免疫学概论
一、免疫的概念
1、免疫概念
现代免疫的概念是机体免疫系统识别和排斥抗原性异物的一种特异性生理功能。这种反应在生理条件下对机体有利，在病理条件下对机体有害。
2、免疫功能
免疫功能主要表现为以下三种生理功能：
（1）免疫防御：指机体排斥微生物的侵袭及其他外源性抗原异物的能力。过高产生超敏反映；过低引起免疫缺陷病。
（2）免疫自稳：机体识别和清除自身衰老残损的组织、细胞的能力，借以维持正常内环境稳定，失调时引起自身免疫病。
（3）免疫监视：机体杀伤和清除异常突变细胞的能力，一旦功能低下可导致肿瘤发生或病毒持续感染。
二、免疫应答反应
1、免疫应答概念、特征
免疫应答是机体免疫系统接受抗原刺激发生一系列反应，并以排出或分解该抗原物质为目的的反应过程。免疫应答反应的重要特征是识别自身和非己、特异性和记忆性。免疫应答包括固有免疫应答和适应性免疫应答。
（1）固有免疫应答：在正常机体内任何时段均以抗原非特异性方式识别和清除各抗原异物和病原体，称为非特异性免疫应答，如人体的血脑屏障、胎盘屏障、皮肤屏障。
（2）适应性免疫应答：免疫细胞在机体选择识别某种抗原后，自身活化、增殖、分化为免疫效应细胞，产生免疫效应分子，排除该抗原的全过程，也称为特异性免疫应答。
2、免疫应答过程
免疫应答的基本过程分为识别阶段、淋巴细胞活化阶段和效应阶段。
（1）识别阶段：指巨噬细胞、树突状细胞和活化B细胞等抗原提呈细胞摄取和加工处理抗原并提呈抗原肽供T细胞识别，此过程又称为感应阶段。
（2）淋巴细胞活化阶段：指接受抗原信号后的T、B淋巴细胞在一系列免疫分子参与下，发生活化、增殖和分化的阶段。其中T淋巴细胞接受抗原刺激和协同刺激信号后活化、增殖和分化为效应T细胞，并合成细胞因子；B淋巴细胞接受抗原刺激后活化、增殖和分化为浆细胞产生抗体。此过程又称为反应阶段。
（3）效应阶段：抗体、Tc、TD或细胞因子等对抗原发挥免疫效应的阶段。
3、体液免疫应答和细胞免疫应答
适应性免疫应答根据淋巴细胞发挥的效应可分为B细胞介导的体液免疫和T细胞介导的细胞免疫。
（1）B细胞介导的体液免疫：根据抗原性质不同分为对胸腺依赖性抗原（TD抗原）和对胸腺非依赖性抗原（TI抗原）。经抗原刺激后，B淋巴细胞活化、增殖分化为浆细胞，由浆细胞合成分泌抗体发挥作用。）
（2）T细胞介导的细胞免疫：是由抗原提呈细胞摄取加工TD抗原，并选择相应抗原肽提呈给T细胞；T细胞接受抗原信号和协同刺激信号后，活化、增殖和分化为效应T细胞。其中Th1细胞合成分泌多种细胞因子，可引起迟发型超敏反应；Tc细胞则直接杀伤表达相应抗原的靶细胞及诱导靶细胞凋亡。细胞免疫主要发挥抗细胞内寄生菌感染、抗病毒感染、抗寄生虫感染与抗肿瘤免疫效应。
三、免疫组织及免疫器官
1、免疫系统概念
免疫系统是由免疫器官、免疫组织、免疫细胞和免疫分子组成，是机体免疫应答发生的场所。
2、免疫器官
分为中枢免疫器官和外周免疫器官。
（1）中枢免疫器官：是免疫细胞发生、分化和发育成熟的场所，包括骨髓、胸腺和鸟类法氏囊。
①骨髓：在骨髓中，多能造血干细胞分化、发育生成B淋巴细胞。
②胸腺：是T淋巴细胞分化成熟的场所。
（2）外周免疫器官：是免疫细胞聚集增殖和免疫应答发生的场所。包括淋巴结、脾及粘膜相关淋巴组织等。
