《生物学免疫学原理》课件

生物学免疫学原理欢迎来到《生物学免疫学原理》课程本课程将系统介绍免疫学的基本概念与发展历程，深入探讨免疫系统的组成与功能，以及各类免疫应答的特点与机制通过50张详细的课件，我们将从理论到应用，全面阐述免疫学的核心原理，帮助您建立完整的免疫学知识体系，为理解疾病机制和临床医学应用奠定坚实基础论第一章免疫学概历发免疫的基本概念与史展免疫学起源于对传染病防御的研究，从最初的瘟疫理论到现代分子免疫学，经历了数百年的探索与发展古代中国的人痘接种法和爱德华·詹纳的牛痘接种，奠定了免疫学的实践基础统免疫系的功能与作用免疫系统是机体识别和排除非己物质的防御系统，主要功能包括抵抗病原体入侵、维持内环境稳定和监视清除异常细胞作为人体重要的生理系统，它与神经系统、内分泌系统密切配合，维护机体健康应值医学免疫学的用价免疫的概念传统概念免疫最初被定义为机体对病原微生物的抵抗能力，源自拉丁文immunis，意为免于疾病早期免疫学主要关注传染病的预防和控制，这一认识建立在对天花等传染病的观察基础上现代概念随着科学进步，免疫被重新定义为机体识别和排除非己物质的生理反应，这些非己物质不仅包括病原体，还包括变异细胞、异物和移植器官等现代免疫学认为，免疫系统是一个复杂的生物识别网络医学免疫学统免疫系的三大功能稳免疫定免疫系统负责维持机体内环境稳定，清除衰老、死亡的细胞和代谢废物，保持组织的更新和再生通过复杂的调控网络，免免疫防御疫系统能够区分自己与非己，避免对免疫系统最基本的功能是抵抗各类病原自身组织发起攻击，同时保持对外来物质体入侵，包括细菌、病毒、真菌和寄生的警惕性虫等这种防御分为先天性免疫和适应性免疫两大类型，通过多种细胞和分子监视免疫共同完成当病原体突破表皮或黏膜屏障时，免疫细胞会立即识别并消灭入侵者发历免疫学的展程经验时免疫学期公元前430年，希波克拉底首次描述某些人经历瘟疫后获得免疫力中国古代的人痘接种法和1796年爱德华·詹纳发明牛痘接种是这一时期的代表性成就，虽然缺乏科学理论支持，但这些经验性实践奠定了免疫学的基础时科学免疫期19世纪末路易斯·巴斯德对鸡霍乱和狂犬病疫苗的研发标志着科学免疫学的开始罗伯特·科赫提出的病原微生物学说、埃利希的侧链学说及梅契尼科夫的吞噬作用学说构成了早期免疫学的理论基础抗体的发现进一步推动了免疫学发展现阶代免疫学段统组第二章免疫系的成免疫分子1包括抗体、细胞因子、补体等分子介质细免疫胞淋巴细胞、树突状细胞、巨噬细胞等组织免疫器官与中枢免疫器官与外周免疫器官免疫系统是一个复杂而精密的防御网络，由多种免疫器官、组织、细胞和分子共同构成这些组成部分相互协调，形成一个完整的功能系统，共同完成识别外来抗原、启动免疫应答和清除病原体的过程组织免疫器官与关组织中枢免疫器官外周免疫器官黏膜相淋巴中枢免疫器官是免疫细胞发育和成熟的场外周免疫器官是免疫细胞定居和执行功能所，包括骨髓和胸腺骨髓是所有血细胞的场所，包括脾脏、淋巴结、扁桃体、阑的发源地，也是B细胞发育的主要场所；尾等脾脏主要过滤血液中的抗原，而淋胸腺则是T细胞发育成熟的关键器官这些巴结则负责过滤淋巴液中的抗原，两者都器官为免疫系统提供持续的细胞来源是启动适应性免疫反应的重要场所结构骨髓的与功能细发细场造血干胞的源地B胞的分化成熟所骨髓是人体内最大的造血器官，含骨髓不仅是B细胞的发源地，也是有多能造血干细胞，这些干细胞可其分化成熟的场所B细胞在骨髓以分化成各种血细胞和免疫细胞微环境中完成抗原受体基因重排，在成人，红骨髓主要分布在扁平骨建立中枢耐受，只有通过选择的B如胸骨、肋骨、髂骨、颅骨等的细胞才能离开骨髓进入外周循环骨髓腔内，是造血功能最活跃的部这一过程确保了自身反应性B细胞位被清除细免疫胞的主要来源结构胸腺的与功能岁95%220T细胞选择率功能区域退化起始年龄约95%的T细胞前体在胸腺选择过程中被淘汰，只胸腺分为皮质和髓质两个主要功能区，分别执行不胸腺在青春期后开始退化，体积缩小，但功能持续有少数通过严格筛选的T细胞能进入外周同的选择过程至老年胸腺位于纵隔上部，是T细胞发育、分化和成熟的专门场所胸腺皮质区主要进行正选择，确保T细胞能够识别自身MHC分子；髓质区进行负选择，清除高亲和力识别自身抗原的T细胞，防止自身免疫疾病的发生外周免疫器官脏结关组织脾淋巴黏膜相淋巴脾脏是人体最大的外周免疫器官，位淋巴结是分布在全身的豆形小器官，于左上腹部，主要过滤血液中的抗沿淋巴管道排列，过滤淋巴液中的抗原脾脏由白髓和红髓组成，白髓主原淋巴结由皮质、副皮质和髓质组要由淋巴组织构成，负责免疫反应；成，B细胞主要分布在皮质区的滤泡红髓含有大量血窦，负责血细胞过滤中，T细胞则聚集在副皮质区当淋巴和清除脾脏是抗血源性病原体的重结捕获抗原后，会启动特异性免疫反要防线，也是老化红细胞的坟场应，是淋巴细胞与抗原相遇的主要场所细环淋巴胞再循释淋巴器官放高内皮小静脉黏附成熟的淋巴细胞从中枢免疫器官释放，经血液淋巴细胞表面的黏附分子识别高内皮小静脉特进入外周淋巴器官异标记迁淋巴回流跨内皮移淋巴细胞通过输出淋巴管重新进入血液循环淋巴细胞穿过血管壁进入淋巴组织淋巴细胞再循环是指淋巴细胞在血液和淋巴系统之间的周期性迁移过程这一过程对于免疫监视至关重要，使有限数量的淋巴细胞能够巡视全身，提高遇到特异性抗原的概率高内皮小静脉是淋巴细胞从血液进入淋巴组织的主要通道，表面表达特殊的黏附分子化学趋化因子和整联蛋白在淋巴细胞归巢过程中发挥关键作用，引导不同亚群的淋巴细胞迁移到特定的组织部位在免疫应答中，活化的淋巴细胞会改变其归巢特性，优先迁移到抗原入侵的炎症部位，提高免疫防御的效率细免疫胞概述免疫细胞是执行免疫功能的核心细胞群体，根据发育来源和功能可分为白细胞系和单核-巨噬细胞系白细胞系包括淋巴细胞T细胞、B细胞、NK细胞和粒细胞中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞；单核-巨噬细胞系包括单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞免疫细胞具有识别抗原、启动免疫应答、产生效应分子和形成免疫记忆等生物学特性不同免疫细胞之间通过细胞间接触和细胞因子网络相互协作，形成统一的免疫反应随着单细胞测序技术的发展，越来越多的免疫细胞亚群被鉴定，对其功能的理解也日益深入细第三章T淋巴胞细发T胞的育与分化T细胞起源于骨髓造血干细胞，前体细胞迁移至胸腺后，经历复杂的分化和选择过程，最终发育成熟在胸腺皮质和髓质中，T细胞受体基因重排和正负选择共同塑造T细胞库的多样性和自身耐受性细亚T胞群与功能成熟T细胞根据表面标志和功能可分为多种亚群，包括CD4+辅助T细胞、CD8+细胞毒性T细胞、调节性T细胞等不同亚群在免疫应答中发挥特定作用，共同构成细胞免疫的核心力量细T胞表面分子T细胞表面表达多种功能分子，包括T细胞受体TCR、CD3复合物、CD4/CD8共受体以及各种共刺激和抑制分子这些分子参与抗原识别、信号转导和细胞间相互作用，决定T细胞的活化状态和功能表现细发T胞的育与分化骨髓干细胞阶段T细胞起源于骨髓中的多能造血干细胞，这些干细胞可分化为淋巴系祖细胞，进而发育为T细胞前体在某些信号分子如Notch的作用下，淋巴系祖细胞进入T细胞发育路径，离开骨髓，通过血液迁移至胸腺胸腺早期分化进入胸腺的T细胞前体首先进入皮质区，成为双阴性DN胸腺细胞既不表达CD4也不表达CD8DN细胞经历四个阶段DN1-DN4，开始T细胞受体基因重排，成功重排后表达TCRβ链，与前TCRα链和CD3分子形成前TCR复合物胸腺选择过程表达前TCR的细胞发展为双阳性DP胸腺细胞同时表达CD4和CD8，完成TCRα链重排DP细胞经历正选择，筛选出能识别自身MHC分子的T细胞随后在髓质区进行负选择，清除高亲和力识别自身抗原的T细胞，防止自身免疫反应最终成熟与外周迁移通过选择的T细胞根据识别MHC-I或MHC-II分子的能力，分别发展为CD8+单阳性SP或CD4+单阳性T细胞这些成熟T细胞最终离开胸腺，进入外周淋巴器官和循环系统，成为外周T细胞库的一部分，等待与特异性抗原相遇细T胞的主要表面分子T细胞受体（TCR）CD3复合物CD4/CD8辅助分子TCR是T细胞表面的抗原识别分CD3复合物与TCR紧密结合，CD4和CD8是T细胞表面的辅助子，由α链和β链或γ链和δ链负责信号转导，由CD3γ、受体，分别与MHC-II和MHC-I组成的异二聚体每条链包含CD3δ、CD3ε和CD3ζ链组成分子结合，增强TCR与pMHC可变区和恒定区，可变区由V、这些分子的胞内区含有免疫受复合物的相互作用CD4+T细D、J基因片段重组形成，决定体酪氨酸激活基序ITAM，当胞主要识别MHC-II呈递的抗抗原特异性TCR只能识别由TCR识别抗原后，ITAM被磷酸原，发挥辅助功能；CD8+T细MHC分子呈递的抗原肽，这种化，启动下游信号转导级联反胞主要识别MHC-I呈递的抗限制称为MHC限制性应，最终导致T细胞活化原，具有细胞毒性作用共刺激分子T细胞表面还表达多种共刺激和抑制分子，如CD

