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1、生命科学导论生命科学导论上海交通大学生命科学与技术学院CollegeofLifeScienceandBiotechnologyShanghaiJiaoTongUniversity牛痘 英国医生 Jenner 在 1796 年首创 接种牛痘预防天花。据记载，宋朝（1000s）就接种 “人痘”预防天花。1870s,巴斯德和柯赫系统地用 弱毒疫菌接种,预防羊炭疽病，鸡霍乱，狂犬病等传染病。1978 年世界卫生组织宣布，人 类消灭了天花。第八讲 人体的防御体系免疫 系统一、人体的两道防线二、免疫器官和免疫细胞三、特异性免疫的工作机理四、免疫学的实际应用 一、人体的两道防线 （本节见参考书第189-19
2、1页）1、免疫系统的任务是消灭“异己”免疫系统的任务就是消灭“异己”，保证身体的健康生存。2、人体有两道防线 面对病原物的入侵，人体出现两类免疫反应，亦可称为两道防线。非特异性免疫 特异性免疫机械阻挡 免疫活性细胞(皮肤、粘膜)吞噬细胞发热反应(炎症，全身发烧)干扰素反应较快，反应较慢，不具特异性 具特异性二、免疫器官和免疫细胞 （本节见参考书第190-194页）负责特异性免疫功能的，主要是以 B细胞和 T细胞为主的免疫活性细胞。免疫活性细胞在免疫器官内产生、成熟、运行和贮存。1、免疫器官 人体免疫器官包括以下各部分：骨髓:各种血细胞生成场所。胸腺：T淋巴细胞成熟场所。脾脏：贮存淋巴细胞的场所
3、。淋巴结和淋巴管：构成淋巴细胞贮 存运输系统。2、免疫细胞 免疫细胞包括各种淋巴细胞、单核细胞，巨噬细胞和粒细胞等一切与免疫有关的细胞。人体淋巴细胞的总数约 2 x 1010 个。其中最主要的参与免疫应答的细胞叫免疫活性细胞：B细胞和T细胞。此外，还有K细胞，NK 细胞，N 细胞，D 细胞等，也是免疫活性细胞。B细胞和T细胞的共同特点：（1）特异地识别抗原；（2）在抗原刺激下，活化起来，分 化，增殖；（3）发挥特异的免疫应答效应，产生抗体 产生因子 直接攻击“变坏”细胞。B细胞 T细胞来源 骨髓 骨髓成熟 骨髓 胸腺寿命 几天至十几天 几年占白细胞总数 20 80功能 体液免疫（抗体）细胞免疫
4、三、特异性免疫的工作机理 （本节见参考书第190-194页）1、免疫细胞负责特异性免疫 特异性免疫针对不同抗原给出不同反应。外来的蛋白质或多糖大分子，分子量在 10000 以上，可以作为抗原引起特异性免疫反应。2、B细胞分泌抗体，在体液免疫 中起作用 抗体是由四条肽链组成的蛋白质分子。轻链 可变区 重链 可变区，补体结合区 （Fc）Immunoglobulin G IgG(a)IgG,IgA,IgD 有三段恒定区.(b)IgM,IgE 有四段恒定区1.Immunoglobulin M(IgM)5个 IgM 蛋白通过二硫键和J链连接在一起Immunoglobulin A2个IgA 蛋白可通过J链
5、连接在一起抗体与抗原形成特异结合，再通过下列反应消灭抗原。中和反应：抗体结合抗原以便“吞噬细胞”吞噬。聚集反应：抗体是双价的，可以使抗原聚集，以便吞噬。沉淀反应：抗体结合后，使可溶性抗 原大分子沉淀，以便吞噬。活化补体：抗体结合在细菌细胞表面，Fc 结合并活化一系列补体，活化了的补体分子在细菌 细胞膜上打个洞，使后者 裂解死去。(补体是存在于血液中的一组蛋白质，参与免疫反应)3、T细胞在细胞免疫中起作用 Tc 细胞毒 T 细胞直接参 与杀伤靶细胞。杀伤机理：（1）直接使靶细胞裂解 （2）诱导靶细胞进入凋亡程序4、免疫细胞的相互配合 在抗原刺激下，免疫细胞从静息状态的淋巴细胞活化起来。免疫细胞的
