页数:77页文件大小:627.5 KB来源: 海水养殖动物病害学ppt课件
本课件从水产动物免疫的概念与系统组成讲起,依次展开天然免疫与获得性免疫、非特异性免疫的屏障与体液因子、抗原与免疫球蛋白等特异性免疫内容,再介绍凝集、沉淀、补体结合与免疫标记等血清学方法,最后介绍鱼用疫苗的种类与接种方法。
第一节 海水鱼类及其他动物的免疫概念
正常情况下免疫对机体有利,可产生抗感染、抗肿瘤等作用,维持机体生理平衡和稳定。
3. 免疫反应的功能:1)免疫防御
二、免疫系统的组成:由免疫器官和免疫细胞两大部分构成。
| 组成部分 | 分类 | 主要构成 |
|---|---|---|
| 免疫器官 | 中枢免疫器官 | 骨髓、胸腺、法氏囊(禽类) |
| 免疫器官 | 外周免疫器官 | 淋巴结、脾、黏膜相关的淋巴组织 |
| 免疫细胞 | 淋巴细胞 | T淋巴细胞、B淋巴细胞、第三淋巴细胞群[自然杀伤细胞(NK细胞)、淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK细胞)] |
| 免疫细胞 | 抗原提呈细胞 | 单核吞噬细胞、树突细胞、并指细胞 |
(一)免疫器官:1. 中枢免疫器官——骨髓(Bone marrow)样组织
2. 外周免疫器官——1)脾(Spleen)
脾为人体最大的淋巴器官,具有造血、贮血和过滤作用,也是成熟T、B细胞移居和接受抗原刺激后产生免疫应答的主要场所。以人类脾为例:
原课件本页在「小动脉淋巴鞘主要含T」处截断,后续内容未完整提取,建议对照原图补充。
脾的功能
鱼类脾的结构与功能
2)粘膜淋巴组织(Mucosa Associated Lymphatic Tissue, MALT)
(二)免疫细胞
免疫细胞泛指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体细胞,包括淋巴细胞、单核吞噬细胞及其它抗原提呈细胞、粒细胞、红细胞和肥大细胞等。鱼类免疫细胞主要存在于免疫器官、组织以及血液和淋巴液中。
(三)免疫因子
免疫因子是由机体细胞产生、与免疫应答有关的、分泌到体液中或存在于细胞膜表面的分子的统称,主要包括抗体、补体系统各成分、细胞因子及免疫细胞膜分子等。
三、免疫的主要类型
自动免疫和被动免疫的区别:二者在起效时间、效果、维持时间与用途上均有明显差异。
| 比较项目 | 自动免疫 | 被动免疫 |
|---|---|---|
| 发生作用时间 | 慢(1-4周) | 快(立即) |
| 效果 | 可刺激机体持续产生抗体,再次接受抗原刺激表现出再次反应或反应增强 | 体内抗体数量不增多,再次接触抗原也不出现增强反应 |
| 维持时间 | 长(半年至终生) | 短(2-3周) |
| 用途 | 预防感染 | 应急治疗 |
四、水产动物免疫的特点
五、水产动物免疫在病害防治中的意义
第二节 水产养殖动物的非特异性免疫
鱼虾贝类的非特异性免疫由细胞作用和体液作用共同构成。
一、鱼虾贝类的非特异性免疫:1. 外部屏障
2. 体内屏障
血脑屏障由脑膜、脉络丛和脑血管等组成,为大脑与躯干之间的屏障,作用是防止病原和其他异物进入大脑。
3. 非特异性免疫细胞
4. 非特异性体液因子:1)补体
补体存在于血清中,由多种非特异性血清蛋白组成,对热敏感,45℃处理20分钟即失活。
2)干扰素
干扰素是一类在同种细胞上具有抗病毒活性的蛋白质,其活性的发挥受细胞基因组的调节和控制,涉及RNA和DNA的合成。
3)-5)溶菌酶、C反应性蛋白与备解素:三者均为鱼虾贝类重要的非特异性体液因子。
| 体液因子 | 来源与成分 | 主要作用 |
|---|---|---|
| 溶菌酶 | 存在于粘液、血清和巨噬细胞中,是一种水解酶(低分子碱性多肽) | 可直接溶解杀死革兰氏阳性菌等病原微生物 |
| C反应性蛋白 | 存在于鲽科鱼类中的一种蛋白质 | 作为调理素可增加吞噬细胞的吞噬量;能使真菌、细菌乃至寄生虫中的糖类和磷酸酯产生沉淀,从而杀灭病原体 |