28、CTLA-

4、PD-1等，这些分子与抗原呈递细胞表面的配体相互作用，调节T细胞的活化阈值共刺激信号缺失会导致T细胞无能或凋亡，这是维持外周耐受的重要机制之一细亚T胞群及功能辅细亚助T胞型Th1细胞Th2细胞Th1细胞在IL-12和IFN-γ环境下分化，主要产生IFN-γ、IL-2和TNF-β等炎症性细胞因子Th1细胞Th2细胞在IL-4环境下分化，主要产生IL-

4、IL-

5、IL-13等细胞因子，促进B细胞产生抗体，特别激活巨噬细胞，增强其杀菌能力，参与抵抗胞内病原体感染Th1反应过度可能导致自身免疫性疾是IgE，参与抵抗胞外寄生虫感染Th2反应与过敏性疾病密切相关，如哮喘、特应性皮炎和过敏性病，如多发性硬化、类风湿性关节炎等鼻炎等•标志性转录因子T-bet•标志性转录因子GATA-3•关键细胞因子IFN-γ，IL-2•关键细胞因子IL-4，IL-5，IL-13•主要功能细胞免疫，胞内病原体防御•主要功能体液免疫，寄生虫防御，过敏反应Th17细胞Treg细胞Th17细胞在TGF-β、IL-6和IL-23环境下分化，主要产生IL-

17、IL-21和IL-22等细胞因子，招募中Treg细胞在TGF-β和IL-2环境下分化，主要产生IL-10和TGF-β等抑制性细胞因子，通过多种机制性粒细胞，参与抵抗细菌和真菌感染Th17细胞与多种自身免疫性疾病相关，如牛皮癣、炎症性肠抑制其他T细胞的活化和增殖Treg细胞对维持免疫自稳和自身耐受至关重要，其功能缺陷可导致病等多种自身免疫性疾病•标志性转录因子RORγt•标志性转录因子Foxp3•关键细胞因子IL-17，IL-22•关键细胞因子IL-10，TGF-β•主要功能炎症反应，黏膜防御•主要功能免疫抑制，维持自身耐受细第四章B淋巴胞B细胞的发育与分化B细胞从骨髓造血干细胞发育而来，经历前B细胞、未成熟B细胞等阶段，不断重排免疫球蛋白基因，形成B细胞受体B细胞亚群与功能成熟B细胞包括滤泡B细胞、边缘区B细胞、B-1细胞等亚群，各自发挥不同的免疫功能抗体的产生B细胞在抗原刺激下活化，经历增殖、亲和力成熟和类别转换，最终分化为产生高亲和力抗体的浆细胞B淋巴细胞是体液免疫的核心细胞，通过产生抗体介导对病原体的特异性防御B细胞不仅能够识别抗原并转化为抗体分泌细胞，还能作为抗原呈递细胞，参与T细胞的活化过程B细胞在骨髓中发育，在外周淋巴组织中成熟，对于维持机体的免疫防御和免疫记忆至关重要B细胞免疫学的研究对于理解抗体多样性产生机制、疫苗开发和自身免疫疾病的病理机制都具有重要意义近年来，靶向B细胞的治疗策略在多种免疫相关疾病中取得了显著成效细发B胞的育与分化细发早期B胞育B细胞起源于骨髓造血干细胞，经过前体B细胞pro-B、前B细胞pre-B阶段发育在这一过程中，重链基因首先重排，形成μ重链，与替代轻链组成前B细胞受体pre-BCRpre-BCR信号启动轻链基因重排，最终形成完整的IgM分子，表达在未成熟B细胞表面中枢耐受的建立骨髓中的未成熟B细胞经历负选择过程，对自身抗原高亲和力结合的B细胞被清除或重编辑受体，这一过程称为中枢耐受B细胞在骨髓中还需获得存活信号如BAFF-R刺激才能进入下一发育阶段幸存的细胞表达表面IgM和IgD，成为过渡期B细胞，离开骨髓进入外周外周成熟与分化过渡期B细胞进入脾脏后，根据微环境信号分化为两大类群滤泡B细胞FB和边缘区B细胞MZB滤泡B细胞是主要的循环B细胞，负责T细胞依赖性抗原的体液免疫；边缘区B细胞则位于脾脏边缘区，对血源性病原体做出快速反应此外还有B-1细胞，主要位于胸腔和腹腔细B胞的主要表面分子B细胞受体（BCR）BCR是B细胞表面的抗原识别分子，由膜型免疫球蛋白mIg和Igα/Igβ信号转导复合物组成mIg直接识别抗原，而Igα/Igβ负责信号转导，其胞内区含有ITAM结构，被磷酸化后启动下游信号级联，最终导致B细胞活化BCR的特异性来源于免疫球蛋白基因的重排，理论上可产生超过10^12种不同的受体MHC-II分子B细胞表面表达高水平的MHC-II分子，能够将内化的抗原处理后呈递给CD4+T细胞，激活T细胞提供辅助这使B细胞成为兼具抗原识别和抗原呈递双重功能的特殊细胞B细胞的抗原呈递效率远高于巨噬细胞，尤其对于低浓度抗原，因为BCR可特异性富集抗原并促进其内化共刺激分子B细胞表面表达多种共刺激分子，如CD

