医学免疫学概论PPT
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• 1．上皮细胞 • 2．吞噬细胞 (Phagocyte) • 3．树突状细胞 (DC) • 4．自然杀伤细胞 (NK cell) • 5. 中性（嗜酸性、嗜碱性）粒细胞 • 6．γδT细胞 • 7. NKT • 8 ．B1 细胞 • 9. 肥大细胞
适应性免疫应答是机体获得性、抗原特异性、 抗病原微生物感染的高效防御机制
1880-1895年 巴斯德（Louice Pasteur)
鸡霍乱病原菌 室温长期放置 鸡霍乱减毒疫苗
炭疽杆菌
高温灭活 炭疽疫苗
狂犬 病毒
兔脑传代 狂犬疫苗
24
Louis Pasteur ：develop anthrax vaccine and rabies vaccine, and extensively use of vaccination.
46
T淋巴细胞抗原识别特点(MHC限制性）：
1. T细胞TCR识别抗原 T细胞：T cell receptor (TCR)
（1）MHC呈递的抗原 （2）MHC限制性（自身MHC) CD4+ T细胞识别MHCⅡ类分子提呈的抗原； CD8+ T细胞识别MHCI类分子提呈的抗原
47
分子免疫学的飞速发展
20
21
二、科学免疫学时期（1850-1970）
—免疫学科形成和发展
• 1876年，法国学者Pasteur观察到细菌、发明培养基、制 备疫苗，使疫苗得以广泛发展和使用
• 细胞免疫与体液免疫学说的形成 • 1890年，德国学者Behring和日本学者北里应用白喉外毒
素给动物免疫，发现在其血清中有一种能中和外毒素的 物质，称为抗毒素（抗体） • Owen的异卵双生小牛血型镶嵌体免疫耐受的发现 • Burnet克隆选择学说的提出
参与适应性免疫（特异性免疫）作用的细胞： T 淋巴细胞 B 淋巴细胞 按参与成分和功能： 细胞免疫 体液免疫 按宿主对抗原作用方式： 主动免疫 被动免疫
特异性免疫的特征：
1、特异性和多样性（淋巴细胞库） 2、记忆性（记忆B细胞、记忆T细胞） 3、特化作用（针对不同抗原产生最优化的
SNSD来源于Burnet 克隆选择学说
1969年对Burnet学说进行补充：“双信 号”模式
1974年再次补充，提出T细胞活化需提呈 细胞APC第一信号和第二信号共同作用。
49
1969年 T细胞与B细胞间“双信号”模式
50
1974年 T细胞与APC细胞间“双信号”模式
51
固 有 免 疫 与 特 异 性 免 疫
1890 Behring与 Kitasato利用白 喉抗毒素，开创 了免疫血清治疗 法
27
Paul Erhlich ： Nobel Prize in 1908 for demonstrating
production of antibody
创立体液免疫学说 通过发表图片展示抗原与 抗体的作用方式；提出抗 体形成的侧链学说；建立 检测白喉抗毒素标准化方 法。
– 人痘
天花
– 牛痘
天花
Day 3
Day 5
Day 7
Progression of Smallpox
15
天花：由天花病毒所引起的烈性传染病。 特点:皮肤成批出现麻疹、丘疹、疱疹、脓疱，最后
结痂、脱痂、遗留疤痕。 小儿可出现抽搐、昏迷。 如不积极控制感染，可并
发肺炎、衰竭、血压下降、甚至死亡。 于病程第10～12日，脓疱干枯，结成厚痂，痂脱后
34
1959年，Porter 和Edelman对抗体结构进行研究证明
------抗体是四肽链结构
Nobel Prize in 1972
Gerald Edelman 1929 -- Rodney Porter 1917-1985
35
Variable region Constant region
36
正常情况
Байду номын сангаас
异常情况
免疫防御
防止病原体侵入导致 感染
超敏反应或免疫缺陷
免疫自稳
清除损伤、衰老的自 身细胞
自身免疫性疾病
免疫监视 清除突变的自身细胞 细胞癌变或持续感染
6
免疫应答的种类和特点：
免疫应答可分为：
固有免疫（innate immunity)：非特异性地防御病 原微生物的侵入。在种系发生和进化过程中逐渐 形成的一种天然免疫防御功能，是机体抵御病原 微生物入侵的第一道防线。
22
科学免疫学时期事件
• Louis Pasteur （1822-1895） 减毒疫苗
• Metchnikoff（1883）
细胞免疫学说
• Behring（1890）
白喉抗毒素
• Erhlich（1897）
体液免疫学说
• Owen（1945）
免疫耐受
• Burnet（1957）
克隆选择学说
23
