最为剧烈的特 定部位称为超变区(hypervariable region,HVR)。 4、互补决定区:VL与VH均有3 个HVR,它们共同组成Ig的抗原结合部位(antigen-binding site),该部位因在空间结构上可与抗原决定簇形成精密的互补,故超变区又称互补性决定区 (complementarity determining region,CDR)
5、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)。 举握以下要点: 1、Ig的基本结构: Ig由四条对称的多肽链构成单体。Ig单体包括两条相同的分子量较大的重链和两条相同 的分子量较小的轻链。重链及重、轻链间有二硫键相连,四条肽链于N端对齐,形成对称结 构。Ig分子的各条肽链按其结构特点均可分为可变区和恒定区。在Ig近N端轻链的1/2和 重链的1/4(Y、ā、6)或1/5(μ、e)范围内,因氨基酸组成及序列变化较大故称可变区。 Ig近C端在L链的1/2及H链的3/4(或4/5)区域内,氨基酸组成在同一物种的同一类Ig中 相对稳定,称为恒定区。 2、Ig的功能区及其功能: Ig的H、L链每隔约ll0个氨基酸残基即由链内二硫键连接,经B-片层折叠(B-sheet fold)形成一个能行使特定功能的球形单位,称为Ig的功能区(domain)。 (1)VH、VL:是Ig特异性识别和结合抗原的功能区。 (2)CH、CL:具有Ig部分同种异型(allotype)的遗传标记。 (3)IgG的CH2和IgM的CH3:具有补体C1q的结合点,与补体经典途径的激活有关。 母体的【gG借助CH2,可主动通过胎盘传递给胎儿,发挥天然被动免疫作用。 (4)CH3/CH4:具有与多种细胞FC受体(FcR)结合的功能,不同的Ig在结合不同的细胞 时可产生不同的免疫效应,如IgG的CH3与巨噬细胞IgG的Fc受体(FcYR)结合,具有促 进吞噬的免疫调理作用,而【gECH4与肥大细胞结合能引起I型超敏反应。 (5)铰链区(hinge region):①通过铰链区的弯曲伸展,促使Fab段的v区可与不同距离 的抗原表位结合;②当抗体与抗原结合时,绞链区可使1g分子发生“T”→“Y”的构型改变, 从而使位于CH2功能区的补体结合点得以暴露,为补体经典途径激活提供条件。 3、抗体的生物学活性: (1)特异性结合抗原 抗体本身不能直接溶解或杀伤带有特异抗原的靶细胞,通常需要补体或吞噬细胞等共 同发挥效应以清除病原微生物或导致病理损伤。然而,抗体可通过与病毒或毒素的特异性结 合,直接发挥中和病毒的作用。 (2)激活补体
5 5、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)。 掌握以下要点: 1、Ig 的基本结构: Ig 由四条对称的多肽链构成单体。Ig 单体包括两条相同的分子量较大的重链和两条相同 的分子量较小的轻链。重链及重、轻链间有二硫键相连,四条肽链于 N 端对齐,形成对称结 构。Ig 分子的各条肽链按其结构特点均可分为可变区和恒定区。在 Ig 近 N 端轻链的 1/2 和 重链的 1/4(γ、α、δ) 或 1/5(μ、ε)范围内,因氨基酸组成及序列变化较大故称可变区。 Ig 近 C 端在 L 链的 1/2 及 H 链的 3/4(或 4/5)区域内,氨基酸组成在同一物种的同一类 Ig 中 相对稳定,称为恒定区。 2、Ig 的功能区及其功能: Ig 的 H、L 链每隔约 110 个氨基酸残基即由链内二硫键连接,经β-片层折叠(β-sheet fold)形成一个能行使特定功能的球形单位,称为 Ig 的功能区 (domain)。 (1)VH、VL :是 Ig 特异性识别和结合抗原的功能区。 (2)CH、CL :具有 Ig 部分同种异型(allotype)的遗传标记。 (3)IgG 的 CH2和 IgM 的 CH3:具有补体 C1q 的结合点,与补体经典途径的激活有关。 母体的 IgG 借助 CH2,可主动通过胎盘传递给胎儿,发挥天然被动免疫作用。 (4)CH3/CH4:具有与多种细胞 Fc 受体(FcR)结合的功能,不同的 Ig 在结合不同的细胞 时可产生不同的免疫效应,如 IgG 的 CH3 与巨噬细胞 IgG 的 Fc 受体(FcγR)结合,具有促 进吞噬的免疫调理作用,而 IgE CH4 与肥大细胞结合能引起 I 型超敏反应。 (5)铰链区(hinge region):①通过铰链区的弯曲伸展,促使 Fab 段的 V 区可与不同距离 的抗原表位结合;②当抗体与抗原结合时,绞链区可使 Ig 分子发生“T”→“Y”的构型改变, 从而使位于 CH2功能区的补体结合点得以暴露,为补体经典途径激活提供条件。 3、抗体的生物学活性: (1)特异性结合抗原 抗体本身不能直接溶解或杀伤带有特异抗原的靶细胞,通常需要补体或吞噬细胞等共 同发挥效应以清除病原微生物或导致病理损伤。然而,抗体可通过与病毒或毒素的特异性结 合,直接发挥中和病毒的作用。 (2)激活补体
IgM、IgG1、IgG2和IgG3可通过经典途径激活补体,凝聚的IgA、IgG4和IgE可通过替 代途径激活补体 (3)通过与细胞下c受体结合发挥多种生物效应 ①调理作用 IgG、IgM的Fc段与吞噬细胞表面的FcYR、FCμR结合,增强其吞噬能力,通常将抗体 促进吞噬细胞吞噬功能的作用称为抗体的调理作用(opsonization)。 ②发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 当IgG与带有相应抗原的靶细胞结合后,其Fc段可与NK细胞、M中细胞、单核细胞的 FCYR结合,促使细胞毒颗粒的释放,发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC),导致靶细胞溶解 ③IgE为亲细胞抗体,其Fc段在游离状态下即可与肥大细胞及嗜硷性粒细胞的FceR 结合,使之致敏,当相应抗原再次进入机体时,可立即与上述致敏细胞表面的1gE结合、交 联,诱发【型超敏反应。 (4)穿过胎盘和粘膜 人类IgG能借助Fc段选择性地与胎盘微血管内皮细胞可逆性结合,主动穿过胎盘进入胎 儿血循环。此外,SIgA可经粘膜上皮细胞进入消化道及呼吸道发挥局部免疫作用。IgG穿过 胎盘及SIgA经初乳传递给婴儿是构成机体天然被动免疫的重要因素。 (5)参与免疫调节 抗体主要通过独特型-抗独特型网络参与体液免疫的正负调节。 熟悉以下要点: 1、免疫球蛋白的水解片段及其功能: (1)木瓜蛋白酶的水解作用 木瓜蛋白酶(papain)使Ig在铰链区重链间二硫键近N端处切断,形成3个水解片段:两 个相同的单价抗原结合片段(fragment of antigen-binding))简称Fab段:一个可结晶的片段 (crystalizable fragment)简称Fc段。Fab段保留了特异结合抗原的功能,但是单价的结合。 Fc段保留了重链的抗原性和Ig相应功能区的生物活性。 (②)胃蛋白酶的水解作用 胃蛋白酶(pepsir)可使Ig于铰链区重链间二硫键近C端处晰开,形成一个具有与抗原双 价结合的F(ab'):片段和无生物活性的小分子多肽碎片(pFc')。 2、五类免疫球蛋白的特点与功能:
