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第一章免疫学及其发展简史
任何事物都有肯定和否定两个方面,即使是新生事物也包含新的否定,每一次否定都是“扬弃”的过程。从哲学的观点来看,免疫学发展过程中的每一次否定,都揭开了人类认识自我身体的新的一页,免疫学就是在这种不断的批判过程中得以蓬勃发展,其理论和技术不断取得引人瞩目的成就。从免疫的经典概念到现代概念,从免疫学发展的经典时期、实验时期,到近代时期,再到现代时期,每一次扬弃的过程都是无数免疫学研究者敢于大胆怀疑、理性批判的过程。
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●1.1什么是免疫学
免疫的现代概念超越了其经典概念——对再次感染的抵抗能力,是机体识别“自我”和“非我”,对“自我”形成免疫耐受,对“非己”加以清除。部分非己甚至可能是挽救生命的物质,部分“自我”在某些特殊情况下也可转变为“非己”,免疫的结果大多数情况下有益的,但有时也会带来不利的后果。免疫学就是研究免疫由谁执行,怎么来执行,执行的结局如何这样的一门科学。
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●1.2免疫功能有哪些
除免疫防御之外,免疫还具有免疫自稳和免疫监视功能,并且免疫如同一把双刃剑,对机体的影响具有双重性。
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●1.3免疫的类型
固有性免疫,属非特异性免疫,与生俱来,构成机体抵御微生物侵袭的第一道防线,由一些屏障结构和非特异性体液因子等组成。获得性免疫属特异性的免疫,是在受到抗原刺激后产生,而非与生俱来,由T淋巴细胞和B淋巴细胞所执行,分别产生细胞免疫应答和体液免疫应答,在异物清除中发挥主导作用。
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●1.4免疫学的发展简史
通过对免疫学发展史的学习,我们将深感作为一名中国人的骄傲,因为祖国医学为免疫学的发展贡献了许多朴素而古老的智慧。免疫学的发展经历了经验时期,经典时期,近代和现代发展时期,人们对免疫学的认识也由不自觉的朦胧阶段发展为科学实验阶段、生物学研究阶段和自觉应用阶段。如果以巴斯德被尊称为免疫学之父算起,那么免疫学作为一门学科的发展历史仅有100多年,所以免疫学是一门古老而又年轻的学科。尽管如此,作为生命科学的前沿学科,免疫学的发展极为迅速,新理论新技术不断涌现,研究成果日新月异。从1901年到2018年,诺贝尔生理或医学奖总共颁奖109次,免疫学研究成果获得21次,可见免疫学在生命科学中的地位是多么的重要。
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第二章免疫器官
免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子所组成。广义的免疫系统包括构成三道免疫防线的所有相关因素,狭义的免疫系统仅指特异性免疫系统,即第三道防线中所有相关的器官、组织、细胞和分子。而特异性免疫由T、B淋巴细胞介导,所以免疫器官是指T、B淋巴细胞发生、发育、分化、成熟、定居、与抗原接触发生免疫效应的场所。包括中枢免疫器官和外周免疫器官。中枢免疫器官是免疫细胞发生和发育成熟的场所,同时也是把那些能够识别自身成分的淋巴细胞克隆清除的场所。外周免疫器官则是T、B淋巴细胞定居、增殖以及发生免疫应答的场所。可以这么理解,中枢免疫器官是免疫细胞的发源地和成熟地,外周免疫器官是免疫细胞的扎营地和战斗地。 这一章非常有趣,揭开了我们身体内,无时无刻不为我们工作的各免疫器官的奥妙。通过学习,我们将知道免疫器官有哪些,它们位于我们身体的什么部位,外观呈什么样子,组织结构如何,工作原理是什么,各种免疫细胞从哪里来,到哪里去,T、B淋巴细胞是怎么成熟的,为什么它们只作用于敌人而不伤及自身。学习后我们将发自内心地感谢我们的免疫器官,不仅感叹生命的伟大,感叹免疫器官结构的精妙,充分认识到多样性的可贵,并敬畏自然界中的每一种存在。
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●2.1概述
皮肤和粘膜好比一道机关重重的城墙,构成机体第一道免疫防线。紧密排列的上皮细胞及呼吸道上皮细胞表面的纤毛属于力量型的物理屏障;上皮细胞分泌的粘液好比围绕城墙的护城河,属于技巧型的化学屏障,粘液的酸碱度、粘液中的溶菌酶、抗菌肽等都是对付微生物特别是原核微生物的有效武器;粘膜的粘液外覆盖着一层微生物,这些微生物通过竞争空间和营养,分泌抗生素来对付入侵微生物,所以微生物屏障属于智慧型。 当第一道防线即城墙被攻破,第二道防线即城墙里的埋伏开始作用。对于病原体,攻破城墙只是苦难的开始,胞外菌首先被吞噬细胞吞噬,胞外菌同时还引爆另一个埋伏——补体。吞噬细胞分泌趋化因子以及补体引爆后的产生的某些碎片还可召唤更加厉害的中性粒细胞参与战斗。对于胞内微生物,补体和巨噬细胞对其无能为力,但被病毒侵入的上皮细胞可合成干扰素来干扰病毒的繁殖,病毒感染的上皮细胞还会分泌特殊的细胞因子,向外界发出信号,召唤天然杀伤细胞到来。天然杀伤细胞不仅能直接秒杀病毒感染细胞,还能帮助巨噬细胞杀伤胞内菌,例如躲在巨噬细胞里的结核杆菌。机关重重的城墙,再加上城墙内的埋伏,都是“天然免疫系统”的一部分,构成了机体的抵御病原体入侵的第一道和第二道防线。
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●2.2中枢免疫器官——骨髓
哺乳动物的B淋巴细胞是在骨髓(bone marrow)中发育成熟的,故得名B淋巴细胞。所有淋巴细胞和血细胞都来源于骨髓中的造血干细胞。淋巴细胞有哪些?血细胞有哪些?他们是怎么来的?B淋巴细胞在骨髓内是如何成熟的?成熟的标志是什么?成熟的B细胞又会到哪里去定居?带着这些问题,请进入这一节的学习。
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●2.3中枢免疫器官——胸腺
T淋巴细胞产生于骨髓,成熟于胸腺。T细胞在胸腺微环境中是怎么成熟的,胸腺位于身体的什么部位,体积会不会发生变化,胸腺内只有处于不同发育阶段的T淋巴细胞吗,基质细胞有什么作用,绝大部分的胸腺细胞在成熟过程中为什么会消失,有必要吗,在胸腺对T细胞的驯化过程中,胸腺究竟对T细胞做了什么,T细胞经历了什么历程,让我们一起随着古教授的讲解来感受T淋巴细胞在胸腺内轰轰烈烈的成熟过程,体会生命的伟大和精妙!
