课件 002 兽医微生物学教学课件 1
兽医微生物学兽医微生物学
(多媒体教学课件 )
天津农学院动科系动物预防医学教研室制作
2003/02/28
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绪言 共六部分，介绍微生物与微生物学的概念，微生物学发展简史，微生物学理论与 技术 成就及应用,兽医微生物学 的地位、任务与贡献。
细菌总论 共七章，介绍细菌的形态、构造、生理，消毒与灭菌，细菌生态、致病机理、遗传变异，细菌分类与命名等。
免疫基础 共七章，介绍抗原抗体，免疫系统，抗感染免疫，变态反应，
免疫调节，免疫技术及应用等。
细菌各论 共十二章，介绍各属重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、
微生物学诊断和免疫防治等。
真菌 共二章，介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性，真菌病的诊断与防治等。
病毒 共十四章，介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养，病毒的致病性。各科属重要病毒形态、生化及致病特性，微生物学诊断和防治等。
实验 共十多个，显微镜油镜的使用，细菌形态及构造观察，细菌抹片制备及染色，培养基的制备，细菌的分离培养、生长表现观察、生化试验、
药敏试验，沉淀反应和凝集反应，重要病原菌的认识，真菌与病毒培养测定等。
内容简介课件 002 兽医微生物学教学课件 4
第八章 抗原与抗体第九章 免疫系统与免疫应答第十章 抗感染免疫第 11章 变态反应第 12章 免疫调节第 13章 免疫血清学技术第 14章 免疫学应用课件 002 兽医微生物学教学课件 5
第八章 抗原与抗体第九章 免疫系统与免疫应答第十章 抗感染免疫第十一章 变态反应第十二章 免疫调节与免疫遗传第十三章 免疫血清学技术第十四章 免疫学的应用课件 002 兽医微生物学教学课件 6
第八章 抗原与抗体第一节 免疫的基本概念第二节 抗原第三节 抗体第四节 抗体产生的克隆选择学说课件 002 兽医微生物学教学课件 7
第八章 抗原与抗体 (01)
第一节 免疫的基本概念免疫 是指机体识别自身和非自身物质，并排除非自身大分子物质的一种复杂的生理学反应。
免疫学 是研究抗原、机体免疫系统和免疫应答规律的一门学科。
一、免疫的基本特性
1,识别自身与非自身 正常动物机体能识别自身与非自身的大分子物质,识别的物质基础是存在于免疫细胞 (T淋巴细胞,B淋巴细胞 )膜表面的 抗原受体,
识别功能很精细 。
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2,特异性 机体的免疫应答和免疫力具有高度的特异性（针对性）。
3,免疫记忆 机体受抗原刺激产生抗体和致敏淋巴细胞外,也形成了免疫记忆细胞,对再次接触的相同抗原物质可产生更快的免疫应答 。
二、免疫的基本功能
1,抵抗感染 指动物机体抵御病原微生物的感染和侵袭的能力，又称免疫防御。
2.自身稳定 又称免疫稳定。机体免疫系统识别和清除自身衰老死亡的细胞，以维持机体的生理平衡。
3,免疫监视 机体免疫系统识别和清除自身的变异细胞。
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第二节 抗 原一,抗原的概念
1,抗原与抗原性 凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之发生反应的物质称为 抗原 (Ag)。
抗原物质具有抗原性包括 免疫原性 与 反应原性 。 免疫原性 （ 抗原作用 ） 指能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞的特性 。 反应原性 （ 抗原反应 ） 指抗原与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性 。
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2,完全抗原与半抗原 抗原又分为完全抗原与不完全抗原 。 既具有免疫原性又有反应原性的物质称为完全抗原 。 只具有反应原性而缺乏免疫原性的物质称为 半抗原 。 如荚膜多糖,类脂,脂多糖 。
二、构成抗原的条件（影响抗原免疫原性的因素）
1,异源性 又称异物性。只有非自身物质进入机体才能具有免疫原性。微生物、异种组织、细胞及蛋白质均是良好的抗原。通常动物亲缘关系相距越远，
种系差异越大，免疫原性越好。
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2,大分子 免疫原性良好的物质分子量一般都在
10000以上 。 分子量小于 5000其免疫原性较弱 。 分子量在 l 000以下的物质为半抗原 。
3,分子结构 相同大小的分子如果化学组成,分子结构和空间构象不同,其免疫原性也有一定的差异 。 一般结构复杂免疫原性强 。
4,物理性 颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗原强 。 可溶性抗原分子聚合后或吸附在颗粒表面可增强其免疫原性 。
5,完整性 所以抗原物质通常要通过非消化道途径以完整分子状态进入体内,才能保持抗原性 。
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三,抗原决定簇
1,概念 抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团称为 抗原决定簇 。 由于抗原决定簇通常位于抗原分子表面,因而又称为 抗原表位 。
抗原决定簇决定抗原的特异性 。
2,决定簇的大小与数量 蛋白质抗原 的每个决定簇由 5-7个氨基酸残基组成； 多糖抗原 由 5~6个单糖残基组成； 核酸抗原 的决定簇由 5-8个核苷酸残基组成 。
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抗原价 抗原分子抗原决定簇的数目称为抗原的抗原价 。 含有多个抗原决定簇的抗原为 多价抗原 ；
只有一个抗原决定簇的抗原称为 单价抗原,如简单半抗原 。
抗原价特异性 根据决定簇特异性的不同,又有 单特异性决定簇 和 多特异性决定簇 之分 。 前者只有一种特异决定簇,后者则含有两种以上不同特异性的决定簇 。
功能价 抗原分子表面、能与免疫活性细胞接近，对激发机体的免疫应答起着决定意义的决定簇称为抗原的 功能价 。 隐蔽于抗原分子内部的决定簇谓之 非功能价,后者只有在用酶轻度消化后才能暴露。
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天然抗原一般都是多价和多特异性决定簇抗原 。
四,抗原的交叉性不同抗原物质之间存在相同的抗原决定簇,这种现象称为抗原的 交叉性 。 这些共有的抗原组成或决定簇称为 共同抗原 或 交叉抗原 。 如果两种微生物有共同抗原,它们与相应抗体相互之间可以发生 交叉反应 。
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五,抗原的分类
（ 一 ） 抗原分类按性质分 完全抗原,半抗原 等 。
按来源分异种抗原 与免疫动物不同种属的抗原,如微生物抗原,异种动物红细胞,异种动物蛋白 。
