1、动 物 免 疫 学,主讲：许兰菊 教授 理论：30学时实验：10学时,绪 论,一、免疫的概念 免疫是机体识别和清除非自身的大分子物质，从而保持机体内外环境平衡的生理学反应。（一）免疫的基本特性 1、识别自身和非自身（recognition of self and nonself） 2、特异性（specificity） 3、免疫记忆（immunological memory）,（二）免疫的基本功能 1、抵抗感染（defence） （1）免疫功能正常时，能充分发挥对病原微生物感染的 抵抗力。 （2）但当免疫异常亢进时，反而导致传染变态反应。 （3）免疫状态低下或免疫功能不全时往往引起反复感染 或免
2、疫缺陷。 2、自身稳定（homeostasis） （1）正常时不断清除体内衰老死亡的细胞。 （2）机能异常亢进，就会引起自身免疫病。 3、免疫监视 (immune surveillance) （1）严密监视肿瘤细胞的出现，在其细胞出现前消灭之。 （2）免疫功能降低或受到抑制易出现临床肿瘤。,绪 论,（三）免疫的辨证观 1、免疫是一个动态过程，有初次免疫应答和再次免疫应答。 2、免疫应答分体液免疫和细胞免疫，两者相互协作、相互制约，不可分割。 3、免疫应答受神经-激素的调节作用。 4、免疫有两面性，防御反应的同时往往伴随有害的病理过程，对机体有利有弊。因此要充分利用和发挥其有利的一面，抑制和清除
3、其有害的一面。,绪 论,二免疫学的发展简史（一）免疫学的诞生 Jenner(1798) 种牛痘防天花（二）免疫学的开拓 1、种痘法后约80年,Pasteur(1881-1885) 制备弱毒疫苗成功。 2、首创死菌苗（1886）。 3、Koch 奠定免疫学基础。（三）免疫学的发展和分支学科的形成 1、免疫生物学（immunobiology） 动物产生抗体不限于对病原微生 物,而是一种对异种蛋白的普遍的生物学反应。 2、免疫血清学（immunoserology） 血清中的抗体在体外与抗原结合后也能引起多种免疫反应。 3、免疫化学（immunochemistry） 从化学的角度来研究抗原抗体的各种特
4、性和免疫反应的化学机理，如用基因工程技术制造人造疫苗,绪 论,（四） 免疫技术的进展 1、免疫检测技术: 免疫荧光、免疫酶、放射免疫均被称为免疫血清学的三大标记。 2、单克隆抗体 : 1975年，Kohler 和Milstein 成功研制出单克隆抗体。 3、基因工程抗体: 将单克隆抗体重链和轻链基因克隆后，在大肠杆菌或其他系统表达，构建成重组抗体。 4、生物技术疫苗: 如人工合成肽疫苗、基因工程疫苗、抗独特性抗体疫苗等。,绪 论,三免疫学的应用（一）在医学和兽医学上的应用 主要应用于各类疾病的诊 断、预防和治疗。 1、血清学和免疫学诊断 （1）传染病诊断 （2）肿瘤诊断 （3）输血和组织移植时
5、，血型和组织相容抗原的鉴定 （4）法医上的亲子鉴定、血痕鉴别 （5）早期妊娠诊断 2、免疫预防和治疗 （1）许多畜禽烈性传染病靠疫苗得已控制 （2）抗血清用于紧急预防和治疗,绪 论,（二）在农业和生物科学上的应用 1、生物活性物质的超微量测定 包括激素、酶、维生素、核酸衍生物等 2、物种鉴定 包括动物、植物和微生物的物种鉴定，品种间的亲缘关系，血型鉴定等,绪 论,主要参考书1.王世若等. 现代动物免疫学(第二版). 吉林科学技术出版社. 长春. 20012.杜念兴. 兽医免疫学(第二版). 中国农业出版社. 北京. 19993.杨汉春. 动物免疫学（第二版）. 中国农业出版社. 北京. 200
6、3.84.陈慰峰. 医学免疫学. 人民卫生出版社. 北京. 20015.Ivan Roitt 等. 周光炎主译.免疫学(第六版). 人民卫生出版社. 北京. 20026.Ivan Roitt等 . 免疫学(英文原版). (第六版). 人民卫生出版社. 北京. 2001,第一章 免疫系统,免疫系统概念： 免疫系统（immune system） 是机体执行免疫功能的组织机构，是产生免疫应答的物质基础。它是在生物种系中发生和发育过程中逐步建立和完善的，由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。,免疫器官,骨髓,中枢免疫器官,第一章 免疫系统,第一节 免疫器官一中枢免疫器官（central immune o
