第一章免疫學緒論

學習要點：

1.掌握免疫的概念和免疫系統的功能

2.了解免疫學的發展簡史

第一節免疫的基本概念

一、現代免疫學的概念

、免疫（immune）宜從拉丁文加as衍生而來，其原意為“免除稅收”，免除勞役之

意，而后引申為免除瘟疫，意為抵抗病原生物感染，即阻止病原體侵入機體、中和毒素或病

毒。

現代免疫認為，免疫（immunity）是機體接觸“抗原性異物”或“異己成分”的一種

生理反應，通過固有免疫和適應性免疫的識別，排除“抗原性異物”并以自身調節維持機

體的生理平衡，維持自身耐受的生物學功能。

二、免疫應答的種類和基本功能

根據免疫應答識別特點、獲得形式以及效應機制，可分為固有免疫和適應性免疫。

1.固有免疫（innaleimmunity）:

即天然免疫，其特點是：個體出生時即具備，作用范圍廣，并非針對特定抗原，故亦稱

為非特異性免疫（non-specificimmunity）,應答產生早,無汜憶性。

2.適應性免疫（adaptiveinmunity）

即獲得性免疫（acquiredimmunity）,乃個體接觸特定抗原而產生，僅針對該特定

抗原而發生反應，故亦稱為特異性免疫（specificimmunity）,包括：由B細胞介導的體

液免疫和T細胞介導的細胞免疫

免疫系統的功能

功能生理性反應（有益）”病理性反應（有害5―

免疫防御清除病原微生物及其它抗原性異物超敏反應（過度）等

免疫缺陷病（不足）等

免疫監視清除體內出現的非己成分，如突變或畸腫瘤、病毒持續感染等

變細胞、衰老細胞

免疫自穩通過免疫耐受對自身組織細胞不產生免自身免疫病等

疫應答

通過免疫調節，與神經系統、內分泌系

統一起調節機體內環境的穩定。

第二節免疫學發展簡史

一、免疫現象認識的經驗時期

（東晉時代、19世紀）“人痘苗”和“牛痘苗''的研究，經過人類近180年努力，1979

年10月26日，經NH0專家鑒定，世界上最后一位天花病人全愈后沒有新發病例發生.，WHO

宣布全球已經消滅天花。

二、免疫學科學理論的形成時期

（18世紀~20世紀中葉）傳染病原因微生物學說；建立體外分離細菌成功使得人工制

備疫苗有了理論和技術基礎；疫苗的發展和使用；開創人工被動免疫療法；免疫診斷方法

的建立為傳染病的診斷和流行病學調查提供了新的重要手段：發現免疫溶菌現象：人們開

始認識到機體的免疫機制包括兩個方面：體液免疫和細胞免疫：提出抗體產牛的側鏈學說.：

提出了關于抗體生成的克隆選擇學說。

三、現代免疫學忖期

（20世紀）免疫學開始全新的免疫學理論；提出B細胞、T細胞、T細胞亞群的概念；

發現血型細胞相嵌現象；成功地進行了人工誘導異己抗原耐受實驗：發現白蛋白、a、B、

Y球蛋白4個主要部分，并發現抗體活性主要存在于丫區；發現Ig多態化：建立了免疫球

蛋白的分類，證明了Ig單體四肽鏈結構，分析了氨基酸的序列和分子空間構型，找出了肽

鏈功能區的劃分等重大進展：提出免投網絡學說：細胞因子和免投細胞膜分子研究。20世

紀免疫學的發展，取得了許多令世人矚目成就，16個項目20多位科學家獲得了諾貝爾醫學

和生理學獎。

第三節免疫學發展趨勢

現代免疫學的研窕已經達到細胞水平和分子水平，人們正在努力探討生物體的基本生

理規律一一免疫的自身穩定機制。

第二章免疫器官和組織

學習要點:

1.掌握免疫系統、中樞免疫器官和外周免疫器官的組成及其功能

2.了解淋巴細胞再循環

免疫系統由免疫楷官、免疫細胞、免疫分子及獨立于血管體系之外的各級淋巴管道組成。

第一節中樞免疫器官

中樞免疫器官是免疫細胞發生、分化、發育和成熟的場所。人或其他哺乳類動物的中樞

免疫器它包括科髓和胸腺。

一、骨髓

骨髓（bonemarrow）是各類血細胞和免疫細胞發生、分化、發育和成熟的場所，是機

體重要的中樞免疫器官。

1.骨髓的結構與造血微環璜

骨髓位于骨髓腔中，分為紅骨髓和黃骨髓。紅骨髓具有活躍的造血功能，由造血組織和

血姿構成。造血組織主要由基質細胞和造血細胞組成。基質細胞包括網狀細胞、成纖維細胞、

血管內皮細胞、巨噬細胞等，由基質細胞及其所分泌的多種細胞因子（IL-3、IL-4、IL-6、

II-7^GM-CSF等）與細胞外基質共同構成了造血誘導微環境。

2.骨髓的功能

<1）各類血細胞和免疫細胞發生的場所

（2）B細胞分化成熟的場所

（3）再次體液免疫應答發生的場所

二、胸腺

,胸腺（thymus）是T淋巴細胞分化、發育、成熟的主要器官。

1.胸腺的組織結構

胸腺位于胸骨后方、胸腔縱膈上部。胸腺分為皮質和髓質，相鄰的小葉髓質彼此相連。

胸腺細胞是胸腺內的主體細胞。非淋巴樣細胞包括上皮細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞、撫育

