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动物免疫学基础知识

一、免疫

1、免疫：是指动物机体对自身和非自身的识别，并清除非白身的大分子物质，从而保持机体内、外环境平衡的一种生理学反应。

2、免疫的基本特性：识别自身与非自身、特异性、免疫记忆。

3、免疫的基本功能：抵抗感染、自身稳定、免疫监视（此功能异常时可发生肿瘤）。

4、免疫的种类：特异性免疫和非特异性免疫

（1）特异性免疫又称获得性免疫或适应性免疫，这种免疫只针对一种病原。是获得免疫经后天感染（病愈或无症状的感染）或人工预防接种（菌苗、疫苗、类毒素、免疫球蛋白等）而使机体获得抵抗感染能力。一般是在微生物等抗原物质刺激后才形成的（免疫球蛋白、免疫淋巴细胞），并能与该抗原起特异性反应。

如果某些病原体突破了第-•道和第二道防线，即进入人体并生长繁殖，引起感染。有的有症状，就是患病；有的没有症状，称作隐性感染。不论是哪一种情况，机体都经历了一次与病原体斗争的过程，这种专门针对某一种病原体（抗原）的识别和杀灭作用称为特异性免疫。譬如得过伤寒病的人对伤寒杆菌有持久的免疫力，那是因为伤寒杆菌刺激机体产生免疫应答，增加了巨噬细胞的吞噬功能，同时在体内还产生抗伤寒杆菌的抗体。人体的免疫系统又能把伤寒杆菌这个“敌人”的特征长期“记忆”下来, 如果再有伤寒杆菌进入，就会很快被识别、被消灭。

能进行免疫应答的免疫细胞有很多种，最重要的是淋巴细胞。它又分成两种。两种细胞的发育成熟过程不一样，一种是在胸腺内发育成熟，称作T淋巴细胞，是在骨髓内发育成熟的为B 淋巴细胞。

具有吞食异物的巨噬细胞也是一种重要的免疫细胞，它具有“加工厂”的作用，即巨噬细胞吞噬异物（如细菌、肿瘤细胞等）后，对异物进行加工处理。处理后的异物（抗原）就与T淋巴细胞和B淋巳细胞发生免疫反应，它本身也能直接杀灭异物或者产生细胞因子参与免疫反应。

B淋巴细胞受病原体刺激后，引起一系列变化，最终转化成为能产生抗体的浆细胞，所产生的抗体通过各种方式来消灭病原体，如溶解病原体，中和病原体产生的毒素，凝集病原体使之成为较大颗粒让吞噬细胞吞食消灭。浆细胞产生的抗体存在于机体的血液和体液中，这种免疫反应就称为体液免疫。

经处理后的病原体刺激T淋巳细胞后，也同样引起一系列变化，最终转化成能释放出淋巳因子的致敏淋巳细胸。淋巴因子种类很多，作用也并不相同，它们积极地参与到免疫反应中，这种免疫反应通常称为细胞免疫。体液免疫和细胞免疫二者之间不是孤立的，它们相辅相成，互相协作，共同发挥免疫作用。获得性免疫力根据其获得的方式又分为4种：

1.自然自动免疫。一个人得了某种传染病，痊愈后，便不会得第二次。这种免疫力是后天获得的，是因为自然感染了某种病原微生物，痊愈后，人体自动产生的；

2.人工自动免疫。用人工的方法使人感染毒性极微的某种病原微生物，比如接种卡介苗，人们便自动获得了对某种疾病，如肺结核的抵抗力；

3.自然被动免疫。婴儿由母亲身体接受的免疫力。六个月里的婴儿，其免疫系统还没有发育起来，可是他很少生病。是因为胎儿的血循环是和母亲相通的，母体的抵抗力通过血液注入胎儿。

4.人工被动免疫。给病人注射免疫球蛋白等病人即刻获得相关的免疫力。特异性免疫具有特异性，能抵抗同一种微生物的重复感染，不能遗传。分为细胞免疫与体液免疫两类。

A、细胞免疫：T细胞受到抗原刺激后，增殖、分化、转化为

致敏T细胞（也叫效应T细胞），当相同抗原再次进入机体的细胞中时，致敏T细胞（效应T细胞）对抗原的直接杀伤作用及致敏T 细胞所释放的细胞因子的协同杀伤作用，统称为细胞免疫。同体液免疫一样，细胞免疫的产生也分为感应、反应和效应三个阶段。

在抗感染免疫中，细胞免疫主要参与对胞内寄生的病原微生物的免疫应答及对肿瘤细胞的免疫应答，参与迟发型变态反应和自身免疫病的形成，参与移植排斥反应及对体液免疫的调节。也可以说，在抗感染免疫中，细胞免疫既是抗感染免疫的主要力量，参与免疫防护；又是导致免疫病理的重要因素。

