生物制品的免疫學(xué)理論

免疫學(xué)預(yù)防和治療：用免疫制劑活免疫調(diào)節(jié)藥物調(diào)整機(jī)體的免疫功能，對疾病進(jìn)行預(yù)防和治療。㈠天然被動免疫（naturalpassiveimmunity）㈡天然主動免疫（naturalactiveimmunity）㈢人工被動免疫（artificialpassiveimmunity）㈣人工主動免疫（artificialacquiredimmunity）1第一頁，共五十三頁。第一節(jié)抗原與抗體一、抗原㈠抗原的概念1.抗原與抗原性

抗原

凡是能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和效應(yīng)性淋巴細(xì)胞并能與之結(jié)合引起特異性免疫反應(yīng)的物質(zhì)稱為抗原(antigen)。

抗原性

抗原分子具有抗原性(antigenicity)，其包括免疫原性與反應(yīng)原性兩個方面的含義。

免疫原性

(immunogenicity)是指抗原能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和致敏淋巴細(xì)胞的特性。

反應(yīng)原性

(reactinogenicity)又稱為免疫反應(yīng)性(immunoreactivity)。是指抗原與相應(yīng)的抗體或效應(yīng)性淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合的特性，這種結(jié)合反應(yīng)的特異性可能是生物學(xué)中已知的最特異的反應(yīng)。2第二頁，共五十三頁。2.完全抗原與半抗原

根據(jù)抗原物質(zhì)的抗原性，可將抗原分為完全抗原與不完全抗原。

完全抗原

(completeantigen)，也可稱為免疫原(immunogen)。既具有免疫原性又有反應(yīng)原性的物質(zhì)。如大多數(shù)蛋白質(zhì)、細(xì)菌、病毒等。

半抗原

(hapten)，亦稱為不完全抗原(incompleteantigen)。只具有反應(yīng)原性而缺乏免疫原性的物質(zhì)。與蛋白質(zhì)或多聚賴氨酸等載體(carrier)結(jié)合后可具有免疫原性。大多數(shù)的多糖、類脂、某些藥物等屬于半抗原。半抗原又有簡單半抗原和復(fù)合半抗原之分。3第三頁，共五十三頁。㈡構(gòu)成免疫原的條件抗原物質(zhì)要具有良好的免疫原性，需具備以下條件：異源性

分子大小

化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)與立體構(gòu)象的復(fù)雜性物理狀態(tài)（顆粒）4第四頁，共五十三頁。㈢抗原決定簇抗原分子表面具有特殊立體構(gòu)型和免疫活性的化學(xué)基團(tuán)稱為抗原決定簇(antigenicdeterminant)或抗原決定基，由于抗原決定簇通常位于抗原分子表面，因而又稱為抗原表位(epitope)?？乖砦粵Q定著抗原的特異性，即決定著抗原與抗體發(fā)生特異性結(jié)合的能力。抗原分子母體表面連有不同的抗原表位亦即具有不同的特性，而同一化學(xué)基團(tuán)的不同異構(gòu)體均可影響抗原的特異性。5第五頁，共五十三頁。㈣抗原的交叉性

自然界中存在著無數(shù)多的抗原物質(zhì)，不同主抗原物質(zhì)之間、不同種屬的微生物間、微生物與其他抗原物質(zhì)間，難免有相同或相似的抗原組成或結(jié)構(gòu)，也可能存在共同的抗原表位，這種現(xiàn)象稱為抗原的交叉性或類屬性。而這些共有的抗原組成或表位就稱為共同抗原(commonantigen)或交叉反應(yīng)抗原(crossreactingantigen)。種屬相關(guān)的生物之間的共同抗原又稱為“類屬抗原”?？乖慕徊嫘杂幸韵聨追N情況：不同物種間存在共同的抗原組成