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●2.4中枢免疫器官---法氏囊
法氏囊是鸟类特有的囊状淋巴器官,来自骨髓的淋巴干细胞在法氏囊分化为成熟B细胞。法氏囊的功能是怎么被发现的,哺乳动物有没有独立的类似法氏囊的器官组织,古教授将给大家讲解,请进入本节内容的学习。
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●2.5外周免疫器官—淋巴结
外周免疫器官包括淋巴结、脾和黏膜相关淋巴组织(mucosa associated lymphoid tissue, MALT)等,是成熟淋巴细胞定居、聚集和对非己抗原发生免疫应答的场所。淋巴结遍布哺乳动物全身,呈豆形。被膜下依次是(浅)皮质区、(深)副皮质区和髓质区。皮质区含有淋巴小结,富含B细胞,为非胸腺依赖区;副皮质区因富含T细胞又称胸腺依赖区。猪的淋巴结结构正好相反,皮质在中央,髓质在外层。鸡没有淋巴结。鹅、鸭等水禽有两对淋巴结,即颈胸淋巴结和腰淋巴结。淋巴结对机体重要吗,有什么功能呢?请进入本节内容的学习。
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●2.6外周免疫器官—脾
脾脏是机体的血库,具有调节血量的作用,因含大量血液,所以实质比较柔脆,且呈紫红色。除此之外,脾脏还是机体最大的外周免疫器官,脾脏的白髓是淋巴细胞聚集之处,沿中央小动脉呈鞘状分布。B淋巴细胞和T淋巴细胞分别定居在白髓的什么区域,脾脏有哪些免疫功能呢?让我们和古老师一起来学习脾脏的组织结构和功能吧。
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●2.7外周免疫器官—黏膜相关淋巴组织
黏膜的面积远远大于皮肤,广泛地分布于呼吸道、消化道、生殖道和泌尿道。为了方便吸收营养物质,粘膜上皮细胞只有一层,这层堡垒容易被病原体攻破。免疫系统与病原体之间是一场亘古之战,我们要感谢这些微生物,没有他们对免疫系统的磨练和压力,如今的免疫系统不会那么强大!所以我们没必要担心,粘膜上皮细胞虽然是单层,但在黏膜下有大量的黏膜相关淋巴组织(MALT)聚集,保护着我们的健康。MALT中的B细胞多为IgA产生细胞,受抗原刺激后直接将分泌型IgA(SlgA)分泌到附近黏膜,发挥局部免疫作用。
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第三章免疫细胞
免疫细胞囊括了与免疫应答有关的所有细胞及其前体细胞。免疫细胞种类繁多,功能相异,彼此相互作用。好多参于非特异性免疫的细胞也参与特异性免疫。参与特异性免疫的细胞可分为核心细胞和辅佐细胞两大类,其中T、B细胞是核心细胞,巨噬细胞、树突状细胞等是辅佐细胞。同学们是否知道,所有的血细胞也都属于免疫细胞,所以免疫细胞包括从干细胞开始,处于不同分化阶段的各种血细胞和淋巴细胞。在这一章,闫芳老师将给大家介绍血液中的免疫细胞,即所有的血细胞,其中有些参与特异性免疫,有些发挥非特异性免疫功能,有的移行至组织,并在组织中发挥作用。同学们是不是很好奇呀,难道我们熟知的红细胞、血小板也参与免疫吗?如果我们发烧了,往往要验血,有一个很重要的指标是白细胞总数,白细胞究竟包括哪些细胞,数量最多的是哪一种,各自在免疫中发挥什么样的作用?好,我们就和闫老师一起进入本章内容的学习吧,来了解流淌在我们血管中的血液及其中的各种细胞,祝大家学习愉快!
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●3.1免疫细胞的定义
与免疫应答有关的细胞都叫免疫细胞,从这个意义上来讲,所有的淋巴细胞和血细胞及它们的前体细胞都属于免疫细胞。
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●3.2血小板和红细胞
白细胞是血液中免疫的主体细胞,但红细胞和血小板的免疫功能也不容小觑。血小板比红细胞和白细胞小的多,参与许多生理(如凝血、炎症等)和病理(如器官移植排斥)过程。其实血小板还有吞噬功能,被血小板吞噬的病毒会不会增殖呢?红细胞好比一辆卡车,转载上抗原抗体结合后形成的免疫复合物,将其运输到肝脏而被肝脏的Kupffer细胞吞噬。
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●3.3粒细胞系细胞
血液中的粒细胞包括中性粒细胞,嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞,其共同特点是在胞浆中都含有明显的颗粒。嗜碱性粒细胞参与I型超敏反应,I型超敏反应是怎么一回事呢?嗜酸性粒细胞仿佛就是嗜碱性粒细胞的克星,对抗嗜碱性粒细胞和肥大细胞引起的超敏反应,为什么说嗜酸性粒细胞非常智慧,工作起来特别讲究方式和方法呢?除此之外,嗜酸性粒细胞还对寄生虫感染中发挥作用。中性粒细胞是细菌感染时最早出现和迎战的吞噬细胞,一旦从血液里冲锋到组织中后,寿命则以小时计了,吞噬病原体后与病原体同归于尽,壮烈牺牲,是脓液中的主体细胞,所以我们说中性粒细胞则是一群非常敬业喝非常拼命的家伙。好接下来我们来学习血液中的这三种非常有趣的粒细胞。
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●3.4单核吞噬系统
这一讲我们主要了解单核吞噬细胞
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第四章淋巴细胞
淋巴细胞是构成免疫器官最重要的基本单位,也是参与免疫应答最重要的细胞,所以说是免疫的核心细胞。为什么说淋巴细胞同时也是体内最复杂的一个细胞群体呢?除中枢神经系统外,淋巴细胞在所有组织均有存在。嗜中性粒细胞是血液中数量最多的白细胞,淋巴细胞的占比又如何呢?在骨髓和胸腺发育成熟的B、T淋巴细胞受抗原刺激后变成免疫活性细胞而参与特异性免疫应答,所以,免疫活性细胞也称为抗原特异性淋巴细胞。T、B淋巴细胞从相态上在光镜下无法区分,那么这两种细胞的特征性表面分子有哪些?对T、B淋巴细胞如何鉴定,活性如何判别,检测方法有哪些?T细胞不同亚群的检测在临床上有什么意义?还有一群淋巴细胞既不是B细胞,也不是T细胞,称作第三群淋巴细胞,包括自然杀伤细胞(NK)、淋巴因子活化的杀伤细胞(LAK)和肿瘤浸润淋巴细胞(TIL),他们的杀伤活力谁更强呢? 淋巴细胞在体内再循环的途径和意义是什么,有哪些细胞参与再循环? 好,接下来由霍乃蕊老师和大家一起进入本章学习,我们来共同探寻这些问题的答案,学习愉快!
