第一节 海水鱼类及其他动物的免疫概念
一、水产动物免疫及其主要功能
1, 水产动物免疫
1）免疫（ Immunis?Immune,Immunity）,指生物机体识别自身和
异己物质，对自身物质形成天然免疫耐受，对异己物质产生清除作用的一
种生理反应,
简单说，免疫是机体对病原产生抵抗力，使其免受感染的过程。
正常,免疫对机体有利，可产生抗感染、抗肿瘤等维持机体生理平衡和稳定
的免疫保护反应；
异常,免疫可对机体造成伤害，如超敏反应、自身免疫疾病和肿瘤等 。
2）水产动物免疫学（ Immunology）,指研究水产养殖动物免疫
系统的组织结构与生理功能的一门新兴学科。
Chapter 3,免疫学原理在疾病诊断和防治中的应用
2,抗原与抗体的概念
1) 抗原,凡是能够刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞，
并能与之结合引起特异性免疫反应的物质，称为抗原。
2) 抗体,机体免疫活性细胞受抗原刺激后，在体液中出
现的由浆细胞产生的一类能与相应抗原发生特异性结合
的球蛋白。
简单说，抗体是一种免疫球蛋白 (Immunoglobulin,Ig)
Chapter 2,免疫学原理在疾病诊断和防治中的应用
3,免疫反应的功能
1) 免疫防御,为机体清除异己物质的一种免疫保护功能。
正常,抗感染（ 消灭病原生物、中和毒素 ）
异常,（ 过高 ）变态反应 (超敏反应 )；（ 过低 ）免疫缺陷症
变态反应,某些抗原或半抗原再次进入致敏机体，在体内引起特
异性体液或细胞免疫反应，由此导致组织损伤或生理功能紊乱。
免疫缺陷症,指机体免疫系统由于先天性发育不良或后天遭受损
伤所致的免疫功能降低或缺乏的系统综合症。
Chapter 2,免疫学原理在疾病诊断和防治中的应用
2) 免疫稳定,机体免疫系统维持内环境相对稳定的一种生理功能。
正常,消除体内衰老的和被破坏的细胞
异常,（过高）自身免疫病
自身免疫病,自身抗体或自身致敏淋巴细胞攻击自身靶抗原细胞和
组织，使其产生的病理性改变或功能障碍。
3) 免疫监督,机体免疫系统识别、清除体内突变、畸形的细胞和
病毒感染细胞的一种生理保护作用。
正常,识别和消除突变细胞
异常,（过低）易生恶性肿瘤、病毒持续感染。
免疫,水产动物免疫的基本概念
二、免 疫 系 统 的 组 成
中枢免疫器官,骨髓、胸腺、法氏囊（禽类）
免疫器官
外周免疫器官,淋巴结、脾、黏膜相关的淋巴组织
造血干细胞
淋巴细胞,T淋巴细胞,B淋巴细胞、第三淋巴细胞群
[自然杀伤细胞 (NK细胞 )、淋巴因子激活的杀伤细胞 (LAK细胞 )]
免疫 免疫细胞 抗原提呈细胞,单核吞噬细胞、树突细胞、并指细胞、
系统 朗罕细胞,B细胞
其他免疫细胞,中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒
细胞、肥大细胞、红细胞
抗体
免疫分子 补体
细胞因子,淋巴因子和单核因子
（一） 免疫器官
1,中枢免疫器官
1） 骨髓 (Bone marrow)样组织,鱼类无淋巴造血的骨髓，但在软骨鱼的眶区和颅下
区存在淋巴组织或骨髓样组织，可形成血细胞，具有与高等脊椎动物骨髓相似
的结构与功能。
真骨鱼的肾脏也属骨髓样组织，是重要的淋巴器官，具造血功能。它分为头肾
（前肾）和中肾（后肾、体肾）二部分。其中头肾失去排泄功能而成为免疫器
官和造血组织，为鱼类中第二个发育的免疫器官，免疫细胞的发源地 (产生 B细
胞和红细胞等，相当于哺乳类骨髓 )；此外，受抗原刺激后，头肾增生并存在抗
体产生细胞，说明其为鱼类重要的抗体产生器官 (相当于哺乳类的淋巴结 )。
2） 胸腺 (Thymus),真骨鱼类的胸腺位于？，它无皮质与髓质的分界线，胸腺由结
缔组织被膜环绕，实质由上皮细胞网组成，在上皮细胞网中分布由淋巴细胞、
巨噬细胞、树突状细胞和成熟的浆细胞等。鱼类的胸腺是 T细胞分化成熟为具免
疫活性的 T细胞的场所,T细胞移至外周免疫器官后，可接受抗原刺激增殖分化
产生免疫效能。
鱼类胸腺的结构与功能随着季节和年龄的变化而变化。
免疫,水产动物免疫的基本概念
2、外周免疫器官
外周淋巴器官为捕捉抗原、加工处理抗原和呈递抗原的结构基础。
1）脾 (Spleen),为人体最大的淋巴器官，具有造血、贮血和过滤作用，
也是成熟 T,B细胞移居和接受抗原刺激后产生免疫应答的主要场所。
A,人类
1) 脾的结构和细胞组成：
a,脾表面由结缔组织包裹，被膜向实质内延伸成若干小梁，脾实质由红髓和白
髓组成，两者交界处为边缘区（又称为移行区）。
b,白髓：由小动脉周围淋巴鞘和鞘内淋巴泡两部分组成。小动脉淋巴鞘主要含
T细胞，当抗原引起细胞免疫应答时，此区明显增大。淋巴滤泡主要由 B细胞
构成，接受抗原刺激后可出现生发中心，内含增殖分化的 B细胞。
c,红髓：分布在白髓周围，由脾索和脾窦组成。脾索主要是 B细胞集居区，也
有巨噬细胞和树突状细胞。脾窦又称血窦，有大量的巨噬细胞和血细胞。
d,边缘区：红髓和白髓交界处为边缘区，内含 T细胞,B细胞和巨噬细胞。
免疫,水产动物免疫的基本概念
2) 脾的功能：
a,在胚胎期为造血干细胞增殖分化的场所，具有造血功能；
b,是血液的滤过器，可以清除血中的病原微生物和自身衰老损伤的血细胞。
c,为 T,B细胞移居和接受抗原刺激后发生免疫应答、产生免疫效应等重要场所。
脾中的淋巴细胞 60%为 B淋巴细胞。
B,鱼类脾的结构与功能
