免疫學(xué)Word版.doc

免疫學(xué) Immunology 第一章 緒論本章要點(diǎn)：1. 掌握免疫的基本概念和免疫的功能； 2. 了解免疫學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用。第一節(jié) 免疫的基本概念1. 免疫的含意 免疫(immune)一詞源于拉丁文immunis,原意為古羅馬元老院議員在任職期間可免除各項(xiàng)公民義務(wù)(如稅收、兵役等)。以后延伸至保護(hù)機(jī)體不得疫病之意。 免疫性(immunity)表示生物機(jī)體識(shí)別和清除抗原性異物，以維持機(jī)體的穩(wěn)定性的一種生理反應(yīng)(不論其生理/病理結(jié)果如何) 。2. 免疫的功能 免疫的功能包括：免疫防御(immunologic defence)、免疫穩(wěn)定(immunologic homeostasis)和免疫監(jiān)視(immunologic surveillance)。 免疫功能的分類(lèi)及其表現(xiàn) 3. 免疫性的獲取3.1 天然免疫和獲得性免疫3.1.1 天然免疫 機(jī)體在接觸外來(lái)抗原性異物之前就巳具備的一系列免疫防衛(wèi)功能，是在長(zhǎng)期進(jìn)化和種系發(fā)育過(guò)程中逐步建立起來(lái)的。天然免疫體系主要由組織屏障(皮膚、粘膜、血腦/血胎)、免疫細(xì)胞(中性粒細(xì)胞、單核吞噬細(xì)胞、NK細(xì)胞)和正常的免疫因子(補(bǔ)體、溶菌酶)等構(gòu)成，其特點(diǎn)是：作用范圍廣，不針對(duì)某一特定抗原；同種系不同個(gè)體都有，可遺傳，較穩(wěn)定；個(gè)體出生時(shí)就具備，對(duì)外來(lái)抗原應(yīng)答迅速；再次接觸相同抗原時(shí)其作用不會(huì)增減。3.1.2 獲得性免疫 機(jī)體須與外源抗原性異物接觸后所獲得的免疫性，其特點(diǎn)是：針對(duì)性強(qiáng)，只對(duì)引發(fā)免疫力的同一種抗原有作用，對(duì)他種抗原無(wú)效；不可遺傳，必須機(jī)體個(gè)體接觸抗原后形成，因而消除抗原性異物較慢(10-14d)；機(jī)體再次接觸相同抗原時(shí)其免疫力強(qiáng)度會(huì)增加。3.2 主動(dòng)免疫和被動(dòng)免疫3.2.1 主動(dòng)免疫 機(jī)體接觸抗原性異物刺激誘導(dǎo)而獲得免疫性的方式包括自然主動(dòng)免疫和人工主動(dòng)免疫(接種疫苗)。3.2.2 被動(dòng)免疫 機(jī)體未曾受到抗原刺激，而是接受了特異性抗血清(Ab)或免疫細(xì)胞而得以直接獲得對(duì)某種抗原的免疫性的方式，包括自然被動(dòng)免疫(胎兒、哺乳)和人工被動(dòng)免疫(注射抗毒素)。 第二節(jié) 免疫學(xué)的進(jìn)展 免疫學(xué)是隨著醫(yī)學(xué)實(shí)踐和細(xì)菌學(xué)的發(fā)展而出現(xiàn)(雖然學(xué)出自微生物學(xué))，現(xiàn)代免疫學(xué)的發(fā)展表明其是一門(mén)生物學(xué)科；因?yàn)橐宰R(shí)別自身和異己為主線的免疫功能不僅存在于人類(lèi)，還存在于其他高等動(dòng)物；而且在所有不同進(jìn)化階段的生物都具有，只是在功能上有高低之分。免疫如同生長(zhǎng)、代謝、繁殖和遺傳變異一樣是生物的特征，故免疫學(xué)巳是一門(mén)獨(dú)立的、完整的生物學(xué)科。 免疫學(xué)的發(fā)展過(guò)程大致可分為三個(gè)階段：免疫學(xué)開(kāi)創(chuàng)階段(公元1018世紀(jì))，此為免疫學(xué)的經(jīng)驗(yàn)時(shí)期；免疫學(xué)興起時(shí)期(公元18世紀(jì)末20世紀(jì)中)，此為實(shí)驗(yàn)免疫學(xué)時(shí)期；免疫學(xué)飛躍階段(1957年-)，此為現(xiàn)代免疫學(xué)時(shí)期。 現(xiàn)在大概一般人都不覺(jué)得天花這個(gè)字眼有多可怕，因?yàn)樵?977年10月26日，世界上最后一位天花患者馬林，在非洲索馬里梅爾卡市醫(yī)院痊愈，然后經(jīng)過(guò)2年的觀察，1979年10月26日，世界衛(wèi)生組織鄭重宣布：人類(lèi)歷史上最后一名天花病人被完全治愈。于是各國(guó)政府紛紛停止天花疫苗接種，在1982年，我國(guó)政府也宣布停止全民接種牛痘。 1. 基礎(chǔ)免疫學(xué)1.1 主要組織相容性復(fù)合體(MHC) 生物體免疫應(yīng)答的遺傳學(xué)基礎(chǔ)及基因調(diào)控主要涉及Ig、TCR和MHC三個(gè)基因系統(tǒng)。MHC在區(qū)別同一種群內(nèi)個(gè)體免疫應(yīng)答能力和疾病易感性的差異方面起重要作用，因而MHC是近年來(lái)免疫遺傳學(xué)中最為活躍的部分。1.2 TCR 隨著抗原特異性T-細(xì)胞克隆和分子雜交技術(shù)的應(yīng)用得以逐步對(duì)TCR有了較清楚的認(rèn)識(shí)。TCR為二條不同肽鏈組成的異二聚體，分為T(mén)CR-1和TCR-2；其中TCR-2由，二鏈組成；而TCR-1則由，鏈組成。人類(lèi)的，肽鏈編碼基因位于第14號(hào)染色體， ，肽鏈基因位于第7號(hào)染色體。.1.3 細(xì)胞因子 細(xì)胞因子是一組激素樣功能的低分子量的肽類(lèi)或糖蛋白，能夠傳遞免疫信息，激活、調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和增殖，并參與免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng)。其可由多種免疫細(xì)胞和非免疫細(xì)胞產(chǎn)生，對(duì)細(xì)胞因子研究的最多的是IL。1.4 超抗原 一般的抗原只能與具有相應(yīng)TCR的T-細(xì)胞結(jié)合而引發(fā)免疫應(yīng)答，但有些細(xì)菌外毒素可以激活多種T-細(xì)胞，這種物質(zhì)就稱為超抗原。超抗原對(duì)機(jī)體具有利弊兩重性，少量細(xì)菌侵入機(jī)體產(chǎn)生微量毒素時(shí)，就可能激發(fā)大量T-細(xì)胞，繼而輔助B-細(xì)胞克隆擴(kuò)增，分化形成體液免疫。但若毒素較多，過(guò)量增殖的T-細(xì)胞會(huì)釋放大量的IL-2，-干擾素和腫瘤壞死因子等，可能造成休克等嚴(yán)重后果。超抗原有時(shí)可能使宿主呈現(xiàn)無(wú)免疫應(yīng)答或低免疫應(yīng)答，這適于病菌生長(zhǎng)；有時(shí)可激活某些能與宿主組織發(fā)生反應(yīng)的T-細(xì)胞群而導(dǎo)致自身免疫疾病的發(fā)生。1.5 免疫球蛋白超家族 將編碼Ig自身和具有與Ig同源功能區(qū)的一系列糖蛋白分子的基因總稱為免疫球蛋白超家族。Ig基因超家族各成員主要參與細(xì)胞識(shí)別、粘附和結(jié)合，與免疫應(yīng)答、神經(jīng)信息傳遞、以及胚胎發(fā)生等密切相關(guān)。