第1页：兽医微生物学课件封面
动物医学兽医微生物学
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兽医微生物学(多媒体教学课件)
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第4页：本篇章节目录
- 第八章 抗原与抗体
- 第九章 免疫系统与免疫应答
- 第十章 抗感染免疫
- 第11章 变态反应
- 第12章 免疫调节
- 第13章 免疫血清学技术
- 第14章 免疫学应用
第5页：本篇章节目录
- 第八章 抗原与抗体
- 第九章 免疫系统与免疫应答
- 第十章 抗感染免疫
- 第十一章 变态反应
- 第十二章 免疫调节与免疫遗传
- 第十三章 免疫血清学技术
- 第十四章 免疫学的应用
第6页：第八章 抗原与抗体 章节目录
- 第八章 抗原与抗体
- 第一节 免疫的基本概念
- 第二节 抗原
- 第三节 抗体
- 第四节 抗体产生的克隆选择学说
第7页：第八章 抗原与抗体
第八章 抗原：与抗体
第一节 免疫的基本概念：免疫是指机体识别自身和非自身物质，并排除非自身大分子物质的一种复杂的生理学反应。免疫学是研究抗原、机体免疫系统和免疫应答规律的一门学科。
- 一 免疫的基本特性
- 1. 识别自身与非自身正常动物机体能识别自身与非自身的大分子物质，识别的物质基础是存在于免疫细胞(T淋巴细胞、B淋巴细胞)膜表面的抗原受体，识别功能很精细。
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第9页：第二节 抗原
第二节 抗原
- 一 抗原的概念
- 1. 抗原与抗原性凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之发生反应的物质称为抗原(Ag)。抗原物质具有抗原性包括免疫原性与反应原性。免疫原性（抗原作用）指能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞的特性。反应原性（抗原反应）指抗原与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性。
第10页：完全抗原与半抗原
- 2. 完全抗原与半抗原：抗原又分为完全抗原与不完全抗原。既具有免疫原性又有反应原性的物质称为完全抗原。只具有反应原性而缺乏免疫原性的物质称为半抗原。如荚膜多糖、类脂、脂多糖。
- 二 构成抗原的条件（影响抗原免疫原性的因素）
- 1. 异源性：只有非自身物质进入机体才能具有免疫原性。微生物、异种组织、细胞及蛋白质均是良好的抗原。通常动物亲缘关系相距越远，种系差异越大，免疫原性越好。
第11页：分子结构相同大小
- 2. 大分子免疫原性良好的物质分子量一般都在10000以上。分子量小于5000其免疫原性较弱。分子量在l000以下的物质为半抗原。
- 3. 分子结构相同大小：的分子如果化学组成、分子结构和空间构象不同，其免疫原性也有一定的差异。一般结构复杂免疫原性强。
- 4. 物理性颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗原强。可溶性抗原分子聚合后或吸附在颗粒表面可增强其免疫原性。
- 5. 完整性所以抗原物质通常要通过非消化道途径以完整分子状态进入体内，才能保持抗原性。
第12页：概念抗原分子表面
- 三 抗原决定簇
- 1. 概念抗原分子表面：具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团称为抗原决定簇。由于抗原决定簇通常位于抗原分子表面，因而又称为抗原表位。抗原决定簇决定抗原的特异性。
- 2. 决定簇的大小与数量蛋白质抗原的每个决定簇由5-7个氨基酸残基组成；多糖抗原由5~6个单糖残基组成；核酸抗原的决定簇由5-8个核苷酸残基组成。
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第14页：天然抗原一般都
- 天然抗原一般都：是多价和多特异性决定簇抗原。