同种抗原 与免疫动物同种属不同个体的抗原,能刺激同种而基因型不同的个体产生免疫应答,如血型抗原,同种移植物抗原 。
自身抗原 动物的自身组织细胞,蛋白质在特定条件下形成的抗原,对自身免疫系统具有抗原性 。
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异嗜性抗原 指与种属特异性无关,存在于人,动物,植物及微生物之间性质相同的抗原 (交叉抗原 )。
（ 二 ） 微生物抗原
1,按保护性分 保护性抗原；非保护性抗原 。
2,按微生物分细菌抗原 细菌的抗原结构比较复杂,每个菌的每种结构都由若干抗原组成,因此 细菌是多种抗原成分的复合体 。 有 菌体抗原,荚膜抗原,鞭毛抗原 和菌毛抗原 等 。
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菌体抗原 又称 O抗原,是革兰氏阴性菌细胞壁抗原，其化学本质为脂多糖的多糖侧链。
鞭毛抗原 又称 H抗原 。鞭毛抗原主要决定于鞭毛丝。
荚膜抗原 又称 K抗原 。荚膜是细菌主要的表面抗原，成分为多糖或多肽。
菌毛抗原 菌毛由菌毛素组成,有很强的抗原性 。
毒素抗原 外毒素的成分为糖蛋白或蛋白质,具有很强的抗原性,能刺激机体产生抗体 (即抗毒素 )。
2.病毒抗原 各种病毒都有相应的抗原结构。如 囊膜抗原,衣壳抗原,可溶性抗原 和 核蛋白抗原 。
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囊膜抗原（ V抗原） 有囊膜病毒，抗原特异性主要是囊膜上的纤突所决定的。如流感病毒 HA和 NA，是流感病毒亚型分类基础。
衣壳抗原（ VC抗原） 无囊膜病毒，其抗原特异性决定于病毒颗粒表面的衣壳蛋白。如口蹄疫病毒的衣壳蛋白 VP1,VP2,VP3,VP4 等属此类抗原。
可溶性抗原（ S抗原 )。
核蛋白抗原 (NP抗原 )。
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第三节 抗 体一,免疫球蛋白与抗体
1,免疫球蛋白 (Ig) 指存在于人和动物血液 (血清 ),组织液及其他外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白 。 依据化学结构和抗原性差异,Ig
可分为 IgG,IgM,IgA,IgE和 1gD五类 。
2,抗体 (antibody Ab)
抗体 动物机体受到抗原物质刺激后,由 B淋巴细胞转化为浆细胞产生的,能与相应抗原发生特异性结合反应的 Ig,这类 Ig称为 抗体 。
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抗体的本质是 Ig，它是机体对抗原物质产生免疫应答的重要产物，具有各种免疫功能。
体液免疫 抗体主要存在于动物的血液 (血清 )、淋巴液、组织液及其他外分泌液中，因此将抗体介导的免疫称为 体液免疫 。
二,Ig的分子结构
IgG,IgE,血清型 IgA,IgD均是以单体分子形式存在,IgM是以五个单体分子构成的五聚体,分泌型
IgA是以二个单体构成的二聚体 。
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1,单体分子结构 所有种类 Ig
的单体分子结构都是相似的,
即 是由两条相同的重链和两条相同的轻链四条肽链构成的,Y”字形 的分子 。
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重链 又称 H链,两条重链之间由一对或一对以上的二硫键互相连接 。 重链从氨基端 (N端 )开始最初的 110个氨基酸的排列顺序以及结构是随抗体分子的特异性 （ 与抗原对应 ） 不同而有所变化,这一区域称为重链的 可变区 (VH),其余的氨基酸比较稳定,称为 恒定区 (CH)。
轻链 又称 L链,两条相同的轻链其羧基端 (C端 )
靠二硫键分别与两条重链连接 。 轻链从 N端开始最初的 109个氨基酸的排列顺序及结构随抗体分子的特异性 （ 与抗原对应 ） 变化而有差异,称为轻链的 可变区 (VL),其余的氨基酸比较稳定,称为恒定区 (CL)。
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抗原结合部位 Ig的 重链的可变区 (VH)与 轻链的可变区 (VL) 相对应,构成有结合特异抗原决定簇功能的区域为抗体分子的 抗原结合部位 。
2,Ig的功能区功能区 Ig多肽链分子折叠形成的几个 (由链内二硫键连接 )环状球形结构,称为 Ig的 功能区 。 Ig
每条重链有 四个 功能区,分别称为 VH,CH1、
CH2,CH3； IgM和 IgE有五个功能区,即多了一个 CH4。 轻链有 两个 功能区,即 VL和 CL。 此外,在两条重链之间二硫键连接处附近为 Ig的 绞链区 。
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3,水解片段及其生物学活性课件 002 兽医微生物学教学课件 25
水解片段 用木瓜蛋白酶 可将 IgG抗体分子水解成大小相近的 三个 片段 （ 2 Fab,Fc片段 ) 。 其中有两个相同的片段,可与抗原特异性结合,称为 抗原结合片段 （ Fab） ；另一个片段可形成蛋白结晶,称为 Fc片段 (Fc) 。 IgG抗体分子可被 胃蛋白酶 消化成两个大小不同的片段,一个是具有双价抗体活性
F(ab’)2片段,小片段类似于 Fc,称为 pFc’片段,后者无任何生物学活性 。
Fab片段的生物学活性 抗体结合抗原的活性由
Fab所呈现,由 VH和 VL所组成的抗原结合部位,
可结合抗原,是 决定抗体分子特异性的部位 。
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Fc片段的生物学活性 该片段无结合抗原活性,但与抗体分子的生物学活性有密切关系,1.选择性地通过胎盘； 2.与补体结合活化补体； 3.决定 Ig分子的亲细胞性 (即与带 Fc受体细胞的结合 )； 4.Ig通过粘膜进入外分泌液等都是 Fc片段的功能 。
补体结合位点 位于 CH2上； Fc受体结合位点 在 CH3
上 。
Ig抗原特异性 Fc片段是 Ig分子中的重链稳定区,因此它是决定各类 Ig抗原特异性 的部位 。 用 Ig免疫异种动物产生的抗抗体 (第二抗体 ),可与相应 Ig发生抗原抗体反应 。
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4,Ig 的特殊分子结构某些 Ig还具有一些特殊分子结构,
如 连接链,
分泌成分,
糖类 等为个别 Ig 所具有 。
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连接链 又称 J 链,在 Ig中,IgM是五聚体,分泌型的 IgA是二聚体,这些单体之间就是依靠 J 链 连接起来的 。 J链是一条多肽链,内含 10％ 糖成分 。
分泌成分 (SC) 又称 分泌片,是分泌型 IgA所特有的一种特殊结构,为 多肽链 (含 6％ 糖成分 )。 它是由局部粘膜的上皮细胞所合成的,在 IgA通过粘膜上皮细胞的过程中
SC与之结合形成分泌型的二聚体 。 SC可防止 IgA在消化道内为蛋白酶所降解,从而使 IgA能发挥免疫作用 。
糖类 Ig是含糖量相当高的蛋白,特别是 IgM和 IgA。