1.6 熱休克蛋白(HSP) 當(dāng)生物體受環(huán)境溫度突然升高時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種蛋白，稱為熱休克蛋白(應(yīng)激蛋白)。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)炎癥、輻射、病毒感染、惡性轉(zhuǎn)化、缺氧及接觸氧化劑、重金屬離子等有害刺激時(shí)，均可能誘導(dǎo)原核，真核細(xì)胞合成這類(lèi)蛋白。 2. 臨床免疫學(xué)2.1 免疫治療劑2.1.1 FK506（tacrolimus） 是一種強(qiáng)效免疫抑制劑，由日本學(xué)者于1984年從筑波山土壤鏈霉菌屬（streptomyces tsukubaensis，津島鏈霉菌）分離出，其化學(xué)結(jié)構(gòu)屬23元大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素，分子量為815U（822Dal）。FK506作用于細(xì)胞G0期，抑制不同刺激應(yīng)答中的淋巴細(xì)胞增殖，包括刀豆素A（ConA）、T細(xì)胞受體（TCR）的單克隆抗體、CD3復(fù)合體或其它細(xì)胞表面受體等，但對(duì)已被IL-2激活的淋巴細(xì)胞的增殖無(wú)抑制作用。研究表明，F(xiàn)K506-FK結(jié)合蛋白（FK506 binding protein，F(xiàn)KBP）復(fù)合物，與Ca2+依賴的鈣神經(jīng)素/鈣調(diào)節(jié)素結(jié)合可阻礙Ca2+依賴的信號(hào)傳導(dǎo)，同時(shí)降低鈣神經(jīng)素的絲氨酸/蘇氨酸磷酸酯酶的活性，通過(guò)轉(zhuǎn)錄因子（NF-AT）的作用降低細(xì)胞因子的基因活性，抑制IL-2、 IL-3、 IL-4、GM-CSF、-TNF和-INF等淋巴因子的表達(dá)，并能直接抑制IL-2的基因轉(zhuǎn)錄，抑制Ca2+依賴性T和B細(xì)胞的活化，發(fā)揮強(qiáng)大的免疫抑制作用。1989年，Strarzl等首次將FK506應(yīng)用于肝臟移植，1年后又試用于腎臟移植，取得了滿意的療效。與CsA(環(huán)胞素A)相比，F(xiàn)K506能顯著減少急性排斥反應(yīng)的發(fā)生率和嚴(yán)重程度，具有更強(qiáng)的免疫抑制作用和相同的靶細(xì)胞選擇性；因此，若以FK506作為移植術(shù)后的基礎(chǔ)免疫抑制劑治療，將提高患者的長(zhǎng)期生存率和移植物存活率。2.1.2 天花粉蛋白 這是一種從栝樓(gulu 葫蘆科栝樓屬)中提取出來(lái)的堿性蛋白，過(guò)去主要作為產(chǎn)科用藥。1989年有人用高度純化的26，000組分GLQ223處理用人類(lèi)免疫缺陷病毒(HIV-1)體外感染人的正常外周血單核-巨噬細(xì)胞和T-細(xì)胞系，證實(shí)GLQ223可以殺傷HIV-1感染的CD4+T-細(xì)胞和儲(chǔ)存HIV的巨噬細(xì)胞，這提示其治療HIV急性/慢性感染均可。2.2 腫瘤免疫 1980年有研究人員發(fā)現(xiàn)荷瘤小鼠脾細(xì)胞在含有IL-2的培養(yǎng)液中短期孵育后，對(duì)腫瘤細(xì)胞具有高度殺傷活性；后來(lái)證實(shí)在人類(lèi)中也有類(lèi)似現(xiàn)象。這種殺傷細(xì)胞后稱為淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞(LAK-Cell)。 1986年研究人員發(fā)現(xiàn)從實(shí)體腫瘤組織中分離的腫瘤浸潤(rùn)性淋巴細(xì)胞(TIL)在體外經(jīng)IL-2激活擴(kuò)增后，對(duì)腫瘤細(xì)胞具有高度殺傷活性，且副作用較輕(而LAK+IL-2的副作用較嚴(yán)重)。2.3 移植免疫 除FK-506外，1991年還發(fā)現(xiàn)紫外線照射具有高度的免疫調(diào)節(jié)作用；UV直接照射BALB/C(H-2d)小鼠的骨骼和脾細(xì)胞，然后將其移植于CBA(H-2k)小鼠，結(jié)果有50%的受體小鼠不出現(xiàn)排斥反應(yīng)或GVH(移植物抗宿主)。2.4 DNA免疫 DNA免疫(或DNA疫苗)是20世紀(jì)后期發(fā)展起來(lái)的新型疫苗，除了可誘發(fā)保護(hù)性體液免疫應(yīng)答外，更重要的是還能誘發(fā)以特異性CTL為代表的保護(hù)性細(xì)胞免疫應(yīng)答。目前已經(jīng)在流感病毒、人和猴免疫缺陷病毒(HIV及SIV)、HBV、HCV、人皰疹病毒、結(jié)核桿菌、瘧原蟲(chóng)，以及腫瘤免疫學(xué)等方面進(jìn)行了深入研究，其中HIV、HBV、輪狀病毒的DNA免疫已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。3. 免疫技術(shù)3.1 體液免疫技術(shù) 免疫標(biāo)記技術(shù)中的標(biāo)記物主要有熒光素、酶和核素三大類(lèi)，用標(biāo)記物標(biāo)記抗體或抗原后可用于不同要求的研究領(lǐng)域。其中酶免疫是應(yīng)用最廣泛的一種標(biāo)記技術(shù)；而以生物素-親和素系統(tǒng)的效果最令人滿意，其比普通酶標(biāo)法的靈敏度提高數(shù)倍至數(shù)百倍。另外，熒光免疫技術(shù)從以往常用的儀器-顯微熒光光度計(jì)發(fā)展到了熒光激活細(xì)胞分離器，借此可在較短時(shí)間內(nèi)利用免疫熒光原理將染上不同熒光色素的特異表位的細(xì)胞予以分離。3.2 細(xì)胞免疫技術(shù) 應(yīng)用多種單克隆抗體通過(guò)檢測(cè)不同抗原表位來(lái)區(qū)分淋巴細(xì)胞亞群、單核吞噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞的類(lèi)型，及這些細(xì)胞后所攜帶的各種不同受體. 3.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物將外源基因?qū)胄∈蟮炔溉閯?dòng)物的受精卵或其胚胎中的轉(zhuǎn)基因技術(shù)所建成的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，不需要通過(guò)有性雜交就能獲得新的基因。其在Ig基因重排、MHC基因的表達(dá)功能、TCR、細(xì)胞因子、生長(zhǎng)激素和癌基因的表達(dá)等方面的研究中非常有用。另外，培育免疫缺陷動(dòng)物用于構(gòu)建人-動(dòng)物嵌合體模型(人-鼠)，可為免疫學(xué)研究提供一種新的實(shí)驗(yàn)研究材料。 第二章 抗原授課要點(diǎn)：理解并熟悉抗原的概念、性質(zhì) 、特征； 掌握疫苗的概念、應(yīng)用現(xiàn)狀及前景 第一節(jié) 抗原 1.