| 备解素 | β-球蛋白 | 可在补体协助下杀死许多细菌、原虫甚至某些病毒 |
二、影响非特异性免疫的因素:环境、营养与个体状况均会改变机体抗病力。
| 因素类别 | 具体因素 | 对免疫的影响 |
|---|---|---|
| 环境因素 | 溶解氧(缺氧) | 引起水生动物抗病力下降,可采取冲水、换水和充气等方法缓解病情 |
| 环境因素 | 水质有毒物质 | 妨碍机体正常机能,免疫力下降 |
| 环境因素 | 水温 | 适宜的温度变化可抑制疾病的暴发 |
| 营养因素 | 营养不足 | 体质下降,机体抗菌力降低;细胞代谢下降,病毒感染率降低 |
| 个体因素 | 个体差异和年龄 | 不同个体与年龄阶段非特异性免疫水平存在差异 |
第三节 特异性免疫
2. 抗原的特性:抗原需同时具备以下四方面特性才具有良好抗原性。
| 特性 | 要点 |
|---|---|
| 特异性 | 具有与相应抗体发生特异性反应的能力 |
| 异物性 | 正常情况下,能引起机体产生免疫应答的抗原都是异种或异体物质,机体本身的物质或细胞不能刺激机体产生免疫应答;亲缘关系越远、组织结构差异越大,抗原性越强 |
| 大分子胶体性 | 抗原分子量较大(一万Da以上),分子量小于4000Da的物质一般不具抗原性;同一类物质抗原性随分子量增大而增强 |
| 结构复杂性 | 抗原要有一定的化学组成和复杂结构,抗原性表现为芳香类蛋白质>非芳香类蛋白质>多糖 |
3. 决定抗原免疫原性的因素:1)分子大小
凡具有免疫原性的物质均为大分子的有机物质,无机物不能作为免疫原,分子量低于4000的物质通常也无免疫原性。大分子物质免疫原性较强的原因:
3)异物性
免疫系统能识别自身和异己物质,对自身物质免疫耐受,对异己物质免疫应答;免疫原性与抗原和宿主种系关系远近有关,种系关系越远,免疫原性越强。具有异物性的物质包括三类:
4)免疫途径:免疫方式同样影响免疫原性的发挥。
4. 抗原的特异性与交叉反应
抗原的特异性是由抗原分子表面的抗原决定簇(antigenic determinant)决定的。
2)抗原决定簇的种类与组成
第三节 特异性免疫:本节围绕抗原的特性与分类、免疫球蛋白的结构与类型展开,本页为原课件的章节标签页,源文件仅提取到「免疫:特异性免疫」字样。
5. 抗原的分类:按抗原来源及与机体的亲缘关系可分为三类。
| 类型 | 定义与举例 |
|---|---|
| 异种抗原 | 来自另一物种的抗原物质,如各种微生物及其代谢产物 |
| 同种异体抗原 | 来自同种而基因型不同的个体的抗原物质,如人血型抗原 |
| 自身抗原 | 能引起自身免疫应答的自身组织成分,如改变和隐蔽的自身物质 |
此外还可按抗原激活B细胞是否依赖T细胞辅助,分为胸腺依赖性抗原与非胸腺依赖性抗原。
原课件本页在「胸腺依赖性抗原」处截断,该分类的完整内容未提取到,建议对照原图补充。
6. 细菌抗原:细菌成分复杂,每种结构及其代谢产物均有不同的抗原成分,每种细菌都是一个由多种抗原组成的复合体。
| 抗原种类 | 存在部位或说明 |
|---|---|
| 表面抗原 | 包括荚膜抗原和微荚膜抗原 |
| 菌体抗原 | 位于细菌细胞壁、细胞膜和细胞质上的抗原 |
| 鞭毛抗原 | 存在于鞭毛上的抗原 |
| 菌毛抗原 | 存在于菌毛上的抗原 |
| 外毒素和类毒素 | 外毒素为细菌产生的一类蛋白质,具强抗原性,可刺激机体产生抗毒素;类毒素为外毒素经0.3%-0.4%浓度处理后制成(原课件表述在此处截断) |
7. 佐剂(adjuvant):与抗原同时或预先注入机体后,能够非特异性地增强机体对抗原免疫应答能力的物质。
| 类别 | 代表物质 |
|---|---|
| 无机佐剂 | 主要为含铝化合物,如铵明矾、氢氧化铝、磷酸铝等 |
| 有机佐剂 | 主要为微生物及其代谢产物,如分枝杆菌(结核杆菌)、LPS等 |
| 合成佐剂 | 一些合成物质,如PolyI:C、PolyA:U等 |
| 油剂 | 矿物油(石蜡油)、植物油、花生油乳化佐剂、弗氏佐剂等 |
