2020高中生物竞赛辅导讲义
微生物学 （进阶篇）
2020.5湖南长郡
第九章 免疫学基础
免疫 ：免疫是指机体识别自身和非自身（异己），并清除非自身大分子物质，从而维持机体内外环境平衡的一种生理反应。（识别异己、排斥异己过程）
一 正常免疫反应（免疫的基本功能） 1 免疫防御（抗感染免疫）
异常 ：免疫功能亢进导致变态反应；免疫功能低下导致免疫缺陷。 正常 ：非特异性和特异性免疫 2 自身稳定 ：
正常 ：清除衰老细胞 异常 ：导致自身免疫疾病
3 免疫监视 ： 正常 ：清除变异细胞（与K、NK细胞有关）即抗肿瘤免疫 异常 ：出现癌症（恶性肿瘤）。
第一节 免疫系统
免疫系统 ：是机体免疫功能的生理结构，它由免疫器官、免疫细胞和免疫分子等组成。
中枢免疫器官
免疫器官 外周免疫器官 免疫系统 T B 淋巴细胞 免疫细胞 单核吞噬细胞系统 粒细胞系统 红细胞系统 一 免疫器官
（一）中枢免疫器官 ：
又称一级免疫器官，为淋巴样上皮结构，是T、B淋巴细胞来源地。
1 骨髓 ：多能干细胞是机体内各种分化细胞的源泉，也是机体各种免疫细胞源泉。 2 胸腺 ：多能干细胞进入胸腺在胸腺素作用下变成T淋巴细胞 ：其中95％短命、5％长寿（1％进入外周淋巴器官）
3 腔上囊(法氏囊) ：多能干细胞在腔上囊激素作用下变成B淋巴细胞输送至外周淋巴器官。哺乳动物胚胎，脾以及出生前后骨髓中都含有多能干细胞，所以都可产生B淋巴细胞。
（二）外周免疫器官
外周免疫器官 ：又称二级淋巴器官，是B细胞和T细胞等定居增殖和对抗原刺激进行免疫应答的场所。
1 淋巴结 ：皮质和髓质 皮质 ：B淋巴细胞（占25％）、网状细胞、吞噬细胞等。 淋巴结 髓质 ：副皮质区 ：T淋巴细胞（75％）的主要集中区。
2 脾脏（spleen）
脾脏 ：是体内最大免疫器官。
第二节 抗原与抗体
一、抗原 1．概念
抗原凡是能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之结合引起特异性反应的物质。 抗原性 ：包括免疫原性与反应原性两个方面含义，免疫原性 ：指抗原能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞的特性 .
免疫反应原性 ：指抗原与它们发生反应的特性。完全抗原 ：既具有反应原性又具有免疫原性的抗原物质 .
半抗原 ：具有反应原性抗原物质 .如脂多糖,荚膜多糖,及一些抗生素药物 . 2 . 构成抗原的基本条件 ① 异物性 ：异种之间物质,同种异体物质,自身组织变异 . ② 大分子胶体性 ：大分子物质,分子量在10000以上 . ③ 结构复杂性 ：具有一定空间构象 .
④ 物理状态 ：颗粒性抗原的免疫原性比可溶性抗原强 .
⑤ 完整性 ：保持抗原表面化学活性基团 .如当大分子蛋白质通过消化道被消化分解后 进入机体内已无抗原性 .
3 .抗原决定簇(抗原决定基)
抗原的分子结构十分复杂,但抗原分子的活性和特意性并不是决定于整个抗原分子,决定其免疫活性的只是其中的一小部分抗原区域 .抗体只是与决定簇结合。
（1）决定簇 ：抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团。（决定簇实际上 就是半抗原）
决定簇可分为不连续决定簇和连续决定簇。蛋白质分子抗原决定簇通常有5—7个氨基酸残基组成。（一般来讲蛋白质都是由几百个氨基酸组成。一个蛋白质分子表面通常含多个决定簇）。任何一个天然良好的抗原实际上都可看成是载体和半抗原组成，所以半抗原实际上是决定簇，但也有区别，半抗原中可能含有多个决定簇。
多糖抗原的决定簇一般由5—6个单糖残基组成，这些决定簇如果与蛋白质载体结合后就成了半抗原。如病毒表面抗原大部分仍使糖蛋白。
（2）结合价 ：抗原决定簇数目即为抗原的结合价。 4．抗原的交叉性（非特异中的特异性）
自然界中存在着无数抗原物质，这些抗原物质之间可能有共同的抗原决定簇，这种现象 称为抗原交叉性或类属性。这些具有共同决定簇的抗原称为共同抗原或类属抗原。
5 .抗原特异性
既专一性或针对性，它是由相应抗体与决定簇之间特异性反应。
抗原特异性只是相对的，为什么呢？因为自然界中存在许多共同抗原。 6 . 抗原分类
6 .1 根据抗原性质
完全抗原
抗原
半抗原
6 .2 根据抗原来源分类 ① 异种抗原
② 同种抗原 ：血型抗原，组织相容性抗原 ③ 自身抗原 ：自身免疫病 ④ 异嗜性抗原 ：共同抗原
6 .3 根据对（T细胞）胸腺的依赖性分类
胸腺依赖性抗原（TD）
抗原 非胸腺依赖性抗原（TI）