7、rgans）： 又称一级免疫器官（primary immune organs），为诱导淋巴干细胞成为免疫活性细胞，并将其输送给外周免疫器官的场所。 （一）骨髓（bone narroy） 具有免疫和造血双重功能，骨髓是产生各类淋巴细胞的前体细胞、巨噬细胞及各种血细胞的场所。,第一章 免疫系统,（二）胸腺（thymus） 1、各种动物胸腺大小及位置不同，但组织学上则基本相同。 2、来自骨髓的干细胞在胸腺内成为 T 细胞，被输送至外周免疫器官，参与细胞免疫。 3、动物老龄时可使胸腺发生生理退化，此外，严重营养不良、内分泌失调、微生物感染、药物中毒、应激反应及免疫排斥也可导致胸腺萎缩退化，称为意外退化
8、，这些均可影响机体的细胞免疫功能，故应保护好胸腺。,第一章 免疫系统,（三） 法氏囊（bursa of fabricius） 位于禽类泄殖腔背侧后上方，鸡和火鸡为球形，鸭、鹅则为柱状盲囊。囊壁充满淋巴组织。来自骨髓的多能干细胞，经血流进入法氏囊后，诱导分化成为 B 细胞，移至外周免疫器官的非胸腺依赖区，参与体液免疫。哺乳动物没有法氏囊，多数学者认为相当于法氏囊的功能由骨髓兼管。,第一章 免疫系统,二、外周免疫器官(periphercel immune organs)： 又称二级免疫器官（secondary immune organs），是 T、B 细胞定居和对抗原刺激进行免疫应答的场所，富含捕
9、获和处理抗原的巨噬细胞和树突状细胞等。（一）淋巴结（lymph node）分皮质和髓质两部分，其内的淋巴细胞70%以上是 T 细胞。（二）脾脏（spleen）是体内最大的免疫器官，具有造血储血和免疫双重功能，其中B 细胞占60%，是产生抗体的主要基地。（三）骨髓 同时也是体内最大的二级淋巴器官，产生的抗体总量最大（70%）。（四）扁桃体（tonsil） 其表面上皮形成的隐窝周围有许多淋巴小结和弥散淋巴组织。扁桃体是最易受病原异物侵害的部位，可以采取病料检出病原，如猪瘟的荧光抗体免疫诊断。,第一章 免疫系统,（五）哈德尔氏腺（Harders gland） 是禽类眼窝内分泌性腺体之一，T 细胞 B
10、 细胞的平均比值为20：80，在幼雏免疫方面，能对弱毒疫苗发生强烈的应答反应，并且不受母源抗体的干扰，对于确保早期免疫效果有重要意义。（六）粘膜相关淋巴组织 (mucosa associated lymphoid tissue, MALT) 如肠道粘膜集合淋巴结、消化道、呼吸道和泌尿生殖道粘膜下层的许多淋巴小结和弥散性淋巴组织，统称为粘膜相关淋巴组织。,第一章 免疫系统,第一章 免疫系统,凡参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前身统 称为免疫细胞（immunocyte），包括造血干细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞、粒细胞、肥大细胞、红细胞等。 免疫细胞都属于血细胞，所有血细胞都来源于造血
11、干细胞（hemopoietic stem cell,HSC）。一、造血干细胞的特性（一）造血干细胞的起源 哺乳动物的胚胎发育中期以后以及出生后，骨髓成为主要的造血场所。原始的造血干细胞是多能干细胞，具有自我更新和分化两种重要的潜能，赋予机体在生命过程中始终保持造血能力。多能造血干细胞最初分化为定向干细胞，包括淋巴样干细胞和髓样干细胞等。,第一章 免疫系统,（二） 造血干细胞的表面标志 白细胞分化抗原和单克隆抗体技术的应用，为人和小鼠造血干细胞表面标志的研究及其分离纯化提供了重要的理论和实验依据。 1、小鼠造血干细胞的主要表面标志：Thy-1low 、WGA+ 、Lin- 、c-Kit+ 和Sc
