免疫学基础知识

Ⅲ型变态反应机理
抗原 再次刺激 机体
IgG、IgM、IgA
可溶性免疫复合物
（小分子）
产生
可溶性免疫复合物
（中等分子大小）
不溶性免疫复合物
（大分子）
局部阿瑟现象
肾小球滤过排出 血小板、碱性白细胞等 释放血管活性胺 血管通透性增加
沉积 血管壁基底膜等
吞噬清除 血小板集聚
激活补体产生 C3a、C5a、C6 微血栓形成 吸引中性白细胞 释放溶解体酶 局部缺血、出血 局部组织破坏 全身或局部免疫复合物疾病
免疫接种
疫苗学
疫苗学
疫苗如何起作用? 有什么种类疫苗?
被动和主动免疫
自然免疫
人工免疫
主动
被动
被动
主动
继发于感染
从胎盘转移抗 体
注射抗体
接触抗原
被动免疫
免疫球蛋白注射给 无免疫个体
从免疫个体获得 免疫球蛋白
供体 (免疫个体)
被动免疫个体
被动免疫
缺点是:
抗体浓度
• 保护时间短 • 花费 • 安全性
Bm Bm 记忆 B-细胞
辅助T-细胞
抗原
抗原是指所有能激活和诱导免疫应答的物质
• • • •
激活免疫反应的物质
‘非我’
通常是很大的，复杂的分子 通常由蛋白和多糖构成
抗原举例
表面抗原(HBsAg) Pre-S1 和 pre-S2 抗原 ‘e’ 抗原 (HBeAg) 核心抗原(HBcAg)
乙肝病毒
灭活死病毒疫苗
劣势:
• 通常比减毒活疫苗效果差 • 通常需要注射许多针才能产生长期保护
亚单位病毒疫苗
重组疫苗
亚单位病毒疫苗
重组疫苗
全细胞细菌疫苗
生产
百日咳杆菌在适应条件下生长
被纯化 …
… 用热处理…
… 被灭活，但仍有免疫 原性
类毒素
各种毒素
毒素
抗原决定簇
类毒素
抗原决定簇诱导 产生抗体
亚单位细菌疫苗
天然抗感染物质
• 抗病毒物质
干扰素
–
–
合成抗病毒感染 限制病毒复制
• 抗细菌物质
溶菌酶
– –
在眼泪和其它分泌物中 破碎细胞壁
补体 – 破碎细胞壁 – 促进病原菌销毁
吞噬
病原黏附，消化，杀灭，趋化性
吞噬
后天性免疫
• 抗原 • 免疫反应机制 • 淋巴细胞
– – – – 来源 循环 克隆扩增 免疫反应和免疫记忆
Ⅱ型变态反应的机理
靶细胞表面 刺 激 机
产生
半抗原+靶细胞 体
IgG或IgM 细胞表面抗原+抗体
+补体 +巨噬细胞
半抗原+细胞+抗体
+补体 +巨噬细胞
细胞溶解
细胞被吞噬裂解
细胞溶解 细胞被吞噬裂解
输血反应、新生儿溶血为、 自身免疫性溶血性贫血等
药物过敏性血 小板减少症
Ⅲ型变态反应
是形成的免疫复合物造成的组织损伤， 抗原-抗体复合物一旦沉积在组织中激活补 体系统，引起炎症反应，炎症细胞释放介 质（蛋白酶、氧化自由基、四烯酸）直接 损伤组织。所形成的C3a可增加血管通透性 ，促进复合物沉积，局部Arthus反应可造 成血管损伤，血栓形成血流受阻，周围组 织可发生缺氧性坏死。
全身过敏反应 （过敏性休克）
Ⅱ型变态反应 是抗原-抗体反应引起的，所形成的抗体常 有细胞毒性。这些抗体特征是通过Fc受体激 活补体系统，一旦补体被激活可导致细胞破 坏，其机制有以下几种：
—形成C5b-9补体成分的复合物，此复合物能袭击细胞膜， 在膜上打孔使细胞溶解。 —补体与细胞膜表面互相作用形成C3b，许多吞噬细胞膜上 有C3b受体，增强了Mφ作用被包有补体的靶细胞的破 坏。
百日咳毒素 丝状血凝素 百日咳杆菌粘附素 菌毛抗原
百日咳
免疫反应机制
细胞介导
•特定细胞扩增
•在细胞内指导对付抗原 • T-淋巴细胞介导
抗体介导
• 产生特定蛋白(抗体)