T细胞是细胞免疫的主要细胞。其免疫源一般为：寄生原生动物、真菌、外来的细胞团块（eg:移植器官或被病毒感染的自身细胞），细胞免疫也有记忆功能。

B、体液免疫

负责体液免疫的细胞是B细胞。体液免疫的抗原多为相对分子质量在10, 000以上的蛋白质和多糖大分子，病毒颗粒和细菌表面都带有不同的抗原，所以都能引起体液免疫。抗原和BCR（B 细胞抗原受体，特异性识别抗原，B细胞特异性表面标志，膜表面免疫球蛋白（IgM, IgD）,由胞外区、跨膜区、胞内区构成。

BCR是存在于B细胞膜表面的免疫球蛋白，它不是由抗原刺激产生的而是在B细胞发育过程中出现在B细胞膜上的结构。）的种类都非常多，在体液免疫中B淋巳细胞的BCR直接与抗原结合。一种B淋巴细胞表面只有一•种BCR。一种抗原侵入体内，只有带有与这种抗原互补的BCR的B淋巴细胞才能与之结合，只有得到选择刺激的B淋巴细胞克隆才能得到扩增（克隆选择学说）。体液免疫的两个关键：a、产生高效而短命的浆细胞，由浆细胞分泌抗体清除抗原；b、产生寿命长的记忆细胞，发生二次反应立即消灭再次入侵的同样抗原。

（2）非特异性免疫

非特异性免疫又称天然免疫或固有免疫。它和特异性免疫一

样都是人类在漫长进化过程中获得的一种遗传特性，但是非特异性免疫是人一生下来就具有，而特异性免疫需要经历一个过程才能获得。比如猪瘟在猪群中传播很快，但和人类无缘。这是因为人类天生就不会得这种病；还有炎症反应也是人一生下来就有的能力。

固有免疫对各种入侵的病原微生物能快速反应，同时在非特异性免疫的启动和效应过程也起着重要作用。

固有免疫系统包括：组织屏障（皮肤和黏膜系统、血脑屏障、胎盘屏障等）；固有免疫细胞（吞噬细胞、杀伤细胞、树突状细胞等）；固有免疫分子（补体、细胞因子、酶类物质等）。其特点：①作用范围广。机体对入侵抗原物质的清除没有特异的选择性。②反应快。抗原物质一旦接触机体，立即遭到机体的排斥和清除。③有相对的稳定性。既不受入侵抗原物质的影响，也不因入侵抗原物质的强弱或次数而有所增减。但是，当机体受到共同抗原或佐剂的作用时，也可增强免疫的能力。④有遗传性。生物体出生后即具有非特异性免疫能力，并能遗传给后代。因此，非特异性免疫又称先天免疫或物种免疫。⑤是特异性免疫发展的基础。从种系发育来看，无脊椎动物的免疫都是非特异性的，脊椎动物除非特异性免疫外，还发展了特异性免疫，两者紧密结合, 不能截然分开。从个体发育来看，当抗原物质入侵机体以后，首先发挥作用的是非特异性免疫，而后产生特异性免疫。因此，非特异性免疫是一切免疫防护能力的基础。

发挥保护功能的几道屏障首先是外围屏障。皮肤粘膜是机体第一道防线，包括：皮肤粘膜的机械阻挡作用和附属物（如纤毛）的清除作用；皮肤粘膜分泌物（如汗腺分泌的乳酸、胃粘膜分泌的胃酸等）的杀菌作用；体表和与外界相通的腔道中寄居的正常微生物丛对入侵微生物的拮抗作用等。其次是内部屏障。抗原物质一旦突破第一道防线进入机体后，即遭到机体内部屏障的清除，包括：淋巴和单核吞噬细胞系统屏障；正常体液中的一些非特异性杀菌物质；血脑屏障和胎盘屏障等。

%1淋巳和单核吞噬细胞系统是机体的第二道防线。微生物进入机体组织以后，多数沿组织细胞间隙的淋巴液经淋巴管到达淋巳结，但淋巴结内的巨噬细胞会消灭它们，阻止它们在机体内扩散，这就是淋巴屏障作用。如果微生物数量大，毒力强，就有可能冲破淋巳屏障，进入血液循环，扩散到组织器官中去。这时, 它们会受到单核吞噬细胞系统屏障的阻挡。这是一类大的吞噬细胞。机体内还有一类较小的吞噬细胞，其中主要的是中性粒细胞和嗜酸性粒细胞。它们不属于单核吞噬细胞系统，但与单核吞噬细胞系统一样，分布于全身，对入侵的微生物和大分子物质有吞噬、消化和消除的作用。

%1在正常体液中的一些非特异性杀菌物质，如补体、调理素、溶菌酶、干扰素、乙型溶素、吞噬细胞杀菌素等，也与淋巴和单核吞噬细胞系统屏障一样，是机体的第二道防线，有助于消灭入侵的微生物。

%1血脑屏障主要是由软脑膜、脉络膜和脑毛细管组成，可以阻止微生物等侵入脑脊髓和脑膜内，从而保护中枢神经系统不受损害。血脑屏障随个体发育而逐渐成熟，婴幼儿容易发生脑脊髓膜炎和脑炎，就是血脑屏障发育不完善的缘故。胎盘屏障是由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜滋养层细胞共同组成的。这个屏障既不妨碍母子间的物质交换，又能防止母体内的病原微生物入侵胎儿，从而保护胎儿的正常发育。