a,有颌类才有真正的脾，软骨鱼类脾较大，分化为红髓和白髓，为造血器官；
硬骨鱼类无明显红髓和白髓分化，但同时有造血和免疫功能。
b,与头肾相比，脾在体液免疫反应中处于相对次要的地位，其受抗原刺激后的
增殖反应以弥散的方式发生在整个器官上。
c,硬骨鱼类受免疫接种后，其脾、肾和肝等器官的黑色素巨噬细胞增多，并与
淋巴细胞和抗体生成细胞聚集在一起形成黑色素巨噬细胞中心，它的作用有：
参与体液免疫和炎症反应；对异物进行贮存、破坏和脱毒；记忆细胞原发中
心；保护组织免受自由基损伤。
免疫,水产动物免疫的基本概念
2）粘膜淋巴组织 (Mucosa Associated Lymphatic Tissue,MALT)：
a,鱼类皮肤、鳃和消化道等器官的上皮组织中存在的淋巴细胞、巨噬细胞和
各类粒细胞等都属于 MALT。当机体受到抗原刺激后，巨噬细胞可对抗原
进行处理和呈递，抗体分泌细胞 (Antibody secreting cell,ASC)会分泌抗体，
与粘液中的溶菌酶和补体等非特异性的保护组织一道组成抵御病原感染的
防线。
b,鱼类 MALT相对于其系统免疫系统有一定自主性，在其免疫接种方法选择
和改进中有实际意义：口服免疫后，头肾、血液和肠都出现 ASC，但鳃中
和皮肤粘液中无；肛门插管接种抗原后可诱导肠、皮肤粘液和胆汁中产生
特异性抗体，但血清中无；腹腔免疫 4周后，头肾、血液和鳃中抗体分泌同
时达到峰值，而肠只有到第 7周才有显著反应；颗粒抗原浸泡免疫时，皮肤
摄取能力远大于鳃，因此，口腔和腹腔免疫可明显刺激系统免疫应答，浸
泡和肛门免疫更适宜于诱导粘膜免疫反应。
c,教材中的肠道淋巴组织也属于 MALT的范畴。
免疫,水产动物免疫的基本概念
（二） 免疫细胞
免疫细胞,泛指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前
体细胞,包括：淋巴细胞、单核吞噬细胞及其它抗原提呈细胞、粒
细胞、红细胞和肥大细胞等。
鱼类免疫细胞主要存在于免疫器官、组织以及血液和淋巴液中。
1。 T 淋巴细胞,它由一群功能不同的异质性淋巴细胞组成，在胸腺内分化
成熟，为胸腺依赖性淋巴细胞 (Thymus dependent lymphocyte)的简称。
成熟的 T细胞随血流分布于外周免疫器官，并通过血液与组织间的淋巴
细胞再循环游走于全身，执行其免疫功能。其在外周血中所占淋巴细胞
总数的 65~80%。
2。 B 淋巴细胞,在骨髓（骨髓样组织）中分化成熟，称骨髓依赖淋巴细胞。
成熟的 B细胞随血流分布于外周淋巴组织，主要功能为产生抗体，执行
体液免疫。外周血中占淋巴细胞总数的 10~15%。
免疫,水产动物免疫的基本概念
3,NK细胞
它为发现较晚的一群淋巴细胞，最主要功能为非特异性杀伤
靶细胞，对多种肿瘤细胞和病毒感染的细胞具较强杀伤作用。约
占 5~10%。
4,单核吞噬细胞
它包括血液中的单核细胞（ Monocyte,MC）和组织中的巨
噬细胞。它不仅在非特异性免疫中发挥重要作用，在特异性免疫
中也是不可缺少的细胞，有吞噬杀伤、抗原递呈和合成分泌细胞
因子等作用。
5,其他免疫细胞
除上述免疫细胞外，血液中许多细胞均直接或间接参与免疫
应答过程，如中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞和血小板等。
免疫,水产动物免疫的基本概念
（三）免疫因子
免疫因子,由机体细胞产生，与免疫应答有关的、分泌到体
液中或存在于细胞膜表面的分子统称为 免疫因子 。
组成,它主要包括抗体、补体系统各成分、细胞因子及免疫细
胞膜分子等。
细胞因子 (Cytokines), 由免疫细胞和某些非免疫细胞（如纤
维母细胞、内皮细胞等）合成和分泌的，具有调节多种细胞
生理功能的可溶性小分子蛋白质。
细胞因子种类繁多，具有多种生物学活性，在免疫系统的调
控中作用重大。
免疫,水产动物免疫的基本概念
三、免疫的主要类型
1,天然免疫
定义,指机体先天具有的正常生理防御功能，对各种不同的病原微
生物与异物都有排斥和屏障作用，也称非特异性免疫。
如：皮肤和粘液、粘液中的溶菌酶、吞噬细胞等
2,获得性免疫
定义,指机体对某一种或一类微生物或其产物所产生的特异性
抵抗力，它是后天的，是生物体在生长发育过程中由于自
然感染或预防接种后产生的。也称特异性免疫。
1) 自动免疫,因感染病原或注射抗原（疫苗）而获得的免疫
抗原,凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞，并能与之结合引
起特异性免疫反应的物质。
2) 被动免疫,从母体获得抗体或因人工注射抗体而获得的免疫
免疫,水产动物免疫的基本概念
3) 自动免疫和被动免疫的区别：
a,发生作用时间：
自动免疫,慢（ 1-4周）； 被动免疫,快（立即）
b,效果：
自动免疫,可刺激机体持续产生抗体，再次接收抗原刺激
将表现出再次反应或反应增强
被动免疫,体内抗体数量不会增多，再次接触抗原也不出
现增强反应
c,维持时间：
自动免疫,长（半年至终生）； 被动免疫,短（ 2-3周）
d,用途：
自动免疫,预防感染； 被动免疫,应急治疗
免疫,水产动物免疫的基本概念
四、水产动物免疫的特点
1,水产动物病原与人类疾病关系不大，不易引起重视；
2,水产动物免疫机制依赖于外界环境变化较为明显；
3,水产动物抗体与人等高等生物的已知抗体不同，其疾病的免疫学防
治方法尚在探索中；
