第三章 免疫学基础1 -（课件）-《病原生物与免疫学基础》（人卫版第4版）同步精品课堂

《病原生物与免疫学基础》（第4版）人民卫生出版社 同步精品课程——中职专业课 第三章 免疫学基础1 知识目标 1.掌握抗原、抗体的概念与功能。 2.熟悉免疫球蛋白的特性; 能力目标 学会运用免疫学的基础知识正确理解免疫现象、辅助诊断及防治相关疾病。 情感目标 具有辩证、严谨的科学思维能力和实事求是的科学作风。 学习目标 第三章 免疫学基础1 导入情景 01 1、同学们，还记得上一次课学习了什么重点内容吗？ 2、哪位同学可以回答以下问题： （1）比较细菌内毒素与外毒素的区别。 （2）感染的来源及类型。 新知学习 02 第一节 抗原 新知学习 02 抗原是指能刺激机体免疫系统产生相应的免疫应答产物(抗体或效应淋巴细胞),并能与相应的免疫应答产物在体内或体外发生特异性结合的物质。 一、抗原的概念与特性 (一)抗原的概念 新知学习 02 一、抗原的概念与特性 (二)抗原的特性 抗原具有以下两个基本特性: 1.免疫原性 抗原刺激机体发生免疫应答、产生抗体及效应淋巴细胞的特性。 2.免疫反应性 抗原与其相应的抗体或效应淋巴细胞发生特异性结合的特性,也称抗原性。 新知学习 02 一、抗原的概念与特性 (三)抗原的特异性 特异性是指物质之间的相互吻合性、针对性和专一性。 抗原的特异性是指抗原只能刺激机体产生针对该抗原的免疫应答产物,且仅能与相应的免疫应答产物发生特异性结合。 如接种乙肝疫苗只能预防乙型肝炎,而不能预防甲型肝炎。 特异性是免疫应答最基本的特点,亦是临床免疫学诊断与防治的理论依据。 新知学习 02 二、决定抗原免疫原性的条件 (一)异物性 某种物质若其化学结构与宿主的自身成分相异或机体的免疫细胞从未与它接触过，这种物质称为异物。异物性是构成抗原物质的首要条件。正常情况下,自身正常组织和细胞不引起自身免疫应答,只有异种物质才能诱导机体产生免疫应答。 具有异物性的物质主要有: 1.异种物质 2.同种异体物质 3.自身物质 新知学习 02 二、决定抗原免疫原性的条件 (二)一定的理化性状 1.分子大小与化学组成 2.分子构象和易接近性 此外,抗原的免疫原性与抗原的物理性状、种类、进入机体的方式与途径有关,还受机体的遗传、年龄、生理状况、个体差异等因素的影响。 新知学习 02 三、医学上重要的抗原 (一)异种抗原 1.微生物及其代谢产物 细菌的外毒素是毒性极强的蛋白质,具有良好的免疫原性。外毒素经甲醛处理后,失去毒性,保留免疫原性称为类毒素。注射类毒素,可使机体产生特异性抗体(即抗毒素)，能有效中和外毒素,可作为人工主动免疫制剂。 新知学习 02 三、医学上重要的抗原 (一)异种抗原 2.动物免疫血清 指含有特异性抗体的动物血清制剂,如抗毒素血清。抗毒素血清是将类毒素免疫大型动物(如马)而获得的免疫血清或精制抗体。这种动物来源的抗毒素注人人体，可中和相应的外毒素，发挥紧急预防和冶疗外毒素疾病的作用。但这种抗毒素来自动物,对人来说是异种抗原,因而具有免疫原性，可刺激机体产生相应的抗体,反复使用可引发超敏反应,故注射前应做皮肤过敏试验。 新知学习 02 三、医学上重要的抗原 (一)异种抗原 3.异嗜性抗原 存在于不同种属之间的共同抗原称为异嗜性抗原。如溶血性链线菌与人肾小球基底膜及心肌组织有共同抗原,故在链球菌感染后，其刺激机体产生的抗体,可与具有共同抗原的心、肾组织发生交叉反应,导致肾小球肾炎或心肌炎;立克次体与变形杆菌之间存在着共同抗原,临床上可利用变形杆菌代替立克次体来检测可疑患者体内立克次体的抗体,辅助诊断立克次体病。 