- 四 抗原的交叉性不同：抗原物质之间存在相同的抗原决定簇，这种现象称为抗原的交叉性。这些共有的抗原组成或决定簇称为共同抗原或交叉抗原。如果两种微生物有共同抗原，它们与相应抗体相互之间可以发生交叉反应。
第15页：抗原分类按性质分完全抗原、半
- 五 抗原的分类
- （一） 抗原分类按性质分完全抗原、半：抗原等。按来源分异种抗原与免疫动物不同种属的抗原，如微生物抗原，异种动物红细胞，异种动物蛋白。同种抗原与免疫动物同种属不同个体的抗原，能刺激同种而基因型不同的个体产生免疫应答，如血型抗原、同种移植物抗原。自身抗原动物的自身组织细胞、蛋白质在特定条件下形成的抗原，对自身免疫系统具有抗原性。
第16页：异嗜性抗原
- 异嗜性抗原：指与种属特异性无关，存在于人、动物、植物及微生物之间性质相同的抗原(交叉抗原)。
- （二） 微生物抗原
- 1. 按保护性分保护性抗原：非保护性抗原。
- 2. 按微生物分细菌抗原细菌的抗原结构比较复杂，每个菌的每种结构都由若干抗原组成，因此细菌是多种抗原成分的复合体。有菌体抗原、荚膜抗原、鞭毛抗原和菌毛抗原等。
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第18页：囊膜抗原（V抗原）
囊膜抗原（V抗原）有囊膜病毒，抗原特异性主要是囊膜上的纤突所决定的。如流感病毒HA和NA，是流感病毒亚型分类基础。衣壳抗原（VC抗原）无囊膜病毒，其抗原特异性决定于病毒颗粒表面的衣壳蛋白。如口蹄疫病毒的衣壳蛋白VP1、VP2 、VP3 、VP4 等属此类抗原。可溶性抗原（S抗原)。核蛋白抗原(NP抗原)。
第19页：第三节 抗体
第三节 抗体
- 一 免疫球蛋白与抗体
- 1. 免疫球蛋白(Ig)：指存在于人和动物血液(血清)、组织液及其他外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白。依据化学结构和抗原性差异，Ig可分为IgG、IgM、IgA、IgE和1gD五类。
- 2. 抗体(antibodyAb)：抗体动物机体受到抗原物质刺激后，由B淋巴细胞转化为浆细胞产生的，能与相应抗原发生特异性结合反应的Ig，这类Ig称为抗体。
第20页：抗体的本质
- 抗体的本质：是Ig，它是机体对抗原物质产生免疫应答的重要产物，具有各种免疫功能。体液免疫抗体主要存在于动物的血液(血清)、淋巴液、组织液及其他外分泌液中，因此将抗体介导的免疫称为体液免疫。
- 二 Ig的分子结构IgG、：IgE、血清型IgA，IgD均是以单体分子形式存在，IgM是以五个单体分子构成的五聚体，分泌型IgA是以二个单体构成的二聚体。
第21页：单体分子结构所
- 1. 单体分子结构所：有种类Ig的单体分子结构都是相似的，即是由两条相同的重链和两条相同的轻链四条肽链构成的“Y”字形的分子。
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第23页：Ig的功
- 抗原结合部位Ig的重链的可变区(VH)与轻链的可变区(VL)相对应，构成有结合特异抗原决定簇功能的区域为抗体分子的抗原结合部位。
- 2. Ig的功：能区功能区Ig多肽链分子折叠形成的几个(由链内二硫键连接)环状球形结构，称为Ig的功能区。Ig每条重链有四个功能区，分别称为VH、CH1、CH2、CH3；IgM和IgE有五个功能区，即多了一个CH4。轻链有两个功能区，即VL和CL。此外，在两条重链之间二硫键连接处附近为Ig的绞链区。
第24页：水解片段
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第26页：选择性地通过胎盘
- Fc片段的生物学活性该片段无结合抗原活性，但与抗体分子的生物学活性有密切关系：
- 1. 选择性地通过胎盘
- 2. 与补体结合活化
- 3. 决定Ig分子的亲细胞性(即与带Fc受体细胞的结合)；
- 4. Ig通过粘膜进入外分泌液等都：是Fc片段的功能。补体结合位点位于CH2上；Fc受体结合位点在CH3上。Ig抗原特异性Fc片段是Ig分子中的重链稳定区，因此它是决定各类Ig抗原特异性的部位。用Ig免疫异种动物产生的抗抗体(第二抗体)，可与相应Ig发生抗原抗体反应。
