水产微生物学与免疫学免疫学基础.pptx

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1、会计学1水产微生物学与免疫学免疫学基础水产微生物学与免疫学免疫学基础第五章第五章免疫学基础免疫学基础第一节第一节绪论绪论第二节第二节抗原抗原第三节第三节免疫系统免疫系统第四节第四节抗体抗体第五节第五节免疫应答免疫应答第六节第六节免疫学应用免疫学应用第2页/共120页第一节第一节 绪论绪论一一 基本概念基本概念二二 免疫基本特性免疫基本特性三三 免疫基本功能免疫基本功能四四 免疫学发展简史免疫学发展简史五五 免疫学应用免疫学应用第3页/共120页一、基本概念一、基本概念1 1免疫（免疫（immunityimmunity）免疫免疫最早的概念可能来自18世纪中国医书免疫类方，其意义是预防疾病或免除瘟

2、疫预防疾病或免除瘟疫。在古代西方医学上的免疫(immunity)一词，源于拉丁文“immunitas”，原系法律概念，意指免除奴役或免除捐税，后用到医学上意为免除感染免除感染。现代免疫学认为：免疫免疫是指生物机体在识别异己过程中，识别自我和排除异己，以维持机体内环境平衡和稳定的保护性生理反应。第4页/共120页2 2免疫学（免疫学（immunologyimmunology）免疫学是研究免疫学是研究生物体生物体(动物、植物及微生物等动物、植物及微生物等)抗原性物质抗原性物质、机体免疫系统机体免疫系统(immune system)(immune system)、免疫应答免疫应答(immune re

3、sponse)(immune response)规律与产物规律与产物、免疫调节免疫调节(immunoregulation)(immunoregulation)及及各种免疫现象各种免疫现象的一门科学。的一门科学。现代免疫学不仅成为了一门独立的、富有生命力的学科，而且渗透到医学科学的各个领域，并与许多学科交织在一起，发展成为免疫生物学免疫生物学、免疫生物化学免疫生物化学、免疫生理学免疫生理学、免疫病理学免疫病理学、免疫药理学免疫药理学、分子免疫学分子免疫学及临床免疫学临床免疫学等。第5页/共120页二、免疫基本特性二、免疫基本特性 1 1识识别别异异己己(recognition(recogniti

4、on of of self self and and nonself)nonself)：识别异己是动物机体产生免疫应答的基础。动物机体内含有很多免疫器官或免疫组织，其免疫细胞上的抗原受体（antigenic receptor）能识别自身与非自身的大分子物质。2 2特特异异性性(specificity)(specificity)：指动物机体对某种抗原性物质产生的免疫应答具有高度的特异性，如嗜水气单胞菌疫苗刺激鱼类产生的免疫保护，只对嗜水气单胞菌有抵抗力，而对其他病原的侵袭则无抵抗力。3 3免免疫疫记记忆忆(immunologic(immunologic memory)memory)：指动物的免疫

5、具有记忆功能，也就是指动物机体对初次刺激的抗原性物质具有长久的记忆能力，若当同样抗原性物质再次刺激动物机体时，机体能迅速产生比初次更强的免疫应答反应。第6页/共120页三、免疫基本功能三、免疫基本功能 1 1免疫防御（免疫防御（immunologic defenceimmunologic defence）：是指动物机体抵御病原微生物的感染和侵袭的功能。当动物的免疫功能正常时，动物机体就能对由呼吸道、消化道、皮肤及粘膜等途径侵犯动物体内的各种病原微生物产生较强的抵抗力。2 2自身稳定（自身稳定（immunologic homeostasisimmunologic homeostasis）：是动物

6、机体对在新陈代谢过程中产生的衰老细胞和受损细胞清除体外，从而维持机体的生理平衡的功能。3 3免疫监视（免疫监视（immunologic surveillanceimmunologic surveillance）：是指动物机体识别和清除在各种因素诱导产生的突变细胞，以维持机体内细胞均一性的功能。第7页/共120页 动物机体免疫的功能功 能功能正常功能异常反应性正常反应性正常反应性过高反应性过高反应性过低反应性过低免疫防御免疫防御自身稳定自身稳定免疫监视免疫监视消灭病原物，中和毒素清除体内衰老和受损细胞识别和清除体内突变细胞变态反应自身免疫性疾病免疫缺陷症肿瘤或癌症变态反应性接触性皮炎变态反应性接

7、触性皮炎 恶性肿瘤恶性肿瘤(胃癌胃癌)第8页/共120页四、免疫学发展简史四、免疫学发展简史1原始免疫学时期原始免疫学时期 也称为经验免疫学时期（11世纪到18世纪末），这是人类在长期实践和与疾病作斗争的过程中，积累出来的大量的朴素的免疫学知识。如约11世纪宋真宗时代，我国创立了天花患者干燥痂皮制成粉末吹鼻预防天花的种痘法。18世纪末（1798年）英国医生Edwaed Jenner受到挤奶工人大多不感染天花的启示，创立了应用牛痘脓疮制备疫苗(Vaccine)接种预防天花的接种方法即种痘法(Vaccination)，至此才正式宣告“免疫学”的诞生。第9页/共120页第10页/共120页2 2传统

