《现代免疫学技术》课件

现代免疫学技术免疫学是生物学的一个重要分支，研究机体免疫系统的结构、功能和机制免疫系统是机体抵御病原体入侵和维持自身稳态的重要防线免疫学简介免疫系统免疫细胞免疫反应免疫系统是机体抵御病原体入侵和维持免疫细胞是免疫系统的核心，包括淋巴免疫反应是指机体识别并清除抗原的过自身稳定的重要防御体系细胞、吞噬细胞等程，包括抗原特异性和免疫记忆免疫细胞与免疫器官免疫细胞是免疫系统的主要组成部分，包括淋巴细胞、吞噬细胞、肥大细胞等淋巴细胞分为细胞和细胞，在特异性免疫中发挥重要作用T B免疫器官是免疫细胞发生、分化、成熟和发挥功能的场所，包括中枢免疫器官和外周免疫器官中枢免疫器官包括骨髓和胸腺，负责免疫细胞的产生和发育外周免疫器官包括淋巴结、脾脏和扁桃体，是免疫细胞与抗原相遇并发生免疫反应的场所抗原识别与免疫反应抗原是能够与免疫系统中的受体特异性结合并诱发免疫应答的物质抗原识别1免疫细胞表面抗原受体与抗原结合，识别抗原信号转导2抗原识别后，免疫细胞发生信号转导，激活一系列下游分子免疫反应3免疫细胞活化，产生抗体或细胞毒性物质，清除抗原免疫反应是机体识别和清除抗原的过程免疫应答分为体液免疫和细胞免疫两种类型，分别由抗体和细胞介导免疫球蛋白及其结构免疫球蛋白（）是机体免疫系统的重要组成部分，其结构决Ig定其功能由两条相同的重链和两条相同的轻链组成，通过二硫键连接Ig，形成字形结构“Y”字形结构分为可变区和恒定区，可变区负责识别抗原，恒定Y区负责效应功能根据其重链的不同，可分为、、、和五类Ig IgGIgM IgAIgD IgE抗体的产生与作用机制抗体是机体免疫系统产生的蛋白质，主要由B淋巴细胞分泌，能特异性识别并结合抗原，从而发挥免疫防御功能抗原识别1抗体识别抗原，通过抗原结合位点与抗原表位结合中和作用2抗体与病毒或细菌结合，阻止其感染宿主细胞调理作用3抗体与抗原结合，促进吞噬细胞吞噬抗原激活补体4抗体与抗原结合，激活补体系统，杀伤病原体ADCC5抗体与抗原结合，激活NK细胞，杀伤靶细胞抗体的产生是一个复杂的免疫过程，涉及抗原呈递、淋巴细胞活化、增殖和分化等多个阶段抗体发挥着重要的免疫防御作用，保护机体免受病原体的侵袭免疫细胞的分类与功能白细胞淋巴细胞粒细胞单核细胞白细胞是免疫系统的重要组淋巴细胞是免疫系统中的主粒细胞是白细胞中的一类，单核细胞在血液中循环，一成部分，它们通过吞噬、杀要免疫细胞，负责特异性免包含中性粒细胞、嗜酸性粒旦进入组织，便会分化成巨伤等方式识别和清除入侵的疫应答淋巴细胞分为细细胞和嗜碱性粒细胞它们噬细胞，负责吞噬、清除病T病原体白细胞种类繁多，胞和细胞，细胞负责细在免疫防御中发挥着重要的原体和细胞碎片，并参与免B T包括淋巴细胞、粒细胞、单胞免疫，细胞负责体液免作用，主要通过吞噬作用清疫调节单核细胞和巨噬细B核细胞等，每种细胞都具有疫它们在识别、杀伤病原除病原体和异物其中中性胞在免疫应答中发挥着重要其独特的识别和杀伤机制体，并产生抗体方面起着至粒细胞是数量最多，也是最的作用，它们可以吞噬抗原关重要的作用重要的吞噬细胞，在细菌感，并将抗原信息传递给淋巴染中发挥着重要作用细胞，从而启动特异性免疫反应细胞亚群的鉴定与检测T亚群特征检测方法细胞辅助性细胞流式细胞术CD4+T T细胞细胞毒性细胞流式细胞术CD8+T T调节性细胞免疫抑制流式细胞术T细胞因子及其在免疫中的作用细胞间通讯细胞生长与分化细胞因子在免疫细胞间传递信号，调节免疫细胞因子影响免疫细胞的增殖、分化和凋亡反应炎症反应免疫防御细胞因子参与炎症反应的启动、维持和消退细胞因子增强免疫细胞的杀伤活性，抵抗病原体感染补体系统的结构与功能补体系统是免疫系统的重要组成部分，由超过种血浆蛋白30组成，这些蛋白以级联反应的形式相互激活，产生一系列具有生物学活性的蛋白酶和肽段，最终发挥抗感染、炎症反应和免疫调节等作用补体系统可分为经典途径、旁路途径和凝集素途径三种激活途径，三条途径最终汇聚到共同途径，形成转化酶，裂解C5C5生成和，并引发一系列反应，导致靶细胞裂解，最终C5a C5b清除病原体或免疫复合物主要组织相容性复合体MHC