第27页：Ig的特殊分子结构某些
- 4. Ig的特殊分子结构某些：Ig还具有一些特殊分子结构，如连接链、分泌成分、糖类等为个别Ig所具有。
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第29页：种类Ig
- 三 Ig的种类与抗原性
- 1. 种类Ig：分为类、亚类、型、亚型及亚群等。分类分型Ig类的区分是依据其重链C区的理化特性及抗原性的差异，Ig可分为IgG、IgM、IgA、IgE和IgD5大类及其亚型。
第30页：Ig的抗原性
- 2. Ig的抗原性：Ig是蛋白质，因此一种动物的Ig对另一种动物而言是良好的抗原。同种型指在同一种动物所有个体的不同类型的Ig共同具有的抗原特异性，同种间不表现出抗原性，只是在异种动物之间才表现出抗原性。Ig的同种型抗原决定簇主要存在于重链C区。同种异型指Ig在同一种动物不同个体之间呈现出的抗原性。同种异型的抗原决定簇存在于IgG、IgA、IgE的重链C区和k型轻链的C区。同种异型是Ig稳定的遗传标志，可用于亲子鉴定。
第31页：独特型抗体分子的特异性
- 独特型抗体分子的特异性
- 是由Ig的重链和轻链可变区所决定的，因此体内针对不同抗原分子的抗体之间的差别表现在Ig分子的可变区，这种差别就决定了抗体分子在机体内具有抗原性，由抗体分子的可变区呈现的抗原性就称为Ig的独特型。独特位独特型由Ig可变区若干个抗原决定簇所组成，它们被称为独特位。独特型在异种、同种异体乃至同一个体内均可刺激产生相应的抗体，称为抗独特型抗体。
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第33页：lgM
- 2. lgM：是动物机体初次体液免疫应答最早产生的Ig，IgM是由五个单体组成的五聚体，是所有Ig中分子量最大的。产生与分布IgM主要由脾脏和淋巴结中B细胞产生，只分布于血液中，仅占血清lg的10％左右。IgM在体内产生最早，在抗感染免疫的早期起着十分重要的作用。IgM的功能早期抗感染免疫，具有抗菌、抗病毒、中和毒素等免疫活性。
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第35页：IgE
- 4. IgE：IgE的产生部位与分泌型IgA相似，在血清中的含量甚微。IgE是一种亲细胞性抗体，易与皮肤组织、肥大细胞、血液中的嗜碱性粒细胞和血管内皮细胞结合，可介导I型过敏反应。IgE在抗寄生虫、某些真菌感染方面也有重要作用。
- 5. IgD很少分泌，在血清中的含量极低，而且不稳定，容易降解。IgD分子量为17-20万。IgD主要作为成熟B细胞膜上的抗原特异性受体，是B细胞的重要表面标志。此外IgD与免疫记忆与某些过敏反应有关。
第36页：抗体的制备
- 五 抗体的制备
- （一） 人工制备抗体的种类
- 1. 多克隆抗体(PcAb)采用传统的免疫方法，将抗原物质经不同途径进入动物体内，经免疫后，分离出血清，由此获得的抗血清即为多克隆抗体。细菌病毒抗原，均是由多种抗原成分组成，即使纯蛋白质抗原分子也含有多种抗原表位，因此进入机体后可激活许多淋巴细胞克隆，机体可产生针对各种抗原成分或抗原表位的抗体，由此获得的抗血清是一种多克隆的混合抗体，具有高度的异质性。一只小鼠能产生约107-108种不同抗体，人约109种。
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第38页：单克隆抗体的问世
- 单克隆抗体的问世，极大地推动了免疫学及其他生物科学的发展，并于1984年获得诺贝尔奖。McAb优点与多克隆抗体比较，McAb具有无可比拟的优越性，具有高特异性、高纯度、均质性好、亲和力不变、重复性强、效价高、成本低、并可大量生产等优点。
- （二） B细胞杂交瘤株建立与McAb生产技术基本过程B细胞的制备、骨髓瘤细胞的制备---细胞融合---检测抗体--杂交瘤细胞的克隆化---细胞株冻存或单克隆抗体的生产。