4,水产动物是变温动物，其免疫学研究必须在同一条件下进行
五、水产动物免疫在病害防治中的意义
1,通过人工免疫或对病后有免疫力个体筛选，培育免疫新品种 (SPR)；
2,通过人工免疫，可有效预防流行病的发生；
3,免疫防治可有效避免药物残留及化学药物对水体的污染；
4,免疫防治可避免长期使用抗生素等而产生的耐药性；
5,疫苗防治可维持较长的药效时间。
免疫,水产动物免疫的基本概念
第二节 水产养殖动物的非特异性免疫
鱼虾贝类的非特异性免疫因子
外部屏障,皮肤和粘膜
屏障作用
内部屏障,血脑屏障 (血胎屏障 )
非特异性免疫
细胞,吞噬细胞（粒细胞等）
细胞和
体液作用
体液,补体、溶菌酶等
Chapter 2,免疫原理及应用
一、鱼虾贝类的非特异性免疫
1.外部屏障
1) 作用,a,机械阻挡和排除作用
b,具非特异性抗菌物质：溶菌酶、皮脂腺产乳酸等
c,正常菌群的拮抗作用
2) 种类
A,粘液, a,屏障保护作用 (可限制病原菌运动，阻止其侵入 )
b,含有溶菌和杀菌的多糖类和蛋白类，如溶菌酶等
B,甲壳、皮肤和鳞片等,机械屏障作用
2,体内屏障
血脑屏障,由脑膜、脉络丛和脑血管等组成。为大脑与躯干屏障
作 用,防止病原和其他异物进入大脑
免疫,非特异性免疫
3.非特异性免疫细胞
1) 吞噬细胞,包括粒细胞、巨噬细胞和单核细胞
作用,受病原和宿主产生的趋化因子作用接近并吞噬
或杀伤病原
2) 非特异性细胞毒细胞,主要存在于肾脏和腹腔，血中少。
作用,与哺乳动物 NK细胞类似，能够杀伤病毒感染的
靶细胞，从而具有抗感染作用
免疫,非特异性免疫
4,非特异性体液因子
1) 补体：
A,来源与成分,存在于血清中，由多种非特异性血清蛋白
组成，它对热敏感,45℃ 20min失活
B,作用,a,在抗原抗体反应中通过补体第二激活通路补充
抗体作用；
b,激活后的补体能溶解细胞膜，杀灭病毒；
c,激活后的补体可促进吞噬细胞的吞噬和释放组
胺等多种功能，协助杀灭病原,
免疫,非特异性免疫
2) 干扰素：
A,定义,是一类在同种细胞上具有抗病毒活性的蛋白质,
(其活性的发挥受细胞基因组的调节和控制，涉及 RNA和 DNA的合成 )
B,来源与成分,主要为由巨噬细胞和淋巴细胞分泌的蛋白质；
机体产生干扰素的数量产生受温度影响明显。如：
硬头鳟感染病毒后,10 ℃ 下,4d产生； 15 ℃ 下,2d产生
C,作用,干扰素为重要的抗病毒感染因子
a,抗病毒增殖活性； b,免疫调节活性；
c,细胞分裂抑制活性； d,抑制肿瘤生长活性；
e,改变细胞生物学特性等。
免疫,非特异性免疫
3) 溶菌酶
A,来源与成分,存在于粘液、血清和巨噬细胞中，是一种
水解酶（低分子碱性多肽）
B,作用,可直接溶解杀死 G+菌等病原微生物
4) C反应性蛋白
A,来源与成分,为存在于鲽科鱼类中的一种蛋白质
B,作用,a,作为调理素可增加吞噬细胞的吞噬量
b,能使真菌、细菌乃至寄生虫中的糖类和磷酸酯
产生沉淀，从而杀灭病原体 。
5) 备解素,为 ? -球蛋白，可在补体协助下杀死许多细菌、原
虫甚至某些病毒等
免疫,非特异性免疫
二、影响非特异性免疫的因素
1.环境因素
1) DO,缺氧可引起水生动物抗病力下降
据此，有时可采用冲水、换水和充气等方法缓解病情
2) 水质,水体有毒物质可妨碍机体正常机能，免疫力下降
3) 水温,适宜的温度变化可抑制疾病的暴发
2,营养因素
1) 营养不足，体质下降，机体抗菌力降低
2) 营养不足，机体细胞代谢下降，病毒感染率降低
3,个体差异和年龄影响
免疫,非特异性免疫
第三节 特异性免疫
一、抗原（ Antigen,Ag）
1,抗原的概念
1) 抗原,是一种能够刺激机体免疫系统使之发生特异性免疫应答，并能
与相应免疫应答产物或效应体细胞在体外或体内发生特异性结合的物质。
2) 抗原的两种性能：
a,免疫原性,指抗原分子能刺激机免疫细胞，并使之活化、增殖、分
化，最终产生效应分子（抗体）或细胞体（致敏 T细胞） 的性能 。
b,免疫反应性,指抗原分子能与相应的免疫应答产物在体外或体内发
生特异性结合产生免疫反应的性能。
免疫原性和免疫反应性统称为 抗原性 。
Chapter 2,免疫原理及应用
3) 抗原的主要种类：
a,完全抗原（ complete antigen）：
既有免疫原性又有免疫反应性的抗原称为 完全抗原 。
大多异种蛋白质、细菌、病毒、细菌外毒素和动物免疫血清等都为完全抗原
b,不完全抗原 (incomplete antigen)：
那些本身没有免疫原性而只有免疫反应性的物质,又称 半抗原 （ hapten）
半抗原大多为小分子物质，如大多数多糖、脂类、某些药物和简单化合物等、
半抗原单独作用无免疫原性，当与大分子蛋白质载体结合形成半抗
原 — 载体复合物使，便可获得免疫原性。该复合物不但可刺激机体产生针
对半抗原的抗体，也可刺激机体产生针对蛋白质载体的抗体。
4) 特殊抗原：
a,变应原 (allergen),能刺激机体产生病理性免疫应答 (超敏反应 )的抗原。
b,耐受原 (tolerangen),能诱导机体对其表现无免疫应答 (免疫耐受 )的抗原。
免疫类型,特异性免疫
2,抗原的特性
1) 特异性,具有与相应抗体发生特异性反应的能力；
2) 异物性,正常情况下，能引起机体产生免疫应答的抗原都是异种或
异体物质，机体本身的物质或细胞不能刺激机体产生免疫应答；并且，
亲缘关系越远、组织结构间差异越大，抗原性越强。