40、CD80/CD86等，它们与T细胞表面的配体如CD40L、CD28相互作用，提供B细胞活化所需的第二信号B细胞还表达细胞因子受体如IL-4R、IL-21R和趋化因子受体如CXCR

5、CCR7，介导B细胞对细胞因子的响应和定向迁移细胞粘附分子B细胞表面表达多种细胞粘附分子，如LFA-

1、VLA-4等，介导B细胞与其他细胞的相互作用及组织归巢补体受体CR

1、CR2和Fc受体也存在于B细胞表面，可识别补体片段和抗体Fc段，参与免疫复合物的清除和B细胞的活化调节细B胞的活化与分化1T细胞依赖性活化大多数蛋白抗原需要T细胞辅助才能有效激活B细胞B细胞通过BCR识别抗原，内化处理后通过MHC-II呈递给特异性CD4+T细胞活化的T细胞提供CD40L和细胞因子信号，促进B细胞增殖和分化这种相互作用通常发生在次级淋巴器官的T-B边界区，随后B细胞可进入生发中心生发中心反应在T细胞帮助下，活化的B细胞可形成生发中心，经历增殖、体细胞高频突变和类别转换生发中心B细胞不断突变其免疫球蛋白基因，产生受体多样性，并通过与滤泡树突状细胞和滤泡辅助T细胞的相互作用，选择高亲和力抗体这一过程被称为亲和力成熟，是产生高质量抗体的关键3浆细胞与抗体分泌部分活化B细胞分化为浆细胞，专门分泌大量抗体浆细胞表达特征性转录因子Blimp-1，关闭大多数B细胞基因，同时扩增内质网，增强蛋白合成能力浆细胞可分为短寿命和长寿命两种，长寿命浆细胞主要位于骨髓，可持续产生抗体数年甚至更久记忆B细胞与二次免疫应答部分活化B细胞分化为记忆B细胞，不分泌抗体，但能长期存活，并在再次遇到同一抗原时快速响应记忆B细胞表达高亲和力BCR，对低剂量抗原敏感，活化门槛低，是二次免疫应答较原始应答更快、更强的原因之一，也是疫苗接种产生长期保护的基础细第五章其他免疫胞树细细细突状胞巨噬胞NK胞树突状细胞是连接先天性免疫和适应性免疫巨噬细胞是组织中的专职吞噬细胞，负责清自然杀伤NK细胞是一群大颗粒淋巴细胞，的桥梁，是最强大的专职抗原呈递细胞它除病原体、死亡细胞和细胞碎片它们既是能够直接杀伤被病毒感染或肿瘤转化的细胞，们分布广泛，具有摄取和处理抗原的强大能先天免疫的效应细胞，也是适应性免疫的调而无需事先致敏NK细胞通过平衡激活受体力，成熟后通过淋巴管迁移至淋巴结，激活节者，通过分泌细胞因子和趋化因子影响局和抑制受体的信号来识别靶细胞，当细胞表初始T细胞，启动适应性免疫应答部炎症环境，并通过抗原呈递激活特异性T面MHC-I分子减少或应激分子增加时，会触细胞发NK细胞的杀伤活性递细抗原呈胞（APC）概念与组成专职APC非专职APC抗原呈递细胞APC是能够处理抗专职APC包括树突状细胞、巨噬几乎所有有核细胞都表达MHC-I原并将其呈递给T细胞的细胞群体细胞和B细胞，它们表达高水平的分子，能将内源性抗原呈递给APC通过表面MHC分子将抗原肽MHC-II分子和共刺激分子，能有CD8+T细胞，但通常缺乏足够的段展示给T细胞，并提供必要的共效激活初始T细胞其中树突状细共刺激分子，无法有效激活初始T刺激信号，是启动适应性免疫反胞是最强大的专职APC，既能呈细胞在特定条件下如炎症环境，应的关键APC根据其专职性质递外源性抗原给CD4+T细胞，又血管内皮细胞、成纤维细胞等也可分为专职APC和非专职APC两能通过交叉呈递将外源性抗原呈可上调MHC-II和共刺激分子表达，大类递给CD8+T细胞，在诱导初始免成为辅助性APC，参与局部免疫疫应答中起核心作用调节抗原呈递的过程抗原呈递包括抗原摄取、处理和呈递三个主要步骤APC通过吞噬作用、胞饮作用或受体介导的内吞作用摄取抗原，在细胞内处理成多肽片段，与MHC分子结合形成pMHC复合物，转运至细胞表面呈递给相应的T细胞不同来源的抗原通过不同的处理途径被呈递树细突状胞亚摄递调分布与型抗原取与呈能力免疫控作用树突状细胞DC是起源于骨髓的异质性细未成熟DC具有强大的抗原摄取能力，通过DC不仅是免疫启动者，也是重要的免疫调胞群体，广泛分布于外周组织，特别是皮吞噬作用、巨胞饮作用和受体介导的内吞节者DC可根据捕获的抗原性质和微环境肤和黏膜等与外界接触的部位根据发育作用等方式捕获抗原在遇到病原相关分信号，分泌不同的细胞因子，引导T细胞分来源、表面标志和功能特点，DC可分为经子模式PAMP或损伤相关分子模式化为不同功能亚型例如，在IL-12环境中，典DCcDC、浆细胞样DCpDC和单核DAMP后，DC迅速成熟，下调抗原摄取，DC倾向于诱导Th1反应；在IL-4环境中，细胞来源的DCmoDC等多个亚型上调MHC和共刺激分子表达则更多诱导Th2反应cDC又可分为cDC1和cDC2，cDC1专长于成熟DC通过表面MHC-I和MHC-II分子分某些条件下，DC还可诱导T细胞耐受，参交叉呈递，激活CD8+T细胞；cDC2则善别呈递内源性和外源性抗原DC还具有交与维持免疫自稳稳态条件下的DC持续呈于活化CD4+T细胞皮肤中的朗格汉斯细叉呈递能力，可将外源性抗原通过特殊途递自身抗原，但因缺乏足够的活化信号，胞是一种特殊的DC亚型，在皮肤免疫监视径加工并通过MHC-I呈递给CD8+T细胞，导致T细胞无能或凋亡，这是外周耐受的重中发挥重要作用不同亚型的DC在免疫应这在抗肿瘤和抗病毒免疫中尤为重要DC要机制之一DC介导的免疫调控平衡对于答中发挥互补作用抗原呈递能力的强弱与其成熟状态密切相维持正常免疫功能至关重要关细巨噬胞吞噬功能与炎症调控抗原呈递与辅助刺激巨噬细胞是专职吞噬细胞，能够吞噬并消化死亡细胞、细胞碎片和病原体它们表巨噬细胞是重要的抗原呈递细胞，表达达各种模式识别受体PRR，如Toll样受体MHC-II分子和共刺激分子，能够激活记M1/M2极化TLR，能够识别病原相关分子模式，激忆T细胞，但激活初始T细胞的能力弱于树分布与亚型巨噬细胞可根据微环境信号极化为不同功活炎症反应巨噬细胞通过分泌炎症细胞突状细胞巨噬细胞主要参与二次免疫应巨噬细胞分布于全身各组织中，不同组织因子如TNF-α、IL-1β、趋化因子和生长答和局部炎症反应的调控，在抗感染尤其能状态经典活化M1巨噬细胞由IFN-γ的巨噬细胞具有特异性名称，如肝脏中的因子，调节局部炎症环境是胞内病原体感染中发挥重要作用和LPS等刺激诱导，产生高水平的促炎细库普弗细胞、肺中的肺泡巨噬细胞、大脑胞因子，参与抗感染和抗肿瘤免疫替代中的小胶质细胞等这些组织巨噬细胞主活化M2巨噬细胞由IL-

