兽医免疫学Word文档格式.docx

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动物（主要指脊椎动物）在抗御病原微生物侵害的自主调节过程中形成了免疫系统。

在这一系统中有各种不同性质的免疫器官和包括淋巴细胞在内的各种免疫活性细胞。

当免疫系统的中枢免疫器官分化成熟后，又赋予它分化发育各种免疫活性细胞的功能。

机体的免疫功能是多种多样的，执行这些功能的是免疫活性细胞，对这类细胞生物活性的研究，无疑地更丰富了细胞研究的范畴。

在免疫系统中有一种很重要的细胞，就是巨噬细胞。

巨噬细胞是机体内存在的体重吞噬细胞。

奇怪的是，它能识别各种各样的病原微生物，甚至包括灰尘和碳粒。

更为奇怪的是它不只是简单地吞噬这些异物，他还要把这些吞噬的微生物进行严格的、复杂的加工处理。

在细胞内存在一类特异的蛋白酶，它能将抗原物质剪切得恰到好处，既保留了抗原的特异部位——活性多肽，又能适时地把它呈递出来激活淋巴细胞。

为了保证呈递的抗原只能激活自身的淋巴细胞，在巨噬细胞内产生一种自身特有的、只能被自身淋巴细胞识别的蛋白质——组织相容性分子。

抗原多肽与它结合后被运送到细胞膜上，其结果是只有同时识别抗原多肽和组织相容性分子的自身淋巴细胞才能被激活。

细胞产生组织相容性抗原时，还产生一种伴侣蛋白。

伴侣蛋白的作用是保证组织相容性分子特定的构象和构象的稳定，同时也避免了与细胞内自身的蛋白质肽的结合。

这样一来一个简单的抗原呈递，却引发了复杂的细胞学、生物化学过程，成为细胞学、生物化学、分子免疫学的交叉点和研究热点之一。

第一节免疫概念的演变

一、免疫的传统概念

免疫（immune）一词是来自于拉丁文“immunis”。

很早以前，人们就注意到传染病患者痊愈后，对该病即产生不同程度的不感应性，即所抗御病原微生物在机体内生长繁殖，解除毒素或毒性酶等有害代谢产物的毒害作用。

因此，在相当长的时期内，就将这种不感受性称为“免疫”，意即免除感染、免除疫病。

免疫学从一开始就是伴随着抗传染病的研究而发展起来的。

这就是说免疫与微生物密切相关，使人们认为免疫仅指机体抗感染的防御功能，而且免疫对机体都是有利的。

二、免疫的现代概念

随着更多现象的观察，这种传统的概念逐渐动摇了。

如注射异种动物的血清引起的血清病，同种异体间组织移植发生的排斥现象，血型不符的输血引起的输血反应，有些物质引起的过敏反等。

这显然不是感染和抗感染造成的。

由于这些观察的积累及对其科学的分析，使人们对传统免疫学的认识发生了改变。

这些观念的改变包括：

1、免疫应答不一定由病原因子引起（如花粉），免疫功能不局限在抗感染方面；

2、免疫应答不一定对机体有利，也可以有害。

这就形成了现代免疫概念：

免疫（immunity）是机体识别和排除抗原异物，维持机体生理平衡和稳定的保护性反应，具有三方面的功能，对机体有利，但在一定条件下，也对机体不利，将引起机体损伤。

三、机体免疫的功能

机体免疫功能包括免疫防御、自身稳定和免疫监视。

（一）免疫防御（immunologicaldefence）病原微生物或其有害产物侵入机体后，机体通过免疫系统的免疫应答，产生免疫物质，消除侵入机体内的病原微生物或其有害产物的致病作用。

此功能正常时，保护机体免除传染病。

功能低下时，机体受反复感染，甚至死亡。

功能过高时成为变态反应，引起机体损伤。

（二）自身稳定（immunologicalhomeostasis）机体通过免疫系统的免疫反应，保证机体组织和细胞进行正常的代谢活动，不断清除自身衰老和损伤的组织细胞，使机体内部的细胞保持均一性，以防发生自身免疫病。