基本概念 抗原是一類(lèi)能刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)，使之產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答，并能與相應(yīng)免疫應(yīng)答效應(yīng)物在體內(nèi)體外發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)，也稱作免疫原。 抗原的前一種性質(zhì)稱為免疫原性，后一種性質(zhì)稱為免疫反應(yīng)性(反應(yīng)原性)。同時(shí)具備這兩種性質(zhì)的抗原稱為完全抗原；只有免疫反應(yīng)性而無(wú)免疫原性的抗原稱為半抗原。2.抗原必須具備的性質(zhì) 抗原性物質(zhì)必須具備異物性、一定的理化性質(zhì)和完整性。2.1 異物性. 那些化學(xué)結(jié)構(gòu)與機(jī)體自身成分相異或機(jī)體的免疫系統(tǒng)以往未曾接觸過(guò)的物質(zhì)，可稱之為異物。具有異物性的物質(zhì)有以下幾類(lèi)：異種物質(zhì) 異種蛋白、微生物細(xì)胞及其代謝產(chǎn)物對(duì)人而言是異種物質(zhì)，均為良好的抗原。同種異體物質(zhì) 高等動(dòng)物同種不同個(gè)體之間，由于遺傳基因的差異，其組織成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)也有差異，因而同種異體物質(zhì)也可以成為抗原物質(zhì)，如人類(lèi)紅細(xì)胞(ABO)血型物質(zhì)和人類(lèi)的白細(xì)胞抗原(HLA)都屬于此類(lèi)。自身抗原物質(zhì) 自身組織成分在某些異常情況下也會(huì)成為抗原性物質(zhì)，如隱蔽的自我成分(晶狀體蛋白、甲狀腺蛋白、精子等)。正常情況下這些自身成分始終有屏障將之與免疫系統(tǒng)隔離，但若因外力等破壞該屏障而使之接觸免疫活性細(xì)胞時(shí)，其即可轉(zhuǎn)變成抗原性物質(zhì)而引起自身免疫反應(yīng)。2.2 一定的理化性質(zhì)2.2.1 大分子膠體 作為抗原性物質(zhì)，其分子量一般須大于10Kd。大多數(shù)蛋白質(zhì)是大分子膠體物質(zhì)，且具有復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)，因而成為良好的抗原。若將蛋白質(zhì)水解成胨、氨基酸后即可能失去或減弱其抗原性。一般小于5Kd的肽類(lèi)并無(wú)抗原性。2.2.2 一定的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu) 大分子物質(zhì)并非都具有抗原性，如明膠(分子量可達(dá)100Kd以上)，其免疫原性很弱。含有芳香族氨基酸(尤其是酪氨酸)的蛋白質(zhì)其抗原性較強(qiáng)。多糖的抗原性由其組成中單糖數(shù)目和類(lèi)型所決定，雜多糖抗原性強(qiáng)于純多糖。核酸的抗原性較弱；脂類(lèi)一般無(wú)抗原性。2.2.3 分子構(gòu)象及易接近性 抗原分子中的某些特殊化學(xué)基團(tuán)的三維構(gòu)象決定著該抗原分子能否與相應(yīng)淋巴細(xì)胞表面受體互相吻合，從而是否啟動(dòng)免疫應(yīng)答。另外，抗原分子的特殊化學(xué)基團(tuán)與相應(yīng)淋巴細(xì)胞表面受體相互接觸的難易程度也影響著其抗原性。如人工合成的多聚丙氨酸、多聚賴氨酸復(fù)合物，其分子量超過(guò)10Kd，但仍缺乏抗原性；而若將酪氨酸、谷氨酸殘基連接于多聚丙氨酸外側(cè)，則其即表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗原性(連接于內(nèi)側(cè)時(shí)其抗原性并未增強(qiáng))。 2.2.4 一定的物理性狀 一般具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)比呈直鏈分子狀的抗原性強(qiáng)；聚合態(tài)分子較單體狀分子的抗原性強(qiáng)；顆粒狀較可溶性分子的抗原性強(qiáng)。3. 完整性 抗原物質(zhì)通常需經(jīng)非消化道途徑進(jìn)入機(jī)體(注入、吸入、傷口)，并接觸到免疫活性細(xì)胞后才能表現(xiàn)出其良好的免疫原性。若經(jīng)消化道時(shí)則可能會(huì)被消化酶水解而破壞其抗原決定簇和載體，此時(shí)會(huì)表現(xiàn)出喪失其免疫原性(除非在腸壁通透性較高的情況下如新生兒、燒傷、原子損傷等才具有免疫原性)。3. 抗原特異性 抗原決定簇(Antigen determinant，AD),存在于抗原表面的特殊基團(tuán)，又稱為表位(epitope).抗原物 質(zhì)通過(guò)決定簇與相應(yīng)淋巴細(xì)胞表面受體結(jié)合，從而激活淋巴細(xì)胞并引發(fā)免疫應(yīng)答。一個(gè)抗原分子可以具有一種或多種不同的抗原決定簇，而每種抗原決定簇只具有一種抗原特異性。位于抗原表面的決定簇容易被相應(yīng)淋巴細(xì)胞所識(shí)別，即具備易接近性，易啟動(dòng)免疫應(yīng)答。這種決定簇可稱為有功能的抗原決定簇；另一些決定簇存在于抗原分子內(nèi)部/側(cè)，不易(接觸相應(yīng)淋巴細(xì)胞)引發(fā)免疫應(yīng)答，這種決定簇稱為隱蔽抗原決定簇。一個(gè)抗原分子上能與抗體結(jié)合的抗原決定簇的總數(shù)稱為抗原結(jié)合價(jià)。有些半抗原只能與抗體分子中一個(gè)結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，這種抗原稱為單價(jià)抗原；而大多數(shù)天然抗原分子十分復(fù)雜，其分子表面帶有多個(gè)相同和不同的抗原決定簇，所以是多價(jià)抗原，如卵白蛋白分子表面有10個(gè)AD，甲狀腺球蛋白表面有40個(gè)AD。4.侵染性抗原（抗傳染免疫）4.1 抗細(xì)菌免疫細(xì)菌能粘附于易感宿主細(xì)胞表面，這是其侵入機(jī)體引起感染致病的重要起始步驟。粘附需要具備兩個(gè)基本條件：一是具備有粘附素。典型的粘附素是存在于細(xì)菌細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)，包括菌毛和非菌毛粘附素。二是具備有粘附受體。如動(dòng)物上皮細(xì)胞的D甘露糖（針對(duì)沙門(mén)氏菌、志賀氏菌、大腸桿菌.等的型菌毛），人的上皮細(xì)胞白蛋白或類(lèi)似物（針對(duì)G菌）等等。細(xì)菌性感染從發(fā)病機(jī)制上有三個(gè)類(lèi)型：外毒素血癥、胞外菌感染和胞內(nèi)菌感染。4.1.1外毒素感染多數(shù)外毒素是由兩種亞單位組成（A、B），其中的A亞單位具有活性成分，可在B亞單位協(xié)助下進(jìn)入靶細(xì)胞而發(fā)揮其毒性及其他活性作用；它決定著毒素的致病特點(diǎn)和方式。B亞單位的抗原性強(qiáng)，可與宿主易感細(xì)胞膜上特異性受體結(jié)合，其決定著毒素對(duì)機(jī)體細(xì)胞的選擇親和性，但無(wú)毒性作用。各亞單位單獨(dú)對(duì)機(jī)體或組織細(xì)胞均無(wú)致病性；所以毒素結(jié)構(gòu)的完整性是其致病的必備條件。