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●4.1T淋巴细胞
T细胞是依赖胸腺发育的淋巴细胞,负责细胞免疫功能。一方面参与抗肿瘤、抗胞内微生物感染,另一方面引起移植排斥反应,介导迟发型超敏反应;并且某些亚群对体液免疫发挥辅助和调节功能。T细胞表面的特征性分子有TCR、CD4或CD8,红细胞受体(CD2分子)等。T细胞的一些膜表面分子参与T细胞的活化过程,并且是免疫治疗的潜在靶点,2018年的诺贝尔生理医学奖就是关于这方面的工作。根据功能,T细胞分为6个亚群,分别是细胞毒性T淋巴细胞(Tc或CTL)、辅助性T淋巴细胞(Th)、抑制性T淋巴细胞(Ts)、迟发型超敏反应T细胞(TD或TDTH),记忆T细胞(Tm)和γδT细胞。检测T淋巴细胞的数量,对了解疾病的发生发展及指导临床治疗意义重大;对T淋巴细胞亚群进行检测,有助于更深入地了解机体的免疫机制和评价免疫功能。T淋巴细胞的检测方法常用的有免疫荧光法、流式细胞仪检测、淋巴细胞转化试验、CTL细胞毒试验和E玫瑰花环试验五种,它们涉及到T淋巴细胞的鉴别、亚群分类和活性检测。每种方法都基于T细胞表面的特征性膜分子,所以了解T细胞的表面分子十分重要。好,让我们一起和霍乃蕊老师来学习和了解T淋巴细胞吧!
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●4.2B淋巴细胞
B淋巴细胞,简称B细胞,在骨髓(哺乳动物)或法氏囊(鸟类)内发育成熟,此阶段不依赖于抗原;发育成熟的B细胞定居到外周免疫器官后,在抗原刺激下变成活化B细胞。活化B细胞一部分形成记忆B细胞(Bm),一部分分化成能产生特异性抗体的浆细胞。B细胞的表面标志使其区别于T细胞及其他淋巴细胞,主要有B细胞抗原受体(BCR)、抗体受体(IgG、IgE)、补体受体、细胞因子受体、B7分子、CD40分子、不同于T细胞的丝裂原受体等。
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●4.3第三群淋巴细胞
第三群淋巴细胞是一群既没有T细胞表面标志也没有B细胞表面标志的非T非B淋巴细胞。主要有自然杀伤细胞(NK细胞)、淋巴因子活化的杀伤细胞(LAK)和肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)。NK细胞在自然免疫应答中起着重要作用,它不需要抗原刺激和抗体致敏,就可杀死肿瘤细胞、病毒和其他胞内病原体。LAK细胞是NK细胞或T细胞体外培养时,在高剂量IL-2等淋巴因子诱导下形成的杀伤细胞,这类杀伤细胞能够杀伤对NK细胞不敏感的那些肿瘤细胞,LAK具有广谱杀瘤作用,对肿瘤的治疗有重要意义。TIL是从肿瘤组织中分离出的来淋巴细胞;对肿瘤细胞的杀伤作用比LAK更强;并且TIL有特异杀瘤作用,对肿瘤的过继免疫治疗更具前景。怎么样,是不是很有意思呢,让我们一起来学习吧。
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●4.4淋巴细胞再循环
成熟后的淋巴细胞定居到外周免疫器官并不是固定不动的,而是通过淋巴细胞再循环在体内不断重新分布。淋巴细胞再循环有什么意义呢?循环途径又是什么呢?请进入本节内容的学习。
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第五章抗原
抗原具有免疫原性和免疫反应性两个特性,半抗原只具有免疫反应性,载体蛋白是怎么使半抗原具有了免疫原性的?异物性是构成抗原的主要条件,自身物质会变成抗原物质吗?是不是抗原的分子量越大,免疫原性就越强呢?影响抗原免疫原性的宿主因素有哪些呢?如何通过免疫动物获得高效价的抗体呢?绝大多数抗原是胸腺依赖性抗原(TD-抗原)还是非胸腺依赖性抗原(TI-抗原)呢?TD-抗原与TI-抗原有何区别?抗体具有双重性,对异种或同种异体动物来讲也是抗原物质,怎么一回事呢?什么是异嗜性抗原,这类抗原会给人类带来什么麻烦?为什么病毒蛋白是内源性抗原,菌体蛋白是外源性抗原?人工结合抗原和人工合成抗原有什么区别呢?什么是基因工程抗原?对于微生物来讲,什么是保护性抗原?O157H7是什么意思?类毒素和抗毒素之间的区别和联系是什么?病毒的主要保护性抗原是什么?H7N9禽流感病毒中的H和N分别代表什么?细菌性抗原我们熟悉,病毒性抗原有哪些类型呢?超抗原与普通抗原有什么不同呢?为什么超抗原只需极低浓度(1~10 ng/mL)就可非特异性地激活多个T细胞克隆?抗原分子中与抗体、BCR、TCR结合的区域称为抗原决定簇,B细胞和T细胞识别的抗原决定簇(B细胞表位和T细胞表位)有什么不同呢?为什么接种牛痘疫苗与预防天花?学习了本章内容,这些疑惑便会迎刃而解。
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●5.1概述
抗原是指能诱导机体免疫系统发生免疫应答(免疫原性),并能与免疫应答产物发生特异性结合(免疫反应性),进而发挥生物学效应的物质。既具有免疫原性又具有免疫反应性的物质为完全抗原,只有免疫反应性而无免疫原性的物质称之为半抗原。半抗原与载体蛋白共价结合便具有了免疫原性。抗原也具有特异性,A抗原只能刺激机体产生抗A抗体,A抗原只能与抗A抗体特异性结合。
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●5.2构成抗原的条件
异物性是构成抗原的首要条件,其次抗原免疫原性还与其理化性质有关:一般情况下蛋白质是优良的抗原物质;免疫原性良好的物质一般分子量都比较大且具有一定的结构复杂性;抗原的分子构象只有足够独特,才能引起免疫系统的警觉;隐藏在抗原内部的基团不能被B细胞识别,所以抗原还应该具有易接近性;最后抗原的免疫原性还与其物理状态关系密切。
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●5.3影响抗原免疫应答的因素
影响抗原免疫原性的因素除了与抗原的上述自身因素外,还受宿主因素、抗原进入机体方式,以及免疫佐剂使用的影响。
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●5.4抗原的分类
抗原有不同的分类体系。根据抗原的性质,抗原可分为完全抗原和半抗原。根据诱发免疫应答是否依赖T细胞的辅助,分为胸腺依赖性抗原和胸腺非依赖性抗原。根据与宿主亲缘关系的远近,抗原分为异种抗原(xenoantigen)、同种异型抗原(alloantigen)和自身抗原(autoantigen)。异嗜性抗原则与种属特异性无关,是存在于不同种系生物之间,例如存在于人、动物、植物,甚至原核微生物之间的共同抗原,这类抗原给人类带来不少麻烦。根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成,抗原分为内源性抗原(endogenous antigen)和外源性抗原(exogenous antigen),根据合成方式抗原分为天然抗原和人工抗原。这节内容也非常有趣,请开始吧!