功能正常时，维持自身组织和生理功能的稳定和平衡。

功能失调时，易引起自身免疫病。

（三）免疫监视（immunologicalsurveillance）机体内细胞由于受理化因素或病毒等作用，或由于遗传误差，经常会产生非正常型的突变细胞，其机率可达十亿分之一。

机体内的免疫细胞主要是T细胞，能及时识别并通过免疫反应消灭自身出现的变异细胞。

这些变异细胞有恶性增生的特性，若这一功能失调可发生肿瘤。

机体的上述三大功能，必然与机体的神经—体液系统密切相关，受神经系统的兴奋与抑制调节，依靠脑下垂体—肾上腺皮质系统的作用，来维持机体内环境的相对稳定。

表1机体的免疫功能

功能

功能正常

功能异常

免疫防御

抵抗感染

反复感染或变态反应

自身稳定

清除衰老损伤的细胞

自身免疫病

免疫监视

清除突变的细胞

肿瘤发生

第二节兽医应用免疫学的基本内容

动物机体的免疫应答是免疫系统对抗原进行的复杂反应。

免疫学是研究机体免疫应答和体内外免疫反应原理和规律的科学。

免疫学的理论和实验技术应用到其它各个生物学科，形成了医学免疫学、兽医免疫学、免疫病理学、免疫药理学等许多分支学科。

兽医免疫学是研究畜、禽、小动物等动物机体的免疫系统与抗原免疫反应的科学。

本课程的基本内容包括免疫学基础理论和应用两部分。

基础理论部分包括机体的非特异性免疫，免疫系统，抗原，特异性免疫概述，细胞免疫，体液免疫，免疫应答的影响因素及调节和变态反应等内容。

学习兽医免疫学将为进行动物传染病的免疫学预防、诊断和治疗打下基础，因而它是兽医专业中一门重要的基础课程，也是兽医行业人士必须具备的基本知识。

第一章免疫系统

免疫系统（immunesystem）是动物机体内执行免疫功能的器官和细胞。

免疫系统由免疫器官和免疫细胞组成。

第一节免疫器官

免疫器官包括中枢免疫器官和外周免疫器官。

一、中枢免疫器官是源生免疫细胞的器官。

包括骨髓，胸腺和禽类的法氏囊。

它们的功能和特点是：

I、发生、发育较早；

II、是造血干细胞增殖发育分化为T、B淋巴细胞的场所，淋巴细胞在此增殖不需要抗原的刺激；

III、它们向外周免疫器官输送T、B细胞，决定着外周免疫器官的发育。

1、骨髓（bonemarrow）骨髓主要是四肢长骨骨髓，是造血器官，是红细胞，粒细胞，单核吞噬细胞和淋巴干细胞的发源地。

哺乳动物的B细胞就是骨髓中淋巴干细胞分化成熟而成，并在骨髓中与抗原反应产生特异性抗体，所以骨髓也是抗体产生的主要器官。

若骨髓功能受损，将引起严重的免疫缺陷。

2、胸腺（thymus）哺乳动物的胸腺位于胸腔前部纵膈内，狗、马、猪及牛等的胸腺向颈部伸展至甲状腺。

胸腺随年龄的增大而增长，到性成熟期为最大，以后逐渐退化、萎缩。

应激状态，严重营养不良，长期患病等均会导致胸腺迅速萎缩。

骨髓的淋巴干细胞经血液到达胸腺内，在胸腺素（thymosin）和胸腺生成素（thymopietin）等诱导下分化增殖，大部分经2~3天死亡，少部分成熟为胸腺诱导细胞（thymusderived），简称为T细胞。

