第三章免疫學(xué)基礎(chǔ)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.掌握免疫的概念和免疫的功能

2.掌握免疫系統(tǒng)的組成；免疫細(xì)胞的種類及其作用

3.掌握抗原、抗體、補(bǔ)體、細(xì)胞因子的概念、作用

4.掌握非特異性免疫、特異性免疫的概念和抗感染作用

5.熟悉Ig的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)活性；五類Ig的主要特性和功能

6.熟悉細(xì)胞免疫和體液免疫的生物學(xué)效應(yīng)

7.了解免疫應(yīng)答的過程和抗體產(chǎn)生的規(guī)律

第一節(jié)免疫學(xué)概述一、免疫的概念二、免疫的功能

三、免疫學(xué)發(fā)展簡史

一、免疫的概念免疫是指機(jī)體免疫系統(tǒng)識別和排除抗原性異物，維持自身生理平衡與穩(wěn)定的功能。正常情況下對機(jī)體有利，但在某些異常情況下也可對機(jī)體造成組織損傷或生理功能紊亂。

二、免疫的功能防御即識別和清除病原生物感染和其他抗原性異物的功能。若該功能過強(qiáng)，會造成組織損傷或生理功能紊亂，引起超敏反應(yīng)；若該功能過低，導(dǎo)致免疫缺陷病，易發(fā)生嚴(yán)重感染。穩(wěn)定即識別和清除體內(nèi)衰老、損傷或死亡細(xì)胞的功能。若該功能紊亂，會損傷機(jī)體正常的組織細(xì)胞，導(dǎo)致自身免疫病。監(jiān)視

即識別和清除體內(nèi)突變細(xì)胞或病毒感染細(xì)胞的功能。若該功能低下，使突變細(xì)胞及病毒感染細(xì)胞不能及時(shí)被清除，從而發(fā)生腫瘤或病毒持續(xù)性感染。

重點(diǎn)提示：免疫學(xué)是研究機(jī)體免疫系統(tǒng)識別清除抗原的應(yīng)答過程及機(jī)制的科學(xué)。

三、免疫學(xué)發(fā)展簡史

（一）經(jīng)驗(yàn)免疫學(xué)時(shí)期

經(jīng)驗(yàn)免疫學(xué)時(shí)期的重要成就

時(shí)間 研究者 主要研究成果

16世紀(jì) 中國明朝醫(yī)生 接種人痘預(yù)防天花

1798年 英國醫(yī)生Jenner 牛痘苗的發(fā)明

（二）科學(xué)免疫學(xué)時(shí)期

科學(xué)免疫學(xué)時(shí)期的重要成就

時(shí)間 研究者 主要研究成果

1881 LouisPasteur 減毒疫苗

1884 ElieMetchnikoff 吞噬作用，細(xì)胞免疫學(xué)說

1890 Behring,Kitasato 抗毒素、免疫血清療法的建立

1894 JulesBordet 補(bǔ)體和溶菌中抗體的作用

1897 PEhrlich 抗體形成的側(cè)鏈學(xué)說，體液免疫學(xué)說

1900 Landsteiner 人類A、B、O血型抗原及抗體

1921 Calmette,Guerin 卡介苗預(yù)防接種

1945 Burnet,Medawar 獲得性免疫耐受性

1948 Snell 組織相容性抗原

1957 Burnet 克隆選擇學(xué)說

（三）現(xiàn)代免疫學(xué)時(shí)期

20世紀(jì)60年代，隨著免疫耐受現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和克隆選擇學(xué)說提出將免疫學(xué)的發(fā)展進(jìn)程從以抗體為中心的免疫化學(xué)研究推向了以細(xì)胞應(yīng)答為中心的細(xì)胞生物學(xué)新階段，從而使免疫學(xué)迅速從微生物學(xué)中分離出來，成為一門具有自身理論體系和實(shí)驗(yàn)方法的獨(dú)立學(xué)科。

分子生物學(xué)的迅速興起，極大地推動了免疫學(xué)的發(fā)展，使免疫學(xué)的研究深入到分子水平和基因水平。

免疫學(xué)的研究闡明并揭示出細(xì)胞生命活動的基本規(guī)律（如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、程序性細(xì)胞死亡、細(xì)胞分化發(fā)育等等），促進(jìn)了醫(yī)學(xué)和整個(gè)生命科學(xué)的發(fā)展。

第二節(jié)免疫系統(tǒng)

重點(diǎn)提示：免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細(xì)胞及免疫分子組成。

一、免疫器官

免疫器官是免疫細(xì)胞發(fā)生、發(fā)育、成熟和產(chǎn)生免疫應(yīng)答的器官。主要分為中樞免疫器官和外周免疫器官。

（一）中樞免疫器官

中樞器官主導(dǎo)免疫活性細(xì)胞的產(chǎn)生、增殖和分化成熟，對外周淋巴器官發(fā)育和全身免疫功能起調(diào)節(jié)作用。人類的中樞免疫器官包括骨髓和胸腺。

1.骨髓

骨髓是人和其它哺乳類動物的造血器官，是血細(xì)胞和免疫細(xì)胞的發(fā)源地。

骨髓中造血干細(xì)胞能分化：髓樣干細(xì)胞發(fā)生和淋巴干細(xì)胞。前者發(fā)育為紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞系、單核吞噬細(xì)胞系等，后者發(fā)育為淋巴細(xì)胞系。

其中一部分淋巴干細(xì)胞在骨髓繼續(xù)發(fā)育為B淋巴細(xì)胞，離開骨髓后進(jìn)入外周免疫器官定居。另一部分淋巴干細(xì)胞則進(jìn)入胸腺繼續(xù)發(fā)育。

2.胸腺

胸腺位于胸腔縱隔上部、胸骨后方。胸腺出現(xiàn)于胚胎第9周，在胚胎第20周發(fā)育成熟，至青春期體積最大，以后逐漸退化萎縮。

當(dāng)淋巴干細(xì)胞進(jìn)入胸腺，在胸腺微環(huán)境的影響下，有5%的細(xì)胞分化成熟為具有免疫活性的T淋巴細(xì)胞。故胸腺是T淋巴細(xì)胞分化、發(fā)育、成熟的場所。

禽類的中樞免疫器官是腔上囊（又稱法氏囊），位于泄殖腔后方。是禽類B淋巴細(xì)胞分化成熟的場所。實(shí)驗(yàn)表明，若切除腔上囊，動物的B淋巴細(xì)胞會缺乏。

（二）外周免疫器官

外周免疫器官包括淋巴結(jié)、脾和粘膜相關(guān)淋巴組織等，是免疫細(xì)胞聚集和免疫應(yīng)答發(fā)生的場所。

1.淋巴結(jié)

人體約有500-600個(gè)淋巴結(jié)，主要分布在易受病原微生物或其他抗原物質(zhì)入侵的非黏膜部位。

成熟的T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞定居在淋巴結(jié)內(nèi)，其中75%為T淋巴細(xì)胞，25%為B淋巴細(xì)胞。在淋巴結(jié)內(nèi)巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞等免疫細(xì)胞接受抗原刺激后發(fā)生免疫應(yīng)答。

血液和淋巴液中淋巴細(xì)胞經(jīng)淋巴細(xì)胞再循環(huán)溝通。

鏈接淋巴細(xì)胞再循環(huán)

淋巴細(xì)胞再循環(huán)是指淋巴細(xì)胞周而復(fù)始地從血液進(jìn)入外周淋巴組織，再通過淋巴管道回到血液中的過程。淋巴細(xì)胞再循環(huán)有利于識別抗原和迅速傳遞信息，使分散各處的淋巴細(xì)胞成為一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的有機(jī)整體，使功能相關(guān)的淋巴細(xì)胞共同進(jìn)行免疫應(yīng)答。

2.脾臟

脾臟是人體最大的外周免疫器官。脾臟主要清除血液內(nèi)的抗原物質(zhì)以及自身衰老死亡的細(xì)胞。其中B淋巴細(xì)胞約占60%，T淋巴細(xì)胞約占40%。來自血液的抗原物質(zhì)進(jìn)入脾臟刺激T,B淋巴細(xì)胞活化，增殖，分化，發(fā)生免疫應(yīng)答并被清除。切除脾臟會降低機(jī)體的免疫力。

3.黏膜和相關(guān)淋巴組織

主要包括扁桃體，闌尾和消化道、呼吸道及泌尿生殖道粘膜下分散的淋巴組織等。這些組織中都分布有各類免疫細(xì)胞，是全身免疫系統(tǒng)的重要部分。

重點(diǎn)提示：人體骨髓產(chǎn)生B細(xì)胞，胸腺產(chǎn)生T細(xì)胞，T、B細(xì)胞進(jìn)入外周免疫器官定居。

二、免疫細(xì)胞

免疫細(xì)胞是指參與免疫應(yīng)答或與免疫應(yīng)答有關(guān)的細(xì)胞。包括淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、輔佐細(xì)胞，以及它們的前體細(xì)胞等。它們共同完成免疫功能。

鏈接

分化群（CD）

免疫細(xì)胞在發(fā)育成熟過程中，細(xì)胞表面會出現(xiàn)不同的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，稱為分化抗原。

應(yīng)用單克隆抗體鑒定為主的聚類分析法，可將同一分化抗原歸為一個(gè)分化群（CD），所以CD就是細(xì)胞膜上一類分化抗原的總稱，可顯示細(xì)胞的分化階段。CD后的序號代表一類分化抗原分子。

目前，發(fā)現(xiàn)并確定300多種CD，如成熟的T淋巴細(xì)胞表面有CD2和CD3分子；B淋巴細(xì)胞表面有CD20和CD32分子等等。

（一）淋巴細(xì)胞

淋巴細(xì)胞主要包括Ｔ淋巴細(xì)胞、Ｂ淋巴細(xì)胞和NK淋巴細(xì)胞。其中Ｔ、Ｂ淋巴細(xì)胞能特異性識別抗原，接受抗原刺激，并通過增殖、分化，發(fā)生特異性免疫應(yīng)答，因此又稱為免疫活性細(xì)胞（也稱抗原特異性淋巴細(xì)胞）。

1．T淋巴細(xì)胞

是在胸腺微環(huán)境作用下分化發(fā)育成熟的淋巴細(xì)胞，故又稱胸腺依賴性淋巴細(xì)胞簡稱T細(xì)胞。成熟T細(xì)胞離開胸腺到達(dá)外周免疫器官，在末梢血液中它約占淋巴細(xì)胞總數(shù)的60%~70%，參與淋巴細(xì)胞再循環(huán)，介導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答。

（1）主要表面標(biāo)志

T細(xì)胞的表面標(biāo)志是指存在于T細(xì)胞表面的膜分子，它包括表面抗原、表面受體和粘附分子（表3-3）。是T細(xì)胞識別抗原、與其他免疫細(xì)胞、免疫分子相互作用的“橋梁”，是鑒別和分離T細(xì)胞的重要依據(jù)。

表3-3T細(xì)胞膜表面標(biāo)志及其功能TCR(即T細(xì)胞抗原受體) 能特異性識別地識別抗原分子中T細(xì)胞表位和自身MHC，通過CD3將特異性信號傳導(dǎo)至細(xì)胞內(nèi)