細胞等，統稱為基質細胞。

2.胸腺微環境

（1）分泌細胞因子和胸腺肽類分子

（2）細胞-細胞間相互接觸

3.胸腺的功能

（1）T細胞分化、發育、成熟的場所

（2）分泌胸腺激素

（3）免疫調節作用

（4）屏障作用

（5）自身耐受的建立與維持

第二節外周免疫器官

外周免疫器官（peripheralimmuneorgan）是成然T細胞、B細胞等免疫細胞定居的

場所，也是產生免疫應答的部位。外周免疫器官包括淋巴結、脾刃黏膜相關淋巴組織（Mucosa

AssociatedLymphoidTissue,MALT）等。

一、淋巴結

1.淋巴結的結構

淋巴結的外周部分為皮質，中央部分為髓質。

（1）皮質區皮質區分為淺皮質區和深皮質區。淺皮質區是B細胞定居的場所，稱

為非胸腺依賴區。深皮質區乂稱副皮質區，是T細胞定居的場所，稱為胸腺依賴區。

（2）髓質區髓質區由髓索和髓竇組成。髓索由致密聚集的淋巴細胞構成，主要為B

細胞和漿細胞，也含部分T細胞及髓竇內富含M6,有較強的渡過作用。

2.淋巴結的功能

（1）T細胞和B細胞定居的場所

（2）濾過和凈化作用

<3）初次免疫應答發生的場所

二、脾臟

脾臟（spleen）是胚胎時期的造血器官，自骨腦開始造血后，脾演變成人體最大的外周

免疫器官。

脾的功能

（1）T細胞和B細胞定居的場所

（2）免疫應答發生的場所

（3）分泌體液因子

（4）過濾作用

三、黏膜免疫系統

幫膜免疫系統是機體整個免疫網絡的重要組成部分，乂是具有獨特結構和功能的獨立免

疫體系，是機體抵抗感染的第一道防線。

1.基本概念黏膜免疫系統（MucosalImmuneSystem,MIS）：亦稱黏膜相關淋巴組織，

主要指呼吸道、腸道及泌尿生殖道黏膜固有層和上皮細胞下散在的無被膜淋巴組織，以及某

些帶有生發中心的器官化的淋巴組織，如扁桃體、小腸的派氏集合淋巴結（Peyer'spatches,

PP）及闌尾等。

2.黏膜免疫系統的組成

黏膜免疫系統主要包括腸相關淋巴組織、鼻相關淋巴組織和支氣管相關淋巴組織等。

（1）腸相關淋巴組織包括派氏集合淋巴結、淋巴小結、上皮細胞間淋巴細胞、固有層

中彌散的淋巴細胞等。腸相關淋巴組織主要作用是抵御侵入腸道的病原微生物感染。

①M細胞。

②上皮細胞間淋巴細胞。

（2）鼻相關淋巴組織（NALT）包括咽扁桃體、腭扁桃體、舌扁桃體及鼻后部其他淋

巴組織，它們共同組成韋氏環（Waldeyer'Sring）,其主要作用是抵御經空氣傳播的病原微

生物的感染。

（3）支氣管相關淋巴組織（BALT）主要分布于各肺葉的支氣管上皮下，其結構與派

氏集合淋巴結相似，濾泡中的淋巴細胞受抗原刺激后增殖，形成生發中心，其中主要是B

細胞。

（4）黏膜免疫系統的分子分泌型SIgA是在黏膜局部受抗原刺激合成分泌的參與黏膜

體液免疫應答的主要抗體類別。

3.黏膜免疫系統的功能

（1）誘導免疫耐受即通過誘導對無關抗原的耐受而抑制對另一個抗原的免疫應答。

（2）抗感染產生分泌型IgA（SIgA）在黏膜局部抗感染免疫防御中發揮關鍵作用。

第三節淋巴細胞歸巢與再循環

一、淋巴細胞歸巢

成熟淋巴細胞離開中樞免疫器官后，經血液循環趨向性遷移并定居于外周免疫器官或組

織的特定區域，稱為淋巴細胞歸巢（lymphocytehoming）。

二、淋巴細胞再循環

成熟的淋巴細胞在血液、淋巴液、淋巴器官或組織間反復循環的過程稱為淋巴細胞再循

環(lymphocyterecirculation)。

淋巴細胞再循環的生物學意義

1.使淋巴細胞在淋巴組織和器官中分布更為合理。

2.淋巴組織不斷從循環池中補充新的淋巴細胞，有助于增強整個機體的免疫功能。

3.有利于淋巴細胞與抗原和抗原提呈細胞接觸。

4.有利于動員效應淋巴細胞遷移至炎癥部位。

5.定居在外周免疫器官的記憶細胞也參與再循環，其接觸相應抗原后進入淋巴組織，并

迅速發生活化、增殖和分化，產生再次免疫應答。

第三章抗原

學習要點：

1.掌握抗原、半抗原、免疫原性、抗原性的概念

2.掌握抗原決定簇及異嗜性抗原

3.掌握影響抗原誘導免疫原性的條件

4.掌握抗原的種類及其醫學意義

5.熟悉佐劑的概念

第一節抗原的概念與特性

-、抗原的概念

抗原是指能與T細胞、B細胞的抗原識別受體(TCR/BCR)特異性結合，誘導機體產生

特異性免疫應答，并能與相應的免疫應答產物(特異性抗體或致敏淋巴細胞)在體內或體外

發生特異性結合的物質。

抗原一般具有兩個重要特性：一是免疫原性(immunogenicity)就是抗原能刺激免疫

細胞，使之活化、增殖、分化，產生特異性抗體和致敏淋巴細胞的性質，即誘導免疫應答的

能力。二是抗原性(antigenicity)或免疫反應性(immunoreactivity)是指抗原可在體內、

外與相應的免疫應答產物(抗體或致敏淋巴細胞)發生特異性結合的特性。

同時具有免疫原性和抗原性的物質稱為完全抗原(completeantigen),只具有抗原性

而無免疫原性的物質稱為半抗原(hapten)或不完全抗原(incompleteantigen),大分子

載體能賦予半抗原具有免疫原性，半抗原與載體(easier)交聯或結合可成為完全抗原。

二、抗原的特性

異物性是抗原的重要性質，是免疫原性的本質，是免疫應答最重要的特點，也是免疫學

