微生物学第九章感染与免疫 (2)讲稿.ppt

微生物学第九章感染与免疫第一页，讲稿共六十九页哦第一节 传染与传染病一、传染（infection）：又称感染病原微生物侵入机体后，在一定的部位生长、繁殖，从而引起一系列病理生理的过程。由于机体的抵抗力和病原菌两方面的力量不同以及环境因素的影响，有时不表现临床症状，成为隐性传染或带菌状态，有时表现出临床症状传染病。二、传染病（infectious disease）可从一个宿主个体直接或间接传播到另一宿主个体的疾病。决定传染结局的三大因素：病原体；宿主的免疫力；环境因素。第二页，讲稿共六十九页哦三、病原微生物的致病性 1、细菌：毒力(virulence)：某种微生物对一定宿主，在一定条件下引起疾病的能力，亦称为致病性(pathogenicity)。强弱取决于侵袭力和毒素。侵袭力（invasiveness）：病原菌突破宿主防线，并能在宿主内定居、繁殖和扩散的能力。与酶（卵磷脂酶、透明质酸酶、胶原酶、链激酶、凝固酶）和微生物结构（荚膜、菌毛、表面抗原）有关。毒素（toxin）：根据性质、来源和作用分为外毒素和内毒素。第三页，讲稿共六十九页哦外毒素（exotoxin）:病原菌生长过程中不断向外界环境分泌的一类毒性蛋白。毒性强，可选择性地作用于各自特定的组织器官，抗原性强，毒性不稳定（对热和化学物质敏感）；0.30.4%甲醛脱毒，成为类毒素（仍保持抗原性）。如肉毒毒素、破伤风痉挛毒素、白喉毒素等。内毒素（endotoxin）：是G-菌细胞壁外层的组分之一，化学成分为脂多糖（LPS），一般不分泌到环境中。毒性低，没有器官特异性，抗原性弱，化学稳定性强。第四页，讲稿共六十九页哦2、病毒病毒在宿主细胞内增殖,影响宿主细胞的核酸和蛋白质代谢，产生3种类型的后果：第一种：杀细胞感染杀细胞感染，如脊髓灰质炎病毒、腺病毒等。第二种：稳定状态感染稳定状态感染，病毒与细胞并存、繁殖、传递给子细胞，不引起细胞死亡，但在增殖过程中引起宿主细胞膜组分改变而诱发自身免疫反应，造成对宿主的免疫损伤，如甲肝病毒等。第三种：整合感染整合感染，整合于宿主细胞染色体或以质粒形式存在，不增殖，但长期潜伏，可引起恶性肿瘤，如人类多瘤病毒、人类逆转录病毒等。第五页，讲稿共六十九页哦3、真菌：（1）致病性真菌：）致病性真菌：主要是外源性真菌引起的皮肤、皮下和全身性病害，如手足癣等。（2）条件致病性真菌：）条件致病性真菌：主要是一些内源性真菌在机体免疫力降低的情况下，引起皮肤病、肺炎、食道炎、膀胱炎、脑膜炎等。（3）真菌变态反应性疾病：）真菌变态反应性疾病：真菌本身不致病，但引起变态反应性疾病，如曲霉、青霉等引起的哮喘、鼻炎等。（4）真菌性中毒：）真菌性中毒：有些真菌产生毒素，引起疾病，但与细菌病毒感染不同，没有传染性，有明显的地区性和季节性。第六页，讲稿共六十九页哦第二节第二节 免免 疫疫一、免疫：一、免疫：传传统统上上，免免疫疫是是指指动动物物机机体体对对微微生生物物侵侵染染的的抵抵抗抗力力和和对对同同种种微微生生物物再感染的特异性防御能力。再感染的特异性防御能力。后后发发现现，很很多多现现象象如如器器官官移移植植排排斥斥反反应应、过过敏敏反反应应等等与与病病原原微微生生物物感感染染并并无无关关系系。因因此此，人人们们把把生生物物体体能能够够辨辨认认自自我我与与非我、对非我作出反应以保持自身稳定的功能称为免疫。非我、对非我作出反应以保持自身稳定的功能称为免疫。现现代代免免疫疫的的概概念念具具有有了了更更为为广广泛泛的的意意义义和和更更为为复复杂杂的的内内涵涵。免免疫疫系系统统是是由由免免疫疫组组织织和和器器官官、免免疫疫细细胞胞及及免免疫疫活活性性分分子子等等组组成成。免免疫疫细细胞胞对对病病原原体体或或肿肿瘤瘤细细胞胞的的适适当当应应答答，使使之之清清除除，执执行行免免疫疫防防卫卫功功能能。另另一一方方面面，免免疫疫细细胞胞的的不不适适当当应应答答，或或应应答答过过高高，会会致致过过敏敏性性疾疾病病；或或应应答答过过低低，易易致致严严重重感感染染，对对自自身身组组织织发发生生应应答答，导导致致自身免疫病，均会对生物机体有害。自身免疫病，均会对生物机体有害。第七页，讲稿共六十九页哦免疫反应分类：（1）非特异性免疫与特异性免疫 非特异性免疫是机体对所有病原微生物都有防御作用，没有特殊的选择性。它受遗传控制，是机体在长期的种系发育与进化过程中逐渐建立起来的一系列防卫机能，在个体一出生就具有。又称天然免疫（先天免疫）特异性免疫是指机体针对某一种或某一类微生物或其产物所产生的特异性抗力。