CD4 與MHCⅡ類抗原結(jié)合；有粘附，信號傳導(dǎo)；與人類免疫缺陷病毒的包膜蛋白gp120結(jié)合CD8 與MHCⅠ類抗原結(jié)合；有粘附，信號傳導(dǎo)CD2（即綿羊紅細(xì)胞受體） 與LFA-3結(jié)合；粘附于APC,增強(qiáng)T細(xì)胞與APC結(jié)合強(qiáng)度利于T細(xì)胞對抗原的識別以及參與輔助活化信號的傳遞

CKR（即細(xì)胞因子受體） 與細(xì)胞因子結(jié)合，參與調(diào)節(jié)T細(xì)胞的活化有絲分裂原受體 與有絲分裂原（如植物血凝素）結(jié)合，介導(dǎo)T細(xì)胞增殖

（2）分類CD4＋T細(xì)胞：指細(xì)胞表面有CD4分子的T淋巴細(xì)胞（又稱T輔助細(xì)胞），主要包括TH1和TH2。TH1細(xì)胞功能是分泌細(xì)胞因子和介導(dǎo)Ⅳ型超敏反應(yīng)；TH2細(xì)胞主要功能是誘導(dǎo)B細(xì)胞增殖、分化及產(chǎn)生抗體。CD8＋T細(xì)胞：指細(xì)胞表面有CD8分子的T淋巴細(xì)胞，主要包括細(xì)胞毒T細(xì)胞（Tc或CTL）和抑制T細(xì)胞（Ts）。Tc經(jīng)抗原激活，具有特異性溶解殺傷抗原細(xì)胞的功能。參與抗腫瘤、抗病毒及移植排斥反應(yīng)；Ts有抑制免疫應(yīng)答的功能。根據(jù)T細(xì)胞所處的活化階段不同可分為：初始T細(xì)胞，記憶T細(xì)胞，效應(yīng)T細(xì)胞。

2.B淋巴細(xì)胞

B淋巴細(xì)胞因在骨髓發(fā)育成熟，故稱為骨髓依賴性淋巴細(xì)胞，簡稱為B細(xì)胞。成熟的B細(xì)胞離開骨髓到外周血液中，約占淋巴細(xì)胞總數(shù)的10%~15%，并移居于外周免疫器官中，執(zhí)行體液免疫功能。

（1）主要表面標(biāo)志包括表面受體和表面抗原（表3-4），它們參與B細(xì)胞識別抗原及遞呈抗原的作用。

表3-4B細(xì)胞膜表面標(biāo)志及其功能BCR（B細(xì)胞膜表面免疫球蛋白） 能與抗原特異性結(jié)合；參與Ig從胞內(nèi)向包膜的轉(zhuǎn)運(yùn)MHC抗原：有MHC－Ⅰ和MHC－Ⅱ分子能增強(qiáng)B細(xì)胞與T細(xì)胞間的粘附作用，可促進(jìn)B細(xì)胞活化，還參與B細(xì)胞處理和提呈抗原的過程CD40 介導(dǎo)B細(xì)胞增殖、分化調(diào)節(jié)，誘導(dǎo)B細(xì)胞再次免疫應(yīng)答CKR（細(xì)胞因子受體） 免疫調(diào)節(jié)IgG-Fc受體 參與抑制B細(xì)胞活化，對體液免疫起負(fù)調(diào)節(jié)作用有絲分裂原受體 與絲裂原（如脂多糖LPS）結(jié)合，使B細(xì)胞活化、增殖

（2）亞群及功能

B細(xì)胞亞群分類不統(tǒng)一，依照分化抗原CD5的存在與否，分為B-1細(xì)胞和B-2細(xì)胞兩個(gè)亞群。B-1細(xì)胞表面存在CD5分子，主要分布于胸腹膜腔、腸道固有層，B-2細(xì)胞表面不表達(dá)CD5分子。

B-1細(xì)胞產(chǎn)生抗體有兩個(gè)特點(diǎn)：多為低親和力的IgM、IgA和IgG3，參與抗細(xì)菌感染的黏膜免疫應(yīng)答；能產(chǎn)生多種針對自身抗原的抗體，與自身免疫病相關(guān)。

B-2細(xì)胞即成熟的B細(xì)胞，產(chǎn)生高親和力抗體，行使體液免疫功能，并具有抗原提呈和免疫調(diào)節(jié)功能。

表3-5T細(xì)胞與B細(xì)胞的比較項(xiàng)目 T細(xì)胞B細(xì)胞成熟場所 胸腺 骨髓占外周血淋巴總數(shù) 60%～70% 10%～15%主要表面標(biāo)志TCR BCR

CD2、CD3IgGFc受體

CD4/CD8C3b受體

PHA受體LPS受體主要功能

介導(dǎo)細(xì)胞免疫 介導(dǎo)體液免疫

3.NK細(xì)胞

NK細(xì)胞即自然殺傷細(xì)胞，來源于骨髓，占外周血淋巴細(xì)胞的5%~10%。

NK細(xì)胞沒有抗原識別受體。NK細(xì)胞在感染的早期發(fā)揮作用，沒有抗原的特異性和MHC限制，能非特異性殺傷病毒感染的細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞，從而發(fā)揮抗腫瘤、抗感染的作用。

在腫瘤或病毒特異性IgG抗體存在條件下，NK細(xì)胞也可通過表面的IgGFc受體介導(dǎo)ADCC（抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用）效應(yīng)而殺傷靶細(xì)胞(圖3-2)。

圖3-2抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（ADCC）

（二）抗原提呈細(xì)胞

抗原提呈細(xì)胞（APC）是指能捕獲、加工處理抗原，并將處理后的抗原提呈給T淋巴細(xì)胞的細(xì)胞。APC分為兩類：一類是專職APC，包括樹突狀細(xì)胞（DC）、單核/巨噬細(xì)胞和Ｂ淋巴細(xì)胞；另一類是非專職APC，包括內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、上皮細(xì)胞、間皮細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞等。

1.單核巨噬細(xì)胞吞噬細(xì)胞系統(tǒng)

單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)亦稱巨噬細(xì)胞系統(tǒng)體內(nèi)具有強(qiáng)烈吞噬及防御機(jī)能的細(xì)胞系統(tǒng)。包括分散在全身各器官組織中的巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞及幼稚單核細(xì)胞。共同起源于造血干細(xì)胞，在骨髓中分化發(fā)育，經(jīng)幼單核細(xì)胞發(fā)育成為單核細(xì)胞，在血液內(nèi)停留12～102h小時(shí)后，循血流進(jìn)入結(jié)締組織和其他器官，轉(zhuǎn)變成巨噬細(xì)胞。

細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含豐富溶酶體、線粒體及粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，細(xì)胞表面形成小突起和胞膜皺褶。靜止時(shí)稱固著巨噬細(xì)胞，有趨化因子時(shí)便成為游走巨噬細(xì)胞，能進(jìn)行變形運(yùn)動及吞噬活動。人的巨噬細(xì)胞能生活數(shù)月至數(shù)年。許多疾病能引起單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)大量增生，表現(xiàn)為肝、脾淋巴結(jié)腫大。它的功能：①吞噬清除體內(nèi)病菌異物及衰老傷亡細(xì)胞；②呈遞抗原給T細(xì)胞；③在細(xì)菌或其他因子刺激下能分泌酸性水解酶、中性蛋白酶、溶菌酶和其他內(nèi)源性致熱原等

2．樹突狀細(xì)胞（DC）

DC是具有許多分枝突起的細(xì)胞，廣泛分布于全身組織和器官中，血中數(shù)量較少。DC是專職的抗原提呈細(xì)胞，其主要功能：①攝取、加工處理和提呈抗原，從而啟動特異性免疫應(yīng)答；②DC具有多種免疫調(diào)節(jié)作用，可通過分泌細(xì)胞因子（如IL-2、3、4、12和IFN-α等）影響免疫應(yīng)答的類型,并參與T細(xì)胞免疫耐受的形成。

（三）其他免疫相關(guān)細(xì)胞

機(jī)體內(nèi)各種粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、血小板、紅細(xì)胞等，也參與免疫應(yīng)答過程，故也屬于免疫細(xì)胞。

重點(diǎn)提示：免疫細(xì)胞是參與免疫應(yīng)答或與免疫應(yīng)答相關(guān)的細(xì)胞。

三、免疫分子

免疫分子是參與免疫應(yīng)答的生物活性物質(zhì)，包括膜性免疫分子和分泌性免疫分子。膜性免疫分子主要有Ｔ細(xì)胞抗原識別受體（TCR）、Ｂ細(xì)胞抗原識別受體（BCR）、主要組織相容性復(fù)合體（MHC）、白細(xì)胞分化抗原（CD分子）和細(xì)胞粘附分子。分泌性免疫分子主要有免疫球蛋白、補(bǔ)體、細(xì)胞因子。這里重點(diǎn)介紹細(xì)胞因子和粘附分子。

1.細(xì)胞因子的概念

細(xì)胞因子（CK）是由多種細(xì)胞合成和分泌的具有調(diào)節(jié)細(xì)胞生理功能、介導(dǎo)炎癥反應(yīng)、參與免疫應(yīng)答和組織修復(fù)等多種生物學(xué)效應(yīng)的小分子蛋白質(zhì)因子。細(xì)胞因子通過結(jié)合細(xì)胞表面的相應(yīng)受體發(fā)揮生物學(xué)作用。

2.主要的細(xì)胞因子

（1）白細(xì)胞介素（IL）：IL是一組由多種類型細(xì)胞所分泌的、結(jié)構(gòu)和功能各異的可溶性蛋白。參與細(xì)胞間信息交換，目前已發(fā)現(xiàn)IL-1～I(xiàn)L-33類型。 IL具有多來源、多功能和多作用途徑的特點(diǎn)。白細(xì)胞介素參與造血；在傳遞信息，激活與調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞，介導(dǎo)T、B細(xì)胞活化、增殖與分化及在炎癥反應(yīng)中起重要作用。

（2）干擾素（IFN）：

IFN是細(xì)胞因子中的一個(gè)家族，以干擾病毒復(fù)制而得名。根據(jù)產(chǎn)生細(xì)胞不同可分為IFN-α、IFN-β和IFN-γ三類。

IFN具有廣譜抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用。干擾素不能直接滅活病毒，而是通過誘導(dǎo)細(xì)胞合成抗病毒蛋白（AVP）發(fā)揮效應(yīng)。抗病毒蛋白主要包括2′-5′A合成酶和蛋白激酶等。前者降解病毒mRNA、后者抑制病毒多肽鏈的合成，使病毒復(fù)制終止。

（3）腫瘤壞死因子（TNF）：

TNF是能直接導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞壞死的細(xì)胞因子。腫瘤壞死因子分為TNF-α和TNF-β兩種類型。TNF-α由活化的單核吞噬細(xì)胞產(chǎn)生，又稱惡液質(zhì)素。TNF-β主要由活化的T細(xì)胞產(chǎn)生，又稱淋巴毒素（LT）。

TNF能殺傷和抑制腫瘤細(xì)胞，促進(jìn)中性粒細(xì)胞吞噬，抗感染，引起發(fā)熱，誘導(dǎo)肝細(xì)胞急性期蛋白合成，促進(jìn)髓樣白血病細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化，促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化，是重要的炎癥因子，并參與某些自身免疫病的病理損傷。

（4）集落刺激因子（CSF）：CSF是指能刺激造血多能干細(xì)胞和不同發(fā)育階段的造血細(xì)胞進(jìn)行增殖、分化，并在半固體培養(yǎng)基中形成相應(yīng)細(xì)胞集落的細(xì)胞因子。集落刺激因子由活化的T細(xì)胞、單核吞噬細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等產(chǎn)生。

