第八節(jié)免疫李安

第八節(jié)免疫李安第1頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一動(dòng)物體內(nèi)存在兩種免疫機(jī)制：體液免疫和細(xì)胞免疫。人種牛痘后，或患天花、麻疹等病痊愈之后，人體淋巴細(xì)胞（B細(xì)胞）產(chǎn)生的抗體游離于液體，遇有天花病毒入侵，抗體就將它們迅速消滅。這種靠抗體實(shí)現(xiàn)免疫的方式為體液免疫。做器官移植手術(shù)時(shí)，移植的器官常常萎縮脫落，這也是一種免疫反應(yīng)。但這種免疫反應(yīng)和體液反應(yīng)不同，不產(chǎn)生游離的抗體，而是依靠另一種淋巴細(xì)胞（T細(xì)胞）直接沖擊移植器官，使移植器官脫落。這種不依靠液體中的抗體，而依靠T細(xì)胞的免疫方式為細(xì)胞免疫。第2頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、體液免疫

任何進(jìn)入人或動(dòng)物體內(nèi)，能和抗體結(jié)合或淋巴細(xì)胞的表面受體結(jié)合，引起人或動(dòng)物免疫反應(yīng)的體外物質(zhì)都稱(chēng)抗原。普通抗原包括：大部分分子，如蛋白質(zhì)；來(lái)自遺傳上不同于自我個(gè)體的細(xì)胞；病原微生物，如病毒、細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物與腸蟲(chóng)；以及如花粉及動(dòng)物皮垢等。細(xì)胞和病原體由它們表面的大分子決定它們的抗原性。

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抗原是蛋白質(zhì)或多糖分子，相對(duì)分子質(zhì)量在10000以上。相對(duì)分子質(zhì)量小于6000的一般都沒(méi)有抗原性，不能引起免疫反應(yīng)。一般說(shuō)來(lái)，蛋白質(zhì)的抗原性強(qiáng)于多糖，但復(fù)雜的多糖，如肺炎雙球菌、沙門(mén)氏桿菌等的膜多糖也能引發(fā)很強(qiáng)的免疫反應(yīng)。細(xì)菌的表面帶有抗原分子，所以細(xì)菌有抗原性。細(xì)菌分泌的毒素大多是蛋白質(zhì)，也有抗原性。病毒表面也有蛋白質(zhì)，因而病毒顆粒有抗原性。除細(xì)菌等微生物外，外來(lái)細(xì)胞的膜表面都有蛋白質(zhì)和糖蛋白大部分（凝集素）反應(yīng)。有些人對(duì)花粉過(guò)敏，花粉實(shí)際上起了抗原的作用，敏感的人吸入花粉后產(chǎn)生免疫反應(yīng)----即過(guò)敏反應(yīng)（變態(tài)反應(yīng)）

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短鏈的糖類(lèi)，即只含2~10個(gè)單糖的寡糖或低聚糖，脂類(lèi)、核糖分子等都沒(méi)有抗原性，不能刺激動(dòng)物產(chǎn)生抗體。有些分子本身沒(méi)有抗原性，不能引起免疫反應(yīng)，但如果把它們和某些載體分子，如蛋白質(zhì)分子結(jié)合起來(lái)，就有了抗原性，就能使動(dòng)物產(chǎn)生對(duì)這一分子，或者說(shuō)是對(duì)這一復(fù)合分子有特異性的抗體。這種本身無(wú)抗原性，與載體蛋白結(jié)合后有了抗原性的物質(zhì)，稱(chēng)為半抗原或不完全抗原。嗎啡是一種半抗原。嗎啡和蛋白質(zhì)結(jié)合就有了抗原性，能刺激細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)嗎啡特異的抗體。取嗜嗎啡者的血液一滴，用特異抗體鑒定，就可根據(jù)有無(wú)抗體-抗原反應(yīng)而確定此人血中有無(wú)嗎啡，是否是吸毒者。第5頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

抗原雖然都是大分子，但抗原分子能與抗體或與淋巴細(xì)胞表面受體結(jié)合的部位只是抗原分子一些特定部分，即在分子構(gòu)象上與抗體互補(bǔ)的部分，或者說(shuō)是能與抗體分子嵌合的化學(xué)基團(tuán)，即抗體決定簇。每一抗原有多種抗原決定子，有的多達(dá)200種，有的只有3種。