是个体在生活过程中通过隐性感染或预防接种等方式，使抗原与免疫系统的细胞相接触后而获得的防卫机能。又称后天获得性免疫 第八页，讲稿共六十九页哦（2）自动免疫与被动免疫 自动免疫是指用人工方法注射抗原（菌苗、疫苗、类毒素），使机体产生免疫功能。被动免疫是指用人工方法注射抗体（抗毒素、抗血清）而产生对病原体的抵抗力。（3）细胞免疫与体液免疫 细胞免疫是指致敏淋巴细胞与其相应抗原作用所产生的特异性免疫。体液免疫是抗体的免疫作用。第九页，讲稿共六十九页哦二、免疫学二、免疫学（Immunology）即即是是研研究究免免疫疫系系统统的的结结构构与与功功能能，探探索索其其对对机机体体有有益益的的防防卫卫功功能能和和有有害害的的病病理理作作用用及及其其机机制制的的科科学学。可可用用以以发发展展有有效效的的免免疫疫学措施，实现动物和人类的防病、治病。学措施，实现动物和人类的防病、治病。实实际际上上免免疫疫学学理理论论和和方方法法已已经经扩扩展展到到化化学学分分析析、分分子子生生物物学学、生生物物传传感感器器等等诸诸多多学学科科和领域。和领域。第十页，讲稿共六十九页哦三、免疫的基本特性三、免疫的基本特性 免免疫疫可可识识别别自自身身与与非非自自身身：动动物物的的免免疫疫系系统统，能能够够识识别别自自身身与与非非自自身身的的大大分分子子物物质质，是是机机体体免免疫疫应应答答的的物物质质基基础；础；免免疫疫具具有有特特异异性性：免免疫疫系系统统的的免免疫疫应应答答和和由由此此产产生生的的免免疫疫物物质质具具有有高高度度的的特特异异性性，即即具具有有很很强强的的针针对对性；性；免免疫疫具具有有记记忆忆性性：机机体体对对某某种种外外源源物物质质（抗抗原原）的的免免疫疫应应答答产产生生的的抗抗体体经经过过一一段段时时间间后后会会逐逐渐渐消消失失，但但免免疫疫系系统统仍仍然然保保留留对对该该抗抗原原的的免免疫疫记记忆忆，若若同同一一外外源源物物质质再再次次侵侵入入机机体体时时，机机体体会会会会迅迅速速产产生生较较上上次次侵侵入入时时更更多多的的抗抗体体，这种现象称为免疫记忆现象。这种现象称为免疫记忆现象。第十一页，讲稿共六十九页哦三、免疫的基本功能三、免疫的基本功能动物机体的免疫具有三项基本功能：动物机体的免疫具有三项基本功能：免免疫疫防防御御功功能能，即即机机体体对对由由消消化化道道、呼呼吸吸道道、皮皮肤肤、粘粘膜膜等等途途径径进进入入体体内内的的病病原原体体的的抵抵抗抗力力，通通过过机机体体的的特特异异性性或非特异性免疫杀死病原体；或非特异性免疫杀死病原体；免免疫疫稳稳定定：免免疫疫的的第第二二个个重重要要功功能能是是把把新新陈陈代代谢谢中中衰衰老老和和死死亡亡细细胞胞清清除除出出体体内内，以以维维护护机机体体的的生生理理平平衡；衡；免免疫疫监监视视功功能能：清清除除自自身身突突变变细细胞胞的的功功能能称称为为免免疫疫监监视。视。第十二页，讲稿共六十九页哦第第 三三 节节抗原与抗体抗原与抗体Antigen and Antibody 第十三页，讲稿共六十九页哦一、抗一、抗 原原（一）基本知识（一）基本知识抗原抗原(antigen)是一类能刺激机体免疫系统产生免疫应答是一类能刺激机体免疫系统产生免疫应答(immune response)产物产物抗体抗体(Antibody)或致敏淋巴细胞又能与之发生或致敏淋巴细胞又能与之发生特异性结合的物质特异性结合的物质。具有一定的化学结构、物理及生物学特性，具有一定的化学结构、物理及生物学特性，并具有免疫原性（抗原性）和反应原性。并具有免疫原性（抗原性）和反应原性。第十四页，讲稿共六十九页哦 抗原性（免疫原性）：抗原性（免疫原性）：刺刺激激机机体体产产生生特特异异性性抗抗体体或或致致敏敏淋淋巴巴细细胞胞的的免免疫疫应应答答能能力力称称 为为 抗抗 原原 的的 抗抗 原原 性性(antigenicity)或或 称称 免免 疫疫 原原 性性(immunogenicity)。反应原性：反应原性：抗原能和特异性抗体或致敏淋巴细胞结合，发生特异性反应抗原能和特异性抗体或致敏淋巴细胞结合，发生特异性反应的能力即是抗原的反应原性的能力即是抗原的反应原性(reactionogenicity)。又称为免疫。又称为免疫反应性反应性 第十五页，讲稿共六十九页哦根据抗原的抗原性根据抗原的抗原性:完全抗原完全抗原(complete antigen)：具有免疫原性和反应原性的抗原。具有免疫原性和反应原性的抗原。