（5）生長因子（GF）：GF是指具有刺激細(xì)胞生長作用的細(xì)胞因子。

（6）趨化性細(xì)胞因子：

趨化性細(xì)胞因子是指具有趨化作用的細(xì)胞因子。趨化性細(xì)胞因子主要由白細(xì)胞和造血微環(huán)境中的基質(zhì)細(xì)胞分泌，可結(jié)合在內(nèi)皮細(xì)胞表面，具有對中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞的趨化和激活作用。

趨化因子除介導(dǎo)免疫細(xì)胞遷移外，還參與調(diào)節(jié)血細(xì)胞發(fā)育、胚胎期器官發(fā)育、血管生成、細(xì)胞凋亡等，并在腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移、病原微生物感染、移植排斥反應(yīng)等病理過程中發(fā)揮作用。

（二）粘附分子

細(xì)胞粘附分子（CAM）是參與細(xì)胞與細(xì)胞之間及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間相互作用的分子。

細(xì)胞粘附指細(xì)胞間的粘附，是細(xì)胞間信息交流的一種形式。而信息交流的可溶遞質(zhì)稱細(xì)胞粘附分子。CAM是一類獨(dú)立的分子結(jié)構(gòu)，是通過識別與其粘附的特異性受體而發(fā)生相互間的粘附現(xiàn)象。

所以，粘附分子參與免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)、凝血、腫瘤轉(zhuǎn)移以及創(chuàng)傷愈合等免疫生理和病理反應(yīng)過程。主要的細(xì)胞粘附分子有整合素分子和選擇素分子等家族。

重點(diǎn)提示：細(xì)胞因子具有調(diào)節(jié)細(xì)胞生理功能、介導(dǎo)炎癥反應(yīng)、參與免疫應(yīng)答和組織修復(fù)的效應(yīng)。

第三節(jié)抗原

一、抗原的概念與特性（一）抗原的概念

抗原（Ag）是一類能誘導(dǎo)機(jī)體的免疫系統(tǒng)發(fā)生特異性免疫應(yīng)答；并能與其免疫應(yīng)答產(chǎn)物（抗體或效應(yīng)T細(xì)胞）特異性結(jié)合的物質(zhì)。

（二）抗原的特性 1.免疫原性 2.抗原性 3.特異性

1.免疫原性

免疫原性是指抗原(表位)作用于T細(xì)胞、B細(xì)胞的抗原識別受體(TCR、BCR)，促使相應(yīng)的T細(xì)胞、B細(xì)胞增殖、分化，并產(chǎn)生免疫效應(yīng)物質(zhì)(特異性抗體和致敏淋巴細(xì)胞)的特性。 2.抗原性

抗原性也稱免疫反應(yīng)性是指抗原與其所誘導(dǎo)產(chǎn)生的免疫效應(yīng)物質(zhì)(抗體或致敏淋巴細(xì)胞)發(fā)生特異性結(jié)合的特性。

3.特異性 （1）抗原的特異性：是指抗原的免疫原性和抗原性所顯示的專一性（圖3-3）。

圖3-3抗原特異性表現(xiàn)在免疫原性和抗原性示意

抗原與抗體的關(guān)系，猶如鑰匙和鎖的關(guān)系是有特異性。抗原特異性表現(xiàn)在抗原的免疫原性和抗原性方面。

前者指抗原只能激活相應(yīng)的T細(xì)胞、B細(xì)胞發(fā)生特定的免疫應(yīng)答，產(chǎn)生針對該抗原的免疫效應(yīng)物質(zhì)；后者指某一特定抗原只能與相應(yīng)的免疫效應(yīng)物質(zhì)(抗體或致敏淋巴細(xì)胞)特異性結(jié)合。抗原特異性是免疫學(xué)預(yù)防、治療和診斷的理論依據(jù)。

決定抗原特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)是存在抗原上的抗原決定基。

（2）抗原決定基：

是存在于抗原分子表面決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)，又稱表位。抗原分子的表位大小不同，可由數(shù)個(gè)氨基酸或糖基組成，最小的抗原只含有4～6個(gè)氨基酸殘基或糖基。不同氨基酸殘基排列不同，有的呈線性或連續(xù)性排列，有的呈折疊狀肽鏈。其中有很多表位被掩蓋在內(nèi)部稱隱性決定基(無功能決定基)；只有存在于抗原表面的表位，才能被免疫細(xì)胞識別，啟動免疫應(yīng)答或與抗體結(jié)合，這種表位稱為功能性決定基。

所以，抗原的表位是與抗體、T細(xì)胞和B細(xì)胞抗原受體特異性結(jié)合的部位。

（3）共同抗原與交叉反應(yīng)：

天然抗原（如細(xì)菌、病毒、細(xì)胞等）具有多種表位。不同的抗原物質(zhì)具有不同的表位并各自具有特異性。還有某一表位存在不同抗原物質(zhì)上。兩種不同抗原之間具有相同或相似表位，稱之為共同抗原。

由共同抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體分子可以和不同生物間相同或相似的抗原表位結(jié)合，這種抗原抗體反應(yīng)稱為交叉反應(yīng)（圖3-4）。

圖3-4共同抗原與交叉反應(yīng)

二、決定抗原免疫原性的條件（一）異物性（二）理化性狀（三）其他因素

（一）異物性

異物性是構(gòu)成抗原的第一條件。凡與宿主自身組織成分有差異或宿主胚胎期的免疫活性細(xì)胞從未接觸過的物質(zhì)稱為異物。

一般來說，抗原物質(zhì)來源于宿主種系關(guān)系越遠(yuǎn)，組織結(jié)構(gòu)成分差異越大，則免疫原性就越強(qiáng)，如器官移植排斥就是一個(gè)很好的例證，異種移植物排斥反應(yīng)的強(qiáng)度大于同種異體移植物，而自身移植物則不出現(xiàn)排斥反應(yīng)的現(xiàn)象。

（二）理化性狀

抗原都是有機(jī)物，而且分子量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因?yàn)椋肿恿吭酱螅浔砻娲嬖诘谋砦痪驮蕉啵庖咴栽綇?qiáng)；結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，越不容易被破壞和清除，在體內(nèi)停留時(shí)間也長，能持續(xù)表達(dá)免疫原性。因而，環(huán)狀結(jié)構(gòu)的免疫原性強(qiáng)于直鏈結(jié)構(gòu)、聚合體強(qiáng)于單體，顆粒性物質(zhì)強(qiáng)于可溶性物質(zhì)的免疫原性。

抗原分子構(gòu)象與免疫細(xì)胞抗原受體越吻合就越容易激活免疫細(xì)胞。

（三）其他因素

1.宿主方面

機(jī)體對抗原應(yīng)答能力是由人類的免疫應(yīng)答基因決定。由于個(gè)體的遺傳基因不同，所以個(gè)體間對同一抗原刺激是否產(chǎn)生應(yīng)答以及應(yīng)答強(qiáng)度也不同。在年齡、性別方面：青壯年應(yīng)答強(qiáng)度大于幼兒和老年人；女性應(yīng)答能力也強(qiáng)于男性。

2.免疫方法

抗原進(jìn)入機(jī)體的途徑可影響免疫應(yīng)答的強(qiáng)度，皮內(nèi)注射抗原的免疫原性強(qiáng)度大于皮下、皮下大于腹腔注射、靜脈注射；口服抗原其免疫原性最弱。所以，預(yù)防接種疫苗（抗原）常用皮內(nèi)、皮下注射法。

重點(diǎn)提示：抗原的特異性表現(xiàn)在免疫原性和抗原性。決定抗原特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)是抗原表位。

三、抗原的分類

（一）根據(jù)抗原性能來分（二）根據(jù)是否需要T細(xì)胞的輔助來分（三）根據(jù)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)系來分（四）根據(jù)抗原是否在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)合成來分

（一）根據(jù)抗原性能來分

分為完全抗原和半抗原。①完全抗原或免疫原指具有免疫原性和抗原性的物質(zhì)，稱為如各種微生物和異種蛋白質(zhì)等；②只有抗原性而無免疫原性的物質(zhì)稱為半抗原或不完全抗原。半抗原多為簡單小分子物質(zhì)，如某些多糖、類脂和藥物等。這些物質(zhì)單獨(dú)作用機(jī)體時(shí)均無免疫原性，但與蛋白質(zhì)載體結(jié)合后可獲得免疫原性成為完全抗原。半抗原又可根據(jù)與相應(yīng)抗體結(jié)合后是否出現(xiàn)肉眼可見的反應(yīng)，分為復(fù)合半抗原和簡單半抗原。

（二）根據(jù)是否需要T細(xì)胞的輔助來分

分為胸腺依賴性抗原（TD-Ag）和非胸腺依賴性抗原（TI-Ag）。TD-Ag在刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體過程中需要T淋巴細(xì)胞的協(xié)助和參與；TI-Ag在刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體過程中不需要T淋巴細(xì)胞的協(xié)助。

（三）根據(jù)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)系來分

異種抗原

同種異型抗原

自身抗原

異嗜性抗原

獨(dú)特型抗原。

（四）根據(jù)抗原是否在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)合成來分

內(nèi)源性抗原

外源性抗原

此外抗原還可根據(jù)產(chǎn)生方式的不同分為天然抗原和人工抗原；人工抗原又可分為人工結(jié)合抗原、人工合成抗原和基因重組抗原等；根據(jù)物理性狀不同分為顆粒性抗原和可溶性抗原；根據(jù)抗原在細(xì)菌的位置不同可分為菌體抗原、鞭毛抗原、菌毛抗原和表面抗原；根據(jù)化學(xué)性質(zhì)不同分為蛋白質(zhì)抗原、多糖抗原及多肽抗原等；根據(jù)抗原誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的作用分為移植抗原、腫瘤抗原、變應(yīng)原、過敏原及耐受原等。

重點(diǎn)提示：凡具有免疫原性和抗原性的物質(zhì)稱為完全抗原；只有抗原性而無免疫原性的物質(zhì)稱為半抗原。

四、醫(yī)學(xué)上重要的抗原

（一）異種抗原

（二）異嗜性抗原

（三）同種異型抗原

（四）自身抗原

（五）腫瘤抗原

（一）異種抗原 指來自于另一物種的抗原性物質(zhì)，如病原生物及其產(chǎn)物、異種動物血清和其他與醫(yī)學(xué)有關(guān)的異種蛋白等。

1.病原生物

2.細(xì)菌的外毒素與類毒素

3.異種動物血清

4.其他與醫(yī)學(xué)有關(guān)的異種蛋白

1.病原生物

包括細(xì)菌、病毒、螺旋體等病原微生物和人體寄生蟲，它們都是良好的抗原。這些病原體的結(jié)構(gòu)雖然簡單，但其化學(xué)組成復(fù)雜，具有很強(qiáng)的免疫原性。人工改造病原微生物，使其致病作用減弱或消失、免疫原性保留，制備成疫苗。用疫苗來預(yù)防疾病。

2.細(xì)菌的外毒素與類毒素

細(xì)菌外毒素既有毒性又具有很強(qiáng)的免疫原性。用甲醛處理外毒素，其毒性消失但仍保留免疫原性，稱之為類毒素。類毒素能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗毒素（即抗體），可作為人工主動免疫制劑，用于預(yù)防疾病，常用的有破傷風(fēng)類毒素和白喉類毒素等。