不同抗原分子存在共同的抗原表位

不同表位之間有部分結(jié)構(gòu)相同

6第六頁，共五十三頁。㈤主要的微生物抗原1.細(xì)菌抗原(bacterialantigen)細(xì)菌的抗原結(jié)構(gòu)卻比較復(fù)雜，應(yīng)把細(xì)菌看成是多種抗原成分組成的復(fù)合體。根據(jù)細(xì)菌各部分構(gòu)造和組成成分的不同，可將細(xì)菌抗原(bacterialantigen)分為鞭毛抗原、菌體抗原、莢膜抗原和菌毛抗原。7第七頁，共五十三頁。⑴菌體抗原

(somaticantigen)又稱O抗原，主要指革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁抗原，其化學(xué)本質(zhì)為脂多糖(LPS)。⑵鞭毛抗原

(flagllarantigen)又稍、H抗原。由絲狀體(filiform，filament)、鉤狀體(hook)和基體(basalbody)3部分組成，鞭毛抗原主要決定于絲狀體。⑶莢膜抗原

(capsularantigen)又稱K抗原。莢膜由細(xì)菌菌體外的黏液物質(zhì)組成，細(xì)菌莢膜構(gòu)成有莢膜細(xì)菌有機(jī)體的主要外表面，是細(xì)菌主要的表面免疫原。(碳疽)8第八頁，共五十三頁。⑷菌毛抗原

(piliantigen)為許多革蘭氏陰性菌和少數(shù)革蘭氏陽性菌(如某些鏈球菌)所具有。

⑸毒素抗原(toxinantigen)很多為細(xì)菌，能產(chǎn)生外毒素。其成分為糖蛋白或蛋白質(zhì)，具有很強(qiáng)的抗原性，經(jīng)滅活后類毒素能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體（即抗毒素）。

9第九頁，共五十三頁。2.病毒抗原

⑴V抗原也稱為囊膜抗原(envelopeantigen)。V抗原具有型和亞型的特異性。⑵VC抗原又稱衣殼抗原(Viralcapsidantigen)。其抗原特異性決定于病毒顆粒表面的衣殼結(jié)構(gòu)蛋白（無囊膜的病毒）。⑶保護(hù)性抗原

(protectiveantigen)微生物的某些抗原成分刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體具有免疫保護(hù)作用，因此將這些抗原稱為保護(hù)性抗原或功能抗原(functionalantigen)。⑷超級抗原

(1-10ng/ml)10第十頁，共五十三頁。二抗體㈠免疫球蛋白與抗體1.免疫球蛋白

(imunoglobulin，簡稱Ig)是指存在于人和動物血液(血清)、組織液及其它分泌液中的一類具有相似結(jié)構(gòu)的球蛋白。依據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)和抗原性差異，免疫球蛋白可分為IgG，IgM，IgA，IgE和IgD。2.抗體

(antibody，簡稱Ab)動物機(jī)體受到抗原物質(zhì)刺激后，由B淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化為漿細(xì)胞產(chǎn)生的，能與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)的免疫球蛋白。11第十一頁，共五十三頁。第二節(jié)免疫系統(tǒng)與免疫應(yīng)答免疫系統(tǒng)

(immunesystem)是動物機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答的物質(zhì)基礎(chǔ)，主要由免疫器官和免疫細(xì)胞組成。12第十二頁，共五十三頁。骨髓中樞免疫器官胸腺腔上囊免疫器官淋巴結(jié)脾臟外周免疫器官骨髓哈德氏腺黏膜相關(guān)淋巴組織免疫系統(tǒng)T，B淋巴細(xì)胞免疫細(xì)胞自然殺傷性細(xì)胞和殺傷細(xì)胞輔佐細(xì)胞粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞細(xì)胞因子免疫分子補(bǔ)體抗體