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●5.5细菌性抗原
每一个菌体都是一个包含多种抗原成分的的复杂抗原体系。包括表面抗原、菌体抗原、外毒素、菌毛抗原和鞭毛抗原等。通过这一节内容的学习,我们将懂得Vi、O157H7、K等字符的含义,也将明白毒素、类毒素、抗毒素之间的联系和区别。
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●5.6病毒性抗原
根据存在部位,病毒性抗原可分为V抗原,S抗原,VC抗原和NP抗原四类,这些抗原位于病毒的什么部位,是保护性抗原吗?请进入本节内容的学习。
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●5.7超抗原和独特型抗原
超抗原(super-antigen,SAg)只需极低浓度(1~10 ng/mL)就可非特异性地激活多个T细胞克隆,产生极强的免疫应答,但又不同于丝裂原的作用。TCR、BCR或Ig的可变区所具有的独特的氨基酸顺序和空间构象可成为自身免疫原,即独特型抗原。独特型抗原可诱导抗独特型抗体的产生,形成免疫网络,调节免疫应答。
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●5.8抗原决定簇
与抗体分子结合的仅仅是抗原分子的一小部分区域,即抗原决定簇(antigenic determinant,AD)或表位(epitope)。可见抗原决定簇是抗原分子中能被BCR、TCR或抗体识别并与之结合的最小结构单位。抗原决定簇有功能性表位和隐蔽性表位之分,也有构象表位和线性表位之分,构象表位是非连续性决定簇,线性表位是连续性决定簇。BCR和抗体主要识别构象表位,也能识别线性表位,而TCR只能识别线性表位。根据识别细胞,抗原表位分为T细胞表位和B细胞表位。
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●5.9共同抗原与交叉反应
两种不同的抗原之间存在的相同或相似的抗原表位,称为共同抗原。在菌体细胞的复杂抗原系统中,既有该菌体自身特有的抗原表位,也有多种细菌所共有的抗原表位,前者称为特异性抗原(specific antigen),后者称为共同抗原(common antigen)或类属抗原(group antigen)。共同抗原是引起交叉反应的主要原因,所以也被成为交叉反应抗原(cross reaction antigen)。
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第六章抗体
抗体是免疫应答的重要产物,是适应性免疫应答的关键组分,在体液免疫应答中发挥主要作用。抗体是怎么产生的?长什么样?结构如何?类和型是怎么划分的?究竟发挥什么样的免疫学生物作用,机理是什么?五类免疫球蛋白的作用特点是什么?抗体在疾病防治、疾病诊断、免疫学检测中意义重大,如何制备抗体呢?为什么说三代抗体一代更比一代强呢? 请大家跟着霍乃蕊老师一起走进抗体的世界吧!
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●6.1抗体的定义
抗体的定义将告诉我们抗体是由谁产生的,在什么情况下产生,它长什么模样、化学本质是什么,它在哪里,有什么样的特性与功能。好,让我们一起来探究抗体是什么吧!
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●6.2抗体的结构
抗体是由两条完全相同的重链(H链)和两条完全相同的轻链(L链)通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。每条肽链再通过链内二硫键折叠形成一些球形结构,每个球形结构(约110个氨基酸)都具有一定的生理功能,称为功能区。抗体的基本结构呈Y字形,头部为氨基端,尾部为羧基端。决定抗体特异性和多样性的是头部可变区内的氨基酸种类和排列顺序。每种特异性抗体在可变区都会形成独特的构像,在空间结构上与抗原决定簇精密互补。可变区之外的区域是恒定区,重链的恒定区分为CH1、CH2和CH3三个区域。铰链区位于CH1和CH2之间,是一个自由柔曲的区段,使抗体的抗原结合部位可自由地摆动和转动,从而使抗体更容易捕获附近的抗原。其实与抗原决定簇零距离亲密接触的并非整个可变区,而是可变区内的6个超变区,重链轻链各3个。 木瓜蛋白酶(papain)作用于IgG铰链区二硫键的近氨基端侧,将其裂解为2个相同的Fab片段和1个Fc片段。胃蛋白酶(pepsin)水解IgG分子时,其水解部位比木瓜蛋白酶靠后,形成的大片段可与2个抗原决定簇结合,因而是双价的,以F (ab')2表示,小片段Fc被胃蛋白酶继续水解(以Fc'表示)而不再具有任何生物学活性。研究抗体的水解片段有什么意义呢?让我们一起进入本节内容的学习!
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●6.3抗体的类和型
我们知道,哺乳动物会产生5类免疫球蛋白,那么,抗体类的划分依据是什么呢?五类抗体是怎么命名的呢?抗体型的划分依据又是什么呢?
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●6.4抗体的生物学活性
抗体分子的可变区只是捕获和结合了抗原,虽然其自身不能把抗原怎么样,但其恒定区可决定所捕获抗原的命运,一是使抗原被补体裂解,二是使抗原被吞噬细胞吞噬,三是被NK细胞等杀伤性细胞杀死。最终抗体发挥以下生物学作用:阻止病毒和细菌等病原体入侵;中和毒素、溶解细菌、寄生虫和细胞等;增强吞噬细胞的吞噬作用,赋予机体对细菌、病毒、寄生虫等的抗感染能力,消灭肿瘤细胞,同时也会引起超敏反应及某些自身免疫性疾病。
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●6.5各类免疫球蛋白的生物学活性
通过前面的学习,我们已经对抗体的生物学功能有了一些了解,但还是有一些疑问,例如刚出生的婴儿体内是否有抗体? 哪一类抗体是抗感染的主力军? 发生感染或接种疫苗后,最先产生的是哪一类抗体? 又是什么抗体在粘膜免疫中发挥重要功能? 现在提倡母乳喂养,道理何在?有的人对青霉素、花粉、海鲜或坚果等过敏,是怎么回事呢?学习了这一小节内容,上述疑问就会迎刃而解。哺乳动物可产生五类免疫球蛋白(Ig),他们各自有什么特点及功能特性呢?