12、a-1+ 。 2、人的造血干细胞主要表面标志：CD和c-Kit(CD117)二、造血干细胞的分化（一）多能造血干细胞： 骨髓、胸腺造血微环境是造血干细胞发育分化的必要条件。在体外干细胞或祖细胞培养中，骨髓或胸腺基质细胞对于支持细胞的生长和促进分化起着关键作用。,第一章 免疫系统,（二）定向干细胞及其分化 1、淋巴样干细胞继续分化为B细胞、T细胞和NK细胞，其中T细胞和NK细胞在发育早期共有一个前体。 2、髓样干细胞已证实可继续分化为具有产生红细胞系、粒细胞系、巨噬细胞系、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞，及红细胞与血小板。其中中性粒细胞与单核-巨噬细胞在发育分化过程中共有一种前体细胞（图1-2-1）
13、,第一章 免疫系统,第一章 免疫系统,三、造血干细胞的研究热点及其意义（一）造血干细胞的移植已成为癌症、造血系统疾病、自身免疫病和部分遗传病的重要治疗手段。脐带血被认为是极具潜力的新的造血干细胞来源。（二）造血干细胞体外扩增与定向诱导分化。（三）与造血细胞相关的细胞治疗与基因治疗。,第一章 免疫系统,第三节 免疫活性细胞 在免疫应答的过程中，淋巴细胞起核心作用，对抗原反应有明显的专一性，当接受抗原刺激后，则被活化、增殖、分化，发生特异性免疫应答，这类淋巴细胞称为免疫活性细胞（immunocompetent cell ,ICC）,第一章 免疫系统,一、T淋巴细胞 (thymus dependen
14、t lymphocyte)(一)T淋巴细胞的来源、分化和定居:定居: (1)淋巴结中胸腺依赖区占总数的75%; (2)外周血液中含量占总数的80-90%; (3)胸导管中最多,占95%以上。(二)T淋巴细胞的表面标志 1、表面抗原 （1）主要组织相容性复合体抗原 (MHC),第一章 免疫系统,（2）白细胞分化抗原： 是白细胞的表面抗原,目前人有CD1-CD247个分化群。 开始时是用单抗研究处于不同发育阶段的白细胞分化抗原,但此命名繁多,为了避免混乱，1982年第一届国际人类白细胞分化抗原会议召开后，建议以分化群（cluster of differentiation, CD）命名。1989年将
15、当时的六个细胞分组命名为78个分化群，即CD1、CD2 CD78，有的分化亚群再分为a、b、c等。2000年于英国召开的第七届国际人类白细胞分化抗原会议，建议分13个分组，即Tc、 Bc、髓样细胞、活化细胞、血小板、Nkc、粘附分子、内皮细胞、细胞因子、红细胞、树突状细胞、干细胞、凝集素。白细胞分化抗原扩增为CD1CD247。如 T 细胞主要分化为抗原（见表1-3-1），其它见白细胞分化抗原一章介绍。,第一章 免疫系统,2、表面受体 （1）E受体 (eryphooyte function-associated antigen-2, LFA-2) 临床上常用此实验检测患者外周血液中的T细胞百分数
16、,从而判定患者的细胞免疫功能状态。E受体是一种糖蛋白。 （2）有丝分裂原受体(mitogen receptor) （3）T细胞抗原受体(T cell antigen receptor, TCR) （4）Fc受体(Fc receptor, FcR ) （5）细胞因子受体(cytokine receptor, CKR) （6）麻疹病毒受体 （7）补体受体 (complement receptor ,CR),第一章 免疫系统,（三）T淋巴细胞的亚群及其功能1、按T细胞表型 (phenotype) 及功能区分亚群： (1) 细胞毒性T细胞（cytotoxic T cell, Tc或CTL）,也叫杀伤性
17、T细胞（killer T cell,Tk）（2）抑制性T细胞（suppressor T cell, Ts）（3）辅助/诱导性T细胞(helper/inducer T lymphocytes, TH/ind)（4）迟发型超敏反应性T细胞（delayed type hypersensitivity T cell,TD 或TDTH）,第一章 免疫系统,第一章 免疫系统,定居：（1）淋巴结生发中心占25%；（2）脾脏髓索占50-65%；（3）外周血液占5-20%；（4）胸导管中5%（二）Bc表面标志 1、表面抗原 （1）MHC抗原 （2）白细胞分化抗原,第一章 免疫系统,2、表面受体（1）抗原受体（A
