疫苗和免疫学基础理论
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
间隔3-4周重复接种（至少2次以上），不断刺激产生生发 中心反应。
体液免疫持久性影响因素
• 抗原的性质：活疫苗持久性好，如果再有抗原暴露或免疫 记忆在激活，就可以维持终身。 • 疫苗接种程序：灭活疫苗短间隔接种可能很快产生了抗体， 但和长间隔程序相比，持久性较差。 • 年龄：老人和幼儿持续时间短。
固有免疫系统抗原呈递作用
• 疫苗抗原介导的B细胞和T细胞的反应需要特异的抗原呈递 细胞（APC）激活： 树突状细胞（DC） 巨噬细胞 B细胞 • DC被抗原激活后，迁移至引流淋巴结，对灭活疫苗初始 反应一般是单侧或局部的，因此我们在不同部位同时注射 不同疫苗一般不发生干扰，因为不同部位的疫苗抗原被引 流到不同的淋巴结。 • 在局部淋巴结，DC将抗原呈递给原始CD4+T细胞，后者 分化成Th1和Th2细胞，也可以直接激发CD8+T细胞和B细 胞分化成熟。
• 小结区间反应 原始B细胞从骨髓产生后在循环中被抗原致敏并暴露与DC 和Th细胞，使特异性的B细胞迅速分化成短命浆细胞，产生 低亲和力的IgM抗体。 • 生发中心反应
在循环中被致敏的B细胞有些发育为B细胞淋巴滤泡，这种活性的 淋巴滤泡被成为“生发中心”[一般需要几周时间]，每个生发中心 都由单个抗原特异性的B细胞子代组成。 通过吸引DC细胞，诱发生发中心反应，即生发中心的特异性B细 胞开始大量克隆增值，通过抗体亲和力测试和凋亡等过程，导致 抗体种类和亲和力改变。 成熟后的B细胞变成浆细胞离开生发中心：分泌高亲和力的IgG， 记忆B细胞，长寿浆细胞。
疫苗引起的体液免疫应答
• B细胞产生抗体，抗体与毒素或病原体结合发挥作用
– 阻止扩散 – 中和病毒复制 – 调理吞噬
• B细胞分化：职业类型，抗体类型，亲和力成熟 • 按照抗原特点和作用过程不同，分为T细胞依赖体液免疫应答和
非T细胞依赖体液免疫应答2类。
疫苗引起的体液免疫应答-TD抗原疫苗
• APC(Mφ\DC)经吞噬,处理微生物抗原信息后,随局部淋巴循环到达引 流淋巴结，在淋巴结内激活T-B淋巴细胞，诱导形成体液免疫应答。
接种 1 剂后便能产生良好的免疫反应 ( 口服 除外) 除注射接种（通常为皮下注射）外，还可 优点 采取自然感染的途径（如口服、喷雾等） 进行免疫 免疫效果持久牢固 易受光和热影响，不稳定，不易于保存和 运输 体内循环抗体以及其他干扰病原微生物在 体内繁殖的因素，都可引起疫苗免疫减弱 缺点 或失败 有毒力返祖的潜在危险 ，免疫缺陷患者 （如HIV感染）或正接受免疫抑制治疗病人 可能会引起严重反应
群体性免疫
• 群体免疫：某人群中免疫的普及率或比例，也经常表示由 于免疫人群的存在而使未免疫的人群受到间接保护。
群体性免疫的意义
• • • • • • • 对未免疫人群的间接保护 儿童，年龄太小而不能进行接种 免疫功能低下者，无法承受接种反应 有接种禁忌证的人群 低/无应答人群 抗体消失人群 由于可及性差等原因而未接种的人群
较稳定，对光和热影响耐受较高，易于保存和 运输 不受体内循环抗体 ( 血液制品、母传抗体等 )影 响 安全性好，能杀灭任何可能污染的生物因子
首剂灭活疫苗接种后不能产生有效的保护性免 疫，需多次接种，并要进行加强免疫 一般只能通过注射方式（通常为肌内注射）接 种 产生免疫效果维持时间短，通常不产生细胞免 疫