13第十三頁，共五十三頁。免疫細(xì)胞（Cellsoftheimmunesystem）淋巴細(xì)胞：T、B、NK單核細(xì)胞粒細(xì)胞：中性，酸，堿樹突細(xì)胞（淋巴來源DC，髓系DC）肥大細(xì)胞巨噬細(xì)胞白細(xì)胞固有免疫細(xì)胞適應(yīng)性免疫細(xì)胞組織細(xì)胞14第十四頁，共五十三頁。固有免疫體液細(xì)胞補(bǔ)體急性期蛋白黏膜分泌液肥大細(xì)胞NK細(xì)胞吞噬細(xì)胞裂解裂解，阻止進(jìn)入啟動應(yīng)答殺傷被感染細(xì)胞吞噬、消化異物非特異性免疫15第十五頁，共五十三頁。適應(yīng)性免疫體液細(xì)胞抗體Th2CTLTh1裂解中和感染力，阻止進(jìn)入調(diào)節(jié)應(yīng)答殺傷被感染細(xì)胞吞噬、消化異物補(bǔ)體吞噬細(xì)胞特異性免疫16第十六頁，共五十三頁。二免疫應(yīng)答免疫應(yīng)答(immuneresponse)是指動物機(jī)體免疫系統(tǒng)受到抗原物質(zhì)刺激后，免疫細(xì)胞對抗原分子的識別并產(chǎn)生一系列復(fù)雜的免疫連鎖反應(yīng)和表現(xiàn)出特定的生物學(xué)效應(yīng)的過程。免疫應(yīng)答的三大特點(diǎn)：特異性、有一定免疫期、免疫記憶17第十七頁，共五十三頁。（一）免疫應(yīng)答的基本過程

免疫應(yīng)答是一個連續(xù)的不可分割的過程，但可人為地劃分為3個階段：①致敏階段；②反應(yīng)階段；③效應(yīng)階段。18第十八頁，共五十三頁。（二）抗原遞呈細(xì)胞對抗原的加工和遞呈

1.抗原遞呈細(xì)胞

(antigenpresentingcells，APCs)是一類能攝取和處理抗原，并把抗原信息傳遞給淋巴細(xì)胞而使淋巴細(xì)胞活化的細(xì)胞。按照細(xì)胞表面的主要組織相容性復(fù)合體(MHC)Ⅰ類和Ⅱ類分子，可把抗原遞呈細(xì)胞分為兩類：一類是帶有MHCⅡ類分子的細(xì)胞，另一類是帶有MHCI類分子的細(xì)胞。2.對外源性抗原的加工和遞呈（MHCⅡ）3.對內(nèi)源性抗原的加工和遞呈（MHCⅠ）19第十九頁，共五十三頁。TCR

識別MHC/抗原肽TCR抗原肽MHC-IIT細(xì)胞抗原遞呈細(xì)胞20第二十頁，共五十三頁。（三）體液免疫

概念：由B細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答稱為體液免疫應(yīng)答(humoralimmuneresponse)，而體液免疫效應(yīng)是由B細(xì)胞通過對抗原的識別、活化、增殖，最后分化成漿細(xì)胞并分泌抗體來實(shí)現(xiàn)的，因此抗體是介導(dǎo)體液免疫效應(yīng)的免疫分子。21第二十一頁，共五十三頁。抗體產(chǎn)生的動力學(xué)22第二十二頁，共五十三頁。23第二十三頁，共五十三頁。24第二十四頁，共五十三頁。1.抗體產(chǎn)生的動力學(xué)特點(diǎn)⑴初次應(yīng)答

有以下幾個特點(diǎn)：①具有潛伏期

②初次應(yīng)答最早產(chǎn)生的抗體為lgM，可在幾天內(nèi)達(dá)到高峰，然后開始下降

③初次應(yīng)答產(chǎn)生的抗體總量較低，維持時間也較短

25第二十五頁，共五十三頁。⑵再次應(yīng)答

再次應(yīng)答有以下幾個特點(diǎn)：

①潛伏期顯著縮短

②抗體含量高，而且維持時間長

③再次應(yīng)答產(chǎn)生的抗體大部分為IgG，而lgM很少

⑶回憶應(yīng)答（記憶性T細(xì)胞、記憶性B細(xì)胞）26第二十六頁，共五十三頁。2.抗體的免疫學(xué)功能

⑴中和作用（如外毒素或類毒素）⑵免疫溶解作用（如霍亂狐菌、錐蟲）⑶免疫調(diào)理作用（補(bǔ)體參與）⑷局部黏膜免疫作用（IgA）⑸抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞毒作用