6 IgM、IgG1、IgG2 和 IgG3 可通过经典途径激活补体,凝聚的 IgA、IgG4 和 IgE 可通过替 代途径激活补体。 (3)通过与细胞 Fc 受体结合发挥多种生物效应 ①调理作用 IgG、IgM 的 Fc 段与吞噬细胞表面的 FcγR、FcμR 结合,增强其吞噬能力,通常将抗体 促进吞噬细胞吞噬功能的作用称为抗体的调理作用 (opsonization)。 ②发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 当 IgG 与带有相应抗原的靶细胞结合后,其 Fc 段可与 NK 细胞、Mф细胞、单核细胞的 FcγR 结合,促使细胞毒颗粒的释放,发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC),导致靶细胞溶解。 ③IgE 为亲细胞抗体,其 Fc 段在游离状态下即可与肥大细胞及嗜硷性粒细胞的 FcεR 结合,使之致敏,当相应抗原再次进入机体时,可立即与上述致敏细胞表面的 IgE 结合、交 联,诱发 I 型超敏反应。 (4)穿过胎盘和粘膜 人类 IgG 能借助 Fc 段选择性地与胎盘微血管内皮细胞可逆性结合,主动穿过胎盘进入胎 儿血循环。此外,SIgA 可经粘膜上皮细胞进入消化道及呼吸道发挥局部免疫作用。IgG 穿过 胎盘及 SIgA 经初乳传递给婴儿是构成机体天然被动免疫的重要因素。 (5)参与免疫调节 抗体主要通过独特型-抗独特型网络参与体液免疫的正负调节。 熟悉以下要点: 1、免疫球蛋白的水解片段及其功能: (1) 木瓜蛋白酶的水解作用 木瓜蛋白酶(papain)使 Ig 在铰链区重链间二硫键近 N 端处切断,形成 3 个水解片段:两 个相同的单价抗原结合片段(fragment of antigen-binding)简称 Fab 段;一个可结晶的片段 (crystalizable fragment)简称 Fc 段。Fab 段保留了特异结合抗原的功能,但是单价的结合。 Fc 段保留了重链的抗原性和 Ig 相应功能区的生物活性。 (2) 胃蛋白酶的水解作用 胃蛋白酶(pepsin)可使 Ig 于铰链区重链间二硫键近 C 端处断开,形成一个具有与抗原双 价结合的 F(ab′) 2 片段和无生物活性的小分子多肽碎片(pFc′)。 2、五类免疫球蛋白的特点与功能:
IgG:(单体) (1)分4个亚类:IgG1、1gG2、IgG3、IgG4 (2)血清含量最高(75%),分子量最小 (3)出生后3月开始合成,半衰期长21天左右 (4)唯一通过胎盘的Ig (5)丙种球蛋白的主要成分 (6)抗感染抗体、参与自身免疫、超敏反应 IgM:(五聚体或单体) 五聚体IgM: (1)分子量最大,存在于血流中,抗败血症 (2)合成最早、半衰期短,用于早期诊断、产前诊断 (3)具有强大的调理、激活补体及杀菌作用 (4)血型抗体主要为IgM (5)参与自身免疫、超敏反应 单体IgM:SmIgM为B细胞最早出现的重要表面标志 IgA: 血清型IgA:单体,存在于血清中,免疫作用弱 分泌型IgA:双体、三体及多体 (1)存在于乳汁、唾液及外分泌液中 (2)局部免疫、激活补体(替代途径)、ADCC IgD: (1)血清含量低(1%) (2)为B细胞的分化受体 (3)防止免疫耐受的发生 IgE: (1)正常时含量极低(0.002%) (2)两类FC受体一高亲和力受体:与I型超敏反应有关 低亲和力受体:与ADCC有关