根據(jù)外毒素對(duì)宿主細(xì)胞的親和性和作用方式，可將其分為四個(gè)類(lèi)型，即腸毒素、細(xì)胞毒素、神經(jīng)毒素和溶細(xì)胞毒素。腸毒素可引起胃腸道各種炎癥、嘔吐、水樣腹瀉、出血性腹瀉等局部或全身性癥狀。例如，霍亂腸毒素可激活小腸粘膜上皮細(xì)胞內(nèi)的腺苷環(huán)化酶，超量合成cAMP，造成靶細(xì)胞生理功能紊亂而引起腹瀉；志賀毒素可直接損傷腸粘膜上皮細(xì)胞，引起腸粘膜組織炎癥、潰瘍、壞死、出血等；葡萄球菌腸毒素隨食 物進(jìn)入胃腸道，再吸收入血，到達(dá)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，刺激嘔吐中樞，導(dǎo)致以嘔吐為主要癥狀的食物中毒。細(xì)胞毒素通過(guò)作用于靶細(xì)胞的某種酶或細(xì)胞器，致使細(xì)胞功能異常而死亡，引起相應(yīng)組織器官炎癥和壞死等。如白喉毒素對(duì)呼吸道粘膜上皮細(xì)胞、外周神經(jīng)末梢、心肌細(xì)胞等有親和性，通過(guò)抑制靶細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成，導(dǎo)致假膜形成、外周神經(jīng)麻痹和心肌炎等。溶細(xì)胞毒素利用膜損傷機(jī)制導(dǎo)致細(xì)胞裂解，可攻擊各種器官組織細(xì)胞，使宿主出現(xiàn)諸如貧血、白細(xì)胞減少、毛細(xì)血管出血、皮膚壞死、化膿性炎癥、心肌壞死等癥狀。神經(jīng)毒素主要作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和（或）外周神經(jīng)，通過(guò)抑制神經(jīng)元釋放神經(jīng)介質(zhì)，引起神經(jīng)傳導(dǎo)功能異常，導(dǎo)致神經(jīng)肌肉麻痹或神經(jīng)持續(xù)興奮與骨骼肌痙攣。例如，肉毒毒素能阻斷膽堿能神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿，使眼和咽肌等麻痹，引起眼瞼下垂、復(fù)視、斜視、吞咽困難等，嚴(yán)重者可因呼吸麻痹而死。4.1.2胞外菌感染胞外菌寄居在宿主細(xì)胞外的組織間隙和血液、淋巴液、組織液等體液中。大多數(shù)致病菌屬胞外菌，主要有葡萄球菌、鏈球菌、肺炎鏈球菌、腦膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌、志賀菌、霍亂弧菌、白喉棒狀桿菌、破傷風(fēng)梭菌、流感嗜血桿菌和銅綠假單胞菌等。胞外菌感染多為急性感染；針對(duì)這種感染的免疫機(jī)制一般是以體液免疫和吞噬細(xì)胞作用為主。如化膿性細(xì)菌在局部侵入機(jī)體時(shí)，中性粒細(xì)胞受趨化因子作用首先從毛細(xì)血管壁大量逸出，并開(kāi)始吞噬細(xì)菌；通常這里無(wú)需特異性免疫細(xì)胞介入即可殺死細(xì)菌，故常呈急性過(guò)程。期間，溶酶體可被釋放到胞外，或在粒細(xì)胞死亡后釋放出組織蛋白酶、中性蛋白酶等，從而引起局部組織死亡和炎癥。有些胞外菌與人體某些細(xì)胞組織存在著交叉抗原，這些致病菌誘生的抗體有可能與這些細(xì)胞組織發(fā)生型和（或）超敏反應(yīng)，造成組織損傷而致病。最具代表性的疾病是A群鏈球菌感染后的風(fēng)濕熱和腎小球腎炎。幽門(mén)螺桿菌感染后也存在自身抗體，與胃粘膜發(fā)生交叉免疫反應(yīng)，誘發(fā)胃炎和胃潰瘍。4.1.3胞內(nèi)菌感染胞內(nèi)菌可分為兼性和專性兩類(lèi)。兼性胞內(nèi)菌在宿主體內(nèi)，主要寄居在細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)繁殖；在體外，亦可在無(wú)活細(xì)胞的適宜環(huán)境中生存和繁殖。專性胞內(nèi)菌則不論在宿主體內(nèi)或體外，都只能在活細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)繁殖。對(duì)醫(yī)學(xué)重要的兼性胞內(nèi)菌有結(jié)核分枝桿菌、麻風(fēng)分枝桿菌、傷寒沙門(mén)菌、布氏菌、嗜肺軍團(tuán)菌、產(chǎn)單核細(xì)胞李氏菌等。立克次體、柯克斯體、衣原體等屬于專性胞內(nèi)菌。胞內(nèi)菌感染的特點(diǎn)除胞內(nèi)寄生外，尚有低細(xì)胞毒性，潛伏期較長(zhǎng)，病程緩慢，主要通過(guò)病理性免疫損傷而致病等。持續(xù)的抗原刺激可形成胞內(nèi)菌感染常有的肉芽腫病變特征。肉芽腫既可阻擋致病菌的擴(kuò)散，亦對(duì)宿主局部造成一定的病理?yè)p傷，最具代表性的疾病是結(jié)核分枝桿菌引起的肺結(jié)核。由于特異性抗體不能進(jìn)入胞內(nèi)菌寄居的吞噬細(xì)胞內(nèi)并與之作用，故體液免疫對(duì)胞內(nèi)菌感染作用不大，主要靠以T細(xì)胞為主的細(xì)胞免疫。4.2 抗真菌免疫許多真菌對(duì)人類(lèi)是有益的，只有少數(shù)真菌可致人類(lèi)病害。病原性真菌并非以產(chǎn)真菌毒素致人類(lèi)病害，其致病機(jī)理尚不十分清楚。依其致病部位可大致分為淺部真菌感染和深部真菌感染。4.2.1淺部真菌感染 這類(lèi)真菌具有嗜角質(zhì)特性，常侵入含有角質(zhì)的皮膚表層、毛發(fā)和指（趾）甲，在局部生長(zhǎng)繁殖；其可產(chǎn)生機(jī)械刺激作用以及繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的酶和酸性產(chǎn)物可引起炎癥反應(yīng)和細(xì)胞組織的病變。它們一般不侵犯皮下深層組織或內(nèi)臟。淺表真菌包括毛癬菌屬、小孢子菌屬、表皮癬菌屬等，統(tǒng)稱為皮膚絲狀菌。 須癬毛癬菌純培養(yǎng)須癬毛癬菌感染部位皮屑標(biāo)本直接鏡檢 紫色毛癬菌純培養(yǎng)4.2.2 深部真菌感染 此類(lèi)真菌可侵害皮下組織、內(nèi)臟等，大多不具嗜角質(zhì)性，但往往可引起慢性炎癥，產(chǎn)生慢性肉芽腫樣病變，或?qū)е聺兒蛪乃馈３Ｒ?jiàn)的有新生隱球菌、組織胞 白念珠菌純培養(yǎng)漿菌、白色念珠菌等。如，新生隱球菌為條件致病菌，感染多為亞急性或慢性，常侵犯中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肺、骨髓、淋巴結(jié)等部位。 念珠菌性肉芽腫(granuloma) 新生隱球菌4.3 抗病毒感染 病毒具有較強(qiáng)的免疫原性，其在復(fù)制過(guò)程中產(chǎn)生的一些結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)蛋白也具有免疫原性，都能刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答(如HBsAg、HBcAg和HBeAg)。依據(jù)病毒的特性，其對(duì)宿主的感染可分為三個(gè)類(lèi)型，即殺細(xì)胞感染、穩(wěn)定狀態(tài)感染和整合性感染。 