如如大大多多数数蛋蛋白白质质、细细菌菌、病病毒毒、细细菌菌外外毒毒素素和和一一种种动动物物血血清清等等，称称为为完完全全抗原抗原。半抗原半抗原(haptem)：只有反应原性，没有抗原性。只有反应原性，没有抗原性。很多小分子物质不能单独刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞，但很多小分子物质不能单独刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞，但能与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应，此类物质称半能与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应，此类物质称半抗原。抗原。如青霉素类药物、药理活性肽类一些激素、嘌呤嘧啶碱基、核苷、核苷酸、寡核苷酸、人工多聚核苷酸以及核酸大分子等物均为不完全抗原。这些分子量较小的半抗原物质与相应的载体蛋白(如甲基化牛血清蛋白，)结合为复合物后，就可各自通过实验手段诱发出高度特异的抗体，此种抗体可用于放射免疫测定或其他测定，可检出极微量的相应半抗原物质。第十六页，讲稿共六十九页哦半抗原又可分为简单半抗原和复合半抗原。简单半抗原：又称阻抑半抗原，其分子量较小，既无免疫原性，也无反应原性，只有一个抗原决定簇，不能与相应的抗体发生可见的反应，但能中和相应的抗体，阻止了抗体在相应的完全抗原或复合半抗原发生可见的反应（用沉淀抑制反应可证实）。如抗菌素、酒石酸、苯甲酸等都属于这类抗原。复合半抗原：复合半抗原的分子量较大，有多个抗原决定簇一般的半抗原都属于此类，能与相应的抗体发生沉淀反应。二硝基氯苯、多糖类、脂质、脂多糖等都属于这类抗原。第十七页，讲稿共六十九页哦（二）、抗原的性质（构成抗原的条件）（二）、抗原的性质（构成抗原的条件）1)大分子物质：分子量通常在大分子物质：分子量通常在104Da以上。一般来说，分子以上。一般来说，分子量越大抗原性越强，低于量越大抗原性越强，低于4x 104Da的物质，一般不是抗原。的物质，一般不是抗原。2）一定的结构：除分子量外，抗原物质还要求有一定的化学）一定的结构：除分子量外，抗原物质还要求有一定的化学组成和结构，且组成必须暴露在大分子的表面，抗原分子组成和结构，且组成必须暴露在大分子的表面，抗原分子还需具有一定的空间构型。还需具有一定的空间构型。第十八页，讲稿共六十九页哦3)特特异异性性：由由分分子子表表面面的的特特定定化化学学基基团团所所决决定定，此此基基团团称称抗抗原原决决定定簇簇(antigenic determination cluster)（半抗原）。（半抗原）。抗原的结合价抗原的结合价(antigenic valence)凡能与抗体分子结合的抗原决定簇的数目。凡能与抗体分子结合的抗原决定簇的数目。抗原决定簇（抗原决定簇（antigenic determinant）或称抗原表位）或称抗原表位(antigenic epitope)是位于抗原物质分子表面或者其他部位的具有一定组成是位于抗原物质分子表面或者其他部位的具有一定组成和结构的特殊化学基团，它能与免疫系统中淋巴细胞上的受体和结构的特殊化学基团，它能与免疫系统中淋巴细胞上的受体及相应的抗体分子结合，它是免疫原引起机体特异性免疫应答及相应的抗体分子结合，它是免疫原引起机体特异性免疫应答和免疫原与抗体特异性反应的基本构成单位。和免疫原与抗体特异性反应的基本构成单位。第十九页，讲稿共六十九页哦抗原决定簇决定着抗原的特异性，即决定着抗原与抗体发生特异结合抗原决定簇决定着抗原的特异性，即决定着抗原与抗体发生特异结合的能力。一般来讲，蛋白质抗原的的能力。一般来讲，蛋白质抗原的38个氨基酸残基可以构成一个抗个氨基酸残基可以构成一个抗原决定簇，多糖抗原中的原决定簇，多糖抗原中的36个呋喃环可以构成一个抗原决定簇。抗原个呋喃环可以构成一个抗原决定簇。抗原分子中直接由分子基团的一级结构序列决定的决定簇称为顺序决定簇分子中直接由分子基团的一级结构序列决定的决定簇称为顺序决定簇(sequential determinants)或连续决定簇或连续决定簇(continuous determinants)。抗。抗原分子中由分子间特定的空间构象决定的决定簇称为构象决定原分子中由分子间特定的空间构象决定的决定簇称为构象决定簇簇(conformational determinants)或不连续决定簇或不连续决定簇(discontinuous determinants)。