(如K細(xì)胞)

⑹對病原微生物生長的抑制作用（支原體和鉤端螺旋體）此外，抗體還具有免疫損傷作用（變態(tài)反應(yīng)，以及一些自身免疫疾?。?。27第二十七頁，共五十三頁。第三節(jié)免疫血清學(xué)技術(shù)

抗原與相應(yīng)抗體在體內(nèi)和體外均能發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)，因抗體主要來自血清，因此在體外進(jìn)行的抗原抗體反應(yīng)稱為血清學(xué)反應(yīng)或免疫血清學(xué)技術(shù)，是建立在抗原抗體特異性反應(yīng)基礎(chǔ)上的檢測技術(shù)。28第二十八頁，共五十三頁。一、凝聚性試驗(yàn)概念：抗原與相應(yīng)抗體結(jié)合形成復(fù)合物，在有電解質(zhì)存在下，復(fù)合物相互凝聚形成肉眼可見的凝聚小塊或沉淀物，根據(jù)是否產(chǎn)生凝聚現(xiàn)象來判定相應(yīng)抗體或抗原，稱為凝聚性試驗(yàn)；包括凝集反應(yīng)和沉淀反應(yīng)。29第二十九頁，共五十三頁。㈠凝集試驗(yàn)

概念：細(xì)菌、紅細(xì)胞等顆粒性抗原，或吸附在紅細(xì)胞、乳膠顆粒性載體表面的可溶性抗原，與相應(yīng)抗體結(jié)合，在有適當(dāng)電解質(zhì)存在下，經(jīng)過一定時間，形成肉眼可見的凝集團(tuán)塊，稱為凝集試驗(yàn)(agglutinationtest)。優(yōu)點(diǎn)：操作簡便，便于基層診斷工作應(yīng)用。分類：直接凝集試驗(yàn)(簡稱凝集試驗(yàn))和間接凝集試驗(yàn)。30第三十頁，共五十三頁。2.間接凝集試驗(yàn)(indirectagglutinationtest)1.直接凝集試驗(yàn)(directaSglutinationtest)顆粒性抗原與相應(yīng)抗體直接結(jié)合并出現(xiàn)凝集現(xiàn)象的試驗(yàn)。31第三十一頁，共五十三頁。⑴間接血凝試驗(yàn)間接血凝試驗(yàn)（passivehemagglutinationassay，PHA）;反向間接血凝試驗(yàn)（reservepassivehemagglutinationassay，RPHA

）⑵乳膠凝集試驗(yàn)(latexagglutinationtest，LAT)，用高分子乳狀液的聚苯乙烯聚合物作載體吸附抗原(或抗體)，可用以檢測相應(yīng)的抗體(或抗原)。32第三十二頁，共五十三頁。⑶協(xié)同凝集試驗(yàn)(co-agglutinationtest，COAG)葡萄球菌A蛋白(staphylococcal

proteinA，SPA)是金黃色葡萄球菌的特異性表面抗原，能與多種哺乳動物IgG分子的Fc片段結(jié)合，SPA與IgG結(jié)合后，后者的Fab片段暴露于外，并保持其抗體活性。覆蓋有特異性抗體的金黃色葡萄球菌與相應(yīng)的抗原結(jié)合時，就可產(chǎn)生凝集反應(yīng)的方法。33第三十三頁，共五十三頁。正向間接血凝試驗(yàn)檢測口蹄疫34第三十四頁，共五十三頁。血凝抑制試驗(yàn)檢測禽流感35第三十五頁，共五十三頁。㈡沉淀試驗(yàn)

