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免疫学技术概论 现在学习的是第1页，共42页第一节第一节 免疫学简介免疫学简介1 1 什么是免疫？什么是免疫？2 2 免疫系统的结构及分类？免疫系统的结构及分类？3 3 免疫与临床的关系？免疫与临床的关系？现在学习的是第2页，共42页 1 1 免疫、免疫系统及其功能免疫、免疫系统及其功能 免疫免疫: : 系指机体识别自身与非已成分系指机体识别自身与非已成分，对自身形成耐受，对非己发生排斥作，对自身形成耐受，对非己发生排斥作用的一种生理功能。免疫功能由免疫系用的一种生理功能。免疫功能由免疫系统完成。统完成。 免疫系统的功能具体表现为免疫系统的功能具体表现为: : 免疫防御免疫防御 免疫监视免疫监视 免疫耐受免疫耐受 免疫调节免疫调节 现在学习的是第3页，共42页 2 2 免疫系统的组成免疫系统的组成 免疫系统的组成成分：免疫系统的组成成分： 由免疫组织和器官、免疫细胞及免由免疫组织和器官、免疫细胞及免 疫活性分子等组成。疫活性分子等组成。 现在学习的是第4页，共42页免疫学基本内容免疫学基本内容免疫（免疫（ImmunityImmunity）系指机体识别自身与非自身的抗原，对自身指机体识别自身与非自身的抗原，对自身成成 分形成天然免疫耐受，对非自身抗原发生排斥作用的一种分形成天然免疫耐受，对非自身抗原发生排斥作用的一种生理功能生理功能。免疫学（免疫学（ImmunologyImmunology）研究抗原性异物、免疫应答规律以）研究抗原性异物、免疫应答规律以及免疫应答产物与抗原反应的理论和技术的一门生物学及免疫应答产物与抗原反应的理论和技术的一门生物学科。科。免疫系统是由免疫组织和器官、免疫细胞及免疫活性分子。免疫系统是由免疫组织和器官、免疫细胞及免疫活性分子。现在学习的是第5页，共42页 免疫学发展简史免疫学发展简史经验免疫学时期经验免疫学时期 中国 明代 正式记载接种“人痘”，预防天花 18世纪中叶 英国医生Edward Jenner 种牛痘预防天花 目前，通过全球性大面积疫苗接种我们已经消灭了天花病毒 现在学习的是第6页，共42页 科学免疫学时期科学免疫学时期 一、病原菌的发现与疫苗使用的推广一、病原菌的发现与疫苗使用的推广 现在学习的是第7页，共42页 二、抗体的发现、应用及细胞免疫二、抗体的发现、应用及细胞免疫的研究的研究 现在学习的是第8页，共42页7.Burnet学说及其对免疫学发展的推动作用 体内存有识别多种抗原的细胞系，在其 细胞表 面有识别抗原的受体 抗原使免疫细胞活化、增殖最后成为抗体产生细 胞及免疫记忆细胞 胎生期免疫细胞与自己抗原相接触形成天然自身 耐受状态（禁忌细胞系） 免疫细胞系可突变产生与自己抗原发生反应的 细胞系可形成自身免疫反应 8.细胞免疫学的发展现在学习的是第9页，共42页现在学习的是第10页，共42页 现代免疫学时期现代免疫学时期1.1.抗原识别受体多样性的产生抗原识别受体多样性的产生2.2.信号转导途径的发现信号转导途径的发现3.3.细胞程序性死亡途径的发现细胞程序性死亡途径的发现4.4.造血与免疫细胞的发育造血与免疫细胞的发育5.5.