糖类在 Ig的分泌过程中起着重要作用,并可使 Ig分子易溶 和具有 防止其分解 的作用 。
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三,Ig的种类与抗原性
1,种类 Ig可分为类,亚类,型,
亚型及亚群等 。
分类分型 Ig类的区分是依据其重链 C区的理化特性及抗原性 的差异,Ig可分为
IgG,IgM,IgA、
IgE和 IgD 5大类及其亚型 。
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2,Ig的抗原性 Ig是蛋白质,因此一种动物的 Ig对另一种动物而言是良好的抗原 。
同种型 指在 同一种动物所有个体的不同类型的 Ig
共同具有的抗原特异性,同种间不表现出抗原性,
只是在异种动物之间才表现出抗原性 。 Ig的同种型抗原 决定簇主要存在于重链 C区 。
同种异型 指 Ig在 同一种动物不同个体之间呈现出的抗原性 。 同种异型的抗原决定簇存在于 IgG,IgA、
IgE的重链 C区和 k型轻链的 C区 。 同种异型是 Ig稳定的遗传标志,可用于亲子鉴定 。
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独特型 抗体分子的特异性 是由 Ig的重链和轻链可变区所决定 的,因此体内针对不同抗原分子的抗体之间的差别表现在 Ig分子的可变区,这种差别就决定了抗体分子在机体内具有抗原性,由 抗体分子的可变区呈现的抗原性就称为 Ig的独特型 。
独特位 独特型由 Ig可变区若干个抗原决定簇所组成,它们被称为 独特位 。 独特型在异种,同种异体乃至同一个体内均可刺激产生相应的抗体,
称为 抗独特型抗体 。
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四,各类 Ig的主要特性与功能
1,IgG 是人和动物 血清中含量最高 的 Ig (表 8-4-
102),占血清 Ig总量的 75％ -80％ 。 IgG是介导体液免疫的 主要抗体,多以单体形式存在 。
产生与分布 IgG主要由脾脏和淋巴结中的浆细胞产生,主要在 血浆 中 （ 占 75％ -80％ ）,其余存在于组织液 和 淋巴液 中 。 IgG是 惟一可通过人 (和兔 )胎盘的抗体,在新生儿的抗感染中起重要作用 。
IgG的功能 IgG可发挥 抗菌,抗病毒,抗毒素以及抗肿瘤 等免疫学活性,能 调理,凝集和沉淀 抗原,
与抗原结合后 能结合补体 。
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2,lgM 是动物机体 初次体液免疫应答最早产生的 Ig,IgM是 由五个单体组成的五聚体,是所有 Ig
中 分子量最大 的 。
产生与分布 IgM主要由脾脏和淋巴结中 B细胞产生,只分布于 血液 中,仅占血清 lg的 10％ 左右 。
IgM在体内产生最早,在抗感染免疫的早期起着十分重要的作用 。
IgM的功能 早期抗感染免疫,具有 抗菌,抗病毒,中和毒素 等免疫活性 。
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3,IgA 以 单体和二聚体 两种分子形式存在 。 单体存在于血清中,称为 血清型 IgA,约占血清 Ig的 10％
-20％ ； 二聚体为分泌型 IgA。
产生与分布 分泌型 IgA是由 粘膜固有层中的浆细胞 所产生 。 主要存在于各种分泌液中 。 分泌型 IgA
对机体呼吸道,消化道等 局部粘膜免疫 起着相当重要的作用,可抵御经粘膜感染的病原微生物 。 在传染病预防中,经 滴鼻,点眼,饮水及喷雾 途径免疫,均可产生分泌型 IgA而建立相应的粘膜免疫力 。
IgA功能 具有 抗菌,抗病毒,中和毒素 等免疫活性,双体 IgA具有重要的 局部粘膜免疫功能 。
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4.IgE IgE的产生部位与分泌型 IgA相似,在血清中的含量甚微 。 IgE是一种亲细胞性抗体,易与皮肤组织,肥大细胞,血液中的嗜碱性粒细胞和血管内皮细胞结合,可 介导 I型过敏反应 。 IgE在抗寄生虫,某些真菌感染方面也有重要作用 。
5.IgD 很少分泌,在血清中的含量极低,而且不稳定,容易降解 。 IgD分子量为 17-20万 。 IgD
主要作为 成熟 B细胞膜上的抗原特异性受体,是 B
细胞的重要表面标志 。 此外 IgD与免疫记忆与某些过敏反应有关 。
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五,抗体的制备
（ 一 ） 人工制备抗体的种类
1,多克隆抗体 (PcAb) 采用传统的免疫方法,将抗原物质经不同途径进入动物体内,经免疫后,分离出血清,由此获得的抗血清即为 多克隆抗体 。 细菌病毒抗原,均是由多种抗原成分组成,即使纯蛋白质抗原分子也含有 多种抗原表位,因此进入机体后可 激活许多淋巴细胞克隆,机体可产生 针对各种抗原成分或抗原表位的抗体,由此获得的抗血清是一种多克隆的 混合抗体,具有高度的 异质性 。
一只小鼠能产生约 107-108 种不同抗体,人约 109种 。
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2,单克隆抗体 (McAb) 由一个 B细胞分化增殖的子代细胞 (浆细胞 )产生的 针对单一抗原决定簇的抗体,称为单克隆抗体 。
McAb的特点 McAb的重链,轻链及其 V区独特型的特异性,亲和力,生物学性状及分子结构均完全相同 。
McAb技术原理 用人工的方法将 产生特异性抗体的 B细胞与同系骨髓瘤细胞融合,形成 B细胞杂交瘤细胞,这种杂交瘤细胞 既具有骨髓瘤细胞无限繁殖特性,又具有 B细胞分泌特异性抗体的能力,
由 克隆化的 B细胞杂交瘤所产生的抗体即为单克隆抗体 。
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单克隆抗体的问世,极大地推动了免疫学及其他生物科学的发展,
并于 1984年获得诺贝尔奖 。
McAb优点 与多克隆抗体比较,McAb具有无可比拟的优越性,具有 高特异性,高纯度,均质性好,亲和力不变,重复性强,效价高,成本低,
并可大量生产 等优点 。
（ 二 ） B细胞杂交瘤株建立与 McAb生产技术基本过程 B细胞的制备,骨髓瘤细胞的制备 ---
细胞融合 ---检测抗体 --杂交瘤细胞的克隆化 ---细胞株冻存或单克隆抗体的生产 。
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(1) B细胞的制各 可用提纯的抗原免疫 Balb/c或其他品系小鼠,免疫 2-3次间隔 2-4周,最后一次免疫后 3-4d,取小鼠脾脏,制成 103/ml的脾细胞悬液,
即为亲本的 B细胞 。
(2) 骨髓瘤细胞的制备 用与免疫 相同品系小鼠的骨髓瘤细胞,要求其本身不能分泌 Ig,而且具有某种营养缺陷,可用 SP2/0或 NS-1,它们 缺少次黄膘吟 --鸟膘吟磷酸核糖转移酶,不能在 HAT培养基上生长 。
(3) 饲养细胞的准备 常用 小鼠巨噬细胞或胸腺细胞 作为饲养细胞 。
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(4) 选择培养基 常用 HAT选择培养基,H为次黄嘌呤,
T为胸腺嘧啶核苷,二者都是旁路合成 DNA的原料；