固有免疫系统的作用
固有免疫与特异性免疫关系
• 抗原呈递：
– 固有免疫在吞噬、杀伤、清除病原微生物等抗原微生物同时，启动了 抗原加工和呈递过程-将抗原降解成小分子肽段
• 决定类型：
– 固有免疫通过分泌细胞因素，影响特异性免疫应答类型-即诱导体液 免疫还是细胞免疫
• 协助清除：
– 固有免疫应答协助特异性免疫应答发挥免疫效应，如抗体在固有免疫 细胞和免疫分子（补体）下清楚病原体等抗原性异物
初次和再次免疫血清抗体差异
儿童免疫特点
• 新生儿免疫系统发育不完善，表现为单核细胞、中性粒细 胞等趋化、黏附、吞噬、氧化杀菌、产生细胞因子和抗原 呈递功能较成人弱； • 新生儿的T细胞自身发育完善，证据是新生儿在接种卡介 苗数周后，PPD试验呈阳性； • B细胞功能虽成熟，但Th细胞功能不足，而且只有生成 IgM的B细胞，没有生成IgG的B细胞； • 10-12月龄儿童自身产生IgG，8-10岁达到成人水平； • 2岁以下儿童对大部分荚膜多糖抗原不会引起抗体反应； • IgG在妊娠后期通过胎盘转运至新生儿，在3-5月后衰减至 最低水平。
非特异性免疫
特异性免疫
有关特异性免疫的基本概念
• • 主动免疫: 通过主动免疫接种,机体获得了针对某种抗原的免疫能力的过程, 一旦获得,会持久存在-疫苗接种 被动免疫:把具备针对某种抗原免疫能力的个体的特异性抗体输给未免疫 个体,使后者被动获得了针对这种抗原的免疫能力-注射免疫球蛋白
– 继承性转移是一种特殊的被动免疫-母传抗体,母乳中的sIgA
TI抗原疫苗
• TI抗原
没有出现生发中心反应
TD和TI抗原疫苗区别
体液免疫初免效果影响因素
• 抗原的性质：如破伤风类毒素比白喉类毒素免疫原性好 • 疫苗性质：减毒活疫苗比灭活疫苗好，佐剂能提高灭活疫 苗效果
• 剂量：一般来说高剂量效果好，但剂量过大出现免疫耐受
• 受种者基因：免疫逃逸现象
• 灭活疫苗很少能接种1次就可以产生理想效果，所以需要
基本传染数（R0）
• 指在易感人群中由于单个病例传染导致继发感染病例的平 均人数或期望人数。
群体免疫阈值(H)：只要免疫者的比例保持在阈值之上，发 病率就会下降，最终该传染病会从人群中消失 。
常见VPDs的R0和H
如果人群中存在免疫的个体，感染的个体接触这些抗原的，就不能造成 传染。因此，每个病例的平均传染数量低于基本再生数量，成为有效再 生数量Rn。 Rn =R0×S （S为易感者个体的比例）
减毒活疫苗免疫原性强
• 灭活疫苗:亚单位疫苗、类毒素疫苗、多糖疫苗和多糖结合疫苗，灭活疫 苗主要在接种位点激活固有免疫，不能复制，疫苗引起的免疫激活有限， 故需要多次接种。 • 接种部位和途径对灭活疫苗的效果非常重要。
皮内注射可使真皮层内DC聚集，所需抗原剂量少，但皮内接种诱导的抗体 反应较低； 肌肉内有丰富的血管存在循环DC，故肌肉内接种是首选的部位； 脂肪组织中DC很少，接种疫苗后很难诱导有效地免疫应答。
疫苗和免疫学基础理论
内容提要
• 疫苗相关的免疫学基础知识 • 不同种类疫苗免疫应答特点 • 固有免疫系统激活 • 疫苗引起的体液免疫应答 • 疫苗引起的细胞免疫应答 • 免疫记忆 • 儿童免疫特点 • 群体性免疫
疫苗相关的免疫学基础知识
• 非特异性免疫,也称先天性免疫,天然免疫,固有免疫
