生物化学-免疫调节.ppt
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1、免免 疫疫 调调 节节阅读材料:目前全世界有大约4000万人感染了艾滋病毒,但从80年代中期以来,科学家发现,约有2%的病毒携带者竟然终身没有发展成艾滋病,成为“长期存活的病毒携带者”。这一现像表明,部份人对艾滋病毒具有先天的免疫力。冠状病毒图冠状病毒图 但即使非典型肺炎是流行最严重的地区,也不是人但即使非典型肺炎是流行最严重的地区,也不是人人都会得病!因为,冠状病毒虽然厉害,对于人都会得病!因为,冠状病毒虽然厉害,对于免疫免疫功能强大的人,它也是无能为力功能强大的人,它也是无能为力的!的!一、免疫的概念免疫是人体的一种识别免疫是人体的一种识别“自己自己”、排除、排除“非己非己”成分的一成分的
2、一保护性功能。保护性功能。1 1、抵抗抗原的入侵,防止疾病。、抵抗抗原的入侵,防止疾病。2 2、及时清除体内衰老、死亡、损伤的细胞。、及时清除体内衰老、死亡、损伤的细胞。3 3、随时识别和清除体内产生的异常细胞。、随时识别和清除体内产生的异常细胞。免免疫疫的的类类型型非特异性免疫非特异性免疫(先天免疫)(先天免疫)来源:来源:是人在是人在出生以后才产生出生以后才产生的。的。特点:特点:只能对某一特定的病原体只能对某一特定的病原体或异物起防御作用,对其它的病或异物起防御作用,对其它的病原体无效。原体无效。(专一性)(专一性)特异性免疫特异性免疫(获得性免疫)(获得性免疫)来源:来源:人类在长期进
3、化的过程人类在长期进化的过程中逐渐建立起来的一种中逐渐建立起来的一种天然防天然防御御功能。功能。特点:特点:是是先天遗传先天遗传的,的,不针对不针对哪一种病原体,对哪一种病原体,对多种病原体多种病原体都有防御都有防御作用。作用。(非专一性)(非专一性)二、免疫的类型二、免疫的类型皮肤和黏膜对病菌的阻挡作用皮肤和黏膜对病菌的阻挡作用属哪种免疫?属哪种免疫?皮肤分泌物的杀菌作用皮肤分泌物的杀菌作用属哪种免疫?属哪种免疫?呼吸道黏膜上的纤毛清扫异物呼吸道黏膜上的纤毛清扫异物属哪种免疫?属哪种免疫?溶菌酶使细菌溶解溶菌酶使细菌溶解属哪种免疫?属哪种免疫?皮肤分泌物的杀菌作用皮肤分泌物的杀菌作用 第一道
4、防线第一道防线(皮肤和黏膜组成)(皮肤和黏膜组成)第二道防线第二道防线(溶菌酶和吞噬细胞组成)(溶菌酶和吞噬细胞组成)皮肤和黏膜的阻挡作用皮肤和黏膜的阻挡作用黏膜上纤毛的清扫作用黏膜上纤毛的清扫作用溶菌酶使细菌溶解溶菌酶使细菌溶解吞噬细胞吞噬病原体吞噬细胞吞噬病原体非非特特异异性性免免疫疫白细胞消灭病原体白细胞消灭病原体特点:特点:先天遗传的先天遗传的,不针对哪一种病原体,对不针对哪一种病原体,对多种多种病原体都有防御病原体都有防御作用。作用。(非专一性)(非专一性)天花病毒天花病毒(病原体病原体)人人体体 抵抗天花病毒抵抗天花病毒的物质的物质(特殊蛋白质)(特殊蛋白质)侵入侵入 产生产生 消
5、灭消灭 抗抗 原原抗抗 体体免疫器官和免疫免疫器官和免疫细胞组成细胞组成天天花花病病毒毒例子:天花例子:天花病毒侵入人体的过程病毒侵入人体的过程第三道防线:第三道防线:特异性免疫特异性免疫(免疫器官和免疫细胞组成免疫器官和免疫细胞组成)、抗原:、抗原:可使机体发生特异性免疫反应的物质。可使机体发生特异性免疫反应的物质。如病原体、异种动物血清等。如病原体、异种动物血清等。2 2、抗原的三大性质:、抗原的三大性质:三、特异性免疫三、特异性免疫大分子性:大分子性:通常都是相对分子质量通常都是相对分子质量大于大于1000010000的物质。的物质。特异性:特异性:一种抗原只能与相应的抗体或效应细胞一种