3.異種動物血清臨床常用的抗毒素血清，一般都是用類毒素免疫馬而制備的。這類制品注入人體具有雙重作用。一是作為特異性抗體（抗毒素），可中和體內(nèi)相應(yīng)的外毒素，以防治疾病；另一是異種抗原，可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗馬血清抗體，反復(fù)使用可導(dǎo)致嚴(yán)重的超敏反應(yīng)。

4.其他與醫(yī)學(xué)有關(guān)的異種蛋白植物花粉、青霉素、磺胺等藥物、魚、蝦、蛋、奶等食物以及化妝品、化工原料等完全抗原和半抗原，有時(shí)可引起超敏反應(yīng)。

（二）異嗜性抗原

異嗜性抗原是一類與種屬無關(guān)，存在于人、動物及微生物之間的共同抗原。Forssman首先發(fā)現(xiàn)，故又名Forssman抗原。在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中具有重要意義的異嗜性抗原主要有如下幾類：

1.與ABO血型有關(guān)

2.與臨床輔助診斷有關(guān)

3.與某些疾病發(fā)生有關(guān)

1.與ABO血型有關(guān)

如大腸埃希菌O86含人血型B物質(zhì)；肺炎鏈球菌14型含人血型A物質(zhì)。

2.與臨床輔助診斷有關(guān)

臨床上某些傳染病的診斷抗原（如立克次體、支原體和EB病毒等診斷抗原）難以制備，用來源于細(xì)菌的異嗜性抗原代替（因細(xì)菌容易培養(yǎng)，診斷抗原容易制備）。例如，變形桿菌OX19、OX2、OXK與立克次體有共同抗原成分，臨床可用相應(yīng)變形桿菌作為抗原，與斑疹傷寒病人血清做交叉凝集試驗(yàn)（即外斐試驗(yàn)），輔助診斷立克次體病。

3.與某些疾病發(fā)生有關(guān)

例如乙型溶血性鏈球菌M蛋白與人腎小球基底膜、心瓣膜和心肌組織有共同抗原，因此，在鏈球菌感染后，有可能發(fā)生腎小球腎炎、心肌炎或風(fēng)濕病等；大腸埃希菌O14的脂多糖與人結(jié)腸黏膜之間存在共同抗原，在大腸埃希菌感染后，有可能導(dǎo)致潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)生。

（三）同種異型抗原

同一種屬不同個(gè)體之間，相同組織器官或細(xì)胞表面的不同抗原成分稱為同種異型抗原。人類重要的同種異型抗原包括血型抗原和主要組織相容性抗原。

1.ABO血型系統(tǒng)

2.Rh血型系統(tǒng)

3.組織相容性抗原

1.ABO血型系統(tǒng)

根據(jù)紅細(xì)胞膜上所含A、B血型抗原的不同，可將人血型分為A、B、O、AB四型。每個(gè)人血清中未含有與自己血型抗原相應(yīng)的抗體（表3－6）。

表3－6ABO血型系統(tǒng)中的抗原與抗體 ————————————————————————— 血型血型抗原血型抗體 ————————————————————————— AA抗B BB抗A ABAB－

OH（AB抗原前體物質(zhì)）抗A、抗B —————————————————————————

2.Rh血型系統(tǒng)

在人的紅細(xì)胞膜上有一些抗原成分與恒河猴紅細(xì)胞膜上的抗原成分相同，稱Rh抗原。有Rh抗原者為Rh陽性血型，缺乏Rh抗原者為Rh陰性血型。我國人群中99%為Rh陽性，血清中不存在Rh抗原的天然抗體，只有在Rh抗原刺激下才能產(chǎn)生Rh抗體。在妊娠時(shí)，如果母子Rh血型不符，可引起新生兒溶血癥（見超敏反應(yīng)一章）。

3.組織相容性抗原（1）組織相容性抗原：也稱人類白細(xì)胞抗原（HLA）。組織相容性抗原是廣泛存在于人體有核細(xì)胞表面并且是代表個(gè)體特異性的抗原。是一個(gè)復(fù)雜的抗原系統(tǒng)，其中能引起強(qiáng)烈迅速排斥反應(yīng)的抗原稱主要組織相容性抗原。編碼主要組織相容性抗原的基因群稱主要組織相容性復(fù)合體（MHC）。

（2）HLA抗原的意義：HLA抗原或HLA分子表達(dá)于體內(nèi)各種有核細(xì)胞、血小板、網(wǎng)織紅細(xì)胞及抗原提呈細(xì)胞（如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、B細(xì)胞等）的表面。HLA抗原是誘導(dǎo)移植排斥反應(yīng)的主要抗原。同種異體組織器官移植存活率的高低，主要取決于供體和受體間HLA抗原相符的程度。一般除單卵雙生外，很難找到同型的HLA抗原，基于這一特點(diǎn)，移植物存活率由高到低的順序?yàn)閱温央p生＞同胞＞親人＞無親緣關(guān)系者，在進(jìn)行異體組織器官移植時(shí)，應(yīng)注意這一特點(diǎn)。除單卵雙生外，無關(guān)個(gè)體間HLA抗原型別完全相同的可能性極小。HLA分型技術(shù)已在法醫(yī)上用于親子鑒定、確定死者身份和協(xié)助鑒別罪犯。

（四）自身抗原

來自自身組織的抗原物質(zhì)稱為自身抗原。自身組織在以下兩種情況下可以成為自身抗原并引起自身免疫病。

1.隱蔽自身抗原的釋放

2.修飾性自身抗原的形成

1.隱蔽自身抗原的釋放

隱蔽自身抗原是指胚胎期及出生后，因有屏障而與免疫系統(tǒng)隔離的自身組織成分。如眼球晶體蛋白、葡萄膜色素蛋白、腦組織和精子等，當(dāng)外傷、感染、手術(shù)等原因破壞了隔離屏障，使隱蔽自身抗原進(jìn)入血流稱為隱蔽自身抗原釋放，可導(dǎo)致自身免疫病。

2.修飾性自身抗原的形成

因感染、電離輻射、燒傷、藥物等影響，改變了正常的自身組織分子，形成新的抗原表位，或使自身組織內(nèi)部的抗原表位暴露出來成為自身抗原，即修飾性自身抗原形成。如藥物過敏性血細(xì)胞減少癥，就是服用了某些藥物后使自身血細(xì)胞形成了修飾性自身抗原而引發(fā)的自身免疫病。

另外機(jī)體免疫系統(tǒng)功能異常，對某些“禁忌細(xì)胞株”失去控制時(shí)，這些細(xì)胞株也可將某些自身組織作為自身抗原識別而引發(fā)免疫應(yīng)答，這種天然自身免疫耐受被解除也是引起自身免疫病的原因。

（五）腫瘤抗原

腫瘤抗原是細(xì)胞癌變過程中出現(xiàn)的新抗原或過度表達(dá)的抗原物質(zhì)的總稱。腫瘤抗原可分為腫瘤特異性抗原和腫瘤相關(guān)抗原兩種。所以，醫(yī)學(xué)上通過檢查腫瘤抗原，幫助診斷腫瘤。

1.腫瘤特異性抗原

2.腫瘤相關(guān)抗原

1.腫瘤特異性抗原

腫瘤特異性抗原是腫瘤細(xì)胞特有的或只存在于某些腫瘤細(xì)胞而不存在于正常組織的新抗原，如黑色素瘤和結(jié)腸癌細(xì)胞表面的抗原。

2.腫瘤相關(guān)抗原

腫瘤相關(guān)抗原是非腫瘤細(xì)胞特有的，正常細(xì)胞和其他組織上也存在的抗原。這類抗原含量在細(xì)胞癌變時(shí)明顯增高，它們只表現(xiàn)量的變化而無嚴(yán)格腫瘤的特異性，如癌胚性抗原和病毒誘發(fā)的腫瘤抗原。

（1）癌胚性抗原

（2）病毒誘發(fā)的腫瘤抗原

（1）癌胚性抗原：某些腫瘤可使人體細(xì)胞返祖產(chǎn)生胚胎性抗原，如甲胎蛋白（AFP）原為胎兒血清中的正常成分，出生后直至成年其在血清中含量極微，當(dāng)發(fā)生原發(fā)性肝癌時(shí)，肝癌細(xì)胞可大量合成，使血清中AFP的含量顯著增高，運(yùn)用這一特點(diǎn)，臨床上可通過檢測患者血清中AFP的含量輔助診斷原發(fā)性肝癌。

（2）病毒誘發(fā)的腫瘤抗原：如EB病毒與B細(xì)胞淋巴瘤和鼻咽癌有關(guān)，人乳頭狀瘤病毒與宮頸癌有關(guān)，乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒與原發(fā)性肝癌有關(guān)，人嗜T細(xì)胞病毒與T細(xì)胞白血病有關(guān)。病毒誘發(fā)腫瘤抗原的特點(diǎn)是同一種病毒誘發(fā)不同類型腫瘤，均可表達(dá)相同的抗原，具有較強(qiáng)的免疫原性。這一類抗原是病毒基因編碼的，但又不同于病毒本身的抗原，因此稱為病毒腫瘤相關(guān)抗原。

鏈接：

超抗原

超抗原（SAg）是一種特殊的抗原類物質(zhì)，其在極低濃度下（1－10ng/ml）即可激活大量T細(xì)胞克隆，產(chǎn)生極強(qiáng)的免疫應(yīng)答。目前認(rèn)識的超抗原主要有：熱休克蛋白（HSP）、金黃色葡萄球菌蛋白A（SPA）、金黃色葡萄球菌毒素A－E（SEA－E）、A群溶血性鏈球菌M蛋白、小鼠乳頭腺腫瘤病毒和人類免疫缺陷病毒（HIV）的gP120等。

第四節(jié)抗體與免疫球蛋白

鏈接

身體力行——姜素椿軍醫(yī)

2003春天“非典”疫情襲來的時(shí)候，已經(jīng)74歲高齡的姜素椿教授不顧個(gè)人的安危,積極投入了“抗非”第一線工作，在搶救北京地區(qū)首例輸入型“非典”患者時(shí)，不幸感染。姜教授根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)判斷，及時(shí)提出了“非典”患者恢復(fù)期的血清可能是一個(gè)有效的治療途徑，他在自己身上大膽試驗(yàn)，注射了“非典”康復(fù)者的血清，配合其他藥物治療后，僅23天就康復(fù)出院。那么“非典”康復(fù)者的血清里存在著什么物質(zhì)，有如此神奇作用？

一、抗體與免疫球蛋白的概念

抗體（Ab）是B細(xì)胞接受抗原刺激后活化、增殖分化為漿細(xì)胞所合成與分泌的一類能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的球蛋白。由于抗體主要存在于血液、組織液、淋巴液等體液中，故將抗體介導(dǎo)的免疫應(yīng)答稱為體液免疫。

1968年和1972年兩次國際會議討論決定，將具有抗體活性或其化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白統(tǒng)一命名為免疫球蛋白(Ig)。Ig是化學(xué)結(jié)構(gòu)的概念，Ab則是生物學(xué)功能的概念。所有的Ab都是Ig，而Ig不一定都具有Ab活性。免疫球蛋白可分為分泌型(sIg)和膜型（mIg)兩類。sIg主要存在于血液及組織液中，具有抗體的各種功能；mIg構(gòu)成B細(xì)胞膜上的抗原受體（BCR）。

二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與功能（一）免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)（二）免疫球蛋白的水解片段（三）免疫球蛋白的生物學(xué)活性