T细胞随血液迁移到外周免疫器官的胸腺依赖区定居，参与细胞免疫应答，也辅助和调节体液免疫应答。

动物幼龄期，胸腺对细胞成熟至关重要，此时切除胸腺可造成严重的T细胞免疫缺陷病。

成年动物切除胸腺的后果没那么严重，切除几个月后细胞免疫功能才逐渐减弱。

某些病毒感染也可损害胸腺功能，引起相似的免疫缺陷病。

3、法氏囊（bursaofFabricius）位于幼禽泄殖腔背侧，性成熟前生长到最大，以后逐渐退化、萎缩、消失。

法氏囊是禽类特有的淋巴器官。

骨髓的淋巴干细胞到达法氏囊被诱导分化成熟为囊诱导（bursaderived）细胞，简称为B细胞。

B细胞经淋巴和血液循环移到外周免疫器官，参加体液免疫应答。

雏鸡切除法氏囊，B细胞成熟受影响，接种抗原不能产生抗体。

性成熟前的幼鸡，感染传染性法氏囊炎病毒，法氏囊将受破坏、萎缩，将严重影响体液免疫应答。

二、外周免疫器官外周免疫器官是巨噬细胞，T细胞和B细胞分布的场所，也是对抗原进行免疫应答的部位。

外周免疫器官包括淋巴结、脾脏和粘膜相关淋巴样组织。

1．淋巴结（lymphnode）淋巴结分布全身各部位淋巴管的径路上，定居着大量的巨噬细胞，T细胞和B细胞，其中T细胞占75%，B细胞占25%，起过滤捕捉淋巴液中的抗原，并进行免疫应答的作用。

淋巴结分皮质和髓质及两个区域间的副皮质区。

皮质中主要聚居B细胞，排列成小结称为初级滤泡。

B细胞受抗原刺激后不断分裂增殖，形成生发中心，称二级滤泡。

皮质区也有一些T细胞分散于各个生发中心之间。

副皮质区中主要定居的是T细胞，排列成界限不清的小结，称为三级滤泡。

初生时期切除了胸腺的动物，副皮质区缺失T细胞，所以称副皮质区为胸腺依赖区。

髓质区由B细胞、巨噬细胞、网状细胞和浆细胞排列成髓索。

进入淋巴结的抗原，被髓质内的巨噬细胞捕捉、吞噬、加工，传给副皮质区的T细胞，T细胞转化为大形的母细胞，母细胞增殖成更多的小淋巴细胞进行细胞免疫应答。

巨噬细胞将抗原传给皮质区的一级滤泡内的B细胞，引起增殖，形成生发中心，并引起抗体产生的体液免疫应答。

2．脾脏（Spleen）脾脏是造血、储血、滤血和淋巴细胞分布及进行免疫应答，产生抗体的器官。

脾脏由红髓和白髓两部分组成，红髓中分布网状细胞。

巨噬细胞，称为脾的胸腺依赖区。

脾小结内有散在的B细胞，受抗原刺激后也形成生发中心。

白髓与红髓之间分布较多的巨噬细胞，淋巴细胞和丰富的血管。

在脾脏中B细胞占65%，血流中的大部分抗原在脾脏中被巨噬细胞吞噬，加工并传递给B细胞，刺激B细胞分化增殖形成生发中心，并产生抗体。

3．粘膜相关淋巴样组织（MALT）包括肠相关淋巴样组织（GALT）、气管相关淋巴样组织（BALT）、Peyers淋巴集结（PP）、肠系膜淋巴结（MLT）、阑尾、腮腺、泪腺和乳腺等的淋巴组织，共同组成一个粘膜免疫应答网络，又称为粘膜免疫系统。

据研究，这一系统的淋巴细胞比脾脏和淋巴结还要多，疫苗抗原到达粘膜淋巴组织，引起免疫应答，大量产生IgA抗体，分泌在粘膜表面，形成第一道特异性免疫保护防线，尤其对经呼吸道感染的病原微生物，粘膜免疫作用至关重要。

第二节免疫细胞

是指一切参与免疫应答或与免疫有关的细胞统称为免疫细胞（immunocyte）。

它包括单核—吞噬细胞系统，淋巴细胞、粒细胞和肥大细胞等。

其中能接受抗原刺激而活化、增殖、分化发生特异性免疫应答的淋巴细胞称为抗原特异性淋巴细胞（antigenspecificlymphocyte），或称免疫活性细胞（immunocompetentcell,ICC），即T淋巴细胞和B淋巴细胞（简称T、B细胞）。

一、单核—吞噬细胞系统

单核—吞噬细胞系统（Mononuclearphagocytesystem）由骨髓中的干细胞发育而成，进入血液循环和各个组织中。

在血液中的细胞称为单核细胞（monocyte），各组织中定居的细胞称为巨噬细胞（macrophage,Mφ），不同组织中的巨噬细胞具有不同名称。

单核吞噬细胞具有多种膜受体，多种生物学功能。

（一）单核—吞噬细胞的膜抗原和膜受体

1．膜Ia抗原有的Mφ细胞膜上与B细胞T细胞一样，具有两条由免疫应答基因（immuneresponsegene,Ir）编码表达的多肽链，称为Ia抗原（Immune-associatedantigen）。