1.遗传多态性

2.抗原呈递12MHC基因是高度多态的，这意味着它们在个体之间存在着大量MHC分子主要负责将抗原呈递给免疫细胞，例如T细胞，以启的变异这种多态性是免疫系统识别和清除外来抗原的关键因素动免疫反应

3.免疫识别

4.自身免疫34MHC分子与T细胞表面的T细胞受体TCR相互作用，从而启MHC分子在自身免疫病的发病机制中也起着重要作用当MHC动免疫反应分子错误地识别自身抗原时，可能会导致自身免疫反应淋巴细胞的活化与增殖抗原识别淋巴细胞表面受体识别抗原，启动免疫反应信号传导抗原-受体结合引发信号传导通路，激活下游分子基因表达激活的信号通路改变基因表达，促进细胞增殖和分化细胞增殖淋巴细胞迅速增殖，形成克隆，扩增特定抗原特异性的细胞群效应细胞增殖的淋巴细胞分化为效应细胞，执行特异性免疫功能免疫耐受与免疫调节免疫耐受免疫调节机体对特定抗原失去免疫应答能力，防止自身免疫反应的发生机体免疫系统对自身免疫反应进行精确调节，维持机体免疫稳态免疫抑制免疫增强抑制免疫系统过度活跃，常用于治疗自身免疫病和器官移植排增强免疫系统功能，提高机体抵抗力，用于治疗免疫缺陷病和斥反应肿瘤自身免疫病的发病机制自身免疫耐受缺失1自身免疫病的发生主要与机体免疫系统对自身抗原的耐受性丧失有关，导致免疫系统攻击自身组织和器官遗传因素2遗传因素在自身免疫病的发生中起着重要作用，某些基因的变异会导致免疫系统异常，更容易引发自身免疫病环境因素3环境因素，如感染、药物、化学物质等，也可能诱发自身免疫病，通过改变免疫系统的功能或激活自身免疫反应而导致疾病发生免疫缺陷病的类型与特点原发性免疫缺陷病继发性免疫缺陷病儿童免疫缺陷病老年免疫缺陷病遗传性免疫缺陷，出生时就获得性免疫缺陷，后天因素儿童免疫系统发育不完善，老年人免疫功能下降，易感存在，免疫系统发育异常导致，如感染、药物、营养更容易出现免疫缺陷，影响染疾病，需加强免疫调节不良等生长发育过敏反应的分类与临床表现类型临床表现•I型速发型，常见于食物、药物、花粉等过敏反应的临床表现多种多样，取决于过敏原类型、个体差异、反应程度等常见表现包括皮肤红肿、瘙痒、荨麻疹、哮喘•II型细胞毒性，常见于溶血性输血反应、过敏性鼻炎、过敏性休克等•III型免疫复合物，常见于血清病•IV型迟发型，常见于接触性皮炎肿瘤免疫逃逸机制抗原丢失肿瘤细胞失去表达或表达水平降低了主要组织相容性复合体MHCI类分子或肿瘤相关抗原，1导致无法被免疫系统识别和攻击免疫抑制2肿瘤细胞可以分泌抑制性细胞因子，如TGF-β和IL-10，抑制T细胞的活化和增殖，导致免疫反应减弱免疫抑制细胞3肿瘤细胞可以招募免疫抑制细胞，如调节性T细胞（Tregs）和髓源抑制细胞（MDSCs），抑制抗肿瘤免疫反应肿瘤细胞可以利用各种机制逃避免疫系统的攻击，从而生存和增殖例如，肿瘤细胞可以改变其表面抗原，使其无法被免疫细胞识别，或抑制免疫细胞的活化和增殖，以逃避免疫攻击免疫治疗在肿瘤中的应用免疫检查点抑制剂细胞疗法

1.

2.CAR-T12利用抗体阻断、等抑制将患者自身的细胞进行改造，使其PD-1CTLA-4T性免疫检查点，增强机体对肿瘤细胞表达特异性识别肿瘤细胞的嵌合抗原的免疫杀伤作用受体，用于治疗血液肿瘤肿瘤疫苗免疫细胞治疗

3.