4、IL-13等刺激要来源于胚胎造血前体细胞，在组织中自诱导，产生抗炎细胞因子，参与组织修复我更新，而血液中的单核细胞则来源于骨和抗寄生虫免疫M1/M2极化体现了巨噬髓，可迁移至组织分化为巨噬细胞细胞的功能可塑性24细NK胞杀伤细识别杀伤自然胞的特点机制机制与功能自然杀伤NK细胞是一群大颗粒淋巴细胞，NK细胞通过缺失自己和应激自己两种主要NK细胞主要通过穿孔素-颗粒酶途径杀伤靶细占外周血淋巴细胞的5-15%NK细胞源自骨机制识别靶细胞缺失自己机制是指NK细胞激活的NK细胞释放含有穿孔素和颗粒酶髓淋巴系祖细胞，在肝脏、骨髓等处发育成胞检测到靶细胞MHC-I分子表达下调或缺失的细胞毒性颗粒，穿孔素在靶细胞膜上形成熟与T、B淋巴细胞不同，NK细胞无需基因时，解除抑制信号而被活化这种机制使NK孔道，颗粒酶通过孔道进入靶细胞，激活半重排即可发挥功能，能够迅速响应，在病原细胞能够识别被病毒感染或肿瘤转化的细胞，胱氨酸蛋白酶级联反应，导致靶细胞凋亡体入侵早期提供首轮防御因为这些细胞常常下调MHC-I表达以逃避T细NK细胞还可通过死亡受体途径诱导靶细胞凋胞监视亡NK细胞表达多种激活和抑制受体，通过这些受体的平衡信号决定是否启动杀伤功能NK应激自己机制是指NK细胞通过激活受体识NK细胞在抗病毒和抗肿瘤免疫中发挥重要作细胞还能分泌多种细胞因子，如IFN-γ、别靶细胞表面上调的应激诱导分子，如用它们能够杀伤被病毒感染的细胞，特别TNF-α等，调节其他免疫细胞功能，在免疫MICA/B、ULBPs等这些分子通常在细胞受是那些下调MHC-I表达的感染细胞；也能识网络中扮演多重角色NK细胞介于先天免疫到DNA损伤、病毒感染或恶性转化时上调表别并杀伤肿瘤细胞，参与免疫监视NK细胞和适应性免疫之间，具有一定的记忆特性达NK细胞的抑制受体包括KIR家族人和还通过产生IFN-γ激活巨噬细胞，增强其抗病Ly49家族鼠，激活受体包括NKG2D、原体能力，并通过影响DC成熟调节适应性免NCRs等，这些受体共同构成复杂的识别网络疫反应的发展第六章免疫分子细胞因子1免疫细胞间通讯的信使分子抗体分子B细胞产生的特异性识别分子补体系统3血清中的级联反应蛋白系统其他相关分子4细胞粘附分子、模式识别受体等免疫分子是免疫系统功能执行的关键介质，构成了免疫反应的分子基础抗体分子是体液免疫的核心效应分子，由B细胞产生，能特异性识别并中和抗原细胞因子作为免疫细胞间的信使，调控免疫反应的启动、扩增和终止补体系统则是血清中的一组蛋白质，通过级联反应参与病原体的清除此外，细胞粘附分子、模式识别受体、炎症介质等也在免疫过程中发挥重要作用这些分子共同构成复杂的分子网络，精确调控免疫反应的强度和方向，维持机体的免疫平衡当分子水平的调控失衡时，可能导致免疫缺陷、过敏反应或自身免疫性疾病等免疫球蛋白概述免疫球蛋白与抗体的概念免疫球蛋白的基本结构免疫球蛋白Immunoglobulin,Ig是免疫球蛋白的基本结构单位是由两条B淋巴细胞和浆细胞产生的具有抗原重链H链和两条轻链L链通过二硫特异性识别能力的糖蛋白分子当免键连接形成的Y形分子每条链都包疫球蛋白作为膜受体表达在B细胞表含可变区V区和恒定区C区，可变面时，构成B细胞受体BCR；当分泌区由重链和轻链共同构成抗原结合位到血清或组织液中时，则被称为抗体点，决定抗体的特异性；恒定区则决Antibody抗体是体液免疫的核心定抗体的效应功能，如补体激活、Fc效应分子，通过特异性结合抗原，中受体结合等不同类型的免疫球蛋白和病原体，激活补体，促进吞噬作用具有不同的重链恒定区，形成IgG、等机制保护机体IgM、IgA、IgD和IgE五种同种型抗体功能区与作用机制抗体分子可通过酶解分为Fab2和Fc两个功能区Fab2包含完整的抗原结合位点，负责特异性识别抗原；Fc段则负责与补体成分、各种细胞表面Fc受体结合，介导抗体的效应功能抗体通过多种机制发挥保护作用中和病毒和毒素、激活补体经典途径、介导抗体依赖性细胞毒性ADCC、促进吞噬细胞对病原体的识别和吞噬调理作用等结构免疫球蛋白的基本结构重链和轻链免疫球蛋白由两条相同的重链H链和两条相同的轻链L链通过二硫键连接而成重链分子量约50-70kD，轻链分子量约25kD轻链有κ和λ两种类型，一个抗体分子中的两条轻链必须是同一类型重链有γ、μ、α、δ和ε五种类型，分别对应IgG、IgM、IgA、IgD和IgE五种抗体同种型可变区与恒定区每条重链和轻链都分为可变区V区和恒定区C区轻链包含一个可变区VL和一个恒定区CL；重链包含一个可变区VH和3-4个恒定区CH