診斷和免疫學防治的埋論依據。

(-)異物性

如果某種物質的化學結構與機體的自身成分相異或機體免疫細胞在胚胎期及發育的微

環境中從未與之接觸過，則會被機體視為“異己”物質。

1.異種物質如細菌、病毒、真菌、異種動物血清、植物蛋白質等。抗原與機體之間的

親緣關系越遠，組織結構差異就越大，其免疫原性越強；反之和系關系越近，則免疫原性就

越弱。

2.同種異體物質同一種屬不同個體之間由于基因不同，所以組織結構也有所不同，因

此同種異體物質也可以是抗原物質。如人類紅細胞表面血型抗原，人類主要組織相容性抗原

(HLA)等。

3.自身物質自身物質一般無免疫原性，但是胚胎期淋巴細胞從未接觸過的正常自身組

織，出生后淋巴細胞一旦與之接觸，就會視為“非己”，因而具有免疫原性。

(二)抗原的特異性

抗原的特異性(specificity)既表現在免疫原性上，乂表現在免疫反應性上。

1.抗原表位(epitope)概念

抗原表位（epitope）又棕抗原決定簇（antigenicdeterminant）,是指抗原物質中決

定該抗原特異性的特殊化學基團，是免疫應答具有特異性的物質基礎，是抗原分子與抗體特

異結合的部位，也是被免疫細胞識別的標志。

2.抗原表位的類型

（1）根據結構特點分類

①線性表位：指一段序列相連的氨基酸殘基片段所形成的抗原決定簇，乂稱順序表位，

多存在于抗原分子的內部也可存在于分子表面。

②構象表位：指序列上不相連的短肽或多糖殘基在空間上形成特定的構象乂稱為非線性

表位，一般暴露于抗原分子表面。

（2）根據分布的部位分類

①功能性表位：位于抗原分子表面的表位，易被相應的淋巴細胞識別，具有?易接近性，

川以啟動珀疫應答，稱為功待性抗原表位，其中個別關鑲性的表位稱為體勢優勢表位。

②隱蔽性表位：正常情況下位下抗原分子內部的表位，不能引起免疫應答，稱為隱蔽性

抗原表位。

（3）按結合抗原受體分類

LT細胞表位被T細胞抗原受體（TCR）所識別的表位。T細胞表位主要是線性表位，

可以位于抗原分子的任何部位。

2.B細胞表位B細胞表僅是指抗原中可被B細胞抗原受體（BCR）或抗體特異性識別并

相互結合的表位。它主要是由不連續的氨基酸殘基（構象表位）組成，存在于天然抗原分子

表面或轉折處，不須經加工處理，也無需與MHC分子結合，即可直接被B細胞抗原受體所識

別。

（三）半抗原表位與載體表位

將半抗原偶氮化后再結合至載體蛋白，初次與再次免疫時，只有半抗原結合在同一種載

體上，才能產生抗半抗原的再次免疫應答，這種結合抗原除帶有蛋白載體原有的抗原表位外，

還附加了半抗原表位。在免疫應答中，B細胞識別半抗原表位，并提呈載體表位給CD4Th

細胞。通過載體把特異的T、3細胞之間連接起來，T細胞才能激活B細胞，使B細胞分泌

抗體。

三、共同抗原表位和交叉反應

存在于不同的抗原物質中的相同或相似的表位,稱為共同抗原表位。抗體或致敏淋巴細

胞對具有相同或相似表位的抗原反應稱為交叉反應。

利用交叉反應的原理對?些疾病進行血清學輔助診斷，交叉反應也可能與某些疾病的

發生有關。

第二節影響抗原免疫原性的因素

抗原的免疫原性主要取決于抗原物質本身的理化性質，還取決于機體針對該物質產生免

疫應答的能力，另外還與該物質進入機體的途徑、劑量等因素有關。

一、抗原方面的因素

1.相對分子質量具有免疫原性的物質，通常為大分子的有機物質，相對分子質量常

在10kD以上，而低于5kD的無機物一般免疫原性較弱。

2.化學性質及結構復雜性從結構上看，結構越復雜，其免疫原性越強。多數蛋白質都

是良好的抗原，多糖也是重要1勺天然抗原。如細菌的莢膜及胞壁，細菌內毒素的脂多糖；核

酸分子多無免疫原性，但與蛋白質結合形成核蛋白則具有免疫原性。

3.分子構象和易接近性易接近性是指抗原表位與相應淋巴細胞表面受體相互接觸的

難易程度。

4.物理性狀一般聚合狀態的蛋白質較單體蛋白質的免疫原性強：顆粒性抗原比可溶性

抗原的免疫原性強。

二、宿主方面的因素

（一）遺傳因素

機體對抗原的免疫應答是受遺傳控制的，不同種屬針對同一抗原物質產生免疫應答的強

弱存在很大的差異。在同一種屬內不同個體對同一抗原的應答能力有明顯差異。

*4^

(二)生埋因素

一般情況下，青壯年動物的免疫應答能力較幼年和老年動物強；雌性動物較雄性動物抗

體生成水平高，但是妊娠期免疫應答的能力會受到顯著抑制：機體的健康和營養狀況也可影

響其免疫應答能力，此外感染或免疫抑制劑都能干擾或抑制對抗原的免疫應答。

除上述因素外，抗原的免疫原性還與其進入機體的途徑、劑量、以及是否使用免疫佐

劑等多種因素有關。

第三節抗原種類及醫學中重要抗原

一、抗原的種類

(-)根據抗原來源與機體的親緣關系分類

1.異種抗原(xenoantigen)來自異種動植物和微生物的抗原性物質，如各種病原微

生物及其代謝產物、外毒素、異種動物免疫血清(如動物血清來源的抗毒素)、異種器官移

植物、花粉等。

2.同種異型抗原(allogenicantigen)在同一種屬的不同個體之間，由于遺傳基因的

不同而表現的不同抗原，如人類的紅細胞抗原、HLA、免疫球蛋白同種異型抗原等。

3.自身抗原正常自身組織成分對機體本身不顯示免疫原性，處于免疫耐受狀態，不能

激發免疫應答，但在下列情況下.可成為自身抗原，就可以刺激自身的免疫系統發生免疫應答。