無(wú)包膜病毒(如脊灰病毒等腸道病毒)感染時(shí)，其抗原并不表達(dá)于宿主細(xì)胞表面，不能形成靶細(xì)胞，所以T-細(xì)胞不能識(shí)別，也不能殺傷受感細(xì)胞。在清除、限制病毒擴(kuò)散和抵抗病毒再次感染時(shí)是以體液免疫為主。若機(jī)體體液免疫缺陷時(shí)，此類(lèi)病毒感染往往嚴(yán)重。 有包膜病毒(如流感病毒、麻疹病毒、EB病毒、HBV等)感染時(shí)，病毒抗原可在受感細(xì)胞表面表達(dá)，可以形成靶細(xì)胞并被免疫細(xì)胞識(shí)別；所以可被T-細(xì)胞和抗體攻擊。對(duì)此類(lèi)病毒免疫時(shí)，除體液免疫外，細(xì)胞免疫也起著重要作用。若機(jī)體細(xì)胞免疫缺陷時(shí)，此類(lèi)病毒感染往往嚴(yán)重。5.疫苗 疫苗是一種特殊的藥物，屬于生物制品。 生物制品是用微生物細(xì)胞或其毒素、酶的提取成分，人或動(dòng)物血清、細(xì)胞等制備的供預(yù)防、治療和診斷用的各種制劑。用細(xì)菌制成的生物制品稱為菌苗，用病毒、立克次氏體、螺旋體等制成的生物制品稱為疫苗；習(xí)慣上將這兩類(lèi)統(tǒng)稱為疫苗(廣義)。 疫苗與一般藥物有著明顯不同，主要區(qū)別在于：一般藥物主要用于患病人群，疫苗主要用于健康人群；一般藥物因疾病分布不同而用于不同年齡段的患者，疫苗主要用于嬰幼兒和兒童；一般藥物主要用于治療疾病或減輕癥狀，而疫苗主要通過(guò)免疫機(jī)制使健康人預(yù)防疾?。灰话闼幬锇ㄌ烊凰幬?、化學(xué)合成藥物、生物制品等不同類(lèi)型，疫苗均為生物制品；人類(lèi)可以通過(guò)一般藥物減輕病痛，但只有通過(guò) 疫苗免疫接種才能徹底控制和消滅某種傳染病。疫苗的現(xiàn)代定義：一切通過(guò)注射或粘膜途徑接種，可以誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)特定致病原的特異性抗體或細(xì)胞免疫，從而使機(jī)體獲得保護(hù)或消滅致病原能力的生物制品統(tǒng)稱為疫苗，包括蛋白質(zhì)、多糖、核酸、活性載體或感染因子等。疫苗的基本成分：抗原、佐劑、防腐劑、穩(wěn)定劑、滅活劑及其他成分?？乖且呙缱钪饕挠行Щ钚猿煞郑鼪Q定著疫苗的特異免疫原性。可用作抗原的生物活性物質(zhì)有滅活病毒或細(xì)菌、活病毒或細(xì)菌通過(guò)實(shí)驗(yàn)室多次傳代獲得的減毒株、病毒或菌體提純物、有效蛋白成分、類(lèi)毒素、細(xì)菌多糖、合成多肽以及核酸等。佐劑是摻入疫苗制劑后能促進(jìn)、延長(zhǎng)或增強(qiáng)對(duì)疫苗抗原特異性免疫應(yīng)答的物質(zhì)，其本身是無(wú)毒安全的（如常用的鋁佐劑、油制佐劑）。穩(wěn)定劑可保證作為抗原的病毒或其他微生物存活并保持免疫原性（如乳糖、明膠、山梨醇等）。滅活劑用于滅活病毒或細(xì)菌抗原，對(duì)人類(lèi)有一定毒害（如丙酮、甲醛、酚），因此在滅活抗原后須及時(shí)從疫苗中去除。5.1傳統(tǒng)疫苗5.1.1滅活疫苗用理化方法將病原體殺死（仍保留其免疫原性）而制備的制劑稱為滅活疫苗。滅活疫苗進(jìn)入機(jī)體后不能生長(zhǎng)繁殖，對(duì)人體免疫作用弱。若要獲得較強(qiáng)而持久的免疫力，則須多次接種且用量大。滅活疫苗穩(wěn)定，易保存，且無(wú)毒力回復(fù)突變的危險(xiǎn)。常用的滅活疫苗有傷寒、副傷寒、百日咳、霍亂、乙腦和狂犬病疫苗。5.1.2活疫苗用人工變異或直接從自然界篩選出的毒力高度減弱或基本無(wú)毒的活病原體制成的制劑稱為減毒活疫苗?；钜呙邕M(jìn)入機(jī)體后仍可生長(zhǎng)繁殖，通常只需接種一次且用量少，產(chǎn)生的反應(yīng)有如輕微感染。但是減毒活疫苗穩(wěn)定性差，不易保存，且有毒力回復(fù)突變的可能。常用的減毒活疫苗有卡介苗、脊灰疫苗、麻疹疫苗、流行腮腺炎疫苗等。5.1.3類(lèi)毒素用0.30.4%甲醛處理外毒素，使其毒性失活但保留其免疫原性后所獲得的外毒素稱為類(lèi)毒素。類(lèi)毒素最初來(lái)自對(duì)白喉病的防治研究。（1884年,Klebs在白喉患者假膜中發(fā)現(xiàn)了棒狀桿菌；1884年，Loffler獲得了純培養(yǎng)；1886年，Beehring用該純培養(yǎng)免疫綿羊和山羊，獲得了抗血清并用于治療白喉病患者，首獲成功；1909年，Smith發(fā)明了滅活白喉毒素的方法；1923年，Ramon等用稀甲醛處理白喉毒素獲得類(lèi)毒素，這成為白喉預(yù)防史上劃時(shí)代的預(yù)防制劑，并在各國(guó)推廣。1904年，Holt用磷酸鋁吸附精制類(lèi)毒素，降低了接種反應(yīng)。目前，精制白喉類(lèi)毒素和用鋁佐劑吸附的精制白喉類(lèi)毒素在全世界各國(guó)廣泛使用）5.2新型疫苗 5.2.1 亞單位疫苗和化學(xué)合成疫苗 用病原體有效抗原成分制成的疫苗稱為亞單位疫苗。目前已用于臨床的亞單位疫苗包括腺病毒衣殼亞單位疫苗，流感病毒血凝素和神經(jīng)氨酸酶亞單位疫苗，麻疹病毒亞單位疫苗，HBV表面抗原亞單位疫苗，霍亂毒素B亞單位疫苗。 用能誘導(dǎo)保護(hù)性免疫的人工合成肽結(jié)合于載體上，再加入佐劑制成的疫苗稱為化學(xué)合成疫苗。如HBsAg的各種合成類(lèi)似物，人工合成白喉?xiàng)U菌的14個(gè)氨基酸肽，流感病毒血凝素的18個(gè)氨基酸肽。 5.2.2 基因工程疫苗(重組疫苗) 將天然或人工合成的編碼有效抗原成分的DNA片段插入適當(dāng)載體以構(gòu)成重組DNA，再將其導(dǎo)入宿主細(xì)胞，目的基因隨重組DNA復(fù)制而得以復(fù)制，并隨宿主細(xì)胞的分裂而擴(kuò)增。這樣可以使目的基因表達(dá)大量有效抗原成分，由此制備的疫苗稱為基因工程疫苗。 5.2.3 DNA疫苗 核酸疫苗是20世紀(jì)90年代起來(lái)的一種新型疫苗，包括DNA疫苗和RNA疫苗。這類(lèi)疫苗由能引起機(jī)體保護(hù)性免疫應(yīng)答的病原體抗原編碼基因和載體組成，將其直接導(dǎo)入機(jī)體細(xì)胞后并不與宿主細(xì)胞整合，而是通過(guò)宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)表達(dá)蛋白質(zhì)抗原，誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生細(xì)胞免疫和體液免疫應(yīng)答，從而達(dá)到預(yù)防和治療疾病的目的。編碼目的抗原基因是機(jī)體預(yù)防和阻止細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)等病原體感染的保護(hù)性抗原以及腫瘤等相關(guān)抗原蛋白的基因，它是DNA疫苗誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答的關(guān)鍵，可以是針對(duì)某一種抗原的單基因片段或基因的cDNA，也可以是一組基因、多個(gè)基因或嵌合型基因。表達(dá)載體是DNA疫苗的主體，目的基因必須克隆到載體上才能進(jìn)行轉(zhuǎn)移和表達(dá)。