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
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
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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
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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
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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
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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
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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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 33
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 34
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 35
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 36
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 37
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 38
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 39
课件 002 兽医微生物学教学课件 40
(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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 41
(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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 42
(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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 43
(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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 44
(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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 45
（ 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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 46
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。
课件 002 兽医微生物学教学课件 47
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 49
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 51
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 52
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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欢迎指导
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 8
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。
课件 002 兽医微生物学教学课件 9
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 10
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。
课件 002 兽医微生物学教学课件 11
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 12
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 13
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。
课件 002 兽医微生物学教学课件 14
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 15
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 16
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 17
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 18
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 )。
课件 002 兽医微生物学教学课件 19
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 20
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 21
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 22
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)。
课件 002 兽医微生物学教学课件 23
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 24
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 26
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 27
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 28
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 29
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 30
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 31
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 32
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 33
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 34
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 35
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 36
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 37
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 38
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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 39
课件 002 兽医微生物学教学课件 40
(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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 41
(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 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 42
(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?
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