3) 大分子胶体性,抗原的分子量较大 (1万 Da以上 )，分子量小于 4000
Da的物质一般不具抗原性。同一类物质，其抗原性随分子量增大而增强
4) 结构复杂性,抗原要有一定的化学组成和复杂的结构
抗原性,芳香类 Pr.>非芳香类 Pr >多糖 >核酸 >类脂
5) 完整性,抗原必须保持完整的化学活性基团才能具有抗原性，否则，
将不能刺激机体产生抗体
免疫,特异性免疫
3,决定抗原免疫原性的因素
某物质是否具有免疫原性，能否作为免疫原诱导机体产生免疫应答，与其本
身的性质、机体对该物质的反应性及免疫的方式等直接相关。
1) 分子大小,凡具有免疫原性的物质均为大分子的有机物质（无机物不能作为免
疫原，分子量低于 4000的物质通常也无免疫原性）；
为什么大分子物质免疫原性较强呢？
a,分子量越大，其表面携带的抗原决定簇越多，因而对淋巴细胞刺激也越强；
b,大分子胶体物质，化学结构稳定，在体内不易被破坏和清除，存留时间较
长，使淋巴细胞得到较持久的刺激，有利于免疫应答的发生。
2) 化学结构与组成,大分子物质并不都有良好免疫原性，还与组成与结构有关
如：明胶分子量虽达 10万，但其组分为直链 a.a.,易被分解破坏，免疫原性弱 ;
若明胶分子上连接少量酪氨酸或谷氨酸等芳香族 a.a.,免疫原性显著增强 ;
以芳香族 a.a.为主的 Pr.，其免疫原性要明显高于非芳香族 a.a.为主的 Pr.
免疫,特异性免疫
3) 异物性：
免疫系统能识别自己和异己物质，对自身物质免疫耐受；对异己物质免疫应答 。
免疫原性与抗原和宿主种系关系远近有关，种系关系越远，免疫原性越强。
具有异物性的物质包括以下三类：
a,异种物质：如细菌、病毒、异种血清、植物蛋白等；
b,同种异体物质：如人类红细胞表面血型抗原（ A,B,O,Rh）等；
c,改变和隐蔽的自身物质：主要包括在外伤、感染、辐射或药物作用下，组
织结构发生改变的“自身”物质和释放入血的自身抗原，如甲状腺蛋白，
等。
4) 免疫途径,相同抗原因免疫途径不同，产生的免疫效果也不同
多数抗原须经非消化道 (皮下、肌肉、体表或血液等 )途径才能产生良好免疫效果；
有些抗原 (如须刺激肠粘膜相关淋巴组织的抗原 )，只有口服免疫才有良好效果。
5) 机体应答性,抗原物质能否产生免疫原性还与机体的免疫应答能力有关。
如：纯化多糖对人和小鼠有良好免疫原性，而对豚鼠则不能引起免疫应答。
此外，抗原的免疫原性还与抗原剂量、佐剂、机体年龄与生理状态等因素有关。
免疫,特异性免疫
4,抗原的特异性与交叉反应
抗原的特异性既表现在免疫原性上，也表现在免疫反应性上。
表现在免疫原性,指某一抗原分子只能诱导相应淋巴细胞发生专一应答；
表现在免疫反应性,指某一抗原分子只能与相应抗体或淋巴细胞发生专一结合。
抗原的特异性是由抗原分子表面的抗原决定簇决定的。
1) 抗原决定簇（ antigenic determinant）：
指位于抗原分子表面、决定抗原特异性的特定化学基团，它是决定
抗原反应性呈现高度特异性的物质基础。又称 表位 （ epitope）
具体说，抗原决定簇就是与相应淋巴细胞上的抗原受体结合的部位，
并且，只有两者结合才能激活淋巴细胞并引起免疫反应
免疫,特异性免疫
2) 抗原决定簇的种类与组成
a,种类,一个抗原表面可以有一种或多种不同的抗原决定簇；
功能性 (抗原 )决定簇,指位于抗原分子表面易被相应淋巴细胞识别、启动免
疫应答，同时能与相应抗体或致敏 T细胞特异性结合发生免疫反应的决定簇。
隐蔽性 (抗原 )决定簇,位于抗原分子内部，不能被淋巴细胞识别，无法触发免
疫应答的抗原决定簇。它若经理化因素处理或经抗原提呈细胞加工后，也可将
隐藏与抗原分子内部的决定簇暴露，称为功能性决定簇而发挥免疫作用。
b,抗原结合价,一个抗原分子上能与相应抗体分子结合的抗原决定簇的总数
单价抗原,有些半抗原只能和抗体分子中一个抗原结合部位结合，为单价抗原
多价抗原,多数抗原有多个相同和不同抗原决定簇，能和多个抗体分子结合。
c,组成,不同类型的抗原决定簇组成不同，一般有 5-7个单体组成
如,Pr类抗原：其抗原决定簇有 5 个左右氨基酸
多糖类抗原：其抗原决定簇有 6 个左右单糖
核酸类抗原：其抗原决定簇有 6-8 个左右核苷酸残基
免疫,特异性免疫
3) 抗原决定簇对抗原特异性的影响
抗原决定簇的化学组成、排列及空间结构决定着抗原的特异性。
天然抗原结构复杂，同种抗原有多种不同抗原决定簇，不同抗原也
具有不同的抗原决定簇，因而各具特异性。
4) 共同抗原与交叉反应
共同抗原,指具有相同的抗原决定簇的抗原。其中：
类属抗原,存在于同一种属或近缘种属中的共同抗原称 类属抗原 ；
异嗜性抗原,存在于不同种属生物间的共同抗原称 异嗜性抗原 。
交叉反应,由共同抗原决定簇刺激机体产生的抗体可和两种抗原结合发
生反应。
交叉反应有时也在两种抗原决定簇构型相似时发生。
免疫,特异性免疫
免疫,特异性免疫
5,抗原的分类
根据分类方法不同，可以将抗原分为不同的类型。
A,根据抗原的来源及与机体的亲缘关系分类
(1) 异种抗原,指来自另一物种的抗原物质。 如各种微生物及其代谢产物、
(2) 同种异体抗原,指来自同种而基因型不同的个体的抗原物质,如人血型抗原；
(3) 自身抗原,指能引起自身免疫应答的自身组织成分,如改变和隐蔽的自身物质。
B,根据抗原激活 B细胞是否依赖 T细胞辅助来分类
(1) 胸腺依赖性抗原（ thymus dependant antigen,TD-Ag）：
