傳染與免疫 2

第九章 傳染與免疫本章重點(diǎn): 傳染、免疫；非特異性免疫；特異性免疫。本章難點(diǎn)：抗原、抗體；抗原抗體反應(yīng)的一般規(guī)律。建議學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)第一節(jié) 傳 染 一、傳染和傳染病二、決定傳染結(jié)局的三個(gè)因素（一）病原體1、毒力或致病性某種微生物對一定宿主，在一定條件下引起疾病的能力。強(qiáng)弱取決于以下因素：（1）侵襲力：與酶（卵磷脂酶、透明質(zhì)酸酶、膠原酶、鏈激酶、凝固酶）和微生物結(jié)構(gòu)（莢膜、菌毛、表面抗原）有關(guān)。 吸附和侵入能力： 繁殖與擴(kuò)散能力：1)透明質(zhì)酸酶(hyaluronidase) 透明質(zhì)酸是結(jié)締組織的基質(zhì)成分，具高度粘稠性，對組織細(xì)胞的粘連起重要作用。葡萄球菌、鏈球菌等能產(chǎn)生透明質(zhì)酸酶，分解透明質(zhì)酸，使細(xì)胞間隙擴(kuò)大，結(jié)締組織松弛，造成細(xì)菌在組織中的擴(kuò)散，因此又稱此酶為擴(kuò)散因子 (spreading factor)。2)膠原酶(collagenase) 產(chǎn)氣莢膜桿菌和溶組織核菌產(chǎn)生膠原酶，能水解肌肉和皮下組織膠原蛋白，使組織崩解，從而使細(xì)菌在組織中擴(kuò)散。3) 血漿凝固酶：能使血漿加速凝固成纖維蛋白屏障，借以保護(hù)病原體免受宿主吞噬細(xì)胞和抗體的作用。4）鏈激酶(streptokinase) 也稱纖維蛋白溶酶(fibrinolysin)。許多溶血性鏈球菌產(chǎn)生此酶，它是一種酶的激活劑，激活血漿中纖維蛋白酶原為纖維蛋白溶酶；溶解凝固的血漿，使纖維蛋白凝塊溶解，便于細(xì)菌和毒素?cái)U(kuò)散。5）卵磷脂酶：又稱毒素，可水解各種組織的細(xì)胞，尤其是紅細(xì)胞。 抵抗宿主防疫功能的能力 病原微生物從皮膚或粘膜侵入機(jī)體組織后，大部分被中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞吞噬，從而避免疾病的發(fā)生。但有些病原微生物如肺炎鏈球菌、鼠疫耶爾森氏菌等在一定條件下能形成莢膜，具有抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬和體液中殺菌物質(zhì)的作用，從而使病原微生物在機(jī)體內(nèi)迅速繁殖，引起疾病的發(fā)生。有些細(xì)菌表面有類似莢膜的物質(zhì)，如A族鏈球菌表面的M蛋白(一種特殊的蛋白質(zhì))、傷寒沙門氏菌和丙型副傷寒沙門氏菌表面的Vi抗原，以及某些大腸桿菌的K抗原等也具有抗吞噬作用及抵御抗體和補(bǔ)體的作用。（2）毒素內(nèi)毒素：多由G-產(chǎn)生，化學(xué)組成為脂多糖。外毒素：某些G+分泌到體外的毒性物質(zhì)，化學(xué)組成為蛋白質(zhì)。如破傷風(fēng)毒素、肉毒毒素、白喉外毒素等。1）類毒素 用0.4甲醛處理，可使外毒素的毒性完全喪失，但仍保留其抗原性，這種經(jīng)過處理的無毒但保留抗原性的外毒素稱為類毒素(toxoid)。2）抗毒素將類毒素注射入機(jī)體后，可刺激機(jī)體產(chǎn)生具有中和外毒素作用的抗體稱為抗毒素(antitoxin)。類毒素和抗毒素在防治工作中都具有實(shí)際意義，前者主要用于人工主動(dòng)免疫，后者則用于緊急預(yù)防(人工被動(dòng)免疫)。外毒素可用0.3-0.4%甲醛脫毒，成為類毒素（仍保持抗原性）。2、數(shù)量3、侵入途徑（二）宿主的免疫力1、免疫定義 機(jī)體對體內(nèi)外生物性刺激的反應(yīng)，在正常情況下機(jī)體識(shí)別異物、排除異物、消滅異物的生理功能?；蛘哒f機(jī)體識(shí)別自己、排除異己抗原物質(zhì)的一種生理功能。既有有利一面，也有有害一面。2、免疫反應(yīng)分類（1）非特異性免疫與特異性免疫非特異性免疫是機(jī)體對所有病原微生物都有防御作用，沒有特殊的選擇性。它受遺傳控制，是機(jī)體在長期的種系發(fā)育與進(jìn)化過程中逐漸建立起來的一系列防衛(wèi)機(jī)能，在個(gè)體一出生就具有。又稱天然免疫（先天免疫）。特異性免疫是指機(jī)體針對某一種或某一類微生物或其產(chǎn)物所產(chǎn)生的特異性抗力。是個(gè)體在生活過程中通過隱性感染或預(yù)防接種等方式，使抗原與免疫系統(tǒng)的細(xì)胞相接觸后而獲得的防衛(wèi)機(jī)能。又稱后天獲得性免疫。（2）自動(dòng)免疫與被動(dòng)免疫自動(dòng)免疫是指用人工方法注射抗原（菌苗、疫苗、類毒素），使機(jī)體產(chǎn)生免疫功能。 被動(dòng)免疫是指用人工方法注射抗體（抗毒素、抗血清）而產(chǎn)生對病原體的抵抗力。 （3）細(xì)胞免疫與體液免疫細(xì)胞免疫是指致敏淋巴細(xì)胞與其相應(yīng)抗原作用所產(chǎn)生的特異性免疫。體液免疫是抗體的免疫作用。3、免疫的功能（1）生理防御功能（免疫防御）：正常情況下，機(jī)體能排除和消滅侵入的病原微生物，稱抗傳染免疫，此時(shí)，對機(jī)體有利。但異常情況下則對機(jī)體有害，如超敏反應(yīng)。（2）自身穩(wěn)定功能（免疫穩(wěn)定）：排除自身在代謝過程中產(chǎn)生的廢物和無用的細(xì)胞，從而保持內(nèi)環(huán)境的恒定。若此功能失調(diào)，會(huì)導(dǎo)致自身免疫病。（3）免疫監(jiān)視作用(及時(shí)排除突變細(xì)胞)：處理在一些物理、化學(xué)以及遺傳、病毒因素的作用下出現(xiàn)突變的細(xì)胞，若此功能不足或出現(xiàn)異常，就會(huì)導(dǎo)致突變細(xì)胞的增殖蔓延而形成惡性腫瘤。 4、免疫的基本特性(1) 免疫可識(shí)別自身與非自身：動(dòng)物的免疫系統(tǒng)，能夠識(shí)別自身與非自身的大分子物質(zhì)，是機(jī)體免疫應(yīng)答的物質(zhì)基礎(chǔ)；(2)免疫具有特異性：免疫系統(tǒng)的免疫應(yīng)答和由此產(chǎn)生的免疫物質(zhì)具有高度的特異性，即具有很強(qiáng)的針對性；(3)免疫具有記憶性：機(jī)體對某種外源物質(zhì)（抗原）的免疫應(yīng)答產(chǎn)生的抗體經(jīng)過一段時(shí)間后會(huì)逐漸消失，但免疫系統(tǒng)仍然保留對該抗原的免疫記憶，若同一外源物質(zhì)再次侵入機(jī)體時(shí)，機(jī)體會(huì)會(huì)迅速產(chǎn)生較上次侵入時(shí)更多的抗體，這種現(xiàn)象稱為免疫記憶現(xiàn)象。（三）環(huán)境因素環(huán)境因素中的溫度濕度等對病原微生物的致病性也有很重要的影響，如冬季和春季易流行呼吸道傳染病，夏季和秋季則易流行消化管傳染病等。三、傳染的三種可能結(jié)局1、 隱性傳染2、 帶菌狀態(tài)3、顯性傳染：第二節(jié) 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)化過程中逐漸建立起來的一系列天然防御功能。一、表皮和屏障結(jié)構(gòu)1、皮膚和粘膜2、屏障結(jié)構(gòu)血腦屏障，腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞層的連接緊密及微弱的胞飲作用可阻擋微生物從血流進(jìn)入腦組織或腦脊液；胎盤屏障，母體發(fā)生感染時(shí)的病原微生物和有害產(chǎn)物不能通過胎盤進(jìn)入胎兒。二、吞噬細(xì)胞及其吞噬作用1、多形核白細(xì)胞2、巨噬細(xì)胞： 巨噬細(xì)胞由單核細(xì)胞發(fā)育而成，成熟后的體積較大。（1）吞噬和殺菌作用；（2）抗原遞呈作用；（3）免疫調(diào)節(jié)作用；（4）抗癌作用。