①淋巴结：是成熟T细胞和B细胞定居增殖的组织。
②脾：是富含血管的最大的外周淋巴器官。
③伴随的淋巴组织：如扁桃体、小肠Peger集合淋巴结、阑尾等。
四、免疫细胞
凡参与免疫应答以及与免疫应答有关的细胞统称为免疫细胞。按作用方式可分为淋巴细胞、单核-巨噬细胞以及其它免疫细胞（包括粒细胞、嗜酸性细胞、嗜碱性细胞和肥大细胞等），其中免疫活性细胞主要指淋巴细胞。
免疫细胞依其参与免疫应答类型不同可分为非特异性的固有免疫细胞和特异性的适应性免疫细胞两大类，其中适应性免疫细胞主要包括专职抗原提呈细胞、T淋巴细胞与B淋巴细胞。
1、T细胞
外周血中T细胞占淋巴细胞的70%～75%，主要功能是：抗原识别、细胞免疫、免疫调节。T细胞表面标志分表面受体及表面抗原两类。
（1）T细胞受体（TCR）：又称T细胞抗原受体，由膜分子TCR和CD3构成的复合体，是所有成熟T细胞的独特标志性膜蛋白分子，可表达于所有成熟T细胞表面，接受并转导T细胞活化的抗原信号（第一信号）。人类免疫缺陷病毒（HIV）选择性感染CD4+T细胞，使CD4+T细胞减少。而致有丝分裂原受体可使丝裂原刺激静止期淋巴细胞转化为原淋巴细胞，发生有丝分裂而增殖。实验室常用植物血凝素（PHA）和刀豆蛋白A（ConA）作原淋巴细胞转化率的试验。
（2）簇分化抗原（CD）：是有核细胞在分化成熟过程中，不同的发育阶段和不同亚类的淋巴细胞可表达不同的分化抗原，是区别淋巴细胞的重要标志。T细胞主要CD抗原有：
①CD2：表达于全部人T细胞和NK细胞表面，是成熟T细胞的特有标志，主要配体是CD58，又称绵羊红细胞受体（E受体），可利用结合绵羊红细胞的E花环试验测定外周血中T细胞总数。
②CD3：表达在全部T细胞表面，是T细胞共同的表面标志，与TCR构成复合体共同识别抗原并传导活化第一信号。
③CD4/CD8：MHC分子受体表达于外周血不同T细胞亚群表面，是区别T细胞亚群的重要标志，成熟TCRαβ-T细胞依据细胞膜的CD4/CD8分子分为CD4+T细胞和CD8+T细胞2个亚群。表达CD4主要是辅助性T细胞（Th）：Th细胞膜表达CD4分子，可特异识别结合MHC-II类分子提呈的相应外源性抗原肽，活化为Th1和Th2细胞。表达CD8主要是细胞毒性T细胞（CTL或Tc）：Tc细胞膜表达CD8分子，可特异识别结合MHC-I分子提呈的相应内源性抗原肽而被活化。
③协同刺激分子及受体：CD28：与抗原提呈细胞膜表面配体CD80/CD86分子结合后，接受T细胞活化的第二信号。CD（CD40L）：与B细胞膜表面的CD40结合后，提供B细胞活化第二信号。
④丝裂原受体：T细胞膜上特有植物血凝素（PHA）受体和刀豆蛋白A（ConA）受体，此外T细胞与B细胞膜上都表达有美洲商陆(PWM)受体，静息T细胞与PHA/ConA/PWM结合后可活化、增殖和分化。
T细胞表面具有SRBC受体、丝裂原受体、抗原受体及白细胞介素受体。
⑤T细胞功能
Th细胞：主要功能是免疫调节：①Th1细胞，主要通过分泌多种细胞因子参与细胞免疫；②Th2细胞，主要功能是调节体液免疫应答，通过提供B细胞活化第二信号（协同信号）和细胞因子，辅助B细胞活化及转化为浆细胞合成抗体。
Tc细胞：主要效应是直接杀伤带有相应Ag的靶细胞（如病毒感染细胞、肿瘤细胞等）或诱导靶细胞凋亡。具有特异杀伤、溶解靶细胞作用。