A是氨基喋呤,是细胞内源性合成 DNA的阻断剂 。 在该培养基中,末融合的骨髓瘤细胞不能生长,因它不能利用旁路途径合成 DNA,内源性的合成又受到氨基喋吟的阻断； 至于未融合的脾细胞则在 2周内自然死亡,所以只有融合的杂交瘤细胞才能在该培养基中生长 。
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(5) 细胞融合 将脾细胞与骨髓瘤细胞按一定比例
(一般 3:1-5:1)混合,离心后弃上清液,然后缓慢加入 融合剂 50％ 聚乙二醇 (PEG4000),摇动试管 。 静置 90s,逐渐加入 HAT培养基,分于加有饲养细胞的 96孔培养板孔中,置 5％ -10％ CO2培养箱中培养 。
5d后更换一半 HAT培养基,再 5d后改用 HT培养基,
再经 5d后用完全 DMEM培养基 。
(6) 检测抗体 杂交瘤细胞培养后,应用敏感的血清学方法检测各孔中的抗体 。 视抗原性质的不同,
可采用放射免疫分析,酶联免疫吸附试验,免疫荧光抗体技术间接法等 。 通过检测筛选出抗体阳性孔 。
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(7) 杂交瘤细胞的克隆化 对于 抗体阳性孔 的杂交瘤细胞,应 尽早克隆化,一方面是 保纯,获得的杂交瘤细胞株是由一个细胞增殖而来的,即单个克隆；另一方面 防止染色体丢失,防杂交瘤细胞因染色体丢失而丧失分泌抗体的能力 。 一般需反复克隆
3-5次方能使杂交瘤细胞稳定 。 克隆的方法包括 有限稀释法,显微操作法和软琼脂平板法 。
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(8) 单克隆抗体的生产 获得稳定的杂交瘤细胞克隆后,即可用于生产单克隆抗体 。 可采用的方法有：
可 将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔,瘤细胞可在小鼠腹腔中无限繁殖,导致腹水产生,腹水可获得 5-
20mg/ml的单克隆抗体 。
将杂交瘤细胞进行大量细胞培养 后,收集培养液分离 获得大量的单克隆抗体；可利用微球技术制各单克隆抗体 。
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（ 三 ） 基因工程抗体 利用基因工程技术来制备的抗体分子称为基因工程抗体,是分子水平的抗体 。
六,抗体的分类
1,根据抗原的来源异种抗体 由 异种抗原免疫 产生的抗体均称为异种抗体,如各种微生物抗体,对异种蛋白和细胞的抗体,因此大多数抗体均属于此类 。
同种抗体 由 同种属动物之间的抗原物质 免疫所产生的抗体,如血型抗体,组织相容性抗原的抗体 。
自身抗体 针对自身抗原所产生的抗体,如抗核抗体,抗自身 Ig的抗体 。
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2,根据有无抗原刺激天然抗体 指无明显抗原刺激而 天然存在 于动物体内的抗体,如存在于人血清中的天然血型抗体,A型人血清中有 B型红细胞抗体,B型人血清中有 A型红细胞抗体 。
免疫抗体 指自然感染,人工免疫动物所产生的抗体 。
3.按 Ig的类型分 IgG,IgM,1gA,IgE,IgD抗体。
4.按反应表现分 沉淀素、凝集素、溶解素、调理素、补体结合抗体、中和抗体、保护性抗体等。
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第四节 抗体产生的克隆选择学说免疫学家围绕抗体的特异性与多样性,机体对自身与非自身的识别,免疫耐受等诸多问题进行了研究和探讨,并试图提出解释这些疑问的免疫学理论 。
在免疫学发展的不同时期,不同的学者们提出了不同的关于抗体产生的学说 。 但在 50年代以前提出的侧链学说,诱导学说,自然选择学说均未能圆满地解释上述问题,直到 1959年,澳大利亚免疫学家 Burnet在研究免疫耐受性和自然选择学说的基础上,提出了一个公认的比较合理的抗体产生理论,即 克隆选择学说 。
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一,克隆选择学说的基本思想克隆选择学说认为 抗原进入机体选择 的不是所谓存在于体内的自然抗体,而是事先存在于 淋巴细胞膜表面的抗原受体,即后来证明是膜表面免疫球蛋白
(Smlg)。 动物体内存在有无数多的淋巴细胞克隆 (估计约 107个 ),每一克隆表面都带有特异性的 Smlg,进入体内的外来抗原或内源性抗原可选择性地激活带有相应受体的淋巴细胞克隆,进而使其分化增殖,产生抗体 ； 同时该学说强调决定抗体结构的是淋巴细胞的基因,抗原不能改变或修饰编码抗体的基因 。
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二,克隆选择学说对几个问题的解释
(一 )对抗体产生多样性的解释 动物出生以后,
机体便已具有产生各种各样抗体的免疫活性细胞,
体内有众多细胞克隆可足够抗原选择 。 不管何种抗原进入体内,均有相应的克隆即被选出,进而分化增殖,产生抗体 。 因此,克隆选择学说从细胞水平上解释了抗体的多样性 。
(二 )抗原的作用 抗原的作用只是一种起动 。 相应的细胞克隆一旦被选出,即使无抗原存在,机体也能继续产生抗体 。 抗原对决定抗体的基因无影响 。
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(三 )对免疫记忆现象的解释 细胞克隆在分化过程中,一部分淋巴细胞停留在中间阶段,于再次同相应抗原接触时,立刻可增殖而产生抗体,呈现免疫记忆现象 。
(四 )对免疫耐受性的解释 认为 在胚胎后期,自身抗原已完全备齐,于是凡能与自身抗原特异性结合的相应细胞克隆便可受到阻抑,最后被清除,构成自身免疫禁忌,即对自身的抗原物质不产生免疫反应,形成天然免疫耐受 。 在胚胎时期,人为地引进异体抗原,也能消除与该抗原相对应的淋巴细胞克隆,动物出生后,对此种抗原即不产生免疫反应,
形成人工免疫耐受 。
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克隆选择学说对以上问题都进行了比较满意的解释,因此该学说为广大免疫学者所接受,对现代免疫学的发展起到了极大的推动作用 。 后来的很多研究都从不同的角度证实了该学说的合理性,特别是
70年代单克隆抗体的问世,对这一学说是一个极大的证实 。 独特型一抗独特型免疫网络学说,抗体多样性的基因控制理论是对克隆选择学说的进一步发展和深化 。
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复习思考题
1,什么是免疫学?免疫有哪些基本功能?
2,抗原,抗原性的概念?完全抗原与半抗原的概念是什么?
3,抗原物质成为免疫原的条件有哪些?
4,什么是抗原决定簇?如何理解单特异性决定簇与多特异性决定簇?
5,怎样使半抗原具有免疫原性?
6,解释抗原交叉性的合义?
7,抗体与免疫球蛋白的概念是什么?
8,图解免疫球蛋白单体的分子结构 。
9,免疫球蛋白 Fab片段和 Fc片段是如何组成的?有哪些生物学活性?
10,免疫球蛋白分子有哪些特殊结构?
11,免疫球蛋白的种类有哪些?如何理解免疫球蛋白分子的独特型?
12,各类免疫球蛋白有哪些主要特性和免疫学功能?
13,什么是单克隆抗体?它有何优点?
14,克隆选择学说的基本思想是什么?