1、CH

2、CH3，μ和ε链还有CH4可变区中存在高变区HV或互补决定区CDR，是抗原结合位点的核心部分，决定抗体的特异性和亲和力恒定区序列在同种型内相对保守，决定抗体的生物学功能铰链区的功能铰链区位于重链CH1和CH2之间IgM和IgE无典型铰链区，富含脯氨酸和半胱氨酸残基，形成柔性结构，允许两个Fab段独立运动这种柔性对抗体与抗原结合至关重要，使抗体能同时与不同分子或同一分子上的不同表位结合铰链区还是蛋白酶作用的主要部位，如胃蛋白酶可在此区切割抗体，形成Fab2和Fc片段免疫球蛋白的水解片段免疫球蛋白经酶处理可产生具有不同功能的片段胃蛋白酶切割铰链区上方，产生Fab2和pFc片段；木瓜蛋白酶切割铰链区下方，产生Fab和Fc片段此外，还可通过还原剂处理分离重链和轻链这些片段在研究抗体结构和功能，以及制备治疗用抗体片段中具有重要应用Fab和Fab2保留抗原结合能力但失去效应功能，Fc保留效应功能但不能结合抗原抗体的功能区域类免疫球蛋白的分IgG血清中含量最高，主力军IgM原始抗体，先锋部队IgA黏膜免疫中的边防军IgG是血清中含量最高的抗体，约占总免疫球IgM是原始免疫应答中最先产生的抗体，分子IgA占血清免疫球蛋白的15%左右，但在外分蛋白的75-80%，是继发免疫应答的主要抗量约970kD，由五个基本单位通过J链连接成泌液中是主要抗体IgA由两条α重链和两条轻体IgG由两条γ重链和两条轻链组成，分子量五聚体IgM由两条μ重链和两条轻链组成，具链组成，分子量约160kD分泌型IgAsIgA约150kDIgG是唯一能通过胎盘的抗体，为有10个抗原结合位点，但由于空间位阻，通常是二聚体，通过J链和分泌片连接sIgA主要新生儿提供被动免疫IgG半衰期最长约21只有5个有效IgM激活补体的能力最强，但不分布在消化道、呼吸道和泌尿生殖道黏膜表天，补体激活能力强，能有效结合各种Fc受能通过胎盘，半衰期较短约5天IgM主要分面，保护黏膜免受病原体入侵sIgA耐酸碱和体，介导ADCC和调理作用布在血管内，对血源性病原体的防御特别重蛋白酶消化，适合在黏膜环境中发挥作用要IgD构成BCR IgE介导过敏反应IgD在血清中含量很低，主要表达在成熟B细胞表面，与IgM共同构成IgE在血清中含量极少，但在过敏反应中起关键作用IgE由两条ε重链和BCRIgD由两条δ重链和两条轻链组成，分子量约180kDIgD在B细胞两条轻链组成，分子量约190kDIgE通过Fc段高亲和力结合肥大细胞和激活和抗原识别中可能发挥作用，但其确切功能尚未完全阐明研究表嗜碱性粒细胞表面的FcεRI，当过敏原交联细胞表面IgE时，触发这些细胞明，IgD可能参与呼吸道黏膜免疫，并在某些自身免疫性疾病中发挥作释放组胺等炎症介质，导致过敏症状IgE在抗寄生虫感染中也发挥作用用，可能是IgE系统进化的原始功能IgG的特点与功能四种亚类人IgG包括IgG

1、IgG

2、IgG3和IgG4四种亚类，分别占总IgG的65%、25%、7%和3%四种亚类的重链序列差异主要集中在铰链区，导致分子柔性、补体激活能力和Fc受体结合能力的差异IgG1和IgG3对蛋白抗原反应强，IgG2主要针对多糖抗原，IgG4在长期抗原刺激后增加，可能具有抗炎作用半衰期最长IgG的血清半衰期约为21天IgG3约为7天，远长于其他抗体，这主要由于IgG能与内皮细胞和单核细胞表面的FcRn新生儿Fc受体结合在酸性环境如内体中，IgG与FcRn结合被保护免于降解，随后在中性pH环境下释放回循环，这一回收机制延长了IgG的血清半衰期，使IgG成为提供长期保护的主要抗体可通过胎盘IgG是唯一能通过胎盘的抗体，通过与胎盘合体滋养层细胞表面的FcRn结合，通过受体介导的转运进入胎儿循环这种胎盘转运主要发生在妊娠后三个月，为新生儿提供被动免疫保护，直到婴儿自身免疫系统发育成熟这也解释了为什么新生儿对母亲曾经接触过的病原体具有临时免疫力激活补体和介导ADCC作用IgG能高效激活补体经典途径，尤其是IgG1和IgG3亚类当抗原表面聚集多个IgG分子时，其Fc部分与C1q结合，启动补体级联反应，导致靶细胞溶解或促进吞噬IgG还能结合NK细胞、巨噬细胞等效应细胞表面的FcγR，介导ADCC反应，直接杀伤被抗体包被的靶细胞IgG通过这些效应功能在抗感染和抗肿瘤免疫中发挥核心作用IgM的特点与功能510结构单元数理论结合位点IgM通常以五聚体形式存在，由5个基本单位通过J五聚体IgM理论上有10个抗原结合位点，但由于空链连接间构型限制，实际有效结合位点约为5个5天血清半衰期IgM在血清中的半衰期较短，约为5天，这与其大分子量和无法与FcRn结合有关IgM是原始免疫应答中最先产生的抗体，在抗原刺激后3-5天达到高峰，随后水平逐渐下降IgM由两条μ重链和两条轻链组成基本单位，分子量约970kD血清中的IgM主要以五聚体形式存在，含有一条J链，呈星状结构IgM也可表达在成熟B细胞表面，作为B细胞受体的一部分IgM激活补体的能力最强，一个IgM分子就可激活补体级联反应，而需要多个IgG分子才能达到同样效果这主要由于IgM分子的多价性，使其能高效结合并聚集C1qIgM不通过胎盘，因此新生儿血清中检测到的IgM通常提示宫内感染IgM主要分布在血管内，在血流感染的早期防御中发挥关键作用IgA的特点与功能分泌型IgA结构上皮细胞转运分泌型IgA由两个基本单位通过J链连接成二聚二聚体IgA通过上皮细胞多聚免疫球蛋白受体体，再与分泌片结合pIgR转运至黏膜腔免疫调节作用黏膜腔防御sIgA参与维持黏膜免疫平衡，调节共生菌群与黏sIgA在黏膜表面中和病原体，阻止其附着和入侵膜的关系IgA占血清免疫球蛋白总量的15%左右，但在外分泌液中是最丰富的抗体人类血清IgA主要为单体形式，而外分泌液中的IgA主要为分泌型IgAsIgA，即二聚体IgA与分泌片结合形成的复合物sIgA在唾液、泪液、母乳以及呼吸道、消化道和泌尿生殖道的黏膜分泌物中大量存在分泌片由上皮细胞表面的多聚免疫球蛋白受体pIgR胞外段组成，在二聚体IgA经pIgR转运至黏膜腔过程中与IgA共价结合分泌片保护IgA免受蛋白酶降解，增加其在黏膜表面的稳定性sIgA通过中和病原体、阻止病原体附着于上皮细胞、参与免疫排斥等机制，构成黏膜免疫的第一道防线，对维持黏膜健康至关重要IgE的特点与功能临义基本特性生理功能床意IgE是分子量约190kD的单体抗体，由两条ε重虽然IgE最为人知的是其在过敏反应中的作用，血清总IgE和特异性IgE水平是过敏性疾病诊断链和两条轻链组成IgE在血清中含量极低，但从进化角度看，IgE系统可能最初发展是为的重要指标过敏原皮肤点刺试验和特异性约为

0.05μg/ml，半衰期仅2-3天但结合在了抵抗寄生虫感染寄生虫感染时，IgE水平IgE检测如ImmunoCAP广泛用于确定导致肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的IgE可存在数显著升高，交联的IgE可激活肥大细胞和嗜碱过敏的特定物质这些信息对制定避免接触周或数月IgE没有典型的铰链区，而是具有性粒细胞释放炎症介质，增加局部血流和黏过敏原和特异性免疫治疗的策略至关重要额外的恒定区域CH4，这影响了其构象和功液分泌，有助于寄生虫排出IgE还可通过能ADCC机制促进嗜酸性粒细胞对寄生虫的杀伤针对IgE或其受体的治疗已成为重症过敏性疾IgE能与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的高亲病的新策略奥马珠单抗Omalizumab是一和力IgE受体FcεRI结合，亲和力极高当过寄生虫感染在发达国家已较罕见，但过敏性种人源化抗IgE单克隆抗体，能与游离IgE结敏原抗原交联细胞表面的IgE时，会触发细疾病却日益增多，这可能与卫生假说有关合，阻止其与FcεRI结合，有效治疗重度哮喘胞活化，释放组胺、白三烯等炎症介质，导该假说认为，现代环境过于卫生，减少了对和慢性荨麻疹此外，针对IL-