（一）病原菌的发现及疫苗使用的推广
40
什么样的病原微生物能够突破机体的 天然免疫屏障并不能预料。为了能够防御 所有可能的病原微生物的感染，特异性免 疫应答系统必须能够识别所有可能的外来 抗原物质，因此BCR和TCR就必须形成一个 巨大的抗原受体库。
41
人可以表达的抗原受体约为1012-1015个， 人的基因总数仅为3－5万个。
问题： 为什么人产生的抗体比他自身携带
应答的结果：免除瘟疫、抵抗传染病。
免疫学（Immunology）
是研究人体免疫系统的结构和功能；免疫 应答发生规律、机制及其调节；免疫相关 疾病发生机制以及免疫学诊断与防治的科 学。
免疫系统的组成
4
物理
外界刺激 化学
生命活动的 基本形式
体内应答
生物
神经 内分泌 免疫
免疫的功能
功能
Jean Dausset 1916--, Nobel Prize in 1980 for study on immunogenetics
8.主要组织相容性复合体的 发现
major histocompatibility complex, MHC
MHC-I
a2 a1 a3 b2m
MHC- II
a1 b1
V1 V2
D2
J3 J4 Cm Cd Cg Ce Ca
V1
V2 D2 J3 J4 Cm Cd Cg Ce Ca
V2 D2J3 J4
V 2 D2J3
Cm Cd
V2 D2J3 Cm
J4 Cm Cd
Cm J4
V2 D2J3
Cd
V2 D2 J3 Cd
L
VH
Cm
L
VH
Cd
45
TCR结构类似免疫球蛋白，与BCR一样， 二者都含可变区和恒定区。 TCR多样性的产生也是通过体细胞重排 TCR没有分泌形式，都是膜蛋白
（2）靶向治疗： 专一地与靶细胞（肿瘤细胞）结合，
药物或毒素与抗体结合后，定向杀伤肿瘤细胞。
38
HAT
39
三、现代免疫学时期（1970-）
主要免疫学理论研究
1、抗体多样性和特异性的遗传学基础 2、T细胞抗原受体（TCR）的基因克隆 3、免疫遗传学和MHC限制性的发现 4、细胞因子及其受体 5、信号转导的研究
，皮肤遗留凹陷疤痕。
16
天花
17
人痘苗、牛痘苗的发明
中国从宋朝开始用人痘接种预防天花 后传至俄国、朝鲜、日本、英国等地
18
1796年，英国乡村医生琴纳(Edward Jenner) 创造了接种牛痘预防天花，
19
我国11世纪开始 一直到17世纪都有 接种“人痘”苗的 正式记载
18世纪后叶 Jenner发明牛痘苗
细胞因子的研究（白细胞介素IL)
免疫细胞表达分子可分为三类： （1）与抗原识别有关 如：TCR、BCR、MHC （2）与信号传递有关 如：CD3、Igα、Igβ （3）细胞表面黏附分子 如：CD4、CD8、
48
自我-非己识别理论（ self- non self discrimination， SNSD)：
31
Burnet克隆选择理论示意图
32
Burnet
Nobel prize in 1960
33
7. 抗体四肽链结构的阐明
20世纪30年代， Edelman和Porter通过木瓜蛋 白酶、胃蛋白酶、电泳等实验证明抗体是γ球蛋白。 研究发现，抗体由四条肽链组成：两条轻链和 两条重链；具有保守区和可变区。
的总的基因数还要多？
42
BCR和TCR重排的发现
43
BCR或抗体由可变区和恒定区组成，其多样性是 由可变区决定的。
44
免疫识别受体多样性的产生机制
Ig 重 链 基 因 重 排
1.胚系基因
V1 V2 V3
95
Vn D1 D2 D3
27
Dn J1 J2 J3 J4
6
Cm Cd Cg Ce Ca
9
2.基因重排 3.重排基因 4.RNA转录本 5.mRNA剪切 6.成熟mRNA 7.Igm前体多肽
28
抗体的发现、应用及细胞免疫的研究
1.抗体的发现 （1）1890年 Behring和 Kitasato 免疫治疗开端 白喉外毒素--免疫动物--产生抗毒素--治疗白喉 （2）1896年 免疫诊断应用 Widal — 伤寒患者血清+伤寒杆菌→凝集反应
29
2.抗原的结构与抗原特异性
Landsteiner ------ ABO血型（糖蛋白末端寡糖结构） ，避免 了异型输血所致过敏反应 1930 Nobel
1822-1895 25
Elie Metchnikoff Nobel Prize in 1908
发现吞噬作用， 创立细胞免疫学说
26
Emil von Behring :1854 - 1917
Nobel Prize in 1901 for demonstrating that circulating antitoxins against diphtheria and tetanus toxins conferred immunity.