新知学习 02 三、医学上重要的抗原 (二)同种异型抗原 同一种属不同个体间,由于遗传基因的差异,存在多种不同抗原,称为同种异型抗原。 新知学习 02 三、医学上重要的抗原 (二)同种异型抗原 1.红细胞血型抗原 (1)ABO血型抗原:根据人类红细胞表面所含的A抗原与B抗原的不同,可将人类血型分为A型、B型、AB型和O型4种。由于不同血型的人群存在天然血型抗体,若误输入异型血,可引起严重输血反应。 (2)Rh血型抗原:人类红细胞膜表面具有D抗原者为Rh阳性(Rh+),缺乏D抗原者为Rh阴性(Rh-)。人类血清中不存在抗Rh的天然抗体,抗Rh抗体仅在接受免疫的情况下产生。若Rh的母亲孕育Rh+的胎儿或输入的Rh+血液,可刺激母体产生抗Rh抗体(IgG类抗体),当母体再次孕育Rh+的胎儿或输入Rh+血液时,可出现新生儿溶血病或输血反应。 新知学习 02 三、医学上重要的抗原 (二)同种异型抗原 2.人类白细胞抗原 主要组织相容性复合体是一组决定移植组织是否相容、与免疫应答密切相关、紧密连锁的基因群。哺乳动物都具有MHC,不同动物的MHC及其编码的抗原有不同的命名。人类的主要组织相容性抗原称为人类白细胞抗原(HLA),是存在于一切有核细胞膜上的蛋白抗原,参与免疫应答、移植排斥反应及免疫调节。HLA表达异常与人类某些疾病的发生密切相关。 新知学习 02 三、医学上重要的抗原 (三)自身抗原 1.隐蔽的自身抗原 有些自身物质位于特殊的解剖位置,自胚胎期始从未与机体免疫系统接触,称为隐蔽抗原。如脑组织和眼晶状体蛋白、精子、甲状腺球蛋白、眼葡萄膜色素等。由于外伤、感染或手术等原因,这些隐蔽的自身物质可释放进入血液、淋巴液，引起自身免疫应答。如眼外伤时,伤侧眼球的晶状体蛋白可释放入血,刺激机体产生针对晶状体蛋白的抗体或激活特异性淋巴细胞,进而引起健侧眼球发生交感性眼炎。 新知学习 02 三、医学上重要的抗原 (三)自身抗原 2.修饰的自身抗原 在感染、电离辐射或化学药物等影响下,自身组织细胞抗原结构发生改变成为自身抗原,刺激机体引起自身性免疫应答。如有些患者服用甲基多巴后，使红细胞抗原发生改变,引起自身免疫性溶血性贫血。 新知学习 02 三、医学上重要的抗原 (四)肿瘤抗原 1、肿瘤特异性抗原指只存在于某种特定肿瘤细胞表面的抗原,如黑色素瘤、结肠癌的抗原。 2.肿瘤相关抗原指与某种肿瘤的发生有关,但不是该肿瘤细胞所特有的抗原物质。正常时机体内可少量存在,在某种肿瘤发生时,其含量明显增加。如肝细胞癌变时，体内的甲胎蛋白(AFP)含量明显增加,目前甲胎蛋白的检测已广泛用于原发性肝癌的辅助诊断和普查。 新知学习 02 请同学们总结医学上重要的抗原 新知学习 02 新知学习 02 先于抗原或同时注入机体,能明显增强免疫应答或改变免疫应答类型的物质,称佐剂。 佐剂包括: ①微生物及其产物,如短小棒状杆菌、卡介苗(BCG)等; ②无机化合物,如明矾、氢氧化铝等; ③油剂,如弗氏佐剂等。 佐剂目前广泛应用于疫苗的配制,还可作为抗肿瘤和抗感染的辅助免疫治疗添加剂。 四、佐剂 新知学习 02 第二节 免疫球蛋白 新知学习 02 抗体是B淋巴细胞受抗原刺激后活化、增殖分化为浆细胞,由浆细胞产生的并能与相应抗原特异性结合的免疫球蛋白。 