6、活化，不仅需要抗原刺激，还需要其他免疫细胞帮助。5、克隆选择学说（1）特异性免疫的两个特点 专一性 记忆性（2）记忆性的来源是因为激活后的免 疫细胞中一部分变成记忆细胞。（3）免疫细胞何以会对付千变万化的 抗原？回答免疫细胞表面有特异结 合抗原的受体。免疫细胞表面对付千变万化抗原的各种受体从何而来？有两种可能的回答：或者：身体内储有千千万万种各带不同受体的免疫细胞，每种抗原刺激从中选择活化一种克隆选择说。或者：身体内只有一种或数种免疫细胞，不同抗原诱导产生出千变万化的受体来诱导说/定做说。各方面证据支持克隆选择说实验结果支持克隆选择学说对免疫球蛋白（抗体）编码基因的分子遗传学研究也支持克隆选择
7、学说。编码抗体 L 链的基因有三组:V 基因 有 400 种拷贝 J 基因 有5 种拷贝 C 基因 有 2 种拷贝 这样，L 链可变区的编码基因可能有的组合方式 40 0 x 5 x 24 x 103 种 编码 H 链的基因有四组:V 基因 有 400 种拷贝 J 基因 有 5 种拷贝 D 基因 有10 种拷贝 C 基因 有 8 种拷贝 这样，H 链可变区的编码基因可能有的组合方式：400 x 5 x 10 x 81.6 x 105 种 L 和 H 合在一起，可能出现的组合方式：4 x 103 x 1.6 x 1056.4 x 108种 再加上个体可能发生的突变，各种组合总数可达：109101
8、0种 这样天文数字的可能的抗体结构，足以应付各种抗原结构。抗体多样性的基因基础轻链的合成重链的合成四、免疫学的实际应用 （本节见参考书第194-196页）1、人工免疫和生物制品 通过注射、口服等方法使人体摄入抗原类或抗体类物质，使人体增强对外来入侵的免疫能力，称为人工免疫。用大规模工业化手段生产用于人工免疫的各种生物来源的制剂，统称生物制品。生物制品主要用于传染性疾病的预防、治疗和诊断。（1）人工自动免疫生物制品促使人体产生特异免疫能力 注射抗原，使人体“主动地”产生特异抗体。（2）人工被动免疫生物制品向人体提供特异的或非特异的免疫能力。注射含抗体成份的抗血清，使人体“被动地”获得特异的或非特
9、异的抵抗能力。2、免疫技术用于疾病治疗（1）一些抗血清已用于狂犬病、乙肝、破伤风的预防和治疗。（2）器官移植要求免疫抑制 环胞菌素作为良好的免疫抑制剂，已广泛用于器官移植。（3）癌症的免疫治疗 人体免疫系统为什么不能阻止癌细胞增长形成肿瘤？免疫活性细胞能否在治疗癌症发挥威力发挥威力？能3、免疫技术用作研究手段 （1）亲和层析：利用 抗原/抗体专一 性结合原理，从各种杂蛋白中分 离目的蛋白。（2）酶联免疫吸附法（ELISA）：专一性检测微量的蛋白质（109克）。专一性强，灵敏度高。FlashofELISA（3）单克隆抗体 随着在研究上应用日益广泛，对抗体的数量和质量（专一性）要求越来越高。数量多
10、传统的实验动物马、兔等免疫不方便。质量高大动物免疫难以做到 单克隆。FlashofMonoclonalantibody用细胞融合技术获得单克隆抗体综合了两方面优势：淋巴细胞肿瘤能不断增值，但没有产生专一抗体能力。从脾脏得到淋巴细胞能产生专一抗体，但不能不断增值。4、与免疫系统有关的疾病（1）过敏 过敏反应表现：打喷嚏，哮喘，风疹等。过敏源：花粉，地毯灰尘，食物中某些蛋白质，蜜蜂刺蛰。许多脱敏药物都有抗组胺效应。（2）自身免疫疾病 正常情况下，人体的免疫系统不会攻击自身细胞和组织。由于某些尚未清楚的原因，免疫活性细胞攻击自身组织，出现自身免疫疾病。（3）免疫功能低下或缺失 可由多种原因引起。严重综合型免疫缺失症（SCID），因为编码腺嘌呤脱氨酶（ADA）的基因缺陷造成。已开始应用基因治疗。（4）艾滋病（AIDS）获得性免疫缺失综合症（AIDS）现在认为由 HIV 病毒引起。OK!You aredismissed.