适应性免疫（adaptive immunity): 高度特异性地 针对某一特定微生物所产生的应答。抗原物质进 入机体，激发免疫系统发生一系列反应以排除抗 原的过程。即免疫细胞识别、摄取、处理抗原， 继而活化、增殖、分化，产生免疫效应的过程。
8
固有免疫和适应性免疫比较
9
• 参与固有免疫（非特异性免疫）作用的细胞：
医学免疫学概论
Review of Medical Immunology
第一章 免疫学简介
Lymphocyte
淋巴细胞
• 什么是免疫? • 免疫的基本内涵
1
免疫与免疫学
免疫(immunity)
免疫是机体对“自己”和“非己”成分进行 识别 产生应答的过程
对“自己”产生免疫耐受；对“非己”产生 免疫应答
Peptidebinding
unit
a2 b2
Ig-like units
Membrane anchor unit
37
9.单克隆抗体（mAb）技术建立
免疫小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞融合，获得杂交瘤细胞。
用途：
（1）鉴别细胞：单克隆抗体可用来鉴定细胞 表面不同 的蛋白分子，从而区分不同的细胞，有助于研究各种 细胞的免疫功能。
30
5.免疫耐受的发现 1945年 Owen---异卵胎盘融合双生小牛体内 并存两种血型不同的红细胞，互不排斥。 1953年，Medawar通过小鼠皮肤移植实验证明， 在动物胚胎期或新生期接触抗原，可使其产生 免疫耐受，使动物在成年期对该抗原不发生免 疫应答。
• 6.Burnet 学说及其对免疫学的推动作用 1949年 ------ 预言免疫耐受 1957年 ------ 提出抗体生成的克隆选择学说
52
免疫学的巨大贡献：
100年前，传染病居于各种疾病的死亡率 之首
目前，前4位导致死亡的疾病：恶性肿瘤、 脑血管疾病、心脏病、呼吸系统疾病
这种变化的原因：疫苗免疫
1979年10月26日，世界卫生组织宣布全 世界已经消灭天花
53
现代免疫学的发展前景：
未来医学将进入4P时代： 预测性（Predictive)、预防性（Preventive)、 个体化（Personalized)、参与性 （Participatory) 这种模式在肿瘤、器官移植、艾滋病、自身免 疫病等的诊断、治疗及预防中发挥重要作用。
3.体液免疫与细胞免疫学派之间的争论
（Metchnicoff 和 Behring） 4.移植排斥的发现 (一般规律） （1）异种之间移植总是排斥。（2）同种异型之间也总是 排斥。（3）自体移植总获得成功。（4）血源关系越近 成功可能性越大。（5）从同一供体来源的移植第一次和 第二次排斥反应强度不同，第二次比第一次反应加速并 且强烈。
应答） 4、自我限制（静息状态、自身稳定） 5、自我耐受（对自身抗原不应答）
第二节 免疫学发展简史
免疫学发展经历三个发展阶段： 1.经验免疫学时期（1670-1850） 2.科学免疫学时期（1850-1970） 3.现代免疫学时期（1970-）
14
一、经验免疫学时期（ 1670-1850 ）
天花病毒 (Pox virus)
适应性免疫应答是机体获得性、抗原特异性、 抗病原微生物感染的高效防御机制
1880-1895年 巴斯德（Louice Pasteur)
鸡霍乱病原菌 室温长期放置 鸡霍乱减毒疫苗
炭疽杆菌
高温灭活 炭疽疫苗
狂犬 病毒
兔脑传代 狂犬疫苗
24
Louis Pasteur ：develop anthrax vaccine and rabies vaccine, and extensively use of vaccination.