DNA疫苗載體本質(zhì)上是一種細(xì)菌質(zhì)粒，但為了使抗原基因能夠在真核的哺乳動(dòng)物細(xì)胞中獲得高效表達(dá)，這種質(zhì)粒載體除了須具備有多個(gè)限制性內(nèi)切酶點(diǎn)、選擇性標(biāo)記等特點(diǎn)外，還應(yīng)具有真核細(xì)胞基因的啟動(dòng)子。 DNA疫苗具有以下一些特點(diǎn)：進(jìn)入細(xì)胞后，先在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄出mRNA，再在胞漿中翻譯出蛋白質(zhì)。該蛋白質(zhì)一部分在降解后與MHC-類(lèi)分子結(jié)合，另一部分則可分泌出細(xì)胞，經(jīng)過(guò)APC等途徑與MHC-類(lèi)分子結(jié)合。因此，DNA疫苗能既能誘導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答，又可誘導(dǎo)體液免疫應(yīng)答?？筛鶕?jù)需要設(shè)計(jì)、選擇DNA疫苗的保護(hù)性抗原基因，靶向性明確。另外，祼DNA作為載體在接種時(shí)不需要其他生物載體或化學(xué)佐劑，這可使DNA疫苗的使用相對(duì)安全可靠。以重組質(zhì)粒DNA形式存在，其物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。質(zhì)粒經(jīng)轉(zhuǎn)化細(xì)菌擴(kuò)增后，其提純過(guò)程比蛋白質(zhì)純化技術(shù)簡(jiǎn)單，相對(duì)經(jīng)濟(jì)且省時(shí)省力，適于規(guī)模生產(chǎn)。可采用多途徑免疫接種，既可皮下、皮內(nèi)、肌肉注射等形式，也可口服、鼻內(nèi)滴注、鼻腔噴霧等方式。 DNA疫苗存在的一些問(wèn)題：安全性。如質(zhì)粒DNA與染色體整合問(wèn)題，所用質(zhì)粒DNA上不具備逆轉(zhuǎn)錄的染色體插入序列，也僅含有限的哺乳動(dòng)物染色體DNA同源序列，理論上是不會(huì)與細(xì)胞染色體發(fā)生整合。但存在疑問(wèn)的是當(dāng)大量局部注射DNA疫苗后有可能會(huì)發(fā)生整合，進(jìn)而使細(xì)胞抑癌基因失活或癌基因活化導(dǎo)致發(fā)生宿主細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化。DNA疫苗誘導(dǎo)的自身免疫反應(yīng)。大量局部注射DNA疫苗后，是否會(huì)在人體內(nèi)誘導(dǎo)核酸抗體的產(chǎn)生而引起自身免疫?。荒壳暗亩囗?xiàng)實(shí)驗(yàn)研究表明這種可能性很小，但未完全排隊(duì)除。外源DNA(抗原)在體內(nèi)持續(xù)表達(dá)是否會(huì)帶來(lái)不良后果。有理論上的預(yù)測(cè)認(rèn)為會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不良后果(免疫耐受，超敏反應(yīng)、自身免疫病等)。但目前已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示引發(fā)免疫耐受的可能性很小。 第三章 抗體本章要點(diǎn)：1. 掌握抗體的概念、Ig結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及種類(lèi)； 2. Ig多樣性及其合成。 當(dāng)機(jī)體的免疫系統(tǒng)受到外來(lái)免疫原性物質(zhì)刺激后，其免疫B細(xì)胞會(huì)分化成熟并轉(zhuǎn)化成為漿細(xì)胞，再由漿細(xì)胞產(chǎn)生出可與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合的免疫球蛋白，這種免疫球蛋白就稱為抗體。 抗體主要存在于血清中，也可見(jiàn)于其他體液或外分泌液中，所以可將由抗體介導(dǎo)的免疫稱為體液免疫。Tiselius(泰斯利厄斯)和Kabat(1939年)用電泳揭示了免疫血清中的抗體活性存在于泳動(dòng)度最慢的血清組分，也即-球蛋白部分。 1968年和1972年，世界衛(wèi)生組織和國(guó)際免疫學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)所屬的專門(mén)委員會(huì)先后分別決定，將具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的 球蛋白統(tǒng)一稱為免疫球蛋白。因此對(duì)抗體可以從生物學(xué)和功能的角度上理解為：可與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。第一節(jié) 免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與類(lèi)別1.免疫球蛋白的結(jié)構(gòu) 1.1 基本結(jié)構(gòu) 免疫球蛋白由一對(duì)較長(zhǎng)的多肽鏈和一對(duì)較短的多肽鏈組成。長(zhǎng)鏈稱為H-鏈(重鏈)，含有約450個(gè)氨基酸殘基；短鏈稱為L(zhǎng)-鏈(輕鏈)，約含有214個(gè)氨基酸殘基。此外，還含有糖類(lèi)(主要在H鏈)。免疫球蛋白的兩條H鏈以兩個(gè)二硫鍵相交聯(lián)形成Y字形；兩條輕鏈的末端各以一個(gè)二硫鍵分別與一個(gè)重鏈相交聯(lián)，并由此四肽成了一個(gè)完整的免疫球蛋白單體。在多肽鏈的-NH3端，輕鏈的1/2和重鏈的1/4(或1/5)段的氨基酸排列順序隨抗體特異性不同而有變化，這兩段稱為可變區(qū)。在近羥基端的輕鏈的1/2和重鏈的3/4(或4/5)段氨基酸排列順序和糖含量比較穩(wěn)定，稱為恒定區(qū)。1.2 其他結(jié)構(gòu) J-鏈。這是連接兩個(gè)或以上免疫球蛋白單體的結(jié)構(gòu)，是由漿細(xì)胞產(chǎn)生的一種糖蛋白；其可以共價(jià)鍵方式由兩個(gè)二硫鍵連接Ig單體。 分泌片。由上皮細(xì)胞產(chǎn)生的一種多肽，可以非共價(jià)鍵方式連接兩個(gè)分泌IgA單體借以組成分泌型IgA(sIgA) ，也可以游離狀態(tài)存在，并與J-鏈共存于分泌液中。分泌片具有抗蛋白酶消化作用，可以穩(wěn)定分泌的IgA不被蛋白酶破壞2.免疫球蛋白的水解片段 用木瓜蛋白酶水解IgG可在其重鏈間二硫鍵近氨基端處切斷，這樣就可獲得兩個(gè)相同的Fab片段(抗原結(jié)合片段)和一個(gè)Fc片段(可結(jié)晶片段)。而用胃蛋白酶水解IgG是在重鏈二硫鍵近羥基端切斷重鏈，由此可獲得一個(gè)具有二價(jià)抗體活性的F(ab)2片段和一些小分子的多肽碎片pFc (其不具任何生物活性)。如白喉或破傷風(fēng)抗毒素在用胃蛋白酶作用后，經(jīng)精制提純的制品可以減少超敏反應(yīng)的發(fā)生。3. 免疫球蛋白的類(lèi)別和血清型 3.1 類(lèi)別 根據(jù)免疫球蛋白在H、L鏈上所表現(xiàn)出的變化可將其分為類(lèi)、亞類(lèi)，型和亞型。 