《微生物學與免疫學》知識點總結(一）

《微生物學與免疫學》知識點總結(一）

《微生物學與免疫學》學習要求

●考試題型/分值：①填空（10分）；②單選（20分）；③判斷（10分）；④名詞解釋（10分）；⑤簡答（32分）；⑥論述（18分）。

1、了解免疫學的發展簡史，掌握重要科學家的貢獻

2、免疫系統的組成及其基本功能

    →免疫系統的組成：

  ◆免疫器官：中樞免疫器官（骨髓和胸腺）和外周免疫器官（脾臟、淋巴結和黏膜免疫系統）。

  ◆免疫細胞：淋巴細胞（T淋巴細胞、B淋巴細胞、自然殺傷細胞）、抗原提呈細胞（樹突狀細胞、單核/巨噬細胞）和粒細胞（中性、嗜酸和嗜鹼）。

  ◆免疫分子：多種效應分子（免疫球蛋白和細胞因子）和表達於免疫細胞表面的各類膜分子（特異性抗原受體、CD分子、黏附分子、主要組織相容性分子和其它類型受體）。

→免疫系統的功能：

  ◆免疫防禦：即抗感染免疫，指機體針對外來抗原的免疫清除作用，保護機體免受病原微生物的侵襲。在異常情況下，若應答過強，發生超敏反應；應答過低，可發生免疫缺陷。

  ◆免疫自穩：指機體可及時清除體內衰老或損傷的體細胞，對自身成分處於耐受狀態，以維持體內環境的相對穩定。若發生異常，可導致自身免疫疾病的發生。

  ◆免疫監視：指機體免疫系統可識別和清除畸變以及突變細胞的功能。若發生異常，可導致腫瘤發生和持續感染。

3、免疫應答的類型

◆固有免疫：亦稱天然免疫或非特異性免疫，是種群長期進化過程中逐漸形成，是機體抵禦病原體侵襲的第一道防線。

◆適應性免疫：亦稱為特異性免疫或獲得性免疫，為個體接觸特定抗原而產生，僅針對該特定抗原而發生反應。

4、抗原的基本概念和特性

◆抗原（Ag）：是指能與淋巴細胞抗原受體（BCR/TCR）特異性結合，刺激機體免疫系統產生特異性免疫應答，並能與相應免疫應答產物（指抗體或致敏淋巴細胞）在體內、外發生特異性反應的物質。

◆抗原的基本特性：◇免疫原性：指抗原能刺激機體產生特異性抗體或致敏淋巴細胞的特性；◇免疫反應性或抗原性：指抗原能與相應免疫應答產物（抗體或致敏淋巴細胞）發生特異性結合的特性。

5、抗原表位概念和類型

◆抗原表位（又稱抗原決定基）：抗原分子中決定抗原特異性的基本結構或化學基團，它是TCR、BCR及抗體特異結合的基本單位。

◆類型：

2   構象表位：指序列上不相連的多肽或多糖，形成特定空間構象的決定基，一般位於抗原分子表面；

2   線性表位：指一段序列相連續的氨基酸片段，多位於抗原分子的內部。

6、了解影響免疫應答的因素，掌握抗原理化性質和免疫方法對免疫應答的影響

◆抗原的理化性質：

2   分子量大小：抗原的分子量一般≥10kD，且分子量越大，免疫原性越強。

2   化學性質：分子結構越複雜，免疫原性越強；芳香族氨基酸越多，免疫原性越強；

2   分子構象和易接近性

2   物理性狀：聚合狀態的蛋白質比單體免疫原性強，顆粒性抗原強於可溶性抗原。

◆免疫方法：

2   免疫抗原的劑量：太高或太低引起免疫耐受；

2   免疫途徑：皮內免疫最佳，皮下免疫次之，口服易誘導免疫耐受；

2   免疫佐劑的使用。

7、抗原的類型

◆根據抗原誘生抗體對T細胞的依賴性：

2   胸腺依賴性抗原（TD-Ag):亦稱T細胞依賴性抗原，其刺激B細胞產生抗體有賴於T細胞輔助。如病原微生物、血細胞、血清蛋白等。

2   胸腺非依賴性抗原（TI-Ag）：亦稱T細胞非依賴性抗原，其刺激機體產生抗體無須T細胞輔助。可分為兩類：TI-1抗原具有激活多克隆B細胞的作用，可刺激成熟或未成熟B細胞活化、增殖；TI-2抗原僅能刺激成熟B細胞活化。 