4.34利用肿瘤相关抗原或肿瘤细胞的提取从患者体内提取免疫细胞，体外扩增物刺激机体的免疫系统，提高对肿瘤和活化后回输体内，增强机体对肿瘤的免疫应答的抗肿瘤免疫力疫苗的种类与免疫原理灭活疫苗减毒活疫苗灭活疫苗通过物理或化学方法减毒活疫苗利用基因工程技术杀死病原体，但保留其抗原性或其他方法降低病原体的毒性，诱导机体产生免疫应答，使其无法引起疾病，但仍能刺激免疫系统亚单位疫苗重组蛋白疫苗亚单位疫苗只包含病原体的特重组蛋白疫苗利用基因工程技定抗原成分，如蛋白质或多糖术，在宿主细胞中表达病原体，避免了使用完整病原体的风的特定抗原蛋白，并将其作为险疫苗疫苗的研发与生产疫苗的设计与研发1根据病原体的特征，选择合适的抗原，设计并合成疫苗这个过程需要进行严格的实验验证，以确保疫苗的安全性和有效性疫苗的生产2采用细胞培养、细菌培养或基因工程等技术大量生产疫苗疫苗生产需要严格控制环境条件，确保疫苗的质量和稳定性疫苗的质量控制3生产过程中的每一步都需要进行严格的质量控制，以确保疫苗符合安全性和有效性的标准合格的疫苗需要经过严格的临床试验验证被动免疫与主动免疫被动免疫主动免疫直接提供抗体，快速有效，但维持时间短通过接种疫苗，诱导机体产生抗体，持续时间长，更安全免疫球蛋白制品的应用预防疾病治疗疾病其他应用免疫球蛋白制品可用于预防多种传染病免疫球蛋白制品也可用于治疗某些疾病用于实验室研究•，如麻疹、风疹、腮腺炎等注射免疫，如免疫缺陷病、自身免疫病、过敏反用于药物研发•球蛋白可为机体提供抗体，抵御病原体应等它们可补充机体缺乏的抗体，提用于诊断疾病•的入侵，从而预防疾病的发生高免疫力，缓解症状，甚至治愈疾病单克隆抗体技术及其应用抗体结构制备过程医疗应用研究领域单克隆抗体由单个细胞克将免疫动物的脾脏细胞与骨单克隆抗体广泛应用于诊断单克隆抗体在基础研究、药B隆产生，具有高度特异性和髓瘤细胞融合，筛选出产生、治疗、预防疾病，如抗癌物研发、生物制药等领域发均一性，识别和结合特定抗特定抗体的杂交瘤细胞治疗、免疫抑制治疗、诊断挥重要作用，推动了生物医原试剂等学的发展细胞因子在临床中的应用治疗疾病促进组织修复器官移植一些细胞因子可以治疗免疫缺陷病、感例如，生长因子可以促进伤口愈合和组细胞因子可以抑制排斥反应，提高移植染性疾病和肿瘤等织再生成功率免疫亲和层析技术免疫亲和层析是一种利用抗原抗体特异性结合的原理，从复杂样品中分离纯化特定抗原或抗体的技术该技术利用抗体或抗原固定在固相载体上，形成免疫亲和层析柱，通过样品与固定化抗体或抗原的专一性结合，分离纯化目标物质酶联免疫吸附试验ELISA原理基于抗原抗体反应，利用酶标记抗体或抗原，通过酶催化显色反应来检测样品中抗原或抗体的存在及其含量步骤包括包被、封闭、加样、洗涤、显色、终止反应、结果判断等步骤，具体步骤根据实验目的和试剂盒的不同而有所差异类型ELISA可分为直接法、间接法、夹心法、竞争法等，每种方法的原理和应用场景不同，需要根据实际需求选择合适的实验方法应用ELISA技术广泛应用于临床诊断、药物研发、食品安全、环境监测等领域，可用于检测各种生物样品中的抗原或抗体，例如病毒、细菌、激素、药物等流式细胞术在免疫中的应用流式细胞术是一种强大的技术，用于分析和分选单个细胞群体该技术使用激光束照射细胞，并通过检测散射和荧光信号来区分不同的细胞类型流式细胞术可以用于免疫学研究的许多领域，包括免疫细胞的表型分析•免疫细胞功能的研究•免疫细胞的治疗应用•免疫组化技术及其优势特异性强灵敏度高

1.

2.12免疫组化技术利用抗体与抗可检测少量抗原，提高检测原特异性结合，可准确识别灵敏度，有助于早期诊断和和定位特定蛋白，提高诊断预后评估的准确性操作简便成本低廉

3.

4.34技术操作相对简单，且可用与其他技术相比，免疫组化于不同组织切片和细胞样本技术成本较低，且操作效率，应用范围广高免疫生物芯片技术免疫生物芯片技术利用微阵列技术，将大量抗体、抗原或其他免疫相关分子固定在芯片表面这项技术可以同时检测大量免疫指标，提高检测效率，并实现高通量分析免疫生物芯片在疾病诊断、药物筛选、免疫学研究等领域发挥着重要作用实验动物在免疫学中的应用模型构建免疫反应研究抗体生产通过基因敲除、转基因等技术，建立研究免疫细胞的活化、增殖、分化等利用动物免疫产生的抗体，用于诊断各种免疫学疾病模型，用于研究疾病过程，以及免疫应答的机制，为疫苗和治疗疾病，例如单克隆抗体的生产的发病机制和药物筛选研发和免疫治疗提供重要依据和应用免疫学研究的新进展与趋势免疫治疗免疫组学免疫治疗在癌症、自身免疫病免疫组学研究对免疫系统进行和传染病等领域取得了巨大进全面的分析，为理解免疫系统展，新的免疫疗法不断涌现复杂机制提供了新的视角人工智能合成生物学人工智能在免疫学研究中的应合成生物学为免疫系统设计和用日益广泛，有助于加速药物改造提供了新工具，未来有望研发、疾病诊断和个性化治疗用于开发新型免疫治疗方法。