4、IL-13等参致I型超敏反应，临床表现为荨麻疹、过敏性寄生虫等病原体的接触，导致IgE系统调控紊与IgE产生的细胞因子的药物也显示出治疗潜鼻炎、哮喘或严重的过敏性休克乱，对无害物质产生反应这也解释了为何力农村地区和接触宠物较多的儿童，过敏性疾病发生率较低备人工制的抗体1多克隆抗体多克隆抗体是从免疫动物常用兔、羊或马血清中分离的抗体混合物，由多个B细胞克隆产生，识别抗原的多个表位制备方法相对简单将抗原与佐剂混合注射动物，经过多次免疫后收集血清，通过盐析、离子交换等方法纯化抗体多克隆抗体成本低，制备快，但批次间差异大，特异性较单克隆抗体低2单克隆抗体单克隆抗体由单一B细胞克隆产生，只识别抗原上的单一表位，具有高度特异性和均一性通过杂交瘤技术制备免疫小鼠后，将脾脏B细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选能分泌特异性抗体的杂交瘤克隆，扩增后可持续产生单克隆抗体单克隆抗体应用广泛，从科研诊断到临床治疗，但制备过程复杂，成本较高3基因工程抗体随着基因工程技术发展，出现了多种改造抗体嵌合抗体鼠可变区+人恒定区、人源化抗体只保留鼠CDR、全人源抗体通过人源抗体基因文库或转基因小鼠获得这些抗体减少免疫原性，延长半衰期，优化效应功能双特异性抗体可同时识别两种抗原，抗体-药物缀合物将抗体与细胞毒素连接，抗体片段保留结合能力但体积更小基因工程抗体极大拓展了抗体药物的应用范围单备克隆抗体的制动物免疫单克隆抗体制备的第一步是动物免疫将纯化的抗原与佐剂混合，注射小鼠等实验动物，通常需要多次免疫以获得高滴度抗体免疫后通过取血测定抗体滴度，确认免疫成功后，取出脾脏作为B淋巴细胞来源脾脏含有大量活化的B细胞，这些细胞产生针对注射抗原的特异性抗体细胞融合B淋巴细胞虽能产生抗体，但在体外培养条件下存活时间有限为解决这一问题，将B细胞与小鼠骨髓瘤细胞不能分泌抗体但可无限增殖融合，形成杂交瘤细胞融合通常使用聚乙二醇PEG作为促融剂杂交瘤细胞兼具B细胞分泌特异性抗体和骨髓瘤细胞无限增殖的能力杂交瘤筛选融合产物包含杂交瘤、未融合的B细胞和骨髓瘤细胞通过HAT次黄嘌呤-氨基喋呤-胸腺嘧啶核苷选择培养基筛选杂交瘤未融合的B细胞自然死亡；骨髓瘤细胞缺乏HGPRT酶，在HAT培养基中无法存活；只有融合成功的杂交瘤细胞能在HAT培养基中生长随后通过ELISA等方法检测各孔培养上清，筛选产生特异性抗体的杂交瘤克隆化与扩增为确保单克隆性，对筛选出的阳性杂交瘤进行有限稀释克隆化将细胞稀释至平均每孔少于一个细胞，培养后再次检测抗体活性这一过程可能需要反复多次最终获得的单克隆杂交瘤可通过体外大规模培养或小鼠腹水制备获得大量单克隆抗体纯化后的单克隆抗体可用于科研、诊断和治疗，具有高度特异性和批次间一致性的优势应类第七章免疫答型固有免疫应答适应性免疫应答固有免疫先天免疫是机体的第一道防线，反适应性免疫获得性免疫是机体的第二道防应迅速但缺乏特异性包括物理屏障如皮肤、线，反应较慢但具有特异性和记忆性主要由黏膜、体液因子如补体、防御素和细胞组分T细胞和B细胞介导，分为细胞免疫和体液免如巨噬细胞、NK细胞固有免疫通过模式识疫适应性免疫能够识别几乎无限多的抗原，别受体识别病原体保守结构，无需事先接触即并形成免疫记忆，使再次接触同一抗原时产生可发挥功能更快更强的反应免疫应答的调节免疫应答受到多层次精确调控，包括信号转导途径、细胞因子网络、共刺激/共抑制分子等调节性T细胞和调节性B细胞等免疫抑制细胞控制免疫反应强度，防止过度反应导致组织损伤免疫耐受机制确保对自身抗原不产生反应，维持免疫自稳两种免疫应答类型并非独立运作，而是紧密协作，形成完整的防御网络固有免疫反应不仅直接对抗病原体，还通过细胞因子和趋化因子募集更多免疫细胞，同时为适应性免疫的启动创造条件抗原呈递细胞如树突状细胞既是固有免疫的效应者，又是连接两种免疫类型的桥梁适应性免疫反过来通过抗体和效应T细胞增强固有免疫功能例如，抗体可通过调理作用增强吞噬细胞对病原体的识别和摄取；效应T细胞产生的IFN-γ激活巨噬细胞，增强其杀菌能力这种协同作用使免疫系统能够更有效地对抗各种病原体，并在再次感染时提供更强保护应固有免疫答细免疫胞吞噬细胞、NK细胞、粒细胞等效应细胞体液因子2补体系统、干扰素、急性期蛋白等物理屏障皮肤、黏膜、上皮细胞连接等固有免疫是生物进化早期就存在的防御系统，是抵抗病原体的第一道防线与适应性免疫不同，固有免疫的反应速度快分钟到小时级别，不需要事先接触病原体即可发挥功能，但缺乏特异性和记忆性物理屏障如完整的皮肤和黏膜是阻止病原体入侵的首要防线，上皮细胞还能分泌抗菌肽、黏液等保护性物质模式识别受体PRRs是固有免疫的核心识别机制，可识别病原相关分子模式PAMPs和损伤相关分子模式DAMPs重要的PRRs包括Toll样受体TLRs、NOD样受体NLRs、RIG-I样受体RLRs等这些受体激活后启动信号转导通路，诱导炎症因子和趋化因子表达，募集和活化更多免疫细胞到达感染部位，同时为适应性免疫的启动创造条件适应应性免疫答抗原识别与处理适应性免疫应答始于抗原呈递细胞APC对病原体的摄取和处理树突状细胞等APC在感染部位捕获抗原后成熟，迁移至附近淋巴结处理后的抗原肽与MHC分子结合，形成pMHC复合物，在细胞表面呈递给特异性T淋巴细胞外源性抗原通常通过MHC-II呈递给CD4+T细胞，内源性抗原通过MHC-I呈递给CD8+T细胞淋巴细胞活化初始T细胞在识别其特异性抗原后，需要接收三个信号才能完全活化信号1是TCR与pMHC复合物的结合；信号2是共刺激分子如CD28与CD80/CD86的相互作用；信号3是细胞因子环境这三信号模型确保T细胞只在适当条件下被活化B细胞活化也需多重信号，大多数情况下需要T细胞帮助免疫效应与记忆形成活化的淋巴细胞增殖分化为效应细胞和记忆细胞效应T细胞分泌细胞因子或直接杀伤靶细胞；效应B细胞分化为浆细胞，分泌抗体记忆细胞则长期存在于体内，在再次遇到同一抗原时能快速响应免疫记忆是疫苗接种产生长期保护的基础，也是适应性免疫区别于固有免疫的关键特征适应较固有免疫与性免疫的比比较项目固有免疫适应性免疫反应速度快速分钟-小时较慢天-周特异性低识别共有模式高识别特定抗原记忆性无记忆有记忆主要细胞巨噬细胞、NK细胞、中性粒细T细胞、B细胞胞等主要分子补体、急性期蛋白、抗菌肽等抗体、TCR、MHC等识别机制模式识别受体PRRs抗原特异性受体TCR、BCR进化起源早期无脊椎动物即有晚期仅脊椎动物有固有免疫和适应性免疫是两种互补的防御系统，前者提供快速但非特异性的反应，后者提供特异性和记忆性反应固有免疫是机体面对病原体的第一道防线，能够在几分钟到几小时内启动，主要通过模式识别受体识别病原体上保守的分子模式，如细菌的脂多糖、病毒的双链RNA等两种免疫系统不是孤立运作的，而是紧密协作固有免疫的炎症反应为适应性免疫的启动创造条件；适应性免疫产生的抗体和效应T细胞又增强固有免疫功能树突状细胞等细胞类型处于两种免疫系统的交界，既参与固有免疫反应，又通过抗原呈递启动适应性免疫细胞因子网络是连接两种免疫系统的重要纽带，使整个免疫系统形成统一的功能整体应体液免疫答1B细胞活化体液免疫应答始于B细胞活化B细胞可通过T细胞依赖性或非依赖性途径活化T细胞依赖性活化中，B细胞通过BCR识别抗原，内化并处理后通过MHC-II呈递给特异性CD4+T细胞活化的T细胞提供CD40L和细胞因子信号，促进B细胞增殖分化T细胞非依赖性活化通常由多价抗原如细菌多糖直接交联多个BCR触发，主要产生IgM抗体生发中心反应在T细胞依赖性抗原刺激下，活化的B细胞可在淋巴滤泡形成生发中心在生发中心中，B细胞经历快速增殖、体细胞高频突变和类别转换重组亲和力成熟过程中，高亲和力变异体被选择性保留，而低亲和力变异体凋亡，从而产生高亲和力抗体类别转换重组使抗体从IgM转变为IgG、IgA或IgE，获得不同的效应功能抗体产生与作用部分活化B细胞分化为浆细胞，持续分泌大量抗体抗体进入血液和组织液，通过多种机制发挥保护作用中和病毒和毒素，阻止其与靶细胞结合；激活补体，形成膜攻击复合物溶解细菌；作为调理素，增强吞噬细胞对病原体的识别和吞噬；介导ADCC反应，促进NK细胞杀伤被抗体包被的靶细胞免疫记忆形成部分活化B细胞分化为长寿命记忆B细胞，保持在外周淋巴组织中记忆B细胞表达高亲和力BCR，再次遇到同一抗原时能迅速活化并分化为浆细胞这是二次免疫应答较原始应答快速高效的基础记忆B细胞可通过表型如CD27表达与初始B细胞区分长寿命浆细胞则主要栖息在骨髓，持续分泌抗体，维持血清抗体水平细应胞免疫答抗原识别细胞免疫应答始于T细胞对特异性抗原的识别与B细胞不同，T细胞只能识别由MHC分子呈递的抗原肽CD4+T细胞通过TCR识别MHC-II分子呈递的抗原肽，主要识别被吞噬的胞外病原体来源的抗原；CD8+T细胞则识别MHC-I分子呈递的抗原肽，主要识别胞内病原体如病毒的抗原T细胞与APC形成免疫突触，促进受体聚集和信号转导T细胞活化初始T细胞需接收三个信号才能完全活化信号1是TCR与pMHC复合物的特异性识别，信号2是共刺激分子如CD28与CD80/CD86相互作用，信号3是细胞因子环境这种严格的活化要求确保T细胞只在适当条件下被活化缺乏信号2会导致T细胞无能或凋亡，这是外周耐受的重要机制活化的T细胞增殖并分化为不同功能的效应T细胞效应T细胞功能效应CD4+T细胞辅助T细胞主要通过分泌细胞因子调节其他免疫细胞功能根据细胞因子谱可分为Th