这类Ia+Mφ具有递呈抗原的功能，但吞噬功能较弱；

另一种Ia-Mφ不能递呈抗原，而吞噬功能较强。

2．膜受体单核吞噬细胞上具有IgG、IgA、IgM、IgE各类免疫球蛋白的Fc受体，补体C3b受体和免疫干扰素（IFN-γ）受体。

通过这些受体，Mφ可与各类Ig、补体C3b和IFN-γ结合，在体外进行EA玫瑰花环试验，EAC玫瑰花环试验等。

（二）单核吞噬细胞的功能

1．分泌功能单核吞噬细胞具有强大的分泌功能，它们分泌的产物现已发现近百种。

单核吞噬细胞通过这些众多的分泌产物，在机体的血液生成、凝固、炎症过程、非特异性防御、特异性免疫应答、杀伤肿瘤细胞、修复和再生等过程中，均发挥重要的调节控制作用。

2．吞噬消化功能单核细胞和Ia-Mφ具有强大吞噬消化异物、微生物及机体自身衰老细胞的功能。

3．递呈抗原功能Ia+的Mφ具备递呈抗原功能，其递呈过程是，Mφ通过免疫球蛋白的Fc受体和C3b受体摄取抗原，吞入胞内形成吞噬小体（endosome），吞噬小体内的抗原大部分被溶酶体的酶类消化、降解，存下的抗原决定簇，一方面与胞内的Ia抗原偶联成Ag-Ia，此时抗原的免疫原性比原来的提高1000倍；

另一方面激活胞内的免疫基因，转录出mRNA，与少量抗原决定簇偶联成免疫原性也很强的免疫核糖核酸（immune，RNA，iRNA），称为超级抗原（superantigen）。

Ag-Ia转移到Mφ细胞膜上，与辅助性T细胞（TH）膜上的Ia抗原识别后将Ag-Ia复合物提交给TH细胞为第一信号，同时由Mφ分泌的白细胞介素-I（IL-1）作用于TH细胞为第二信号，使TH激活，激活的TH再激活其它T细胞、B细胞，使之分化、增殖，产生细胞免疫与体液免疫。

Mφ不但有递呈抗原，激发免疫的作用，而且由于其被激活程度不同，分泌活性物质不同，而具有增强或抑制机体免疫的调节作用。

4．杀肿瘤与助瘤作用Mφ分泌的TNF、水解蛋白酶、精氨酸酶及过氧化物等，有抑制或杀灭肿瘤细胞的功能。

但有些Mφ受肿瘤细胞趋化因子（tumorderivedchemotacticfactor.TDCF）的招引，进入肿瘤组织内，反而产生肿瘤血管因子（tumorangiogenesisfactor,TAF）等，有助瘤生长或转移的作用。

二、T细胞

T细胞是在胸腺内分化发育成熟的。

进入胸腺的前T细胞（T系淋巴干细胞）在胸腺激素和由胸腺保育细胞合成的神经肽、催产素（ocytocin）、精氨酸加压素（argininevasopressin,AVP）、白细胞介素—2（interleukin2,IL-2）等多种激素的作用下进一步发育，其实对自身成分起应答反应的“禁忌细胞株”（forbiddenclone）被抑制或消除，仅不到5%的T细胞发育成熟。

这些T细胞称为胸腺依赖性淋巴细胞（thymusdependentlymphocyte）。

在T细胞发育的不同阶段，其细胞表达不同种类的分子，成熟T细胞在静止期和活化期其细胞表面表达的分子种类及数目也都不同，它们涉及T细胞对抗原的识别、细胞的活化、信息的传递、细胞因子的接受和继发的增殖和分化过程，正是由于这些差异，T细胞在功能上才有所不同。