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●6.6抗体的人工制备
人工制备的抗体主要有以下三种类型。人们把多克隆抗体称为第一代人工抗体,单克隆抗体和基因工程抗体分别被称为第二代和第三代人工抗体。随着科学技术的进步,这三代抗体可谓是长江后浪推新浪,一代更比一代强。
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第七章补体系统
与免疫应答有关的细胞都叫免疫细胞,从这个意义上来讲,所有的淋巴细胞和血细胞及它们的前体细胞都属于免疫细胞。
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●7.1补体系统
补体系统具体是什么?
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●7.2补体活化经典途径
这一讲主要介绍补体活化经典途径
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●7.3凝集素途径
这一讲主要介绍凝集素途径
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●7.4补体的旁路途径
这一讲主要介绍旁路途径
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●7.5补体的功能及生物学意义
补体的功能及生物学意义
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第八章主要组织形容性复合物
主要组织相容性复合体( major histocompatibility complex,MHC) 是一组编码动物主要组织相容性抗原的基因群的统称。人类的MHC位于人的哪里?小鼠的MHC位于小鼠的哪里?我们具体来了解。
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●8.1概述
主要组织相容性复合体( major histocompatibility complex,MHC) 是什么?
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●8.2MHC的基因组成及定位
这一讲主要了解主要组织相容性复合体的基因组成和定位
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●8.3主要组织相容性复合物的分布与结构
这一讲主要了解主要组织相容性复合体的分布与结构
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●8.4MHC分子的遗传特点
这一讲主要了解主要组织相容性复合体的遗传特点
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●8.5MHC分子的功能与医学实践
这一讲主要了解主要组织相容性复合体的功能和医学实践
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第九章B细胞介导的体液免疫应答
机体免疫的最后一道防线是特异性免疫应答。内源性抗原诱导T细胞介导的细胞免疫应答,外源性抗原诱导B细胞介导的体液免疫应答。根据诱导抗体产生的过程中是否需要Th的辅助,外源性抗原有胸腺依赖性抗原(TD-Ag)和非胸腺依赖性抗原(TI-Ag)之分。TD-Ag主要诱导B2细胞产生抗体,TI-Ag主要诱导B1细胞产生抗体。以细菌为例,一个抗原体系既有TD-Ag(占绝大多数),也有TI-Ag, 在抗感染免疫中都发挥作用,只不过TI-Ag在早期感染中发挥作用,TD-Ag由于在刺激B细胞活化的过程中需要经过抗原加工和递呈、活化Th细胞等流程,所以产生抗体的速度慢了一些。无论是体液免疫应答还是细胞免疫应答,都是一系列复杂的连锁反应,均先后经历感应阶段、反应阶段和效应阶段。 TD-Ag诱导的体液免疫应答,每一阶段会发生哪些具体的事件呢?TI-Ag主要是细菌的哪些成分,TI-Ag不需要Th的辅助,是怎么刺激B淋巴细胞活化的?请跟随霍乃蕊老师进入本章内容的学习吧!
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●9.1前言
免疫应答有固有性免疫应答和特异性免疫应答两种类型,我们一般所言的免疫应答特指特异性免疫应答。免疫应答的核心细胞是B细胞和T细胞,分别介导体液免疫应答和细胞免疫应答。免疫应答是免疫细胞对抗原分子识别并产生的一系列复杂的连锁反应,便于理解,人为将其分为①抗原递呈与识别阶段(感应阶段)②活化、增殖和分化阶段(反应阶段)③效应阶段。无论是B细胞介导的体液免疫应答,还是T细胞介导的细胞免疫应答,免疫应答都起始于抗原的加工和递呈。
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●9.2抗原递呈
抗原递呈的实质是抗原递呈细胞(APC)把抗原加工处理成短肽,并以抗原肽-MHC分子复合物的方式表达于APC细胞表面,以供Th细胞或Tc 细胞识别。抗原递呈细胞(APC)是一类能摄取和处理抗原,并把抗原信息递呈给淋巴细胞而使淋巴细胞活化的细胞。按照细胞表面的MHC分子,可把APC分为两类:带有MHCII类分子的细胞和带有MHCI类分子的细胞(靶细胞)。带有MHCII类分子的APC加工外源性抗原并以MHCII类分子递呈抗原肽信息给Th。带有MHC I类的APC加工内源性抗原并以MHCI类分子递呈抗原肽信息给Tc。 表达MHCII类分子的专业APC有树突状细胞、单核-巨噬细胞和B淋巴细胞等。非专业APC如皮肤中的纤维母细胞、脑组织中的小胶质细胞等,它们可诱导表达MHCII类分子或共刺激信号B7分子,大多在持续性的炎症反应中,短期发挥抗原递呈的功能。
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●9.3TD抗原诱导的体液免疫应答
胸腺依赖性抗原(TD-Ag)刺激B细胞活化时需要Th的辅助。Th细胞发挥辅助作用前,需要自身先活化。活化的Th既可由B细胞外的抗原递呈细胞刺激活化,也可与B细胞相互活化。无论是体液免疫还是细胞免疫,Th的活化是免疫应答的中心环节。 无论是体液免疫应答,还是细胞免疫应答,便于理解,将应答的过程人为分成三个阶段,依次为感应阶段、反应阶段和效应阶段。B细胞识别完整的抗原信息后(活化的第一信号),在活化Th提供的协同刺激信号(活化的第二信号)和细胞因子的作用下活化、增殖、分化为浆细胞,产生抗体,发挥体液免疫效应。在感应阶段,BCR与完整抗原结合后,由CD79分子将信号传导至细胞内,此即活化的第一信号。在反应阶段,B细胞作为抗原递呈细胞将抗原肽通过MHC II类分子递呈给Th细胞,Th细胞表达CD40L为B细胞活化提供第二信号。信号1和信号2作为活性信号使B细胞从G0期进入G1期,并开始表达各种细胞因子受体(CKR),CKR与相应细胞因子(CK,由活化Th细胞表达)结合,为B细胞的增殖和分化提供进行性信号。