TD抗原,含 T细胞抗原决定簇、需 T细胞协助才能激活 B细胞产生 Ab 的抗原。
如：病毒、细菌、细胞及各种蛋白质等抗原都属 TD抗原
(2) 胸腺非依赖性抗原（ thymus independant antigen,TI-Ag）：
TI抗原,只含 B细胞抗原决定簇、不需 T细胞协助可直接激活 B细胞产生 Ab 的抗原
如：革兰氏阴性菌的 LPS、荚膜多糖等。
C,抗原的其它分类方法,如依性能分完全抗原和半抗原，依组分分蛋白质抗原、脂蛋白
抗原、糖蛋白抗原、多糖抗原和核蛋白抗原等，依获得方式分天然、人工和合成抗原等。
免疫,特异性免疫
6,细菌抗原
细菌是重要的病原体，其成分十分复杂，每种结构及其代谢产物均
有不同的抗原成分，每种细菌都是一个由多种抗原组成的复合体。
细菌抗原的种类：
a,表面抗原,包括荚膜抗原和微荚膜抗原；
b,菌体抗原,指位于细菌细胞壁、细胞膜和细胞质上的抗原；
c,鞭毛抗原,存在于鞭毛上的抗原；
d,菌毛抗原,存在于菌毛上的抗原；
e,外毒素和类毒素,毒素是 Pr，具很强免疫原性，可刺激机体产生抗毒素
外毒素,为细菌产生的一类蛋白质，具强抗原性
类毒素,为外毒素经 0.3-0.4%甲醛脱毒而成，具强抗原性
外毒素和类毒素均能刺激机体产生抗毒素
免疫,特异性免疫
7,佐剂（ adjuvant）
1) 定义,指与抗原同时或预先注入机体后，能够非特异性地增强机体对抗
原的免疫应答能力的物质。
2) 种类：
a,无机佐剂,主要为含铝化合物,如：铵明矾、氢氧化铝、磷酸铝等
b,有机佐剂,主要为微生物及其代谢产物,如分枝杆菌 (结核杆菌 ),LPS等
c,合成佐剂,一些合成物质,如 PolyI:C,PolyA:U 等
d,油剂,如矿物油（石蜡油）、植物油、花生油乳化佐剂、弗氏佐剂等
3) 弗氏佐剂,由矿物油 (石蜡油 )、乳化剂 (羊毛脂或吐温 80)和杀死的分支
杆菌 (如结核杆菌 )等组成的佐剂。
a,完全氟氏佐剂,以上三种成分俱全的佐剂
b,不完全氟氏佐剂,不含分支杆菌的氟氏佐剂，其对机体刺激作用较弱
免疫,特异性免疫
4) 作用：
a,增加抗原的免疫原性（增加抗原的表面积）；
b,增强抗体对抗原的免疫应答能力；
c,改变抗体产生的类型；
d,引起或增强 IV型超敏反应。
5) 作用机制,（ 作用机制尚未完全了解，主要可能有以下原因）
主要是促进淋巴细胞的增殖、分化，改变抗原的物理形状，使抗
原在体内维持较长时间，易于巨噬细胞的摄取、处理并提呈给淋
巴细胞，从而提高抗原的免疫原性，增强机体对抗原的应答能力。
6) 使用方法：
预先使用或与抗原同时使用
免疫,特异性免疫
二、免疫球蛋白 (Immunoglobulin,Ig)
1,免疫球蛋白与抗体的基本概念
(1)免疫球蛋白,指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
Ig 过去称为 ?球蛋白，主要存在于血液和其他分泌液中。
(2) 膜表面免疫球蛋白 (Surface membrane immunoglobulin,SmIg)：
B细胞膜上可作为抗原识别受体的免疫球蛋白。
(3)抗体 (Antibody,Ab),机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终末
B细（浆细胞）所合成与分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具有免
疫功能的球蛋白。
抗体是重要的免疫分子，主要存在于血液、体液和粘膜分泌液中。
细胞免疫,由免疫细胞介导的免疫反应。
体液免疫,由抗体介导的免疫反应。
抗体 = 免疫球蛋白？ Why?
免疫,特异性免疫
抗体都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白并不都是抗体。
如：骨髓瘤蛋白的化学结构与 Ab相似 (属 Ig)，但无抗体活性，无免疫功能；
SmIg的化学结构与 Ab相似，能与 Ag特异性结合，但它不是激活的 B细胞产生。
免疫球蛋白是化学结构上的概念，但抗体是生物学功能上的概念。
2,作为抗体必须具备的条件：
1) 只有脊椎动物的浆细胞才能产生；
2) 必须有抗原刺激；
3) 能与相应抗原产生特异性结合；
4) 其化学本质是一种具免疫功能的球蛋白。
免疫,特异性免疫
3,Ig的化学结构 H链 V区
Ig 分子是由一个或多个单体组成； L链 V区
如,IgG,IgD和 IgE 均为单体分子 L链 C区
每个 Ig单体呈 Y形对称结构。 H链 C区
每个单体是由二硫键连接的 四条肽链 组成；
四条肽链包括 2条重链 (H链 )和 2条轻链 (L链 )； Ig单体的结构
重链,约由 450个或 570个氨基酸组成，它包括 5类,?,?, ?,?,? 。
Ig因重链的种类不同分为 5类：
IgG (?链 ),IgA (?链 ),IgM (?链 ),IgD (?链 ),IgE (?链 )
轻链,约由 214个氨基酸组成，以二硫键与重链相连。它有 2类,?型和 ?型
每条肽链包括 可变区 (V区 )和 稳定区 (C区 )。 重链可变区 (VH)和轻链可变区 (VL)都
是抗原特异性结合部位。在结构上与抗原结构互补 (因而又称 互补决定区 )
免疫,特异性免疫
4,不同动物中 Ig的类型
根据 CH上同种型决定簇的不同，将 Ig分为 5种,IgA,IgG,IgM,IgD和 IgE.