3.1.1 類(lèi) 依據(jù)免疫球蛋白H-鏈恒定區(qū)抗原特異性(氨基酸和糖分子的組成和化學(xué)結(jié)構(gòu))的不同，可將其劃分為五個(gè)類(lèi)型，相應(yīng)構(gòu)成的免疫球蛋白就分別稱為IgA、IgG、IgD、IgE和IgM。 3.1.2 型 依據(jù)免疫球蛋白L-鏈恒定區(qū)的抗原性的不同，可將其劃分為兩個(gè)型。3.2 血清型 在免疫球蛋白分子上主要有三種抗原決定簇，即同種型、同種異型和獨(dú)特型。 3.2.1 同種型 同一物種所有個(gè)體的Ig分子所共有的抗原特異性；其抗原決定簇主要存在于Ig的C區(qū)，表現(xiàn)在全部Ig的類(lèi)、亞類(lèi)，型和亞型分子上。用抗H-鏈和L-鏈C區(qū)的抗體，以血清方法可以鑒定同種型。 3.2.2 同種異型 同一物種不同個(gè)體間的Ig分子所具有的不同抗原特異性。編碼同種異型抗原決定簇的是同一基因座位上的不同等位基因，它們是共顯性。人類(lèi)Ig分子上的同種異型抗原決定簇存在于IgG、IgA、IgE的H-鏈和-鏈的C區(qū)，它可以作為一種遺傳標(biāo)志。3.2.3 獨(dú)特型 獨(dú)特型決定簇是位于Ig分子V區(qū)中高變區(qū)的遺傳標(biāo)志。不同特異性的抗體形成細(xì)胞克隆所產(chǎn)生的Ig獨(dú)特型各不相同，其差異是由于VL和VH的高變區(qū)內(nèi)氨基酸序列不同所致。 3.3 五類(lèi)免疫球蛋白的特征和作用 3.3.1 IgG IgG是再次免疫應(yīng)答后產(chǎn)生的主要Ig，在血清中含量可高達(dá)600-1600/100ml，占血清Ig總量的75%-80%。 IgG多為單體，分子量約150KD；只有少量的IgG可以多聚體形式存在。IgG主要由脾臟和淋巴結(jié)中的漿細(xì)胞合成，其半衰期約23天。IgG在機(jī)體防御機(jī)制中發(fā)揮重要作用。它的含量高，分布廣，比其他Ig更易透過(guò)毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織間隙以發(fā)揮抗感染、中和毒素及調(diào)理作用。IgG是唯一可通過(guò)胎盤(pán)(屏障)的Ig；所以其對(duì)新生兒抗感染起重要作用。IgG的Fc段可與中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、K-細(xì)胞等的表面Fc受體結(jié)合，從而發(fā)揮調(diào)理作用和激活K-細(xì)胞等對(duì)靶細(xì)胞的殺傷作用。 3.3.2 IgM IgM是初次免疫應(yīng)答產(chǎn)生的主要Ig。IgM不嗜細(xì)胞，但可結(jié)合補(bǔ)體。其約占正常血清Ig的10%，含量約為60-200/100ml。主要由脾臟和淋巴結(jié)中漿細(xì)胞產(chǎn)生，多分布于血液中，在抗全身感染方面起重要作用(早期)。IgM是五類(lèi)Ig中分子量最大的，約900KD，故又稱為巨球蛋白。IgM態(tài)常聚集成五聚聚體，其間由J-鏈連接。理論上五聚IgM的抗原結(jié)合價(jià)是10價(jià)，但實(shí)際上由于受到所結(jié)合抗原分子的空間結(jié)構(gòu)限制，通常只表現(xiàn)出5有效。由于其較高的抗原結(jié)合價(jià)，所以可高效能的抗微生物感染。IgM的殺菌、溶菌、溶血、促呑噬以及凝集作用均比IgG高數(shù)百倍。人體若缺乏IgM，在感染后可能導(dǎo)致致死性敗血癥；IgM也可中和毒素和病毒 。由于IgM在感染的早期就可產(chǎn)生，故檢查其抗體水平可用于傳染病的早期診斷；另外，新生兒臍帶血中若IgM水平升高則可顯示該新生兒曾有宮內(nèi)感染。3.3.3 IgA IgA可分為血清型和分泌型兩種。 血清型IgA主要由腸系膜淋巴組織中的漿細(xì)胞產(chǎn)生；血清中IgA含量約為200-500/100ml，占血清Ig總量的10%-20%。大多數(shù)IgA為單體，少數(shù)可以2、3、4聚體形式存在。 sIgA是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等的粘膜固有層中的漿細(xì)胞產(chǎn)生。在漿細(xì)胞內(nèi)已經(jīng)由J-鏈連成二聚體，然后通過(guò)粘膜或漿膜上皮細(xì)胞外分泌時(shí)，與由上皮細(xì)胞產(chǎn)生的分泌片連接成完整的sIgA進(jìn)入到分泌液中，并與上皮細(xì)胞緊密粘合在一起分布于粘膜或漿膜表面。IgA具有抗菌、抗毒素、抗病毒作用，血清中IgA具有多種抗體活性；人體缺乏IgA時(shí)可能會(huì)伴有體內(nèi)抗甲狀腺球蛋白、腎上腺組織、DNA等的自身抗體水平升高。sIgA對(duì)機(jī)體局部免疫有重要作用， sIgA合成功能低下的幼兒易患呼吸道或消化道感染。 3.3.4 IgD IgD在正常血清中含量較少，在0.03-30mg/100ml范圍內(nèi)波動(dòng)，其合成速度為0.4g/Kg.d，在血液中的代謝速率為每天37%，其半衰期約為2.8天。完整的IgD無(wú)論是單體還是聚合體均不能激活補(bǔ)體，也很不穩(wěn)定，若用胰酶消化2分鐘即可完全降解成Fab片段和Fc碎片。血清中IgD的功能尚不十分清楚，有些報(bào)道指出其可能與某些超敏反應(yīng)有關(guān)聯(lián)，缺乏與抗感染有關(guān)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。 IgD是B細(xì)胞的重要表面標(biāo)志(B細(xì)胞成熟的標(biāo)志之一)。B細(xì)胞在分化成熟過(guò)程中，細(xì)胞表面首先表達(dá)的SmIgM，然后才出現(xiàn)SmIgD。在只表達(dá)SmIgM時(shí)若受到抗原刺激，易導(dǎo)致免疫耐受出現(xiàn)；當(dāng)同時(shí)又表達(dá)有SmIgD時(shí)，則B-細(xì)胞可被激活。所以有人認(rèn)為SmIgM是耐受性受體，SmIgD是激活受體。 3.3.5 IgE IgE也稱為反應(yīng)素或親細(xì)胞受體。正常人血清中其含量極低，為0.01-0.9mg/100ml，且含量較穩(wěn)定。但在超敏反應(yīng)性疾病患者血清中IgE波動(dòng)很大。 IgE的產(chǎn)生部位與sIgA相似，可由呼吸道和消化道粘膜固有層中的漿細(xì)胞產(chǎn)生，且分布于這些部位的粘膜組織、外分泌液和血液中。IgE以單體形式存在，其重鏈比IgG多一個(gè)功能區(qū)(CH4)，借此與細(xì)胞結(jié)合。IgE是引起型超敏反應(yīng)的主要抗體，由于其Fc段很容易結(jié)合位于嗜堿性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞上的FcR，當(dāng)二價(jià)以上抗原與細(xì)胞上IgE結(jié)合后可使IgE分子橋連，在Ca+2存在條件下可觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)生物活性物質(zhì)釋放(脫顆粒作用)。第二節(jié) 免疫球蛋白的合成及多樣性 1.Ig的生物合成 Ig屬于蛋白質(zhì)，所以其合成規(guī)律與一般蛋白質(zhì)合成相似，但也存在不同之處。