【文档说明】兽医微生物与免疫学:抗原与抗体课件.ppt,共(77)页,1.635 MB,由小橙橙上传
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抗原第1节抗原与免疫原的概念❖抗原与抗原性的概念❖影响抗原免疫原性的因素❖抗原决定簇❖抗原的交叉性❖抗原的分类❖重要的抗原❖佐剂一、抗原与抗原性抗原❖凡能刺激机体产生抗体和效应性淋巴细胞并能与之结合引起特异性免疫反应的物质称为抗原(a
ntigen)抗原性抗原分子具有抗原性(antigenicity),包括免疫原性与反应原性两个方面的含义。❖免疫原性(immunogenicity):即抗原能刺激特定的免疫细胞,使之活化、增殖、分化和产生免疫效应物质(抗体和效应淋巴细胞)的特性❖反应原性(immunoreac
tivity):即抗原能与相应的免疫效应特质(抗体和效应淋巴细胞)特异性结合,产生免疫反应的特征二、影响免疫原性的因素❖抗原分子的特性danbaizhi异源性;分子大小;化学组成与结构;物理状态;对抗原加工和递呈的易感性❖宿主生物系统不同呼吸系统,不同性别,年龄,性别,健康状态❖免疫剂量
及途径免疫剂量,接种途径,接种次数及免疫佐剂等三、抗原决定簇表位的概念❖抗原表位(epitope):是存在于抗原分子的表面、决定抗原特异性的特殊化学基团。又称抗原决定簇(antigendeterminant)表位的大小❖蛋白质表位一般由5-7个氨基酸残基组成❖多糖抗原由5、6个多糖残基组成;❖
核酸抗原的表位由5-8个核苷酸残基组成表位的数量❖抗原分子抗原表位的数目称为抗原价(antigenicvalence);多个抗原表位的抗原称多价抗原;一个表位的称单价抗原,如简单半抗原。构象表位和顺序表位❖抗原分子中由分子基团特定的空间构象形成的表位
(conformationalepitope),又称不连续表位(discontinuousepitope)❖抗原分子中直接由分子基团的一级结构序列(如氨基酸序列)决定的表位称为顺序表位(sequentialepitope),又称为连续
性表位(continuousepitope)T细胞表位和B细胞表位❖在免疫应答过程中,B细胞抗原受体(Bcellreceptor,BCR)和T细胞抗原受体(Tcellreceptor,TCR)所识别的表位具有不同的特点,分别被称为B细胞表位和T细胞表位。第4节抗原
的交叉性❖自然界中存在着无数多的抗原物质,不同的物质之间可能存在共同的抗原表位,这种现象称为抗原的交叉性,这些共有的抗原组成表位就称为共同抗原(commonantigen)。第5节抗原的分类抗原性质分类❖完全抗原和不完全抗原(即半抗原)❖完全抗原既具有免疫原性又有反应原性的物质❖半抗原只
具有反应原性而缺乏免疫原性的物质抗原加入和递呈关系分类❖外源性抗原通过吞饮或吞噬等作用被APC从细胞基质外摄入的蛋白质抗原,如细菌和某些可溶性蛋白等❖内源性抗原在细胞内合成的抗原,如病毒感染细胞所合成的病毒抗原等根据抗原来源分类❖异种抗原❖同种异型抗原❖自身抗原❖异嗜性抗原对T细胞的依赖
性分类❖胸腺依赖性抗原,TD抗原❖非胸腺依赖性抗原,TI抗原根据化学性质分类❖蛋白质、脂蛋白、糖蛋白、脂质、多糖、脂多糖和核酸抗原等。第6节重要的抗原微生物抗原细菌的抗原❖菌体抗原--LPS❖鞭毛抗原❖荚膜抗原❖菌毛抗原❖表面蛋白、分泌蛋白病毒抗原❖病毒表面抗原❖病毒衣
壳抗原❖核蛋白抗原❖真菌抗原:一般形成的抗体没有保护作用❖寄生虫抗原❖保护性抗原:能刺激机体产生中和抗体的抗原❖超抗原是指一类只需极低浓度(1-10ng/ml)既可激活大量的T细胞(2%~20%某些亚型T细胞克隆)活
化,产生极强的免疫应答的抗原因子❖非微生物抗原❖人工合成抗原第7节佐剂❖一种物质先于抗原或与抗原同时注入动物体内,能非特异性地改变或增强对该抗原的特异性免疫应答,发挥辅助作用,这类物质统称为免疫佐剂(immunoadjuvant)简称佐剂(adjuvant)佐剂的种