（一）免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)1．免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)2．免疫球蛋白的功能區(qū)

1．免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)是呈“Ｙ”字型的四肽鏈結(jié)構(gòu)，由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈借助二硫鍵連接而成，又稱為免疫球蛋白的單體。也是Ig的基本功能單位。(1)重鏈和輕鏈，氨基端（N端）和羧基端（C端）(2)可變區(qū)與恒定區(qū)(3)連接鏈(J鏈)(4)分泌片(SP)

圖3-5免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)示意

圖3-6Ig的J鏈和分泌片結(jié)構(gòu)示意

2．免疫球蛋白的功能區(qū)Ig的多肽鏈分子可折疊形成幾個(gè)由鏈內(nèi)二硫鍵連接的球形結(jié)構(gòu)區(qū)域，每個(gè)結(jié)構(gòu)區(qū)域約由110個(gè)氨基酸組成，一般具有相應(yīng)的功能，稱為Ig的功能區(qū)。IgG、IgA、IgD的H鏈有4個(gè)功能區(qū)，分別為VH、CH1、CH2、CH3；IgM和IgE有5個(gè)功能區(qū)，即比IgG多一個(gè)CH4。L鏈則有VL和CL兩個(gè)功能區(qū)。各功能區(qū)的功能為：①VH和VL是結(jié)合抗原的部位；②CH1和CL為遺傳標(biāo)志所在；③CH2(IgG)和CH3(IgM)是補(bǔ)體結(jié)合點(diǎn)所在，參與活化補(bǔ)體；④IgG的CH3和IgE的CH2與CH3有結(jié)合細(xì)胞的作用，介導(dǎo)多種生物學(xué)效應(yīng)。

鉸鏈區(qū)位于CH1和CH2之間，含有豐富的脯氨酸，因此富有彈性及伸展性，使Ig分子的抗原結(jié)合部位能盡量與不同距離的2個(gè)抗原決定基結(jié)合。絞鏈區(qū)的轉(zhuǎn)動有利于Ig分子變構(gòu)，暴露補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)，為補(bǔ)體的激活創(chuàng)造條件。絞鏈區(qū)對木瓜蛋白酶和胃蛋白酶敏感，易被水解而產(chǎn)生不同的水解片段。

重點(diǎn)提示：Ig的基本結(jié)構(gòu)是由一對重鏈和一對輕鏈借二硫鍵連接的四肽鏈結(jié)構(gòu)。

（二）免疫球蛋白的水解片段用蛋白酶水解免疫球蛋白分子能了解Ig的基本結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)。

1．木瓜蛋白酶水解片段

木瓜蛋白酶水解IgG，裂解部位在IgG鉸鏈區(qū)H鏈間二硫鍵近N端側(cè)切斷，得到2個(gè)相同的抗原結(jié)合片段(Fab)和1個(gè)可結(jié)晶片段(Fc)。Fab段能與一個(gè)抗原決定基特異性結(jié)合；Fc段包含CH2、CH3功能區(qū)，F(xiàn)c能激活補(bǔ)體，能結(jié)合細(xì)胞從而介導(dǎo)多種生物學(xué)效應(yīng)。（圖3-7）。

2．胃蛋白酶水解片段

胃蛋白酶水解IgG是將其重鏈于鏈間二硫鍵近C端處切斷，得到一個(gè)大片段F(ab')2和若干小分子多肽碎片(pFc')，后者無任何生物學(xué)活性（圖3-7）。F(ab')2是由兩個(gè)Fab及絞鏈區(qū)組成，故為雙價(jià)，可同時(shí)結(jié)合兩個(gè)抗原決定基。由于F(ab')2片段保留了結(jié)合相應(yīng)抗原的生物學(xué)活性，又避免了Fc段免疫原性可能引起的副作用，因而被廣泛用作生物制品。如白喉或破傷風(fēng)抗毒素經(jīng)胃蛋白酶消化后精制提純的制劑可減少超敏反應(yīng)發(fā)生，其原因即在于去掉了重鏈部分的Fc段。

（三）免疫球蛋白的生物學(xué)活性1.識別并結(jié)合相應(yīng)抗原2.激活補(bǔ)體3.結(jié)合細(xì)胞4.穿過胎盤和黏膜

1.識別并結(jié)合相應(yīng)抗原

識別并特異性結(jié)合抗原是免疫球蛋白分子的主要功能，執(zhí)行該功能的結(jié)構(gòu)是免疫球蛋白V區(qū)。免疫球蛋白分子有單體、二聚體和五聚體三種結(jié)構(gòu)形式，因此結(jié)合抗原決定基的數(shù)目也不相同。Ig結(jié)合抗原決定基的個(gè)數(shù)稱為抗原結(jié)合價(jià)。單體Ig可結(jié)合2個(gè)抗原決定基，為雙價(jià)；分泌型IgA為4價(jià)；五聚體IgM理論上為10價(jià)，但由于立體構(gòu)象空間位阻的影響，實(shí)際結(jié)合價(jià)為5價(jià)。

抗體與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合后，起到以下作用：（1）中和外毒素：抗毒素與外毒素特異性結(jié)合后，抗毒素能中和外毒素的毒性作用，保護(hù)細(xì)胞免受毒素的毒害作用，IgG、IgM和IgA均具有中和作用。（2）抗病毒感染：抗病毒中和抗體與病毒特異性結(jié)合后，可阻止病毒吸附和穿入細(xì)胞，從而阻止病毒感染相應(yīng)的宿主細(xì)胞。（3）抑制細(xì)菌黏附：SIgA與細(xì)菌特異性結(jié)合后，可阻止細(xì)菌黏附到呼吸道、胃腸道和泌尿生殖道黏膜上，發(fā)揮局部抗感染作用。（4）引起超敏反應(yīng)：在異常情況下，抗體與抗原特異性結(jié)合可介導(dǎo)Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型超敏反應(yīng)，導(dǎo)致免疫病理損傷。（5）引發(fā)免疫應(yīng)答：膜上的IgM和IgD是構(gòu)成B細(xì)胞抗原受體（BCR）的主要成分，能特異性識別、結(jié)合相應(yīng)的抗原決定基，從而引發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答。

2.激活補(bǔ)體

當(dāng)IgG1~3三個(gè)亞型和IgM與相應(yīng)抗原結(jié)合后，可因構(gòu)象改變而使其CH2/CH3結(jié)構(gòu)區(qū)域內(nèi)的補(bǔ)體結(jié)合點(diǎn)暴露，從而激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑。IgG1、IgG3和IgM通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體的能力較強(qiáng)，IgG2雖有激活作用，但作用較弱。IgG4、IgA和IgE不能通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體,但其凝聚物可激活補(bǔ)體旁路途徑。

3.結(jié)合細(xì)胞

IgG和IgE的Fc段可與多種細(xì)胞表面的Fc受體結(jié)合，產(chǎn)生不同的效應(yīng)。（1）調(diào)理作用（2）抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞毒作用(ADCC)（3）介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)

（1）調(diào)理作用：是指抗體如IgG的Fc段與中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞上的IgGFc(FcγR)受體結(jié)合，從而增強(qiáng)吞噬細(xì)胞對細(xì)菌等顆粒性抗原的吞噬作用。例如，細(xì)菌特異性的IgG抗體以其Fab段與相應(yīng)細(xì)菌抗原結(jié)合后，以其Fc段與巨噬細(xì)胞或中性粒細(xì)胞表面相應(yīng)IgGFc受體結(jié)合，通過IgG的Fab段和Fc段的“橋聯(lián)”作用，促進(jìn)吞噬細(xì)胞對細(xì)菌的吞噬（圖3-8）。

圖3-8IgG的調(diào)理作用

（2）抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞毒作用(ADCC)是指具有殺傷活性的細(xì)胞（如NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等）通過其表面表達(dá)的Fc受體來識別，并結(jié)合于抗原細(xì)胞（如病毒感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞）上的IgGFc段，直接殺傷抗原細(xì)胞。NK細(xì)胞是介導(dǎo)ADCC的主要細(xì)胞。此外，巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和嗜酸性細(xì)胞也能表達(dá)IgG的Fc受體，也可介導(dǎo)ADCC（圖3-8）。抗體與靶細(xì)胞上的抗原結(jié)合是特異性的，而表達(dá)Fc受體的細(xì)胞其殺傷作用是非特異性的。

（3）介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)：IgE通過其Fc段與肥大細(xì)胞或嗜堿性粒細(xì)胞表面的高親和力IgEFc受體(FcεR)結(jié)合，并使其致敏，若相同變應(yīng)原再次進(jìn)入機(jī)體與致敏靶細(xì)胞表面特異性IgE結(jié)合，即可促進(jìn)這些細(xì)胞合成和釋放生物活性介質(zhì)，引起Ⅰ型超敏反應(yīng)。

4.穿過胎盤和黏膜（1）穿過胎盤：IgG是人類唯一能通過胎盤的免疫球蛋白。這種作用是由于IgGFc段可選擇性與母體滋養(yǎng)層細(xì)胞表達(dá)的一種特異性IgG輸送蛋白結(jié)合，從而轉(zhuǎn)移到滋養(yǎng)層細(xì)胞內(nèi)，并主動進(jìn)入胎兒血循環(huán)中。IgG穿過胎盤是一種重要的自然被動免疫機(jī)制，對于新生兒抗感染具有重要意義。（2）穿過黏膜：SIgA可穿過呼吸道、胃腸道和泌尿生殖道的黏膜細(xì)胞到達(dá)黏膜表面，是構(gòu)成機(jī)體黏膜局部抗感染免疫的重要因素（圖3-9）。

重點(diǎn)提示：抗體是免疫球蛋白，有識別結(jié)合相應(yīng)抗原、激活補(bǔ)體、結(jié)合細(xì)胞和穿過胎盤和黏膜等功能。

三、五類免疫球蛋白的理化特性與生物學(xué)活性

（一）IgG

IgG在人體出生后第3個(gè)月開始合成，3~5歲接近成人水平。IgG是人體五類Ig中含量最多的，占血清免疫球蛋白總量的75%~80%；分布于全身所有組織及體液中；半衰期最長，約為20~23d；是唯一能通過胎盤的抗體。抗菌、抗病毒、抗毒素抗體都屬于IgG類，因此它是機(jī)體抗感染的“主力軍”。IgG與相應(yīng)抗原結(jié)合后可激活補(bǔ)體系統(tǒng)；IgGFc段與巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞表面Fc受體結(jié)合，可發(fā)揮調(diào)理作用和ADCC作用。某些自身抗體如抗甲狀腺球蛋白抗體、抗核抗體也屬于IgG，參與Ⅱ、Ⅲ型超敏反應(yīng)。

（二）IgM

IgM為五聚體，是分子量最大的免疫球蛋白，故又稱為巨球蛋白；一般不能通過血管壁，主要存在于血液中，抵御全身感染作用較強(qiáng)，IgM缺乏患者可能發(fā)生致死性敗血癥。IgM是個(gè)體發(fā)育過程中最早合成的抗體；IgM不能通過胎盤，故新生兒臍帶血中IgM升高提示胎兒有宮內(nèi)感染(如風(fēng)疹病毒或巨細(xì)胞病毒感染等)。在抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生體液免疫的過程中，IgM也是最早出現(xiàn)的抗體，故血清中檢出IgM水平升高，提示近期發(fā)生感染。由于IgM為5價(jià)抗體，其調(diào)理吞噬、激活補(bǔ)體等作用均比IgG強(qiáng)，屬高效能抗體。天然血型抗體也屬于IgM；類風(fēng)濕因子，冷凝集素和某些Ⅱ、Ⅲ型超敏反應(yīng)的抗體結(jié)構(gòu)也是IgM。另外，單體IgM以膜結(jié)合型(mIgM)在B細(xì)胞膜表面表達(dá)，構(gòu)成B細(xì)胞抗原識別受體(BCR)。