46
T淋巴细胞抗原识别特点(MHC限制性）：
1. T细胞TCR识别抗原 T细胞：T cell receptor (TCR)
（1）MHC呈递的抗原 （2）MHC限制性（自身MHC) CD4+ T细胞识别MHCⅡ类分子提呈的抗原； CD8+ T细胞识别MHCI类分子提呈的抗原
47
分子免疫学的飞速发展
20
21
二、科学免疫学时期（1850-1970）
—免疫学科形成和发展
• 1876年，法国学者Pasteur观察到细菌、发明培养基、制 备疫苗，使疫苗得以广泛发展和使用
• 细胞免疫与体液免疫学说的形成 • 1890年，德国学者Behring和日本学者北里应用白喉外毒
素给动物免疫，发现在其血清中有一种能中和外毒素的 物质，称为抗毒素（抗体） • Owen的异卵双生小牛血型镶嵌体免疫耐受的发现 • Burnet克隆选择学说的提出
参与适应性免疫（特异性免疫）作用的细胞： T 淋巴细胞 B 淋巴细胞 按参与成分和功能： 细胞免疫 体液免疫 按宿主对抗原作用方式： 主动免疫 被动免疫
特异性免疫的特征：
1、特异性和多样性（淋巴细胞库） 2、记忆性（记忆B细胞、记忆T细胞） 3、特化作用（针对不同抗原产生最优化的
SNSD来源于Burnet 克隆选择学说
1969年对Burnet学说进行补充：“双信 号”模式
1974年再次补充，提出T细胞活化需提呈 细胞APC第一信号和第二信号共同作用。
49
1969年 T细胞与B细胞间“双信号”模式
50
1974年 T细胞与APC细胞间“双信号”模式
51
固 有 免 疫 与 特 异 性 免 疫
1890 Behring与 Kitasato利用白 喉抗毒素，开创 了免疫血清治疗 法
27
Paul Erhlich ： Nobel Prize in 1908 for demonstrating
production of antibody
创立体液免疫学说 通过发表图片展示抗原与 抗体的作用方式；提出抗 体形成的侧链学说；建立 检测白喉抗毒素标准化方 法。
– 人痘
天花
– 牛痘
天花
Day 3
Day 5
Day 7
Progression of Smallpox
15
天花：由天花病毒所引起的烈性传染病。 特点:皮肤成批出现麻疹、丘疹、疱疹、脓疱，最后
结痂、脱痂、遗留疤痕。 小儿可出现抽搐、昏迷。 如不积极控制感染，可并
发肺炎、衰竭、血压下降、甚至死亡。 于病程第10～12日，脓疱干枯，结成厚痂，痂脱后
34
1959年，Porter 和Edelman对抗体结构进行研究证明
------抗体是四肽链结构
Nobel Prize in 1972
Gerald Edelman 1929 -- Rodney Porter 1917-1985
35
Variable region Constant region
36
正常情况
Байду номын сангаас
异常情况
免疫防御
防止病原体侵入导致 感染
超敏反应或免疫缺陷
免疫自稳
清除损伤、衰老的自 身细胞
自身免疫性疾病
免疫监视 清除突变的自身细胞 细胞癌变或持续感染
6
免疫应答的种类和特点：
免疫应答可分为：
固有免疫（innate immunity)：非特异性地防御病 原微生物的侵入。在种系发生和进化过程中逐渐 形成的一种天然免疫防御功能，是机体抵御病原 微生物入侵的第一道防线。
22
科学免疫学时期事件
• Louis Pasteur （1822-1895） 减毒疫苗
• Metchnikoff（1883）
细胞免疫学说
• Behring（1890）
白喉抗毒素
• Erhlich（1897）
体液免疫学说
• Owen（1945）
免疫耐受
• Burnet（1957）
克隆选择学说
23
（一）病原菌的发现及疫苗使用的推广
40
什么样的病原微生物能够突破机体的 天然免疫屏障并不能预料。为了能够防御 所有可能的病原微生物的感染，特异性免 疫应答系统必须能够识别所有可能的外来 抗原物质，因此BCR和TCR就必须形成一个 巨大的抗原受体库。
41
人可以表达的抗原受体约为1012-1015个， 人的基因总数仅为3－5万个。
问题： 为什么人产生的抗体比他自身携带
应答的结果：免除瘟疫、抵抗传染病。