7 IgG:(单体) (1)分 4 个亚类:IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 (2)血清含量最高(75%),分子量最小 (3)出生后 3 月开始合成,半衰期长 21 天左右 (4)唯一通过胎盘的 Ig (5)丙种球蛋白的主要成分 (6)抗感染抗体、参与自身免疫、超敏反应 IgM:(五聚体或单体) 五聚体 IgM: (1)分子量最大,存在于血流中,抗败血症 (2)合成最早、半衰期短,用于早期诊断、产前诊断 (3)具有强大的调理、激活补体及杀菌作用 (4)血型抗体主要为 IgM (5)参与自身免疫、超敏反应 单体 IgM:SmIgM 为 B 细胞最早出现的重要表面标志 IgA: 血清型 IgA:单体,存在于血清中,免疫作用弱 分泌型 IgA:双体、三体及多体 (1)存在于乳汁、唾液及外分泌液中 (2)局部免疫、激活补体(替代途径)、ADCC IgD: (1)血清含量低(1%) (2)为 B 细胞的分化受体 (3)防止免疫耐受的发生 IgE: (1)正常时含量极低(0.002%) (2)两类 Fc 受体—高亲和力受体:与 I 型超敏反应有关 低亲和力受体:与 ADCC 有关
第四章补体系统 一、重点与难点提示: 本章重点掌握补体的概念、补体活化的经典途径、替代途径:补体的生物学活性:熟悉 补体活化的MBL途径:了解补体活化的调控。 二、基本概念及要点: 掌握以下基本概念: 1、补体:是存在于人和脊椎动物血清与组织液中一组具有经活化后具有酶活性的蛋白质。 2、攻膜复合物(MAC):是指在补体活化过程的终末阶段由C5b、C6、C7、C8、C9形成 的镶嵌于细胞膜并形成孔道样结构的C5b6789复合物,最终导致细胞溶解。 3、过敏毒素:补体裂解产生的小片段C3a、C4a和C5a作为配体与细胞表面相应受体结 合后,激发细胞脱颗粒,释放组胺之类的血管活性介质,引起血管扩张、通透性增加、平滑 肌收缩、支气管痉挛等症状。 举握以下要点: 1.补体活化经典途径的激活过程: (1)识别阶段:当抗体与抗原结合后,抗体构象发生改变,暴露出位于F℃段上的补体结 合点,C1q便与之结合。继而激活C1r、C1s。 (2)活化阶段:活化的C1s依次酶解C4、C2,形成具有酶活性的C3转化酶,后者进一 步裂解C3,形成C5转化酶 (3)膜攻击阶段:在C5转化酶的作用下,C5被裂解成C5a和C5b。继而作用于后续的其 他补体成分,形成C5b6789攻膜复合体(membrane attack complex,MAC),,最终导致细胞 膜受损,细胞裂解。 2.补体活化替代途径的激活过程: 在经典途径中产生的或自发产生C3b可与B因子结合,血清中D因子裂解B因子产生 Ba和Bb。小片段Ba进入液相,而具有酯酶活性的大片段Bb与C3b结合,形成C3bB,此 即为替代途径中的C3转化酶。C3bBb易于衰变,但当与P因子结合后便稳定。C3bBb可裂解 C3生成C3a和C3b,后者沉积在颗粒表面并与C3bBb结合形成C3bnBb,即C5转化酶,裂解 C5,引起相同的末端效应。 3.三类补体激活途径的主要异同点: 经典途径 MBL途径 替代途径 激活物IgG1-3或IgM与抗原BL与病原体结合细菌内毒素、酵母多糖、 8
8 第四章 补体系统 一、重点与难点提示: 本章重点掌握补体的概念、补体活化的经典途径、替代途径;补体的生物学活性;熟悉 补体活化的 MBL 途径;了解补体活化的调控。 二、基本概念及要点: 掌握以下基本概念: 1、补体:是存在于人和脊椎动物血清与组织液中一组具有经活化后具有酶活性的蛋白质。 2、攻膜复合物(MAC):是指在补体活化过程的终末阶段由 C5b、C6、C7、C8、C9 形成 的镶嵌于细胞膜并形成孔道样结构的 C5b6789 复合物,最终导致细胞溶解。 3、 过敏毒素:补体裂解产生的小片段 C3a、C4a 和 C5a 作为配体与细胞表面相应受体结 合后,激发细胞脱颗粒,释放组胺之类的血管活性介质,引起血管扩张、通透性增加、平滑 肌收缩、支气管痉挛等症状。 