（三）IgAIgA分為血清型和分泌型。血清型為單體，主要存在于血清中，占血清免疫球蛋白總量的10%~15%。分泌型IgA（SIgA）為二聚體，主要由呼吸道、胃腸道和黏膜固有層中的漿細(xì)胞合成，由J鏈連接，含上皮細(xì)胞合成的分泌片(SP)，經(jīng)黏膜上皮細(xì)胞分泌至外分泌液中（圖3-10）。SP無免疫活性，但能保護(hù)其免受分泌液中蛋白水解酶的降解作用。

SIgA在嬰兒出生半年左右形成，主要存在于呼吸道、胃腸道和泌尿生殖道分泌液、初乳、唾液和淚液等外分泌液中，是機(jī)體黏膜局部免疫的重要因素。SIgA通過與相應(yīng)病原微生物(細(xì)菌、病毒等)結(jié)合，阻止病原體黏附在黏膜細(xì)胞表面，從而發(fā)揮局部抗感染。SIgA在黏膜表面也有中和毒素作用。嬰兒可從產(chǎn)婦的初乳中獲得SIgA，這就是自然被動免疫。新生兒易患呼吸道、胃腸道感染可能與SIgA合成不足有關(guān)。慢性支氣管炎發(fā)作與SIgA合成減少有關(guān)。

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母乳喂養(yǎng)嬰兒好處多

母乳含有豐富的抗體即分泌IgA，它能增強(qiáng)嬰兒抵御病原體感染的能力，而不易發(fā)生胃腸道、呼吸道、泌尿道的感染，尤其是降低嬰兒腹瀉、肺炎的發(fā)生率；母乳中的無機(jī)鹽、鈣和磷僅是牛奶含量的1/6~1/4，大大減輕了寶寶腎臟的負(fù)擔(dān)；母乳中的溶菌酶有溶菌作用，使母乳的抗菌力比牛奶高3000倍，這是其它食物不可比擬的。

（四）IgDIgD分為兩型：血清型IgD的生物學(xué)功能尚不清楚；膜結(jié)合型IgD（mIgD）是構(gòu)成B細(xì)胞抗原受體(BCR)的一種成分，也是B細(xì)胞分化成熟的標(biāo)志。

（五）IgE

IgE是正常人血清中含量最少的Ig，僅占血清免疫球蛋白總量的0.002%，但在超敏反應(yīng)和寄生蟲感染時(shí)，含量明顯增高。IgE為親細(xì)胞抗體，其Fc段可與肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞上IgEFc受體高親和力結(jié)合，引起Ⅰ型超敏反應(yīng)。

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單克隆抗體單克隆抗體（McAb）是只針對某一抗原表位的抗體。用雜交瘤細(xì)胞制備。1975年Kohler和Milstein用細(xì)胞融合技術(shù)，經(jīng)抗原免疫小鼠的脾細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，建立了可產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞。該細(xì)胞既有骨髓瘤細(xì)胞無限制增生的特性，又具有免疫B細(xì)胞合成和分泌特異性抗體的能力。單克隆抗體的特點(diǎn)是：純度高、特異性強(qiáng)、效價(jià)高、無或少交叉反應(yīng)、制備成本低，可廣泛應(yīng)用于生命領(lǐng)域的各個(gè)學(xué)科。

第五節(jié)免疫應(yīng)答

一、概述

（一）免疫應(yīng)答的概念

免疫應(yīng)答是指免疫活性細(xì)胞對抗原分子的識別、自身活化、增殖、分化及產(chǎn)生效應(yīng)的全過程。 （二）免疫應(yīng)答的類型

免疫應(yīng)答可分為由B細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答和T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答。

（三）免疫應(yīng)答的基本過程

免疫應(yīng)答基本過程很復(fù)雜，可人為地分成三個(gè)階段（圖3-11）。1.感應(yīng)階段2.反應(yīng)階段3.效應(yīng)階段

1.感應(yīng)階段

抗原提呈細(xì)胞（APC）攝取抗原，在細(xì)胞內(nèi)加工、處理，形成抗原肽，抗原肽與細(xì)胞內(nèi)MHC分子結(jié)合為抗原肽-MHC復(fù)合體表達(dá)在APC細(xì)胞表面，供T、B淋巴細(xì)胞識別與結(jié)合。

T、B淋巴細(xì)胞表面抗原識別受體能特異性識別抗原。①B淋巴細(xì)胞通過其表面BCR特異性識別結(jié)合抗原；②T淋巴細(xì)胞表面TCR不能直接識別結(jié)合抗原，只能特異性識別APC所提呈的抗原肽-MHC分子（即MHC限制性）。只有正確的雙識別才能成為活化T細(xì)胞的第一信號。

2.反應(yīng)階段

指T、B淋巴細(xì)胞接受抗原激活后活化、增殖與分化。B淋巴細(xì)胞分化為漿細(xì)胞；T淋巴細(xì)胞分化為效應(yīng)T細(xì)胞，包括效應(yīng)Th1細(xì)胞和效應(yīng)Tc細(xì)胞。在此階段，一部分淋巴細(xì)胞中途停止分化，變成靜止?fàn)顟B(tài)的記憶淋巴細(xì)胞（B記憶細(xì)胞和T記憶細(xì)胞），記憶細(xì)胞具有記憶抗原信息的功能，且壽命較長，在體內(nèi)可活數(shù)月、數(shù)年或更長時(shí)間。當(dāng)再次遇到相同抗原時(shí)，這些長壽記憶細(xì)胞可迅速增殖分化為效應(yīng)淋巴細(xì)胞，發(fā)揮免疫效應(yīng)。

3.效應(yīng)階段效應(yīng)階段是免疫效應(yīng)物質(zhì)發(fā)揮免疫作用的階段。包括①B細(xì)胞分化為漿細(xì)胞分泌抗體發(fā)揮體液免疫效應(yīng)；②效應(yīng)Tc細(xì)胞的細(xì)胞毒作用及效應(yīng)Th1細(xì)胞釋放細(xì)胞因子發(fā)揮細(xì)胞免疫效應(yīng)。

圖3-11免疫應(yīng)答基本過程的示意

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免疫應(yīng)答過程很復(fù)雜免疫應(yīng)答是機(jī)體對抗原物質(zhì)發(fā)生排異反應(yīng)的過程。這個(gè)過程是抗原提呈細(xì)胞與Ｔ、Ｂ細(xì)胞發(fā)生接觸與反應(yīng)的過程，需要很多免疫分子參與，還受到遺傳基因的限制，所以非常復(fù)雜。這些免疫分子有些是結(jié)合在免疫細(xì)胞上，作為抗原或受體，有些是分泌性成分，如細(xì)胞因子和粘附分子，起信息傳導(dǎo)作用。Ｔ、Ｂ細(xì)胞的自身活化、增殖分化，產(chǎn)生免疫效應(yīng)，還受到MHC的限制，即MHC－Ⅰ類分子和MHC－Ⅱ類分子的作用。

（一）抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律1.抗體產(chǎn)生的規(guī)律2.抗體產(chǎn)生規(guī)律的意義

1.抗體產(chǎn)生的規(guī)律抗體的產(chǎn)生是具有一定的規(guī)律性，當(dāng)抗原第一次進(jìn)入機(jī)體時(shí)引起的應(yīng)答稱為初次應(yīng)答。初次應(yīng)答中所形成的記憶淋巴細(xì)胞再次接觸相同抗原刺激后可迅速、高效、持久的應(yīng)答，即再次應(yīng)答（也稱回憶應(yīng)答）（圖3－12）。初次應(yīng)答與再次應(yīng)答的特點(diǎn)見表3－9。

圖3-12抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律示意圖

表3－9比較初次應(yīng)答與再次應(yīng)答的特點(diǎn)特點(diǎn)

初次應(yīng)答再次應(yīng)答潛伏期長（1－2周）短（1－2天）抗體效價(jià)（滴度）低高（為初次應(yīng)答的幾倍到十幾倍）維持免疫時(shí)間短長抗體親和力低高

2.抗體產(chǎn)生規(guī)律的意義抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中具有重要的意義：①指導(dǎo)預(yù)防接種，制訂最佳計(jì)劃免疫方案。②傳染病診斷。③傳染病病情評估。

（二）體液免疫的生物學(xué)效應(yīng)

體液免疫主要是通過抗體發(fā)揮效應(yīng)，因此，體液免疫清除的抗原為細(xì)胞外游離的或細(xì)胞表面的抗原，在抗細(xì)胞外感染和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型超敏反應(yīng)中發(fā)揮免疫效應(yīng)。1.中和作用2.調(diào)理作用

3.激活補(bǔ)體系統(tǒng)

4.ADCC作用

5.黏膜抗感染作用

6.免疫損傷作用

1.中和作用

（1）中和毒素：抗體與相應(yīng)外毒素結(jié)合后，可使外毒素失去了毒性。

（2）中和病毒：抗體與相應(yīng)病毒結(jié)合后，可阻斷病毒進(jìn)入易感細(xì)胞，從而使病毒失去感染能力。

2.調(diào)理作用

抗體（IgG）與形影病原微生物結(jié)合后，不能直接殺傷病原微生物；但可以通過抗體的Fc段與吞噬細(xì)胞結(jié)合，從而促進(jìn)吞噬細(xì)胞對病原微生物的吞噬、清除。

3.激活補(bǔ)體系統(tǒng)

抗體與相應(yīng)抗原（如病原菌）結(jié)合可激活補(bǔ)體系統(tǒng)，溶解殺傷病原菌。

4.ADCC作用

抗體IgG與細(xì)胞型抗原結(jié)合后，通過IgGFc與NK細(xì)胞表面的Fc受體結(jié)合，殺傷靶細(xì)胞，這種需要抗體幫助的殺傷作用，稱為ADCC作用。

5.黏膜抗感染作用分布在呼吸道、消化道等黏膜表面的SIgA與相應(yīng)的病原體結(jié)合，能有效阻止入侵的病原生物穿越黏膜進(jìn)入黏膜深層組織，發(fā)揮局部抗感染作用。

6.免疫損傷作用在異常情況下，IgE、IgG、IgM、IgA等抗體參與Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型超敏反應(yīng)，引起機(jī)體免疫損傷。

重點(diǎn)提示：體液免疫的生物學(xué)效應(yīng)主要有中和作用、調(diào)理作用、激活補(bǔ)體、ADCC作用、黏膜抗感染作用和免疫損傷作用。

三、T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答

T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答稱細(xì)胞免疫，其基本過程為T淋巴細(xì)胞接受抗原刺激后活化、增殖、分化成效應(yīng)T細(xì)胞（致敏T細(xì)胞），效應(yīng)T細(xì)胞再次接觸相同抗原時(shí)，通過效應(yīng)Tc細(xì)胞的細(xì)胞毒作用及效應(yīng)Th1細(xì)胞釋放細(xì)胞因子發(fā)揮細(xì)胞免疫效應(yīng)。（一）效應(yīng)T細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)（二）細(xì)胞免疫的生物學(xué)效應(yīng)