(1)隱蔽性自身抗原是指正常情況下與免疫系統相對隔絕的自身組織成分,如腦、葡

萄膜色素蛋白、晶狀體蛋白、精子、甲狀腺球蛋白等。

(2)修飾性自身抗原自身組織成分由于受到微生物感染、外傷、電離輻射、以及一

些化學因素如藥物等作用，使正常組織細胞發生構象改變,形成新的抗原表位：或者由于自身

成分合成上的缺陷或溶陶體酶異常的破壞作用，使內部的抗原表位暴露出來形成新的抗原表

位，成為“異己”物質，顯示山免疫原性刺激自身免疫系統，發生免疫應答。

(二)根據誘生抗體時是否需T細胞的參與分類

1.胸腺依賴性抗原(thymusdependentantigenTD-Ag)需要T細胞的輔助才能刺激

B細胞產生相應抗體的抗原。大多數天然抗原，血細胞、細菌、外毒素等均屬于TD-Ag。

2.非胸腺依賴性抗原(thymus-independentantigen,TI-Ag)在刺激機體產生抗體時，

不需T細胞輔助就能產生特異性抗體的抗原。

TD抗原與TI抗原的比較

TD-AgTI-Ag

組成B和T細胞表位重復B細胞表位

T細胞輔助必需無需

免疫應答類型體液和細胞免疫體液免疫

抗體類型多種IgM

免疫記憶有無

(三)根據是否在抗原提呈細胞內合成分類

1.外源性抗原是在抗原提呈細胞以外合成的抗原，包括細胞外感染性病原微生物、

蛋白質等。

2.內源性抗原在抗原提呈細胞內新合成蛋白質的抗原，包括自身抗原、腫瘤細胞內

合成的腫痛抗原、病毒感染細胞合成的病毒蛋白等。

二、醫學上重要的抗原

(一)病原微生物及其代謝產物

1.病原微生物病原微生物如細菌、病毒、立克次體、螺旋體等對于人體來說都是異

種抗原，均有較強的免疫原性。

2.類毒素細菌外毒素經0.3%-0.4%甲醛溶液在一定條件下處理后，使其喪失毒

性，而保留免疫原性的生物制劑。

3.動物免疫血清用類毒素免疫動物，采動物的免疫血清，經純化濃縮后制備的。

4.異嗜性抗原異嗜性抗原指一類與種屬特異性無關，存在于人、動物、和微生物之

間的共同抗原，又稱Eorssma抗原，如溶血性鏈球菌的杲些抗原成分分別與人腎小球基底膜

和心肌組織有共同抗原，又如大腸桿菌014型脂多糖與人結腸咕膜有共同抗原。

5.腫瘤抗原腫瘤抗原是細胞在癌變過程中出現的新抗原及過度表達的抗原物質的總

稱，腫瘤抗原分為腫瘤特異性抗原和腫瘤相關抗原兩類。

第四節免疫佐劑

一、佐劑(adjuvant)

是一種正特異性免疫增強劑，預先或同抗原一起注射到機體，能增強機體對該抗原的

免疫應答或改變免疫應答的類型。

(一)佐劑的種類

1.無機佐劑加氫氧化鋁，明磯，磷酸鋁等.

2.有機佐劑如微生物及其代謝產物，主要有結核分枝桿菌、短小棒狀桿菌、百日咳桿

菌等，以及一些細胞因子(IL-2,IL-4等)。

3.人工合成佐劑人工合成的雙鏈多聚核甘酸，如多聚肌甘酸、胞甘酸、多聚腺甘酸等。

4.復合佐劑目前動物實驗中最常用的是弗氏佐劑，是應用最為廣泛的實驗用佐劑，可

分為弗氏完全佐劑利弗氏不完全佐劑。

5.新型佐劑目前研究的包括CpG-ODN、細胞因子、脂質體納米佐劑等。

(二)佐劑的作用機理

①延長抗原在機體內的存在時間和保持對免疫系統的持續激活作用；②使抗原易被巨噬

細胞吞噬，刺激單核/巨噬細胞系統，增強其對抗原的處理和提呈抗原的能力：③促進淋巴

細胞的增殖、分化，從而增強機體的免疫應答。

二、超抗原

正常情況下，普通蛋白質抗原可激活機體總T細胞庫中萬分之一至百萬分之一的T細

胞。但?類被稱為超抗原(superantigen,SAg)的物質，可激活2%?20%的T細胞克隆，產生

極強的免疫應答。

三、絲裂原

絲裂原(mitogen)亦稱有絲分裂原，可致細胞發生有絲分裂，進而增殖。體外實驗中，

特定絲裂原可使靜止的淋巴細胞體積增大、胞漿增多、DNA合成增加，出現淋巴母細胞化

(即淋巴細胞轉化lymphocytetransformation)和有絲分裂。是一種非特異性的淋巴細胞多

克隆激活劑。如PHA、PWM。

第四章免疫球蛋白

學習要點：

1.掌握抗體和免疫球蛋白的概念。

2.掌握Ig的結構及功能區。

3.掌握免疫球蛋白的生物學活性以及五類Ig的特點。

4.熟悉單克隆抗體的概念，并了解其應用。

5.了解單克隆抗體的制備過程。

免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)：是指具有抗體活性或化學結構與抗體相似的球蛋

白。可分為分泌型(sig)和膜型(mlg),前者主要存在于血液及組織液中，具有抗體的各種功能,

后者構成B細胞膜上的抗原受體。

抗體(antibody,Ab)：是B細胞接受抗原刺激后增殖分化為漿細胞所產生的糖蛋白，

主要存在于血清等體液中，能與相應抗原特異性結合，發揮體液免疫功能。

第一節免疫球蛋白的結構

一、基本結構

免疫表蛋白分子的基本結構是一“Y”字型的四肽鏈結構，由兩條完全相同的重鏈(heavy

chain,H)和兩條完全相同的輕鏈(lightchain,L)以二硫鍵連接而成。

(-)重鏈和輕鏈

1.重鏈(heavychain,1鏈)：免疫球蛋白重鏈由450-550個氨基酸殘基組成,分子量

約為50-75kD。垂鏈可分為丫、a、口、6和￡鏈，據此可將免疫球蛋白分為5類(class)