三、炎癥反應(yīng)四、正常體液或組織中的抗菌物質(zhì)1、補(bǔ)體系統(tǒng)補(bǔ)體是存在于正常血清中一組具有酶活性的蛋白，有補(bǔ)充抗體作用能力，其作用無特異性，可與抗原抗體復(fù)合物作用，不能單獨(dú)作用于抗原或抗體。2、干擾素 interferon IFN(1)干擾素定義：由干擾素誘導(dǎo)劑作用于活細(xì)胞后，由活細(xì)胞產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)，當(dāng)它再作用于其他細(xì)胞時(shí)，使其他細(xì)胞立即獲得抗病毒和抗腫瘤等多方面的免疫力。凡能誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生干擾素的物質(zhì)統(tǒng)稱為干擾素誘生劑。(2)干擾素的特性天然干擾素是分子量為2萬的糖蛋白，其作用無特異性，但產(chǎn)生干擾素的動(dòng)物和被保護(hù)的動(dòng)物之間卻有種屬特異性。不過也有交叉保護(hù)作用。干擾素作用時(shí)間短，僅幾天。 (3)干擾素的生物學(xué)作用l) 抑制病毒的復(fù)制，增強(qiáng)NK細(xì)胞殺傷病毒感染的細(xì)胞等。2) 抑制癌細(xì)胞的分裂，增強(qiáng)機(jī)體抗腫瘤的免疫力，如促進(jìn)巨噬細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞殺傷作用等。3) 活化單核巨噬細(xì)胞，促進(jìn)T、B淋巴細(xì)胞(簡稱T、B細(xì)胞)分化，激活中性粒細(xì)胞和NK細(xì)胞等。(4)干擾素的作用機(jī)制 干擾素由被病毒感染的細(xì)胞產(chǎn)生后進(jìn)人附近細(xì)胞，使其產(chǎn)生種抗病毒蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)可干擾病毒mRNA的轉(zhuǎn)譯，從而抑制了新病毒的合成。（5)干擾素的應(yīng)用 第三節(jié) 特異性免疫 特異性免疫是指個(gè)體出生后，在與抗原物質(zhì)接觸過程中所建立起來的免疫力。由主宰或執(zhí)行機(jī)體免疫功能的器官、組織和細(xì)胞所組成的一個(gè)系統(tǒng)稱為免疫系統(tǒng)。一、免疫器官(一)中樞免疫器官 又稱一級淋巴器官，主要包括胸腺、骨髓和鳥類法氏囊等。在胚胎發(fā)育的早期發(fā)生，造血干細(xì)胞在此增殖、發(fā)育、分化。(二)外周免疫器官 又稱二級淋巴器官，包括脾和淋巴結(jié)。來自中樞淋巴器官的淋細(xì)胞(B細(xì)胞和T細(xì)胞)在這些淋巴器官內(nèi)遇到抗原刺激時(shí)，增殖并進(jìn)一步分化為漿細(xì)胞和致敏細(xì)胞執(zhí)行體液免疫和細(xì)胞免疫功能。因而外周免疫器官是接受抗原刺激產(chǎn)生免疫反應(yīng)的主要場所。二、免疫細(xì)胞及其在細(xì)胞免役中的作用 免疫細(xì)胞是泛指所有參與免疫反應(yīng)的細(xì)胞及其前身。(一)干細(xì)胞(stem cell) (二)淋巴細(xì)胞(1ymphocyte)1T細(xì)胞 遷入胸腺的多能干細(xì)胞在皮質(zhì)區(qū)分化為無特異性表面抗原的嗜堿性的較大的淋巴細(xì)胞(前T細(xì)胞，幼稚型)，在胸腺激素作用下進(jìn)步分化成為T細(xì)胞(成熟型)。尚未成熟的T細(xì)胞，離開胸腺后，分布于淋巴結(jié)和脾臟，在血液中胸腺激素的影響下，繼續(xù)發(fā)育為成熟的T細(xì)胞。T細(xì)胞膜表面標(biāo)志種類很多，各有不同的功能。主要有綿羊紅細(xì)胞受體、有絲分裂原受體和抗原受體。 T細(xì)胞還有Fc受體和補(bǔ)體受體等結(jié)構(gòu)。按功能來分，T細(xì)胞有以下幾個(gè)功能亞群： 輔助性T細(xì)胞(TH) 不對抗原產(chǎn)生直接效應(yīng)，但輔助其他淋巴細(xì)胞實(shí)現(xiàn)對于抗原的免疫學(xué)效應(yīng)。即B細(xì)胞單獨(dú)存在不能產(chǎn)生抗體，只有靠TH的幫助才能產(chǎn)生抗體。 抑制性T細(xì)胞(Ts) 抑制其他淋巴細(xì)胞的應(yīng)答活動(dòng)。可抑制TH、Tc和B細(xì)胞的功能，使無限增殖的淋巴細(xì)胞得以控制。 細(xì)胞毒T細(xì)胞(Tc，或CTL) 能殺傷帶抗原的靶細(xì)胞，如移植細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞及受微生物感染的細(xì)胞等，又稱殺傷性T細(xì)胞，殺傷速度較慢。細(xì)胞受到抗原刺激后所具備的攻擊破壞靶細(xì)胞的能力，稱為細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性，具有這種毒性的一定細(xì)胞稱為Tc。遲發(fā)型超敏T細(xì)胞(TDTH) TDTH與抗原反應(yīng)后，被活化增殖而釋放多種淋巴因子參加免疫反應(yīng)。2B細(xì)胞3巨噬細(xì)胞(macrophage，M)4其他免疫細(xì)胞三、免疫分子及其在體液免疫中的作用（一）抗原（antigens，Ag) 又稱免疫原(immunogen)，是一類能被機(jī)體特異性免疫系統(tǒng)所識(shí)別，能刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答并能與應(yīng)答產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)因素?？乖袃蓚€(gè)突出的特性，一是抗原進(jìn)入機(jī)體后，能誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)形成特異抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力稱免疫原性或抗原性。二是抗原能與其所誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性反應(yīng)的能力，稱為免疫反應(yīng)性。 （一）抗原的特性 1.異物性(外源物質(zhì)) 免疫系統(tǒng)具有區(qū)分自我和非我的能力，能“識(shí)別自己，排斥異己”。進(jìn)入機(jī)體的抗原物質(zhì)必須與該機(jī)體的組織和體液成分有差別，才能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。在正常情況下，機(jī)體的自身物質(zhì)不能刺激自身的免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答?？乖漠愇镄灾饕ǎ寒惙N間的物質(zhì)、同種異體間的不同成分、自體內(nèi)隔絕成分和自體變異成分等。 2.分子大小 分子形狀一般不影響免疫原性。呈球狀、桿狀和不規(guī)則構(gòu)型的蛋白質(zhì)和多肽都是免疫原。而分子大小對免疫原性卻很重要。相對分子質(zhì)量小于5000-10000的物質(zhì)一般是弱的免疫原，相對分子質(zhì)量大于10000的物質(zhì)是良好的免疫原。一般相對分子質(zhì)量越小，免疫原性越小。相對分子質(zhì)量越大，免疫原性也就越強(qiáng)。低相對分子質(zhì)量化合物如氨基酸、脂肪酸、嘌呤嘧啶以及單糖通常均沒有免疫原性，但可充當(dāng)半抗原，一旦與大分子載體結(jié)合成復(fù)合物時(shí)，即可獲得免疫原性。 3.化學(xué)組成與結(jié)構(gòu) 抗原性與物質(zhì)的化學(xué)組成有關(guān)。有些相對分子質(zhì)量大的分子不一定具有抗原性，如相對分子質(zhì)量超過10000的右旋糖酐無抗原性，而相對分子質(zhì)量只有5734的胰島素具抗原性。