6、抗原只能与相应的抗体或效应细胞发生特异性结合。这种特异性发生特异性结合。这种特异性取决于取决于抗原物质表面具抗原物质表面具有的某些特定的化学基团,即有的某些特定的化学基团,即抗原决定簇抗原决定簇。(一)抗原(一)抗原异物性:异物性:一般是进入人体的一般是进入人体的外来物质外来物质效应细胞效应细胞(另外,人体自身的异常细胞也会被识别为抗原)(另外,人体自身的异常细胞也会被识别为抗原)如果人如果人(动物)的组织细胞发生变异,这些变异细胞(动物)的组织细胞发生变异,这些变异细胞(肿瘤细胞肿瘤细胞)由于含有不同于正常细胞的蛋白质,成为由于含有不同于正常细胞的蛋白质,成为抗原抗原被免疫系统被免疫系统识别
7、。免疫系统就通过免疫反应将这些变异的细胞清除,识别。免疫系统就通过免疫反应将这些变异的细胞清除,从而避免肿瘤的形成。从而避免肿瘤的形成。肿瘤细胞肿瘤细胞抗原决定簇抗原决定簇不同的抗原所具有的抗原决定簇数目和分布不同。不同的抗原所具有的抗原决定簇数目和分布不同。它们它们是免疫细胞和抗体识别抗原的标志。是免疫细胞和抗体识别抗原的标志。但只有但只有暴露的抗原决定簇暴露的抗原决定簇能为免疫系统能为免疫系统识别识别。天花天花病毒病毒 人人体体 抵抗抵抗天花天花病病毒的物质毒的物质 侵入侵入 产生产生 消灭消灭(病原体)(病原体)(特殊蛋白质)(特殊蛋白质)天天花花病病毒毒抗抗 原原 抗抗 体体(二)抗(
8、二)抗 体体1、抗体发现过程、抗体发现过程1919世纪末世纪末2020世纪初,科学家发现用世纪初,科学家发现用细菌或细菌产细菌或细菌产生的外毒素生的外毒素注射动物,该动物的血清中会出现一些注射动物,该动物的血清中会出现一些能能防御这种细菌的物质防御这种细菌的物质。20 20世纪世纪3030年代,科学家用电泳法证实这种起防御年代,科学家用电泳法证实这种起防御作用的物质是作用的物质是球蛋白球蛋白,统称为统称为抗体抗体,注射的细菌或细,注射的细菌或细菌外毒素则起了抗原的作用。菌外毒素则起了抗原的作用。1959 1959年科学家对抗原的结构进行了研究,证明它年科学家对抗原的结构进行了研究,证明它是由是
9、由四条肽链组成四条肽链组成,借二硫键连接借二硫键连接在一起,形成一个在一起,形成一个“Y”“Y”型型的四链分子。的四链分子。抗体抗体具特异性具特异性不同的抗体某些部分不同的抗体某些部分氨基酸序列氨基酸序列各不相同,决定抗体的特异性。各不相同,决定抗体的特异性。2 2、抗体:、抗体:机体受机体受抗原刺激抗原刺激后后产生的产生的,能与该抗,能与该抗原发生特异性结合的原发生特异性结合的具有免疫功能具有免疫功能的的球蛋白球蛋白。3、分布:、分布:主要分布于血清中,主要分布于血清中,也分布于组织也分布于组织液及外分泌液中液及外分泌液中,如乳汁中,所以新生儿在,如乳汁中,所以新生儿在一定时间(一定时间(4
10、6月)内可由于获得母体乳汁月)内可由于获得母体乳汁内的抗体而获得免疫。内的抗体而获得免疫。科学研究:科学研究:(1 1)用大量)用大量X X射线照射去掉胸腺的小老鼠,小射线照射去掉胸腺的小老鼠,小老鼠可失去全部免疫功能。老鼠可失去全部免疫功能。(2 2)此时如果输给小老鼠来自胸腺的淋巴细)此时如果输给小老鼠来自胸腺的淋巴细胞,胞,免疫功能虽得到恢复,但仍与正常小老鼠免疫功能虽得到恢复,但仍与正常小老鼠不同,不同,即即不能产生不能产生游离于体液中的游离于体液中的抗体抗体。(3 3)如果在)如果在X X射线照射后不输给小老鼠来自胸射线照射后不输给小老鼠来自胸腺的淋巴细胞,而输给来自骨髓的淋巴细胞,