其中,IgG,IgA和 IgM又依 CH氨基酸组成和 H链间二硫键数目的差异，分成若干亚类：
IgG1,IgG2,IgG3,IgG4； IgA1,IgA2； IgM1和 IgM2。
1) 哺乳类,a,人、鼠,IgG,IgA,IgM,IgD,IgE;
b,兔,IgG,IgA,IgM;
c,其他,IgG,IgA,IgM,IgE;
2) 鸟类,IgG,IgA,IgM;
3) 两栖类,IgG,IgM;
4) 鱼类,IgM;
5) 无脊椎动物,无 Ig
免疫,特异性免疫
5,各种 Ig的特性与功能
1) IgG：
a,来源与性质,主要由脾和淋巴结的浆细胞合成，常以单体形式存在于血
清和其他血清中。它在人体的含量最高 (3/4)、半衰期最长 (23d)、易透过毛
细血管，因而可广泛分布到组织和其他体液中。分子量 15万 Da.
b,作用,(1) 抗感染作用，抗毒素及大多抗菌和抗病毒抗体均属 IgG；
IgG还是唯一能通过胎盘的 Ig，是新生儿抗感染的重要因素。
(2) 不少自身抗体和引起 II,III型变态反应的抗体也属 IgG;
(3) IgG与补体结合后可通过传统途径激活补体；
(4) IgG能与巨噬细胞、中性粒细胞和 NK细胞表面相应受体结合，
从而发挥调理吞噬和 ADCC效应。
免疫,特异性免疫
2) IgM：
a,来源与性质：
(1)主要由脾的浆细胞合成，它是由 5个 IgM单体借一个 J链和若干个二硫键连
接而成的五聚体，是 5类 Ig中分子量最大的 (95万 Da)，故称巨球蛋白。
(2) 它不能透过血管壁，主要分布于血液中，占血清 Ig总量的 10%左右；
(3) 为个体发育中合成最早的 Ig，在胎儿晚期已能合成，但它不能通过胎盘；
(4) 是人体免疫后最早出现的抗体；
(5) IgM是目前鱼类中唯一确认的抗体类型。
b,作用：
其作用与 IgG类似，具有杀菌、溶菌、调理吞噬及凝集作用等，不过，
由于 IgM抗原结合效价最高，是高效能的抗菌抗体，它的上述作用均比
IgG强。
免疫,特异性免疫
单体
3) IgA：
(1) 分为血清型 IgA和分泌型 IgA(SIgA)两种类型。前者 85%为单体，少数为
含 J链的二聚体，主要由肠系膜淋巴组织浆细胞产生；后者为二聚体 (双体 )。
(2) 人体含量仅次于 IgG (占 10- 15%)，分子量为 18-20万 Da。
(3) 是少数在消化道中不被消化的 Pr之一；
(4) 婴儿出生 4-6个月后才能合成，但可从母乳中获得 SIgA
(5) SIgA主要分布于呼吸道、消化道、泌尿生殖道粘膜表面以及唾液、泪液、
初乳和与粘膜相关的分泌液中，是局部粘膜防御感染的重要因素；
(6) 血清型 IgA具有中和毒素、调理吞噬的作用。
免疫,特异性免疫
4) IgD：
(1) 以单体形式存在于血清中，含量低，仅占人体血清 Ig总量的 1%。
(2) 结构与 IgG类似，不能通过胎盘，也不能激活补体。
(3) 血清中的 IgD功能尚不清楚，但 B细胞表面的 IgD(SIgD)是成熟 B细
胞的重要标志，它是 B细胞的抗原识别受体，在接受抗原刺激后对
B细胞活化、增生和分化其调节作用；
5) IgE：
(1) 以单体形式存在于血清中，是系统进化最晚出现的 Ig，也是含量最
低的 Ig，仅占血清 Ig总量的 0.001%.
(2) 在过敏性疾病和某些寄生虫感染病人血清中其含量显著增高；
(3) 产生部位与 SIgA相似，主要由呼吸道（如鼻咽、扁桃体、支气管 )
和胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生。
免疫,特异性免疫
第四节 免疫学方法及其应用
一、基本概念
1,血清学反应,抗原与相应抗体在体外发生的特异性结合反应 ;
2,免疫学反应,抗原与相应抗体在体内发生的特异性结合反应 ;
3,抗原抗体反应,抗原与相应抗体在体外或体内发生的特异性结合反应；
4,免疫诊断学,用体液免疫和细胞免疫的方法来诊断有关疾病的科学。
二、血清学反应的特点
1,特异性与交叉性,a,特异性,一种抗原一般只能与其相应的抗体结合；
b,交叉性,当不同抗原具有相同抗原决定簇时，其结合又具有交叉性
2.表面性与可逆性,a,表面性,抗原与抗体分子结合是分子表面的结合；
b,可逆性,抗原抗体结合后，在一定条件下仍可分开，且其性质不变。
可逆性是免疫吸附层析法提取免疫纯抗原或抗体的理论基础。
Chapter 2,免疫原理及应用
3,定比性,抗原与抗体需按一定的比例结合
一般情况下，抗原表面的抗原决定簇是多价的，而抗体上的抗
原受体通常是单价的或二价的，二者只有以一定比例结合才能出现
可见的血清学反应。
4,阶段性, 抗原抗体反应具有明显的阶段性
1) 抗原抗体的特异性结合阶段,时间短（数秒），不可见
2) 抗原与抗体反应的可见阶段,慢（数分至数天），有凝集、沉淀等
5,高度敏感性,可用于检测极微量的抗原与抗体。如：
血清中和试验可用于检测含量低至 10-3?g / ml的鱼类病毒；
ELISA(酶联免疫吸附试验 )可检测含量为 10-3?g / ml的细菌性病原
6,条件依赖性,抗原抗体间出现可见反应要提供最适的条件，如：
pH值 (一般为 6-8)；温度 (37-45℃ )；适当的电解质 (如生理盐水 )；