蛋白质抗原的顺序决定簇决定于肽链的氨基酸序列即肽链的一级结构，蛋白质抗原的顺序决定簇决定于肽链的氨基酸序列即肽链的一级结构，而构象决定簇决定于由这个一级结构折叠而成的空间构象。而构象决定簇决定于由这个一级结构折叠而成的空间构象。第二十页，讲稿共六十九页哦 4)异物性异物性：指进入机体的抗原物质必须与机体的组织细胞与体液的成分有差别，差指进入机体的抗原物质必须与机体的组织细胞与体液的成分有差别，差别越大，免疫原性越强。别越大，免疫原性越强。包括：包括：1、异种间的物质：、异种间的物质：不同种之间的动物体成分有差异，可互为抗原。不同种之间的动物体成分有差异，可互为抗原。2、同种个体间的不同成分：、同种个体间的不同成分：同种动物的不同个体之间，相应的组织细胞成分也不同。同种动物的不同个体之间，相应的组织细胞成分也不同。3、自体内隔绝成分：、自体内隔绝成分：固定在某一部位，与产生抗体的细胞相隔离的成分。固定在某一部位，与产生抗体的细胞相隔离的成分。4、其他自体组织蛋白、其他自体组织蛋白：因理化因素的影响发生变性，成为自身抗原。因理化因素的影响发生变性，成为自身抗原。第二十一页，讲稿共六十九页哦（三）、抗原的分类（三）、抗原的分类 根据抗原的不同来源可分为：根据抗原的不同来源可分为：天天然然抗抗原原天天然然抗抗原原是是指指天天然然生生物物、细细胞胞及及天天然然产产物物。天天然然抗抗原原又可具体分为组织抗原、细菌抗原、病毒抗原等；又可具体分为组织抗原、细菌抗原、病毒抗原等；人人工工合合成成抗抗原原人人工工抗抗原原是是指指人人工工化化学学改改造造后后的的抗抗原原，例例如如半抗原经化学改造后就是人工抗原半抗原经化学改造后就是人工抗原 合合成成抗抗原原合合成成抗抗原原是是化化学学合合成成的的具具有有抗抗原原性性质质的的分分子子，如如氨氨基酸的聚合物等。基酸的聚合物等。根据抗原与机体的亲缘关系又可分为：根据抗原与机体的亲缘关系又可分为：异种抗原、异种抗原、同种异型抗原同种异型抗原 自身抗原自身抗原第二十二页，讲稿共六十九页哦根据抗原的化学性质可分为：根据抗原的化学性质可分为：蛋白质抗原蛋白质抗原 多糖抗原多糖抗原 脂抗原脂抗原 核酸抗原，等核酸抗原，等 根根据据刺刺激激机机体体细细胞胞产产生生抗抗体体是是否否需需要要细细胞胞辅辅助助又又可可分分为：为：胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原 非胸腺依赖性抗原。非胸腺依赖性抗原。绝大多数天然抗原属于前一种。绝大多数天然抗原属于前一种。第二十三页，讲稿共六十九页哦（四）、微生物的抗原结构（四）、微生物的抗原结构细菌、病毒、立克次氏体等都是很好的抗原，由它细菌、病毒、立克次氏体等都是很好的抗原，由它们刺激机体所产生的抗微生物抗体，一般都有保们刺激机体所产生的抗微生物抗体，一般都有保护机体不再受该微生物侵害的能力。护机体不再受该微生物侵害的能力。微生物的各种化学成分如蛋白质及与蛋白质结合微生物的各种化学成分如蛋白质及与蛋白质结合的各种多糖和脂类，都可能是抗原，并可产生的各种多糖和脂类，都可能是抗原，并可产生各种相应的抗体。各种相应的抗体。微生物的抗原结构是微生物分类的依据之一。微生物的抗原结构是微生物分类的依据之一。第二十四页，讲稿共六十九页哦细菌的抗原细菌的抗原：1、菌体抗原（、菌体抗原（somatic antigen)2、鞭毛抗原、鞭毛抗原(flagella antigen)3、表面抗原、表面抗原(surface antigen)4、细菌毒素抗原、细菌毒素抗原（toxin antigen）第二十五页，讲稿共六十九页哦 1、菌体抗原（、菌体抗原（somatic antigen)：一个细菌细胞含有多种抗原，是由不同蛋白质、多糖和脂类一个细菌细胞含有多种抗原，是由不同蛋白质、多糖和脂类组成的复合抗原。不同种或不同型的细菌各有自己特有的菌体组成的复合抗原。不同种或不同型的细菌各有自己特有的菌体抗原，称为特异抗原，所产生的特异抗原只能与该种或该型的抗原，称为特异抗原，所产生的特异抗原只能与该种或该型的细菌发生反应。有些不同种或不同型之间有相同的抗原，称为细菌发生反应。有些不同种或不同型之间有相同的抗原，称为类属抗原或共同抗原，它们所产生的类属抗原既能与产生这一类属抗原或共同抗原，它们所产生的类属抗原既能与产生这一抗体的该细菌发生反应，又能与含有相同抗原的其它种细菌发抗体的该细菌发生反应，又能与含有相同抗原的其它种细菌发生反应，称为交叉反应。