免疫学基本概念
亚类: heavy chains: 1 — IgA1 2 — IgA2
g heavy chains: g 1 — IgG1 g 2 — IgG2 g 3 — IgG3 g 4 — IgG4
Ig 的分型
根据L链结构和抗原性将L链分为2种: κ or λ humans: 60% of light chains are κ and 40% are λ ; mice: 95% are κ and 5% are λ.
免疫稳定
immune homeostasis
免疫监视
Immune surveillance
功能正常
抗感染
清除损伤细胞 衰老细胞
清除突变细胞 病毒感染的细胞
功能异常
超敏反应(过高) 严重感染(过低) 自身免疫病(过高)
肿瘤(过低) 病毒持续性感染(过低)
免疫系统的组成
免疫应答的种类
固有免疫(天然免疫/非特异性免疫) Innate Immunity(natural/nonspecific)
免疫球蛋白(Ig):具有抗体活性或化学结构与抗 体相似的球蛋白。
Ig的两种形式: 分泌型(Secreted /Soluble antibody )
膜型(membrane Ig, mIg):BCR
二、Ig分子的结构(structure)
“Y”字型的四肽链,两 条完全相同的重链(H) 和两条完全相同的轻 链(L)通过二硫键连接而 成。 H链:约450~550氨基酸 L链:约210氨基酸
B 细胞表位
被BCR识别的抗原表位。存在于抗原分子表面或转折 处,具有构象依赖性无需与MHC结合,可直接被BCR识别。
T细胞表位与B细胞表位的特性比较
T细胞表位
B细胞表位
识别受体 TCR
BCR
MHC分子 需要,具有MHC限制性 不需要,无MHC限制性
表位成分 蛋白质降解后的多肽 各种天然抗原分子
异种抗原(xenoantigen) 同种异型抗原(alloantigen) 自身抗原(autoantigen) 异嗜性抗原(heterophil antigen)
免疫球蛋白/抗体 Antibody
Kabat and Tiselius - 1938
Before
Injected a rabbit w/ ova
适应性免疫(获得性免疫/特异性免疫) Adaptive Immunity(acquired/specific)
固有免疫(Innate Immunity)
概念:生物在长期种系进化过程中逐渐形成的防御功能 经遗传而获得,并非针对特定抗原,属天然免疫。 (第一道防线)
特点: 与生具有; 非特异性;无记忆性;作用迅速。 包括:物理屏障:皮肤粘膜屏障、血脑屏障、血胎屏障
(一)胸腺依赖性抗原(TD-Ag)
指在刺激机体B细胞产生抗体 时需Th细胞辅助的抗原。
Blood cells, Serum proteins, Bacteria and most proteins.
Features:
(1) require Th cells (2) induce cellular immunity and
三、功能域及其功能
IgA, IgD, IgG
CH1 Hinge CH2 CH3
IgE, IgM
CH1 CH2 CH3 CH4
VL VH:抗原结合部位. CL CH1:具有部分同种型和同种异型的遗传标记. CH2:补体结合位点,通过胎盘(IgG). CH3:结合细胞FcR(IgG),活化补体(IgM). CH4:结合细胞FcR(IgE). 铰链区:可使Ig自由转动和伸展.
表位大小
表位类型 表位位置
8-12个aa(CD8+T) 13-17个aa(CD4+T) 线性表位 多在抗原分子内部
5-15个aa,5-7个单糖或 核苷酸 构象表位种类及医学上的重要抗原
免疫原、半抗原、耐受原、变应原 蛋白质, 多糖, 核酸、脂类抗原等 根据诱生抗体时是否需Th细胞参与分类 根据Ag与机体的亲缘关系分类
CH3(IgG)/ CH4(IgE, IgM)结合细胞功能:
Secreted Ig: Binding to cells by Fc receptors.