掌握以下要点: 1.补体活化经典途径的激活过程: (1)识别阶段:当抗体与抗原结合后,抗体构象发生改变,暴露出位于 Fc 段上的补体结 合点,Clq 便与之结合。继而激活 Clr、C1s。 (2)活化阶段:活化的 C1s 依次酶解 C4、C2,形成具有酶活性的 C3 转化酶,后者进一 步裂解 C3,形成 C5 转化酶。 (3)膜攻击阶段:在 C5 转化酶的作用下,C5 被裂解成 C5a 和 C5b。继而作用于后续的其 他补体成分,形成 C5b6789 攻膜复合体(membrane attack complex, MAC),最终导致细胞 膜受损,细胞裂解。 2.补体活化替代途径的激活过程: 在经典途径中产生的或自发产生 C3b 可与 B 因子结合,血清中 D 因子裂解 B 因子产生 Ba 和 Bb。小片段 Ba 进入液相,而具有酯酶活性的大片段 Bb 与 C3b 结合 ,形成 C3bBb,此 即为替代途径中的 C3 转化酶。C3bBb 易于衰变,但当与 P 因子结合后便稳定。C3bBb 可裂解 C3 生成 C3a 和 C3b,后者沉积在颗粒表面并与 C3bBb 结合形成 C3bnBb,即 C5 转化酶,裂解 C5,引起相同的末端效应。 3.三类补体激活途径的主要异同点: 经典途径 MBL 途径 替代途径 激活物 IgG1-3 或 IgM 与抗原 MBL 与病原体结合 细菌内毒素、酵母多糖
形成的免疫复合物 凝聚的IgA、IgG4 参与补体成分C1、C4、C2、C3、 C4、C2、C3、C5-9 C3、B因子、D因子、 和激活顺序 C5-9 P因子、C5-9 所需离子 Ca”、Mg Ca”、Mg Mg2” C3转化酶 C4b2b C4b2bC C3bBb C5转化酶 C4b2b3b C4b2b3b C3bnBb 作用 参与特异性体液免疫 参与非特异性免疫 参与非特异性免疫 在感染晚期发挥作用 在感染早期发挥作用在感染早期发挥作用 4.补体的生物学作用: (1)溶菌和溶细胞作用:补体系统激活后,可在靶细胞表面形成膜攻击复合物,从而导 致靶细胞溶解。 (2)调理作用:补体的调理作用是通过免疫复合物中的补体裂解片段与吞噬细胞表面相 应的补体受体的结合实现的。调理作用主要由C3b、iC3b和C3b裂解片段(C3d,C3dg)介导。 C4也能调理病原体,但是由于数量远少于C3b,所起作用不大。 (3)引起急性炎症反应:补体裂解产生的小片段C3a、C4a和C5a通过与受体相互作用 产生局部炎症反应,诱导类似过敏性休克的反应,其中以C5a的作用最强。所以它们又称为 过敏毒素(anaphylotoxins.)。主要表现为:血管通透性增加和平滑肌收缩:此外,C5a还 是中性粒细胞的趋化因子。 (4)清除免疫复合物:结合在免疫复合物中抗体分子上的C3b通过与红细胞上的C1和 CR3结合,被红细胞带至肝脏而被清除。补体还能抑制免疫复合物的形成,并使已形成的免 疫复合物解离 (5)免疫调节作用 9
9 形成的免疫复合物 凝聚的 IgA、IgG4 参与补体成分 C1、C4、C2、C3、 C4、C2、C3、C5-9 C3、B 因子、D 因子、 和激活顺序 C5-9 P 因子、C5-9 所需离子 Ca2+、Mg2+ Ca2+、Mg2+ Mg2+ C3 转化酶 C4b2b C4b2bC C3bBb C5 转化酶 C4b2b3b C4b2b3b C3bnBb 作用 参与特异性体液免疫 参与非特异性免疫 参与非特异性免疫 在感染晚期发挥作用 在感染早期发挥作用 在感染早期发挥作用 4.补体的生物学作用: (1)溶菌和溶细胞作用:补体系统激活后,可在靶细胞表面形成膜攻击复合物,从而导 致靶细胞溶解。 (2)调理作用:补体的调理作用是通过免疫复合物中的补体裂解片段与吞噬细胞表面相 应的补体受体的结合实现的。调理作用主要由 C3b、iC3b 和 C3b 裂解片段(C3d,C3dg)介导。 C4b 也能调理病原体,但是由于数量远少于 C3b,所起作用不大。 (3)引起急性炎症反应:补体裂解产生的小片段 C3a、C4a 和 C5a 通过与受体相互作用 产生局部炎症反应,诱导类似过敏性休克的反应,其中以 C5a 的作用最强。所以它们又称为 过敏毒素(anaphylotoxins)。主要表现为:血管通透性增加和平滑肌收缩;此外,C5a 还 是中性粒细胞的趋化因子。 (4)清除免疫复合物:结合在免疫复合物中抗体分子上的 C3b 通过与红细胞上的 CR1 和 CR3 结合,被红细胞带至肝脏而被清除。补体还能抑制免疫复合物的形成,并使已形成的免 疫复合物解离。 (5) 免疫调节作用
第五章细胞因子 一.基本要求 举握:细胞因子的概念,细胞因子的共同特点。 熟悉:细胞因子的[分类及细胞因子的主要生物学活性 了解:细胞因子受体的特点及其分类 二,基本概念 1.细胞因子:由活化的免疫细胞和某些基质细胞(如骨髓基质细胞)分泌的具有高活 性、多功能的小分子蛋白质。 2。干扰素(Is):由病毒或干扰素诱生剂刺激人或动物有核细胞产生的糖蛋白。具有 抗肿瘤、抗病毒及免疫调节的作用。 3.白细胞介素(ILs):指在白细胞或免疫细胞间相互作用的细胞因子。在T、B细胞的 活化、增殖与分化及炎症反应中起重要作用。 4.集落刺激因子(CSs):指能刺激骨髓前体细胞的生长与分化的细胞因子,也称造血 生长因子。 5。肿瘤坏死因子(TNFs):能使肿瘤发生出血、坏死的细胞因子。 三、问题与提示 1.细胞因子的共同特征: (1)均为低分子量的多肽或糖蛋白 (2)大多数是细胞受抗原或丝裂原等刺激活化后产生,以自分泌或旁分泌的方式发挥作 用。 (3)一种细胞因子可由多种细胞产生,同一种细胞也可产生多种细胞因子。 (4)通过与受体结合发挥作用 (5)具有高效性、多效性、网络性 (6)主要参与免疫反应和炎症反应 2、细胞因子的分类: (1)干扰素(IFNs)》 (2)白细胞介素(ILs) (3)集落刺激因子(CSFs) (4)肿瘤坏死因子(TNFs)
10 第五章 细胞因子 一.基本要求 掌握:细胞因子的概念,细胞因子的共同特点。 熟悉:细胞因子的[分类及细胞因子的主要生物学活性 了解:细胞因子受体的特点及其分类 二.基本概念 1. 细胞因子 : 由活化的免疫细胞和某些基质细胞(如骨髓基质细胞)分泌的具有高活 性、多功能的小分子蛋白质。 2. 干扰素(IFNs):由病毒或干扰素诱生剂刺激人或动物有核细胞产生的糖蛋白。具有 抗肿瘤、抗病毒及免疫调节的作用。 3. 白细胞介素(ILs):指在白细胞或免疫细胞间相互作用的细胞因子。在 T、B 细胞的 活化、增殖与分化及炎症反应中起重要作用。 4. 集落刺激因子(CSFs):指能刺激骨髓前体细胞的生长与分化的细胞因子,也称造血 生长因子。 5. 肿瘤坏死因子(TNFs):能使肿瘤发生出血、坏死的细胞因子。 三、问题与提示 1.细胞因子的共同特征: (1)均为低分子量的多肽或糖蛋白 (2)大多数是细胞受抗原或丝裂原等刺激活化后产生,以自分泌或旁分泌的方式发挥作 用。 (3)一种细胞因子可由多种细胞产生,同一种细胞也可产生多种细胞因子。 (4)通过与受体结合发挥作用 (5)具有高效性、多效性、网络性 (6)主要参与免疫反应和炎症反应 2、细胞因子的分类: (1)干扰素(IFNs) (2)白细胞介素(ILs) (3)集落刺激因子(CSFs) (4)肿瘤坏死因子(TNFs)