11、腺的淋巴细胞,而输给来自骨髓的淋巴细胞,去胸腺小老鼠的细胞免疫功能不能恢复去胸腺小老鼠的细胞免疫功能不能恢复,但产,但产生抗体的功能却得到一定恢复。生抗体的功能却得到一定恢复。(4 4)如果同时给)如果同时给X X射线照射过的去胸腺小老鼠射线照射过的去胸腺小老鼠输入来自输入来自胸腺和骨髓的淋巴细胞胸腺和骨髓的淋巴细胞,小老鼠就可,小老鼠就可恢复全部免疫功能恢复全部免疫功能。1.射线等因素可以破坏小鼠的免疫功能射线等因素可以破坏小鼠的免疫功能2。胸腺的淋巴细胞与免疫有关,但只是参与胸腺的淋巴细胞与免疫有关,但只是参与免疫结构的一部分。免疫结构的一部分。3来自骨髓的淋巴细胞可以产生抗体来自骨髓的淋
12、巴细胞可以产生抗体4胸腺和骨髓的淋巴细胞是免疫的结构功能基胸腺和骨髓的淋巴细胞是免疫的结构功能基础础淋巴细胞是如何产生的?淋巴细胞是如何产生的?1 1、起源:、起源:骨髓中的造血干细胞骨髓中的造血干细胞(三)淋巴细胞的起源和分化(三)淋巴细胞的起源和分化转移到淋巴器官中转移到淋巴器官中转移到淋巴器官中转移到淋巴器官中2 2、分化:、分化:在在中枢免疫器官中中枢免疫器官中 胸腺内分化成胸腺内分化成细胞细胞(thymus-dependent lymphocyte)(thymus-dependent lymphocyte)骨髓内分化成骨髓内分化成细胞细胞(bone-marrow dependent
13、lymphocyte)(bone-marrow dependent lymphocyte)3 3、分布:、分布:大部分很快死亡。小部分转移在大部分很快死亡。小部分转移在周围免疫器官周围免疫器官胸腺胸腺细胞细胞T T细胞细胞特异抗原特异抗原识别受体识别受体抗体抗体T T细胞细胞B B细胞细胞1 1激活靶细胞内的溶酶体激活靶细胞内的溶酶体使靶细胞死亡使靶细胞死亡2 2产生淋巴因子产生淋巴因子细菌、病毒等细菌、病毒等 抗原刺激抗原刺激抗体使抗原失去活性抗体使抗原失去活性效应效应T T细胞细胞效应效应B B细胞细胞(浆细胞)(浆细胞)两两种种淋淋巴巴细细胞胞的的免免疫疫功功能能(1 1)免疫细胞:)免
14、疫细胞:淋巴细胞系(淋巴细胞系(T T细胞、细胞、B B细胞、效应细胞、效应T T细胞、效应细胞、效应B B细胞)细胞)吞噬细胞系(巨噬细胞,肥大细胞)。吞噬细胞系(巨噬细胞,肥大细胞)。树突状细胞树突状细胞 粒细胞系粒细胞系(噬中性粒细胞、噬酸性粒细胞、噬碱性粒细胞)(噬中性粒细胞、噬酸性粒细胞、噬碱性粒细胞)单核细胞单核细胞中性粒细胞中性粒细胞吞吞噬噬细细胞胞B B淋巴细胞淋巴细胞 T T淋巴细胞淋巴细胞4 4、人体免疫系统的组成、人体免疫系统的组成树突状细胞树突状细胞(2 2)免疫器官:)免疫器官:中枢免疫器官:中枢免疫器官:胸腺、骨髓胸腺、骨髓 周围免疫器官:脾、淋巴结、扁周围免疫器官
15、:脾、淋巴结、扁桃体桃体(1 1)免疫器官:)免疫器官:中枢免疫器官:胸腺、骨髓中枢免疫器官:胸腺、骨髓 周围免疫器官:脾、淋巴结、扁桃体周围免疫器官:脾、淋巴结、扁桃体(2 2)免疫细胞:)免疫细胞:淋巴细胞淋巴细胞 巨噬细胞巨噬细胞 树突状细胞树突状细胞(3 3)免疫分子:)免疫分子:抗体、细胞因子、补体等。抗体、细胞因子、补体等。4 4、人体免疫系统的组成、人体免疫系统的组成练习:练习:1,下列不属于特异性免疫的是(下列不属于特异性免疫的是()A免疫细胞消灭抗原免疫细胞消灭抗原 B移植器官萎缩、脱落移植器官萎缩、脱落C患过天花的人不再患天花患过天花的人不再患天花 D 唾液、泪液中的溶菌酶