2、B细胞
B细胞受抗原刺激后分化为浆细胞产生抗体，主要免疫功能有：产生抗体；摄取、加工与提呈抗原；分泌细胞因子参与免疫调节。
（1）B细胞的表面标志
①膜免疫球蛋白（mIg）：又称BCR，是由膜免疫球蛋白（mIg）与CD79聚合构成，是B细胞最具特性的表面标志，接受并转导B细胞活化的抗原信号（第一信号），主要作用是结合抗原，未成熟B细胞膜一般只表达mIgM，成熟B细胞的mIg主要为mIgM、mIgD。
②CD5分子：根据有无表达CD5，可将B细胞区分为B1（CD5+）、B2（CD5-）细胞两个亚群。
③CD21分子：是B细胞上的EB病毒受体，是B细胞活化辅助受体的一个组成部分。
④丝裂原受体：B细胞膜特有的丝裂原受体是脂多糖（LPS）受体和葡萄球菌A蛋白（SPA）受体，也表达美洲商陆（PWM）受体。静息B细胞与LPS/SPA/PWM结合后可活化、增殖和分化。
⑤CD32：B细胞抑制性辅助受体，EAC花环。
⑥协同刺激分子及受体：CD40：表达于成熟B细胞膜表面。CD40与活化T细胞膜上的CD（CD40L）结合后，接受B细胞活化必需的第二信号；CD80/CD86（也分别命名为B7-1/B7-2）：主要表达于活化B细胞。CD80/CD86与T细胞膜CD28结合后，T细胞获得活化第二信号。
（2）B细胞功能：①分化为浆细胞合成抗体；②摄取、加工与提呈抗原；③分泌细胞因子参与免疫调节。
3、免疫辅助细胞
吞噬细胞包括单核-吞噬细胞系统和中性粒细胞，其共同特性是表达MHC-II类分子及具有吞噬作用。
（1）NK细胞
自然杀伤细胞（NK细胞）是一类不表达特异性抗原受体的大颗粒淋巴细胞，没有独特的膜标志，NK细胞无需抗原刺激，可分泌穿孔素和细胞因子直接杀伤微生物感染细胞和肿瘤细胞（靶细胞），可通过“抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）”杀伤靶细胞，也可诱导靶细胞凋亡，是执行免疫监视功能的重要细胞。目前将CD56+、CD16+、CD94+、TCR-、BCR-、CD3-的淋巴样细胞鉴定为NK细胞。NK细胞是固有免疫应答细胞，其主要功能有：①抗肿瘤免疫；②抗细胞内感染免疫；③分泌IFN-γ、TNF-β等细胞因子，参与免疫调节作用。
（2）单核-巨噬细胞
吞噬细胞包括血液中的单核细胞和中性粒细胞以及组织中的巨噬细胞。单核-巨噬细胞的免疫功能有：①吞噬作用：单核-巨噬细胞能直接吞噬和杀伤病原微生物；②摄取、加工和提呈抗原：Mφ是一类专职抗原提呈细胞，可利用MHC-П分子给CD4+T细胞提呈外源性抗原肽；③调节免疫应答：Mφ对免疫应答具有正调节或负调节的双向调节作用；④抗肿瘤作用：充分活化的Mφ能直接吞噬肿瘤细胞或杀伤肿瘤细胞；⑤参与局部炎症反应：Mφ合成分泌TNF-α、IL-1、IL-6及LTB4等炎性介质引起局部炎症反应。
五、免疫球蛋白
1、基本概念
（1）抗体(Ab)：是B淋巴细胞受抗原刺激、增殖分化为浆细胞后合成并分泌至血液和体液中，能与该抗原特异性结合具有免疫功能的球蛋白。
（2）免疫球蛋白（Ig）：是所有具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。免疫球蛋白可分为分泌型（sIg）及膜型(mIg)。所有的抗体均是免疫球蛋白，但并非所有免疫球蛋白都是抗体。