震荡 (增加抗原抗体相互接触的机会 )等。
免疫,免疫学方法及其应用
三、主要的抗原抗体反应
（一）凝集反应（ Agglutination）
1,定义,颗粒性抗原 (如完整的红细胞或细菌 )与相应抗体结合，在一
定条件下，经过一定时间形成肉眼可见的凝集物，称为凝集反应。
用于凝集反应的抗原称为 凝集原 ；用于凝集反应的抗体称 凝集素
2,种类,
(1)直接凝集反应 (direct agglutination), 颗粒性抗原直接与相应抗体结
合所出现的凝集现象。
玻片法,属定性试验，常用于细菌和 ABO血型鉴定
试管法,属定量试验，用已知 Ag测定血清中相应 Ab及其数量。在该试
验 中，将出现明显凝集反应的血清最高稀释度称为该抗体的效价或滴度。
免疫应用,免疫学方法
(2) 间接凝集反应 (indirect or passive agglutination), 将可溶性
抗原先吸附于一种与免疫无关的载体颗粒表面，再与相应抗体作
用，在合适电解质存在时，出现载体颗粒被动凝集现象。
常用载体有人 O型红细胞、乳胶颗粒、活性炭等，并因载体不
同而分别称为 间接血凝试验, 间接乳凝试验 和 间接炭凝试验 。
免疫应用,免疫学方法
（二）沉淀反应 (precipitation)
1,定义,可溶性抗原 (如血清蛋白、多糖和细菌抽提液等 )与其相应
抗体在合适条件下出现肉眼可见沉淀物的现象。
用于沉淀反应的抗原称为 沉淀原 ； 用于沉淀反应的抗体称 沉淀素
沉淀反应包括环状沉淀反应、絮状沉淀反应以及由此派生出来的琼脂扩散
免疫试验等。其中，前两者敏感性不高，已少用，派生方法现仍广泛应用。
2,沉淀反应的种类与应用：
1) 经典方法：
a,环状沉淀反应,在小试管中加入抗血清 + 缓慢加入待测抗原 ?(数
分钟 )结果,阳性 — 白色沉淀环； 阴性 — 无
b.絮状沉淀反应,将已知抗体与待测抗原混匀于试管或凹玻片 ?结果：
阳性 — 絮状沉淀； 阴性 — 无
免疫应用,免疫学方法
2) 现代方法：
a,单免疫扩散 (single immunodiffusion),将适当浓度的已知抗体预先
混在 1~1.5% 琼脂内制成凝胶板，再以适当距离在板上打孔，孔中加入
待测抗原，当抗原向周围扩散时，与板上的抗体相遇，并在最合适的比
例处形成白色沉淀环。因沉淀环直径与抗原浓度成正比，因此，若先用
已知浓度的抗原制作标准曲线，便可依沉淀环直径测定待测抗原浓度。
结果,阳性 — 白色沉淀环； 阴性 — 无
b,双向免疫扩散 (double immunodiffusion),预先制备琼脂板，根据需
要在琼脂板上打孔，再将抗原、抗体分别加入不同孔内，使两者相互扩
散，若抗原抗体相对应，则二者在合适比例处形成白色沉淀线。若反应
中有两种或两种以上抗原抗体系统，在琼脂中即可出现两条或两条以上
的沉淀线。该方法可用来分析和鉴定复杂的抗原成分，或测定抗原、抗
体提取物的纯度。缺点是所需时间较长和灵敏度不高。
免疫应用,免疫学方法
c,对流免疫电泳 (Counter immunoelectrophoresis,CIE),为在双向琼
脂扩散的基础上进行电泳的方法。将琼脂板臵于电泳槽内，在负极端孔
内加抗原，正极端孔内加抗体，然后通电。抗原在 pH8.6的缓冲液中带
负电荷，故向正极移动；抗体为大分子球蛋白，移动慢，并受琼脂电渗
影响由正极向负极移动，在两者相遇的合适比例处出现白色沉淀线。因
该法使抗原抗体相向而行，提高了敏感性，缺点是多组抗原抗体存在时
沉淀线易重叠在一起，缺乏分辨力。
免疫应用,免疫学方法
（三）补体结合试验
1,定义,有补体参与，以绵羊红细胞和溶血素作指示系统的抗原抗体反应
2,组成,有 2个系统共 5种成分
1) 检测系统,包括已知抗原 (或抗体 )和待测抗体 (或抗原 )
2) 指示系统,包括绵羊红细胞和溶血素 (绵羊红细胞的特异性抗体 )
3) 补体,取自豚鼠的新鲜血清
3,补体结合反应的基本原理
1) 补体可与任何抗原抗体复合物相结合；
2) 指示系统遇补体后就出现明显的溶血反应
免疫应用,免疫学方法
4,操作过程和结果
1) 阳性反应, + 补体
抗原 (体 )+待测抗体 (原 ) ?抗原抗体复合物 抗原抗体和补体复合物
+ 指示系统 (绵羊红细胞和溶血素复合物 )
结果：（因此时无游离的补体与指示系统结合） 不发生溶血
2) 阴性反应, + 补体
抗原 (体 )+待测抗体 (原 ) ?抗原 +抗体 抗原 +抗体 +补体 (游离 )
+ 指示系统 (绵羊红细胞和溶血素复合物 )
发生溶血 绵羊红细胞、溶血素及补体复合物
免疫应用,免疫学方法
（四） 中和反应
定义,特异性抗体与相应抗原结合后，能抑制抗原的多
种生物学活性（ 如：毒性、酶活性和病毒感染性等 ）
的反应。
免疫,免疫学方法及其应用
四、现代免疫标记技术（ immunolabelling technique）
定义,将抗原或抗体用荧光素、酶、放射性同位素或电子致密物
质等加以标记，以提高抗原抗体反应以及抗原或抗体检测灵敏
度的一类新技术。 免疫标记技术敏感性高、特异性强、应用范围广
(抗原或抗体定量、定性、定位 )
（一）免疫荧光技术（ immunofluorecence technique）