8、免疫学时期传统免疫学时期 也称为实验免疫学时期（18世纪末到20世纪初），这主要是由于微生物的病原学研究取得了重大突破，推动免疫学在免疫机制的实验研究上也取得了大量的研究进展。如Pasteur成功研制了鸡霍乱、炭疽和狂犬病弱毒疫苗。Metchinikoff发现吞噬细胞的吞噬作用而提出了“细胞免疫学说”；Ehrlich等发现抗毒素及抗体的抗菌作用，提出了“体液免疫学说”。这两个学派长期争论不休，直到20世纪初（1903年），Wright观察到免疫血清能显著地增强白细胞的吞噬作用，并将这种物质称为调理素，从而将细胞免疫与体液免疫有机地联系在一起，使免疫学的发展有了个质的飞跃。第11页/共120页3

9、 3现代免疫学时期现代免疫学时期 自20世纪初以来，免疫学取得了巨大成就，主要表现在：A A在免疫生物学方面在免疫生物学方面 提出了克隆选择学说，合理地解释了免疫特异性、免疫记忆、免疫识别和免疫耐受等核心问题。阐明了免疫器官、免疫细胞及免疫分子等在免疫应答中的国内和地位。明确了免疫系统的调控机制，如免疫分子的调节作用；免疫细胞间调节；神经与内分泌的调节等。B B在免疫血清学方面在免疫血清学方面 建立了很多血清学技术，如凝集试验、补体结合试验、琼脂扩散试验、免疫荧光技术、免疫酶标技术、免疫放射技术等。第12页/共120页C C在免疫化学方面在免疫化学方面 利用DNA重组技术，研制了多种基因工程疫

10、苗；利用蛋白质技术研究了人工合成肽疫苗。D D在免疫遗传学方面在免疫遗传学方面 明确免疫应答是受到遗传基因的控制，一是主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex,MHC）基因，它编码的I类和II类分子，与淋巴细胞对抗原的识别、抗原提呈过程、免疫细胞间相互作用、细胞毒性作用等有重要关系。二是免疫球蛋白的可变区基因，它决定抗体分子的特异性和多样性。另外，在肿瘤免疫、免疫病理、移植免疫、生殖免疫等也有了很大进展。第13页/共120页冠状病毒模型冠状病毒模型冠状病毒体所携带的抗原第14页/共120页天花病毒天花病毒天花病毒天花病毒 (Pox virus)(P

11、ox virus)每个喷嚏可产生100万个泡沫微粒天花发病过程天花发病过程7天天3天天5天天第15页/共120页第16页/共120页五、免疫学应用五、免疫学应用1 1免疫学诊断免疫学诊断 主要指利用抗原抗体特异性结合的血清学技术对疾病的诊断。2 2免疫预防免疫预防 主要指利用疫苗对疫病的预防和控制。3 3免疫治疗免疫治疗 主要指利用抗血清对疫病的治疗，特别是对一些毒素性疾病的治疗。第17页/共120页第一节复习思考题第一节复习思考题1.免疫和免疫学的概念。2.免疫的基本特性。3.免疫的基本功能。4.现代免疫学的特点。第18页/共120页第二节第二节 抗原（抗原（antigenantigen）一

12、一 抗原概念抗原概念二二 构成抗原条件构成抗原条件三三 抗原特异性抗原特异性四四 抗原分类抗原分类五五 医学上重要抗原医学上重要抗原六六 免疫佐剂免疫佐剂第19页/共120页一、一、抗原概念抗原概念1 1抗原（抗原（antigenantigen）凡是能刺激动物机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之特异性结合的物质。2 2抗原性（抗原性（antigenicityantigenicity）包括免疫原性和反应原性两个方面含义。免疫原性免疫原性(immunogenicity)immunogenicity)：指抗原能刺激动物机体产生抗体和致敏淋巴细胞的特性。反应原性反应原性(reactiongenicity

13、)reactiongenicity)：指抗原与相应抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合特性。第20页/共120页3 3完全抗原和半抗原完全抗原和半抗原 完全抗原完全抗原(complete antigen)complete antigen)：指具有免疫原性和反应原性两种特性的物质。半抗原半抗原(incomplete antigen or hapten)incomplete antigen or hapten)：指指具有反应原性而缺乏免疫原性的物质。4 4免疫原免疫原(immunogen)immunogen)指完全抗原，既能刺激机体产生免疫应答的物质。第21页/共120页二、构成抗原的条件二、构成抗原

14、的条件 构成抗原的物质需具备三个条件，即异物性、一定理化性状和完整性异物性、一定理化性状和完整性。1 1异物性异物性(foreigness)foreigness)又称为异质性或异源性，包括以下几种情况：异种物质：异种物质：不同种之间 同种异体物质：同种异体物质：同种不同个体之间 自自身身抗抗原原：自身组织成分通常无抗原性，但在以下几种情况下，可成为抗原物质。第22页/共120页自身成分成为抗原的情况：自身成分成为抗原的情况：(1)隐蔽成分如眼晶体蛋白、甲状腺蛋白、脑组织及精子蛋白等，因各种因素如外伤、感染等而进入血液循环系统，可引起免疫反应。(2)机体免疫系统识别功能紊乱，将自身物质视为异物，