1、Th

2、Th17和Treg等亚型，分别参与不同类型的免疫应答效应CD8+T细胞细胞毒性T细胞能直接杀伤靶细胞，主要通过穿孔素-颗粒酶途径和Fas-FasL途径诱导靶细胞凋亡CTL在抗病毒和抗肿瘤免疫中发挥核心作用记忆T细胞形成部分活化T细胞在清除病原体后存活下来，转变为长寿命记忆T细胞根据迁移特性和功能，记忆T细胞可分为中枢记忆T细胞TCM，主要在淋巴组织循环和效应记忆T细胞TEM，主要在外周组织巡逻近年来还发现了组织驻留记忆T细胞TRM，长期存在于特定组织中，提供局部保护记忆T细胞对再次感染的快速响应是疫苗接种产生长期保护的基础检测术第八章免疫学技抗原-抗体反应原理常用免疫学检测方法临床应用免疫学检测技术基于抗原与抗体免疫学检测方法种类繁多，包括免疫学检测在临床诊断中应用广间的特异性识别和结合，这种结免疫凝集试验、沉淀试验、补体泛，包括传染病诊断如HIV、肝合通常是非共价的，依赖于氢键、结合试验、酶联免疫吸附试验炎病毒检测、自身免疫病诊断如静电力、疏水相互作用等抗原ELISA、放射免疫分析RIA、抗核抗体、类风湿因子检测、肿与抗体结合的强度取决于它们之免疫荧光技术、流式细胞术等瘤标志物检测、器官移植配型和间的亲和力和亲合力，受温度、这些方法利用不同标记物和检测排斥反应监测等随着技术进步，pH值、离子强度等因素影响系统，可检测血清中的抗体、组免疫学检测向着高灵敏度、高特织中的抗原分布或细胞表面标志异性、自动化和即时检测方向发物等展现代发展趋势现代免疫学检测技术整合了分子生物学、纳米技术、芯片技术等多学科进展，开发出蛋白芯片、抗体组学、单细胞分析等新技术这些先进技术能够同时检测多种生物标志物，实现高通量筛查和个体化诊断，在精准医疗和大规模人群筛查中具有重要应用前景应抗原-抗体反原理结响亲亲特异性合机制影因素和力与合力抗原与抗体的结合基于分子互补性原理，类抗原-抗体反应受多种因素影响温度改变亲和力affinity是单个抗体分子与单个抗似于锁和钥匙模型抗体的抗原结合位点会影响分子热运动和非共价键稳定性，通常原表位间结合强度的量度，反映抗原-抗体由重链和轻链的可变区形成与抗原的表位25-37℃为最适温度；pH值影响蛋白质带复合物的稳定性，通常用平衡解离常数Kd在空间构型上互补，使两者能够特异性结电状态，极端pH会导致构象改变，最适pH表示，Kd值越小表示亲和力越高亲合力合这种结合主要依靠多种非共价作用力，一般为