抗原有特異性。對(duì)一種花粉敏感的人對(duì)其他花粉不一定敏感。牛痘病毒能使人和牛發(fā)病，但癥狀甚微，只是出水痘，而天花病毒能使人發(fā)生可以致死的天花，但是，這兩種病毒結(jié)構(gòu)很相似，抗原決定子相似，所以用牛痘病毒能使人產(chǎn)生天花病毒的抗體。第6頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、體液免疫

現(xiàn)在，利用基因工程技術(shù)已經(jīng)能夠合成抗原分子，并利用合成的抗原分子制造疫苗來(lái)預(yù)防疾病，如利用人工制成的乙型病毒性肝炎疫苗來(lái)防治乙型肝炎。第7頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、抗體（體液免疫）

負(fù)責(zé)體液免疫的細(xì)胞是B細(xì)胞。體液免疫的抗原多為相對(duì)分子質(zhì)量在10000以上的蛋白質(zhì)和多糖大分子。病毒顆粒和細(xì)菌表面都帶有不同的抗原，也能引起液體免疫?？乖姆N類(lèi)非常多，B細(xì)胞表面的受體種類(lèi)也非常多。不同受體的區(qū)別在于分子構(gòu)象上的不同。每一種受體分子只能和一種抗原或少數(shù)幾種相近的抗原結(jié)合。從形態(tài)上看，所有的B細(xì)胞似乎都相同，其實(shí)它們表面上的受體是不同的。每一種B細(xì)胞的表面只有一種受體分子，因而只認(rèn)識(shí)一種抗原。因此，體內(nèi)淋巴細(xì)胞的種類(lèi)是非常多，據(jù)估計(jì)，人體淋巴細(xì)胞至少有1010種。第8頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（1）B細(xì)胞產(chǎn)生漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞。這個(gè)過(guò)程一般包括兩個(gè)步驟：第一個(gè)步驟是B細(xì)胞遇到互補(bǔ)的抗原（多糖、細(xì)菌等）時(shí)，細(xì)胞表面的受體分子和抗原的決定子結(jié)合。B細(xì)胞在連續(xù)接受了帶有互補(bǔ)決定子的抗原之后就“活化”、長(zhǎng)大，并迅速分裂，產(chǎn)生一個(gè)有同樣免疫能力的細(xì)胞群。這些細(xì)胞繼續(xù)分化，一部分成為比淋巴細(xì)胞略大，并含有豐富粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的細(xì)胞，稱(chēng)為漿細(xì)胞。抗體就是漿細(xì)胞產(chǎn)生的。另一部分發(fā)展為記憶細(xì)胞。第9頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

第二個(gè)步驟需要巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞的參與。巨噬細(xì)胞有強(qiáng)大的吞噬能力，其表面帶有第Ⅱ類(lèi)MHC分子。它們（無(wú)特異性）吞噬入侵的細(xì)菌抗原物后，一些抗原分子穿過(guò)細(xì)胞膜而露到細(xì)胞表面，夾在第二類(lèi)HMC分子的溝中。T細(xì)胞中有一類(lèi)助T細(xì)胞，不同的助T細(xì)胞表面帶有不同的受體，能識(shí)別巨噬細(xì)胞表面MHC+特異的抗原分子結(jié)合物的助T細(xì)胞，在遇到這些巨噬細(xì)胞后，就活化分裂而產(chǎn)生更多有同樣特異性的助T細(xì)胞。B細(xì)胞表面也帶有第二類(lèi)MHC，可和特異的抗原分子結(jié)合的B細(xì)胞，分裂分化產(chǎn)生漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞。這一B細(xì)胞依靠助T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞而活化的步驟比第一個(gè)不需要助T細(xì)胞參與的步驟作用更強(qiáng)大。第10頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（2）漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體

漿細(xì)胞一般停留在各種淋巴結(jié)中。它們產(chǎn)生抗體的能力很大。每一個(gè)漿細(xì)胞每秒鐘能產(chǎn)生2000個(gè)抗體，可以說(shuō)是制造特種蛋白質(zhì)的機(jī)器。漿細(xì)胞的壽命很短，幾天后就死去。抗體離開(kāi)漿細(xì)胞后，隨血液、淋巴留到身體各部，發(fā)揮消滅抗原的作用。第11頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（3）記憶細(xì)胞與二次免疫反應(yīng)