15、发生自身免疫病。(3)自身成分在烧伤、电离辐射、药物或感染等因素作用下，其结构发生改变而成为抗原物质。第23页/共120页2 2、一定理化性状、一定理化性状 抗原均为有机物，但有机物并非都是抗原。有机物成为抗原，必须具备几个理化性状，包括大分子胶体、一定化学组成和结构、分子构象和易接近性和一定物理性状大分子胶体、一定化学组成和结构、分子构象和易接近性和一定物理性状。(1)(1)大分子胶体大分子胶体 完全抗原的分子量一般在10kD以上；分子量在5kD以下，一般无抗原性；分子量为510kD的物质，一般为弱抗原。(2)(2)一定的化学组成和结构一定的化学组成和结构 含支链氨基酸的蛋白质，其抗原性较弱

16、，如明胶（10kD以上）等；含芳香族氨基酸的蛋白质，其抗原性较强，如细菌荚膜多糖等。第24页/共120页 (3)(3)良好的分子构象和易接近性良好的分子构象和易接近性 分子构象分子构象(conformation)(conformation)：指抗原分子一些特殊化学基团的三维结构。易接近性易接近性(accessibility):accessibility):指抗原分子化学基团与淋巴细胞表面相应抗原受体相互接触的难易程度。(4)(4)一定的物理性状一定的物理性状 聚合体较单体的抗原性强；颗粒性物质较可溶性物质的抗原性强；在动物机体滞留时间长短，也能影响抗原引起的免疫应答。第25页/共120页3 3

17、完整性完整性 具备上述性状的物质，须经非消化道途径进入机体(包括注射、吸入、混入伤口等)并接触免疫细胞，才能成为良好抗原。另外，还应注意：抗原物质的免疫原性，一方面取决于抗抗原原本本身身的的特特性性，另一方面也取决于机机体体的的遗遗传传特特性性（动物机体的免疫应答能力）。第26页/共120页三、抗原特异性三、抗原特异性 特异性（specificity），指物质之间的相互吻合性或针对性。抗原的特异性表现在两个方面，即免疫原性的特异性和反应原性的特异性。特异性是免疫应答中最重要的特点，是免疫学诊断和防治的理论依据。第27页/共120页1 1抗原特异性的物质基础抗原特异性的物质基础抗原决定簇抗原决定

18、簇 抗原决定簇（抗原决定簇（antigenic determinant,ADantigenic determinant,AD），），又称为表位（表位（epitopeepitope），），是存在与抗原表面的特殊化学基团，是免疫细胞识别的靶结构，也是免疫反应具有特异性的物质基础。抗原决定簇的大小相当于相应抗体的抗原结合部位。一般蛋白质的抗原决定簇由56个氨基酸残基组成。抗原的特异性是由这些氨基酸残基所决定。一个抗原分子可具有一种或几种不同的抗原决定簇，每种决定簇只有一种抗原特异性。第28页/共120页2 2抗原抗体反应的特异性抗原抗体反应的特异性 主要表现：抗原抗体反应具有高度特异性；特异性是由抗

19、原决定簇所决定；抗原决定簇的空间位置对抗原特异性十分重要：抗原决 定簇相同，其位置不同，其特异性也不同；抗原结构旋光度与其特异性有关。第29页/共120页3 3交叉反应（交叉反应（cross reactioncross reaction）是指抗原（抗体）出与其相应抗体（抗原）发生特异性反应外，有时还能与其他抗体（抗原）发生反应。这是由于它们之间含有共同抗原（共同抗原（commom antigencommom antigen）。）。第30页/共120页四、抗原分类四、抗原分类1根据抗原的性能可分 完全抗原 半抗原 异种抗原2根据抗原的亲缘关系可分 同种异体抗原 自身抗原3根据抗原来源可分 外源性

20、抗原 内源性抗原同种异体手移植同种异体手移植 第31页/共120页4根据抗原在免疫应答中是否需要根据抗原在免疫应答中是否需要T T细胞辅助，可分为细胞辅助，可分为 胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原(thymusdependentantigen,TDAg)：指其在巨噬细胞和T细胞参与下才能激活B细胞产生抗体，如血细胞、血 清蛋白、细菌等。非胸腺依赖性抗原非胸腺依赖性抗原(thymusindependentantigen,TIAg)：指其刺激机体B细胞产生不需要T细胞辅助。如细菌脂多糖、荚膜多糖等。第32页/共120页五、医学上重要抗原五、医学上重要抗原1 1微生物及其代谢产物微生物及其代谢产物 如细