•指导对付循环抗原 •B-淋巴细胞介导(T-淋巴也参与)
抗体
是免疫系统在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记忆B细 胞增殖分化成浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异 性结合的免疫球蛋白，主要分布在血清中。
抑菌、杀菌物质，补体 T细胞（细胞免疫） 吞噬细胞 B细胞（体液免疫）
先天性免疫
• 物理，化学和生物屏障
• 天然抗感染物质 • 吞噬
物理，化学和生物屏障
皮肤 • 物理屏障 • 化学屏障 • 细菌菌群
粘膜 • 物理屏障 • 化学屏障
呼吸道 • 粘膜 • 纤毛上皮
消化道 • 粘膜 • 酸碱 • 细菌菌群
再次接触相应变应原
变应原与IgE结合
肥大细胞等脱颗粒 胆碱能神经兴奋 组织胺、SRS-A等 血浆2球蛋白
乙酰胆碱
支气管平滑肌收缩，毛细血管扩 张和通透性增加，腺体分泌增加
皮肤过敏反应 （荨麻疹、血管 神经性水肿）
激肽
呼吸道过敏反应 消化道过敏反应 过敏性鼻炎、 （食物过敏性胃 支气管哮喘等） 肠炎等）
淋巴细胞
骨髓干细胞 在胸腺成熟 在骨髓成熟
T-淋巴细胞
B-淋巴细胞
淋Βιβλιοθήκη Baidu细胞循环
胸腺
骨髓
血流
脾
淋巴节
淋巴细胞克隆扩增
不成熟淋巴池 (每个都不同)
抗原特定刺激淋巴细胞
淋巴细胞克隆 (全都一样)
免疫反应和免疫记忆
激活的淋巴细胞
细胞介导免疫
抗体介导免疫
TH
TH
CTL CTL 细胞毒 淋巴细胞
Tm Tm 记忆细胞 T-细胞 抗体产生细胞
细胞介导免疫的作用
细胞介导免疫:
• 对抵抗病毒感染非常重要… • 对细胞内细菌感染
– 例如：结核, 军团菌, 李斯特菌,伤寒
• 对诱导免疫记忆是重要的 • 调解免疫反应
细胞介导免疫的机制
由APC完成抗原传递 抗原
抗原碎片
细胞膜结合复合物
细胞介导免疫的机制
2
抗原传递和T-细胞刺激
抗原传递
激活的 T-淋巴细胞
• 吞噬限制繁殖 • 特异性免疫提供进一步保护
– 尤其是抗体介导免疫:
中和毒素
促进吞噬 激活补体
抵御病毒
• 非特异性限制进入 • 干扰素限制复制 • 特异性免疫提供进一步保护
– 抗体介导免疫能限制病毒传播 – 细胞介导免疫能摧毁病毒感染的宿主细胞
细胞介导免疫
• 细胞介导免疫的作用 • 细胞介导免疫的机制 • TH 细胞和CTLs
辅助T-cells 细胞毒 T-cells 记忆 cells
辅助T-细胞
未分化 T-淋巴细胞
TH1-cell
TH2-细胞
主要激活T-细胞和 促进细胞介导免疫
主要激活B-细胞和 促进细胞介导免疫
细胞毒T-细胞 (CTLs)
细胞素
CTL
细胞素
Target cell
记忆 T-细胞
记忆细胞
免疫病理学
免疫学基础知识
二〇一四年四月
什么是医学免疫学
▲是研究人体免疫系统的结构和功能的科学 ▲阐明免疫系统识别抗原和危险信号后发生免疫应答及 其清除抗原异物的规律 ▲探讨免疫功能异常所致病理过程和疾病发生发展的机 理
免疫系统介绍
▲免疫器官 ▲ 免疫细胞 ▲免疫分子
免疫系统介绍
中央淋巴组织
周围淋巴组织
吞噬细胞
多糖疫苗
多糖:
• 是非T-细胞依赖抗原 • 在婴幼儿免疫性低 • 很少或无免疫记忆 • 加强效果很差
多糖结合蛋白:
•是T-细胞依赖抗原 •在婴幼儿有免疫性 • 建立免疫记忆 • 诱导强的加强效果
佐剂
含佐剂反应
抗体浓度
原始反应
2
疫苗
4
6
8
10
星期
什么是变态反应?