18、g-R）：既膜表面免疫球蛋白（surface membrane immunoglobulin, SmIg），是B细胞特异地识别和捕获抗原的结构，是鉴别B细胞的主要依据。（2）Fc-R 是能与免疫球蛋白的Fc片段结合的受体（3）补体受体(CR)（4）有丝分裂原受体（5）细胞因子受体(CKR)（6）EB病毒受体（三）B淋巴细胞的亚群及其功能: 根据B细胞产生抗体是否需要T细胞的辅助，而将B细胞分为两个亚群：B1亚群和B2亚群。B1亚群不需要TH，B2亚群需要TH （见表1-3-3） 。（四）Tc与Bc主要特性比较（见表1-3-4）。,第一章 免疫系统,第一章 免疫系统,三、 K淋巴细胞（kille
19、r lymphocyte, Kc） 由骨髓干细胞分化而来，其表面有IgG 的FcR 和C3R，借助特异性抗体，可对靶细胞发挥强大的杀灭作用，此作用又称为抗体依赖性细胞介导细胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC）。其杀伤对象主要是比微生物大的寄生虫、真菌、病毒感染的细胞、移植组织细胞和癌细胞等。 四、NK淋巴细胞（natural killer lymphocyte, Nkc） 此类细胞不需经抗原活化,也不需要抗体参与，即能杀伤某些靶细胞，因此又称自然杀伤细胞。细胞的免疫功能主要有三方面：1、抗肿瘤；2、抗感染；3、维持和调
20、节特异性免疫。,第一章 免疫系统,五、 D淋巴细胞（double lymphocyte） 该细胞同时具有T 细胞和B 细胞的双重表面标志，故又称双标志细胞。 六、 N淋巴细胞（null lymphocyte） 即无标志细胞，又称“零”细胞，它没有 T 细胞、B 细胞及巨噬细胞的表面标志和特点。N细胞在脾脏中可以破坏肿瘤细胞,第一章 免疫系统,第一章 免疫系统,（三）淋巴细胞循环途径（四）意义：主要有以下四点 1、补充因某种原因所消耗的淋巴细胞 2、从循环池中招募淋巴细胞进行免疫应答 3、有更多的机会接触入侵抗原,提高免疫监视力 4、当局部抗原浓度提高,有助于诱导正向免疫应答,免除免疫耐受八、
21、免疫细胞的凋亡 凋亡（apoptosis, APO）：又称程序性细胞死亡（programmed cell death, PCD），它不同于一般的细胞受伤死亡。凋亡是指为维护体内环境稳定，由凋亡基因Fas 或 配体（Fasl）相互作用控制的，在生理条件下细胞自主有序的死亡过程，以维持体内细胞数目的稳定，否则将导致肿瘤形成或自身免疫病的发生，因此，体内细胞的凋亡对于保持免疫系统的平衡十分重要，不可忽视。,第一章 免疫系统,见图,第一章 免疫系统,（二）吞噬细胞的主要生物学功能 1、吞噬、杀伤和消除作用。 2、分泌细胞因子和其他炎性介质，发挥抗感染作用。 3、加工处理提呈抗原，启动特异性免疫应答。
22、4、抗肿瘤作用。 二、树突状细胞 淋巴结、脾脏等富含树突状细胞（dendritic cell, DC），因其成熟时细胞伸出伪足状或树枝样突起而得名。此细胞无吞噬作用，但是体内递呈抗原功能最强的专职细胞抗原递呈细胞。DC不同于其它抗原递呈细胞，其最大的特点是能够显著刺激初始T细胞进行增殖，而B细胞及巨噬细胞仅能刺激已活化的或记忆性的T细胞。因此，DC是机体内免疫应答的始动者。,第一章 免疫系统,三、B细胞 B细胞不仅能在体外将蛋白抗原有效地递呈给TH细胞，在体内也能发挥抗原递呈作用，但Bc无吞噬能力。 四、粒细胞和肥大细胞 （一）粒细胞 1、中性粒细胞:炎症时可大大增强吞噬抗原异物作用。 2、嗜碱性作用：主要参与I型超敏反应。 3、嗜酸性作用：在抗蠕虫感染免疫中发挥作用。（二）肥大细胞 参与I型超敏反应的重要细胞，近年发现， 肥大细胞能促进T细胞、B细胞和抗原递呈细胞的活化；也能起抗原递呈的作用；还能分泌多种细胞因子，发挥免疫调节作用。,返回,返回,返回,返回,返回,返回,返回,杀伤性T细胞（CTL）对靶细胞的杀伤作用 A、CTL与靶细胞结合 B、靶细胞表面被打孔 C、靶细胞凋亡及坏死,返回,返回,