21、菌、病毒等，还有其代谢产物如外毒素(类毒素)。2 2动物免疫血清动物免疫血清 免疫血清，对本种动物具有治疗疾病的作用；对另一种动物，则是异种蛋白，具有抗原性。3 3同种异体抗原同种异体抗原 在同种动物的不同个体之间，由于遗传基因的不同，组织器官中存在着不同的抗原成分，即同种异体抗原。4 4自身抗原自身抗原 第33页/共120页5 5异嗜性抗原（异嗜性抗原（heterophil antigenheterophil antigen）指一类与种属特异性无关的、存在于人、动物、植物及微生物中的共同抗原。这是引起自身免疫性疾病的原因之一。如A族溶血性链球菌与肾小球基底膜和心肌组织存在异嗜性抗原；大肠杆菌

22、O14型脂多糖与人结肠粘膜具有异嗜性抗原。第34页/共120页六、免疫佐剂六、免疫佐剂1 1概念概念 免疫佐剂免疫佐剂(immunoadjuvant)，简称佐剂简称佐剂(adjuvant)，是指先于抗原或与抗原一起注入动物机体，可增强机体对抗原的特异性免疫应答或改变免疫应答类型的一类物质。2 2佐剂的种类佐剂的种类 一般可分为：无机佐剂，如氢氧化铝、明矾等；有机佐剂，如卡介苗、内毒素等；合成佐剂，如双链多聚核苷酸、胞苷酸等；油佐剂，如弗氏佐剂、植物油、矿物油等。第35页/共120页3 3佐剂的生物学作用佐剂的生物学作用 增强抗原的免疫原性；提高初次应答和再次应答的抗体滴度；改变抗体类型，由产生

23、IgM转变为产生IgG；引起或增强迟发型超敏反应。4 4佐剂的作用机制佐剂的作用机制 改变抗原物理性状，利于抗原缓慢释放，延长滞留时间；利于抗原被巨噬细胞吞噬，促进抗原提呈；刺激淋巴细胞增殖和分化，增强和扩大免疫应答能力。第36页/共120页5 5超抗原超抗原(supperantigen,SAg)supperantigen,SAg)指某些物质在极少浓度(110ng/mL)情况下就能诱发动物机体产生最大的免疫应答效应。如金黄色葡萄球菌AE肠毒素、A族链球菌M蛋白等。第37页/共120页 1.1.1.1.抗原的概念与分类抗原的概念与分类抗原的概念与分类抗原的概念与分类 2.2.2.2.构成抗原的条

24、件构成抗原的条件构成抗原的条件构成抗原的条件 3.3.3.3.抗原特异性及其物质基础抗原特异性及其物质基础抗原特异性及其物质基础抗原特异性及其物质基础 4.4.4.4.佐剂概念、分类及作用机制佐剂概念、分类及作用机制佐剂概念、分类及作用机制佐剂概念、分类及作用机制 5.5.5.5.异嗜性抗原与超抗原的概念异嗜性抗原与超抗原的概念异嗜性抗原与超抗原的概念异嗜性抗原与超抗原的概念 第二节复习思考题第二节复习思考题第38页/共120页第三节第三节免疫系统免疫系统(Immune system)指机体内参与对抗原的免疫应答，执行免疫功能的一系列器官、细胞和分子。一一、免疫器官、免疫器官二二、免疫细胞、免

25、疫细胞三三、免疫分子、免疫分子四四、非特异性免疫因、非特异性免疫因素素第39页/共120页第40页/共120页一、免疫器官一、免疫器官 中枢免疫器官(免疫细胞产生与成熟场所)骨髓(bonemarrow)胸腺(thymus)禽法氏囊(bursa)外周免疫器官(免疫细胞分布及应答场所)脾脏(spleen)淋巴结(lymphnode)淋巴样组织(lymphoidtissue)免疫器官第41页/共120页鱼类免疫器官鱼类免疫器官 主要包括提供T细胞分化环境的胸腺以及次级淋巴组织即肾脏和脾脏。1、胸腺：起源于胚胎发育的咽上皮，但同其他四肢脊椎动物不同，大多数鱼类的胸腺保留了和咽的联系，由淋巴细胞和淋巴母

26、细胞组成，在淋巴组织的起源中是最先获得成熟淋巴细胞的器官。鱼类的胸腺在免疫能力的个体发育中具有特别重要的作用；但随着年龄的增长，其胸腺会退化。第42页/共120页2 2、肾脏：、肾脏：成鱼重要的淋巴组织，分为头肾(Pronephros)和中肾(Mesonephros)。成鱼的头肾已失去排泄的功能，却保留了造血和内分泌的功能。受抗原刺激，头肾和中肾细胞会出现增生。利用溶血空斑和免疫酶技术已证实头肾和中肾都存在抗体产生细胞，表明肾脏是硬骨鱼类重要的抗体产生器官。第43页/共120页3 3、脾脏：、脾脏：在某些鱼类，特别是在软骨鱼类可分为红区(Redpulp)、白区(Whitepulp)即淋巴区(L