是一种免疫反应的异常表现，当人体再次受 到抗原刺激时，机体产生超出正常的免疫应答， 而出现各种轻重不等临床症状和组织器官的病 理过程。
淋巴细胞
抗体
机体的免疫功能概括为
▲免疫防御 ▲ 免疫监视 ▲免疫自身稳定
入侵与免疫
入侵
防御性免疫
• 限制入侵 病原菌
• 确认 • 摧毁
免疫应答的种类
2
固有免疫 获得形式 发挥作用时间 免疫原识别受体 免疫记忆 举例
适应性免疫
先天性，无需抗原激发 获得性，需抗原激发 早期，快速（数分钟至 4-5天后发挥效应 4天） 模式识别受体 特异性抗原识别受体 无 有，产生记忆细胞
直接破坏靶细胞
作用于
迟发型
组织损伤
（单核细胞浸润）
靶细胞或致敏因子
变态反应病理总结
变态反应基本病理改变为： ①充血、水肿、出血、炎症细胞浸润、 支气管痉挛、粘液分泌亢进和过敏性休克 。 ②细胞组织坏死。 ③血管炎、血管壁纤维素样坏死，血栓 形成、出血、组织缺血坏死。 ④过敏性肉芽肿形成。
免疫
减毒活病毒疫苗
疫苗生产
病毒从主工作 细胞工作库…
…大规模被复制 然后被收获，测试和做成制剂
减毒活病毒疫苗
优势
• 模仿自然感染
• 产生大的抗原性刺激 • 提供长期保护
劣势
• 可能保留致病性
• 可能恢复毒力
灭活死病毒疫苗
生产
病毒在适宜条件下生长
被纯化…
…在热和化学因素 下作用 …
… 以便被灭活，但仍有 免疫原性
抗体结构
抗原结合位点
功能区位置
抗体分类
IgG
IgM
抗体分类
IgA
分泌性 IgA
IgD
IgE
原发和继发免疫反应
继发反应
免疫反应强度
原发反应
10
初次接触
20
30 第二次接触
40
50
Time
抗体介导免疫
• 抗体介导免疫的作用 • 抗体介导免疫的机制 • 抗体和它们的功能
抗体介导免疫的作用
抗体介导免疫:
B-细胞扩增和转化 扩增 被激活的B-细胞 抗体
浆细胞
记忆 B-细胞
抗体功能
抗体
抗原
抗原-抗体复合物
抗体功能
增强吞噬作用
激活补体
C
补体: - 直接攻击细菌细胞 - 促进吞噬 - 加强炎症和免疫反应
转换
IgM
抗体浓度
IgG
5
抗原
10
15
20
25
天
抵御细菌
• 非特异性抵御入侵
– 物理，化学和生物屏障
Ⅰ型变态反应
由IgE介导的肥大细胞和嗜碱性粒细胞的激活和释放 细胞介质，如细胞内预先形成的组织胺，细胞活化后形 成的过敏性慢性反应物(SRS-A)，嗜酸性粒细胞趋化因 子等，这些物质可使平滑肌收缩，血管通过性增强，充 血、水肿等症状。
Ⅰ型变态反应机理
变应原
刺激
机体
IgE或IgG4
吸附于
肥大细胞和碱性白细胞
局部水肿、浸润
Ⅳ型变态反应
是细胞介导的免疫反应，无补体参与， 主要是淋巴组织浸润，被激活后释放淋巴 因子，吸引激活更多的淋巴细胞，Mφ和纤 维母细胞，局部形成肉芽肿，其病理特点 是充血、水肿、出血、血栓形成、多核巨 细胞及淋巴细胞形成肉芽肿。
Ⅳ型变态反应机理
抗原
再次刺激
机体
T细胞
增殖
致敏T细胞
• 免疫缺陷 • 超敏反应
免疫缺陷
免疫缺陷
超敏反应
超敏反应是:
• 一种有害的免疫反应 • 在过敏原/抗体或过敏原/T-细胞反应导致组织
损伤
• 对某些人仅是抗原，而对其它人是过敏原的
物质
即时超敏反应
IgE 抗体
致敏原搭桥固定 IgE 抗体
主细胞
组织胺和其它 介质被释放
延时过敏反应
接触性皮炎
接下来….
疫苗接种的好处
疫苗接种:
• • • •
保护个体
保护群体 – 群体保护
能够根除疾病 节约大量资金
疫苗接种好处
脊灰 - 世界范围
报告病例 (000s) 60 40 EPI implemented 20
Measles - US
使用疫苗
1980
1990
2000 1950
1960
1970
1980
白喉 – 英格兰和威尔士
报告病例 (000s) 60 40 使用疫苗 20
1940
1950
1960
疫苗种类
• 病毒疫苗
– 减毒活疫苗 – 灭活死疫苗 – 亚单位
• 细菌疫苗
– – – –
全细胞 类毒素 亚单位 多糖
• 联合疫苗
减毒活病毒疫苗
开发减毒株
野毒株在不良条件下 进行细胞培养
过程被重复很多回…
生产不能致病的减毒株
• 抵抗细胞外病原体 • 抵抗细菌中非常重要… • 在病毒进入细胞前非常重要 • 对细胞内病原体无效
抗体介导免疫的机制
2
非T-细胞依赖的B-细胞抗原刺激 抗原
B-淋巴细胞
被激活的 B-淋巴细胞
抗体介导免疫的机制
T-细胞依赖的B-细胞抗原刺激
含抗原的细胞
TH-淋巴细胞
被激活的 B-淋巴细胞
抗体介导免疫的机制
4 注射免疫球蛋白
8
12
16
20
星期
免疫接种
抗原(疫苗) 给无免疫力个体接种
主动免疫的个体
受体 (无免疫力个体)
免疫接种
优点是:
抗体浓度
• 长期保护 • 花费少 • 安全性
4 注射疫苗
8
12
16
20
星期
疫苗特性
理想疫苗:
• 有免疫原性
–
模仿自然感染 加强间隔长
• 提供长期保护
–
• 没有反应原性 • 稳定