多聚-L-Lys或多聚-L-G1y通常不單獨(dú)成為免疫原，如果與合適的蛋白載體結(jié)合就可具有免疫原性。4.特異性抗原的特異性是由分散于抗原分子上而具有免疫活性的化學(xué)基團(tuán)決定的。此化學(xué)基團(tuán)曾稱為抗原決定簇(determinent group)或稱抗原決定基，現(xiàn)稱為表位(epitope)，它對誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體起決定性作用。一個(gè)抗原上含有能與抗體分子相結(jié)合的表位的總數(shù)，稱抗原結(jié)合價(jià)(antigenic valence)。 (二)抗原的類別 既具有免疫原性又具有反應(yīng)原性的抗原稱為完全抗原(complete antigens)。醫(yī)學(xué)上的病原微生物都是完全抗原，并且是抗原性很強(qiáng)的抗原。很多小分子物質(zhì)如類脂質(zhì)、寡糖、核酸以及許多藥物和化學(xué)物質(zhì)不能單獨(dú)誘導(dǎo)人或動(dòng)物產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞，即無免疫原性。若與蛋白質(zhì)結(jié)合(與載體結(jié)合)形成高分子復(fù)合物時(shí)，就成為完全抗原，這類小分子物質(zhì)稱為半抗原(hepten)。 (三)病原微生物的主要抗原 細(xì)菌、病毒、螺旋體和立克次氏體等病原微生物的化學(xué)成分相當(dāng)復(fù)雜，有各種不同的蛋白質(zhì)及脂蛋白、脂多糖，因而它們的抗原組成相當(dāng)復(fù)雜。以細(xì)菌為例介紹如下。 1.菌體抗原(somatic antigen) 是細(xì)菌菌體抗原的總稱，包括存在于細(xì)胞壁、細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中的抗原。一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞含有許多種菌體抗原，有的抗原是某種細(xì)菌所特有，稱為特異性抗原，有的抗原是幾種細(xì)菌所共有，稱為共同抗原或類屬抗原?？乖Y(jié)構(gòu)是微生物分類鑒定的重要根據(jù)之一。革蘭氏陰性菌的菌體抗原稱O抗原，主要成分為多糖、脂類和蛋白質(zhì)組成的復(fù)合物。2.鞭毛抗原(flagella antigen) 此抗原存在于細(xì)菌的鞭毛上。也將鞭毛抗原命名為H抗原。H抗原的化學(xué)成分為蛋白質(zhì)，即鞭毛蛋白，具有很強(qiáng)的抗原性。鞭毛抗原也是分類的重要依據(jù)之一。3.表面抗原(surface antigen)存在于菌體抗原(O抗原)表面的一層結(jié)構(gòu)，如肺炎鏈球菌的英膜抗原。由多糖組成，與菌體蛋白結(jié)合具有明顯的免疫原性和特異性，可利用其抗血清對細(xì)菌進(jìn)行分型。傷寒沙門氏菌和其他沙門氏菌的表面抗原，因與毒力有關(guān)而命名為Vi抗原，其化學(xué)成分為糖脂。4.菌毛抗原(pili antigen)某些革蘭氏陰性桿菌如大腸桿菌的表面有菌毛結(jié)構(gòu)，也具有抗原性。另外，細(xì)胞質(zhì)由蛋白質(zhì)組成，其中含有的酶、核蛋白等也應(yīng)具有一定的免疫原性，但因處于細(xì)胞內(nèi)部，在激發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答上不如表面抗原重要。(四)佐劑(adjuvant)凡能特異性地增強(qiáng)抗原的免疫原性和機(jī)體免疫反應(yīng)的物質(zhì)稱為佐劑，是一種免疫增強(qiáng)劑。與抗原合用，既能增強(qiáng)細(xì)胞免疫力，也能提高抗體的產(chǎn)量。佐劑還能改變免疫反應(yīng)的類型，使體液免疫轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞免疫，也可改變抗體的種類和亞型，還可改變免疫反應(yīng)的狀態(tài)。四、免疫應(yīng)答免疫應(yīng)答(immune response，Ir)是抗原進(jìn)入機(jī)體后，免疫活性細(xì)胞對抗原分子的識(shí)別、活化、增殖、分化以及最終通過產(chǎn)生抗體和致敏淋巴細(xì)胞及淋巴因子發(fā)生免疫效應(yīng)的一系列復(fù)雜的生物學(xué)反應(yīng)過程。通過產(chǎn)生抗體而進(jìn)行的免疫稱為體液免疫，通過產(chǎn)生致敏淋巴細(xì)胞及淋巴因子而進(jìn)行的免疫稱為細(xì)胞免疫。免疫應(yīng)答對維持機(jī)體正常生理功能，保護(hù)機(jī)體免受異物的侵害和抗腫瘤起重要作用。但在異常情況下，可造成機(jī)體損傷，如超敏反應(yīng)和自身免疫病等。（二）免疫應(yīng)答的3個(gè)階段免疫應(yīng)答的內(nèi)容和發(fā)生階段一般分為：感應(yīng)階段、反應(yīng)階段和效應(yīng)階段。1感應(yīng)階段 抗原進(jìn)入機(jī)體后一般即被輸送到二級淋巴器官，除少數(shù)可溶性物質(zhì)可以直接作用于淋巴細(xì)胞外，大多數(shù)抗原都要經(jīng)過巨噬細(xì)胞的攝取與處理，結(jié)果大部分被迅速分解，失去抗原性。只有一小部分未被降解，其抗原表位與巨噬細(xì)胞的RNA結(jié)合構(gòu)成抗原-RNA復(fù)合物，并濃集于巨噬細(xì)胞表面，免疫原性大增。特異性抗原刺激T細(xì)胞引起細(xì)胞免疫一般都要經(jīng)巨噬細(xì)胞傳遞信息。引起體液免疫的抗原，大多數(shù)為胸腺依賴抗原(TD)，也需要經(jīng)巨噬細(xì)胞處理，并將抗原信息傳遞給輔助性T細(xì)胞(TH)，再傳遞給B細(xì)胞，先產(chǎn)生IgM，轉(zhuǎn)換為IgG并有免疫記憶。少數(shù)抗原不需要巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞的輔助，為非胸腺依賴抗原(TI)，可直接刺激B細(xì)胞。2反應(yīng)階段T細(xì)胞被激活后轉(zhuǎn)化為淋巴母細(xì)胞，細(xì)胞增大，胞漿豐富并迅速增殖、分化，最后有些細(xì)胞成為具有各種免疫效應(yīng)的致敏淋巴細(xì)胞。B細(xì)胞受抗原刺激后，也發(fā)生增殖、分化，其中有些轉(zhuǎn)化為漿母細(xì)胞，再增殖、分化成為合成和分泌各種抗體的漿細(xì)胞。一部分淋巴細(xì)胞受抗原刺激后，在增殖、分化過程中，中途停頓下來，成為記憶細(xì)胞，在體內(nèi)長期存在。數(shù)月至數(shù)年后，它能同再次進(jìn)入機(jī)體的相應(yīng)抗原起免疫反應(yīng)。3效應(yīng)階段抗體和致敏淋巴細(xì)胞都可以與抗原結(jié)合產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)。在這個(gè)過程中，除了T細(xì)胞分泌特異性或非特異性的可溶性因子，發(fā)揮輔助、協(xié)同、抑制及其他效應(yīng)外，尚有補(bǔ)體及許多輔助細(xì)胞如單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞及NK細(xì)胞等的協(xié)同作用。 （二）抗體與體液免疫 抗體(antibody)是由抗原刺激機(jī)體后所形成的一類具有與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)的免疫球蛋白(Ig)。已知有IgG、IgA、IgM、IgD和IgE等5類免疫球蛋白，它們普遍存在于生物體內(nèi)的血液、體液、外分泌液及某些細(xì)胞(如淋巴細(xì)胞)的細(xì)胞膜上。 1抗體的種類與結(jié)構(gòu) 在血清中，Ig含量最高，研究得較清楚。