生反应，称为交叉反应。具有鞭毛的细菌在失去鞭毛后，不能形成云雾状菌落，具有鞭毛的细菌在失去鞭毛后，不能形成云雾状菌落，德语中称为德语中称为 Ohne Hauch，因此把那些丢失鞭毛后的菌体，因此把那些丢失鞭毛后的菌体抗原，称为抗原，称为 O 抗原。抗原。第二十六页，讲稿共六十九页哦2、鞭毛抗原、鞭毛抗原(flagella antigen)：具有鞭毛的细菌可形成云雾状菌落，德语中称为 Hauch，因此将鞭毛抗原命名为 H 抗原。第二十七页，讲稿共六十九页哦 3、表面抗原表面抗原(surface antigen)：包包围围在在细细菌菌菌菌体体抗抗原原外外表表的的抗抗原原，它它的的存存在在可可干干扰扰菌菌体体抗抗原原与相应抗体的结合。与相应抗体的结合。最先证实的细菌表面抗原是肺炎球菌的荚膜抗原，以最先证实的细菌表面抗原是肺炎球菌的荚膜抗原，以后陆续发现伤寒杆菌的后陆续发现伤寒杆菌的Vi抗原，大肠杆菌的抗原，大肠杆菌的K抗原等。抗原等。第二十八页，讲稿共六十九页哦4、细菌毒素抗原、细菌毒素抗原（toxin antigen）：细菌毒素如外毒素是一类抗原性很强的蛋白细菌毒素如外毒素是一类抗原性很强的蛋白质，进入人体和动物后可引起宿主产生抗体。质，进入人体和动物后可引起宿主产生抗体。类毒素是外毒素经甲醛脱毒后的蛋白质，对类毒素是外毒素经甲醛脱毒后的蛋白质，对于动物已无毒，但仍具有良好免疫原性而仍于动物已无毒，但仍具有良好免疫原性而仍是良好抗原。是良好抗原。第二十九页，讲稿共六十九页哦二、抗二、抗 体体抗体(antibody，Ab)是机体在抗原物质的刺激下形成的一类能与抗原特异性结合的血清活性球蛋白，又称免疫球蛋白(immunoglobin，Ig)，由B细胞（淋巴细胞）合成并分泌，主要存在于动物的血清、淋巴液、组织液及其它外分泌液中，因此将抗体介导的免疫称为体液免疫。第三十页，讲稿共六十九页哦抗抗 体体 特特 性性 抗抗体体在在体体外外可可与与相相应应的的抗抗原原特特异异结结合合而而发发生生肉肉眼眼可可见见反反应；应；抗抗体体在在体体内内如如与与病病原原微微生生物物结结合合，起起抗抗传传染染作作用用，如作用于自身组织细胞，使机体发生自身免疫性疾病。如作用于自身组织细胞，使机体发生自身免疫性疾病。抗体存在于血清和其他体液如乳液及某些外分泌液抗体存在于血清和其他体液如乳液及某些外分泌液中。中。第三十一页，讲稿共六十九页哦(一一)、抗体的基本结构和分类、抗体的基本结构和分类免免疫疫球球蛋蛋白白的的种种类类很很多多，但但其其基基本本结结构构却却相相同同。由由四四条条多多肽肽链链组组成成，其其中中两两条条相相同同的的长长链链叫叫重重链链（H链链）,两两条条相相同同的的短短链链叫叫做做轻轻链链（L链链）。两两条条重重链链借借二二硫硫键键连连接接起起来来，呈呈Y字字形形，两两条条轻轻链链又又通通过过二二硫硫键键连连接接在在Y字字的的两两侧侧，所所以以整整个个免免疫疫球蛋白分子结构是对称的。球蛋白分子结构是对称的。第三十二页，讲稿共六十九页哦近近对对称称轴轴的的一一对对较较长长的的链链称称为为重重链链或或链链，重重链链的的分分子子量量约约为为5075kD，由由450550个个氨氨基基酸酸残基组成。残基组成。在在对对称称轴轴较较短短的的一一对对肽肽链链称称为为轻轻链链或或链链，轻轻链的分子量约链的分子量约25 kD，由，由214个氨基酸残基构成。个氨基酸残基构成。IgG分分子子由由3个个相相同同大大小小的的节节段段组组成成，位位于于上上端端的的两两个个臂臂由由易易弯弯曲曲的的铰铰链链区区（hinge region）连连接接到到主主干干上上形形成成一一个个“Y”形形分分子子，称称为为Ig分分子子的单体，这是构成免疫球蛋白分子的基本单位。的单体，这是构成免疫球蛋白分子的基本单位。第三十三页，讲稿共六十九页哦根根据据肽肽链链中中氨氨基基酸酸顺顺序序是是否否恒恒定定，将将链链和和链链分分别别分分为为恒恒定定区区域域(C区区)和和可可变变区区域域区区(V区区)。Ig的的V区区端端是是肽肽链链的的氨氨基基末末端端（N端端），另另一一端端为为羧羧基基末末端端（C端端），链上的链上的代表它的糖基。代表它的糖基。