应用免疫学的发展应用免疫学的发展 (1)DNA(1)DNA疫苗疫苗 (2)(2)基因工程制备重组细胞因子基因工程制备重组细胞因子 (3)(3)免疫细胞治疗免疫细胞治疗 (4)(4)完全人源抗体完全人源抗体 (5)(5)口服自身抗原口服自身抗原, ,预防自身免疫病预防自身免疫病现在学习的是第11页，共42页免疫学基本内容免疫学基本内容 免疫：免疫：系指机体识别自身与非自身的抗原，对自身成系指机体识别自身与非自身的抗原，对自身成 分形成天然免疫耐受，对非自身抗原发生排斥分形成天然免疫耐受，对非自身抗原发生排斥 作用的一种生理功能。作用的一种生理功能。 “免疫系统免疫系统”是由免疫组织和器官、免疫细胞及免疫活是由免疫组织和器官、免疫细胞及免疫活 性分子等组成。性分子等组成。 固有或天然免疫系统（非特异性免疫系统）固有或天然免疫系统（非特异性免疫系统） 适应性免疫系统（获得性免疫系统或特异性免疫系统）适应性免疫系统（获得性免疫系统或特异性免疫系统） 现在学习的是第12页，共42页现在学习的是第13页，共42页现在学习的是第14页，共42页 固有免疫系统及其应答: 固有免疫系统遇病原体后，首先并迅速起防卫作用。固有免疫在感染早期（数分钟至96小时内）执行 防卫功能。 哺乳动物固有免疫系统由肥大细胞、巨噬细胞、天然杀伤（NK）细胞、中性粒细胞、以及可溶性分子，如补体等组成。 吞噬细胞与NK细胞对病原体无严格选择性，对多种病原体均有吞噬、杀伤作用，故又称为非特异性免疫 现在学习的是第15页，共42页适应性免疫系统及其应答：一、T及B淋巴细胞被抗原活化 T及B细胞经其细胞表面表达的抗原识别受体识别抗原。 一个T及B细胞只表达一种TCR或BCR，只能特异地识别并结合一种Ag分子，所以T及B细胞对抗原的识别具有严格的特异性。 T及B细胞与Ag 结合后，则开始活化。现在学习的是第16页，共42页 二、二、T T及及B B 细胞的克隆扩增及分化细胞的克隆扩增及分化 三、三、T T及及B B细胞的效应细胞及效应功能细胞的效应细胞及效应功能 B B细胞分化为浆细胞，分泌抗体，执行功能。细胞分化为浆细胞，分泌抗体，执行功能。 T T细胞中的效应细胞毒性细胞中的效应细胞毒性T T细胞，其效应是杀伤表达特异性细胞，其效应是杀伤表达特异性AgAg的靶细胞。的靶细胞。 四、免疫记忆细胞的产生四、免疫记忆细胞的产生 现在学习的是第17页，共42页现在学习的是第18页，共42页免疫细胞吞噬细胞 淋巴细胞抗原处理及抗原提呈细胞自然杀伤细胞单核巨噬细胞中性粒细胞T淋巴细胞B淋巴细胞现在学习的是第19页，共42页 免疫应答的类型及作用 一、固有性免疫应答（innate immunne response） 二、适应性免疫应答（adaptive immune response） 现在学习的是第20页，共42页固有免疫应答固有免疫应答 固有免疫系统遇病原体后，首先并迅速起防卫作用。固有固有免疫系统遇病原体后，首先并迅速起防卫作用。固有免疫在感染早期（数分钟至免疫在感染早期（数分钟至9696小时内）执行防卫功能。小时内）执行防卫功能。 哺乳动物固有免疫系统由肥大细胞、巨噬细胞、天然杀哺乳动物固有免疫系统由肥大细胞、巨噬细胞、天然杀伤（伤（NKNK）细胞、中性粒细胞、以及可溶性分子，如补体等组）细胞、中性粒细胞、以及可溶性分子，如补体等组成。成。 吞噬细胞与吞噬细胞与NKNK细胞对病原体无严格选择性，对多种细胞对病原体无严格选择性，对多种病原体均有吞噬、杀伤作用，故又称为病原体均有吞噬、杀伤作用，故又称为非特异性免疫非特异性免疫现在学习的是第21页，共42页适应性免疫应答（特异性免疫应答）一、T及B淋巴细胞被抗原活化二、T及B 细胞的克隆扩增及分化三、T及B细胞的效应细胞及效应功能四、免疫记忆细胞的产生现在学习的是第22页，共42页T T及及B B淋巴细胞被抗原活化淋巴细胞被抗原活化 T T及及B B细胞经其细胞表面表达的抗原识细胞经其细胞表面表达的抗原识别受体（别受体（TCRTCR或或BCRBCR）识别抗原。）