TD抗原 ：这类抗原在刺激B细胞分化和产生抗体的过程中，需要辅助性T细胞的协 助。实际上是这种抗原不能直接被B细胞识别，需要TH细胞识别后。发方能被B细胞识别。绝大部分抗原属此类。
TI抗原 ：不需要T细胞协助就能直接刺激B细胞分化成浆细胞，产生抗体的抗原被 称为TI抗原。如大肠杆菌（LPS）脂多糖，肺炎球菌荚膜多糖
6 .4 其它分类
如根据细菌种类不同 ：O抗原（菌体抗原）、H抗原（鞭毛抗原）Vi 或K抗原（表面抗
原或荚膜抗原）、菌毛抗原等。
二 抗体（Antibody）
1 .概念
抗体 ：是机体在抗原物质刺激下，产生的一类具有与该抗原发生特异性反应的免疫球 蛋白。抗体一般存在于动物血清，淋巴液和组织液中，含有特异抗体的血清称为免疫血清。
免疫球蛋白(Ig): 是指存在于人和动物血清，血液，组织液及其他外分泌中的一类具有相似结构球蛋白（球蛋白分为 ：à、?、γ）
1968和1972年两次会议决定是以Ig表示。依据化学结构和抗原性差异。免疫球蛋白可分为IgG IgM IgA IgE IgD 五类。
抗体的实质是免疫球蛋白，但免疫球蛋白并非都是抗体。抗体强调的是生物活性。 2 免疫球蛋白的分子结构 2 .1免疫球蛋白单体分子结构
所有种类免疫球蛋白的单体分子结构都相似，即由两条相同的重链和两条相同的轻链构成“Y”字型分子。
2 .1 .1重链（H）（420—440a）重链之间有二硫键组成。
可变区（VH） ：高变区（4个） 骨架区
重链（H） 恒定区（CH） ：CH1区 CH2区 CH3区
重链有à、?、γ、δε五种 ，决定免疫球蛋白种类
2 .12轻链L（213—214aa） 高变区 - 可变区
轻链L 骨架区 恒定区
轻链有κ（kappa）λ(lambda)两种
同一单体两条轻链类型相同。而每一种免疫球蛋白轻链类型相同。 2 .2 免疫球蛋白单体的功能区
H 链：IgG、IgA、IgD都有4个功能区，即 ：VH、CH1、CH2、CH3 ，IgE、IgM有
5个功能区，即多一个CH4
L链 ：VL和CL区
注意：ＶＨ和VC是抗原结合部位，CH2有补体结合部位。 2 .3 单体分解片断与生物学活性
木瓜蛋白酶 ：2个Fab片断 与抗原结合
1个Fc片断 与补体结合
胃蛋白酶 ：1个F(ab`)2 1个Fc’
2 .4免疫球蛋白种类和抗原性
2 .4 .1 种类 ：IgG、IgM、IgA、IgE、IgD
IgG ：人和动物血清中含量最高免疫球蛋白，占血清免疫球蛋白总量75~80%，以单体 形式存在，可通过人和兔胎盘的抗体。人工免疫后，机体产生的主要抗体是IgG，存在时间长，是抗感染免疫中最主要的抗体。
IgM ：初次体液免疫应答最早产生的免疫球蛋白，10%左右，以5个单体组成的五聚体， 单体之间由J连接。由于其出现早，消失快，所以不是抗感染免疫的主力。
IgA ：IgA以单体和二聚体两种分子形式存在，单体存在于血清中，称为血清型IgA，约
占血清免疫球蛋白10~20%。二聚体为分泌型IgA，是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等部位的粘膜中浆细胞（B细胞分化）所产生的。在预防接种中，经滴鼻、点眼、饮水及喷雾途径免疫均可产生分泌型IgA，而建立相应的粘膜免疫力。
IgE ：以单体形式存在，IgE产生部位与IgA相似，有粘膜浆细胞产生，在血清中含量 甚微。IgE是一种且细胞型抗体，有CH4区域细胞结合，易于组织中肥大细胞、嗜碱性粒细胞和血管内皮细胞结合，与Ⅰ型过敏反映有关。
IgD ：单体形式存在，血清中含量极微，功能不清，但是成熟的B淋巴细胞表面标志。 2 .4 .2 . 畜禽免疫球蛋白种类（见表9-14） IgG、IgM、IgA一般都有。
2 .4 .3免疫球蛋白抗原性与类型
免疫球蛋白具有双重性，即是抗体又是抗原。是稳定的。
同种型 ：同种型是指在同一种属动物所有个体共同具有的抗原特异性。有抗体细胞区决 定（即IgGc区是稳定的）。如人IgG注射给人。
同种异型 ：是指免疫球蛋白在同一种动物不同个体之间呈现出的抗原性。由于细胞区存 在细微差别，一般为1~2个氨基酸差异。
独特型 ：又称为个体基因型，有抗体可变区呈现的抗原性。动物机体可产生针对各种各 样抗原的抗体，其特异性均不相同。抗体分子的特异性是由免疫球蛋白的重链和轻链可变区所决定的。
3 .多克隆抗体和单克隆抗体 3 .1多克隆抗体
由多种抗原或含多个决定簇的抗原刺激机体多个克隆B细胞分化增殖后的多个浆细胞所
2020高中生物竞赛辅导讲义设计-微生物学（进阶）08免疫学基础