弗氏佐剂由矿物油(石蜡油)和乳化剂(羊毛脂或吐温80)组成。
原课件本页在弗氏佐剂组分处截断,建议对照原图补充。
佐剂的作用
作用机制:促进淋巴细胞的增殖、分化,改变抗原的物理形状,使抗原在体内维持较长时间,易于巨噬细胞的摄取、处理并提呈给淋巴细胞,从而提高抗原的免疫原性。
使用方法:预先使用或与抗原同时使用。
二、免疫球蛋白(Immunoglobulin, Ig)
抗体都是免疫球蛋白,但免疫球蛋白并不都是抗体:骨髓瘤蛋白化学结构与抗体相似(属Ig),但无抗体活性;SmIg能与抗原特异性结合,但不是激活的B细胞产生。免疫球蛋白是化学结构上的概念,抗体是生物学功能上的概念。
作为抗体必须具备的条件
3. Ig的化学结构
本页原文为结构图示(H链V区、L链V区、H链C区、L链C区标注),文字版按图示标注整理。
4. 不同动物中Ig的类型:根据重链恒定区(CH)上同种型决定簇的不同,将Ig分为IgA、IgG、IgM、IgD和IgE五类。
| 动物类别 | 免疫球蛋白类型 |
|---|---|
| 人、鼠 | IgG、IgA、IgM、IgD、IgE |
| 兔 | IgG、IgA、IgM |
其中IgG依CH氨基酸组成和H链间二硫键数目的差异分为IgG1、IgG2、IgG3、IgG4;IgA分为IgA1、IgA2;IgM分为IgM1和IgM2。
原课件本页在列举兔以外的动物(编号c.)处截断,其余动物的Ig类型未提取到,建议对照原图补充。
5. 各种Ig的特性与功能:1)IgG
| 项目 | 要点 |
|---|---|
| 来源与存在形式 | 主要由脾和淋巴结的浆细胞合成,常以单体形式存在于血清和其他体液中 |
| 含量与半衰期 | 人体含量最高(约占血清Ig总量的3/4)、半衰期最长(约23天),易透过毛细血管,可广泛分布到组织和体液中 |
| 分子量 | 约15万Da |
| 主要作用 | 抗感染:抗毒素及大多抗菌和抗病毒抗体均属IgG;是唯一能通过胎盘的Ig,为新生儿抗感染的重要因素 |
| 其他 | 不少自身抗体和引起Ⅱ、Ⅲ型变态反应的抗体也属IgG |
2)IgM
| 项目 | 要点 |
|---|---|
| 结构与分子量 | 由5个IgM单体借一个J链和若干二硫键连接而成的五聚体,是五类Ig中分子量最大的(约95万Da),故称巨球蛋白 |
| 分布 | 不能透过血管壁,主要分布于血液中,约占血清Ig总量的10% |
| 发育特点 | 为个体发育中合成最早的Ig,胎儿晚期已能合成,但不能通过胎盘;是人体免疫后最早出现的抗体 |
| 与鱼类的关系 | 是目前鱼类中唯一确认的抗体类型 |
| 作用 | 与IgG类似,具有杀菌、溶菌、调理吞噬及凝集作用等 |
本页源文件仅提取到「单体」二字,应为上一页 IgM 五聚体结构图示中的标注,指示构成 IgM 的单个免疫球蛋白单体(含2条重链与2条轻链)。具体图示内容建议对照原课件图片补充。
3)IgA:分为血清型IgA和分泌型IgA(SIgA)两种类型。
| 类型 | 结构与含量 | 特点 |
|---|---|---|
| 血清型IgA | 85%为单体,少数为含J链的二聚体;人体含量仅次于IgG,约占血清Ig总量的10%-15%,分子量18万-20万Da | 主要由肠系膜淋巴组织浆细胞产生 |
| 分泌型IgA(SIgA) | 二聚体(双体) | 是少数在消化道中不被消化的蛋白质之一;婴儿出生4-6个月后才能合成,可从母乳中获得 |
原课件本页在「SIgA」处截断,分泌型IgA的后续功能未完整提取,建议对照原图补充。
4)IgD 与 5)IgE
| 类别 | 存在形式与含量 | 主要特点 |
|---|---|---|
| IgD | 以单体形式存在于血清中,含量低,约占人体血清Ig总量的1% | 结构与IgG类似,不能通过胎盘,也不能激活补体;B细胞表面的SIgD是成熟B细胞的重要标志,是B细胞的抗原识别受体,在接受抗原刺激后对B细胞活化、增生和分化起调节作用 |