或5個同種型(isotype),即IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。

2.輕鏈(lightchain,L鏈)：免疫球蛋白輕徒由214個氨基酸殘基構成，分子量約

為25kDo輕鏈分為K鏈和X鏈，據此M將Ig分為K型和人型(type)。根據入鏈恒

定區個別氨基酸殘基的差異，又可將人分為人1、、2、、3和入4四個亞型。

(二)可變區和恒定區

免疫球蛋白輕鏈和重鏈中靠近N端的氨基酸序列變化較大的區域稱為可變區(variable

region,V區)。重鏈和輕鏈V區(分別稱為VH和VL)各有3個區域的氨基酸組成和排列順

序高度可變，稱為高變區(hypervariableregion,HVR)或互補決定區(complementarity

determiningregion,CDR),分別為CDR1、CDR2和CDR3。V區中CDR之外的區域氨基酸組

成和排序相對不易變化，稱為骨架區(FR)。

免疫球蛋白輕鏈和重?鏈中靠近C端氨基酸序列相對穩定的區域稱為恒定區(constant

region,C區)。重鏈和輕鏈C區分別稱為CH和CL。各類Ig的C區有重要的生物學效應，

如激活補體，介導調理作用、ADCC作用等。

二、免疫球蛋白結構域

(-)結構域的結構

IgG、IgA、IgD重鏈C區有CHI、CH2、CH3三個結構域，IgM和IgE重鏈C區有CH1、

CH2、CH3、CH4四個結構域。

(-)功能區的功能

1.VII和VL：是Ig分子特異性識別和結合抗原的功能區.