课件 002 兽医微生物学教学课件 53
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兽医微生物学兽医微生物学
(多媒体教学课件 )
天津农学院动科系动物预防医学教研室制作
2003/02/28
课件 002 兽医微生物学教学课件 3
绪言 共六部分，介绍微生物与微生物学的概念，微生物学发展简史，微生物学理论与 技术 成就及应用,兽医微生物学 的地位、任务与贡献。
细菌总论 共七章，介绍细菌的形态、构造、生理，消毒与灭菌，细菌生态、致病机理、遗传变异，细菌分类与命名等。
免疫基础 共七章，介绍抗原抗体，免疫系统，抗感染免疫，变态反应，
免疫调节，免疫技术及应用等。
细菌各论 共十二章，介绍各属重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、
微生物学诊断和免疫防治等。
真菌 共二章，介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性，真菌病的诊断与防治等。
病毒 共十四章，介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养，病毒的致病性。各科属重要病毒形态、生化及致病特性，微生物学诊断和防治等。
实验 共十多个，显微镜油镜的使用，细菌形态及构造观察，细菌抹片制备及染色，培养基的制备，细菌的分离培养、生长表现观察、生化试验、
药敏试验，沉淀反应和凝集反应，重要病原菌的认识，真菌与病毒培养测定等。
内容简介课件 002 兽医微生物学教学课件 4
第八章 抗原与抗体第九章 免疫系统与免疫应答第十章 抗感染免疫第 11章 变态反应第 12章 免疫调节第 13章 免疫血清学技术第 14章 免疫学应用课件 002 兽医微生物学教学课件 5
第八章 抗原与抗体第九章 免疫系统与免疫应答第十章 抗感染免疫第十一章 变态反应第十二章 免疫调节与免疫遗传第十三章 免疫血清学技术第十四章 免疫学的应用课件 002 兽医微生物学教学课件 6
第八章 抗原与抗体第一节 免疫的基本概念第二节 抗原第三节 抗体第四节 抗体产生的克隆选择学说课件 002 兽医微生物学教学课件 7
第八章 抗原与抗体 (01)
第一节 免疫的基本概念免疫 是指机体识别自身和非自身物质，并排除非自身大分子物质的一种复杂的生理学反应。
免疫学 是研究抗原、机体免疫系统和免疫应答规律的一门学科。
一、免疫的基本特性
1,识别自身与非自身 正常动物机体能识别自身与非自身的大分子物质,识别的物质基础是存在于免疫细胞 (T淋巴细胞,B淋巴细胞 )膜表面的 抗原受体,
识别功能很精细 。
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2,特异性 机体的免疫应答和免疫力具有高度的特异性（针对性）。
3,免疫记忆 机体受抗原刺激产生抗体和致敏淋巴细胞外,也形成了免疫记忆细胞,对再次接触的相同抗原物质可产生更快的免疫应答 。
二、免疫的基本功能
1,抵抗感染 指动物机体抵御病原微生物的感染和侵袭的能力，又称免疫防御。
2.自身稳定 又称免疫稳定。机体免疫系统识别和清除自身衰老死亡的细胞，以维持机体的生理平衡。
3,免疫监视 机体免疫系统识别和清除自身的变异细胞。
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第二节 抗 原一,抗原的概念
1,抗原与抗原性 凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之发生反应的物质称为 抗原 (Ag)。
抗原物质具有抗原性包括 免疫原性 与 反应原性 。 免疫原性 （ 抗原作用 ） 指能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞的特性 。 反应原性 （ 抗原反应 ） 指抗原与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性 。
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2,完全抗原与半抗原 抗原又分为完全抗原与不完全抗原 。 既具有免疫原性又有反应原性的物质称为完全抗原 。 只具有反应原性而缺乏免疫原性的物质称为 半抗原 。 如荚膜多糖,类脂,脂多糖 。
二、构成抗原的条件（影响抗原免疫原性的因素）
1,异源性 又称异物性。只有非自身物质进入机体才能具有免疫原性。微生物、异种组织、细胞及蛋白质均是良好的抗原。通常动物亲缘关系相距越远，
种系差异越大，免疫原性越好。
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2,大分子 免疫原性良好的物质分子量一般都在
10000以上 。 分子量小于 5000其免疫原性较弱 。 分子量在 l 000以下的物质为半抗原 。
3,分子结构 相同大小的分子如果化学组成,分子结构和空间构象不同,其免疫原性也有一定的差异 。 一般结构复杂免疫原性强 。
4,物理性 颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗原强 。 可溶性抗原分子聚合后或吸附在颗粒表面可增强其免疫原性 。
5,完整性 所以抗原物质通常要通过非消化道途径以完整分子状态进入体内,才能保持抗原性 。
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三,抗原决定簇
1,概念 抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团称为 抗原决定簇 。 由于抗原决定簇通常位于抗原分子表面,因而又称为 抗原表位 。
抗原决定簇决定抗原的特异性 。
2,决定簇的大小与数量 蛋白质抗原 的每个决定簇由 5-7个氨基酸残基组成； 多糖抗原 由 5~6个单糖残基组成； 核酸抗原 的决定簇由 5-8个核苷酸残基组成 。
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抗原价 抗原分子抗原决定簇的数目称为抗原的抗原价 。 含有多个抗原决定簇的抗原为 多价抗原 ；
只有一个抗原决定簇的抗原称为 单价抗原,如简单半抗原 。
抗原价特异性 根据决定簇特异性的不同,又有 单特异性决定簇 和 多特异性决定簇 之分 。 前者只有一种特异决定簇,后者则含有两种以上不同特异性的决定簇 。
功能价 抗原分子表面、能与免疫活性细胞接近，对激发机体的免疫应答起着决定意义的决定簇称为抗原的 功能价 。 隐蔽于抗原分子内部的决定簇谓之 非功能价,后者只有在用酶轻度消化后才能暴露。
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天然抗原一般都是多价和多特异性决定簇抗原 。
四,抗原的交叉性不同抗原物质之间存在相同的抗原决定簇,这种现象称为抗原的 交叉性 。 这些共有的抗原组成或决定簇称为 共同抗原 或 交叉抗原 。 如果两种微生物有共同抗原,它们与相应抗体相互之间可以发生 交叉反应 。
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五,抗原的分类
（ 一 ） 抗原分类按性质分 完全抗原,半抗原 等 。
按来源分异种抗原 与免疫动物不同种属的抗原,如微生物抗原,异种动物红细胞,异种动物蛋白 。