皮肤,黏膜,屏障结构等 细胞因子,干扰素,c-反应蛋白,补体等
免疫原性:刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞 抗原性或免疫反应性:与抗体或致敏淋巴细胞在体内或体外发生特 异性结合 完全抗原和半抗原:半抗原特性应用-结合疫苗
• 免疫耐受：某些情况下（身体虚弱，感染）机体对抗原无 应答。 • 抗体： 致敏B细胞在收到抗原刺激后分化为浆细胞所产生 的一类蛋白质，包括IgG、 IgM 、 IgA 、 IgD 、 IgE。
• 佐剂: 灭活疫苗为了提高免疫原性常加入佐剂。
递药系统类佐剂: 如铝佐剂Al(OH)3, Al（PO）4, MF59。延长抗原滞留时间， 吸引DC聚集并参与反应，提高抗原吞噬；
免疫调节性佐剂: 可以为巨噬细胞和DC提供附加激活信号，提高AP效率。
Baidu Nhomakorabea
项目 减毒活疫苗
灭活疫苗
抗原 用减毒或无毒的细菌或病毒作为疫苗抗原 用物理或化学方法将病原体杀死制备疫苗抗原 接种后需在机体内进行复制增殖，类似自 疫苗抗原不具有毒力，但保持免疫原性，接种 后产生特性抗体或致敏淋巴细胞 机制 然感染，产生细胞免疫和体液免疫
巨噬细胞,中性粒细胞,NHK,DC
在外来微生物或抗原刺激时，数分钟或数小时内就能发挥作用
• 特异性免疫,也称获得性免疫,适应性免疫等
体液免疫-B细胞,Th细胞和抗体参与 细胞免疫—T细胞参与
主动免疫和被动免疫
高度特异性和免疫记忆
非特异性免疫是特异性免疫的基 础，特异性免疫所产生的免疫物 质又能增强非特异性免疫的作用
• 体液免疫:指存在于血液中抗体参与的特异性免疫 • 细胞免疫:T细胞在抗原刺激下分化、增值转化为致敏淋巴细胞，产生 特异性免疫应答过程 • 作用的三个过程：识别期（抗原和淋巴细胞表面受体结合）-活化期 （数量增值+功能分化）-效应期（发动免疫应答，清除抗原）
特异性免疫过程
疫苗
• 将减毒活病原微生物或其主要抗原作为免疫原接种健康人 体后，诱导激活机体的主动适应性免疫应答，产生特异性 免疫(体液免疫，细胞免疫)效应物质，形成机体主动防御
疫苗引起的细胞免疫应答
• 如减毒活疫苗接种（BCG）后，经Mφ或DC吞噬、处理 抗原信息，经淋巴循环到达引流淋巴结，激活T细胞，诱 导细胞免疫。
免疫记忆
• 免疫系统再次遇到原来接触过的抗原后产生的强大反应能 力-免疫记忆 • 由Tm和Bm完成-抗原特异性原始细胞分化增值后的产物 • 初次免疫和再次免疫区别
(阻断、减少或清除)相同病原微生物再感染的抗原物质。
• 用疫苗诱导适应性免疫，预防疾病的核心是诱导机体形成
持久的、有免疫记忆的特异性和保护性免疫，以防御相同
病原微生物的再次感染。
抗原和抗体
• 抗原：能与T细胞受体(TCR)和B细胞受体(BCR)特异性结 合，诱导机体产生免疫应答，产生抗体或效应T细胞，并 能与之特异性结合，产生免疫效应或反应的物质。
不同种类疫苗产生免疫应答特点
• 灭活疫苗和减毒活疫苗
乙肝疫苗，百白破疫苗… 卡介苗，麻腮风疫苗，水痘疫苗…
• 减毒活疫苗是由毒力减弱的病原体构成，模拟了人在感染 痊愈后诱发的保护性免疫
由于减毒活疫苗能在淋巴结中复制，故接种剂量小； 疫苗能被APC吞噬，迁移到多个淋巴组织，引起是多部位T或B细 胞活化增值，故接种部位和接种途径并不重要，如肌肉和皮下注 射接种麻疹减毒活疫苗的免疫原性相同； 卡介苗在注射部位局部和远端淋巴结中都会复制，不仅在注射部 位产生迟发炎症反应，也能引起远处局部引流淋巴结反应。