2.CL和CH1：遺傳標志所在。

3.IgG的CH2和IgM的CH3：有補體Clq的結合位點,可啟動補體活化經典途徑。IgG

的CH2可通過胎盤。

4.CH3或CH4：可與多種細胞表面相應Fc受體結合，產生不同的免疫效應。

(三)銳鏈區

絞鏈區位于CH1與CH2之間,含有豐富的脯氨酸,因此易伸展彎曲,而且易被木瓜蛋白

幽、胃蛋白的等水解。線鏈區能改變兩個結合抗原的Y形臂之間的距離，有利于兩普同時結

合兩個不同的抗原表位。IgD、IgG、IgA有絞鏈區，IgM和IgE則無。

三、其他結構

1.連接鏈(joiningchain,J鏈)：J鏈是一富含半胱氨酸的多肽鏈，由漿細胞合成，

主要功能是將單體Ig分子連接為二聚體或多聚體。IgA二聚體和IgM五聚體均含J鏈。

2.分泌片(secretorypiece,SP)：又稱分泌成分(secretorycomponent,SC),SP

為一含糖肽鏈，由黏膜上皮細胞合成和分泌，以非共價形式結合于IgA二聚體上，使其成為

分泌型IgA(SIgA).SP的作用是:使IgA分泌到黏膜表面,發揮黏膜免疫作用：可保護SIgA

絞鏈區，使其免遭蛋白水解酹降解。

四、水解片段

IgG酶解后的比較

水解酶作用位點水解片段及其功能

木瓜蛋白酶較鏈區二硫鍵連接的(1)兩個相同的Fab段：可與抗原結合

重鏈近N端(2)一個&段：激活補體、結合細胞、通過胎盤

胃蚤白附錢鏈區二硫鍵連接的（1）一個具有雙價活性的F（ab'）2段：可同時結

重鏈近C端合兩個抗原表位

（2）若干個小分子多肽碎片（pFc，）：無生物學作用

第二節免疫球蛋白的類型

一、免疫球蛋白的類型

1.類：在同一種屬的所有個體內，根據Ig重鏈C區所含抗原表位的不同，可將重鏈分

為5種，即丫、a、u、6、e鏈；與此對應的Ig分為5類（class）,即IgG、IgA、IgM、

IgD、IgEo

2.亞類：同一類免疫球蛋白中，根據其重鏈抗原性以及二硫鍵數目和位置的不同，乂

可分為亞類（subclass）。IgG有IgGl?IgG4四個亞類；IgA有IgAl和IgA2兩個亞類；IgM

有IgMl和IgM2兩個亞類；IgD和IgE尚未發現亞類。

3.型：在同一種屬所有個體內，根據Ig輕鏈C區所含抗原表位不同，可將Ig輕鏈分

為2種：K和入，與此對應的免疫球蛋白分為K型和人型（type）。

4.亞型：同一型免疫球蛋白中，根據輕鏈C區N端氨基酸排列的差異，又可分為亞型

（subtype）o例如X鏈190氨基酸為亮氨酸時，稱0Z（+）；為精氨酸時，稱0Z（-）0

二、免疫球蛋白的血清型

1.同種型（isotype）：是指存在于同種抗體分子中的抗原表位，是同一種屬所有個體的

Ig分子共有的抗原特異性標志，為種屬型標志。存在于Ig的C區，表現在全部Ig的類、

亞類、型、亞型分子上。

2.同種異型（allolype）：是指同一種屬不同個體間Ig分子所具有的不同抗原特異性標

志（抗原表位），為個體型標志。同種異型抗原決定簇主要存在于Ig的C區。

3.獨特型（idiotype,Ic）：是指每個免疫球蛋白分子所特有的抗原特異性標志，其表

位乂稱為獨特位（idiotope）。獨特型在異種、同種異體甚至同?個體內均可刺激產生相應抗

體，即抗獨特型抗體（Aid或Ab2）。

第三節免疫球蛋白的生物學特性

一、免疫球蛋白的主要功能

（-）免疫球蛋白V區的功能：主要是特異性識別、結合抗原。

（二）免疫球蛋白C區的功能：

1.激活補體：IgGl-3和IgM與相應抗原結合后,可因構型改變而使其CH2和CH3功能

區內的補體結合點暴露，從而通過經典途徑激活補體，IgG4、IgA和IgE的凝聚物可通過旁

路途徑激活補體。

2.調理作用：指抗體如IgG（特別是IgGl和IgG3）的Fc段與中性粒細胞、巨噬細胞表

面相應IgGFc受體結合，從而增強吞噬細胞的吞噬作用，此即抗體的調理吞噬作用。

3.抗體依賴的細胞介導的細胞等作用（antibodydependentcell-mediated

cytotoxicity,ADCC）：指具有殺傷活性的細胞如NK細胞，通過其表面表達的卜'c受體識別

包被于靶抗原（如細菌或腫瘤細胞）上抗體的Fc段，直接殺傷靶細胞。

IgG與腫瘤或病毒感染的靶細胞結合后，可通過其Fc段與NK細胞、巨噬細胞和中性粒

細胞表面相應IgGFc受體結合，增強NK細胞和觸發吞噬細胞對靶細胞的殺傷作用，此即

ADCC效應。

4.介導I型超敏反應：IgE引起I型超敏反應

5.穿過胎盤和黏膜：IgG是唯一能通過胎盤的Ig。SIgA能通過黏膜上皮細胞分布于外

分泌液中,除在黏媵局部發揮抗感染作用外,也經初乳輸送給嬰兒,為其提供自然被動免疫

保護作用。

6.免疫調節作用

二、五類免疫球蛋白的特性與功能

LIgG：IgG多為單體，半衰期約為2-3天，占血清免疫球蛋白總量的75%?80%。能通

過胎盤，IgGl、IgG2和lgG3的CH2能通過經典途徑激活補體，是全身抗感染的主要抗體。

2.lg.M：為五聚體，是分子量最大的1g,稱巨球蛋白：131激活補體能力比IgG強：天

然血型抗體是IgM;IgM是個體發育過程最早產生的抗體，胚胎晚期已能合成，新牛.兒臍帶

血中若IgM水平升高，表示胎兒曾有宮內感染。IgM也是初次體液免疫應答中最早合成的抗

體，可用于感染的早期診斷。

3.IgA：分為血清型和分泌型兩型。血清型IgA主要由腸系膜淋巴組織中的漿細胞產生，

凝聚的IgA可通過旁路途徑激活補體系統。分泌型IgA(SIgA)的合成和主要作用部位在黏

膜，具有重要的黏膜局部抗感染作用，是防御黏膜表面微生物入侵的第一道防線。初乳中

STgA含量最高，新生兒可從母乳中獲得SIgA,是重要的自然被動免疫過程。

4.IgE：又稱親細胞抗體。含量最低，CH2和CII3功能區可與肥大細胞、嗜堿性粒細胞上

的高親和力Fee受體結合，3起I型超敏反應。此外，IgE與機體抗寄生蟲免疫有關。

5,IgD：IgD是B細胞的死要表面標志。B細胞的分化過程中首先出現mlgM,后來出現

HIIKD,它的出現標志著B細胞成熟了。

第四節人工抗體的制備

一、多克隆抗體

在含多種抗原表位的抗原物質刺激下，體內多個B細胞克隆被激活并產生針對多種不同

抗原表位的抗體,其混合物即為多克隆抗體(polyclonalantibody,pAb)o

二、單克隆抗體

1.定義：單克隆抗體(mcnoclonalantibody,inAb)為某一B細胞克隆產生的，只針對

某一特定抗原決定簇的抗體。

2.優點：結構均一、純度高、特異性強、效價高、少或無血清交叉反應、制備成本低。

3.應用：1)作為診斷用試劑：廣泛應用于傳染病、腫瘤、淋巴鑒定分群等。

2〉疾病的防治：抑制器官移植排斥、治療自身免疫疾病。

三、基因工程抗體

人-鼠嵌合抗體、改型抗體或稱CDR移植抗體、雙特異性抗體、Fab抗體。

第五章補體系統

學習要點：

1.'餐提補體的概念、C3和C5轉化酶

2.熟悉補體系統的組成、命名

3.掌握補體激活的經典途徑

4.熟悉比較補體激活的三條途徑的異同點

5.掌握補體的生物學活性

6.了解補體的臨床意義

補體(complement,C)系統：是存在于人和有椎動物血清、組織液利細胞膜表面的?組

與免疫有關,經活化后具有酶活性的蛋白質，是一個具有精密調控機制的蛋白質反應系統。

包括30余種可溶性蛋白和膜結合蛋白。

第一節補體系統概述

補體的發現:十九世紀末，在發現體液免疫后不久,Bordel即證明，新鮮血清中存在一種

不耐熱的成分,可輔助特異性抗體介導的溶菌作用。由于這種成分是抗體發揮溶細胞作用的

必要補允條件，故被稱為補體。

一、補體系統的組成

按其生物學功能可以分為三類：

1.補體固有成分

乂稱補體成分(complementcomponent),乃存在于血漿及體液中、構成補體基本組成

的蛋白質，包括：經典激活途徑的Clq、Clr、Cis、C2、C4；旁路激活途徑的B因子、D因

子、P因子;甘露糖結合凝集素激活途徑(MBL途徑)的MBL、MBL相關絲氨酸南(MASP)；

補體活化的共同組分C3、C5、C6、C7、C8、C9。

2.補體調節蛋白(complementregulatoryproteins)

指以可溶性或膜結合形式存在、參與調節補體活化和效應的一類蛋白分子，包括：血漿

中備解素(properdin.P因子)、H因子、I因子、ClINlkC4bp等：存在干細胞膜表面的

衰變加速因子(DAF)、膜輔助蛋白(MCP)、CD59等。

3.補體受體(complementreceptor,CR)

指存在于血漿中和不同細胞膜表面、能與補體激活過程中形成的活性片段相結合、介導

多種生物效應的受體分子。目前已發現CR1、CR2、CR3、CR4,CR5等。

二、補體系統的命名

L參與補體經典激活途徑的固有成分以大寫的字母C表示，按發現的先后命名：Cl(q

rs)、C2…C9

2.補體系統的其他成分以英文大寫字母表示：如B因子、D因子、H因子、MBL等。

3.調節成分以功能命名：C1抑制物、C4結合蛋白。

4.活化裂解片段加小寫字母：如C3a、C3b等。

5.具有嗨活性的成分在其符號卜劃一橫線表示：如C3bBb.