同种抗原 与免疫动物同种属不同个体的抗原,能刺激同种而基因型不同的个体产生免疫应答,如血型抗原,同种移植物抗原 。
自身抗原 动物的自身组织细胞,蛋白质在特定条件下形成的抗原,对自身免疫系统具有抗原性 。
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异嗜性抗原 指与种属特异性无关,存在于人,动物,植物及微生物之间性质相同的抗原 (交叉抗原 )。
（ 二 ） 微生物抗原
1,按保护性分 保护性抗原；非保护性抗原 。
2,按微生物分细菌抗原 细菌的抗原结构比较复杂,每个菌的每种结构都由若干抗原组成,因此 细菌是多种抗原成分的复合体 。 有 菌体抗原,荚膜抗原,鞭毛抗原 和菌毛抗原 等 。
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菌体抗原 又称 O抗原,是革兰氏阴性菌细胞壁抗原，其化学本质为脂多糖的多糖侧链。
鞭毛抗原 又称 H抗原 。鞭毛抗原主要决定于鞭毛丝。
荚膜抗原 又称 K抗原 。荚膜是细菌主要的表面抗原，成分为多糖或多肽。
菌毛抗原 菌毛由菌毛素组成,有很强的抗原性 。
毒素抗原 外毒素的成分为糖蛋白或蛋白质,具有很强的抗原性,能刺激机体产生抗体 (即抗毒素 )。
2.病毒抗原 各种病毒都有相应的抗原结构。如 囊膜抗原,衣壳抗原,可溶性抗原 和 核蛋白抗原 。
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囊膜抗原（ V抗原） 有囊膜病毒，抗原特异性主要是囊膜上的纤突所决定的。如流感病毒 HA和 NA，是流感病毒亚型分类基础。
衣壳抗原（ VC抗原） 无囊膜病毒，其抗原特异性决定于病毒颗粒表面的衣壳蛋白。如口蹄疫病毒的衣壳蛋白 VP1,VP2,VP3,VP4 等属此类抗原。
可溶性抗原（ S抗原 )。
核蛋白抗原 (NP抗原 )。
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第三节 抗 体一,免疫球蛋白与抗体
1,免疫球蛋白 (Ig) 指存在于人和动物血液 (血清 ),组织液及其他外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白 。 依据化学结构和抗原性差异,Ig
可分为 IgG,IgM,IgA,IgE和 1gD五类 。
2,抗体 (antibody Ab)
抗体 动物机体受到抗原物质刺激后,由 B淋巴细胞转化为浆细胞产生的,能与相应抗原发生特异性结合反应的 Ig,这类 Ig称为 抗体 。
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抗体的本质是 Ig，它是机体对抗原物质产生免疫应答的重要产物，具有各种免疫功能。
体液免疫 抗体主要存在于动物的血液 (血清 )、淋巴液、组织液及其他外分泌液中，因此将抗体介导的免疫称为 体液免疫 。
二,Ig的分子结构
IgG,IgE,血清型 IgA,IgD均是以单体分子形式存在,IgM是以五个单体分子构成的五聚体,分泌型
IgA是以二个单体构成的二聚体 。
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1,单体分子结构 所有种类 Ig
的单体分子结构都是相似的,
即 是由两条相同的重链和两条相同的轻链四条肽链构成的,Y”字形 的分子 。
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重链 又称 H链,两条重链之间由一对或一对以上的二硫键互相连接 。 重链从氨基端 (N端 )开始最初的 110个氨基酸的排列顺序以及结构是随抗体分子的特异性 （ 与抗原对应 ） 不同而有所变化,这一区域称为重链的 可变区 (VH),其余的氨基酸比较稳定,称为 恒定区 (CH)。
轻链 又称 L链,两条相同的轻链其羧基端 (C端 )
靠二硫键分别与两条重链连接 。 轻链从 N端开始最初的 109个氨基酸的排列顺序及结构随抗体分子的特异性 （ 与抗原对应 ） 变化而有差异,称为轻链的 可变区 (VL),其余的氨基酸比较稳定,称为恒定区 (CL)。
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抗原结合部位 Ig的 重链的可变区 (VH)与 轻链的可变区 (VL) 相对应,构成有结合特异抗原决定簇功能的区域为抗体分子的 抗原结合部位 。
2,Ig的功能区功能区 Ig多肽链分子折叠形成的几个 (由链内二硫键连接 )环状球形结构,称为 Ig的 功能区 。 Ig
每条重链有 四个 功能区,分别称为 VH,CH1、
CH2,CH3； IgM和 IgE有五个功能区,即多了一个 CH4。 轻链有 两个 功能区,即 VL和 CL。 此外,在两条重链之间二硫键连接处附近为 Ig的 绞链区 。
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3,水解片段及其生物学活性课件 002 兽医微生物学教学课件 25
水解片段 用木瓜蛋白酶 可将 IgG抗体分子水解成大小相近的 三个 片段 （ 2 Fab,Fc片段 ) 。 其中有两个相同的片段,可与抗原特异性结合,称为 抗原结合片段 （ Fab） ；另一个片段可形成蛋白结晶,称为 Fc片段 (Fc) 。 IgG抗体分子可被 胃蛋白酶 消化成两个大小不同的片段,一个是具有双价抗体活性
F(ab’)2片段,小片段类似于 Fc,称为 pFc’片段,后者无任何生物学活性 。
Fab片段的生物学活性 抗体结合抗原的活性由
Fab所呈现,由 VH和 VL所组成的抗原结合部位,
可结合抗原,是 决定抗体分子特异性的部位 。
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Fc片段的生物学活性 该片段无结合抗原活性,但与抗体分子的生物学活性有密切关系,1.选择性地通过胎盘； 2.与补体结合活化补体； 3.决定 Ig分子的亲细胞性 (即与带 Fc受体细胞的结合 )； 4.Ig通过粘膜进入外分泌液等都是 Fc片段的功能 。
补体结合位点 位于 CH2上； Fc受体结合位点 在 CH3
上 。
Ig抗原特异性 Fc片段是 Ig分子中的重链稳定区,因此它是决定各类 Ig抗原特异性 的部位 。 用 Ig免疫异种动物产生的抗抗体 (第二抗体 ),可与相应 Ig发生抗原抗体反应 。
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4,Ig 的特殊分子结构某些 Ig还具有一些特殊分子结构,
如 连接链,
分泌成分,
糖类 等为个别 Ig 所具有 。
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连接链 又称 J 链,在 Ig中,IgM是五聚体,分泌型的 IgA是二聚体,这些单体之间就是依靠 J 链 连接起来的 。 J链是一条多肽链,内含 10％ 糖成分 。
分泌成分 (SC) 又称 分泌片,是分泌型 IgA所特有的一种特殊结构,为 多肽链 (含 6％ 糖成分 )。 它是由局部粘膜的上皮细胞所合成的,在 IgA通过粘膜上皮细胞的过程中
SC与之结合形成分泌型的二聚体 。 SC可防止 IgA在消化道内为蛋白酶所降解,从而使 IgA能发挥免疫作用 。
糖类 Ig是含糖量相当高的蛋白,特别是 IgM和 IgA。
糖类在 Ig的分泌过程中起着重要作用,并可使 Ig分子易溶 和具有 防止其分解 的作用 。