16、杀灭细菌唾液、泪液中的溶菌酶杀灭细菌2,不含抗体的是(,不含抗体的是()A 乳汁乳汁 B 组织液组织液 C 血清血清 D 细胞内液细胞内液3,下列各项与免疫无关的是(,下列各项与免疫无关的是()A 抵抗病原体的侵袭抵抗病原体的侵袭 B 维持内环境的平衡稳定,清除体内衰老或受损细胞维持内环境的平衡稳定,清除体内衰老或受损细胞 C 监视识别并杀伤体内的癌变细胞监视识别并杀伤体内的癌变细胞D 铜铅等化合物被肝脏转化为无毒物质,随胆汁进入肠道排出铜铅等化合物被肝脏转化为无毒物质,随胆汁进入肠道排出(四四)、体液免疫、体液免疫1 1、体液免疫体液免疫:靠抗体实现的免疫方式。:靠抗体实现的免疫方式。(抗原
17、存在于体液中,免疫的场所在体液抗原存在于体液中,免疫的场所在体液)2 2、体液免疫的过程、体液免疫的过程(1 1)感应阶段:)感应阶段:抗原抗原吞噬细胞吞噬细胞T T细胞细胞B B细胞细胞 少数抗原的抗原决定簇与少数抗原的抗原决定簇与B B细胞表面的受体分子细胞表面的受体分子结合,从而结合,从而直接刺激直接刺激B B细胞细胞使之活化长大并迅速分裂。使之活化长大并迅速分裂。多数抗原要多数抗原要先经过吞噬细胞先经过吞噬细胞无特异性的吞噬(无特异性的吞噬(摄摄取取)后,一些抗原分子穿过吞噬细胞的细胞膜而露到细胞表)后,一些抗原分子穿过吞噬细胞的细胞膜而露到细胞表面,其内部的面,其内部的抗原决定簇暴露
18、出来(抗原决定簇暴露出来(处理处理),),呈递给呈递给T T细胞细胞,再由再由T T细胞细胞呈递给呈递给B B细胞细胞。这种。这种呈递呈递多数通过细胞多数通过细胞表面的表面的直接接触直接接触来完成来完成。记忆细胞记忆细胞(2 2)反应阶段:)反应阶段:指指B B细胞接受抗原刺激后,增殖分化细胞接受抗原刺激后,增殖分化形成效应形成效应B B细胞和记忆细胞的过程。细胞和记忆细胞的过程。抗原抗原B B细胞细胞效应效应B B细胞细胞抗原抗原抗原抗原抗原抗原 大部分大部分B B细胞分化形成细胞分化形成效应效应B B细胞细胞 效应效应B B细胞是细胞是终末细胞,不再增殖,寿命很短终末细胞,不再增殖,寿命很
19、短,经过几,经过几天大量产生抗体以后就死去。抗体离开天大量产生抗体以后就死去。抗体离开效应效应B B细胞细胞后,随血后,随血液、淋巴液流到全身各部,发挥消灭抗原的作用。液、淋巴液流到全身各部,发挥消灭抗原的作用。小部分小部分B B细胞成为细胞成为记忆细胞记忆细胞。记忆细胞的特点是记忆细胞的特点是寿命长寿命长,对抗原十分敏感,能,对抗原十分敏感,能“记记住住”入侵的抗原。入侵的抗原。如果有如果有同样的抗原第二次入侵时同样的抗原第二次入侵时,记忆细,记忆细胞比没有记忆的胞比没有记忆的B B细胞更快地做出反应,很快分裂细胞更快地做出反应,很快分裂产生新的产生新的效应效应B B细胞和新的记忆细胞细胞和
20、新的记忆细胞。抗体抗体抗抗体体数数量量初次抗原刺激初次抗原刺激二次抗原刺激二次抗原刺激时间时间B B细胞的二次免疫细胞的二次免疫例:在教室里,甲和乙分别是丙的邻座。有一天,丙患了例:在教室里,甲和乙分别是丙的邻座。有一天,丙患了感冒。两天后,甲也患了感冒,而乙则没有。乙说一星期感冒。两天后,甲也患了感冒,而乙则没有。乙说一星期前他患过了感冒,现在已经痊愈了。请解释一下为什么乙前他患过了感冒,现在已经痊愈了。请解释一下为什么乙没有象甲那样患感冒?没有象甲那样患感冒?出过天花或麻疹的人为什么会终身免疫?出过天花或麻疹的人为什么会终身免疫?记忆细胞记忆细胞很快分裂产生很快分裂产生新的效应新的效应B