◆根據抗原與機體的親緣關係：

2   異種抗原：指來自不同種屬的抗原。如馬血清抗毒素，具有雙重效應.即能中和外毒素的毒性，反覆使用可致超敏反應。

2   同種異型抗原：指同一種屬不同個體所具有的特異性抗原，又稱同種抗原。

2   自身抗原：某些病理情況下，自身抗原可誘導機體產生自身免疫應答。

2   異嗜性抗原：又稱Forssman抗原，指一類存在於人、動物、植物或微生物之間的共同抗原。

◆根據抗原的產生方式

2   天然抗原

2   人工抗原的優點：可選擇性獲得有效抗原成分；可增加天然抗原所不具備的成分；有利於避免不良反應；更有利於大規模工業生產。

◆根據抗原的兩個基本特性：

可分為完全抗原（如TD抗原和TI抗原）和半抗原（與載體交聯可形成完全抗原，在體內可能誘導超敏反應）。

◆根據TD抗原是否由抗原提呈細胞所攝取

2   外源性抗原：來源於抗原提呈細胞之外的抗原；

2   內源性抗原：由抗原提呈細胞在胞內合成的抗原。

◆根據抗原誘導免疫應答的性質

可分為移植抗原、腫瘤抗原、微生物抗原、引起致敏反應的變應原或過敏原、誘導免疫耐受的耐受原。

◆根據抗原的理化性質

可分為顆粒性抗原、可溶性抗原、蛋白抗原、多糖抗原及多肽抗原等。

8、免疫球蛋白的基本結構和酶水解片斷

→免疫球蛋白分子的基本結構：「Y」字形四肽鏈結構，由兩條完全相同的重鏈和兩條完全相同的輕鏈以二硫鍵鏈接而成。

◆重鏈(H):分為5鏈，據此可免疫球蛋白分為IgM、IgD、IgG、IgA、IgE五個同種型；

◆輕鏈（L）:分為2鏈，據此可將Ig分為κ和λ兩型；

◆可變區（V）：Ig重鏈和輕鏈近氨基端（N端）約110個氨基酸序列的變化很大，故稱為可變區，分別占重鏈和輕鏈的1/4和1/2。

◆恆定區（C）：位於肽段羧基端（C端），其氨基酸序列相對恆定，故稱為恆定區，分別占重鏈和輕鏈的3/4和1/2。

◆高變區（或互補決定區）：重鏈和輕鏈V區（V_H、V_L）各含3個由氨基酸組成和排列順序高度可變的區域，分別為CDR1～3。V_H和V_L的3個CDR共同組成Ig的抗原結合部位，負責識別及結合抗原，從而發揮免疫學效應。

◆骨架區（FR）:CDR以外的V區，其氨基酸組成和排列順序相對不易變化，成為骨架區。
V_H和V_L各有4個骨架區。

◆鉸鏈區：IgD、IgG、IgA有，IgM、IgE無。

◆結構域：免疫球蛋白兩條重鏈和兩條輕鏈摺疊形成的數個環形結構。每個結構域一般具有其獨特的功能，故又稱功能區。

→水解片段：

◆木瓜蛋白酶作用於鉸鏈區二硫鍵所連接的兩條重鏈的近N端，將Ig裂解為兩個完全相同的抗原結合片段（Fab）和1個可結晶片段(Fc)。

2   Fab可與抗原結合但不發生凝集反應或沉澱反應；

2   Fc無抗原結合活性，是Ig與效應分子或細胞相互作用的部位。

◆胃蛋白酶作用於鉸鏈區二硫鍵所連接的兩條重鏈的近C端，將Ig水解為一個大片段F(ab』)₂和一些小片段pFc』。

2   F(ab』)₂可同時結合兩個抗原表位，故能形成凝集反應或沉澱反應。

9、免疫球蛋白的功能

→免疫球蛋白的主要生物學功能：

◆中和作用：阻止病原體入侵；

◆活化補體：溶解細胞或細菌，聯合調理作用；

◆被動免疫：通過胎盤；

◆結合Fc受體：ADCC,調理作用，接到I型超敏反應。

10、五類免疫球蛋白的特性

◆IgG：是血清和細胞外液中主要的抗體成分，其血清濃度從高到低依次為：IgG₁、IgG₂、IgG₃、IgG₄。IgG是再次體液免疫應答產生的主要抗體，親和力高，在體內分布廣泛，具有重要的免疫效應。IgG₁、IgG₃、IgG₄能通過胎盤屏障；IgG₁、IgG₂、IgG₄可以其Fc段與葡萄球菌蛋白A結合；IgG₁、IgG₃可高效激活補體；一些自身抗體和引起Ⅱ、Ⅲ型超敏反應的抗體也屬IgG。