免疫球蛋白具有抗体活性及化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白。 抗体是免疫球蛋白,而免疫球蛋白不一定都是抗体。 一、概念 新知学习 02 1.基本结构 免疫球蛋白分子的基本结构是由二硫键连接的四条肽链组成的对称结构,称为单体。其中两条相同的长链称为重链(H链),由450-550个氨基酸残基组成，两条相同的短链称为轻链(L链),由214个氨基酸残基组成。 二、免疫球蛋白的结构与功能 (一)免疫球蛋白的结构 新知学习 02 新知学习 02 (1)可变区(v区):氨基端轻链的1/2和重链的1/4的区域内氨基酸的组成和排列顺序高度可变,称为可变区(V区),能与抗原特异性结合。 (2)恒定区(C区):羧基端轻链的1/2和重链的3/4的区域氨基酸数量、种类和排列顺序都相对稳定,称为恒定区(C区)。其中重链的三个恒定区从氨基端向羧基端排列为CH1、CH2、CH3,分别具有不同的功能。 (3)铰链区:位于重链CH1、CH2之间的区域上,由十几个氨基酸组成,富含脯氨酸，富有弹性,易于伸展弯曲,可使免疫球蛋白分子由T型变为Y型,暴露CH2,便于结合补体。 二、免疫球蛋白的结构与功能 (一)免疫球蛋白的结构 新知学习 02 2.水解片段 用木瓜蛋白酶水解IgG单体,可在铰链区二硫键的氨基侧切断,得到两个相同的抗原结合片段(Fab段)和一个可结晶片段(Fc段),Fab 段包含了轻链和重链的可变区,是与抗原分子结合的片段。Fc具有激活补体、结合细胞、通过胎盘和黏膜的功能。 二、免疫球蛋白的结构与功能 (一)免疫球蛋白的结构 新知学习 02 新知学习 02 3.分类 根据重链恒定区结构的差别,将免疫球蛋白分为五类,分别是IgG、IgM、IgA、IgD、IgE。其中IgG、IgD、IgE和血清型IgA均由单体组成,sIgA(分泌型)是由连接链(J链)连接两个单体和一个分泌片构成,lgM是由连接链(J链)连接五个单体构成。 二、免疫球蛋白的结构与功能 (一)免疫球蛋白的结构 新知学习 02 新知学习 02 1.Fab段的生物学功能 Fab段能够特异性结合抗原，其结合部位在可变区(v区)。抗体与相应抗原特异性结合后所发挥的生物学效应因抗原的性质而不同。 (1)中和作用 (2)抑制细菌吸附 二、免疫球蛋白的结构与功能 (二)免疫球蛋白的生物学功能 新知学习 02 2.Fc段的生物学功能 有些抗原在与相应抗体结合后,其生物学性质并不能改变，需要Fc段结合补体、吞噬细胞和NK细胞等，才能将抗原破坏清除。 (1)激活补体 (2)结合细胞 1)调理作用 2)ADCC作用 3)介导I型超敏反应 (3)穿过胎盘和黏膜:IgG是人类唯一能通过胎盘的免疫球蛋白，分泌型IgA通过分泌片介导其穿越呼吸道、消化道黏膜上皮细胞,到达黏膜表面发挥抗感染作用。 二、免疫球蛋白的结构与功能 (二)免疫球蛋白的生物学功能 新知学习 02 人体出生后的第3个月开始合成,3-5岁时接近成人水平,40岁后逐渐下降。IgG是人体内五类免疫球蛋白中含量最高的,占血清免疫球蛋白总量的75%,分布于全身各个组织和体液中,也是唯一能够通过胎盘的免疫球蛋白,是机体抗感染的主要抗体。抗病毒抗体、抗细菌抗体及抗毒素主要为IgG。 三、五类免疫球蛋白的特性 1.IgG 新知学习 02 由五个单体构成,分子量最大,称为巨球蛋白,因此激活补体、凝集抗原作用均强大,主要分布于血液,占血清免疫球蛋白总量的10%。