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●9.4TI抗原诱导的体液免疫应答
我们已经知道,非胸腺依赖性抗原(Thymus Independent Antigen,TI-Ag)不需要Th辅助就可直接刺激B细胞活化。TI-Ag分为TI-1和TI-2两类,激活B细胞的机制不同。TI-1 抗原有细菌的脂多糖和多聚鞭毛素,TI-2抗原有肺炎球菌多糖和D-氨基酸聚合物等。TI-1抗原在高浓度时,活化B细胞与BCR无关,通过与B细胞上的有丝分裂原受体结合,活化大多数B细胞,是多克隆活化剂。TI-1抗原在低浓度时无多克隆激活作用,但可被BCR识别,使BCR聚集在B细胞的表面形成类似于帽子的结构而活化B细胞。TI-2抗原具有适当间隔的、高度重复的抗原决定簇,与BCR结合,和低浓度的TI-1抗原类似,使BCR交联帽化(capping),从而活化B细胞。细菌这些TI-Ag的存在,有什么意义呢?请同学们思考。
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●9.5初次应答与再次应答
初次免疫应答形成记忆性B细胞(Bm),所以当同种抗原物质再次进入机体时,免疫系统可迅速做出应答,短时间内便可产生大量的、高亲和力的、以IgG为主的抗体。TI-Ag由于不形成记忆细胞,因此再次应答是针对TD-Ag而言的。再次应答在医学实践中是人和动物疫苗接种和制备免疫血清的基本原理。
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第十章T细胞介导的细胞免疫应答
细胞免疫应答的核心细胞是T淋巴细胞,应答过程涉及到T细胞对抗原的识别(感应阶段),T细胞在双信号作用下的活化、活化后的T细胞通过所分泌的细胞因子促进T细胞的增殖和分化(反应阶段),最后是分化形成的各种效应T细胞发挥作用(效应阶段)。问题来了,TCR识别抗原的MHC限制性是怎么回事?T细胞与靶细胞接触形成的免疫突触有什么意义?T细胞在第一信号和第二信号作用下会发生哪些变化?CD4+和CD8+T细胞最终会分化形成哪些效应细胞?细胞免疫应答和体液免疫应答分别是由哪个亚群的Th细胞辅助的?Th1和Th2在调节巨噬细胞活性方面有何表现?Th17细胞是怎么样的一类细胞?Tc细胞是通过哪些途径杀死靶细胞的?Tc细胞杀死靶细胞后是否可以连续杀伤下一个靶细胞?如何辩证看待细胞免疫应答?NKT细胞有什么作用?为什么说γδT在消灭肿瘤细胞时特别骁勇善战?好了,问题这么多,让我们就随着霍乃蕊老师一起进入本章内容的学习吧!
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●10.1TCR对抗原的识别
细胞免疫应答感应阶段的核心内容是TCR对抗原的识别,这是T细胞活化的第一步,但是这种识别并不像BCR识别完整抗原信息那么简单,TCR对抗原的识别要求很高,条件苛刻,TCR不能识别游离的未经加工处理的抗原肽信息,只能识别由MHC分子递呈而来的抗原肽信息,并且具有MHC限制性。这种限制性,首先表现在不同的T细胞对MHC分子的种类有要求,二是T细胞只能识别机体自身的靶细胞或APC细胞递呈而来的抗原肽信息,而判断是否是自体细胞的依据就是看MHC分子是否和T细胞的一模一样,我们知道,MHC好比我们每个人的指纹图谱,具有个体特异性。
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●10.2T淋巴细胞的活化
通过对上一章B细胞介导的体液免疫应答的学习,我们已经知道Th在双信号刺激下活化,但是我们并不清楚Th细胞在接受第一信号(Signal 1)以及第二信号(signal 2)后细胞会发生哪些具体变化,即活化的具体过程。细胞毒性T淋巴细胞(CTL或Tc)的活化与Th的活化相似,不同的是抗原递呈细胞(APC)不同,递呈抗原肽的MHC分子不是MHCI类分子,而是MHCII类分子。Th细胞是如何辅助Tc细胞活化的?对作为抗原递呈细胞的靶细胞又是如何影响的?带着这些疑问,让我们一起进入本节内容的学习。
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●10.3T细胞的增殖与分化
在没有抗原刺激下,T(淋巴)细胞在胸腺内驯化成熟为CD4+和CD8+两类细胞;在外周免疫器官中,T细胞接受抗原刺激,在双信号作用下活化,活化的T细胞迅速进入细胞周期,通过有丝分裂而大量增殖,并分化成效应T细胞。促使T细胞增殖和分化的动力来自于细胞因子,这些细胞因子通过与T细胞表面的相应受体结合而发挥作用,其中最重要的细胞因子是来自旁分泌或自分泌的IL-2,IL-2可选择性促进经抗原活化的T细胞的增殖。 T细胞经迅速增殖后,对于CD4+T细胞,IL-12、IFN-γ等细胞因子促进Th0细胞向Th1细胞极化,IL-4等细胞因子则促进Th0细胞向Th2细胞极化。对于CD8+T细胞,当其识别的靶细胞是普通有核细胞的时候,CD8+T的增殖分化需要Th的辅助。当靶细胞是高表达协同刺激分子的病毒感染的树突状细胞时,无需Th的辅助,靶细胞就可直接刺激CD8+T细胞合成IL-2,促使CD8+T细胞增殖,并分化为细胞毒性T淋巴细胞(Tc)。一部分长寿的记忆T细胞(Tm)是由停留在活化过程中某个阶段的T细胞形成,另一部分Tm由活化后的T细胞分化形成,Tm在再次免疫应答中起重要作用。
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●10.4效应阶段
T细胞有CD4+和CD8+两大类群,分别发挥不同的免疫学效应。CD4+T细胞的典型代表是辅助性T细胞(Th),CD8+T细胞的典型代表是细胞毒性T淋巴细胞(CTL或Tc),在这一节,我们主要介绍Th和Tc的免疫学效应。Th的效应细胞有Th1、Th2和Th17三个亚群,通过分泌细胞因子来影响其他细胞的行为和功能。Th1细胞也被称为炎性T细胞,作用广泛,主要作用于巨噬细胞和Tc。Th1可促进单核细胞的产生、从血管内渗出、向感染部位聚集并增强其吞噬活性,并引发IV型超敏反应。Th2细胞对巨噬细胞活性的调节作用与Th1细胞正好相反,通过分泌细胞因子来直接抑制或通过抑制Th1的活性来抑制巨噬细胞的活化和活性。Th1还可促进Tc的增殖并增强其杀伤活性,所以说Th1辅助细胞免疫应答,而Th2细胞主要辅助体液免疫应答,促进B细胞增殖、分化和产生抗体,促进IgE抗体产生,激活肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞,参与超敏反应和抗寄生虫感染。Th17是一种新发现的能分泌白介素17(IL-17)的Th亚群。IL-17是一种具有强大招募中性粒细胞的前炎性细胞因子,与许多炎症反应和自身免疫性疾病的发生和发展有关。Tc通过五条途径来杀死靶细胞,引起靶细胞的裂解、凋亡和被吞噬,一方面杀死体内的胞内微生物感染细胞、肿瘤细胞等,另一方面引发迟发型超敏反应(DTH)、移植排斥反应、自身免疫病等,造成免疫损伤。