免疫学（Immunology）
是研究人体免疫系统的结构和功能；免疫 应答发生规律、机制及其调节；免疫相关 疾病发生机制以及免疫学诊断与防治的科 学。
免疫系统的组成
4
物理
外界刺激 化学
生命活动的 基本形式
体内应答
生物
神经 内分泌 免疫
免疫的功能
功能
Jean Dausset 1916--, Nobel Prize in 1980 for study on immunogenetics
8.主要组织相容性复合体的 发现
major histocompatibility complex, MHC
MHC-I
a2 a1 a3 b2m
MHC- II
a1 b1
V1 V2
D2
J3 J4 Cm Cd Cg Ce Ca
V1
V2 D2 J3 J4 Cm Cd Cg Ce Ca
V2 D2J3 J4
V 2 D2J3
Cm Cd
V2 D2J3 Cm
J4 Cm Cd
Cm J4
V2 D2J3
Cd
V2 D2 J3 Cd
L
VH
Cm
L
VH
Cd
45
TCR结构类似免疫球蛋白，与BCR一样， 二者都含可变区和恒定区。 TCR多样性的产生也是通过体细胞重排 TCR没有分泌形式，都是膜蛋白
（2）靶向治疗： 专一地与靶细胞（肿瘤细胞）结合，
药物或毒素与抗体结合后，定向杀伤肿瘤细胞。
38
HAT
39
三、现代免疫学时期（1970-）
主要免疫学理论研究
1、抗体多样性和特异性的遗传学基础 2、T细胞抗原受体（TCR）的基因克隆 3、免疫遗传学和MHC限制性的发现 4、细胞因子及其受体 5、信号转导的研究
，皮肤遗留凹陷疤痕。
16
天花
17
人痘苗、牛痘苗的发明
中国从宋朝开始用人痘接种预防天花 后传至俄国、朝鲜、日本、英国等地
18
1796年，英国乡村医生琴纳(Edward Jenner) 创造了接种牛痘预防天花，
19
我国11世纪开始 一直到17世纪都有 接种“人痘”苗的 正式记载
18世纪后叶 Jenner发明牛痘苗
细胞因子的研究（白细胞介素IL)
免疫细胞表达分子可分为三类： （1）与抗原识别有关 如：TCR、BCR、MHC （2）与信号传递有关 如：CD3、Igα、Igβ （3）细胞表面黏附分子 如：CD4、CD8、
48
自我-非己识别理论（ self- non self discrimination， SNSD)：
31
Burnet克隆选择理论示意图
32
Burnet
Nobel prize in 1960
33
7. 抗体四肽链结构的阐明
20世纪30年代， Edelman和Porter通过木瓜蛋 白酶、胃蛋白酶、电泳等实验证明抗体是γ球蛋白。 研究发现，抗体由四条肽链组成：两条轻链和 两条重链；具有保守区和可变区。
的总的基因数还要多？
42
BCR和TCR重排的发现
43
BCR或抗体由可变区和恒定区组成，其多样性是 由可变区决定的。
44
免疫识别受体多样性的产生机制
Ig 重 链 基 因 重 排
1.胚系基因
V1 V2 V3
95
Vn D1 D2 D3
27
Dn J1 J2 J3 J4
6
Cm Cd Cg Ce Ca
9
2.基因重排 3.重排基因 4.RNA转录本 5.mRNA剪切 6.成熟mRNA 7.Igm前体多肽
28
抗体的发现、应用及细胞免疫的研究
1.抗体的发现 （1）1890年 Behring和 Kitasato 免疫治疗开端 白喉外毒素--免疫动物--产生抗毒素--治疗白喉 （2）1896年 免疫诊断应用 Widal — 伤寒患者血清+伤寒杆菌→凝集反应
29
2.抗原的结构与抗原特异性
Landsteiner ------ ABO血型（糖蛋白末端寡糖结构） ，避免 了异型输血所致过敏反应 1930 Nobel
1822-1895 25
Elie Metchnikoff Nobel Prize in 1908
发现吞噬作用， 创立细胞免疫学说
26
Emil von Behring :1854 - 1917
Nobel Prize in 1901 for demonstrating that circulating antitoxins against diphtheria and tetanus toxins conferred immunity.