体液免疫持久性影响因素
• 抗原的性质：活疫苗持久性好，如果再有抗原暴露或免疫 记忆在激活，就可以维持终身。 • 疫苗接种程序：灭活疫苗短间隔接种可能很快产生了抗体， 但和长间隔程序相比，持久性较差。 • 年龄：老人和幼儿持续时间短。
固有免疫系统抗原呈递作用
• 疫苗抗原介导的B细胞和T细胞的反应需要特异的抗原呈递 细胞（APC）激活： 树突状细胞（DC） 巨噬细胞 B细胞 • DC被抗原激活后，迁移至引流淋巴结，对灭活疫苗初始 反应一般是单侧或局部的，因此我们在不同部位同时注射 不同疫苗一般不发生干扰，因为不同部位的疫苗抗原被引 流到不同的淋巴结。 • 在局部淋巴结，DC将抗原呈递给原始CD4+T细胞，后者 分化成Th1和Th2细胞，也可以直接激发CD8+T细胞和B细 胞分化成熟。
• 小结区间反应 原始B细胞从骨髓产生后在循环中被抗原致敏并暴露与DC 和Th细胞，使特异性的B细胞迅速分化成短命浆细胞，产生 低亲和力的IgM抗体。 • 生发中心反应
在循环中被致敏的B细胞有些发育为B细胞淋巴滤泡，这种活性的 淋巴滤泡被成为“生发中心”[一般需要几周时间]，每个生发中心 都由单个抗原特异性的B细胞子代组成。 通过吸引DC细胞，诱发生发中心反应，即生发中心的特异性B细 胞开始大量克隆增值，通过抗体亲和力测试和凋亡等过程，导致 抗体种类和亲和力改变。 成熟后的B细胞变成浆细胞离开生发中心：分泌高亲和力的IgG， 记忆B细胞，长寿浆细胞。
疫苗引起的体液免疫应答
• B细胞产生抗体，抗体与毒素或病原体结合发挥作用
– 阻止扩散 – 中和病毒复制 – 调理吞噬
• B细胞分化：职业类型，抗体类型，亲和力成熟 • 按照抗原特点和作用过程不同，分为T细胞依赖体液免疫应答和
非T细胞依赖体液免疫应答2类。
疫苗引起的体液免疫应答-TD抗原疫苗
• APC(Mφ\DC)经吞噬,处理微生物抗原信息后,随局部淋巴循环到达引 流淋巴结，在淋巴结内激活T-B淋巴细胞，诱导形成体液免疫应答。
接种 1 剂后便能产生良好的免疫反应 ( 口服 除外) 除注射接种（通常为皮下注射）外，还可 优点 采取自然感染的途径（如口服、喷雾等） 进行免疫 免疫效果持久牢固 易受光和热影响，不稳定，不易于保存和 运输 体内循环抗体以及其他干扰病原微生物在 体内繁殖的因素，都可引起疫苗免疫减弱 缺点 或失败 有毒力返祖的潜在危险 ，免疫缺陷患者 （如HIV感染）或正接受免疫抑制治疗病人 可能会引起严重反应
群体性免疫
• 群体免疫：某人群中免疫的普及率或比例，也经常表示由 于免疫人群的存在而使未免疫的人群受到间接保护。
群体性免疫的意义
• • • • • • • 对未免疫人群的间接保护 儿童，年龄太小而不能进行接种 免疫功能低下者，无法承受接种反应 有接种禁忌证的人群 低/无应答人群 抗体消失人群 由于可及性差等原因而未接种的人群
较稳定，对光和热影响耐受较高，易于保存和 运输 不受体内循环抗体 ( 血液制品、母传抗体等 )影 响 安全性好，能杀灭任何可能污染的生物因子
首剂灭活疫苗接种后不能产生有效的保护性免 疫，需多次接种，并要进行加强免疫 一般只能通过注射方式（通常为肌内注射）接 种 产生免疫效果维持时间短，通常不产生细胞免 疫
固有免疫系统的作用
固有免疫与特异性免疫关系