类❖不溶性铝盐类胶体佐剂❖油水佐剂❖微生物及其代谢产物佐剂❖核酸及其类似物佐剂❖免疫刺激复合物佐剂❖脂质体❖蜂胶佐剂第2节免疫球蛋白与抗体一、免疫球蛋白与抗体的概念免疫球蛋白的概念❖免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)是指存在于人和动物血液(血清)、组织液及其他外分泌液中的
一类具有相似结构的球蛋白抗体的概念❖动物机体受到抗原物质刺激后,由B淋巴细胞转化为浆细胞产生的,能与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白,这类免疫球蛋白称为抗体(antibody)抗体与免疫球蛋白的区别❖免疫球蛋白是化学结构上的概念❖抗体是生物学功能上的概念❖抗体都是免疫球蛋白❖
并非所有的免疫球蛋白都具有抗体活性Ig的基本结构:四条对称的多肽链构成的单体包括两条相同的分子量较大的重链和两条相同的分子量较小的轻链重链和轻链均分为可变区和恒定区二、抗体的基本结构轻链➢可分为κ链及λ链两种➢同一单体中两条轻链是相同➢功能区:✓可变区(VL):超变区及抗体互补决定区
✓恒定区(CL)重链(heavychain)➢根据重链特性的不同,可将其分为α、γ、μ、δ、ε五种。➢据此将免疫球蛋白分为五类。绞链区的作用CH1与CH2之间存在有绞链区,对木瓜酶及蛋白酶敏感,具有很好的弹性,可以自由展开至180度。免疫球蛋白的特殊结构❖连接链
(joiningchain,J链),IgM和IgA中含有❖分泌成分(secretarycomponent,SC)IgA特有的成分❖糖类免疫球蛋白是含糖量相当高蛋白质,特别是IgM和IgA三、免疫球蛋白的种类与抗原决定簇免疫球蛋白的种类免疫球蛋白可分为类、亚类、型、亚型等。(一
)类❖免疫球蛋白类(class)的区分是依据其重链C区的理化特性及抗原性的差异,❖在同种系所有个体内的免疫球蛋白可分为IgG、IgM、IgA、IgE和IgD,❖重链分别为γ、μ、α、ε和δ,因此重链决定免疫球蛋白的种类。IgGIgMIgAIgEIgDγμαεδ
(二)、免疫球蛋白的抗原决定簇❖免疫球蛋白是蛋白质,因此其本身可作为免疫原诱导产生抗体。一种动物的免疫球蛋白对另一种动物而言是良好的抗原。❖免疫球蛋白不仅在异种动物之间具有抗原性,而且在同一种属动物不同个体之间,以
及自身体内同样是一种抗原物质。❖免疫球蛋白分子的抗原决定簇(表位)分为同种型决定簇、同种异型决定簇和独特型决定簇。四、各类免疫球蛋白的主要特性与免疫学功能IgG❖IgG是人和动物血清中含量最高的免疫球蛋白,占血清免疫球蛋白总量的75%-80%❖IgG主要由脾脏和淋巴结中的浆细胞产生❖
IgG是动物自然感染和人工主动免疫后,机体所产生的主要抗体,也是血清学诊断和疫苗免疫后监测的主要抗体❖IgG是唯一可通过胎盘的抗体,因此在新生儿的抗感染中起着十分重要的作用IgM❖IgM是动物初次体液免疫反应最早产生的免
疫球蛋白,其储量仅占血清免疫球蛋白的10%左右,主要由脾脏和淋巴结中B细胞产生,分布于血液中。❖IgM是由5个单体分子组成的五聚体,单体之间由J链连接❖在抗感染免疫的早期起着十分重要的作用,也可通过检测IgM抗体进行疫病的血清学早期诊断CH4JChainIgA❖Ig
A以单体和二聚体两种分子形式存在,单体存在于血清中,称为血清型IgA,占血清免疫球蛋白的10%-20%❖由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等部位的黏膜固有层中的浆细胞所产生的。❖两个单体由J链连接在一起❖分泌型IgA对机体呼吸道、消化道等局部免疫起着相当重要的作用,特别是对于一
些经黏膜途径感染的病原微生物,动物机体的这种黏膜免疫功能就显得十分重要。❖StructureSerum-monomerSecretions(sIgA)❖Dimer(11S)❖Jchain❖SecretorycomponentJChainSecretoryPieceIg