概念：可溶性抗原(如細(xì)菌的外毒素、內(nèi)毒素、菌體裂解液，病毒的可溶性抗原、血清、組織浸出液等)與相應(yīng)抗體結(jié)合，在適量電解質(zhì)存在下，形成肉眼可見的白色沉淀，稱為沉淀試驗(yàn)(precipitationtest)1.環(huán)狀沉淀試驗(yàn)(ringprecipitationtest)是最簡單、最古老的一種沉淀試驗(yàn)，目前仍廣泛應(yīng)用。本法主要用于抗原的定性試驗(yàn)（如碳疽診斷，Ascoli試驗(yàn)）。36第三十六頁，共五十三頁。2.瓊脂凝膠擴(kuò)散試驗(yàn)（AGP）

利用可溶性抗原和抗體在半固體凝膠中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)抗原抗體分子相遇并達(dá)到適當(dāng)比例時，就會互相結(jié)合、凝聚，出現(xiàn)白色的沉淀線，從而判定相應(yīng)的抗體和抗原。（如MD、IBD、GP）3.免疫電泳技術(shù)是凝膠擴(kuò)散試驗(yàn)與電泳技術(shù)相結(jié)合的免疫檢測技術(shù)。此方法比一般的凝膠擴(kuò)散試驗(yàn)更快速和靈敏。37第三十七頁，共五十三頁。瓊脂凝膠免疫擴(kuò)散試驗(yàn)38第三十八頁，共五十三頁。二、標(biāo)記抗體技術(shù)概念：抗原與抗體能特異性結(jié)合，但抗體、抗原分子小，在含量低時形成的抗原抗體復(fù)合物是不可見的。有一些物質(zhì)即使在超微量時也能通過特殊的方法將其檢測出，如果將這些物質(zhì)標(biāo)記在抗體分子上，可以通過檢測標(biāo)記分子來顯示抗原抗體復(fù)合物的存在，此種根據(jù)抗原抗體結(jié)合的特異性和標(biāo)記分子的敏感性建立的技術(shù)，稱為標(biāo)記抗體技術(shù)(labeledantibodytechnique)。39第三十九頁，共五十三頁。(一)免疫熒光抗體技術(shù)

(immunofluorescenceantibodytechnique)是指用熒光素對抗體或抗原進(jìn)行標(biāo)記，然后用熒光顯微鏡觀察熒光以分析示蹤相應(yīng)的抗原或抗體的方法。其中，最常用的是以熒光素標(biāo)記抗體或抗抗體，用于檢測相應(yīng)的抗原或抗體。40第四十頁，共五十三頁。41第四十一頁，共五十三頁。42第四十二頁，共五十三頁。Flowcytometer/FACS43第四十三頁，共五十三頁。p21-EGFP對293細(xì)胞細(xì)胞周期的影響

第四十四頁，共五十三頁。（二）酶標(biāo)抗體技術(shù)

1.原理：根據(jù)抗原抗體反應(yīng)的特異性和酶催化反應(yīng)的高敏感性而建起來的免疫檢測技術(shù)。如：ELISA2.用于標(biāo)記的酶辣根過氧化物酶（HRP）應(yīng)用最廣，其作用底物為H2O2，催化時可使供氫體產(chǎn)生一定顏色（鄰苯二胺，OPD；四甲基聯(lián)苯胺，TMB；3，3’二氨基聯(lián)苯胺，DAB）45第四十五頁，共五十三頁。雙抗體夾心法測抗原46第四十六頁，共五十三頁。三、補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)

補(bǔ)體：存在于血清中不耐熱，具有酶活性的球蛋白。補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)(complementhxationtest)可根據(jù)是否出現(xiàn)溶血反應(yīng)，判定反應(yīng)系統(tǒng)中是否存在相應(yīng)的抗原和抗體。參與補(bǔ)體結(jié)合反應(yīng)的抗體稱為補(bǔ)體結(jié)合抗體。補(bǔ)體結(jié)合抗體主要為IgG和Ig