• 抗原呈递：
– 固有免疫在吞噬、杀伤、清除病原微生物等抗原微生物同时，启动了 抗原加工和呈递过程-将抗原降解成小分子肽段
• 决定类型：
– 固有免疫通过分泌细胞因素，影响特异性免疫应答类型-即诱导体液 免疫还是细胞免疫
• 协助清除：
– 固有免疫应答协助特异性免疫应答发挥免疫效应，如抗体在固有免疫 细胞和免疫分子（补体）下清楚病原体等抗原性异物
初次和再次免疫血清抗体差异
儿童免疫特点
• 新生儿免疫系统发育不完善，表现为单核细胞、中性粒细 胞等趋化、黏附、吞噬、氧化杀菌、产生细胞因子和抗原 呈递功能较成人弱； • 新生儿的T细胞自身发育完善，证据是新生儿在接种卡介 苗数周后，PPD试验呈阳性； • B细胞功能虽成熟，但Th细胞功能不足，而且只有生成 IgM的B细胞，没有生成IgG的B细胞； • 10-12月龄儿童自身产生IgG，8-10岁达到成人水平； • 2岁以下儿童对大部分荚膜多糖抗原不会引起抗体反应； • IgG在妊娠后期通过胎盘转运至新生儿，在3-5月后衰减至 最低水平。
非特异性免疫
特异性免疫
有关特异性免疫的基本概念
• • 主动免疫: 通过主动免疫接种,机体获得了针对某种抗原的免疫能力的过程, 一旦获得,会持久存在-疫苗接种 被动免疫:把具备针对某种抗原免疫能力的个体的特异性抗体输给未免疫 个体,使后者被动获得了针对这种抗原的免疫能力-注射免疫球蛋白
– 继承性转移是一种特殊的被动免疫-母传抗体,母乳中的sIgA
TI抗原疫苗
• TI抗原
没有出现生发中心反应
TD和TI抗原疫苗区别
体液免疫初免效果影响因素
• 抗原的性质：如破伤风类毒素比白喉类毒素免疫原性好 • 疫苗性质：减毒活疫苗比灭活疫苗好，佐剂能提高灭活疫 苗效果
• 剂量：一般来说高剂量效果好，但剂量过大出现免疫耐受
• 受种者基因：免疫逃逸现象
• 灭活疫苗很少能接种1次就可以产生理想效果，所以需要
基本传染数（R0）
• 指在易感人群中由于单个病例传染导致继发感染病例的平 均人数或期望人数。
群体免疫阈值(H)：只要免疫者的比例保持在阈值之上，发 病率就会下降，最终该传染病会从人群中消失 。
常见VPDs的R0和H
如果人群中存在免疫的个体，感染的个体接触这些抗原的，就不能造成 传染。因此，每个病例的平均传染数量低于基本再生数量，成为有效再 生数量Rn。 Rn =R0×S （S为易感者个体的比例）
减毒活疫苗免疫原性强
• 灭活疫苗:亚单位疫苗、类毒素疫苗、多糖疫苗和多糖结合疫苗，灭活疫 苗主要在接种位点激活固有免疫，不能复制，疫苗引起的免疫激活有限， 故需要多次接种。 • 接种部位和途径对灭活疫苗的效果非常重要。
皮内注射可使真皮层内DC聚集，所需抗原剂量少，但皮内接种诱导的抗体 反应较低； 肌肉内有丰富的血管存在循环DC，故肌肉内接种是首选的部位； 脂肪组织中DC很少，接种疫苗后很难诱导有效地免疫应答。
疫苗和免疫学基础理论
内容提要
• 疫苗相关的免疫学基础知识 • 不同种类疫苗免疫应答特点 • 固有免疫系统激活 • 疫苗引起的体液免疫应答 • 疫苗引起的细胞免疫应答 • 免疫记忆 • 儿童免疫特点 • 群体性免疫
疫苗相关的免疫学基础知识
• 非特异性免疫,也称先天性免疫,天然免疫,固有免疫
皮肤,黏膜,屏障结构等 细胞因子,干扰素,c-反应蛋白,补体等