27、ymphoidarea)。然而，硬骨鱼类的脾脏无此分化，是淋巴系统组织发生中最后一个发生的器官。象肾脏一样，脾脏在造血和免疫反应方面都起着重要的作用。此外、肾脏和脾脏都有色素含有细胞(Pigment-containingcells)，即黑色素吞噬细胞(Melano-macrophages)。第44页/共120页4 4、其他淋巴组织、其他淋巴组织 鱼类还有分散的淋巴细胞生发中心，它们存在于粘液组织，如皮肤、肠道和鳃，但不具备完整的淋巴结构。这些分散的淋巴组织在免疫原的摄取方面有着重要的作用，因而在养殖鱼类的免疫保护方面有着重要的意义，成为研究的焦点。病毒侵染人体淋巴组织病毒侵染人体淋巴组织 第4

28、5页/共120页二、免疫细二、免疫细胞胞 凡参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞，统称为免疫细胞免疫细胞。免免疫疫细细胞胞免疫活性细胞免疫活性细胞免疫辅助细胞免疫辅助细胞T淋巴细胞淋巴细胞B淋巴细胞淋巴细胞抗原提呈细胞抗原提呈细胞单核吞噬细胞单核吞噬细胞树突状细树突状细胞胞B淋巴细胞淋巴细胞NK细胞细胞K细细胞胞粒细胞粒细胞肥大细肥大细胞胞(一一)畜禽免疫细胞畜禽免疫细胞第46页/共120页NK细胞细胞中性粒细胞嗜酸性粒细胞第47页/共120页单核巨噬细胞 单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）。透射电镜显示其高尔基体发达、线粒体丰富、胞浆颗粒明显(中）。扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面

29、（右）。第48页/共120页肥大细胞和嗜碱粒细胞肥大细胞和嗜碱粒细胞第49页/共120页1、T淋巴细胞和B淋巴细胞T淋巴细胞和B淋巴细胞是两种淋巴细胞亚群。T淋巴细胞具有直接杀伤细胞的作用以及通过分泌细胞因子调节免疫反应的作用。B淋巴细胞分泌抗体且在细胞表面有抗体受体存在。发现鱼类具有这两种淋巴细胞的功能已有多年，但近几年才利用抗IgM单克隆抗体明确地证明硬骨鱼类有独立的淋巴细胞种群，即相对于哺乳动物的T和B淋巴细胞。Graham及Clem等利用单克隆抗体可以区分细胞表面抗体受体阳性或阴性的B淋巴细胞及其生物活性。(二二)鱼类免疫细胞鱼类免疫细胞T淋巴细胞淋巴细胞(紫色紫色)B淋巴细胞淋巴细胞

30、第50页/共120页2、非特异性的细胞毒性细胞非特异性的细胞毒性细胞是一类与哺乳动物的自然杀伤细胞相等的免疫细胞。这类细胞在细胞与细胞接触之后，通过坏死或主动死亡可以溶解靶细胞。在肾脏和腹腔中的这类细胞最多，血中较少。鱼类的这类细胞与哺乳动物的自然杀伤细胞相比，小且无颗粒，它的靶细胞包括肿瘤细胞系、寄生原生动物等。第51页/共120页3、吞噬细胞、吞噬细胞吞噬细胞在免疫应答中起着重要的作用。吞噬细胞受病原或宿主产生的趋化因子的作用而接近抗原。宿主产生的化学引诱因子包括补体成分和二十碳酸如三烯酸和脂素。鱼类的粒细胞、巨噬细胞和单核细胞都具有吞噬功能。依据染色特征，鱼类的粒细胞可分为嗜碱性、嗜酸性

31、和中性粒细胞。但并不是所有的鱼类都具有这三种粒细胞，如鲑鳟鱼类循环系统中只有中性细胞，但有的鲑鳟类组织中的一种可被曙红染色的粒细胞被称作嗜酸性颗粒细胞，是一种与哺乳动物肥大细胞相似的免疫细胞。在炎症反应中，通常表现为双相反应，即粒细胞先于巨噬细胞接近病原。第52页/共120页三、免疫分三、免疫分子子 指机体内参与调节免疫应答的各种蛋白分子。(一一)畜禽免疫分子畜禽免疫分子免免疫疫细细胞胞膜膜上上分分子子体液中免疫分子体液中免疫分子 免疫球蛋白免疫球蛋白 补体系统补体系统 细胞因子细胞因子TCRBCR(如SmIgM)白细胞分化抗原MHC分子机体各种细胞分化不同群时在成熟不同阶段、活化不同时期时出

32、现于膜上的蛋白质分子不同，以cluster of differtiation,CD命名，例如成熟T细胞都有CD2、CD3，分化成TH则有CD4，Tc有CD8等，CD分子在细胞发挥功能时起作用第53页/共120页其其中中补补体体系系统统（complement）是由存在于人和脊椎动物血清及组织液中的一组经活化后具有酶样活性的蛋白质，以及其调节蛋白和相关膜蛋白(受体)共同组成。补体包含：补体包含：（1）固有成分：C1(C1q，C1r，C1s)C9、B、D、P因子、MBL、丝氨酸蛋白酶。（2）调节分子：可溶性调节因子。膜结合性调节分子。（3）受体成分：C1qR,CR1,CR2,CR3,C3aR,C5a