第三十四页，讲稿共六十九页哦免疫球蛋白的基本结构图免疫球蛋白的基本结构图抗原结合位点抗原结合位点补体结合位点补体结合位点Fc段受体结合位点段受体结合位点Fc为结晶片段为结晶片段第三十五页，讲稿共六十九页哦抗体的种类抗体的种类根据抗体的作用可将抗体分为：根据抗体的作用可将抗体分为：1）抗毒素抗体：）抗毒素抗体：由由外外毒毒素素（或或类类毒毒素素）刺刺激激机机体体产产生生，由由于于它它与与相相应应外外毒毒素素结结合合后后可可中中和其毒性，因而称为抗毒素抗体。和其毒性，因而称为抗毒素抗体。2）抗菌抗体：）抗菌抗体：机体针对细菌抗原所产生的抗体，当与相应细菌相遇时，彼此发机体针对细菌抗原所产生的抗体，当与相应细菌相遇时，彼此发生结合，在有电解质存在下细菌发生凝集，这类抗体称为抗菌抗体。生结合，在有电解质存在下细菌发生凝集，这类抗体称为抗菌抗体。3）抗病毒抗体：）抗病毒抗体：针对病毒抗原的抗体。针对病毒抗原的抗体。4）亲细胞性抗体：）亲细胞性抗体：能吸附在肥大细胞或嗜碱性细胞上，其类别为能吸附在肥大细胞或嗜碱性细胞上，其类别为IgE第三十六页，讲稿共六十九页哦 就就抗抗体体的的理理化化及及免免疫疫学学性性状状看看，基基本本有有五五种种,IgG,IgM,IgA,IgD 和和 IgE 五种免疫球蛋白单体之间的区五种免疫球蛋白单体之间的区别在于重链别在于重链 C 区的氨基酸组成和区的氨基酸组成和抗原性有所不同抗原性有所不同。第三十七页，讲稿共六十九页哦(二二)、抗体的生理功能、抗体的生理功能1、识别并特异性结合抗原（、识别并特异性结合抗原（Recognition and bind antigen specifically）识识别别并并特特异异性性结结合合抗抗原原是是免免疫疫球球蛋蛋白白分分子子的的主主要要功功能能，这这种种特特异异性性主主要要是是由由免免疫疫球球蛋蛋白白V区区的的空空间间构构型型所所决决定定。免免疫疫球球蛋蛋白白分分子子有有单单体体、二聚体和五聚体等几种体形式二聚体和五聚体等几种体形式.抗抗体体在在体体内内与与相相应应抗抗原原特特异异结结合合，发发挥挥免免疫疫效效应应，清清除除病病原原微微生生物物或或导导致致免免疫疫病病理理损损伤伤。例例如如IgGIgG和和IgAIgA可可中中和和外外毒毒素素，保保护护细细胞胞免免受受毒毒素素作作用用；病病毒毒的的中中和和抗抗体体可可阻阻止止病病毒毒吸吸附附和和穿穿入入细细胞胞从从而而阻阻止止感感染染相相应应的的靶靶细细胞胞；分分泌泌型型IgAIgA可可抑抑制制细细菌菌粘粘附附到到宿宿主主细细胞胞。B B细细胞胞膜膜表表面面的的IgMIgM和和IgDIgD是是B B细细胞胞识识别别抗抗原原受受体体，能能特特异异性性识识别别抗抗原原分分子子。抗体在体外与抗原结合引起各种抗原抗体反应。抗体在体外与抗原结合引起各种抗原抗体反应。第三十八页，讲稿共六十九页哦2、激活补体、激活补体 补补体体是是动动物物血血清清中中具具有有类类似似酶酶活活性性的的一一组组蛋蛋白白质质，具具有有潜潜在在的的免免疫疫活活性性，激激活活后后能能表表现现出出一一系系列列的的免免疫疫生生物物活活性性，能能够够协协同同其其它它免免疫疫物物质质直直接接杀杀伤伤靶靶细细胞胞和和加加强强细细胞胞的的免免疫疫功功能能。IgM、IgG 与与相相应应抗抗原原结结合合后后，可可通通过过经经典典途途径径活活化化补补体体。IgA和和IgG不不能能激激活活补补体体经经典典途途径径，但但其其凝凝聚聚形形式式可可通通过过旁旁路路途径活化补体，继而由补体系统发挥抗体感染功能。途径活化补体，继而由补体系统发挥抗体感染功能。3、结结合合细细胞胞：多多种种细细胞胞表表面面（如如吞吞噬噬细细胞胞、K细细胞胞、NK细细胞胞）具具有有IgFc段段（结结晶晶片片段段）的的受受体体，当当Ig通通过过其其Fc与与相相应应受受体体结结合合后后，可可进进一一步步通通过过受受体体细细胞胞发发挥挥不不同同的的作作用用。如如增增强强吞吞噬作用或杀伤作用。噬作用或杀伤作用。4、通过胎盘：、通过胎盘：IgG使新生儿自然被动免疫，抵抗感染疾病。使新生儿自然被动免疫，抵抗感染疾病。第三十九页，讲稿共六十九页哦（三）、机体产生抗体的一般规律（三）、机体产生抗体的一般规律-初次应答与再次应答初次应答与再次应答若若初初次次用用适适量量抗抗原原免免疫疫动动物物时时，须须经经一一定定的的潜潜伏伏期期(1(1周周以以上上)才才能能检检出出低低效效价价的的以以IgMIgM为为主主的的抗抗体体，这这一一现现象象为为初次应答初次应答。此此后后，在在抗抗体体下下降降时时再再次次注注射射该该抗抗原原进进行行免免疫疫，则则这这次次潜潜伏伏期期明明显显缩缩短短、效效价价增增高高，而而且且维维持持时时间间长长，此此时时产产生生的的抗抗体体以以IgGIgG为为主主，这这就就是是再再次次应应答答，也也称称免免疫疫记记忆或回忆应答。