（一）效應(yīng)T細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)

1.效應(yīng)Tc細(xì)胞的細(xì)胞毒作用效應(yīng)Tc細(xì)胞可通過分泌穿孔素、顆粒酶（主要是絲氨酸蛋白酶）等細(xì)胞毒性物質(zhì)，使靶細(xì)胞溶解破壞或通過Fas/FasL途徑導(dǎo)致靶細(xì)胞凋亡。一個(gè)效應(yīng)Tc細(xì)胞在幾小時(shí)內(nèi)可以殺傷數(shù)十個(gè)靶細(xì)胞，自身不受損傷。效應(yīng)Tc細(xì)胞可在下一周期繼續(xù)發(fā)揮作用圖（3－13）。

圖3－13效應(yīng)Tc細(xì)胞的細(xì)胞毒作用示意

2.效應(yīng)Th1細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)效應(yīng)Th1細(xì)胞通過釋放IL-2、IFN-γ和TNF-β等細(xì)胞因子，發(fā)揮細(xì)胞免疫效應(yīng)，使局部組織產(chǎn)生以單個(gè)核細(xì)胞浸潤為主的慢性炎癥反應(yīng)或遲發(fā)型超敏反應(yīng)。

（二）細(xì)胞免疫的生物學(xué)效應(yīng)

1.抗細(xì)胞內(nèi)感染作用

主要針對胞內(nèi)寄生菌(如結(jié)核桿菌、傷寒桿菌、麻風(fēng)桿菌等)、病毒、真菌及某些寄生蟲感染。

2.抗腫瘤作用

Tc細(xì)胞可直接殺傷帶有相應(yīng)抗原的腫瘤細(xì)胞，該過程受MHCⅠ類分子的限制。有些淋巴因子如腫瘤壞死因子(TNF)、干擾素等在抗腫瘤免疫中也具有一定作用。 3.免疫損傷作用細(xì)胞免疫功能異常亦可導(dǎo)致Ⅳ型（遲發(fā)型）超敏反應(yīng)、移植排斥反應(yīng)及某些自身免疫性疾病等。體液免疫與細(xì)胞免疫的區(qū)別（表3－8）。

表3－8體液免疫與細(xì)胞免疫的區(qū)別

區(qū)別點(diǎn)體液免疫細(xì)胞免疫介導(dǎo)的細(xì)胞

B淋巴細(xì)胞

T淋巴細(xì)胞主要效應(yīng)物質(zhì)

抗體效應(yīng)Tc細(xì)胞、效應(yīng)Th1細(xì)胞針對抗原

細(xì)胞表面抗原、細(xì)胞外抗原細(xì)胞內(nèi)抗原反應(yīng)速度

快，數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)內(nèi)慢，48－72小時(shí)后免疫轉(zhuǎn)移

能能生物學(xué)效應(yīng)

①中和作用

①抗細(xì)胞內(nèi)感染作用 ②調(diào)理作用②抗腫瘤作用 ③激活補(bǔ)體系統(tǒng)③免疫損傷作用（Ⅳ型超敏反應(yīng)） ④ADCC作用 ⑤黏膜抗感染作用

⑥免疫損傷作用（Ⅰ－Ⅲ型超敏反應(yīng)）

重點(diǎn)提示：細(xì)胞免疫的生物學(xué)效應(yīng)主要有抗細(xì)胞內(nèi)感染作用、抗腫瘤作用和免疫損傷作用。

四、免疫耐受與免疫調(diào)節(jié)

（一）免疫耐受1.概念免疫耐受是指機(jī)體免疫系統(tǒng)接觸某種抗原后所導(dǎo)致的一種特異性免疫無應(yīng)答或低應(yīng)答狀態(tài)。免疫耐受具有特異性，只是對誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫耐受的抗原形成無應(yīng)答狀態(tài)，對其他抗原仍具有正常的免疫應(yīng)答能力。所以它與免疫抑制不同。

2.分類根據(jù)免疫耐受形成的特點(diǎn)，它可為天然的，即天然耐受，如胎兒對孕婦的免疫耐受；也可為獲得的，即通過外來的或自身的抗原誘導(dǎo)免疫耐受，稱為獲得性耐受。

3.意義免疫耐受與臨床疾病的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸密切相關(guān)。天然免疫耐受對自身組織抗原不應(yīng)答，不發(fā)生自身免疫病；病理性的免疫耐受，對感染的病原體或腫瘤細(xì)胞抗原不產(chǎn)生特異免疫應(yīng)答，不能執(zhí)行免疫防衛(wèi)功能，則疾病發(fā)展及遷延。

鏈接

母親懷胎為什么不被排斥胎兒對孕媽媽來說也是一個(gè)異物，為什么在母體里，不會被排斥？這就是生理性的自身免疫耐受在起作用。胎盤屏障在其中起主要的作用，胎盤不但能阻止病原微生物和毒性物質(zhì)的作用，也能阻止免疫細(xì)胞的進(jìn)入，避免發(fā)生排斥反應(yīng)，如果這種自身免疫耐受被打破，則自身應(yīng)答性T及B細(xì)胞克隆被活化，就會發(fā)生排斥反應(yīng)，引起流產(chǎn)。

在臨床的一些治療中，有時(shí)希望建立免疫耐受，達(dá)治療目的，如對同種異體器官或異種器官的移植，若能使受者的T及B細(xì)胞對供者的的器官組織特異抗原不發(fā)生應(yīng)答，則移植物可長期存活。免疫耐受的打破，會致不同臨床后果。生理性的對自身組織抗原耐受的打破，則自身應(yīng)答性T及B細(xì)胞克隆被活化，發(fā)生自身免疫病；反之，打破對感染性病原體及腫瘤的免疫耐受，使適宜的特異性免疫應(yīng)答得以進(jìn)行，則會消滅病原體及腫瘤，疾病得以控制及治愈。

重點(diǎn)提示：免疫耐受是指機(jī)體免疫系統(tǒng)接觸某種抗原后所導(dǎo)致的一種特異性免疫無應(yīng)答或低應(yīng)答狀態(tài)。免疫耐受具有特異性。

（二）免疫調(diào)節(jié)免疫調(diào)節(jié)機(jī)制是維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的關(guān)鍵，如果免疫調(diào)節(jié)功能異常，對自身成分產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫攻擊，造成細(xì)胞破壞，功能喪失，就會發(fā)生自身免疫病；如果對外界病原微生物感染不能產(chǎn)生適度的免疫應(yīng)答，如反應(yīng)過低可造嚴(yán)重感染，反應(yīng)過強(qiáng)則發(fā)生過敏反應(yīng)。

機(jī)體可通過以下方式來調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答：1.抗原、抗體的調(diào)節(jié)2.免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)3.神經(jīng)－內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

1.抗原、抗體的調(diào)節(jié)

抗原是啟動免疫應(yīng)答的首要條件，抗原的性質(zhì)、劑量、途徑等對免疫應(yīng)答的類型、強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間等具有重要的影響。抗體是免疫應(yīng)答的產(chǎn)物，抗體通過清除抗原、抑制Ｂ淋巴細(xì)胞活性來抑制免疫應(yīng)答（即抗體的負(fù)反饋?zhàn)饔茫?/p>

2.免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)

免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)由各種免疫細(xì)胞的相互作用來完成。如抗原提呈細(xì)胞通過提呈啟動免疫應(yīng)答；Ｔh2細(xì)胞分泌細(xì)胞因子激活各種免疫細(xì)胞，促進(jìn)免疫應(yīng)答；Ｔs則分泌細(xì)胞因子抑制免疫應(yīng)答。

3.神經(jīng)－內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)神經(jīng)－內(nèi)分泌系統(tǒng)通過分泌釋放激素影響免疫應(yīng)答。如腎上腺皮質(zhì)激素是具有調(diào)節(jié)免疫功能的激素，它 幾乎對所有的免疫細(xì)胞都有抑制作用，包括淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞。

重點(diǎn)提示：免疫調(diào)節(jié)主要包括抗原的調(diào)節(jié)、抗體的調(diào)節(jié)、免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)和神經(jīng)－內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。

第六節(jié)抗感染免疫

抗感染免疫是機(jī)體對病原生物的免疫防御功能。包括

非特異性免疫

特異性免疫兩者相互配合，共同發(fā)揮抗病原生物感染的免疫效應(yīng)。

一、非特異性免疫非特異性免疫是機(jī)體在長期的種系發(fā)育和進(jìn)化過程中，逐漸建立的一系列天然防御功能，又稱天然免疫或固有免疫。其特點(diǎn)是：①生來俱有，同種系不同個(gè)體都有，受遺傳基因控制并能傳給后代，具有相對穩(wěn)定性和種的差異；②無特異性，對各種病原生物都有一定的防御功能。③無明顯個(gè)體差異。非特異性免疫由屏障結(jié)構(gòu)、固有免疫細(xì)胞和固有體液免疫分子組成。

（一）屏障結(jié)構(gòu)1.體表屏障2.血腦屏障3.胎盤屏障

1.體表屏障皮膚和黏膜是機(jī)體的主要體表屏障，可起到物理、化學(xué)和微生物的屏障作用。（1）物理屏障作用健康完整的皮膚是阻止病原生物入侵的第一道防線。如呼吸道粘膜表面分泌的黏液和不斷向上顫動的纖毛，可使吸入的病原生物黏咳出。排尿、流淚、唾液分泌都有沖洗局部和排出微生物的作用。

（2）化學(xué)屏障作用皮膚汗腺分泌的乳酸，皮脂腺分泌的脂肪酸對多種細(xì)菌有殺滅作用。黏膜分泌液中的殺菌物質(zhì)如胃酸對傷寒沙門菌、霍亂弧菌等腸道致病菌有很強(qiáng)的殺菌作用，淚液、唾液等分泌液中含有溶菌酶，能溶解細(xì)菌。成年婦女陰道中的乳酸可抑制酵母菌、厭氧菌和革蘭陰性菌生長。（3）微生物屏障作用皮膚黏膜上存在的正常菌群對病原微生物也有拮抗作用，如口腔中唾液鏈球菌能產(chǎn)生H2O2，能殺傷白喉?xiàng)U菌、腦膜炎球菌；腸道中的大腸桿菌可產(chǎn)生細(xì)菌素和酸性產(chǎn)物對某些厭氧菌和革蘭陽性菌具有抑制和殺傷作用。

2.血腦屏障

由軟腦膜、脈絡(luò)叢、腦血管及星狀膠質(zhì)細(xì)胞等所構(gòu)成的膠質(zhì)膜組成，能阻止病原微生物及其它大分子物質(zhì)從血液進(jìn)入腦組織或腦脊液，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有保護(hù)作用。嬰幼兒血腦屏障發(fā)育尚未完善，故易發(fā)生腦膜炎、腦炎等中樞神經(jīng)感染。

3.胎盤屏障

由母體子宮內(nèi)膜的基蛻膜和胎兒絨毛膜、部分羊膜組成，可防止病原生物及其有毒產(chǎn)物進(jìn)入胎兒體內(nèi)，保護(hù)胎兒在宮內(nèi)的正常發(fā)育。在妊娠3個(gè)月以內(nèi)，胎盤屏障尚未發(fā)育完全，母體感染的細(xì)菌、病毒等病原生物易通過胎盤侵入胎兒體內(nèi)，干擾胎兒正常發(fā)育，導(dǎo)致胎兒畸形、流產(chǎn)甚至死亡。