1963年P(guān)orter對IgG的化學(xué)結(jié)構(gòu)提出了一個(gè)由4條肽鏈組成的模式圖。 所有IgG的基本結(jié)構(gòu)單位都是由4條多肽鏈組成的。兩條相同的長鏈稱為重鏈(H鏈)，通過二硫鍵連接起來，呈Y字型。兩條相同的短鏈稱輕鏈(L鏈)，通過二硫鍵連接在Y字的兩側(cè)，使整個(gè)IgG分子呈對稱結(jié)構(gòu)。在多肽鏈的羥基端(C端)，占輕鏈的12與重鏈的34區(qū)段，氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序及含糖量都比較穩(wěn)定，稱為不變區(qū)或穩(wěn)定區(qū)(C區(qū))，而在氨基端(N端)輕鏈的l2與重鏈的14區(qū)段，氨基酸的排列順序可因抗體種類不同而有所變化，這部分稱為可變區(qū)(V區(qū))?？勺儏^(qū)決定抗體的多樣性與特異性，與結(jié)合抗原的特異性有關(guān)。在重鏈的C區(qū)還有一樞紐區(qū)(又稱鉸鏈區(qū))，抗體分子可在此處發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而使形狀發(fā)生改變。免疫球蛋白分子可以用蛋白水解酶裂解成較小的片段，木瓜蛋白酶可將免疫球蛋白裂解為3個(gè)片段，其中兩個(gè)相同的片段，稱Fab片段即抗原結(jié)合片段，各含有一個(gè)抗原結(jié)合部位可與抗原結(jié)合，從而可解釋IgG抗體分子具有的抗原結(jié)合價(jià)為二價(jià)。Fab片段含有完整的輕鏈和重鏈的上端；另一個(gè)片段含有兩個(gè)重鏈的下端，在抗原結(jié)合時(shí)不起作用，易結(jié)晶，命名為Fc片段， 即可結(jié)晶片段(fragment crystaline)。此片段不與抗原結(jié)合，而與補(bǔ)體結(jié)合并與凝集反應(yīng)、組織致敏和穿過胎盤等活性有關(guān)。 IgD和IgE的結(jié)構(gòu)與IgG相似，都為單體，抗原結(jié)合價(jià)都為二價(jià)。IgA在血清中主要是單體形式，一般稱血清型IgA。少數(shù)以二、三、四聚體等形式存在。人體外分泌液中的IgA以雙聚體占優(yōu)勢，除含兩個(gè)分子的單體IgA外，尚有分泌成分和接合鏈，稱分泌型IgA。 IgM為5個(gè)單體組成的五聚體，每個(gè)單體含有兩個(gè)重鏈和兩個(gè)輕鏈。五聚體含有5個(gè)成對的H鏈和5個(gè)成對的L鏈。根部以J鏈連接在一起，排列呈星狀，是Ig中最大的分子，稱巨球蛋白。 5類免疫球蛋白單體之間的區(qū)別在于重鏈C區(qū)的氨基酸組成和抗原性有所不同，IgG、IgA、IgM、IgD和IgE的兩條重鏈分別以、和來代表。免疫球蛋白的輕鏈，按抗原性的不同分為兩型，即k型與型。但單個(gè)抗體分子的兩條輕鏈總是同型的，或?yàn)閗鏈或?yàn)殒?。至今尚未發(fā)現(xiàn)兩型輕鏈混合存在于單個(gè)抗體分子中。5類免疫球蛋白的輕鏈?zhǔn)窍嗤?，都有型或k型。 2抗體的生物學(xué)作用 IgG 是人類血清中Ig的主要成分，約占血清Ig的75%-80%。Ig能很好的發(fā)揮抗感染、中和毒素及調(diào)理作用，是主要的抗傳染抗體。參與抗細(xì)菌、抗病毒和抵抗毒家反應(yīng)，也是唯一能通過胎盤的抗體，對新生兒抗感染起重要作用。 IgM 主要在脾中合成。因相對分子質(zhì)量大，不能透過血管壁，故IgM全部存在于血液中，占正常血清Ig的lo左右。IgM可激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑，也可引起I、II型超敏反應(yīng)，是一種細(xì)胞毒性抗體。在有補(bǔ)體系統(tǒng)參與下，可破壞腫瘤細(xì)胞，在細(xì)菌和紅細(xì)胞的凝集、溶解和溶菌作用上均較IgG強(qiáng)。同時(shí)IgM是B細(xì)膜上的抗原受體，能與抗原結(jié)合，從而有調(diào)節(jié)漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體的作用，因此IgM是一種高效能的抗體。 IgA 是血液中和粘膜分泌物中的抗體，約占Ig總量的20，僅次于IgG。IgA具有顯著的抗菌、抗毒素和抗病毒的功能，對保護(hù)呼吸道和消化道粘膜起重要作用。IgA若無IgM參加，不能激活補(bǔ)體。胎兒不能從胎盤得到母體的IgA，出生后可由初乳中獲得。 IgD 在血清中含量很少，占血清中免疫球蛋白總量的11。主要是作為B細(xì)胞表面的重要受體，在識(shí)別抗原激發(fā)B細(xì)胞和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答中起重要作用。 IgE 在血清中含量甚微，約占血清中免疫球蛋白總量的O.002。它能與人組織中的肥大細(xì)胞和血流中的嗜堿性粒細(xì)胞結(jié)合。當(dāng)特異性抗原再次進(jìn)入人體后，結(jié)合在細(xì)胞上的IgE又能與抗原結(jié)合，促使細(xì)胞脫顆粒，釋放組織胺，引起I型超敏反應(yīng)。 4抗體形成的一般規(guī)律及實(shí)際應(yīng)用 (1)初次應(yīng)答 機(jī)體初次接觸抗原后，須經(jīng)過一段潛伏期后才能在血清中產(chǎn)生抗體，抗體量一般不高，維持時(shí)間短、很快下降。機(jī)體的這種初次接觸抗原后的反應(yīng)稱為初次應(yīng)答)。 (2)二次應(yīng)答 在對抗原發(fā)生初次應(yīng)答后，再次注射相同的抗原，潛伏期明顯縮短，抗體量迅速上升到最大幅度，可達(dá)初次注射產(chǎn)生抗體的10100倍，且在體內(nèi)維持時(shí)間長，抗體的類別主要為IgG，此為二次應(yīng)答或再次反應(yīng)。 (3)回憶應(yīng)答 當(dāng)初次注射后所產(chǎn)生的抗體在體內(nèi)完全消失時(shí)，如再接觸抗原時(shí)，又可使該抗體突然上升，稱為回憶應(yīng)答。亦泛指第二次或二次后接觸抗原引起的第一次較大的和較快的應(yīng)答。若再接觸的抗原與初次接觸的抗原相同，所引起的回憶反應(yīng)稱為特異性回憶反應(yīng)。有時(shí)再接觸的抗原是與初次接觸的抗原不相同的另一種抗原，也可引起與初次抗原相對應(yīng)的抗體的產(chǎn)生，稱為非特異性回憶反應(yīng)。 (4)幾類抗體出現(xiàn)的順序 一般抗原刺激機(jī)體后，IgM出現(xiàn)最早，但很快消失，在血液中只能維持?jǐn)?shù)周或數(shù)月。而后出現(xiàn)的是IgG。當(dāng)IgM接近消失時(shí)，IgG正達(dá)高峰，且在血液中維持時(shí)間較長，有的可達(dá)數(shù)年以上。最后出現(xiàn)的是IgA，常在IgM和IgG出現(xiàn)后2周至2個(gè)月才能在血液中測出，含量少，但維持時(shí)間較長。 了解以上抗體產(chǎn)生的規(guī)律，在實(shí)際中有一定意義：預(yù)防接種中一般都采用二次或多次接種法，且第一次和第二次抗原刺激之間有時(shí)間上的間隔，使出現(xiàn)二次應(yīng)答，從而產(chǎn)生大量抗體且維持時(shí)間長；制備抗體中，通常采用多次注射抗原的方法；疾病診斷中，根據(jù)幾類抗體出現(xiàn)的先后規(guī)律，可作出早期快速診斷。 5抗體形成的機(jī)制 克隆選擇學(xué)說 這一學(xué)說認(rèn)為機(jī)體內(nèi)存在著大量的具有不同膜表面免疫球蛋白(抗體)的淋巴細(xì)胞系即克隆(clone)。每個(gè)克隆都可與進(jìn)入機(jī)體的抗原發(fā)生特異結(jié)合，從眾多克隆中選擇出特異的克隆，并刺激這一克隆增殖、分化成為漿細(xì)胞而產(chǎn)生抗體。有一部分淋巴細(xì)胞在增殖過程的中途停止分裂成為記憶細(xì)胞，當(dāng)再次與抗原接觸時(shí)，可繼續(xù)分裂形成漿細(xì)胞，并產(chǎn)生抗體。