忆或回忆应答。有有时时再再次次进进入入机机体体的的是是与与初初次次接接触触抗抗原原不不同同的的另另一一种种抗抗原原，也可引起初次抗原相对应的抗体产生，称也可引起初次抗原相对应的抗体产生，称非特异性再次应答非特异性再次应答。再次应答的抗体类别属免疫球蛋白再次应答的抗体类别属免疫球蛋白G（IgG）第四十页，讲稿共六十九页哦机体抗体产生的一般规律第四十一页，讲稿共六十九页哦（四）、产生抗体的细胞（四）、产生抗体的细胞抗抗体体的的产产生生是是由由于于巨巨噬噬细细胞胞、T细细胞胞、B细细胞胞联联合合作作用用的的结结果。果。在在免免疫疫细细胞胞中中，执执行行固固有有免免疫疫功功能能的的细细胞胞有有吞吞噬噬细细胞胞、NK细胞、细胞、B1-B细胞等等。细胞等等。执执行行适适应应性性免免疫疫功功能能的的是是T及及B淋淋巴巴细细胞胞。各各种种免免疫疫细细胞胞均均源源于于多多能能造造血血干干细细胞胞（multiple hematopoietic stem cells，HSC）。）。第四十二页，讲稿共六十九页哦 抗原与其相应抗体相遇，两者将发生特异性结合。抗原与其相应抗体相遇，两者将发生特异性结合。抗抗原原与与抗抗体体能能够够特特异异性性结结合合是是基基于于两两种种分分子子间间的的结结构构互互补补性性与与亲亲和和性性，这这两两种种特特性性是是由由抗抗原原与与抗抗体体分分子子的的一一级级结结构构决决定定的。的。在在体体外外，抗抗原原与与其其相相应应的的抗抗体体结结合合后后，在在一一定定的的外外界界环环境境条条件件下下，会会出出现现凝凝集集、沉沉淀淀、补补体体结结合合等等反反应应。由由于于抗抗体体存存在在与与血血清清等等体体液液中中，所所以以这这类类测测定定法法称称体体液液免免疫疫测测定定法法，或或称血清学反应检查法。称血清学反应检查法。由于反应的特异性，所以可用已知的抗原测定未知的抗体，也由于反应的特异性，所以可用已知的抗原测定未知的抗体，也可用已知抗体鉴定未知抗原。可用已知抗体鉴定未知抗原。三、抗原抗体反应三、抗原抗体反应第四十三页，讲稿共六十九页哦（一）、抗原抗体反应的一般规律（一）、抗原抗体反应的一般规律1、特异性特异性 所谓特异性，即一种抗原只能和由它刺激产生的抗体相结合，所谓特异性，即一种抗原只能和由它刺激产生的抗体相结合，不能跟与它无关的抗体发生反应。这种特性是由抗原的决定簇基于不能跟与它无关的抗体发生反应。这种特性是由抗原的决定簇基于抗体可变的的化学组成、空间立体构型所决定的。例如白喉抗毒素抗体可变的的化学组成、空间立体构型所决定的。例如白喉抗毒素只能与相应的外毒素相结合，而不能与破伤风外毒素结合。但由于只能与相应的外毒素相结合，而不能与破伤风外毒素结合。但由于较大分子的蛋白质常含有多种抗原表位。如果两种不同的抗原分子较大分子的蛋白质常含有多种抗原表位。如果两种不同的抗原分子上有相同的抗原表位，或抗原、抗体间构型部分相同，都可出现交上有相同的抗原表位，或抗原、抗体间构型部分相同，都可出现交叉反应。叉反应。第四十四页，讲稿共六十九页哦2、按比性、按比性 抗抗原原一一般般都都是是多多价价的的，而而抗抗体体（IgG）则则是是二二价价的的，只只有有二二者者比比例例适适合合时时，抗抗原原抗抗体体才才能能结结合合得得最最充充分分，形形成成的的抗抗原原抗抗体体复复合合物物最最多多，反反应应最最明明显显，结结果果出出现现最最快快，此称为等价带（此称为等价带（zone of equivalence）。）。如如抗抗原原或或抗抗体体过过多多，则则二二者者结结合合后后均均不不能能形形成成大大的的复复合合物物，不不呈呈现现可可见见反反应应，称称此此为为带带现现象象（zone phenomenon），出出现现在在抗抗体体过过量量时时，称称为为前前带带（prezone），出出 现现 在在 抗抗 原原 过过 剩剩 时时，称称 为为 后后 带带（postzone）。第四十五页，讲稿共六十九页哦 3、可逆性可逆性 抗抗原原与与抗抗体体的的结结合合虽虽具具有有稳稳定定性性，但但由由于于二二者者之之间间是是非非共共价价键键结结合合，因因此此又又是是可可逆逆的的，在在一一定定条条件件下下可可解解离离，且且解离后各自生物活性不变。解离后各自生物活性不变。抗抗原原抗抗体体复复合合物物的的解解离离取取决决于于两两方方面面的的因因素素，一一是是抗抗体体对对相相应应抗抗原原的的亲亲和和力力，二二是是环环境境因因素素对对复复合合物物的的影影响响。