适应性免疫（adaptive immunity): 高度特异性地 针对某一特定微生物所产生的应答。抗原物质进 入机体，激发免疫系统发生一系列反应以排除抗 原的过程。即免疫细胞识别、摄取、处理抗原， 继而活化、增殖、分化，产生免疫效应的过程。
8
固有免疫和适应性免疫比较
9
• 参与固有免疫（非特异性免疫）作用的细胞：
医学免疫学概论
Review of Medical Immunology
第一章 免疫学简介
Lymphocyte
淋巴细胞
• 什么是免疫? • 免疫的基本内涵
1
免疫与免疫学
免疫(immunity)
免疫是机体对“自己”和“非己”成分进行 识别 产生应答的过程
对“自己”产生免疫耐受；对“非己”产生 免疫应答
Peptidebinding
unit
a2 b2
Ig-like units
Membrane anchor unit
37
9.单克隆抗体（mAb）技术建立
免疫小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞融合，获得杂交瘤细胞。
用途：
（1）鉴别细胞：单克隆抗体可用来鉴定细胞 表面不同 的蛋白分子，从而区分不同的细胞，有助于研究各种 细胞的免疫功能。
30
5.免疫耐受的发现 1945年 Owen---异卵胎盘融合双生小牛体内 并存两种血型不同的红细胞，互不排斥。 1953年，Medawar通过小鼠皮肤移植实验证明， 在动物胚胎期或新生期接触抗原，可使其产生 免疫耐受，使动物在成年期对该抗原不发生免 疫应答。
• 6.Burnet 学说及其对免疫学的推动作用 1949年 ------ 预言免疫耐受 1957年 ------ 提出抗体生成的克隆选择学说
52
免疫学的巨大贡献：
100年前，传染病居于各种疾病的死亡率 之首
目前，前4位导致死亡的疾病：恶性肿瘤、 脑血管疾病、心脏病、呼吸系统疾病
这种变化的原因：疫苗免疫
1979年10月26日，世界卫生组织宣布全 世界已经消灭天花
53
现代免疫学的发展前景：
未来医学将进入4P时代： 预测性（Predictive)、预防性（Preventive)、 个体化（Personalized)、参与性 （Participatory) 这种模式在肿瘤、器官移植、艾滋病、自身免 疫病等的诊断、治疗及预防中发挥重要作用。
3.体液免疫与细胞免疫学派之间的争论
（Metchnicoff 和 Behring） 4.移植排斥的发现 (一般规律） （1）异种之间移植总是排斥。（2）同种异型之间也总是 排斥。（3）自体移植总获得成功。（4）血源关系越近 成功可能性越大。（5）从同一供体来源的移植第一次和 第二次排斥反应强度不同，第二次比第一次反应加速并 且强烈。
应答） 4、自我限制（静息状态、自身稳定） 5、自我耐受（对自身抗原不应答）
第二节 免疫学发展简史
免疫学发展经历三个发展阶段： 1.经验免疫学时期（1670-1850） 2.科学免疫学时期（1850-1970） 3.现代免疫学时期（1970-）
14
一、经验免疫学时期（ 1670-1850 ）
天花病毒 (Pox virus)