6.滅活的補體片段，在其符號前加i,如iC3b。

三、補體系統的理化性質

補體均為糖蛋白，多數為B球蛋白。在生理情況下，多以酶前體形式存在。理化性質

不穩定。56C,30min可滅活補體。肝細胞和巨噬細胞是補體的主要產生細胞。在感染、組

織損傷急性期以及炎癥狀態下，補體產生增多，血清補體水平升高。

第二節補體系統的激活途徑

補體系統的激活依據其激活物質和起始順序的不同，可分為三條途徑：①從

Clq-Clr2-Cls2開始的經典途徑(classicpathway),抗原-抗體復合物為主要激活物；②

從C3開始的旁路途徑(alternativepathway),其不依賴于抗體；③通過甘露糖結合凝集

素(mannanbindinglectin,素L)糖基識別的凝集素激活途徑(MBLpathway)?上述3條途

徑具有共同的末端通路，即膜攻擊復合物的形成及其溶解細胞效應。

一、經典途徑

經典激活途徑(classicalpathway)指主要由Qq與激活物(IC)結合后，順序活化

Clr、Cis、C4、C2、C3,形成C3轉化魄TE72b)與C5轉化酶(C4b2b3b)的級聯酶促反應

過程。它是抗體介導的體液免疫應答的主要效應方式。

(-*)激活?物：

主要是IC,特別是與抗原結合的IgG、IgM分子。另外，C-反應蛋白、細菌脂多糖(LPS)、

髓鞘脂和某些病毒蛋白(如H1V的gP120等)等也可作為激活物.參與經典途徑活化的補體

成分依次為:Cl、C4、C2、C3、C5?C9。

(二)激活過程：

1.識別階段：每個Clq分子必須與兩個以上Ig分子的Fc段結合，游離的或可溶性抗

體不能激活補體：

2.活化階段：指形成C3轉化酶(。1兩廠與C5轉化酶(C4b2b3b)的過程;

3.膜攻擊階段(效應階段)：指形成膜復合體(membraneattackcomplex,MAC),導

致溶菌或溶細胞效應的過程。

二、補體活化的旁路途徑

旁路途徑(alternativepathway)又稱替代途徑，指由B因子、D因子和P因子參與，

直接由微生物或外源異物激活C3,形成C3與C5轉化酶，激活補體級聯酶促反應的活化途

徑。旁路途徑的主要激活物：某些細菌、內毒素、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA和IgG4