识别抗原。 一个一个T T及及B B细胞只表达一种细胞只表达一种TCRTCR或或BCRBCR，只能特异地识别并结合一种只能特异地识别并结合一种AgAg分子。所以分子。所以T T及及B B细胞对抗原的识别具有严格的特异性。细胞对抗原的识别具有严格的特异性。 T T及及B B细胞与细胞与Ag Ag 结合后，则开始活化结合后，则开始活化。现在学习的是第23页，共42页T T及及B B细胞的克隆扩增及分化细胞的克隆扩增及分化BCRBCR可直接识别并特异结合抗原使可直接识别并特异结合抗原使B B细胞活细胞活化，在化，在IL-4IL-4的作用下进行增殖。的作用下进行增殖。TCRTCR识别抗原肽：识别抗原肽：MHCMHC复合物，同时需要协复合物，同时需要协同刺激信号，才能充分活化同刺激信号，才能充分活化T T细胞。在细胞。在IL-2IL-2的作用下进行增殖的作用下进行增殖。现在学习的是第24页，共42页T T及及B B细胞的效应细胞及效应功能细胞的效应细胞及效应功能B B细胞分化为浆细胞，分泌抗体这一可溶细胞分化为浆细胞，分泌抗体这一可溶性蛋白分子而执行免疫功能，故由性蛋白分子而执行免疫功能，故由B B细胞细胞介导的免疫称为体液免疫。介导的免疫称为体液免疫。T T细胞经其自身分化为效应细胞后直接执细胞经其自身分化为效应细胞后直接执行免疫功能，故由行免疫功能，故由T T细胞介导的免疫称为细胞介导的免疫称为细胞免疫。细胞免疫。现在学习的是第25页，共42页现在学习的是第26页，共42页免疫病理与免疫性疾病免疫病理与免疫性疾病 按发病机制不同按发病机制不同, ,免疫性疾病分为三大类：免疫性疾病分为三大类： 超敏感反应病超敏感反应病 免疫缺陷病：免疫缺陷病：先天性及继发型免疫缺陷病先天性及继发型免疫缺陷病 自身免疫病：自身免疫病：速发型：由抗体介导， 发作快 如：哮喘、荨麻疹等 迟发型：由细胞免疫介导，发作慢 见于结核病、接触性皮炎现在学习的是第27页，共42页免疫学在生命科学和医学发展中的作用免疫学为人类防治疾病作出重要贡献免疫学是生命科学的前沿学科，并将更有力地推动生命科学的进展免疫学是生物高新技术产业化的重要基础，它的发展蕴涵巨大经济效益免疫学将在生物安全及国防中发挥重要作用，不容忽视现在学习的是第28页，共42页免疫学为人类防治疾病作出重要贡献疫苗的预防接种消灭及控制流行以久的严重传染病。疫苗的预防接种消灭及控制流行以久的严重传染病。抗体的应用抗体的应用免疫分子如免疫分子如EPOEPO、IL-2IL-2、G-CSFG-CSF等应用于临床治疗等应用于临床治疗发展以干细胞和异体移植为主体的再生医学发展以干细胞和异体移植为主体的再生医学从免疫学角度深入认识并解决肿瘤、心脑血管疾病从免疫学角度深入认识并解决肿瘤、心脑血管疾病、自身免疫性疾病、老年痴呆等困扰人类以久的疾、自身免疫性疾病、老年痴呆等困扰人类以久的疾病。病。