E❖IgE以单体分子形式存在,其重链比γ链多一个功能区(CH4),此区是与细胞结合的部位。❖IgE由呼吸道和消化道黏膜固有层的浆细胞产生的❖IgE是一种亲细胞性的抗体,❖IgE易于与皮肤组织、肥大细胞、血液中的嗜碱性粒细胞和血管内皮细胞结合。结合在肥大细胞和嗜碱
性粒细胞上的IgE与抗原结合后,能引起这些细胞脱粒,释放组织胺等活性介质,从而引起I型过敏反应。❖IgE在抗寄生虫感染中具有重要的作用。五、多克隆抗体❖采用传统的免疫方法,将抗原物质经不同途径注入动物体内,经数次免
疫后采取动物血液,分离出血清,由此获得的抗血清即为多克隆抗体(polyclonalantibody,PcAb)❖针对同一抗原决定簇的抗体仍是由不同B细胞克隆产生的不同质的抗体组成。多克隆抗体制备的步骤抗原制备免疫动物采血收集血清六、单克隆抗体❖单克隆抗体是指由一个
B细胞分化增殖的子代细胞(浆细胞)产生的针对单一抗原决定簇的抗体。❖这种抗体的重链、轻链及其V区独特型的特异型性、亲和力、生物学性状及分子结构均完全相同。❖这种杂交瘤细胞既具有骨髓瘤细胞无限繁殖的特性,又具有B细胞
分泌特异性抗体的能力,由克隆化的B细胞杂交瘤所产生的抗体即为单克隆抗体(monoclonalantibody,McAb)杂交瘤细胞产生单克隆抗体示意图第3节免疫系统❖免疫器官的组成及功能❖免疫细胞的分类及生物学功能❖免疫分子的组成❖补体系
统的概念、组成和激活后效应骨髓胸腺腔上囊淋巴结脾脏哈德氏腺黏膜相关淋巴组织T,B淋巴细胞自然杀伤性细胞和杀伤细胞辅佐细胞粒细胞和肥大细胞细胞因子补体抗体中枢免疫器官外周免疫器官免疫器官免疫细胞免疫系统免疫
分子一、免疫器官的组成及功能❖机体执行免疫功能的组织结构称为免疫器官(immuneorgan)❖它们是淋巴细胞和其他免疫细胞发生、分化成熟、定居和增殖以及产生免疫应答的场所。❖根据其功能的不同分为中枢免疫器官和外周免疫器官(一)、中枢免疫器官❖中枢免疫器官(centra
limmuneorgan)又称初级免疫器官(primaryimmuneorgan),❖是淋巴细胞等免疫细胞发生、分化和成熟的场所❖包括骨髓、胸腺、法氏囊。1.骨髓(bonemarrow)❖各种血细胞发生和分化的场所❖B细
胞、NK细胞分化成熟的场所血细胞和免疫细胞发生和分化❖骨髓中的造血干细胞(hematopoieticstemcells)首先分化成髓样干细胞和淋巴干细胞,❖髓样干细胞进一步分化成红细胞系、单核细胞系、粒细胞系和巨核细胞系;➢淋巴干细胞则发育为各种淋巴细胞的
前体细胞,➢一部分随血流进入胸腺发育成熟为胸腺依赖性淋巴细胞(thymusdependentlymphocytes)简称T细胞。➢另一部分前体细胞在骨髓内继续发育成熟为骨髓依赖性淋巴细胞(bonemarrowdepend
entlymphocytes),鸟类进入腔上囊发育成为囊依赖性淋巴细胞(bursadependentlymphocytes)均简称为B细胞2.胸腺胸腺是T细胞分化成熟的中枢免疫器官3.腔上囊❖腔上囊也称为法氏囊(bursaofFabricius),是鸟类泄殖腔侧的囊状组织,结构与胸腺相似。❖鸡为
球形椭圆状囊,鹅、鸭呈圆筒状❖从骨髓来的前B细胞在囊内微环境和囊激素作用下分化成熟为B细胞,经血流迁移到外周淋巴器官的非胸腺依赖区定居。左:正常右:传染性法氏囊感染(二)外周免疫器官1.淋巴结(lymphnodes,LN)❖过滤和清除异物侵入
机体的致病菌等异物,通常随组织淋巴液进入淋巴结内,淋巴中的巨噬细胞能有效地吞噬和清除这些细菌等异物。❖产生免疫应答淋巴结的实质部分中的APC(抗原提呈细胞)将抗原处理后,提呈给T、B细胞并使之活化成致敏T细胞和浆细胞。2.脾脏❖血液滤过
作用脾脏中的巨噬细胞可清除异物及衰老的血细胞等❖滞留淋巴细胞的作用增进免疫应答❖产生免疫应答T、B细胞在其中活化成致敏T细胞和浆细胞❖产生吞噬细胞增强激素3.哈德氏腺❖存在于禽类眼窝内的腺体❖在免疫雏鸡