◆IgM：是BCR的主要構成成分，分泌型為五聚體，不能通過血管壁，主要存在於血清中。天然血型抗體為IgM，血型不符的輸血可發生嚴重的溶血反應。IgM是個體發育最早合成的抗體，在胚胎髮育晚期的胎兒即可產生IgM；也是體液免疫應答中最早出現的抗體，可用於感染的早期診斷。

◆IgA：分為血清型和分泌型。血清型為單體，主要存在於血清中；分泌型為二聚體，主要存在於乳汁、唾液、淚液和呼吸道、消化道、生殖道黏膜表面，參與局部的黏膜免疫。新生兒易患呼吸道、消化道感染可能與分泌型IgA合成不足有關。嬰兒可從母乳中獲得sIgA,是一種重要的自然被動免疫。

◆IgD：分為血清型和膜結合型，其中mIgD是BCR的重要組成部分，為細胞分化成熟的標誌。

◆IgE：是正常人血清中含量最少的免疫球蛋白，具有很強的親細胞性，故可以引起Ⅰ型超敏反應。此外，IgE可能與抗體抗寄生蟲免疫有關。

11、製備單克隆抗體的基本原理

◆單克隆抗體概念：單一抗原表位特異性B細胞克隆經融合、篩選和克隆化而獲得單克隆雜交瘤細胞，其所產生的同源抗體。具有純度高、特異性強、效價高、少或無血清交叉反應、製備成本低等優點。