在Ig合成中，須先有抗原刺激的抗原提呈細(xì)胞、T-細(xì)胞、B-細(xì)胞等多種免疫細(xì)胞相互作用?？乖x擇相應(yīng)的B-細(xì)胞克隆使之激活、增殖，最終分化為漿細(xì)胞并合成和分泌抗體。形成抗體的組織主要是脾、淋巴結(jié)以及其他淋巴組織內(nèi)的漿細(xì)胞。漿細(xì)胞越成熟，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)越多，高爾基體也越發(fā)達(dá)。 輕、重鏈分別在小核糖體(190-200s)和在核糖體(270-300s)上合成，合成的H、L鏈處于平衡狀態(tài)，一般不會(huì)出現(xiàn)某種鏈的大量過(guò)剩；裝配過(guò)程或由兩種方式完成： H+HH2 ，L+LL2 ， H2+L2 H2L2 H+LHL， HL+HLH2L2 如果漿細(xì)胞發(fā)生了惡性轉(zhuǎn)化，其中的約1/3惡性細(xì)胞中H、L合成比例會(huì)失調(diào)，常見(jiàn)的是合成過(guò)量的L鏈 (漿細(xì)胞癌患者可從尿中排出過(guò)量的均一的同型L鏈，而正常人只排出很少量的或)。2. Ig的多樣性 動(dòng)物機(jī)體對(duì)外界環(huán)境眾多抗原刺激后可產(chǎn)生相應(yīng)的特異性抗體，曾有人推算抗體多樣性(或抗體譜)在107-109甚至更高。抗體多樣性主要是由遺傳控制的，其機(jī)制可能包括：多基因片段不同的取用和重組；輕重鏈不同的配對(duì)；VDJ基因片段重組時(shí)連接的多樣性；體細(xì)胞的高突變。其中前三種機(jī)制發(fā)生于骨髓B-細(xì)胞發(fā)育早期，體細(xì)胞高突變則發(fā)生在二級(jí)淋巴器官B-細(xì)胞功能性Ig基因形成之后。人的Ig基因結(jié)構(gòu)及重排 免疫球蛋白基因定位 編碼多肽鏈 基因符號(hào)（人） 基因染色體定位 人 小鼠輕鏈 Ig 2 6輕鏈 Ig 22 16 重鏈 IgH 14 122.1 胚系學(xué)說(shuō) 重鏈、輕鏈?zhǔn)怯僧a(chǎn)生不同特異性Ig分子的多個(gè)胚系Ig基因所編碼，對(duì)不同胚系D、J基因的利用也有助 于Ig多樣性的產(chǎn)生。生殖細(xì)胞內(nèi)巳具有編碼Ig的全部基因，在一特定Ig位點(diǎn)上產(chǎn)生多樣性的數(shù)量與該位點(diǎn)上的基因片段數(shù)目有關(guān)，而這是在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的。如人的VH、DH和JH基因片段數(shù)目分別為65、27和6。從理論上而言，單獨(dú)重鏈重組的多樣性約為1104左右；V和V基因片段數(shù)為40和5，因而-鏈V-J重排的多樣性約為200；V和J基因片段數(shù)為30和4，其V-J重排的多樣性約為120。 2.2 輕重鏈的不同配對(duì) 理論上人的H鏈與鏈和鏈的隨機(jī)配對(duì)多樣性約為(1104)(2102) (1104)(1.2102)，約為3.6106。由胚系眾多基因片段不同取用和重組，以及輕重鏈的不同配對(duì)所形成的多樣性稱為組合多樣性。2.3 VDJ連接的多樣性 主要表現(xiàn)出兩種情況：輕鏈VJ連接點(diǎn)及重鏈的DJ和V-DJ連接點(diǎn)均有一定范圍的變化。 如V片段3端的5個(gè)核苷酸CCTCC和J片段5端的4個(gè)核苷酸GTGG連接時(shí)，其9個(gè)核苷酸中可取用9個(gè)或6個(gè)核苷酸分別編碼3個(gè)或2個(gè)氨基酸(當(dāng)取用個(gè)核苷酸時(shí)會(huì)有八種不同的連接方式) 。N-核苷酸的插入。 N-核苷酸可通過(guò)TdT(末端脫氧核苷轉(zhuǎn)移酶)加入到H-鏈V基因片段的連接點(diǎn)；而隨機(jī)插入的N-核苷酸和P-核苷酸常常影響連接點(diǎn)后編碼序列的讀框，其可使得約2/3的H鏈V區(qū)基因重排變成無(wú)效重排。雖此，1/3重排成功依舊增加了連接的多樣性，從而構(gòu)成了抗體的多樣性。 2.4 體細(xì)胞高變學(xué)說(shuō)這發(fā)生在B-細(xì)胞對(duì)抗原的應(yīng)答過(guò)程中。體細(xì)胞高突變?cè)贑DR區(qū)中多見(jiàn)，尤其是CDR3(互補(bǔ)決定區(qū)3)。隨著抗原刺激后時(shí)間的延長(zhǎng)和免疫次數(shù)增加，CDR1和CDR2及骨架區(qū)突變的頻率也隨之增加。除了能擴(kuò)展原有抗體的多樣性，還可與Ig親和或成熟有關(guān)；如初次免疫一周時(shí)，Ig親和力為Kd=10-7mol/L,而第二次免疫、第三次免疫后則可高達(dá)10-9mol/L。第四章 補(bǔ)體系統(tǒng)授課要點(diǎn)： 1. 補(bǔ)體的組成及生物學(xué)功能； 2. 補(bǔ)體的激活途徑及意義。 在抗體發(fā)現(xiàn)后不久，J.Bordet證明了在生理學(xué)溫度(37)下，如果在含有抗菌抗體的新鮮血清中加入相應(yīng)的細(xì)菌，則細(xì)菌細(xì)胞會(huì)被溶解。但是若將該血清經(jīng)56或更高溫度處理后，其會(huì)失去能力。這種現(xiàn)象并非是由于抗體的丟失所致；因此Borbet認(rèn)為這種血清中一定會(huì)有另外一種不耐熱成分，它可以輔助或“補(bǔ)充”抗體的溶菌功能，并且將這種成分物質(zhì)稱為“補(bǔ)體”(complement)。 補(bǔ)體并非單一成分，它是存在于人和脊椎動(dòng)物血清與組織液中的一組具酶活性的蛋白質(zhì)，一般稱為補(bǔ)體系統(tǒng)，包括30余種可溶性蛋白與膜結(jié)合蛋白等。第一節(jié) 補(bǔ)體系統(tǒng)組成及理化特征1. 補(bǔ)體系統(tǒng)組成 構(gòu)成補(bǔ)體系統(tǒng)的30余種成分按其生物學(xué)功能可分為三類(lèi)，即存在于體液中參與補(bǔ)體激活級(jí)聯(lián)反應(yīng)的各種固有成分；以可溶性或膜結(jié)合形式存在的各種補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白；介導(dǎo)補(bǔ)體活性片段或調(diào)節(jié)蛋白生物效應(yīng)的各種受體。 國(guó)際衛(wèi)生組織的專門(mén)命名委員會(huì)對(duì)已知的補(bǔ)體各種成分進(jìn)行了統(tǒng)一命名；如參與補(bǔ)體激活經(jīng)典途徑的固有成分按其被發(fā)現(xiàn)先后分別命名為C1(qrs)、C2C9；系統(tǒng)的其他成分則以英文大寫(xiě)字母表示，如B因子、D因子、P因子、H因子等；補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白多以其功能命名，如C1 抑制物，C4結(jié)合蛋白、促衰變因子等；補(bǔ)體可分解為小的片段，如C3C3a+C3b(a示小片段，b示大片段)。當(dāng)補(bǔ)體為激活狀態(tài)則在數(shù)字上加一橫表示(C1，C42)，而補(bǔ)體的滅活狀態(tài)則以加i尾表示(C2ai，.)。