IgM是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体,胚胎发育晚期的胎儿即能合成IgM,故脐带血中特异性IgM水平升高，提示胎儿发生宫内感染。IgM也是初次体液免疫应答最早出现的抗体,血清中检出特异性IgM,则提示近期发生感染,可用于感染的早期诊断。天然的ABO血型抗体为IgM,血型不符的输血可致严重的溶血反应。 三、五类免疫球蛋白的特性 2.IgM 新知学习 02 人体出生后4-6个月开始合成,12岁左右达成人水平。IgA分为血清型和分泌型两种,血清型IgA主要为单体,存在于血清中,占血清免疫球蛋白总量的10%-15%。分泌型IgA(slgA)由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处黏膜中的浆细胞产生,广泛分布于黏膜和外分泌液中,是机体局部黏膜抗感染的主要抗体。sIgA能抑制微生物在呼吸道黏膜上皮附着,减缓病毒繁殖,是黏膜重要屏障,对某些病毒、细菌和一般抗原具有抗体活性,是防止病原体入侵机体的第一道防线。 儿童局部黏膜sIgA合成不足容易患呼吸道和胃肠道感染。母亲初乳中含有slgA,是婴儿获得自然被动免疫的重要途径,应大力提倡母乳喂养。 三、五类免疫球蛋白的特性 3.IgA 新知学习 02 血清中含量很少,占血清免疫球蛋白总量的0.2%-0.3%,是B淋巴细胞的重要抗原受体,血液中IgD功能尚不清楚。 三、五类免疫球蛋白的特性 4.IgD 新知学习 02 正常人血清中含量极低,约占血清中免疫球蛋白总量0.02%,但在过敏性疾病或寄生虫感染时,特异性IgE含量显著增高。IgE可通过其Fc段与肥大细胞和嗜碱性细胞表面的Fc受体结合,介导I型超敏反应。 三、五类免疫球蛋白的特性 5.IgE 新知学习 02 请同学们比较：五类免疫球蛋白的主要特性 新知学习 02 师生双边互动 03 练习题 1.免疫球蛋白分子四条多肽链之间的链接形式为 A.二硫键 B.极性结合 C.氢键 D.范德华力 A 师生双边互动 03 练习题 2.决定Ig类别的抗原决定簇存在于Ig分子的 A.轻链恒定区 B.轻链可变区 C.重链铰链区 D.重链恒定区 D 师生双边互动 03 练习题 3.可将IgG水解成Fab和Fc片段的酶是 A.胃蛋白酶 B.链激酶 C.木瓜蛋白酶 D.胰蛋白酶 C 师生双边互动 03 练习题 4.免疫球蛋白的Fab片段能够 A.激活补体 B.结合抗原 C.结合细胞 D.通过胎盘 B 师生双边互动 03 练习题 5.SIgA是由何种细胞产生 A.巨噬细胞 B.血管内皮细胞 C.浆细胞 D.黏膜上皮细胞(正确答案) C 师生双边互动 03 练习题 6.脐血中哪类Ig增高提示胎儿有宫内感染 A.IgA B.IgM C.IgG D.IgD B 师生双边互动 03 练习题 7.下列哪种物质不属于抗原？ A.细菌 B.病毒 C.人体自身组织 D.蛋白质疫苗 C 师生双边互动 03 练习题 8.哪种免疫球蛋白的含量最少？ A.IgG B.IgA C.IgM D.IgE D 课堂小结 04 本课题的学习重点是抗原、抗体、免疫球蛋白的概念、种类及功能。学习难点是免疫球蛋白的基本结构及功能。在学习过程中应注意比较五类免疫球蛋白的特性；能运用免疫学基础理论正确理解免疫现象，解释相关临床问题。 作业布置 05 1.医学上重要的抗原有什么？ 2.比较五类免疫球蛋白的特性。 感谢观看 $$