21、B细胞细胞和新的记忆细胞。和新的记忆细胞。水平结论:再次反应的强度明显增强,结论:再次反应的强度明显增强,而且维持的时间会明显增加而且维持的时间会明显增加()效应阶段:()效应阶段:指抗体与抗原特异性结合而发挥免疫效指抗体与抗原特异性结合而发挥免疫效应的过程。应的过程。抗体与抗原特异性结合将抗原消灭抗体与抗原特异性结合将抗原消灭 有些抗原,如病毒等有些抗原,如病毒等,由于抗体的结合而失去对寄,由于抗体的结合而失去对寄主细胞表面受体的结合能力,因而不能侵入细胞。主细胞表面受体的结合能力,因而不能侵入细胞。有些细菌产生的毒素有些细菌产生的毒素,如白喉毒素、破伤风毒素,如白喉毒素、破伤风毒素,可因抗
22、体的结合而不为细胞所接受,因而无效。可因抗体的结合而不为细胞所接受,因而无效。沉淀和凝集反应沉淀和凝集反应:如果抗原分子是可溶性蛋白质,:如果抗原分子是可溶性蛋白质,抗体的结合就使抗原分子抗体的结合就使抗原分子失去溶解性而沉淀失去溶解性而沉淀;如果抗原分;如果抗原分子是位于细胞上的,抗体的结合就使这些子是位于细胞上的,抗体的结合就使这些细胞凝集成团而细胞凝集成团而失去活动能力失去活动能力,例如血液凝集。,例如血液凝集。抗原抗原吞噬细胞吞噬细胞T T细胞细胞B B细胞细胞效应效应B B细胞细胞记忆细胞记忆细胞抗抗体体与与抗抗原原结结合合抗体抗体体液免疫体液免疫1、体液免疫一定要、体液免疫一定要B
23、c的参与,多数情况的参与,多数情况下也需要吞噬细胞和下也需要吞噬细胞和Tc的参与。的参与。2、Bc和记忆细胞均可分化得到少量的和记忆细胞均可分化得到少量的记忆细胞和大量的效应记忆细胞和大量的效应Bc,而且记忆,而且记忆细胞的能力更为强大细胞的能力更为强大。3、其中效应、其中效应Bc无识别抗原的能力无识别抗原的能力。1 1、细胞免疫:、细胞免疫:不依靠体液中的抗体,而是依靠不依靠体液中的抗体,而是依靠T T淋巴细胞来完成的免疫方式。淋巴细胞来完成的免疫方式。(五)细胞免疫(五)细胞免疫细胞免疫的基本过程与体液免疫相似,也可分为细胞免疫的基本过程与体液免疫相似,也可分为感应阶段、反应阶段和效应阶段
24、。感应阶段、反应阶段和效应阶段。被抗原被抗原侵入的侵入的组织细胞组织细胞T T细胞细胞吞噬细胞吞噬细胞抗原抗原2 2、细胞免疫的过程、细胞免疫的过程(1 1)感应阶段:)感应阶段:抗原进入机体后除一部分侵抗原进入机体后除一部分侵入组织细胞内部,另一部分被吞噬细胞吞噬。吞噬入组织细胞内部,另一部分被吞噬细胞吞噬。吞噬细胞处理抗原将其内部的抗原决定簇释放出来呈递细胞处理抗原将其内部的抗原决定簇释放出来呈递给给T T细胞。细胞。(2 2)反应阶段)反应阶段:细胞受抗原刺激后进行一:细胞受抗原刺激后进行一系列增殖、分化,形成效应细胞。这些细胞有系列增殖、分化,形成效应细胞。这些细胞有小部分成为记忆细胞
25、长期存在于体内,其余进一步小部分成为记忆细胞长期存在于体内,其余进一步增殖分化形成大量的效应细胞,继而产生更强烈增殖分化形成大量的效应细胞,继而产生更强烈的免疫反应。的免疫反应。细胞细胞效应效应细胞细胞更多的效更多的效应细胞应细胞记忆记忆细胞细胞抗原抗原抗原抗原 ()效应阶段()效应阶段:效应:效应细胞与被抗原细胞侵入的组织细胞与被抗原细胞侵入的组织细胞(靶细胞)细胞(靶细胞)紧密接触紧密接触,激,激活细胞内的溶酶体酶,使靶细活细胞内的溶酶体酶,使靶细胞的通透性改变,渗透压改变胞的通透性改变,渗透压改变导致大量吸水,导致大量吸水,破裂死亡破裂死亡。细细胞内部的抗原也因此失去藏身胞内部的抗原也因
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