现在学习的是第29页，共42页应用免疫学的发展DNADNA疫苗疫苗基因工程制备重组细胞因子基因工程制备重组细胞因子免疫细胞治疗免疫细胞治疗完全人源抗体完全人源抗体口服自身抗原口服自身抗原, ,预防自身免疫病预防自身免疫病现在学习的是第30页，共42页免疫学是生命科学的前沿学科免疫学的发展极为迅速免疫学的发展极为迅速免疫系统的研究揭示了生命活动（生老免疫系统的研究揭示了生命活动（生老病死）的基本规律病死）的基本规律 2020世纪世纪NobelNobel医学及生理学奖中，有医学及生理学奖中，有1515次授予免疫学中作出贡献的科学家次授予免疫学中作出贡献的科学家现在学习的是第31页，共42页1962年1967年证明T及B细胞分别负责细胞免疫和体液免疫，并具有协同作用。1975年单克隆抗体（mAb）技术建立1976年IL-2的发现1975年后进入现代免疫学时期.从基因水平揭示了抗原识别受体多样性的产生机制，从分子水平阐述信号转导途径，揭示出细胞程序性死亡途径，应用免疫学的发展现在学习的是第32页，共42页免疫学有力地推动生命科学的进展免疫学理论和技术对其他生命科学分支学科的发展具有辐射作用及平台作用。 免疫分子是多学科研究的共同手段现在学习的是第33页，共42页免疫学在生物安全及国防中的作用一旦生物战争爆发，各种致命的病毒可能被用作生物武器，如炭疽、霍乱、天花等，将急需大量的疫苗加以预防和治疗。现在学习的是第34页，共42页免疫学在医学中的应用免疫学在医学中的应用新型疫苗的研制新型疫苗的研制自身免疫病，过敏病及器官移植排斥的特异自身免疫病，过敏病及器官移植排斥的特异防治方案的建立防治方案的建立生物高科技产业的发展生物高科技产业的发展抗菌及增强免疫的双重作用药物的开发抗菌及增强免疫的双重作用药物的开发现在学习的是第35页，共42页抗体为基础的免疫治疗1免疫血清 抗毒素血清： 白喉，破伤风 胎盘球蛋白（丙球） 抗菌免疫血清 抗病毒免疫血清 抗淋巴细胞丙种球蛋白现在学习的是第36页，共42页2单克隆抗体 抗细胞表面分子的单抗：抗CD3,CD4 抗细胞因子的单抗（IL-1,TNF） 生物导弹 放射免疫疗法 抗体导向化学疗法 免疫毒素疗法现在学习的是第37页，共42页3.基因工程抗体: 用人抗体的部分氨基酸序列代替某些鼠源性抗体的氨基酸序列，保留其结合抗原的特异性部位，经修饰而成。 嵌合抗体（鼠-Fab+人Fc） 人源化抗体（CDR移植抗体） 完全人源抗体（鼠Ig基因敲除） 单链抗体，双价抗体，双功能抗体现在学习的是第38页，共42页抗原为基础的免疫治疗抗原为基础的免疫治疗1抗原以表位的形式进行免疫治疗抗原以表位的形式进行免疫治疗2抗原以分子或片段的形式进行免疫治疗抗原以分子或片段的形式进行免疫治疗 利用重组利用重组DNA技术产生大量的抗原分子进行免技术产生大量的抗原分子进行免疫治疗。疫治疗。 利用基因转移的方式构建载体注入体内，又称利用基因转移的方式构建载体注入体内，又称DNA疫苗。疫苗。 利用编码不同肿瘤抗原和重组痘苗病毒或腺病毒直利用编码不同肿瘤抗原和重组痘苗病毒或腺病毒直接注射到体内。接注射到体内。 现在学习的是第39页，共42页 新型疫苗的研制 亚单位疫苗亚单位疫苗 合成肽疫苗合成肽疫苗 基因工程疫苗基因工程疫苗 DNADNA疫苗疫苗 转基因植物疫苗转基因植物疫苗 疫苗的应用 抗感染抗感染 抗肿瘤抗肿瘤 计划生育计划生育 防止免疫病理损伤防止免疫病理损伤现在学习的是第40页，共42页细胞因子及其拮抗剂为基础的免疫治疗 细胞因子补充和添加疗法 干扰素（IFN） 抗肿瘤细胞因子 促进造血的细胞因子 细胞因子阻断和拮抗疗法 细胞因子基因疗法 现在学习的是第41页，共42页细胞为基础的免疫治疗骨髓移植 自体 异体骨髓移植 脐血干细胞免疫效应细胞 LAK, TIL, CIK抗原提呈细胞为基础的免疫治疗 如：DC疫苗瘤苗现在学习的是第42页，共42页