33、R等。第54页/共120页(二二)鱼类免疫分子鱼类免疫分子 存在于鱼类血液或粘液中的具有非特异性抵抗作用的分子包括溶菌酶、抗蛋白酶（如-巨球蛋白)、转移因子、补休、C-反应性蛋白、几丁质酶和型干扰素等。这些物质可以直接分解细菌(如溶菌酶、补体)或真菌(如几丁质酶)，或抑制细菌(如转移因子)或病毒(如干扰素)的复制，或作为调理素增加吞噬细胞的吞噬量(C-反应性蛋白、补休)，乃至中和细菌(如-巨球蛋白)。具有非特异性抵抗作用的分子具有特异性抵抗作用的分子：抗体溶菌酶溶菌酶第55页/共120页四、鱼类非特异性免疫因素四、鱼类非特异性免疫因素（一）鱼类皮肤保护性屏障（一）鱼类皮肤保护性屏障粘液和表皮粘

34、液和表皮是鱼类防御第一线，这些屏障的保护作用是极为有效的。有表皮粘液细胞产生的粘液、碎屑易与微生物粘结在一起而将微生物清除。鳞片、表皮和真皮对于物理性侵袭，也起着象保护盾一样的作用，以阻止暴露创伤和防止可能导致的感染。(1)粘液粘液：粘液粘液是鱼最外的防御线，含有能抑制寄生物在外表区生长和寄生的一些因子。虽对粘液的抗病原体活性机理的研究不多，但对表皮粘液细胞产物的重要性是普遍承认。第56页/共120页从鱼类粘液与其他高等动物分泌物的比较研究，获得了相类似之处。人的眼泪、鼻分泌物和唾液已知含有溶菌酶和能破坏许多细菌细胞壁中粘肽层粘肽层(mucopeptidelayer)(即肽聚糖层)的一些酶。这

35、些因子也可能存在于鱼的粘液中。粘液的不断脱落和补充，可能对阻止细菌的增殖有了稳定的基础，从而给予鱼体以一定的保护作用。鱼粘液中自动非特异性防御机制的另一些可能性，包括存在的蛋白水解酶（proteolyticenzyme)和对病原体生长不利的pH值。第57页/共120页（2）鳞：）鳞：鱼类鳞片的基部下达真皮结缔组织并伸出于皮肤表面外。有些鱼的鳞片穿透粘液层，而另一些鱼类的鳞片，仍保持着为表皮和真皮所覆盖。表面的擦伤，有时鳞片脱落，都能使鱼体留下易受病原体侵袭的创伤。在这些情况下，无例外地出现炎症和表面感染。在池塘孵化场，已证明一个伤口是多么易受侵袭性病原体的攻击。第58页/共120页（3）真皮：

36、）真皮：真皮位于基底膜下，是皮肤的另一保护屏障，这层的皮肤是由散布着黑色素细胞（melanocyte）即黑色素细胞的纤维结缔组织所组成。有血管的真皮组织，散布着毛细血管，这些对体液防御系统是有用的。真皮或经由骨膜固定于骨，或与肌肉组织相连。第59页/共120页（4）表皮：）表皮：皮肤横切片的显微观察，显示表皮层位于粘液层下。外层是由扁平的鳞状上皮细胞鳞状上皮细胞所组成；第二层由纺锤形细胞纺锤形细胞组成；这两层都散布着球形的粘液分泌细胞粘液分泌细胞。第三层细胞较圆，而第四层是由基底膜上伸长的柱形细胞柱形细胞所组成。贯穿整个表皮，有时见有游走的嗜中性白细胞嗜中性白细胞。鱼的表皮区别于哺乳动物的一个

37、特点是，鱼表皮通常是在较下层中可见到有丝分裂有丝分裂。这是因为哺乳动物需要坚硬的皮肤层，以防止脱水作用，而鱼在水环境中，不需要这样的保护作用。第60页/共120页(二二)鱼类炎症反应鱼类炎症反应无论是由刨伤引起的损害或由某种侵袭性病原体引起的损害，都在损害部位产生一种速发型反应或炎症应答速发型反应或炎症应答。人类急性炎症典型特征包括红、肿、热、痛。前节中所述的皮肤保护性系统是静止的，如鳞片是常备的不活动的屏障。而炎症应答则可说成是一种警报系统警报系统。当侵害发生后，机体为了要修复开始的损伤和防止进一步损害，炎症即为此而起作用。第61页/共120页 1.1.1.1.免疫系统的构成。免疫系统的构成

38、。免疫系统的构成。免疫系统的构成。2.2.2.2.鱼类免疫系统的特点。鱼类免疫系统的特点。鱼类免疫系统的特点。鱼类免疫系统的特点。3.3.3.3.鱼类免疫器官的组成。鱼类免疫器官的组成。鱼类免疫器官的组成。鱼类免疫器官的组成。4.4.4.4.鱼类免疫细胞的组成。鱼类免疫细胞的组成。鱼类免疫细胞的组成。鱼类免疫细胞的组成。5.5.5.5.鱼类免疫分子的特点。鱼类免疫分子的特点。鱼类免疫分子的特点。鱼类免疫分子的特点。6.6.6.6.鱼类的非特异性免疫因素。鱼类的非特异性免疫因素。鱼类的非特异性免疫因素。鱼类的非特异性免疫因素。第三节复习思考题第三节复习思考题第62页/共120页第四节第四节抗体抗