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三,Ig的种类与抗原性
1,种类 Ig可分为类,亚类,型,
亚型及亚群等 。
分类分型 Ig类的区分是依据其重链 C区的理化特性及抗原性 的差异,Ig可分为
IgG,IgM,IgA、
IgE和 IgD 5大类及其亚型 。
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2,Ig的抗原性 Ig是蛋白质,因此一种动物的 Ig对另一种动物而言是良好的抗原 。
同种型 指在 同一种动物所有个体的不同类型的 Ig
共同具有的抗原特异性,同种间不表现出抗原性,
只是在异种动物之间才表现出抗原性 。 Ig的同种型抗原 决定簇主要存在于重链 C区 。
同种异型 指 Ig在 同一种动物不同个体之间呈现出的抗原性 。 同种异型的抗原决定簇存在于 IgG,IgA、
IgE的重链 C区和 k型轻链的 C区 。 同种异型是 Ig稳定的遗传标志,可用于亲子鉴定 。
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独特型 抗体分子的特异性 是由 Ig的重链和轻链可变区所决定 的,因此体内针对不同抗原分子的抗体之间的差别表现在 Ig分子的可变区,这种差别就决定了抗体分子在机体内具有抗原性,由 抗体分子的可变区呈现的抗原性就称为 Ig的独特型 。
独特位 独特型由 Ig可变区若干个抗原决定簇所组成,它们被称为 独特位 。 独特型在异种,同种异体乃至同一个体内均可刺激产生相应的抗体,
称为 抗独特型抗体 。
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四,各类 Ig的主要特性与功能
1,IgG 是人和动物 血清中含量最高 的 Ig (表 8-4-
102),占血清 Ig总量的 75％ -80％ 。 IgG是介导体液免疫的 主要抗体,多以单体形式存在 。
产生与分布 IgG主要由脾脏和淋巴结中的浆细胞产生,主要在 血浆 中 （ 占 75％ -80％ ）,其余存在于组织液 和 淋巴液 中 。 IgG是 惟一可通过人 (和兔 )胎盘的抗体,在新生儿的抗感染中起重要作用 。
IgG的功能 IgG可发挥 抗菌,抗病毒,抗毒素以及抗肿瘤 等免疫学活性,能 调理,凝集和沉淀 抗原,
与抗原结合后 能结合补体 。
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2,lgM 是动物机体 初次体液免疫应答最早产生的 Ig,IgM是 由五个单体组成的五聚体,是所有 Ig
中 分子量最大 的 。
产生与分布 IgM主要由脾脏和淋巴结中 B细胞产生,只分布于 血液 中,仅占血清 lg的 10％ 左右 。
IgM在体内产生最早,在抗感染免疫的早期起着十分重要的作用 。
IgM的功能 早期抗感染免疫,具有 抗菌,抗病毒,中和毒素 等免疫活性 。
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3,IgA 以 单体和二聚体 两种分子形式存在 。 单体存在于血清中,称为 血清型 IgA,约占血清 Ig的 10％
-20％ ； 二聚体为分泌型 IgA。
产生与分布 分泌型 IgA是由 粘膜固有层中的浆细胞 所产生 。 主要存在于各种分泌液中 。 分泌型 IgA
对机体呼吸道,消化道等 局部粘膜免疫 起着相当重要的作用,可抵御经粘膜感染的病原微生物 。 在传染病预防中,经 滴鼻,点眼,饮水及喷雾 途径免疫,均可产生分泌型 IgA而建立相应的粘膜免疫力 。
IgA功能 具有 抗菌,抗病毒,中和毒素 等免疫活性,双体 IgA具有重要的 局部粘膜免疫功能 。
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4.IgE IgE的产生部位与分泌型 IgA相似,在血清中的含量甚微 。 IgE是一种亲细胞性抗体,易与皮肤组织,肥大细胞,血液中的嗜碱性粒细胞和血管内皮细胞结合,可 介导 I型过敏反应 。 IgE在抗寄生虫,某些真菌感染方面也有重要作用 。
5.IgD 很少分泌,在血清中的含量极低,而且不稳定,容易降解 。 IgD分子量为 17-20万 。 IgD
主要作为 成熟 B细胞膜上的抗原特异性受体,是 B
细胞的重要表面标志 。 此外 IgD与免疫记忆与某些过敏反应有关 。
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五,抗体的制备
（ 一 ） 人工制备抗体的种类
1,多克隆抗体 (PcAb) 采用传统的免疫方法,将抗原物质经不同途径进入动物体内,经免疫后,分离出血清,由此获得的抗血清即为 多克隆抗体 。 细菌病毒抗原,均是由多种抗原成分组成,即使纯蛋白质抗原分子也含有 多种抗原表位,因此进入机体后可 激活许多淋巴细胞克隆,机体可产生 针对各种抗原成分或抗原表位的抗体,由此获得的抗血清是一种多克隆的 混合抗体,具有高度的 异质性 。
一只小鼠能产生约 107-108 种不同抗体,人约 109种 。
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2,单克隆抗体 (McAb) 由一个 B细胞分化增殖的子代细胞 (浆细胞 )产生的 针对单一抗原决定簇的抗体,称为单克隆抗体 。
McAb的特点 McAb的重链,轻链及其 V区独特型的特异性,亲和力,生物学性状及分子结构均完全相同 。
McAb技术原理 用人工的方法将 产生特异性抗体的 B细胞与同系骨髓瘤细胞融合,形成 B细胞杂交瘤细胞,这种杂交瘤细胞 既具有骨髓瘤细胞无限繁殖特性,又具有 B细胞分泌特异性抗体的能力,
由 克隆化的 B细胞杂交瘤所产生的抗体即为单克隆抗体 。
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单克隆抗体的问世,极大地推动了免疫学及其他生物科学的发展,
并于 1984年获得诺贝尔奖 。
McAb优点 与多克隆抗体比较,McAb具有无可比拟的优越性,具有 高特异性,高纯度,均质性好,亲和力不变,重复性强,效价高,成本低,
并可大量生产 等优点 。
（ 二 ） B细胞杂交瘤株建立与 McAb生产技术基本过程 B细胞的制备,骨髓瘤细胞的制备 ---
细胞融合 ---检测抗体 --杂交瘤细胞的克隆化 ---细胞株冻存或单克隆抗体的生产 。
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(1) B细胞的制各 可用提纯的抗原免疫 Balb/c或其他品系小鼠,免疫 2-3次间隔 2-4周,最后一次免疫后 3-4d,取小鼠脾脏,制成 103/ml的脾细胞悬液,
即为亲本的 B细胞 。
(2) 骨髓瘤细胞的制备 用与免疫 相同品系小鼠的骨髓瘤细胞,要求其本身不能分泌 Ig,而且具有某种营养缺陷,可用 SP2/0或 NS-1,它们 缺少次黄膘吟 --鸟膘吟磷酸核糖转移酶,不能在 HAT培养基上生长 。
(3) 饲养细胞的准备 常用 小鼠巨噬细胞或胸腺细胞 作为饲养细胞 。
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(4) 选择培养基 常用 HAT选择培养基,H为次黄嘌呤,
T为胸腺嘧啶核苷,二者都是旁路合成 DNA的原料；