| IgE | 以单体形式存在于血清中,是系统进化最晚出现的Ig,含量最低,约占血清Ig总量的0.001% | 主要参与变态反应与抗寄生虫免疫(原课件本页在此处截断) |
第四节 免疫学方法及其应用
血清学反应的特点:1. 特异性与交叉性:一种抗原一般只能与其相应的抗体结合(特异性);当不同抗原具有相同抗原决定簇时,其结合又具有交叉性。
3. 定比性:抗原与抗体需按一定比例结合。抗原表面的抗原决定簇是多价的,抗体上的抗原受体通常是单价或二价的,二者只有以一定比例结合才能出现可见的血清学反应。
4. 阶段性:抗原抗体反应具有明显的阶段性。
| 反应阶段 | 持续时间 | 是否可见 | 主要表现 |
|---|---|---|---|
| 抗原抗体的特异性结合阶段 | 数秒 | 不可见 | 形成抗原抗体复合物 |
| 抗原抗体反应的可见阶段 | 数分至数天 | 可见 | 出现凝集、沉淀等反应 |
5. 高度敏感性:可用于检测极微量的抗原与抗体,如血清中和试验可用于检测含量低至10⁻³ μg/ml的鱼类病毒,ELISA等方法同样具有极高灵敏度。
三、主要的抗原抗体反应:(一)凝集反应(Agglutination)
间接凝集反应(indirect or passive agglutination)
将可溶性抗原先吸附于一种与免疫无关的载体颗粒表面,再与相应抗体作用,在合适电解质存在时出现载体颗粒被动凝集现象。
(二)沉淀反应(precipitation)
2)现代方法
对流免疫电泳(Counter immunoelectrophoresis, CIE)
在双向琼脂扩散的基础上进行电泳的方法:将琼脂板置于电泳槽内,在负极端孔内加抗原,正极端孔内加抗体,然后通电。抗原在pH8.6的缓冲液中带负电荷向正极移动,抗体因电渗作用向负极移动,二者在相遇处形成沉淀线,可大幅缩短反应时间。
原课件本页在「抗原在pH8.6的缓冲液中带」处截断,后续表述按方法原理整理,建议对照原图核对。
(三)补体结合试验
基本原理:补体可与任何抗原抗体复合物相结合;指示系统遇补体后就出现明显的溶血反应。
操作过程和结果:先使抗原(体)与待测抗体(原)结合并加入补体,再加入指示系统观察是否溶血。
| 反应类型 | 补体去向 | 结果 |
|---|---|---|
| 阳性反应 | 补体与抗原抗体复合物结合 | 无游离补体与指示系统结合,不发生溶血 |
| 阴性反应 | 补体游离 | 与绵羊红细胞和溶血素复合物结合,发生溶血 |
(四)中和反应
特异性抗体与相应抗原结合后,能抑制抗原的多种生物学活性(如毒性、酶活性和病毒感染性等)的反应。
中和反应常用于病毒的鉴定与分型,也是评价疫苗免疫保护效果的常用方法:血清中中和抗体效价越高,对相应病原的中和能力越强。
四、现代免疫标记技术(immunolabelling technique)
将抗原或抗体用荧光素、酶、放射性同位素或电子致密物质等加以标记,以提高抗原抗体反应以及抗原或抗体检测灵敏度的一类新技术。免疫标记技术敏感性高、特异性强、应用范围广,可用于抗原或抗体的定量、定性和定位。
直接法:将待测标本固定于玻片表面,滴加已知荧光抗体后再以缓冲液冲洗,干燥后于荧光显微镜下观察。
(二)免疫酶技术(immunoenzymatic technique)或酶免疫测定
例1. 直接法:用于检测抗原或抗体(特别是总抗体浓度)。
用于检测抗原时:以不同稀释度的待测样品(Ag)包被酶标反应板,孵育后洗涤→封闭酶标板,孵育后洗涤→加入酶标抗体,孵育后洗涤→加入酶底物,测定酶促反应强度。
原课件本页在流程末段截断,加底物后的显色与结果判读未完整提取,建议对照原图补充。
例2. 双抗体夹心法:主要用于测定大分子抗原。
过程:以纯化的特异性抗体或含抗体的血清包被酶标反应板,孵育后洗涤→封闭液封闭酶标板,孵育后洗涤→加入待测样品,孵育后洗涤→加入酶标抗体,孵育后洗涤→加入酶底物,测定酶促反应强度。
即由已知抗体吸附待测抗原,再与酶联抗体结合形成抗原抗体复合物,依显色强度定量抗原。
(三)放射免疫测定技术(Radioimmunoassay, RIA)
(四)荧光和化学发光免疫技术