2、Ig基本结构
Ig分子是一“Y”字形四肽链结构，由4条肽链借链间二硫键连接组成。单体Ig分子是由2条相同重链（H链）借二硫建在中部相连，而2条相同轻链（L链）又借二硫建各与一条重链（H链）连接，形成一种对称性四肽链分子。
①L链：按抗原性差异分为κ和λ型，其中λ型又分为4个亚型。同一种Ig分子的2条L链都是同型的，即都是κ型或都是λ型，不会是混型的。
②H链：按抗原性差异分为γ、α、δ、ε、μ五类，因此Ig也相应地分为IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。分别是重链为γ类型的IgG（分为IgG1、2、3、4亚类）、重链为α类型的IgA（分为IgA1、2亚类）、重链为μ类型的IgM、重链为δ类型的IgD、重链为ε类型的IgE。每一个Ig单体分子的2条H链也是同类型的，不会是混型的。
3、Ig功能区
Ig的三维结构含有若干功能区，每一功能区大约由个氨基酸残基的区段组成，该区段内有一对链内二硫键，使这一区段肽链折叠构成一个球状结构域，每一结构域都有一定的功能。
①易变区（V区）：Ig的L链和H链N端的第一个结构域因氨基酸顺序多变称为易变区，分别为VL和VH。VL和VH经β折叠形成抗原结合腔，能与对应抗原决定基在空间构象上精确互补而特异结合。
②恒定区（C区）：V区以外的部分，Ig的L链和H链C端氨基酸组成和排列较恒定称为恒定区，分别为CL和CH。CL的抗原性是Ig分型或亚型的依据，而CH的抗原性是Ig分类或亚类的依据。此外CL和CH还可能分布有个体遗传标志抗原位点，C1区由CL与CH1区构成；C2由两个CH2构成，IgG的CH2与补体C1q结合可激活补体；C3由两个CH3构成，IgG的CH3与IgGFCR结合发挥其免疫调节作用，IgM的C3区有补体结合位点；IgM和IgE还有一个C4区，由两个CH4构成，IgE的CH4与肥大细胞膜上IgEFCR结合则引发Ⅰ型超敏反应。
③铰链区：是Ig的CH1和CH2间的结构松散可展开改变Ig构型的肽段。铰链区不易形成α螺旋，富有弹性，张合自如，抗体分子的这种变构性质使补体结合位点易于暴露。
4、Ig的水解片段
IgG的铰链区二硫键两端有木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的水解位点。
木瓜蛋白酶在IgG的铰链区二硫键的N端裂解使之成为三个片段：两个相同的Fab和一个Fc段。Fab由L链和VH-CH1构成，保留了可变区完整的抗原结合区称为抗原结合片段；Fc由两条H链的CH2和CH3区构成称为可结晶片段，Fc段可与细胞膜表面相应Fc受体结合，介导免疫细胞发挥免疫效应。
胃蛋白酶水解IgG分子，则从铰链区双硫键的近C端裂解，将IgG裂解为大小两个片段。大片段F（ab’）由2个Fab借铰链区二硫键连接而成，保持完整IgG与抗原结合的功能；小片段PFc’进一步酶解为无抗原性、无任何生物活性的小分子肽。
5、各类免疫球蛋白的特征与功能
（1）IgG：IgG是血清和组织液中含量最多的免疫球蛋白（约占血清Ig总量的80%），多为单体，少量以多聚体形式存在，约有50%IgG在血清中，其余广泛分布于各组织的细胞外液中。分子量最小。