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●10.5NKT细胞对脂类抗原的免疫应答
NKT细胞的全称是自然杀伤T细胞,是1987年才被首次报道的一类独立的新型淋巴细胞,称为第四类淋巴细胞。NKT细胞表面同时表达T细胞和NK细胞的传统表面标志。NKT细胞识别的抗原是脂类抗原,通过分泌颗粒酶杀伤靶细胞,不仅是一种高效的免疫效应细胞,同时也是一种免疫抑制性调节细胞,在抗感染、抗肿瘤、克服移植排斥以及抑制自身免疫性疾病等方面发挥着至关重要的作用。
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●10.6γδT细胞介导的免疫应答
大多数约占95%的成熟T细胞是αβ T细胞,而γδ T细胞仅占5%。构成γδ T细胞TCR的两条肽链分别是γ链和δ链。Γδ T细胞主要存在于小肠黏膜上皮和表皮,外周血极少。αβ T细胞参与特异性免疫应答,只能识别经抗原递呈细胞加工处理后经由MHC分子递呈而来的抗原肽信息,且识别抗原具有MHC限制性。而γδ T细胞是先天免疫细胞,已经被预先编程来定位和破坏肿瘤细胞,可以识别脂类抗原等非肽抗原,并且对抗原直接识别,不需要MHC分子递呈,也无MHC限制性,使之成为一种用于癌症治疗的即用型细胞产品,使治疗更快、更经济。也使γδT细胞成为开发源于捐献者而非患者的“现成”的嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)的一个非常了不起的候选者。γδ T细胞可准确识别和靶向肿瘤细胞,作用时不会伤及正常细胞,也不会产生细胞因子风暴,所以γδ T细胞是一种更安全版本的CAR-T疗法。综上所述,γδT细胞虽然只占成熟T细胞的5%,在抗癌方面具有作用快速、敌我分明、安全性好、可异体作用等特点。
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●10.7协同刺激信号PD-1/PD-L1与疾病治疗(选学)
协同刺激信号是T细胞活化的第二信号,由APC细胞表面的协同刺激分子与T细胞上的相应受体结合而产生。协同刺激信号PD-1 /PDL-1 在肿瘤治疗中的作用备受关注,肿瘤细胞表面一旦出现PD-L1,就会与T细胞表面的PD-1分子结合,而使T细胞对肿瘤细胞无法识别。新型抗癌药物PD-1抑制剂如Nivolumab(Opdivo)[纳武单抗(尼鲁单抗)]与T细胞表面的PD-1结合,从而阻断PD-1与PDL-1的结合,从而恢复Tc细胞对肿瘤细胞的识别能力。
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第十一章免疫调节
免疫系统具有严格的调节机制,基因表达水平、细胞之间和分子之间,以及神经内分泌系统等构成了多层次、多环节的调节机制,各个层次和环节又存在交叉,所以要将免疫调节作为整体来理解学习。
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●11.1基本水平的免疫调节
机体对某种抗原物质是否产生免疫应答以及应答的强弱程度是受遗传基因控制的。那么哪些基因会调控免疫应答呢?主要有两类:一类是编码直接识别抗原分子的基因;另一类是编码调控免疫应答分子的基因。
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●11.2分子水平的免疫调节
免疫调节中分子水平的调节包括抗原、抗体和独特型网络的调节,本节主要从这三个方面来讲分子水平如何调节免疫应答。
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●11.3细胞水平的免疫调节
在免疫应答中APC、T、B、巨噬和NK细胞以及细胞因子都会对免疫应答产生调节作用,本节我们来学习下这些细胞是如何调节免疫应答的。
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●11.4神经内分泌系统与免疫调节
正常机体的免疫系统并非孤立存在,还受到神经系统和内分泌系统的调节,维持机体内各系统之间和环境之间的动态平衡。机体的免疫应答是一个有机的整体,基因、分子、细胞和神经内分泌系统都对它产生免疫调节作用,我们需要将它放在一个整体中学习理解。
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第十二章超敏反应
超敏反应是机体免疫应答表现异常、过高的反应。(1)I型超敏反应是由特异性IgE抗体介导产生的一种发生快消退亦快的速发型超敏反应;(2)II型超敏反应是由抗体与靶细胞表面相应抗原结合后,在补体、吞噬细胞和NK细胞参与作用下引起的病理性超敏反应;(3) III型超敏反应是免疫复合物沉积于局部或全身多处毛细血管基底膜后,激活补体,并在中性粒细胞、血小板、嗜碱性粒细胞等参与下,引起反应。(4)Ⅳ型超敏反应主要是由T细胞介导,引起以单个细胞浸润和组织损伤为主要特征的炎症反应。在生活中超敏反应疾病的发生机制十分复杂。临床所见往往为混合型;某一种变应原由于进入机体的方式不同,可诱导机体出现不同型的超敏反应;同一种疾病也可由不同型的超敏反应引起。
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●12.1I型超敏反应
这一节我们要学习什么是超敏反应,参与I型超敏反应的变应原、抗体、细胞及生物活性物质有哪些?发生机制是什么?生活中我们见过哪些I型超敏反应?遇到了要如何避免发生它。
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●12.2II型超敏反应
生活中我们知道血型输入不符会发生溶血反应危及生命,那么为什么会发生溶血呢?这就是今天要学习的II型超敏反应,II型超敏反应的参与成分、损伤机制及常见疾病是什么呢?需要跟着我一步一步来学习。
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●12.3Ⅲ型超敏反应
III型超敏反应又称为免疫复合物型超敏反应,它的发生需要一定的条件,比如抗原的持续刺激,抗原抗体的比例和免疫复合物的分子量,还需要有组织学结构与血流动力学的外在因素,具备了这些条件免疫复合物就会发生沉积,激活补体,并在中性粒细胞、血小板、嗜碱性粒细胞等参与下,引起局部或全身免疫复合物病。