◆（第二代抗體）原理：利用骨髓瘤細胞無限增殖和免疫B細胞合成、分泌特異性抗體的功能，通過細胞融合獲得雜交瘤，雜交瘤細胞具有無限增殖和分泌抗體的特性。

12、免疫球蛋白多樣性產生的機制

→免疫球蛋白多樣性產生的機制：

◆組合多樣性；◆連接多樣性；◆體細胞高頻突變。

13、補體激活的三條途徑

→補體系統激活的三條途徑：

◆經典激活途徑；◆MBL激活途徑；◆旁路激活途徑。

14、補體活化的調節

→補體活化的調節：

◆自身的衰變調節；◆體液調節因子；◆膜結合型調節分子。

15、補體的生物學功能

→補體的生物學功能：

◆溶解細菌；◆調理作用；◆清除免疫複合物；◆引起炎症反應。

16、細胞因子的作用方式和作用特點

◆細胞因子的作用方式：自分泌、旁分泌或內分泌。

◆作用特點：高效性；多樣性；局部性；短暫性；複雜性（重疊性、雙向性、網路性）。

17、細胞因子的分類：六大類

◆白細胞介素(IL)；

◆干擾素（IFN)：主要作用是抗病毒感染、抗腫瘤和免疫調節；

◆腫瘤壞死因子（TNF)；

◆集落刺激因子(CSF)；

◆轉化生長因子(GF)；

◆趨化性因子：是一類促進炎症的細胞因子。

18、細胞因子受體：五大家族

◆免疫球蛋白基因超家族；

◆Ⅰ型細胞因子受體家族（造血因子受體家族）；

◆Ⅱ型細胞因子受體家族（干擾素受體家族）；

◆Ⅲ型細胞因子受體家族（腫瘤壞死因子受體家族）；

◆趨化因子受體家族。

19、MHC結構：Ⅰ、Ⅱ類基因區和多基因特性（MHC是指主要組織相容性複合體）

→Ⅰ類基因區：

◆經典Ⅰ類基因(Ia基因)：A、B、C座位，具有多態性，編碼HLAⅠ類分子的重鏈(α鏈)；

◆非經典Ⅰ類基因(Ib基因)：E、F、G基因，非多態性，編碼與HLAⅠ類分子結構同源的多肽。

→Ⅱ類基因區：

◆經典Ⅱ類基因：DP、DQ、DR基因，編碼HLAⅡ類分子的α鏈和β鏈。某些HLAⅡ類基因可有2個或2個以上的β鏈功能基因，但一般只有一個α鏈功能基因；

◆非經典Ⅱ類基因：DM、DN、DO等基因，編碼的分子參與HLAⅡ類分子與外源性抗原的結合。

多基因特性：HLA複合體：位於人第6號染色體的短臂，分布範圍大約3600~4000 kb，HLA複合體結構十分複雜，表現為多基因性和多態性。

20、MHC遺傳特徵以及多態性的產生和意義

◆MHC的遺傳特徵：一、多態性；二、單元型遺傳；三、連鎖不平衡

◆多態性：一個基因座位上存在多個等位基因。

◆意義：多態性是一個群體概念，指群體中不同個體在等位基因擁有狀態上存在差別。HLA是人體多態性最豐富的系統。

21、MHCⅠ、Ⅱ類分子的結構特點

→MHCⅠ類分子的分布、結構和功能分布：

◆有核細胞(含血小板和網織紅細胞)；

◆表面結構：二條多肽鏈。

◆α鏈（重鏈）：MHCⅠ類基因編碼，具有高度多態性。

◆胞外區α1、α2功能區，抗原結合部位；

◆α3功能區，CD8分子結合部位；

◆β2-微球蛋白（β2m）：分子量12kDa，由15號染色體基因編碼。

→MHCⅡ類分子的分布、結構和功能分布：

◆分布：APC細胞和激活的T細胞。

◆結構及功能：

2   兩條異質多肽鏈，α鏈（α1和α2功能區）和β鏈（β1和β2功能區）。

2   α1和β1：抗原肽結合部位；

2   β2：CD4分子結合部位。

22、MHCⅠ、Ⅱ類分子與抗原肽作用的專一性和包容性

23、HLA分型在臨床中的應用 (HLA是指人類白細胞抗原)

◆與疾病相關的HLA：與HLA相關的疾病已達500種，大多為自身免疫病某些基因的存在反映了個體易感或抵抗某些疾病的傾向，而這些基因不一定是直接引起疾病的遺傳因素；

◆HLA與腫瘤的關係：INF-γ可以促進腫瘤細胞HLAⅠ類分子表達，從而增強CD8+CTL細胞的特異性殺傷；

◆HLA與器官移植：HLA配型成為尋找合適供者的依據；

◆HLA檢測在法醫學上的應用：由於HLA複合體的高度多態性，個體的HLA複合體可視為伴隨個體終生的特異性遺傳標記。在基因和所編碼產物二個水平同時檢測HLA基因型，可進行親子關係及死亡者身份等方面的法醫學鑒定。

24、CD分子及其在臨床應用

◆CD：分化群分子，也稱白細胞分化抗原，指血細胞在發育、分化不同階段或活化過程中所表達的膜表面分子。

◆CD分子的作用：◇用作鑒別細胞種類或分化階段的標誌：T細胞標誌：CD3+；B細胞標誌：CD19+、CD21+；NK細胞標誌：CD16+、CD56+；◇參與細胞間黏附和跨膜信號傳遞，如CD3、CD4、CD28等。

25、黏附分子的種類及其作用

→黏附分子的種類：

◆整合素家族；◆選擇素家族；◆免疫球蛋白超家族；◆鈣粘蛋白家族。

→黏附分子的作用：

◆免疫細胞識別中的輔助受體和協同刺激信號；

◆炎症過程中白細胞與血管內皮細胞黏附；

◆淋巴細胞歸巢。

26、專職APC及其攝取抗原的方式 (APC是指抗原遞呈細胞)

→專職APC：

◆單核-巨噬細胞：細胞表面伸出許多樹突樣或偽足樣突起攝取抗原；

◆樹突狀細胞：吞噬攝取抗原；

◆Ｂ細胞：可通過BCR攝入抗原，也可通過胞飲非特異性地攝取抗原。

27、抗原提呈的過程及機制

◆外源性抗原的加工提呈過程：指抗原在囊泡系統內被酶降解成小肽片段，與MHCⅡ類分子結合，運送到細胞表面，供CD4+T細胞識別的過程。

◆內源性抗原的加工提呈過程：指胞漿內的抗原，經酶降解成小的肽片段，與MHCⅠ類分子結合成複合物，然後轉送到細胞膜表面，供CD8+T細胞識別的過程。