A是氨基喋呤,是细胞内源性合成 DNA的阻断剂 。 在该培养基中,末融合的骨髓瘤细胞不能生长,因它不能利用旁路途径合成 DNA,内源性的合成又受到氨基喋吟的阻断； 至于未融合的脾细胞则在 2周内自然死亡,所以只有融合的杂交瘤细胞才能在该培养基中生长 。
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(5) 细胞融合 将脾细胞与骨髓瘤细胞按一定比例
(一般 3:1-5:1)混合,离心后弃上清液,然后缓慢加入 融合剂 50％ 聚乙二醇 (PEG4000),摇动试管 。 静置 90s,逐渐加入 HAT培养基,分于加有饲养细胞的 96孔培养板孔中,置 5％ -10％ CO2培养箱中培养 。
5d后更换一半 HAT培养基,再 5d后改用 HT培养基,
再经 5d后用完全 DMEM培养基 。
(6) 检测抗体 杂交瘤细胞培养后,应用敏感的血清学方法检测各孔中的抗体 。 视抗原性质的不同,
可采用放射免疫分析,酶联免疫吸附试验,免疫荧光抗体技术间接法等 。 通过检测筛选出抗体阳性孔 。
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(7) 杂交瘤细胞的克隆化 对于 抗体阳性孔 的杂交瘤细胞,应 尽早克隆化,一方面是 保纯,获得的杂交瘤细胞株是由一个细胞增殖而来的,即单个克隆；另一方面 防止染色体丢失,防杂交瘤细胞因染色体丢失而丧失分泌抗体的能力 。 一般需反复克隆
3-5次方能使杂交瘤细胞稳定 。 克隆的方法包括 有限稀释法,显微操作法和软琼脂平板法 。
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(8) 单克隆抗体的生产 获得稳定的杂交瘤细胞克隆后,即可用于生产单克隆抗体 。 可采用的方法有：
可 将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔,瘤细胞可在小鼠腹腔中无限繁殖,导致腹水产生,腹水可获得 5-
20mg/ml的单克隆抗体 。
将杂交瘤细胞进行大量细胞培养 后,收集培养液分离 获得大量的单克隆抗体；可利用微球技术制各单克隆抗体 。
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（ 三 ） 基因工程抗体 利用基因工程技术来制备的抗体分子称为基因工程抗体,是分子水平的抗体 。
六,抗体的分类
1,根据抗原的来源异种抗体 由 异种抗原免疫 产生的抗体均称为异种抗体,如各种微生物抗体,对异种蛋白和细胞的抗体,因此大多数抗体均属于此类 。
同种抗体 由 同种属动物之间的抗原物质 免疫所产生的抗体,如血型抗体,组织相容性抗原的抗体 。
自身抗体 针对自身抗原所产生的抗体,如抗核抗体,抗自身 Ig的抗体 。
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2,根据有无抗原刺激天然抗体 指无明显抗原刺激而 天然存在 于动物体内的抗体,如存在于人血清中的天然血型抗体,A型人血清中有 B型红细胞抗体,B型人血清中有 A型红细胞抗体 。
免疫抗体 指自然感染,人工免疫动物所产生的抗体 。
3.按 Ig的类型分 IgG,IgM,1gA,IgE,IgD抗体。
4.按反应表现分 沉淀素、凝集素、溶解素、调理素、补体结合抗体、中和抗体、保护性抗体等。
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第四节 抗体产生的克隆选择学说免疫学家围绕抗体的特异性与多样性,机体对自身与非自身的识别,免疫耐受等诸多问题进行了研究和探讨,并试图提出解释这些疑问的免疫学理论 。
在免疫学发展的不同时期,不同的学者们提出了不同的关于抗体产生的学说 。 但在 50年代以前提出的侧链学说,诱导学说,自然选择学说均未能圆满地解释上述问题,直到 1959年,澳大利亚免疫学家 Burnet在研究免疫耐受性和自然选择学说的基础上,提出了一个公认的比较合理的抗体产生理论,即 克隆选择学说 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 48
一,克隆选择学说的基本思想克隆选择学说认为 抗原进入机体选择 的不是所谓存在于体内的自然抗体,而是事先存在于 淋巴细胞膜表面的抗原受体,即后来证明是膜表面免疫球蛋白
(Smlg)。 动物体内存在有无数多的淋巴细胞克隆 (估计约 107个 ),每一克隆表面都带有特异性的 Smlg,进入体内的外来抗原或内源性抗原可选择性地激活带有相应受体的淋巴细胞克隆,进而使其分化增殖,产生抗体 ； 同时该学说强调决定抗体结构的是淋巴细胞的基因,抗原不能改变或修饰编码抗体的基因 。
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二,克隆选择学说对几个问题的解释
(一 )对抗体产生多样性的解释 动物出生以后,
机体便已具有产生各种各样抗体的免疫活性细胞,
体内有众多细胞克隆可足够抗原选择 。 不管何种抗原进入体内,均有相应的克隆即被选出,进而分化增殖,产生抗体 。 因此,克隆选择学说从细胞水平上解释了抗体的多样性 。
(二 )抗原的作用 抗原的作用只是一种起动 。 相应的细胞克隆一旦被选出,即使无抗原存在,机体也能继续产生抗体 。 抗原对决定抗体的基因无影响 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 50
(三 )对免疫记忆现象的解释 细胞克隆在分化过程中,一部分淋巴细胞停留在中间阶段,于再次同相应抗原接触时,立刻可增殖而产生抗体,呈现免疫记忆现象 。
(四 )对免疫耐受性的解释 认为 在胚胎后期,自身抗原已完全备齐,于是凡能与自身抗原特异性结合的相应细胞克隆便可受到阻抑,最后被清除,构成自身免疫禁忌,即对自身的抗原物质不产生免疫反应,形成天然免疫耐受 。 在胚胎时期,人为地引进异体抗原,也能消除与该抗原相对应的淋巴细胞克隆,动物出生后,对此种抗原即不产生免疫反应,
形成人工免疫耐受 。
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克隆选择学说对以上问题都进行了比较满意的解释,因此该学说为广大免疫学者所接受,对现代免疫学的发展起到了极大的推动作用 。 后来的很多研究都从不同的角度证实了该学说的合理性,特别是
70年代单克隆抗体的问世,对这一学说是一个极大的证实 。 独特型一抗独特型免疫网络学说,抗体多样性的基因控制理论是对克隆选择学说的进一步发展和深化 。
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复习思考题
1,什么是免疫学?免疫有哪些基本功能?
2,抗原,抗原性的概念?完全抗原与半抗原的概念是什么?
3,抗原物质成为免疫原的条件有哪些?
4,什么是抗原决定簇?如何理解单特异性决定簇与多特异性决定簇?
5,怎样使半抗原具有免疫原性?
6,解释抗原交叉性的合义?
7,抗体与免疫球蛋白的概念是什么?
8,图解免疫球蛋白单体的分子结构 。
9,免疫球蛋白 Fab片段和 Fc片段是如何组成的?有哪些生物学活性?
10,免疫球蛋白分子有哪些特殊结构?
11,免疫球蛋白的种类有哪些?如何理解免疫球蛋白分子的独特型?
12,各类免疫球蛋白有哪些主要特性和免疫学功能?
13,什么是单克隆抗体?它有何优点?
14,克隆选择学说的基本思想是什么?
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