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第41页：选择培养基常用HAT
- (4) 选择培养基常用HAT：选择培养基，H为次黄嘌呤，T为胸腺嘧啶核苷，二者都是旁路合成DNA的原料；A是氨基喋呤，是细胞内源性合成DNA的阻断剂。在该培养基中，末融合的骨髓瘤细胞不能生长，因它不能利用旁路途径合成DNA，内源性的合成又受到氨基喋吟的阻断；至于未融合的脾细胞则在2周内自然死亡，所以只有融合的杂交瘤细胞才能在该培养基中生长。
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第43页：杂交瘤细胞的克隆化对于抗
- (7) 杂交瘤细胞的克隆化对于抗体阳性孔的杂交瘤细胞，应尽早克隆化，一方面是保纯：获得的杂交瘤细胞株是由一个细胞增殖而来的，即单个克隆；另一方面防止染色体丢失：防杂交瘤细胞因染色体丢失而丧失分泌抗体的能力。一般需反复克隆3-5次方能使杂交瘤细胞稳定。克隆的方法包括有限稀释法、显微操作法和软琼脂平板法。
第44页：单克隆抗体的生产获得稳定
- (8) 单克隆抗体的生产获得稳定的杂交瘤细胞克隆后，即可用于生产单克隆抗体。可采用的方法有：可将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔，瘤细胞可在小鼠腹腔中无限繁殖，导致腹水产生，腹水可获得5-20mg/ml的单克隆抗体。将杂交瘤细胞进行大量细胞培养后，收集培养液分离获得大量的单克隆抗体；可利用微球技术制各单克隆抗体。
第45页：基因工程抗体利用
- （三） 基因工程抗体利用：基因工程技术来制备的抗体分子称为基因工程抗体，是分子水平的抗体。
- 六 抗体的分类
- 1. 根据抗原的来源异种抗体：由异种抗原免疫产生的抗体均称为异种抗体，如各种微生物抗体、对异种蛋白和细胞的抗体，因此大多数抗体均属于此类。同种抗体由同种属动物之间的抗原物质免疫所产生的抗体，如血型抗体，组织相容性抗原的抗体。自身抗体针对自身抗原所产生的抗体，如抗核抗体、抗自身Ig的抗体。
第46页：根据有无抗原刺激天然抗体
- 2. 根据有无抗原刺激天然抗体：指无明显抗原刺激而天然存在于动物体内的抗体，如存在于人血清中的天然血型抗体，A型人血清中有B型红细胞抗体，B型人血清中有A型红细胞抗体。免疫抗体指自然感染，人工免疫动物所产生的抗体。
- 3. 按Ig的类型分IgG、IgM、1gA、IgE、IgD抗体。
- 4. 按反应表现分沉淀素、凝集素、溶解素、调理素、补体结合抗体、中和抗体、保护性抗体等。
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第49页：克隆选择学说对几个问题
- 二 克隆选择学说对几个问题的解释
- (一) 对抗体产生多样性的解释动物出生以后，机体便已具有产生各种各样抗体的免疫活性细胞，体内有众多细胞克隆可足够抗原选择。不管何种抗原进入体内，均有相应的克隆即被选出，进而分化增殖，产生抗体。因此，克隆选择学说从细胞水平上解释了抗体的多样性。
- (二) 抗原的作用：抗原的作用只是一种起动。相应的细胞克隆一旦被选出，即使无抗原存在，机体也能继续产生抗体。抗原对决定抗体的基因无影响。
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第51页：克隆选择学说对以上问题都
克隆选择学说对以上问题都进行了比较满意的解释，因此该学说为广大免疫学者所接受，对现代免疫学的发展起到了极大的推动作用。后来的很多研究都从不同的角度证实了该学说的合理性，特别是70年代单克隆抗体的问世，对这一学说是一个极大的证实。独特型一抗独特型免疫网络学说、抗体多样性的基因控制理论是对克隆选择学说的进一步发展和深化。
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第53页：结束页与致谢
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