(五)免疫电镜技术
第五节 免疫学原理在鱼虾病害防治中的应用
一、用于疾病的诊断(免疫诊断方法有二类)
二、用于疾病的治疗
利用被动免疫,即给患病动物接种抗体进行应急治疗:先将抗原(疫苗)注入同种或其他种动物机体,1-4周后从接种动物的血液等部位提取抗体(或制备卵黄抗体),再将提取的抗体接种到患病动物中进行治疗。
三、用于疾病的预防
(一)鱼用疫苗的种类:按疫苗的获得方法分类
| 疫苗类型 | 制备方法 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| 死疫苗(灭活疫苗) | 热灭活、化学灭活、紫外线灭活、超声灭活等 | 安全性好,制造简单 | 免疫剂量大,免疫持久性差 |
| 活疫苗 | 包括弱毒疫苗和异种疫苗 | 弱毒疫苗免疫原性好、免疫剂量少、持续时间长;异种疫苗安全性好、免疫时间长 | 弱毒疫苗安全性差;异种疫苗获得比较困难 |
| 化学疫苗 | 以化学方法提取病菌有效成分(如LPS)制成 | 免疫剂量小,免疫原性强,作用稳定 | 原课件未列出,建议对照原图补充 |
4)-6)亚单位疫苗、基因工程疫苗与合成疫苗
| 疫苗类型 | 制备方法 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| 亚单位疫苗 | 将病原微生物中能使机体产生免疫保护力的成分分离出来制成 | 可除去有害成分,减少异常反应,提高免疫效果 | 制造过程复杂、成本高 |
| 基因工程疫苗 | 将病原主要免疫原性蛋白的密码基因DNA转移、重组后获得 | 易于规模生产,成本低 | 研究周期长,免疫原成分单一,产生抗体量小 |
| 合成疫苗 | 将具有保护性免疫力的人工合成肽与适当载体结合后,再加入佐剂制成 | 作用效果好,易于规模生产 | 研究难度大 |
按疫苗的性质和组成成分、抗原类别分类
| 分类依据 | 类型 | 说明与举例 |
|---|---|---|
| 性质和组成成分 | 单价疫苗 | 由单一病菌培养制备的疫苗 |
| 性质和组成成分 | 多价疫苗 | 由同一种病菌的不同型或不同株培养制备的疫苗 |
| 性质和组成成分 | 联苗(混合疫苗) | 由一种以上的病菌或其代谢产物制备,如二联疫苗、三联疫苗 |
| 抗原类别 | 病毒疫苗 | 如草鱼出血病疫苗 |
| 抗原类别 | 细菌疫苗 | 如石斑鱼创伤弧菌疫苗 |
| 抗原类别 | 寄生虫疫苗 | 如小瓜虫疫苗 |
(二)鱼用疫苗的接种方法
| 接种方法 | 操作 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| 注射法 | 将疫苗直接注射到肌肉、腹腔或心脏 | 免疫效果好 | 操作困难,易损伤接种鱼类,幼鱼无法使用 |
| 口服法 | 将疫苗通过投喂接种到鱼类机体 | 操作简单 | 免疫效果不稳定(消化液对疫苗的消化分解) |
| 浸泡法 | 将鱼类浸泡于疫苗溶液中 | 操作简单 | 免疫效果不稳定(浸泡进入机体的疫苗数量有限) |
(三)几种常见鱼类疫苗的制备方法:1. 病毒性疫苗(组织苗)
2. 细菌灭活疫苗的制备方法
3. 脂多糖(LPS)疫苗的制备(主要针对革兰氏阴性菌)
(四)鱼类免疫应答的过程
基本过程:抗原进入机体→巨噬细胞吞噬或胞饮,将抗原信息传递并送至脾和肾等器官吸收积累→淋巴细胞增殖、产生细胞免疫和体液免疫。
3. 影响鱼类免疫应答的因素
| 因素类别 | 具体内容 |
|---|---|
| 抗原方面 | 疫苗性质、接种数量和接种方法等 |
| 接种生物 | 年龄、大小、生理状态、营养状况等 |
| 环境因素 | 温度、季节、光照及水质环境因素等 |
| 佐剂 | 有些佐剂能非特异性增强或改变疫苗免疫应答效果 |
(五)鱼类免疫效果的检测方法
练习题
原课件本页在第7题处截断,第7题及后续题目未提取到,建议对照原图补充。
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