在胚胎期，體內(nèi)克隆處于幼稚階段，能與抗原(外來或自身)發(fā)生特異性結(jié)合但不能增殖產(chǎn)生抗體。此結(jié)合了抗原的克隆，因此被消除或受到抑制，從而成為禁忌克隆，以后就失去與該抗原發(fā)生結(jié)合及免疫應(yīng)答的能力。若此禁忌克隆得到恢復(fù)，則會(huì)對此抗原重新發(fā)生反應(yīng)。若為自身抗原，就會(huì)導(dǎo)致自身免疫病。此學(xué)說能解釋抗原抗體反應(yīng)的特異性、免疫記憶及免疫耐受性等。 6體液免疫 B細(xì)胞一般在T細(xì)胞輔助下接受抗原刺激，增殖分化形成漿細(xì)胞，漿細(xì)胞合成并分泌具有專一性的抗體。存在于血漿、淋巴和組織液等體液中的抗體與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合，在補(bǔ)體參與下發(fā)揮免疫效應(yīng)，稱為體液免疫(HI)。(三)細(xì)胞免疫與淋巴因子 細(xì)胞免疫最初是梅契尼柯夫在l 9世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)機(jī)體內(nèi)吞噬細(xì)胞能吞噬微生物開始的。后來認(rèn)為細(xì)胞免疫是T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答?，F(xiàn)在認(rèn)為：凡是體液免疫以外，由淋巴細(xì)胞和吞噬細(xì)胞所導(dǎo)致的細(xì)胞免疫應(yīng)答均稱為細(xì)胞免疫。最近又?jǐn)U展到：以抗體為次要作用的任何細(xì)胞免疫應(yīng)答均為細(xì)胞免疫。 細(xì)胞免疫的過程為：首先是T細(xì)胞識(shí)別抗原并在抗原信息刺激后大量增殖、分化為致敏淋巴細(xì)胞。致敏淋巴細(xì)胞再次與抗原相遇，除具有直接殺傷作用的Tc外，TDTH可釋放多種淋巴因子，巨噬細(xì)胞趨化因子等，他們參與超敏反應(yīng)，可在反應(yīng)的局部引起以單核細(xì)胞浸潤為主功炎癥，在清除慢性或腦內(nèi)感染的病原體、腫瘤免疫、移植排斥反應(yīng)以及自身免疫疾病中起重要作用。作用對象 淋 巴 因 子 作 用 巨噬細(xì)胞    巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子(MIF) 巨噬細(xì)胞激活因子(MAF) 巨噬細(xì)胞趨化因子MCF) 特異性武裝因子(SMAF) 抑制巨噬細(xì)胞游走，促進(jìn)巨噬細(xì)胞在炎癥區(qū)聚集 激活巨噬細(xì)胞，提高其殺菌和溶細(xì)胞能力 吸引巨噬細(xì)胞到炎癥區(qū)或免疫反應(yīng)處 特異性地加強(qiáng)巨噬細(xì)胞殺傷腫瘤細(xì)胞的作用 淋巴細(xì)胞     輔助因子 抑制因子 轉(zhuǎn)移因子(TF) 有絲分裂原因子(MF) 淋巴細(xì)胞趨化因子(LCF) 特異性促進(jìn)B細(xì)胞產(chǎn)生某種抗體 抑制T細(xì)胞和B細(xì)胞功能 使正常T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為致敏淋巴細(xì)胞 非特異性地使淋巴細(xì)胞等進(jìn)行有絲分裂 將淋巴細(xì)胞吸引到炎癥區(qū)或免疫反應(yīng)區(qū) 粒細(xì)胞  白細(xì)胞移動(dòng)抑制因子（LMF) 中性粒細(xì)胞趨化因子（NCF) 嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子(ECF) 抑制中性粒細(xì)胞移動(dòng) 吸引中性粒細(xì)胞到炎癥區(qū) 吸引嗜酸性粒細(xì)胞 其他   淋巴毒累(LT) 干擾家(IFN) 皮膚反應(yīng)因子(SRF) 非特異性地殺傷各種哺乳類細(xì)胞 誘導(dǎo)抗病毒蛋白質(zhì)的合成，激活NK細(xì)飽， 引起血管擴(kuò)張，增加血管通透性 三、免疫應(yīng)答的病理反應(yīng) (一)超敏反應(yīng) 在正常條件下，已免疫的(或致敏的)機(jī)體重新與相應(yīng)抗原相遇時(shí)，可立即將相應(yīng)的抗原或有害作用排除，使機(jī)體不受損傷。但在機(jī)體的免疫反應(yīng)過強(qiáng)的條件下，已致敏的機(jī)體與相應(yīng)抗原第二次相遇時(shí)，可因此而引起機(jī)體的損傷或生理機(jī)能障礙，出現(xiàn)一系列免疫病理變化。機(jī)體的這種不正常的增強(qiáng)的免疫反應(yīng)稱為過敏反應(yīng)或超敏反應(yīng)。根據(jù)超敏反應(yīng)發(fā)生的機(jī)制和臨床特點(diǎn)分為4型。I型稱為反應(yīng)素型或過敏反應(yīng)型，II型稱為細(xì)胞溶解型或細(xì)胞毒型，III型稱為免疫復(fù)合物型或血管炎型，此三型超敏反應(yīng)均由抗體所介導(dǎo)。IV型由T細(xì)胞介導(dǎo)稱為遲發(fā)型。 引起超敏反應(yīng)的抗原性物質(zhì)稱為過敏原。過敏原可以是異種或同種異體的，也可以是自身變應(yīng)原。超敏反應(yīng)除了和過敏原有關(guān)外，還和機(jī)體反應(yīng)特性如清除或阻止入侵抗原物質(zhì)的能力低下、抗體生成反應(yīng)過速、免疫缺陷以及生理效應(yīng)系統(tǒng)功能改變等有關(guān)。 (二)免疫耐受性 在正常情況下，機(jī)體與自身組織細(xì)胞等抗原物質(zhì)不發(fā)生免疫反應(yīng)，而對各種異物抗原可發(fā)生免疫反應(yīng)。在某些條件下，機(jī)體對自身的或異種的抗原都不能引起免疫反應(yīng)，這種狀態(tài)稱為免疫耐受性。機(jī)體受抗原刺激后的反應(yīng)是很復(fù)雜的，能否形成耐受以及耐受維持的時(shí)間長短等取決于動(dòng)物種類、品系、遺傳性、機(jī)體的免疫機(jī)能狀態(tài)和抗原的種類、性質(zhì)、劑量、注入途徑等多種因素。對自身成分的免疫耐受性，是機(jī)體自我監(jiān)督的首要條件，如這種耐受性遭到破壞，便可出現(xiàn)自身免疫性疾病。對超敏反應(yīng)及自身免疫性疾病的治療和器官移殖時(shí)，多采用免疫抑制措施，使機(jī)體獲得免疫耐受性。但有時(shí)也造成機(jī)體正常防御性免疫功能的抑制或失調(diào)，造成不良后果。(三)自身免疫病 機(jī)體免疫系統(tǒng)針對自身成分呈現(xiàn)免疫應(yīng)答，引起體液性免疫和細(xì)胞性免疫，即機(jī)體對自身抗原所表現(xiàn)的免疫反應(yīng)，稱為自身免疫性(，這是比較常見的一種免疫反應(yīng)。若這種反應(yīng)達(dá)到一定強(qiáng)度可轉(zhuǎn)化為自身免疫病。自身免疫病的范圍很廣，有的專門以某一器官為損傷對象，即具有器官特異性，如甲狀腺炎一類疾病。而有的則全身各器官組織均遭受損傷，如全身性紅斑狼瘡一類。也有的處于中間類型。自身免疫病和許多因素有關(guān)。在胚胎期，淋巴細(xì)胞發(fā)育的第一階段，克隆與特異性抗原接觸后，便不能進(jìn)一步發(fā)育成熟，導(dǎo)致對該抗原的無反應(yīng)，即免疫耐受性。但當(dāng)體內(nèi)誘發(fā)耐受性的機(jī)制失調(diào)，則在胚胎期被失話的細(xì)胞株便可重新分化增殖，產(chǎn)生對自身抗原有反應(yīng)性的淋巴細(xì)胞，引起淋巴系統(tǒng)機(jī)能異常并導(dǎo)致自身免疫病。另外，T細(xì)胞的機(jī)能失常，抗原分子結(jié)構(gòu)或成分改變或是加入某些佐劑，隱蔽抗原的作用以及遺傳因素等都可引起自身免疫病。 (四)艾滋病的作用機(jī)制 獲得性免疫缺陷綜合癥(AIDS)，音譯為艾滋病，是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新型傳染病，以全身免疫系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p害為特征，死亡率很高。AIDS的病原是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒，命名為人類免疫缺損病毒(HIV)。AIDS的發(fā)病機(jī)制被認(rèn)為是：HIV的eny基因編碼的病毒包膜糖蛋白是直接的致病因子。HIV通過包膜糖蛋白與宿主細(xì)胞膜上的T4抗原受體結(jié)合而進(jìn)入細(xì)胞，病毒復(fù)制后，細(xì)胞上出現(xiàn)大量的病毒包膜糖蛋白，它與未感染的T4細(xì)胞受體結(jié)合形成許多多核巨細(xì)胞。其中90的巨細(xì)胞在兩周內(nèi)死亡，并釋放出病毒。釋放出的病毒可繼續(xù)感染其他細(xì)胞，最終導(dǎo)致T4細(xì)胞的耗竭。另外，病毒包膜糖蛋白對T4細(xì)胞有毒性。實(shí)驗(yàn)證明，經(jīng)UV滅活的病毒大量接種仍然引起T4細(xì)胞病變和溶解。HIV還可感染單核細(xì)胞、巨噬細(xì)腦和B細(xì)胞。因?yàn)門4細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞在整個(gè)免疫系統(tǒng)中起重要作用，所以HIV感染的結(jié)果使病人免疫系統(tǒng)的重要成分遭受破壞，最終導(dǎo)致一系列嚴(yán)重的機(jī)會(huì)性感染和惡性病變。 四、天然免疫與獲得性免疫 (一)天然免疫 患過天花、麻疹、傷寒等傳染病或隱性感染后，就可獲得對上述疾病的免疫力。胎兒通過胎盤或嬰兒通過母乳也可從母體獲得免疫力。這兩種方式建立起來的免疫力都是機(jī)體在生活過程中自然建立起來的，稱為自然特異性獲得性免疫。傳染病或隱性感染后所獲得的免疫力是機(jī)體受微生物抗原刺激后，自然情況下自體產(chǎn)生的免疫力稱為自然自動(dòng)免疫。而通過胎盤或母乳獲得的免疫力是母體在自然情況下產(chǎn)生的，而不是自己產(chǎn)生的，所以稱為自然被動(dòng)免疫。自然免疫在抗微生物感染上具有重要意義。 (二)人工免疫 自動(dòng)免疫與被動(dòng)免疫可以通過人為的方式獲得。若人工給機(jī)體注射抗原物質(zhì)，使機(jī)體免疫系統(tǒng)因抗原刺激而發(fā)生類似感染時(shí)所發(fā)生的免疫過程，從而獲得特異性免疫力，這種免疫稱為人工自動(dòng)免疫。若人工給機(jī)體注個(gè)免疫血清(含特異抗體)使機(jī)體直接決得一定的免疫力，稱為人工被動(dòng)免疫。 (三)生物制品 凡是人工免疫用的抗原和抗體制品以及診斷用的抗原和抗體制品統(tǒng)稱為生物制品。 1疫苗 疫苗是由病原微生物本身加工制成的。一般由細(xì)菌、螺旋體等制成的預(yù)防用生物制品稱為菌苗，而由病毒、立克次氏體制成的稱為疫苗。 活菌(疫)苗 用無毒的或充分減毒的病原微生物制成。此疫苗無毒或減毒，具有良好的抗原性，如卡介苗、牛痘苗、麻疹疫苗和脊髓灰質(zhì)炎疫苗等。活疫苗(菌苗)進(jìn)入機(jī)體后可生長繁殖，刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體。 死菌(疫)苗 用物理或化學(xué)方法將病原微生物殺死后制成。優(yōu)點(diǎn)是安全可靠，保存時(shí)間長；缺點(diǎn)是，需要多次接種，所誘發(fā)的免疫力強(qiáng)度和保持時(shí)間均不如活菌(疫)苗。死菌苗有百日咳、傷寒、副傷寒、霍亂菌苗等，死疫苗有流行性乙型腦炎和斑疹傷寒疫苗等。 自身菌苗 是從患者自身病灶中分離的病原菌制成的死菌苗。可治療有些反復(fù)發(fā)作并久經(jīng)抗生素治療無效的慢性細(xì)菌性感染，例如，葡萄球菌引起的慢性化膿性感染，大腸桿菌引起的慢性腎炎等。 亞單位疫苗 將病原微生物某種抗原成分提取出來制成疫苗，可特異性地防治某種疾病，此種疫苗稱為亞單位疫苗。 基因工程疫苗 近年來應(yīng)用DNA重組技術(shù)將病原微生物的致病基因提取后與載體連接，然后轉(zhuǎn)入合適的受體菌中，使致病菌基因得到表達(dá)，將表達(dá)產(chǎn)物加工制成的疫苗即基因工程疫苗。 2類毒素 某些革蘭氏陽性菌產(chǎn)生的外毒素具有強(qiáng)烈的毒性，因此不能給人體注射外毒素以獲得特異抗體。在實(shí)際中通常給機(jī)體注射某種類毒素，而使機(jī)體獲得針對該個(gè)毒素的抗體(即抗毒素)，用以預(yù)防疾病的發(fā)生。常用的類毒素有白喉類毒素和破傷風(fēng)類毒素等。 3免疫血清 含有特異抗體的血清稱為免疫血清。給機(jī)體注射特異的免疫血清，可使機(jī)體立即獲得針對某種抗原的免疫力(抗體)，從而達(dá)到治療和緊急預(yù)防和目的。 抗毒素 以類毒素注射某種動(dòng)物，一定時(shí)期后，可得到針對該類毒素的動(dòng)物抗血清(抗毒素)，如白喉抗毒素、破傷風(fēng)抗毒素等。 抗菌血清 是以菌體注射于動(dòng)物后所得到的免疫血清，以治療相應(yīng)的傳染病。 胎盤球蛋白，血清球蛋白 亦屬免疫血清一類。胎盤球蛋白是從健康產(chǎn)婦的胎盤中提取的丙種球蛋白。血清球蛋白是從血清中提取的丙種球蛋白。主要用于預(yù)防麻疹和傳染性肝炎。 第四節(jié) 免疫學(xué)的研究方法免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)隨著免疫學(xué)學(xué)科的發(fā)展而得到不斷改進(jìn)和完善，并對免疫學(xué)學(xué)科的發(fā)展起著極大的推動(dòng)作用?，F(xiàn)在，免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)已成為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)及其他學(xué)科實(shí)驗(yàn)研究的一種重要手段，特別在一些微量的、特異性要求高的測定中更顯示了其特有的優(yōu)越性。免疫學(xué)的研究方法多、范圍廣。 一、血清學(xué)反應(yīng) 在體外進(jìn)行的體液免疫反應(yīng)一般采用血清進(jìn)行試驗(yàn)，稱為血清學(xué)反應(yīng)。血清學(xué)反應(yīng)既可用已知抗原檢測未知抗體，也可用已知抗體檢測未知抗原。故常用來進(jìn)行體外體液免疫功能的測定、轉(zhuǎn)染病的診斷、微生物的分類鑒定以及廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、遺傳學(xué)、胚胎發(fā)育學(xué)、病毒學(xué)、細(xì)菌學(xué)等各學(xué)科的研究之中。抗原抗體反應(yīng)的一般規(guī)律：特異性、可逆性、定比性、階段性、條件性。 (一)凝集反應(yīng) 細(xì)菌、紅細(xì)胞等顆粒性抗原與其特異性抗體結(jié)合后，在有電解質(zhì)存在時(shí)，互相凝聚成肉眼可見的凝集小塊，稱為凝集反應(yīng)。參與凝集反應(yīng)的抗原稱為凝集原，抗體稱為凝集素。 在凝集反應(yīng)中，單個(gè)抗原體積大，而抗原總面積小，為使抗原和抗體間充分結(jié)合，常須稀釋抗體(抗血清)。 1直接凝集反應(yīng) 有玻片法和試管法。玻片法簡便、快速，是一種定性試驗(yàn)，可用于菌種鑒定、測定血型等。試管法可定量判斷血清中抗體的相對含量，可用于協(xié)助臨床診斷或供流行病學(xué)調(diào)查。 2間接凝集反應(yīng) 將可溶性抗原(或抗體)吸附于一種載體顆粒表面，然后與抗體(或抗原)結(jié)合，在有電解質(zhì)存在的適宜條件下，可發(fā)生凝集反應(yīng)，稱為間接凝集反應(yīng)。 (二) 沉淀反應(yīng) 可溶性抗原，如細(xì)菌的外毒素、內(nèi)毒素、血清、病毒的可溶性抗原和組織浸出液等與相應(yīng)抗體結(jié)合，在適量電解質(zhì)存在下，聚合成肉眼可見的白色沉淀，稱為沉淀反應(yīng)。其抗原稱為沉淀原，抗體稱為沉淀素。在沉淀反應(yīng)中，抗原分子較小，單位體積內(nèi)所含的量多，與抗體結(jié)合的總面積大，為了使抗原抗體按比例結(jié)合，常稀釋抗原。 1環(huán)狀沉淀反應(yīng) 在小試管內(nèi)先加入已知抗血清，然后小心加入待檢抗原于血清上表面，使之成為分界清晰的兩層一定時(shí)間后，凡兩層液面交界處出現(xiàn)白色環(huán)狀沉淀者即為陽性反應(yīng)。此法簡單、敏感，所需被檢材料少，可用作抗原的定性試驗(yàn)如炭疽病的診斷、血跡鑒定、沉淀素的效價(jià)滴定等。 2絮狀沉淀反應(yīng) 抗原與抗血清在試管內(nèi)混合，在有電解質(zhì)存在時(shí)，抗原抗體復(fù)合物可形成混濁沉淀或絮狀凝聚物。此反應(yīng)可用于診斷螺旋體引起的梅毒病(Kahn氏試驗(yàn))以及用以滴定毒素、類毒素和抗毒素的效價(jià)。 3免疫擴(kuò)散 瓊脂凝膠呈多孔結(jié)構(gòu)，能允許各種抗原抗體在其中自由擴(kuò)散。抗原抗體在瓊脂凝膠中擴(kuò)散由近及遠(yuǎn)形成濃度梯度，當(dāng)兩者在比例適當(dāng)處相遇即發(fā)生沉淀反應(yīng)，形成沉淀帶。由于一種抗原抗體系統(tǒng)只出現(xiàn)一條沉淀帶，故本反應(yīng)能將復(fù)合抗原成分加以區(qū)分，從而可了解抗原復(fù)合物的組成，并可將所得沉淀用特異方法染色及用生物活性(酶活性)、同位素標(biāo)記等方法鑒定抗原成分。按其操作技術(shù)特點(diǎn)，可以分為單擴(kuò)散和雙擴(kuò)散。 單擴(kuò)散是抗原抗體中一種成分?jǐn)U散，而雙擴(kuò)散則是兩種成分在凝膠內(nèi)彼此都擴(kuò)散。下面主要介紹雙擴(kuò)散：用1瓊脂澆成厚2-3mm的凝膠板，在其上按一定圖形打圓孔或長方形槽，在相鄰孔(槽)內(nèi)滴加抗原和抗體，在飽合濕度下，擴(kuò)散數(shù)日，觀察沉淀帶。如圖所示，每個(gè)抗原與抗血清反應(yīng)生成的沉淀弧融合，表明上面兩個(gè)孔中的抗原是相同的；在B中，形成兩條交叉的沉淀帶，表明上面兩孔中的抗原不相同；在C中，兩個(gè)抗原有相同的部分，但有部分差別，且主要抗原可干擾次要抗原的擴(kuò)散，形成不完全融合的沉淀帶，并向次要抗原方向形成一個(gè)交叉角；在D中的情況則表明ab抗原孔中含有兩個(gè)抗原，其中一個(gè)抗原與右邊抗原孔中的抗原成分相同，而另一個(gè)抗原成分是獨(dú)立的，即ab孔中的抗原成分比a孔中抗原成分復(fù)雜。雙擴(kuò)散可用來鑒定未知樣品的組分，比較不同樣品的抗原性。根據(jù)擴(kuò)散距離測定抗原的含量以及檢測血清中各種免疫球蛋白、甲胎蛋白、HBsAg等。但此法敏感性不高，且需時(shí)較長。 4免疫電泳 將瓊脂雙擴(kuò)散與瓊脂電泳技術(shù)相結(jié)合的方法。待檢樣品(含復(fù)合抗原)先在瓊脂凝膠板上電泳，將抗原的各個(gè)組分在板上初步分開，然后再在點(diǎn)樣孔一側(cè)或兩側(cè)打槽，加入抗血清，進(jìn)行雙向雙擴(kuò)散。電泳遷移率相近而不能分開的抗原物質(zhì)，又可按擴(kuò)散系數(shù)不同形成不同的沉淀帶，從而進(jìn)一步加強(qiáng)了對復(fù)合抗原組分的分辨能力。 免疫電泳敏感性高，特異性強(qiáng)，近年來在生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)及臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用?？捎脕磉M(jìn)行抗原與抗體成分的研究、生物制品純度分析、甲胎蛋白和肝炎協(xié)同抗原(HAA)的診斷等，并在此基礎(chǔ)上又發(fā)展成為對流免疫電泳和火箭免疫電泳等。 (三) 免疫熒光技術(shù) 抗體與某些特定的熒光物質(zhì)結(jié)合而成為熒光標(biāo)記抗體，仍能特異性地結(jié)合抗原成為熒光標(biāo)記的抗體抗原復(fù)合物，在熒光顯微鏡下可被觀察到。熒光素與抗體結(jié)合能偵察出抗原所在部位，故可用來進(jìn)行抗原的定位或定性測定。(四)放射免疫測定法 是將放射性同位素的靈敏性和免疫學(xué)抗原抗體反應(yīng)的特異性結(jié)合起來的一種技術(shù)。此法是一種定量分析方法，能檢測生物體液中的微量免疫活性物質(zhì)，具有靈敏、特異、精密、準(zhǔn)確和快速等特點(diǎn)。 (五)補(bǔ)體參與的抗原抗體反應(yīng) 這是一種有補(bǔ)體參與，并以綿羊紅細(xì)胞和溶血素作指示系統(tǒng)的、靈敏度很高的抗原抗體反應(yīng)。其原理：補(bǔ)體可與任何抗原抗體的復(fù)合物相結(jié)合；指示系統(tǒng)如遇補(bǔ)體后就會(huì)出現(xiàn)明顯的溶血反應(yīng)。反應(yīng)過程：先將被檢系統(tǒng)的抗原、抗體和補(bǔ)體加在一起，37水浴30min或4冰箱過夜，然后加入紅細(xì)胞和溶血素，繼續(xù)作用一段時(shí)間后觀察結(jié)果。若不發(fā)生溶血，即判為補(bǔ)體結(jié)合反應(yīng)陽性，表示被檢系統(tǒng)中的抗原和抗體發(fā)生了特異性結(jié)合，并結(jié)合了補(bǔ)體。若發(fā)生了溶血，則為補(bǔ)體結(jié)合反應(yīng)陰性，表示被檢系統(tǒng)中抗原、抗體末結(jié)合不是特異的，末激活補(bǔ)體，所以當(dāng)加入指示系統(tǒng)后，在綿羊紅細(xì)和溶血素結(jié)合后，激活了補(bǔ)體，發(fā)生了溶血。本反應(yīng)為嚴(yán)格的定量試驗(yàn)，除待檢抗原(或抗體)外，其余成分均需事先滴定，以定量參加反應(yīng)，其敏感性和特異性均較高，常用于診斷病毒性疾病。 二、單克隆抗體技術(shù)及其應(yīng)用 (一)單克隆抗體技術(shù) 克隆由英文clone(“無性繁殖系”)而來，即指由一個(gè)細(xì)胞分裂而成的一個(gè)細(xì)胞群?？乖镔|(zhì)進(jìn)入機(jī)體誘發(fā)免疫應(yīng)答，由于天然抗原物質(zhì)是一種復(fù)雜的大分子物質(zhì)，在其表面通常即具有多個(gè)抗原決定簇。因此，一種抗原物質(zhì)的多個(gè)抗原決定基刺激多個(gè)免疫細(xì)胞增殖(每個(gè)抗原決定基刺激一個(gè)免疫細(xì)胞)產(chǎn)生多種抗體。由于這種抗體是由多個(gè)細(xì)胞(多克隆)產(chǎn)生的，因此屬多克隆抗體。怎樣才能得到一種高度純一的抗體?1975年，Kohler和Milstein證明：骨髓瘤細(xì)胞與免疫動(dòng)物的脾細(xì)胞融合形成的雜交瘤細(xì)胞，能分泌針對免疫抗原中的一種抗體，且雜交瘤細(xì)胞一經(jīng)建立即具有腫瘤細(xì)胞在體外無限繁殖和脾細(xì)胞產(chǎn)生抗體的雙重功能。經(jīng)過克隆選擇獲得單一的克隆，則這一單一克隆將只產(chǎn)生一種針對單一抗原決定基的抗體，稱單克隆抗體。 (二)單克隆抗體的應(yīng)用 單抗一問世，便被譽(yù)為“免疫學(xué)中的技術(shù)革命”，顯示出巨大的生命力和廣闊的發(fā)展前景。在生物學(xué)各領(lǐng)域，尤其是在疾病診斷中的廣泛應(yīng)用，己取得令人矚目的進(jìn)展，而在治療和預(yù)防中的應(yīng)用也己成為可能。單抗在預(yù)防移植排斥反應(yīng)及治療腫瘤上又顯示出可喜的苗頭，在治療自身免疫性疾病、免疫缺陷病及某些烈性傳染病，控制藥物過敏反應(yīng)中也受到重視。 (1)器官移植 如用于腎移植受體的免疫抑制，用單抗OKT3治療后，OKT3陽性細(xì)胞從血液中被有效地清除，使腎臟中的淋巴細(xì)胞減少，取得了較用類因醇或環(huán)抱霉素等常規(guī)藥物好的結(jié)果。 (2)腫瘤治療 單抗與化療、放療及手術(shù)相結(jié)合，是腫瘤治療的一大發(fā)展。對彌散性腫瘤，用單抗治療較有效。 (3)自身免疫病 可采取體內(nèi)及體外兩種方法。體外治療法即用單抗親合層析柱除去血液中的自身抗體。體內(nèi)治療法為注射對自身抗體產(chǎn)生細(xì)胞的單抗。紅斑狼瘡是由于思者產(chǎn)生了抗自身DNA的抗體所致。單抗不但與血液中游離的抗DNA抗體形成免疫復(fù)合物，而且還能攻擊產(chǎn)生抗DNA抗體的細(xì)胞，從而使抗體的產(chǎn)生受到抑制。 (4)免疫缺陷癥 與自身免疫性疾病相反，免疫缺陷病則為由于免疫系統(tǒng)的缺陷，不能保護(hù)機(jī)體抗御感染。AIDS是由于病毒對輔助性T細(xì)胞的感染及破壞使患者的免疫系統(tǒng)不能正常發(fā)揮作用，因而對正常人可以抵抗的感染卻易感。CD4為輔助性T細(xì)胞上的病毒受體，抗CD4的抗獨(dú)特型抗體可中和病毒從而阻斷其感染。(5)解毒 有機(jī)磷中毒在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及對敵作戰(zhàn)中有時(shí)發(fā)生，此類中毒的本質(zhì)為磷對乙酰膽堿酪酶的抑制作用。用抗毒物的單抗能夠中和此毒。 內(nèi)容提要： 本章 介紹了免疫與免疫學(xué)的概念，即免疫是指動(dòng)物機(jī)體對微生物侵染的抵抗力和對同種微生物再感染的特異性防御能力的現(xiàn)象。免疫學(xué)是研究免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，探索其對機(jī)體有益的防衛(wèi)功能和有害的病理作用及其機(jī)制的科學(xué)。免疫對于人類和動(dòng)物機(jī)體以多方面的基本功能和特性。免疫最基本的是抗原和抗體及其兩者的反應(yīng)?？乖锌乖院兔庖咴裕瑳Q定抗原特性的是抗原決定簇即抗原物質(zhì)分子表面或者其他部位的具有一定組成和結(jié)構(gòu)的特殊化學(xué)基團(tuán)?？贵w是機(jī)體在抗原物質(zhì)刺激下形成的一類能與抗原特異性結(jié)合的活性球蛋白。抗體有其基本結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同角度進(jìn)行分類?？贵w的生理功能有多個(gè)方面，。抗原與抗體的反應(yīng)有這本身的要求和特點(diǎn)，反應(yīng)有凝集、沉淀、中和等不同的反應(yīng)方式，并受多方面因素影響?，F(xiàn)代理化技術(shù)使免疫檢測技術(shù)的發(fā)展日益迅速，已有各種不同的酶標(biāo)記技術(shù)、熒光標(biāo)記技術(shù)、放射免疫技術(shù)等等廣泛應(yīng)用于免疫檢測。 免疫與免疫學(xué) 傳統(tǒng)上，免疫是指動(dòng)物機(jī)體對微生物侵染的抵抗力和對同種微生物再感染的特異性防御能力。但后發(fā)現(xiàn)，很多現(xiàn)象如器官移植排斥反應(yīng)、過敏反應(yīng)等與病原微生物感染無關(guān)。因此，人們把生物體能夠辨認(rèn)自我與非我、對非我作出反應(yīng)以保持自身穩(wěn)定的功能稱為免疫。實(shí)際上，生物機(jī)體對自身腫瘤的識(shí)別與清除的生理學(xué)反應(yīng)，也模糊了自我與非我的界限，現(xiàn)代免疫的概念具有了更為廣泛的意義和更為復(fù)雜的內(nèi)涵。免疫系統(tǒng)是由免疫組織和器官、免疫細(xì)胞及免疫活性分子等組成。免疫細(xì)胞對病原體或腫瘤細(xì)胞的適當(dāng)應(yīng)答，使之清除，執(zhí)行免疫防衛(wèi)功能。另一方面，免疫細(xì)胞的不適當(dāng)應(yīng)答，如應(yīng)答過高，會(huì)致過敏性疾??；如應(yīng)答過低，易致嚴(yán)重感染，對自身組織發(fā)生應(yīng)答，導(dǎo)致自身免疫病，均會(huì)對生物機(jī)體有害。 免疫學(xué)（ Immunology ）即是研究免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，探索其對機(jī)體有益的防衛(wèi)功能和有害的病理作用及其機(jī)制的科學(xué)，可用以發(fā)展有效的免疫學(xué)措施，實(shí)現(xiàn)動(dòng)物和人類的防病、治病。實(shí)際上免疫學(xué)理論和方法已經(jīng)擴(kuò)展到化學(xué)分析、分子生物學(xué)、生物傳感器等諸多學(xué)科和領(lǐng)域。 免疫應(yīng)答 動(dòng)物機(jī)體在受到非經(jīng)口入的外源物質(zhì)或病原體侵入后，首先并迅速起防衛(wèi)作用的，稱為固有性免疫應(yīng)答（ innate immune response ）。執(zhí)行固有免疫功能的有皮膚、粘膜的物理阻擋作用及局部細(xì)胞分泌的抑菌、殺菌物質(zhì)的化學(xué)作用；有吞噬細(xì)胞的吞噬病原體作用；自然殺傷（ natural killer ， NK ）細(xì)胞對病毒感染靶細(xì)胞的殺傷作用，及血液和體液中存在的抗菌分子，如補(bǔ)體（ complement ）。固有免疫在感染早期執(zhí)行防衛(wèi)功能。 另一種是適應(yīng)性免疫應(yīng)答（ adaptive immune response ），其執(zhí)行者是 T 及 B 淋巴細(xì)胞。 T 及 B 細(xì)胞識(shí)別病原體成分后被活化，活化后并不即刻表現(xiàn)防衛(wèi)功能，而是經(jīng)免疫應(yīng)答過程，約 4 5 天后，才生成效應(yīng)細(xì)胞，對已被識(shí)別的病原體施加殺傷清除作用。適應(yīng)性免疫應(yīng)答是繼固有性免疫應(yīng)答之后發(fā)揮其效應(yīng)的，并在最終清除病原體，促進(jìn)疾病治愈，及防止再感染中，起主導(dǎo)作用。 免疫的基本功能 歸納起來，動(dòng)物機(jī)體的免疫具有三項(xiàng)基本功能： 免疫防御功能，即機(jī)體對由消化道、呼吸道、皮膚、粘膜等途徑進(jìn)入體內(nèi)的病原體的抵抗力，通過機(jī)體的特異性或非特異性免疫殺死病原體； 免疫穩(wěn)定：免疫的第二個(gè)重要功能是把新陳代謝中衰老和死亡細(xì)胞清除出體內(nèi)，以維護(hù)機(jī)體的生理平衡； 免疫監(jiān)視功能：清除自身突變細(xì)胞的功能稱為免疫監(jiān)視。 免疫的基本特性 免疫可識(shí)別自身與非自身：動(dòng)物的免疫系統(tǒng)，能夠識(shí)別自身與非自身的大分子物質(zhì)，是機(jī)體免疫應(yīng)答的物質(zhì)基礎(chǔ)； 免疫具有特異性：免疫系統(tǒng)的免疫應(yīng)答和由此產(chǎn)生的免疫物質(zhì)具有高度的特異性，即具有很強(qiáng)的針對性； 免疫具有記憶性：機(jī)體對某種外源物質(zhì)（抗原）的免疫應(yīng)答產(chǎn)生的抗體經(jīng)過一段時(shí)間后會(huì)逐漸消失，但免疫系統(tǒng)仍然保留對該抗原的免疫記憶，若同一外源物質(zhì)再次侵入機(jī)體時(shí)，機(jī)體會(huì)會(huì)迅速產(chǎn)生較上次侵入時(shí)更多的抗體，這種現(xiàn)象稱為免疫記憶現(xiàn)象。第一節(jié) 抗原 現(xiàn)代免疫學(xué) (modern immunology) 實(shí)質(zhì)上就是分子免疫學(xué)（ molecular immunology ）。免疫分子的類型很多，包括抗原、抗體、補(bǔ)體、粘附因子、細(xì)胞因子等，其中抗原和抗體是主要的免疫分子，是現(xiàn)