1．T细胞的来源及分布在胚胎期来源于卵黄囊和肝。

出生后来源于骨髓多能干细胞，进入胸腺后在胸腺素等诱导下，经过10~30天分化、增殖，成熟为T细胞。

T细胞经血流，有的分布于己于人淋巴结的胸腺依赖区，在淋巴结中，T细胞占淋巴细胞总数的75%，有的分布于脾脏白髓中央小动脉周围，占脾脏中淋巴细胞总数35%。

T细胞可反复经全身血液→外周免疫器官→淋巴管→胸导管→血液，称为淋巴细胞的再循环。

由于再循环，T细胞在外周血液中约占淋巴细胞总数的60%~70%，在胸导管中则高达95%。

再循环使更好发挥和扩大T细胞的细胞免疫效应和免疫调节作用。

2．T细胞的表面标志T细胞、B细胞用染色方法，在光学显微镜中看起来没有差异，但它们的细胞膜上球蛋白的特性有明显的差异，表现不同的表面受体和表面抗原，具有不同的作用，统称为表面标志（surfacemarker）。

（1）T细胞的表面受体

A、抗原受体（Tcellreceptor）T细胞的表面抗原受体由两条肽链组成，每条肽链有可变区和恒定区，不同的T细胞，其抗原受体裁的可变区不同，从而决定T细胞识别抗原和免疫应答的特异性。

B、E受体（erythrocytereceptor）犬、马、猪、牛、羊等动物的T细胞表面有异种动物红细胞（erythrocyte）受体。

T细胞通过E受体可与异种动物红细胞形成E玫瑰花环，B细胞没有E受体，因而应用E花环试验（E.rosettetest）可以区分T细胞和B细胞，检测动物血液中T细胞的数量。

C、致有丝分裂原受体（mitogenreceptor）有些物质能刺激细胞发生有丝分裂，称为有丝分裂原。

例如植物血凝素（PHAphytohemagglutinin）、刀豆素A（concanavalinA.ConA）等。

T细胞具有PHA和CcnA的受体，B细胞没有。

PHA或ConA能与T细胞的相应受体结合并刺激T细胞转化为淋巴母细胞，因此，应用淋巴细胞转化试验也可以区分T细胞和B细胞，并了解机体的细胞免疫功能状态。

D、此外，T细胞表面尚有麻疹病毒受体，少量IgM、IgG的Fc受体，多种细胞因子（IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-6等）受体。

（2）T细胞的表面抗原

T细胞的表面抗原随T细胞分化程度而异，故称为T细胞的分化抗原。

1982年以前，分别命名为OKT1、OKT2、……。

1982年第一届人类白细胞分化抗原国际会议建议用分化群（clusterofdifferentiation.CD），即CD1、CD2、……命名。

3．T细胞的亚群及其功能按T细胞的表型（phenotype）即表面抗原（CD）及功能，可分为细胞毒性T细胞（cytotoxicT，TC）、抑制性T细胞（suppresorT，TS）、辅助性T细胞（helperT，TH）和迟发型超敏反应T细胞（delayedtypehypersensitivityT，TD）四个亚群。

它们的表型及功能见表4。

表4T细胞亚群

T细胞亚群

表型

TC细胞

CD3+CD4-CD8+

杀伤靶细胞，分泌IFN-γ

TS细胞

抑制靶细胞功能，分泌TSF

TH细胞

CD3+CD4+CD8-

分泌淋巴因子细胞，辅助T、B细胞和Mф的作用

TD细胞

分泌MIF，IFN-γ

三、B细胞

B细胞是在鸟类的法氏囊、哺乳动物和人类的骨髓内分化发育成熟的。

来自卵黄囊血岛经胚肝或骨髓转移到法氏囊的B系干细胞，开始在皮质部位发育成前B细胞，继而进入髓质，在髓质上皮细胞产生的囊生长素（bursopoitin）等激素的培育和诱导下发育成“不成熟B细胞”（immature），最后在髓质内发育为成熟的B细胞。