記憶細(xì)胞也分泌抗體，它們的特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)，對(duì)抗體十分敏感，能“記住”入侵的抗原。如果有同樣抗原第二次入侵，記憶細(xì)胞比沒(méi)有記憶的B細(xì)胞更快地作出反應(yīng)，即很快分裂產(chǎn)生新的漿細(xì)胞和新的記憶細(xì)胞，漿細(xì)胞再產(chǎn)生抗體消滅抗原。這就是第二次免疫反應(yīng)。二次免疫反應(yīng)不但比初次反應(yīng)快，也比初次反應(yīng)強(qiáng)烈，能在抗原侵入，尚未為患之前將它們消滅。成年人比幼兒少患傳染病，就是這個(gè)原因。有些抗原誘發(fā)的記憶細(xì)胞能對(duì)這種抗原記憶終生，因而動(dòng)物或人對(duì)這種抗原有了終生免疫的能力。人患麻疹或天花、傷寒、白日咳等病后，終生不再感染，道理在此。第12頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（3）記憶細(xì)胞與二次免疫反應(yīng)由此可知，體液免疫的兩個(gè)關(guān)鍵過(guò)程是：①產(chǎn)生高效而短命的漿細(xì)胞，由漿細(xì)胞分泌抗體清除抗原；②產(chǎn)生壽命長(zhǎng)的記憶細(xì)胞，在血液和淋巴中循環(huán)，隨時(shí)“監(jiān)察”，如有同樣抗原再度入侵，立即發(fā)生二次免疫反應(yīng)。第13頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（4）抗體結(jié)構(gòu)抗體是游離在血液、淋巴液等液體中的一類(lèi)特殊的球蛋白，主要是γ-球蛋白，或稱(chēng)免疫球蛋白（Ig），在其分子上還常附有少量糖類(lèi)基團(tuán)。人體免疫球蛋白約占血漿蛋白總量的20%。B細(xì)胞表面的受體分子也是γ-球蛋白分子，實(shí)際是淋巴細(xì)胞分泌的抗體，只是這些抗體不能擺脫細(xì)胞罷了?？贵w種類(lèi)非常多，它們各有特殊的抗原結(jié)合部位。

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免疫球蛋白分為五類(lèi)，都有如下共同結(jié)構(gòu)：每一分子含4條肽鏈，其中兩條相同的短鏈稱(chēng)為輕鏈（L鏈），兩個(gè)相同的長(zhǎng)鏈，稱(chēng)為重鏈（H鏈）。四鏈互以二硫鍵（-S-S-）相結(jié)合，形成一個(gè)“Y”形的四鏈分子。第15頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第16頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

每一鏈又分為兩段一段為恒定部分。每一免疫球蛋白的恒定部分都是相同的，但與其他種類(lèi)的恒定部分不同。所以，恒定部分的氨基酸序列是確定免疫球蛋白類(lèi)型的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。另一段是變異部分。輕鏈和重鏈的變異部分等長(zhǎng)。這一部分的氨基酸序列各部相同，并且是多種多樣的，因而才能分別和多種多樣的抗原相結(jié)合，這一部分決定抗體的特異性。第17頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

重鏈和輕鏈的可變動(dòng)部分位于“Y”形分子的兩臂末端，它們相互結(jié)合而構(gòu)成抗原結(jié)合部位。所謂結(jié)合部位，是兩個(gè)鏈可變部分的20～30個(gè)氨基酸組成的囊狀或裂隙狀分子構(gòu)象，抗體的特異性就決定于結(jié)合部位的構(gòu)象。只有分子構(gòu)象能與抗體結(jié)合部位，分別位于兩臂的末端。因而位于兩臂的末端。因而，兩臂為抗原結(jié)合片斷，“Y”形分子的柄部則為結(jié)晶片斷。同一抗體的兩個(gè)抗原結(jié)合部位是相同的，能和同一種類(lèi)結(jié)合。第18頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（5）免疫球蛋白的類(lèi)別免疫球蛋白是在動(dòng)物進(jìn)化過(guò)程中逐漸發(fā)生變異的。原始的脊椎動(dòng)物，如七鰓鰻等圓口類(lèi)動(dòng)物，只有一種免疫球蛋白。哺乳類(lèi)的免疫球蛋白則可根據(jù)重鏈氨基酸序列不同而分為五類(lèi)，即IgM、IgG、IgA、IgD和IgE，每一類(lèi)還可以進(jìn)一步分為多種。例如，有些哺乳類(lèi)的IgG可分為4種，即IgG1、IgG2、