时,它对疫苗能产生应答反应,且不受母源抗体的干扰4.其它淋巴组织二、免疫细胞的分类及功能❖所有直接或间接参与免疫应答的细胞统称为免疫细胞(immunocyte)❖根据它们在免疫应答中的功能及其作用机体分为淋巴细胞和辅助细胞两大类❖淋巴细胞按免疫功能不
同,可分为T细胞、B细胞、NK细胞和杀伤细胞等。❖T细胞和B细胞分别负责细胞免疫和体液免疫称为免疫活性细胞(immunocompetentcells,ICC)❖单核吞噬细胞和树突状细胞,在免疫应答过程中起重要的辅佐作用,称免疫辅佐细胞,具有捕获和处理抗原以及能把抗原
递呈给免疫活性细胞的功能。(一)免疫活性细胞-T细胞和B细胞1.T细胞❖T细胞即胸腺依赖淋巴细胞(thymusdependentlymphocyte)。源于骨髓的多能干细胞(胚胎期则来源于卵黄囊和肝)❖在胚胎期和初生期,骨髓中的一部分多能干细胞或前T细胞迁移到胸腺内,在
胸腺激素的诱导下分化成熟,成为具有免疫活性的T细胞。❖成熟的T细胞经血流分布至外周免疫器官的胸腺依赖区定居,并可经淋巴管、外周血和组织液等进行再循环,发挥细胞免疫及免疫调节等功能。2.B淋巴细胞❖B淋巴细胞来源于骨髓的多能干细胞。是由骨髓中的淋巴干细胞分化而来
。❖在法氏囊/骨髓内发育生成,故又称囊依赖淋巴细胞/骨髓依赖性淋巴细胞❖成熟的B细胞经外周血迁出,进入脾脏、淋巴结,主要分布于脾小结、脾索及淋巴小结、淋巴索及消化道粘膜下的淋巴小结中,受抗原刺激后,分化增殖为浆细胞,合成抗体,发挥体液免
疫的功能。(二)NK细胞和K细胞❖杀伤性淋巴细胞(killerlymphocyte):简称为K细胞,占血液中淋巴细胞总数的5%~7%。❖K细胞膜上有Fc受体(抗体的受体),当抗体与靶细胞(抗原)结合时,K细胞以Fc受体与具有特异性抗
体的Fc端相结合,使靶细胞迅速失去活性,而杀伤靶细胞。K细胞必须在抗体协助下才能具有免疫杀伤作用,所以K细胞又称抗体依赖性细胞毒细胞(antibodydependentcell-mediatedcytotoxiccell,ADCC)❖K细胞主要攻击比微生物大的靶细胞,可以是病毒感染的
细胞,如慢性活动性肝炎中的肝细胞,由于这种细胞体积大,难以被吞噬,K细胞具有细胞外的杀伤作用,将它们清除❖自然杀伤性淋巴细胞(naturalkillerlymphocyte):简称NK细胞,占血中淋巴细胞总数的2%~5%N
K细胞在人体内分布广泛,❖NK细胞是大淋巴细胞,平均直径为12~15μmNK细胞不需抗原激活,更不需抗体的协助,它可直接杀伤靶细胞,例如被病毒感染的细胞和肿瘤细胞,NK细胞的这种抗感染和抗肿瘤的杀伤作用是
广谱的。❖NK细胞表面有干扰素和IL-2的受体三、辅佐细胞❖在免疫应答过程中,淋巴细胞,尤其是T细胞的活化需要非淋巴细胞的参与;能够通过一系列作用帮助淋巴细胞活化的细胞称为辅佐细胞(accessorycell,
AC)❖共性表达MHCⅡ类分子具有吞噬作用辅佐细胞的类型及特点❖免疫辅佐细胞主要包括单核吞噬细胞系统的细胞树突状细胞B细胞。❖以数量和功能而论,当以单核吞噬细胞为主。单核吞噬细胞❖吞噬和杀伤作用❖抗原加工和递呈❖合成和分泌各种活性因子树
突状细胞❖朗罕氏细胞❖间质树突状细胞❖并指状树突状细胞❖循环树突状细胞❖滤泡树突状细胞B细胞❖也是一类重要的抗原递呈细菌,特别是活化的B细胞,具有较强的抗原递呈能力。三、免疫分子的组成❖免疫分子由抗体、细胞因子和补体三部分组成四、补体系统❖补体系统的概念❖组成❖激活后
效应(一)概念❖补体(complement,C)是存在于正常动物和人血清中的一组不耐热的具有酶活性的球蛋白,具有独特的理化性质,激活后具有细胞溶解、细胞黏附、调理、免疫调节、介导炎症反应、中和病毒、免疫复合物溶解和清除等重要生物学效应。❖这种蛋白成分是抗体介导免疫溶菌和溶细胞作用的必要补
充条件,故被称补体。(三)补体系统的激活补体系统的激活:❖补体的各个成分在激活物作用下,按一定的顺序以连锁的酶促反应的方式依次从酶原转变为活性酶的过程。❖有三条途径:经典激活途径、替代激活途径和MBL途径。激活后效应
❖细胞溶解❖细胞黏附❖调理作用❖免疫调节❖炎症反应❖病毒中和❖免疫复合物的溶解谢谢