39、体(antibody)一一 基本概念基本概念二二 免疫球蛋白结构免疫球蛋白结构三三 免疫球蛋白生物活性免疫球蛋白生物活性四四 五类免疫球蛋白特性五类免疫球蛋白特性五五 鱼类免疫球蛋白特点鱼类免疫球蛋白特点第63页/共120页一、基本概念一、基本概念1、免疫球蛋白、免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)是指存在于人和动物血液(血清)、组织液及其它外分泌液中的一类具有抗体活性或与抗体具有相似结构的球蛋白。2、抗体、抗体(Antibody)是指人和动物受到抗原物质刺激后，由B淋巴细胞转化为浆细胞后产生的，能与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白。抗体是动物机体对抗原物质产生免疫应答的重要

40、物质，主要存在于人和动物血液(血清)、组织液及其它外分泌液中，因此将抗体介导的免疫称为体液免疫(humoralimmunity)。第64页/共120页3、免疫球蛋白与抗体的关系、免疫球蛋白与抗体的关系抗体是免疫学和功能上的概念，是抗原的对立面，是具有针对性，其本质就是免疫球蛋白本质就是免疫球蛋白。而免疫球蛋白是结构和化学本质上的概念，它们并不都具有抗体活性。也就是说抗体一定是免疫球蛋白，而免疫球蛋白不一定是抗体。抗体一定是免疫球蛋白，而免疫球蛋白不一定是抗体。另外，从分子多样性上看，抗体具有多样性，即动物机体可产生针对各种抗原物质的抗体；而免疫球蛋白就其化学结构的差异，只可分为IgG、IgA、

41、IgM、IgD和IgE。第65页/共120页二、免疫球蛋白结构二、免疫球蛋白结构1 1、基本结构、基本结构(1)四肽链结构四肽链结构两条重链(heavvychain,H链)两条轻链(Lightchain,L链)每条重链和轻链都有氨基端(N端)和羧基端(C端)。第66页/共120页在N端，含轻链1/2和重链1/4的区域，其氨基酸排列顺序随抗体特异性不同而有所变化，故称为可变区(variableregion,V区)；而C端，含轻链1/2和重链3/4的区域，其氨基酸较稳定，称为恒定区(constantregion,C区)。第67页/共120页第68页/共120页(2)接合链（接合链（Joiningc

42、hain,J链）链）使Ig单体结合在一起的多肽链，起稳定多聚体的作用。(3)分泌片（分泌片（secretorypiece,SP）是IgA分子上的一条分子量为60-70kD的多肽链，其功能是保护IgA不受环境中酶破坏，并介导IgA转运。第69页/共120页2、Ig的功能区的功能区(1)抗原结合部位：VH和VL；(2)遗传标记区域：CH1；(3)补体结合位点：CH2；(4)Fc受体结合位点：CH3。第70页/共120页3、Ig水解片段木瓜水解酶可将Ig水解成2个Fab段和1个Fc段胃蛋白酶可将Ig水解成一个含双价抗体活性的F(ab”)段和若干小分子多肽碎片。第71页/共120页三、三、Ig生物学活

43、性生物学活性1、与抗原特异性结合2、激活补体3、结合Fc受体4、免疫调节作用5、抗体的免疫原性第72页/共120页四、四、Ig分类分类2、Ig结构结构IgG、IgD和IgE为单体结构；IgA为二聚体；IgM为五聚体。1、Ig类别类别(class)根据Ig重链恒定区的结构差异(、及)，可将Ig分为IgG、IgA、IgM、IgD和IgE五类。第73页/共120页五、鱼类免疫球蛋白特五、鱼类免疫球蛋白特点点1、鱼类产生的抗体主要是IgM；2、软骨鱼类IgM为五倍体，而硬骨鱼为四倍体；3、其特性与哺乳动物相似，但比哺乳动物多一条J链；4、抗体除存在于血液外，还存在于皮肤粘膜、肠道黏液和胆汁中。第74页

44、/共120页影响鱼类抗体产生的因素影响鱼类抗体产生的因素A、鱼种、鱼种B、抗原物质、抗原物质C、温度：、温度：Cushing于加利福尼亚工艺研究所工作期间，曾用干的海胆精液接种养在不同温度下的鲤鱼和鲫鱼，随后在血清中相继产生凝集抗体。养在28的鱼证明比15的鱼，至少提早4天产生特异性凝集效价。D、水质：、水质：苏联Goncharov和Mikryakov用斑点气单胞菌苗免疫了的鲤鱼，养在每天固定含酚的浓度12.5毫克/升的水中2个月，结果表明抗体的形成比起养在未污染水中的对照鱼要弱得多。第75页/共120页1抗体与免疫球蛋白的概念抗体与免疫球蛋白的概念;2图解图解Ig单体的分子结构。单体的分子结