高高亲亲和和性性抗抗体体的的抗抗原原结结合合点点与与抗抗原原表表位位在在空空间间构构型型上上非非常常适适合合，两两者者结结合合牢牢固固，不不容容易易解解离离。反反之之，则则较较易易解解离离。解解离离后后的的抗抗原原或或抗抗体体均均能能保保持持未未结结合合前前的的结结构构、活性及特异性。活性及特异性。第四十六页，讲稿共六十九页哦4、分阶段反应、分阶段反应 抗原抗体反应可分为两个阶段：抗原抗体反应可分为两个阶段：第一为抗原与抗体发生特异性结合的阶段，此阶段反第一为抗原与抗体发生特异性结合的阶段，此阶段反应快，仅需几秒至几分钟，但不出现可见反应。应快，仅需几秒至几分钟，但不出现可见反应。第二为可见反应阶段，抗原抗体复合物在环境因素（如第二为可见反应阶段，抗原抗体复合物在环境因素（如电解质、电解质、pH、温度、补体）的影响下，进一步交联和聚、温度、补体）的影响下，进一步交联和聚集，表现为凝集、沉淀、溶解、补体结合介导的生物现象集，表现为凝集、沉淀、溶解、补体结合介导的生物现象等肉眼可见的反应。此阶段反应慢，往往需要数分钟至数等肉眼可见的反应。此阶段反应慢，往往需要数分钟至数小时。小时。实际上这两个阶段难以严格区分。实际上这两个阶段难以严格区分。第四十七页，讲稿共六十九页哦5、敏感性、敏感性 抗原抗体不仅有高度特异性，还具有较高敏感性，不仅可用于定性，还可用于检测极微量的抗原抗体，其灵敏程度大大超过当前应用的常规化学方法。但反应的类型不同，其敏感性有很大的差异第四十八页，讲稿共六十九页哦（二）、影响抗原抗体反应的因素（二）、影响抗原抗体反应的因素1、电解质电解质电电解解质质能能降降低低抗抗原原抗抗体体结结合合物物的的表表面面电电荷荷，从从而而促促使使其其沉沉淀淀或或凝凝聚聚。最最常常用用的的是是NaCl，适适宜宜浓浓度度为为0.15mol/L，即即生生理理盐盐水水在在补补体体结结合合试试验验或或溶溶血血反反应应时时，在在稀稀释释液液中中加加入入少少量量的的Cu2+和和Mg2+能加强补体的活性。能加强补体的活性。2、pH大大多多数数抗抗原原抗抗体体反反应应的的最最适适pH为为68。当当反反应应pH接接近近蛋蛋白白质质的的等等电电点点（pH55.5）时时，往往往往导导致致抗抗原原抗抗体体的的非非特特异异性性沉沉淀。淀。pH为为23时可使抗原时可使抗原抗体结合物解离。抗体结合物解离。第四十九页，讲稿共六十九页哦3、温度温度反应温度与反应速度有密切关系。温度高时反应速度快，反应温度与反应速度有密切关系。温度高时反应速度快，反应的最适温度通常为反应的最适温度通常为37。4、振荡振荡机械振荡能加速反应，但强烈振荡可使结合物离解。机械振荡能加速反应，但强烈振荡可使结合物离解。5、杂质杂质反反应应中中如如存存在在与与反反应应无无关关的的蛋蛋白白质质、多多糖糖等等非非特特异异性性的的结结合合物物质质，往往往往抑抑制制反反应应进进行行甚甚至至引引起起非非特特异异性性反反应。应。第五十页，讲稿共六十九页哦反应的组成成分 1）抗原抗原 2）特异抗体）特异抗体 3）环境因素）环境因素 基本因素：基本因素：0.85%NaCl作电解质作电解质 反应温度反应温度37或或5656 pH 7.0 pH 7.0 特殊因素特殊因素:补体补体第五十一页，讲稿共六十九页哦反应的基本特点反应的基本特点1）抗原与抗体的结合具有特异性。）抗原与抗体的结合具有特异性。2）抗原与抗体是分子表面的结合。）抗原与抗体是分子表面的结合。3）抗抗原原与与抗抗体体结结合合形形成成可可见见反反应应,还还与与抗抗原原、抗抗体体的的相相对对浓浓度有关。度有关。4）抗原抗体反应分两个阶段：）抗原抗体反应分两个阶段：结合阶段：结合阶段：抗原抗体特异结合；抗原抗体特异结合；反应阶段：反应阶段：结合后受环境因素影结合后受环境因素影 响出现可见反应。响出现可见反应。第五十二页，讲稿共六十九页哦（三）主要的抗原抗体反应（三）主要的抗原抗体反应1、凝集反应（、凝集反应（Agglutination)2、沉淀反应、沉淀反应(Precipitation)3、补体结合试验、补体结合试验(Complement fixation test,CFT)4、中和试验、中和试验(Neutralization test)第五十三页，讲稿共六十九页哦1、凝集反应（、凝集反应（Agglutination)颗颗粒粒性性抗抗原原与与相相应应抗抗体体相相遇遇后后，在在电电解解质质参参与与下下出出现肉眼可见凝集物的现象，称