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●12.4Ⅳ型超敏反应
Ⅳ型超敏反应又称为迟发型超敏反应,它是由T细胞介导的免疫应答,在整个发生过程中没有抗体和补体参与。Ⅳ型超敏反应发生迟缓,临床常见的疾病有接触性皮炎和移植排斥反应。那么它是如何发生的?我们一同来学习下。
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第十三章免疫学检测技术
免疫学检测技术是利用抗原抗体特异性结合的特性而形成的系列技术,其目的是用已知抗原(抗体)来检测抗体(或抗原),或者利用抗原抗体特异性结合的可逆性来实现抗原或抗体的分离纯化或富集。包括经典免疫分析技术(基本类型)和现代免疫分析技术。经典免疫分析技术包括凝集反应、沉淀反应、补体结合反应和中和反应。经典免疫分析技术的优点是操作简单、对实验环境要求低、可肉眼观察、费用也低。缺点是灵敏度低、样品和试剂用量大、不能用于早期诊断、分析通量低。现代免疫分析技术的目的就是为了克服经典免疫分析技术的缺点,充分利用现代物理、化学、材料、分子生物学等领域产生的新技术、新方法及新材料,来提高检测的灵敏度、节省材料、提高效率、降低成本、实现高通量准确检测。现代免疫分析技术中的标记免疫分析技术大大提高了检测的灵敏度,可对样品进行定性、定量和定位分析,具有高度特异性和灵敏性、并且方法标准化,甚至可以实现自动化、所用试剂是商品化的。标记免疫分析技术中的标记物通常有三大类:蛋白质类包括酶、铁蛋白、葡萄球菌A蛋白、荧光蛋白等;化学试剂类包括荧光试剂(异硫氰酸荧光素、罗丹明等)、化学发光试剂(鲁米诺、三联吡啶钌、呀啶酯)和化学元素(镧系稀土元素、放射性同位素)。第三大类标记物是纳米材料,包括量子点、胶体金和石墨烯等。根据标记物不同,标记免疫分析技术分为免疫酶技术、免疫荧光技术、放射免疫测定技术等。也有一些现代免疫分析技术是非标记技术,最常见的有表面等离体共振技术和石英晶体微天平技术,时间关系,本章将不做讲解。 未来的免疫学分析技术将向微量化、自动化、智能化、规模化、标准化、商品化方向发展,将大大促进免疫学分析技术的普及和应用。
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●13.1概述
免疫分析法是基于抗原抗体结合的特异性和可逆性原理,将抗体或抗原作为一种生物化学检测器对化合物、酶或蛋白质等抗原物质或抗体进行定性、定量或定位分析的系列技术。免疫分析法具有特异性强、灵敏度高、快速简便、可定位分析、分析容量大、检测成本低等特点,因而使其广泛应用于食品科学、医学、生物学等领域。既然免疫分析法是建立在抗原抗体反应基础上的,所以很有必要了解抗原抗体反应的一般规律。让我们一起进入本节内容学习,了解什么是免疫学分析技术、免疫学分析技术的特点和应用领域,及抗原抗体反应的一般规律。
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●13.2抗原抗体反应的基本类型
根据抗原的性质,抗原抗体反应分为凝集反应(抗原为颗粒性抗原)、沉淀反应(抗原为可溶性抗原)和中和反应(抗原为病毒、毒素、酶、抗体等生物活性物质),如果有补体参与即补体介导的反应(或补体结合反应)。凝集反应和沉淀反应属凝聚性反应,最终形成肉眼可见的絮状物或白色沉淀。可溶性抗原能否发生凝集反应呢?不改变可溶性抗原的物理状态,把抗体吸附在固体颗粒表面,能否发生凝集反应呢?协同凝集试验巧妙地利用了葡萄球菌A蛋白(SPA)的什么特性?沉淀反应只能在液相中发生吗?由于含量过低、比例不适或时间较短等原因,抗原抗体的确结合了,但没有形成肉眼可见的白色沉淀,如何进行定量分析呢?在琼脂凝胶中抗原抗体反应形成沉淀线所需的时间较长,怎么样改进能加快速度呢,定量分析可以吗?中和反应可抑制相应抗原的生物学活性,包括生物毒素中和、酶活力的中和、病毒感染力的中和等。抗体捕获抗原后可以固定补体,但是这一结果肉眼观察不到,免疫学家怎么化无形为有形,让其显真身的呢?这些问题都非常有趣,让我们一起进入本节内容的学习吧!
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●13.3标记抗体技术
抗原抗体含量低时形成的免疫复合物肉眼观察不到,然而有些物质即使在超微量时也能通过特殊的方法将其检测出来,如果用这些物质标记抗体分子,就可以通过检测标记抗体来显示免疫复合物的存在。这种把抗原抗体结合的特异性和标记分子的敏感性相结合而建立的技术,称为标记抗体技术。其特异性和敏感性远远超过常规(经典)免疫分析方法而被广泛应用。 高敏感性的标记分子有酶分子、放射性同位素、荧光素、胶体金、SPA、生物素等,相应的标记抗体技术分别为酶联免疫技术、放射免疫技术、免疫荧光技术、免疫胶体金技术、亲和标记免疫分析技术等。 14.3.1 酶联免疫分析法
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●13.4侧流免疫层析分析法
免疫层析技术是建立在层析技术与抗原抗体特异性反应基础上的新型免疫分析技术,分为侧流免疫层析和免疫亲和柱层析,侧流免疫层析主要用于检测分析,免疫亲和柱层析主要用于分离分析,且无需使用标记物。我们平常所提的免疫层析多指在试纸条上进行的侧流免疫层析。侧流免疫层析技术(Lateral Flow Immunoassay,LFIA)是一种将免疫技术、色谱层析技术与免疫标记技术相结合的固相膜免疫分析方法,简言之,是一种基于膜的即时免疫分析技术,主要用于致病菌,激素,药物、毒素和代谢物等的检测。侧流免疫层析以条状纤维层析材料为固相,借助毛细管作用使样品在层析材料上移动,样品中的待测靶物质与层析材料上一定区域内的标记抗体结合,通过显色反应或直接使用着色标记物等短时间获得直观的测试结果,或者利用生物免疫层析分析仪进行定量分析。
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●13.5免疫亲和柱层析技术
免疫亲和柱层析(immunoaffinity column chromatography)技术主要用于目标蛋白的选择性分离或纯化,从而实现检测和定量分析。不同于样品在试纸条上是侧向水平迁移,免疫亲和柱层析时样品是纵向垂直迁移。操作时先将目标蛋白的特异性抗体吸附于层析柱的填充介质表面,用BSA封闭多余的吸附位点,将含有目标蛋白的混合物过柱上样,杂蛋白和其他杂物在洗涤过程中被洗涤液带走,而目标蛋白则与介质上的特异性抗体亲和结合,随后被洗脱液洗脱下来。免疫亲和柱层析常用于微生物毒素的检出。
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●13.6免疫检测新技术
免疫技术与分子生物学技术、化学分离技术、芯片技术、材料工程技术、电化学技术等组合产生了许多更为精巧、特异、灵敏的新的检测方法,在这一节内容,我们将介绍这些新技术及其检测原理。