重點(diǎn)提示：機(jī)體的屏障結(jié)構(gòu)主要包括體表屏障、血腦屏障和胎盤屏障。

（二）固有免疫細(xì)胞

固有免疫細(xì)胞主要包括吞噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞(如各種粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、血小板、紅細(xì)胞)等。病原微生物穿過體表屏障向機(jī)體內(nèi)部入侵、擴(kuò)散時(shí)，將遭到固有免疫細(xì)胞的抗感染作用。本節(jié)主要介紹吞噬細(xì)胞抗感染作用。

吞噬細(xì)胞分為小吞噬細(xì)胞，即外周血中的中性粒細(xì)胞；大吞噬細(xì)胞，即血液中的單核吞噬細(xì)胞和組織中的巨噬細(xì)胞。血液中的單核細(xì)胞和組織中的巨噬細(xì)胞構(gòu)成單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)。由于吞噬細(xì)胞膜表面有IgGFc受體、補(bǔ)體C3b受體和胞內(nèi)有殺菌作用的溶酶體，能有效地殺滅病原生物，因此被稱為專職的吞噬細(xì)胞。

吞噬細(xì)胞的殺菌過程可分為三個(gè)階段：1.吞噬細(xì)胞與病原菌接觸2.吞入病原菌3.殺滅、破壞病原菌

1.吞噬細(xì)胞與病原菌接觸吞噬細(xì)胞與病原菌接觸可以是隨機(jī)的；也可以是受趨化因子（如C3a、C5a、C567、組織細(xì)胞損傷時(shí)釋放的酶類、細(xì)菌多糖物質(zhì)等）作用，使吞噬細(xì)胞向感染部位移行集中。此外，C3b、IgG的存在均可將病原菌黏附于吞噬細(xì)胞表面，增進(jìn)吞噬細(xì)胞與病原菌接觸。

2.吞入病原菌吞噬細(xì)胞吞入病原菌有2種方式，一種方式是吞噬作用，即對較大的顆粒物質(zhì)如細(xì)菌等，由吞噬細(xì)胞伸出偽足將病原菌包繞并攝入細(xì)胞內(nèi)，形成吞噬體；另一種方式是吞飲作用，即對病毒等微粒物質(zhì)接觸后，由細(xì)胞膜內(nèi)陷直接吞入細(xì)胞內(nèi)，形成吞噬體。

3.殺滅、破壞病原菌當(dāng)吞噬體形成后，吞噬細(xì)胞內(nèi)的溶酶體與之靠近、接觸、相互融合成吞噬溶酶體。溶酶體內(nèi)的各種水解酶和其他殺菌物質(zhì)即可發(fā)揮殺滅、溶解及其消化細(xì)菌的作用，并將不能消化的殘?jiān)懦鐾淌杉?xì)胞體外（圖3-14）。

圖3-14吞噬細(xì)胞吞噬過程的示意圖

吞噬作用后果，有以下三種：（1）完全吞噬：多種病原菌被吞噬后，被徹底殺死、消化，稱完全吞噬。如化膿性球菌被吞噬后，5-10min被殺滅，30-60min被消化。（2）不完全吞噬：有些胞內(nèi)寄生菌，如結(jié)核分枝桿菌、傷寒沙門菌等，在未產(chǎn)生特異性免疫的機(jī)體內(nèi)雖被吞噬，但不被殺死，反而在吞噬細(xì)胞內(nèi)繁殖，或借助吞噬細(xì)胞的游走進(jìn)行擴(kuò)散，甚至引起吞噬細(xì)胞死亡，稱不完全吞噬。（3）造成組織損傷：吞噬細(xì)胞在殺死、消化病原菌的過程中，有時(shí)可向胞外釋放多種溶酶體酶，這樣會造成鄰近組織的損傷。如損傷腎小球基底膜，引起腎小球腎炎。

重點(diǎn)提示：吞噬細(xì)胞的吞噬作用既發(fā)揮抗感染也介導(dǎo)炎癥反應(yīng)。

（三）固有體液免疫分子固有體液免疫分子種類很多，主要包括補(bǔ)體系統(tǒng)、急性期蛋白、細(xì)胞因子、抗菌肽和具有抗菌作用的酶類物質(zhì)。固有體液免疫分子是正常人體血液、淋巴液等體液中存在的多種抗感染物質(zhì)，在非特異性免疫中發(fā)揮著重要作用。1.補(bǔ)體系統(tǒng)2.細(xì)胞因子3.抗菌肽和酶類物質(zhì)

1.補(bǔ)體系統(tǒng)（1）補(bǔ)體的概念（2）補(bǔ)體的理化特性（3）補(bǔ)體系統(tǒng)的激活（4）補(bǔ)體系統(tǒng)的生物學(xué)作用

（1）補(bǔ)體的概念補(bǔ)體（C）是存在于人和脊椎動物血清、組織液和細(xì)胞膜表面的一組與免疫有關(guān)、經(jīng)活化后具有酶活性的蛋白質(zhì)，由30多種可溶性蛋白和膜蛋白組成，故稱為補(bǔ)體系統(tǒng)。補(bǔ)體不僅參與機(jī)體的免疫防御和維持機(jī)體的自穩(wěn)狀態(tài)，而且介導(dǎo)免疫損傷。

構(gòu)成補(bǔ)體系統(tǒng)的30多種成分按其生物學(xué)功能可以分為三類。補(bǔ)體固有成分：如C1q、C1r、C1s、C4、C2；MBL、MASP（MBL相關(guān)的絲氨酸蛋白酶）；B因子、D因子、P因子等；C3、C5、C6、C7、C8和C9。補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白：C1抑制物、C4結(jié)合蛋白、H因子、I因子、促衰變因子等，在補(bǔ)體激活中起增強(qiáng)或抑制作用。補(bǔ)體受體(CR)：指存在于某些細(xì)胞表面，介導(dǎo)補(bǔ)體活性片段或調(diào)節(jié)蛋白生物學(xué)效應(yīng)，主要包括CR1-CR5、C2aR、C3aR、C4aR等。

重點(diǎn)提示：補(bǔ)體（C）是存在于正常人體液中的一組與免疫有關(guān)、經(jīng)活化后具有酶活性的球蛋白。有30多種可溶性蛋白和膜結(jié)合蛋白，故被稱為補(bǔ)體系統(tǒng)。

（2）補(bǔ)體的理化特性補(bǔ)體各成分均為糖蛋白，大多為?球蛋白，約占血清球蛋白總量的10%。在血清中以C3含量最高,D因子含量最低。補(bǔ)體性質(zhì)很不穩(wěn)定，加熱56℃30min可使補(bǔ)體中大部分組分喪失活性，稱為補(bǔ)體滅活。在室溫下，也易失活，0℃～10℃時(shí)活性僅能保持3～4d。故補(bǔ)體應(yīng)保存于-20℃以下。許多理化因素如紫外線照射、機(jī)械振蕩、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、乙醇及蛋白酶等化學(xué)物質(zhì)均易使補(bǔ)體滅活。因此，臨床上檢查補(bǔ)體活性時(shí)，應(yīng)采用新鮮血清。正常人血清中補(bǔ)體含量相對穩(wěn)定，當(dāng)患有某些疾病時(shí)其補(bǔ)體總量或單一成分含量可發(fā)生變化，因而對體液中補(bǔ)體水平的測定，或組織內(nèi)補(bǔ)體定位觀察，能輔助診斷疾病。

（3）補(bǔ)體系統(tǒng)的激活補(bǔ)體系統(tǒng)有三條激活途徑，即經(jīng)典途徑、MBL途徑和旁路途徑（圖3-15）。備注：MBL：甘露聚糖結(jié)合凝集素；MASP:MBL相關(guān)的絲氨酸蛋白酶。圖3-15補(bǔ)體的三條激活途徑示意圖

在微生物感染時(shí)補(bǔ)體發(fā)揮作用的順序依次是旁路途徑，MBL途徑，最后是經(jīng)典途徑。旁路途徑和MBL途徑不需抗原抗體復(fù)合物（IC）參與，微生物細(xì)胞壁的脂多糖等或炎癥早期急性蛋白及MBL均可直接激活補(bǔ)體。在感染早期，機(jī)體沒有產(chǎn)生特異性抗體之前，旁路途徑和MBL途徑對機(jī)體的防御均具有重要作用。當(dāng)經(jīng)典途徑和MBL途徑活化時(shí)，通過C3放大機(jī)制也可激活旁路途徑。所以，機(jī)體在生理?xiàng)l件下，補(bǔ)體的三條激活途徑是以C3活化為中心密切聯(lián)系的。

三條激活途徑的激活物、參與成分、生物學(xué)作用等各有不同（表3-10），但都具有共同的末端通路，即膜攻擊復(fù)合物（MAC）的形成及其溶解細(xì)胞效應(yīng)。表3-1１三條補(bǔ)體激活途徑比較比較項(xiàng)目

經(jīng)典途徑 旁路途徑 MBL途徑激活物

抗原抗體復(fù)合物

脂多糖、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA和IgG4等物質(zhì)

MBL、細(xì)菌甘露糖殘基起始因子

C1q

C3

MASP參與成分

C1～C9

C3，C5～C9，B因子，D因子，P因子

C2～C9生物學(xué)作用

參與特異性體液免疫的效應(yīng)階段

參與非特異性免疫，感染早期起重要作用

參與非特異性免疫，感染早期起重要作用

（4）補(bǔ)體系統(tǒng)的生物學(xué)作用表3-12補(bǔ)體系統(tǒng)的主要生物學(xué)作用

補(bǔ)體成分或片段 生物學(xué)作用

MAC

溶菌、溶病毒和細(xì)胞的細(xì)胞毒作用C3b

調(diào)理作用、免疫黏附作用C3a、C5a

炎癥介質(zhì)作用

溶菌、溶病毒和細(xì)胞的細(xì)胞毒作用補(bǔ)體激活產(chǎn)生MAC，形成穿膜的親水性通道，尰破壞局部磷脂雙層，最終導(dǎo)致細(xì)胞崩解。MAC的生物學(xué)效應(yīng)是溶解紅細(xì)胞、血小板和有核細(xì)胞；參與宿主抗細(xì)菌和抗病毒防御機(jī)制。

調(diào)理作用C3b兩端分別與微生物（細(xì)菌、真菌）、呑噬細(xì)胞結(jié)合，促進(jìn)其呑噬作用，稱之為調(diào)理作用（圖3－16）。

免疫黏附作用C3b將免疫復(fù)合物黏附到紅細(xì)胞上，便于被呑噬清除（圖3－17）。

炎癥介質(zhì)作用

C3a、C5a稱為過敏毒素，它們可與肥大細(xì)胞、嗜堿粒細(xì)胞結(jié)合，觸發(fā)其釋放組胺等活性介質(zhì)，介導(dǎo)局部炎癥反應(yīng)；C5a還具有趨化作用，能吸引中性粒細(xì)胞，使其向炎癥部位聚集，加強(qiáng)炎癥反應(yīng)；C2a具有激肽樣作用，能增加血管通透性，引起炎癥充血。這些補(bǔ)體活化片段以炎癥反應(yīng)方式調(diào)動機(jī)體的各種防御因素，達(dá)到協(xié)同作戰(zhàn)，消滅病原生物之目的。

重點(diǎn)提示：補(bǔ)體系統(tǒng)的作用有細(xì)胞溶解作用、調(diào)理作用、清除免疫