45、构。3免疫球蛋白分子的特殊结构；免疫球蛋白分子的特殊结构；4Ig的种类的种类?5鱼类鱼类Ig特点及其产生的影响因素？特点及其产生的影响因素？第四节复习思考题第四节复习思考题第76页/共120页第五节免疫应答(immuneresponse)动物机体对抗原物质的免疫应答表现：(1)正常免疫应答、(2)变态反应和(3)免疫耐受。一一 免疫应免疫应答答二二 变态反变态反应应三三 免疫耐免疫耐受受第77页/共120页一、免疫应答一、免疫应答1 1、免疫应答的概念、免疫应答的概念免疫应答免疫应答(immuneresponse,Ir)，是指机体受到抗原刺激后，体内特异性淋巴细胞对抗原分子的识别、活化、增殖、

46、分化或失去活性潜能，并表现出一定生物学校应的过程，包括：(1)递呈细胞(巨噬细胞巨噬细胞等)对抗原的处理、加工和递呈；(2)特异性淋巴细胞(T/B淋巴细胞淋巴细胞)对抗原的识别、活化、增殖分化，并产生免疫效应分子(抗体与细胞因子抗体与细胞因子等)及免疫效应细胞(细胞毒性细胞毒性T淋巴细胞和迟发型变态反应性淋巴细胞和迟发型变态反应性T细胞细胞等)；(3)对抗原物质抗原物质和再次再次进入的抗原物质产生清除效应。(一一)概述概述第78页/共120页2 2、免疫应答的特点、免疫应答的特点、免疫应答的特点、免疫应答的特点(1)(1)参与细胞：参与细胞：T/BT/B淋巴细胞淋巴细胞:参与免疫应答的核心细胞

47、参与免疫应答的核心细胞巨噬细胞巨噬细胞等等:参与免疫应答的辅佐细胞参与免疫应答的辅佐细胞(2)(2)表现形式：表现形式：BB细胞介导的体液免疫应答细胞介导的体液免疫应答TT细胞介导的细胞免疫应答细胞介导的细胞免疫应答(3)(3)基本特征：基本特征：特异性特异性:针对某种抗原产生的抗体针对某种抗原产生的抗体针对某种抗原产生的抗体/效应细胞效应细胞效应细胞具有一定免疫期具有一定免疫期:这与抗原性质、免疫次数和机体反应性等有关这与抗原性质、免疫次数和机体反应性等有关具有免疫记忆具有免疫记忆:初次接触抗原后，机体可保留对该抗原的初次接触抗原后，机体可保留对该抗原的初次接触抗原后，机体可保留对该抗原的“

48、记忆性记忆性记忆性”第79页/共120页3 3、免疫应答的类型、免疫应答的类型由由于于抗抗原原的的质质量量/数数量量、机机体体免免疫疫状状态态/反反应应性性的的不不同同，机机体体对对抗抗原原物物质质产生的免疫应答类型不同。产生的免疫应答类型不同。生理性应答生理性应答(免疫保护免疫保护)免疫免疫应答应答类型类型对非己抗原正应答，免受外源抗原侵害(免疫保护)病理性应答病理性应答(免疫损伤免疫损伤)对自身抗原负应答，保护自身组织不损伤(免疫耐受)对非己抗原过高应答，引起变态反应对非己抗原低应答或负应答，导致感染扩散或肿瘤发生对自身抗原过应答，引起自身免疫性疾病第80页/共120页(二二)免疫应答的一

49、般规律免疫应答的一般规律1 1、免疫应答的场所、免疫应答的场所抗抗原原递递呈呈细细胞胞和和淋淋巴巴细细胞胞的的协协作作，是是特特异异性性免免疫应答的物质基础。疫应答的物质基础。前前肾肾、脾脾脏脏和和淋淋巴巴样样组组织织，是是机机体体免免疫疫应应答答的的主要场所。主要场所。皮肤 淋巴循环 淋巴组织 抗原 静脉 脾 口服或吸入 粘膜局部 粘膜下淋巴细胞 小胶质细胞 脑第81页/共120页2、免疫应答的基本过程、免疫应答的基本过程免疫应答免疫应答(immuneresponse,Ir)是一个复杂过程，有多种免疫细胞和免疫分子的参与，并在遗传基因的调控下进行，包括B淋巴细胞介导的体液免疫应答和T淋巴细胞

50、介导的细胞免疫应答。免疫应答过程可人为地分为三个阶段：致敏阶段致敏阶段反应阶段反应阶段效应阶段效应阶段这三阶段紧密相联不可分割，且目前还有很多环节尚未清楚。第82页/共120页(1)致敏阶段致敏阶段又称又称感应阶段感应阶段，是，是抗原物质抗原物质进入体内，进入体内，抗原递呈细胞抗原递呈细胞对其识别、捕获、对其识别、捕获、加工处理和提呈，以及加工处理和提呈，以及抗原特异性淋巴细胞抗原特异性淋巴细胞(T、B淋巴细胞淋巴细胞)对抗原的识别对抗原的识别阶段。阶段。第83页/共120页(2)反应阶段反应阶段又称又称增殖与分化阶段增殖与分化阶段，此阶段是，此阶段是抗原特异性淋巴细胞抗原特异性淋巴细胞识别抗