其重要作用有：
①IgG是主要的抗感染抗体，大多数抗菌抗体、细菌毒素或病毒的中和抗体都是IgG，是再次免疫应答的主要抗体也是唯一能通过胎盘的抗体。
②保护胎儿和新生儿，是胎儿和新生儿的被动抗感染抗体。
③激活补体经典途径，IgG1、IgG3与抗原特异结合后，可高效激活补体经典途径，导致溶血及溶细胞效应。而IgG4只能参与替代途径。
④介导免疫细胞效应，IgGV区特异性结合抗原后，其Fc段可与Mф、NK细胞表面的Fc受体结合，发挥免疫调理和ADCC作用等。
⑤参与免疫病理损伤，IgG1、2、3可参与II、III型超敏反应和自身免疫性疾病，而IgG4可参与Ⅰ型超敏反应。
（2）IgA：IgA有2种存在形式：①血清型：主要由肠系膜淋巴组织的浆细胞产生，血清中绝大多数IgA是单体。具有抗菌、抗毒、抗病毒作用。②分泌型（SIgA）：由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处黏膜固有层中的浆细胞产生，为二聚体，每一SIgA分子含一个J链和一个分泌片。SIgA是各种粘膜细胞外分泌液中的主要抗体，也存在于部分腺体分泌液中，如乳汁（初乳中含量最多的抗体是SIgA）、唾液、泪液。婴儿可从母乳中获得SIgA，是一种重要的被动免疫。SIgA性能稳定，局部浓度大，是参与黏膜局部免疫的主要抗体。
（3）IgM：是初次体液免疫应答早期阶段产生的主要Ig，主要产生于脾和淋巴结抗全身感染的作用较强。IgM主要有2种存在形式：①单体IgM：是表达于B细胞
膜表面mIgM，参与构成BCR复合体，选择识别与结合抗原。②血清型IgM：5个单体IgM借J链链接为五聚体，是分子量最大的抗体（kD）不能通过血管壁，主要存在与血清中。其重要免疫功能有：血液抗感染抗体，因含10个抗原结合区，具有很强的抗原结合能力，是重要的血液抗感染抗体；激活补体经典途径，
IgM的CH3区共有10个补体结合位点，是激活补体的能力最强的抗体；宫内感染诊断依据，在胎儿发育后期（约20周）开始有合成IgM的能力，由于母体IgM不能通过胎盘进入胎儿体内，因此如果脐带血或新生儿血液中特异性IgM量较高的话，则提示新生儿曾受到宫内感染；早期感染诊断依据，机体受抗原刺激后
最先合成IgM，接着是IgG。当大量IgG合成时，IgM合成量则相应减少。因此，检查血清特异性IgM含量可用作传染病的早期诊断。
（4）IgE：IgE主要由黏膜下淋巴组织的浆细胞分泌，单体结构，其重链含5个功能区，是正常人血清中含量最少的Ig（0.3μg/ml）。IgE具有很强的亲细胞性，其Fc段可与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的FcεRⅠ结合，介导Ⅰ型超敏反应。此外IgE还参与机体抗寄生虫免疫。
（5）IgD：IgD为单体结构，血清IgD的生物学功能尚不清楚，仅占血清总量的0.2%。mIgD参与构成BCR，成熟B细胞同时表达。mIgM和mIgD。
5类免疫球胆白在人体的含量顺序IgG＞IgA＞IgM＞IgD＞IgE。
6、目前临床上免疫球蛋白（除IgE外）定量的最佳方法是：免疫浊度试验（速率散射比浊法）。免疫球蛋白测定最常用的方法为免疫比浊法。
爱自律的懿儿