B细胞的寿命较短，几天至几周，有的定居于淋巴结皮质区、淋巴小结和生发中心，在淋巴结的B细胞较少，约占25%；

有的分布于脾脏髓索，约占脾内淋巴细胞的60%。

参加再循环的B细胞很少，在正常机体血液中，B细胞仅占淋巴细胞的20%~30%。

1.B细胞的表面受体

A．抗原受体B细胞的抗原受体是B细胞分化过程中表达在膜表面的免疫球蛋白（Surfacemembraneimmunoglobulin,SmIg），每个B细胞约有105个SmIg，大部分是IgM和IgD，以它们的Fc段嵌插在细胞膜内，Fab段向外游离，由于Fab段的多样性，故可识别并结合相应抗原。

B细胞发育早期只带SmIgM，与抗原结合后继续发育受阻，易产生免疫耐受性。

发育至同时带有SmIgM和SmIgD的B细胞，与抗原结合后被活化分泌IgM抗体。

表面只有SmIgD的B细胞，与抗原结合后分化的浆细胞产生各类抗体。

B．Fc受体B细胞膜上有一种糖蛋白，能与免疫球蛋白的Fc段结合，称为Fc受体。

当红细胞与相应抗体结合后，抗体的Fc段可与B细胞膜上的Fc受体结合，形成EA-玫瑰花环（erythroeyteantibodynosette），该试验称为EA-玫瑰花环试验，可用于检测机体的B细胞。

C．C3b受体B淋巴细胞表面与单核-吞噬细胞一样，具有补体C3b片段的受体，也可以应用EAC-玫瑰花环试验，检测机体的B细胞。

此外，B细胞膜上也有致有丝分裂原-美洲商陆、脂多糖（LPS）、金黄色葡萄球菌CowanI的受体，多种细胞因子受体和EB病毒受体，必要时也可通过这些受体鉴别T细胞和B细胞。

2．B细胞的亚群及功能

目前主要按B细胞产生抗体时是否需要TH细胞的辅助分为B1、B2两个亚群。

亚群不需要TH辅助，可直接依赖T细胞抗原（TLAg）的刺激，产生免疫应答。

亚群接受依赖T细胞抗原（TDAg）的刺激，必须TH的辅助才产生抗体。

四、K细胞（Killercell）

K细胞直接从骨髓干细胞分化而成熟。

K细胞上具有IgG的Fc受体，能发挥抗体依赖性细胞介导的细胞毒（antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity.ADCC）作用，杀伤寄生虫、癌细胞等带抗原的靶细胞。

其过程为靶细胞在体内与特异的IgG抗体结合后，IgG的Fc段被活化，与K细胞膜上的Fc受体结合，K细胞被激活，发挥细胞毒作用，杀伤靶细胞。

K细胞在动物体内不多，仅占淋巴细胞总数的10%左右，但在少量特异抗体介导下具有强大的杀伤力，这是因为K细胞的Fc受体活性很高，在EA玫瑰花环试验中，如将抗体稀释1：

8000后，与绵羊红细胞结合的复合物，仅与K细胞，而不与B细胞形成EA-玫瑰花环。

故有人称K细胞为高活力EA-玫瑰花环形成细胞（HighavidityEArosetteformingcell）。

五、NK细胞（Naturalkillercell）

目前认为NK细胞也直接从骨髓干细胞分化而来，约占外周血中淋巴细胞总数7%，胞浆中有嗜天青颗粒，故称为大颗粒淋巴细胞（Largegranularlymphocyte.LGL）。

NK细胞无需抗体和补体的协助可自发识别并溶解某些肿瘤细胞及病毒感染细胞。

所以NK细胞在免疫监视和抗病毒感染中起重要作用。

据报道干扰素（IFN）和白介素2（IL-2）可增强NK细胞的杀伤作用。

此外NK细胞可能还参与免疫调节，在维持和稳定特异性免疫中起重要作用。

六、其它细胞

粒细胞和肥大细胞它们不直接参与免疫应答，但在特异性免疫的效应阶段，可发挥一定的作用；

例如中型粒细胞膜上也有IgG的Fc受体，也能发挥ADCC作用；

粒细胞也具有补体受体，参与免疫调理作用；

嗜酸性粒细胞在寄生虫免疫、杀灭寄生虫方面起作用；

嗜碱性粒细胞和肥大细胞在I型变态反应中发挥作用。

七、免疫细胞的凋亡

细胞的凋亡（apoptosis）又称细胞程序性死亡（programmedcell

death.PCD），是