6.5-

8.5；离子强度影响静电相互作avidity则指多价抗原与多价抗体间的总包括氢键、范德华力、静电相互作用和疏水用，过高或过低都会减弱结合；变性剂如尿体结合强度，不仅考虑单个结合位点的亲和相互作用等素会破坏蛋白质高级结构力，还考虑价数效应抗原-抗体复合物的稳定性取决于这些作用此外，抗原或抗体的浓度也会影响反应速率例如，IgM虽然对单个表位的亲和力通常比力的总和，通常单个相互作用较弱，但多个和平衡状态在实验室条件下，通常需要优IgG低，但因其五聚体结构提供10个理论结相互作用共同作用产生高度特异性和稳定性化这些参数以获得最佳检测效果在体内环合位点实际约5-6个有效，使其总体亲合的结合抗体与抗原的结合是可逆的，符合境中，这些因素相对恒定，确保抗原-抗体力可能远高于IgG亲合力通常比单纯的亲质量作用定律，可用平衡常数来表示其亲和反应能在生理条件下有效进行和力更能反映体内抗原-抗体相互作用的实力际情况，对理解免疫保护机制具有重要意义检测术免疫学技一免疫凝集试验免疫凝集试验是最简单的免疫学检测方法之一，基于抗体与颗粒性抗原如细菌、红细胞结合后形成肉眼可见的凝集物直接凝集试验中，抗体直接与颗粒性抗原反应；间接凝集试验则将可溶性抗原先包被于载体颗粒如乳胶颗粒上，再与抗体反应凝集试验操作简便，无需特殊设备，适用于快速筛查•血型鉴定利用抗A、抗B血清检测红细胞表面抗原•细菌血清学分型如沙门菌O抗原和H抗原的鉴定•风湿因子检测使用IgG包被的颗粒与血清反应免疫沉淀试验免疫沉淀试验基于可溶性抗原与抗体结合形成沉淀物的原理在抗原和抗体浓度适当的当量区，形成最大量的沉淀，而在抗原或抗体过量区，沉淀减少免疫扩散技术如双向免疫扩散、免疫电泳是沉淀反应的变形，允许在凝胶介质中分析复杂的抗原-抗体系统•Ouchterlony双扩散检测抗原间的相关性•放射性免疫扩散定量测定血清中特定蛋白•免疫电泳结合电泳分离与免疫沉淀检测补体结合试验补体结合试验利用抗原-抗体复合物可激活补体系统的原理，通过测量剩余补体活性间接检测抗原-抗体反应试验包括两个反应系统测试系统待测抗原/抗体+补体和指示系统羊红细胞+溶血素如果测试系统中形成抗原-抗体复合物，补体被消耗，指示系统中红细胞不溶解；反之则发生溶血•梅毒血清学检测华瑟曼试验•病毒抗体检测如流感、腮腺炎等•自身免疫性疾病补体消耗监测中和试验中和试验检测抗体能否阻断生物活性分子如病毒、毒素的功能将不同稀释度的血清与标准剂量的活性物质混合，观察是否能中和其生物活性这种方法不仅可检测抗体存在，还能评估其保护性功能，是评价疫苗效力的重要指标中和试验特异性高，但操作复杂，需要活细胞或动物模型•病毒中和试验测定能防止病毒感染的抗体滴度•毒素中和试验评估抗毒素抗体的保护能力•抗细胞因子中和活性检测检测术免疫学技二酶联免疫吸附试验ELISAELISA是应用最广泛的免疫学检测技术之一，利用酶标记的抗体或抗原，通过酶催化底物产生可测量的信号通常是颜色变化常见类型包括直接法抗原包被，酶标抗体检测、间接法抗原包被，未标记抗体结合后用酶标抗-免疫球蛋白检测、夹心法抗体包被，捕获抗原后用另一酶标抗体检测和竞争法抗原或抗体与标记物竞争有限结合位点荧光免疫技术荧光免疫技术使用荧光素如FITC、PE、APC等标记抗体，通过荧光显微镜或流式细胞仪检测直接法使用荧光标记的特异性抗体；间接法先用未标记的特异性抗体，再用荧光标记的二抗检测流式细胞术是现代荧光免疫技术的重要应用，能同时分析单个细胞的多个参数，在细胞免疫学研究和临床诊断中广泛应用放射免疫分析与免疫印迹放射免疫分析RIA使用放射性同位素如125I标记抗原或抗体，基于标记物与未标记物竞争有限的结合位点RIA灵敏度极高，可检测皮摩尔级别的抗原，但操作复杂，存在放射性污染风险免疫印迹Western blot结合电泳分离和免疫检测，先将蛋白质混合物电泳分离，转移至膜上，再用标记抗体检测特定蛋白，特异性高，广泛用于确证试验关第九章免疫相疾病应超敏反免疫缺陷病超敏反应是免疫系统对通常无害的抗原产生免疫缺陷病是由先天或后天因素导致免疫系过度或不适当反应，根据机制可分为I-IV型统组分缺失或功能异常，使机体易感染病原I型即时型由IgE介导，如过敏性鼻炎；II型体原发性免疫缺陷病PID由基因缺陷引起，细胞毒型由抗体针对细胞表面抗原，如输如X连锁无丙种球蛋白血症、重症联合免疫缺血反应；III型免疫复合物型由免疫复合物沉12陷病SCID；获得性免疫缺陷病以HIV感染积引起，如血清病；IV型迟发型由T细胞介导致的艾滋病最为典型导，如接触性皮炎应移植排斥反自身免疫病3移植排斥反应是受者免疫系统识别并攻击移自身免疫病是免疫系统错误攻击自身组织的植物的反应，主要由组织相容性抗原差异引疾病，可能由中枢或外周耐受机制缺陷导致起排斥反应包括超急性预存抗体、急性可分为器官特异性如I型糖尿病、重症肌无力主要T细胞介导和慢性多因素三种理解和系统性如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎排斥机制对开发有效的免疫抑制策略和提高两大类自身免疫病的发病涉及遗传易感性移植物存活率至关重要和环境触发因素的复杂相互作用临应床免疫学用疾病诊断免疫学检测技术为多种疾病提供诊断工具，包括传染病如HIV、肝炎病毒抗体检测、自身免疫病如抗核抗体、类风湿因子检测、过敏原鉴定和肿瘤标志物检测等现代诊断技术趋向自动化、高通量和即时检测方向发展，如生物芯片、多重PCR和point-of-care测试等疾病预防疫苗是最成功的免疫学应用之一，通过诱导机体产生对特定病原体的免疫记忆，预防感染性疾病传统疫苗包括减毒活疫苗、灭活疫苗和亚单位疫苗新一代疫苗技术包括病毒载体疫苗、mRNA疫苗和DNA疫苗等，展现出更高的安全性和效力预防性疫苗的开发已从传染病扩展到肿瘤预防领域疾病治疗免疫治疗通过调节免疫系统功能治疗疾病，是现代医学的重要发展方向主要策略包3括增强免疫反应如肿瘤免疫治疗、抑制过度免疫反应如自身免疫病治疗、替代缺陷组分如免疫球蛋白替代治疗和靶向免疫介质如细胞因子阻断免疫治疗的发展显著改变了多种难治性疾病的治疗格局现代精准免疫治疗正在迅速发展，单克隆抗体药物是其中最成功的例子靶向治疗抗体可特异性结合疾病相关分子，如肿瘤细胞表面抗原、炎症介质或病理通路中的关键分子目前已有数十种治疗性抗体获批用于临床，用于治疗恶性肿瘤、自身免疫性疾病和传染病等细胞治疗，特别是CAR-T细胞治疗，代表了免疫治疗的前沿方向通过基因工程技术，患者自身T细胞被改造表达嵌合抗原受体，能特异性识别并杀伤肿瘤细胞免疫检查点抑制剂如PD-1/PD-L1和CTLA-4抑制剂通过解除肿瘤微环境对免疫系统的抑制，重启抗肿瘤免疫应答，已成为多种晚期恶性肿瘤的标准治疗发免疫学的展前沿肿瘤免疫学是当前免疫学最活跃的研究领域之一免疫检查点抑制剂、CAR-T细胞疗法、肿瘤疫苗等策略展现出对多种恶性肿瘤的显著疗效未来研究方向包括克服肿瘤免疫抑制微环境；开发针对实体瘤的有效细胞治疗；识别新的肿瘤特异性抗原；以及多种免疫治疗方式的联合应用移植免疫和免疫耐受研究致力于减少排斥反应，提高移植物存活率新技术包括特异性调节T细胞响应的生物制剂；诱导供者特异性耐受的细胞治疗；以及器官芯片和生物3D打印等可能减少免疫相容性问题的替代技术自身免疫病研究关注发病机制和精准治疗，从细胞因子阻断、靶向B细胞到调节性T细胞治疗，治疗策略日益多样化先进的单细胞分析和系统免疫学方法有望深入揭示免疫系统复杂性，推动个体化免疫治疗的发展。