Membrane Ig: An extracellular hydrophilic “spacer” sequence composed of 26 amino acid residues. A hydrophobic transmembrane sequence A short cytoplasmic tail
Features: (1) not require Th cells (2) induce only humoral immunity, not cellular immunity (3) antibody class: IgM (4) no apparent memory
根据Ag与机体的亲缘关系分类
化学屏障:溶菌酶、抗菌肽、补体、细胞因子、APR等 细胞屏障:粒细胞、M 、DC、NK等
适应性免疫(Adaptive Immunity)
概念: 个体发育过程中接触特定抗原后产生, 仅针对该 特定抗原而发生反应.
特点: 特异性; 耐受性; 记忆性 效应细胞: T细胞(介导细胞免疫应答)
B细胞(介导体液免疫应答) 分为三阶段:识别阶段、
Models of the variable domains of six antibodies with their antigen-binding regions shown in purple
Ig 的分类
根据H链C区结构和抗原性的不同将Ig分为5类: g(Gamma) (Mu) (Alpha) (Delta) (Epsilon) IgG IgM IgA IgD IgE
抗原分子中决定抗原特异性的特 殊化学基团,其性质、数目、位置和 空间构象决定着抗原的特异性。
⒊表位类型
T细胞表位和B细胞表位(T and B cell epitopes)
T细胞表位: 被TCR识别的抗原表位。存在于抗原分子的任何部位,为
线性表位,需经抗原递呈细胞(APC)加工处理,与MHC结合, 被TCR识别的肽段。
免疫学基本概念及理论
西安交通大学医学院免疫学系 雷艳君 副教授
Email: leiyj7268sian
免疫学(immunology)
研究机体免疫系统结构和功能、免疫相关疾病发生机 制、免疫学诊断和防治措施的独立学科。
基础免疫学 免疫生物学 免疫遗传学
临床免疫学
分子免疫学 免疫病理学
血液免疫学 肿瘤免疫学 移植免疫学 生殖免疫学
Foods
nuts seafood milk peas, beans
The most common allergens in our “artificial” world.
Dust mites
Pollens
In “bio-deprived” indoor space, mites become the dominant antigen.
半抗原(Hapten):
只具有反应原性而无免疫原性的抗原物质 如:激素、某些药物等
Haptens are valuable research and diagnostic tools
Hapten + Carrier
Complete antigen
DNP: dinitrophenyl(二硝基氟苯)
羧基端: L链1/2-CL
H链3/4-CH (CH1 CH2 CH3)
Hypervariable region (HVR) Complementarity-determining regions (CDR)
Variability in CDRs
高变区在Ig分子表面形成三个环状结构与抗原结合
Absorbed Serum w/ ova Ag.
After
Result: g fraction is responsible for immune protection
一、抗体的概念(Concept )
抗体(Ab):B细胞接受抗原刺激增殖为浆细胞,由 浆细胞合成分泌的,并能与相应的抗原 发生特异性结合的球蛋白。
Sugi pollens are the dominant outdoor antigen in Japan.
异嗜性抗原 (heterophil antigen)
存在于人、动物、植物及微生物等 不同物种间的共同抗原。
如:链球菌与人肾小球基底膜及心肌内膜 大肠埃希菌O86含人类B血型物质。
医学意义: ①是引起免疫病理损伤的物质基础。 ②借助异嗜性抗原辅助临床诊断
IgM和IgE无铰链区
4.J链和分泌片(SP)
J链(Joining chain): 借二硫键连接到μ链或α链。 facilitate the polymerization of IgA and IgM
分泌片(secretory piece,SP) 由粘膜上皮细胞合成分泌,结合 到二聚体上.抗蛋白水解酶,保 护SIgA铰链区。
humoral immunity (3) antibody classes: IgM, IgG,IgA (4) apparent memory
(二)胸腺非依赖性抗原(TI-Ag)
指可直接激活B细胞,产生抗体,无需Th细胞辅助的抗原。 抗原带有重复出现的同一抗原决定簇。
LPS、 polymeric bacterial flagellin 、 Polysaccharides
亚型:λ chain - 3 subtypes in mice and 4 in human
3.铰链区(hinge)
CH1~CH2之间,富含脯氨酸