IgG3和IgG4。第19頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第20頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（5）免疫球蛋白的類(lèi)別這五類(lèi)免疫球蛋白的重鏈各不相同，分別以α、δ、ε、γ、μ表示；構(gòu)成這五類(lèi)免疫球蛋白的輕鏈只有2種，稱(chēng)為K和λ鏈。每個(gè)抗體的2個(gè)輕鏈?zhǔn)窍嗤?，都是K或都是λ。因而，每個(gè)抗體的2個(gè)抗原結(jié)合部位是一樣的。

第21頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第22頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

IgA是2個(gè)抗體的復(fù)合體。IgM含5個(gè)亞單位，以一個(gè)共同的結(jié)合蛋白（JP）聚在一起的復(fù)合體，是抗原侵入時(shí)最早產(chǎn)生的抗體，免疫力最強(qiáng)。IgG、IgD、IgE都是單一的抗體分子。IgG是人體最多的一類(lèi)免疫球蛋白，約占全部免疫球蛋白的70%。IgG也是唯一能穿過(guò)胎盤(pán)而進(jìn)入胎兒體內(nèi)的抗體。所以，新生兒在前幾周是依靠來(lái)自母體的IgG來(lái)抵御細(xì)菌、病毒等外物入侵的。第23頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（6）抗體的作用抗體與抗原的結(jié)合十分有力，比酶和底物的結(jié)合有力得多。有些抗原，如病毒等，由于抗體的結(jié)合而失去對(duì)寄主細(xì)胞表面受體接受能力，因而不能侵入細(xì)胞。有些細(xì)菌產(chǎn)生的毒素（如白喉病、破傷風(fēng)毒素等）可因抗體的結(jié)合而不為細(xì)胞所接受，因而無(wú)效。但這種情況是很少的。多數(shù)情況是，抗原抗體結(jié)合后出現(xiàn)進(jìn)一步的變化，從而使寄主獲得免疫效果。抗體的作用可歸納為以下三種：第24頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（6）抗體的作用①沉淀和凝集已知每一個(gè)抗體分子至少有一個(gè)結(jié)合點(diǎn)。一個(gè)抗原分子常有多個(gè)能與抗體結(jié)合的部位，即常有多個(gè)抗原決定子。因此，一個(gè)抗體可和2個(gè)以上抗原結(jié)合，而一個(gè)抗原則可和多個(gè)抗體結(jié)合。于是，多個(gè)抗體和多個(gè)抗原可輾轉(zhuǎn)結(jié)合形成大而復(fù)雜的結(jié)合網(wǎng)。如果抗原分子式可溶蛋白質(zhì)，抗體的結(jié)合就使抗原分子失去活動(dòng)能力，如血液凝集。

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血液中的單核細(xì)胞可長(zhǎng)大而成吞噬能力的強(qiáng)大的巨噬細(xì)胞。有些巨噬細(xì)胞在體液中到處漫游，有些固定在脾或淋巴中。免疫反應(yīng)能刺激巨噬細(xì)胞和粒細(xì)胞的吞噬能力，將抗原抗體反應(yīng)形成的沉淀或細(xì)胞團(tuán)吞噬（吞噬作用）。至此，侵入的抗原分子被徹底清除。第26頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一只有在發(fā)生了免疫反應(yīng)之后，或在細(xì)菌等抗原直接刺激下，才陸續(xù)被激活。這個(gè)激活過(guò)程十分復(fù)雜，其終產(chǎn)物是使細(xì)菌等抗原外膜穿孔而死亡的破膜復(fù)合體。②補(bǔ)體反應(yīng)對(duì)于細(xì)菌等細(xì)胞性質(zhì)的抗原，只靠抗體的作用往往不能消滅，必須有“補(bǔ)體”產(chǎn)生的破膜復(fù)合體的參加才能使它們?nèi)芙馑劳?。補(bǔ)體是存在于血清、體液中的蛋白質(zhì)分子。補(bǔ)體系統(tǒng)不是抗體，也不是單一的蛋白質(zhì)，而是相對(duì)分子質(zhì)量在24000～400000之間的一系列蛋白質(zhì)分子，分別稱(chēng)為C1～C9、B因子、D物質(zhì)等。此時(shí)，還包括許多調(diào)節(jié)蛋白分子。C1～C4和B因子、D因子都是酶原分子，在正常情況下，沒(méi)有活性。第27頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（6）抗體的作用③K細(xì)胞（殺傷細(xì)胞）的激活