二、抗原

抗原：凡是能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之结合引起特异性免疫反应的物质称为抗原。

半抗原：只具有反应原性而缺乏免疫原性的物质。

简单半抗原：不能单独刺激机体产生抗体，与相应抗体结合后也不能出现可见的反应，但却能阻止此抗体再与相应的抗原结合，这种半抗原称为简单半抗原或封阻性半抗原。

多肽、多糖、核酸都有免疫原性，可引起免疫应答；而类脂一

般不引起免疫应答增强某一物质免疫原性的方法有多种，如改变注射方法、利用佐剂、选用种属相差较远的动物，但高速离心除去沉淀物的方法不行。

三、抗体

抗体：动物机体受到抗原物质刺激后，由B淋巴细胞增殖分化为浆细胞所产生的、能与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白称为抗体。

Ig 的有五种类型，即IgG、IgA、IgM、IgD、IgE

免疫球蛋白中的轻链的两型是：k型、1型

能够通过人和兔胎盘的免疫球蛋白是IgG ,在黏膜免疫中起重要作用的免疫球蛋白是分泌型IgA ,分子量最大的免疫球蛋白是IgM,慢性寄生虫感染时IgE升高得最显著。

胃蛋白酶裂解IgG得到一个具有双价活性的F(ab,)2段和若干个小分子多肽碎片(pFc')

四、免疫系统

中枢淋巴器官包括：骨髓、胸腺、腔上囊

外周淋巳器官包括：脾脏、淋巴结、哈德氏腺及一些其他淋巴组织。

脾脏和淋巳结中的B细胞可对抗原识别与应答

四、免疫系统

T细胞中属于CD4+T细胞亚群的有：TH细胞、TI细胞、TD细胞除B细胞和TH细胞外，与抗体产生有关的细胞还有抗原递呈细胞(如巨噬细胞)细胞因子的主要生物学作用：抗感染和抗肿瘤作用、免疫调节作用、刺激造血功能、参与和调节炎症反应、参与细胞凋亡、免疫佐剂作用。

补体：是存在于人和脊椎动物血清与组织液中一组经活化后具有酶活性的不耐热的蛋白质。能使补体灭活而不使抗体灭活的温度是56oC, 30分钟。

补体既有非特异性免疫作用也参与特异免疫反应，补体参与细

胞溶解反应

攻膜复合体：是在补体活化的终末阶段形成的由C5b、C6、

C7、C8和多个C9分子组成的管状结构，能插入细胞膜脂质双层的疏水端而产生膜微孔，最终造成细胞溶解和破坏。

五、免疫应答

1、特异性免疫应答过程可分为三个阶段，即致敏阶段、反应阶段、效应阶段与再次免疫应答相比，抗体产生的初次应答具有以下特征:具有较长的潜伏期、最早产生的抗体大部分为IgM、抗体总含量较低。

2、A DCC：当靶细胞与相应的IgG结合，K细胞或NK细胞可与结合在靶细胞上的IgG的Fc结合，从而使自身活化，释放细胞毒，裂解靶细胞，这种作用称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用。

3、抗体有哪些免疫学功能

(1).中和作用

(2).免疫溶解作用

(3).免疫调理作用

(4).局部粘膜免疫作用

(5).抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用

(6).对病原微生物生长的抑制作用

⑺.免疫损伤作用

六、抗感染免疫

特异性免疫在抗微生物感染中起的作用强于非特异性免疫。在具体感染中，哪种抗感染免疫作用占主导地位是因病原体不同而异的。

免疫活性细胞中的B细胞分化的终末效应细胞是浆细胞；介导体液免疫；T细胞介导细胞免疫，发挥作用的效应细胞是迟发变态反应性T细胞和杀伤性T细胞。抗体破坏病毒感染细胞的

机制是：与存在于细胞表面的病毒相关抗原决定簇结合并激活补体；各种病原体进入动物机体后，机体将发动一切抗感染免疫机制，以抵抗病原的感染，最大限度地保护自身组织器官不受外来病原的破坏

七、变态反应

变态反应是指免疫系统对再次进入机体的抗原做出过于强烈或不适当而导致组织器官损伤的一类反应，也称为过敏反应或超敏反应引起变态反应的物质称为变应原，包括完全抗原、半抗原或小分子的化学物质等。

八、疫苗与免疫预防

各种动物在胚胎发育或出生后，均能以不同的方式获得对病原微生物等抗原性物质的抵抗力，这种免疫力可分为先天性免疫和获得性免疫。

被动免疫是动物依靠输入其他机体所产生的抗体而产生的免疫力，如幼畜从母体获得的抗体而产生的免疫作用。

主动免疫是动物受到病原体等抗原物质刺激后，自身所产生的针对该抗原的免疫力。如病愈后获得的对这种病的抵抗力为天然主动免疫，接种疫苗为人工主动免疫。

凡是具有良好免疫原性的病原微生物，经繁殖和处理后制成的制品，用以接种动物能产生相应的免疫力者，均称为疫苗。

弱毒活疫苗与灭活疫苗相比，明显的优点是可引发动物机体全面的免疫应答（包括细胞免疫应答和体液免疫应答）。