等。旁路途徑是感染早期最先發揮作用，主要對抗革蘭陰性菌的感染。

三、補體活化的MBL途徑

凝集素激活途徑(MBLpathway)指由血漿中甘露聚糖結合凝集素(mannanbinding

lectin,MBL)宜接識別多種病原微生物表面的N-氨基半乳精或甘露糖，進而依次活化

MASP-UMASP-2、C4、C2、C3.形成和經典途徑相同的C3與C5轉化酶，激活補體級聯酶促

反應的活化途徑。MBL激活途徑的主要激活物為表面含有甘露糖基、巖藻糖和小氨基半乳糖

的病原微生物。

補體三條激活途徑的比較

區別點經典激活途徑旁路途徑MBL途徑

激活物質抗原抗體（IgM.IgGl>IgG2、脂多糖、酵母多糖含糖基的病原微生物

IgG3)復合物凝聚的IgAsIgC4

起始分子ClC3C4、C2

參與的補體成分C「C9C3、C5?C9、B、D、P因子C2?C9、MASP

C3轉化酶C4b2bC3bBb或C3bBbPC4b2b

C5轉化酶C4b2b3bC3bBb3b或C3bBb3bPC4b2b3b

生物學作用參與適應性免疫的效應階段參與固有免疫的效應階段參與固有疫的

效應階段

意義感染后期發揮作用感染早期或初次感染感染早期或初次感染

發揮作用發揮作用

第三節補體系統的調控

正常情況下，補體激活及其末端效應均處于嚴密調控之下，包括補體的自身調控以及補

體調節因子的作用，從而有效地維持機體的自穩功能。

一、補體自身衰變的調控

如C3轉化酶和C5轉化酶極易衰變，從而限制C3裂解及其后的酶促反應；C4b、C3b等

也易衰變，可阻斷補體的級聯反應

二、補體調節蛋白的調控

(■)針對C3轉化酶和C5轉化酶的調控

C1抑制物(C1INH).C4結合蛋白(C4bp)sI因子、H因子'補體受體1(CR1)(制物)、

衰變加速因子(DAF)(CD55)和膜輔助蛋白(MCP)(CD46)等,可阻斷經典途徑中C3轉化

酶和C5轉化酶的形成或抑制已形成的C3轉化的和C5轉化酶的活性。

(-)針對攻膜復合體的調控

如C8結合蛋白、CD59、S蛋白、群集素等可抑制MAC形成。

第四節補體的生物學作用

一、溶菌、中和病毒及細胞毒作用

二、調理作用

三、清除免疫復合物

1.免疫黏附

2.解離已形成的免疫復合物或抑制免疫復合物形成

四、炎癥介質作用

1.過敏毒素作用

2.趨化作用

3.激肽樣作用

第五節補體與疾病的關系

一、遺傳性補體缺陷

1.補體缺陷相關的感染性疾病

2.補體固有成分缺陷相關的免疫性疾病：腎小球腎炎、SLE.反復的化膿性感染等：

3.補體調節蛋白缺陷相關的免疫性疾病：如C1INH缺陷引起遺傳性血管神經性水腫等。

二、補體異常活化與炎癥性疾病

三、補體與感染性疾病

四、補體與異種器官移植

*4^

第六章細胞因子

學習要點：

1.晶屋細胞因子的概念、共同特點和主要生物學活性。

2.掌握各類細胞因子的特點。

細胞因子(cytokine,CK)是由免疫細胞或非免疫細胞經刺激而合成和分泌的小分子多

肽或糖蛋白，是重要的生物信息分子，具有參與和調節免疫應答、介導炎癥反應、刺激造血、

促進免疫細胞分化發育以及促進組織損傷修復等生物學活性。

體內多種細胞(如T細胞、B細胞、單核/巨噬細胞、NK組胞、血管內皮細胞、表皮細

胞、成纖維細胞等)均可產生細胞因子。可根據細胞因子的來源將其分為淋巴因子

(lymphokine)和單核因子(monokine)。前者包括IL-2、IL-4、IL-5>IFN等；后者包括TNF-a、

IL-kIL-6、IL-8等。

第一節細胞因子的共同特征

一、理化特性

多為小分子多肽或糖蛋白(分子量8000-30000D)0

二、產生特點

L多疝由各種細胞因子可由多種細胞產生。

2.多樣性：一種細胞可分泌多種細胞因子：不同類型的細胞也可產生一種或幾種相同

的細胞因子。

3.自限性分泌：細胞因子是細胞內基因的表達產物，但細胞在靜息狀態下一般無細胞

因了前體的儲存，當細胞接受特定刺激時，立刻啟動細胞因了基因林錄及蛋白質合成，分泌

細胞因子。而轉錄過程持續時間十分短暫，且細胞因子的mRNA極易降解，刺激終止后合成

也隨之結束。即細胞因子的產生具有自限性特點。

三、作用特點

1.作用3式：局限性作用一一多數細胞因子：旁分泌(paracrine)或自分泌(autocrine)

效應：全身性效應---少數情況少數細胞因了?：內分泌(endocrine)效應。

2.高效性與細胞因子受體結合發揮效應細胞因子必須與靶細胞表面相應受體結合才

能發揮其生物學效應。只需極低的濃度(pmol/L水平)就能產生明顯的效應，所以，細胞

因子作用具有高效性。

3.細胞因子半衰期短靶細胞對細胞因子的反應通常發生于幾個小時之內，即細胞因

子作用具有時效性。

4.細胞因子作用的復雜性：主要表現為①多效性:一種細胞因子可作用于不同靶細胞,

產生不同的生物學效應。②重疊性：幾種不同的細胞因子作用于同一種靶細胞，產生相同或

相似的生物學效應。③協同性：一種細胞因子可強化另一種細胞因子的作用。④拮抗性：不

同細胞因了?對同一-靶細胞的影響可表現為相互拮抗。⑤網絡性：--種細胞因子的產生可以影

響其他細胞因子的合成、釋放和功能，多種細胞因子間相互促進或相互抑制，在機體內以十

分復雜的細胞因子網絡形式發揮作用。

第二節細胞因子的分類及生物活性

一、細胞因子的分類

根據結構和功能，細胞因子可分為：

1.白細胞介素(interleukin,IL)

介導白細胞間相互作用的細胞因于。己發現IL-l-IL-37o

2.干擾素家族

干擾素(interferon,IFN)具有干擾病毒感染和復制的作用，故得名。根據干擾素的

來源、生物學性質及活性，可將其分為1型干擾素(IFM-a、1制邛、IFN-e、IFN-3和

IFN-K)和II型干擾素(IFN-Y)O

主要作用：抗病毒、免疫調節、抗腫瘤。

3.腫瘤壞死因子超家族

腫瘤壞死因子(tumornecrosisfactor,TNE)在體內外均可直接殺傷腫瘤細胞。

主要作用：抗腫瘤、免疫調節、促炎癥。

4.集落刺激因子(colonystimulatingfactor,CSF)

CSF是一組在體內外均可選擇性刺激多能造血干細胞和不同發育分化階段的造血祖細

胞增殖、分化并形成某一譜系細胞集落的細胞因子，包括巨噬細胞集落刺激因子

(macrophagc-CSF,M-CSF).粒細胞集落刺激因子(granulocylc-CSF,G-CSF)和巨噬細胞

/粒細胞集落刺激因子(GM-CSF),干細胞因子(stemcell丘ctor,SCF),紅細胞生成素

(erythropoietin,EPO)。

5.趨化因子家族(chemokine)

趨化因子是一類對不同靶細胞具有趨化效應的細胞因子家族。

6.生長因子(growthfactor.GF)

GE乃一類可介導不同類型細胞生長和分化的細胞因子。在免疫應答、腫瘤發生、損傷

修復等方面有重要作用。

二、細胞因子的生物學活性

(一)介導固有免疫和炎癥反應

細胞因子對多種固有免疫細胞發揮重要的調節.作用。

(二)參與和調節適應性免疫應答

1.參與免疫細胞的分化和發育

免疫細胞的起源與分化，T細胞和B細胞的分化發育及外局免疫細胞的分化。

2.參與免疫應答和免疫調節

IFN等可誘導抗原遞提呈細胞表達MHC分子，從而促進抗原提呈作用：IL-2、IL-4、IL-5、

TI.-6等可促進T/B細胞激活、增殖和分化：趨化因子可誘導不同免疫細胞的定向運動,并

參與其激活；TNF等參與免疫效應階段的胞毒作用等。

3.決定免疫應答類型

①Thl細胞產生IL-2,IFN-y.TNF-p等細胞因子，主要參與細胞介導的炎癥反應：②Th2

細胞主要產生n「4、IL-5、IL-6、H「9、ILTO、ILT3等細胞因子,主要介導體液免疫應

答和I型超敏反應。

(三)刺激造血

如CSF家族成員可刺激造血功能，紅細胞生成素(EPO)兀促進紅細胞生成。

(四)其他功能：促進凋亡、直接殺傷靶細胞、促進創傷的修復、參與調節神經-內分泌

系統的作用、介導炎癥反應等。

第三節細胞因子與臨床應用

細胞因子與臨床疾病關系密切。目前，細胞因子及細胞因子受體在臨床疾病的診斷、預

防和治療中已得到廣泛應用。

一、細胞因子與疾病診斷在某些情況下，一些細胞因子的檢測可以作為疾病早期診