免疫原性:刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞 抗原性或免疫反应性:与抗体或致敏淋巴细胞在体内或体外发生特 异性结合 完全抗原和半抗原:半抗原特性应用-结合疫苗
• 免疫耐受：某些情况下（身体虚弱，感染）机体对抗原无 应答。 • 抗体： 致敏B细胞在收到抗原刺激后分化为浆细胞所产生 的一类蛋白质，包括IgG、 IgM 、 IgA 、 IgD 、 IgE。
• 佐剂: 灭活疫苗为了提高免疫原性常加入佐剂。
递药系统类佐剂: 如铝佐剂Al(OH)3, Al（PO）4, MF59。延长抗原滞留时间， 吸引DC聚集并参与反应，提高抗原吞噬；
免疫调节性佐剂: 可以为巨噬细胞和DC提供附加激活信号，提高AP效率。
Baidu Nhomakorabea
项目 减毒活疫苗
灭活疫苗
抗原 用减毒或无毒的细菌或病毒作为疫苗抗原 用物理或化学方法将病原体杀死制备疫苗抗原 接种后需在机体内进行复制增殖，类似自 疫苗抗原不具有毒力，但保持免疫原性，接种 后产生特性抗体或致敏淋巴细胞 机制 然感染，产生细胞免疫和体液免疫
巨噬细胞,中性粒细胞,NHK,DC
在外来微生物或抗原刺激时，数分钟或数小时内就能发挥作用
• 特异性免疫,也称获得性免疫,适应性免疫等
体液免疫-B细胞,Th细胞和抗体参与 细胞免疫—T细胞参与
主动免疫和被动免疫
高度特异性和免疫记忆
非特异性免疫是特异性免疫的基 础，特异性免疫所产生的免疫物 质又能增强非特异性免疫的作用
• 体液免疫:指存在于血液中抗体参与的特异性免疫 • 细胞免疫:T细胞在抗原刺激下分化、增值转化为致敏淋巴细胞，产生 特异性免疫应答过程 • 作用的三个过程：识别期（抗原和淋巴细胞表面受体结合）-活化期 （数量增值+功能分化）-效应期（发动免疫应答，清除抗原）
特异性免疫过程
疫苗
• 将减毒活病原微生物或其主要抗原作为免疫原接种健康人 体后，诱导激活机体的主动适应性免疫应答，产生特异性 免疫(体液免疫，细胞免疫)效应物质，形成机体主动防御
疫苗引起的细胞免疫应答
• 如减毒活疫苗接种（BCG）后，经Mφ或DC吞噬、处理 抗原信息，经淋巴循环到达引流淋巴结，激活T细胞，诱 导细胞免疫。
免疫记忆
• 免疫系统再次遇到原来接触过的抗原后产生的强大反应能 力-免疫记忆 • 由Tm和Bm完成-抗原特异性原始细胞分化增值后的产物 • 初次免疫和再次免疫区别
(阻断、减少或清除)相同病原微生物再感染的抗原物质。
• 用疫苗诱导适应性免疫，预防疾病的核心是诱导机体形成
持久的、有免疫记忆的特异性和保护性免疫，以防御相同
病原微生物的再次感染。
抗原和抗体
• 抗原：能与T细胞受体(TCR)和B细胞受体(BCR)特异性结 合，诱导机体产生免疫应答，产生抗体或效应T细胞，并 能与之特异性结合，产生免疫效应或反应的物质。
不同种类疫苗产生免疫应答特点
• 灭活疫苗和减毒活疫苗
乙肝疫苗，百白破疫苗… 卡介苗，麻腮风疫苗，水痘疫苗…
• 减毒活疫苗是由毒力减弱的病原体构成，模拟了人在感染 痊愈后诱发的保护性免疫
由于减毒活疫苗能在淋巴结中复制，故接种剂量小； 疫苗能被APC吞噬，迁移到多个淋巴组织，引起是多部位T或B细 胞活化增值，故接种部位和接种途径并不重要，如肌肉和皮下注 射接种麻疹减毒活疫苗的免疫原性相同； 卡介苗在注射部位局部和远端淋巴结中都会复制，不仅在注射部 位产生迟发炎症反应，也能引起远处局部引流淋巴结反应。