1,定义,用荧光物标记抗体来检测细胞或组织中相应抗原或抗体
的技术，又称荧光抗体技术。
2,荧光物种类,异硫氰酸荧光素、罗丹明荧光素、二氯三嗪基氨
基荧光素等
3,种类,包括直接法、间接法和补体法
免疫应用,免疫学方法
例,直接法,将待测标本固定于玻片表面，滴加已知荧光抗体后再以缓冲
液冲洗，干燥后于荧光显微镜下观察。
(1) 过程,+待测抗原
荧光素 +抗体 ?荧光抗体 (一段时间后冲洗 ) 荧光镜检测结果：
(2) 结果,阳性 — 可见带荧光的抗原抗体复合物；
阴性 — 无荧光 (因为带荧光的抗体不能与抗原结合，被冲洗掉 )
(3) 用途,用以检测病毒感染细胞、细菌和沉积于组织中的免疫复合物等。
(4) 特点,简单、特异性高；敏感性低、同时检测多种抗原时较复杂。
免疫应用,免疫学方法
(二 )免疫酶技术 (immunoenzymatic technique) or 酶免疫测定
1,定义,用酶标记抗体或抗原来检测抗原或抗体的方法,应用范围极广。
2,显示方法,用酶的特殊底物来处理反应后的标本，通过酶催化底物的显
色反应来测定抗原或抗体的存在 。 以酶标依作定量或定性分析。
3,标记酶,辣根过氧化物酶（ HRP）和碱性磷酸酶；它们与抗原或抗体结
合后活性不受影响。
4,底物,邻苯二胺和对硝基苯磷酸酯。
5,特点,敏感性高、特异性强，既可定性又可定量。
6,常用方法,目前应用最多的为 酶联免疫吸附试验 （ enzyme linked
immusorbent assay,ELISA),是利用抗原或抗体能非特异性吸附于聚苯
乙烯等固相载体表面的特性，使抗原 -抗体反应在固相载体表面进行的一
种免疫酶技术。它目前包括 直接法、间接法、双抗体夹心法、双夹心法、
抗原竞争法、抑制性测定法和桥联法 等多种。
免疫应用,免疫学方法
例 1,直接法, 用于检测抗原或抗体 （特别是总抗体浓度）
a,用于检测抗原时,以不同稀释毒的待测样品 (Ag)包被酶标板反应板，孵
育后洗涤 ?封闭酶标板，孵育后洗涤 ?加入酶标抗体，孵育后洗涤 ?加
入底物，测定酶促反应强度。
b.用于检测抗体（待测样品中的总抗体）时,以不同稀释毒的待测样品 (Ab)
包被酶标板反应板，孵育后洗涤 ?封闭酶标板，孵育后洗涤 ?加入酶标
抗抗体，孵育后洗涤 ?加入底物，测定酶促反应强度。
免疫应用,免疫学方法
例 2,双抗体夹心法, 主要用于测定大分子抗原
过程,以纯化的特异性抗体或含抗体的血清包被酶标反应板，孵育后洗涤
?封闭液封闭酶标板，孵育后洗涤 ?加入待测样品，孵育后洗涤 ?加入
酶标抗体，孵育后洗涤 ?加入酶底物，测定酶促反应强度。
加待测抗原 加酶标抗体
已知抗体吸附 抗原抗体复合物 酶联抗体抗原抗体复合物
免疫应用,免疫学方法
（三）放射免疫测定技术 (Radioimmunoassay,RIA)
1,定义,用放射性同位素标记来检测抗原抗体反应的高灵敏度的技术。
2,原理与方法,其基本原理为：待测抗原和标记抗原对有限量抗体存在竞争性
结合,Ag* + Ab ? Ag*-Ab； Ag + Ab ? Ag-Ab
(1) 抗原用同位素 (如 131I,3H等 ) 标记后仍能与相应抗体特异性结合；
(2) 将两类抗原与抗体混合后，两类抗原均能与抗体结合，当 Ag*和 Ab数量恒定，
且 Ag*与 Ag之和大于 Ab上结合点数目时,Ag*与 Ag 存在竞争抑制,Ag数量增加，
Ab-Ab生成量增加,Ag*-Ab数量就减少，游离的 Ag*就增多。
(3) 用层析等方法将 Ag*-Ab和 Ag-Ab复合物 (B)与游离 Ag*和 Ag (F)分离，测定 B和 F
的放射活性。计算 B/F值，绘制 B/F和 Ag量的关系曲线图。
(4) 预先用一系列已知浓度的未标记抗原和一定量的标记抗原及抗体混合，以相同
方法绘制 B/F和 Ag量的关系的标准竞争抑制曲线图。
(5) 试验时，在同样条件下，根据待测 Ag的放射性结合率，依标准曲线查出 Ag量。
免疫应用,免疫学方法
（四）荧光和化学发光免疫技术
A,荧光免疫技术
1,定义,用荧光素（如异硫氰酸荧光素、四乙基罗丹明和四甲基异
硫氰酸罗丹明）标记来检测抗原抗体反应的免疫分析技术。
2,种类,包括荧光免疫组织化学 (如荧光抗体 )技术和荧光免疫测定。
B,发光免疫分析
定义,利用物质的发光特征 (如辐射光波长、发光的光子数 )与产生辐
射的物质分子的结构常数、构型、数量等密切相关，通过受激分
子发射的光谱，发光衰减常数、发光方向等来判断该分子的属性；
通过发光强度来判断物质的量的免疫分析技术。
免疫应用,免疫学方法
（五）免疫电镜技术
1,定义,在保持抗体免疫性的前提下，用高电子密度的标记物（如铁蛋
白、金等），或用经细胞化学方法处理使电子密度增高的标记物（如辣
根过氧化物酶等酶类）标记抗体后，将标记抗体与相应抗原结合，然后
用电子显微镜观察的技术。又称电子显微镜免疫细胞化学技术。
2,种类：
(1) 非包埋法免疫染色,该法是以超薄冷冻切片免疫染色。因该法不经
脱水和包埋等步骤，抗原保护较好，且有利于免疫试剂在组织中的渗透；
但在技术上困难较多，需配制专用设备。
(2) 包埋前免疫染色,组织固定 ?厚切片 ?免疫染色 ?包埋 ?超薄切片
?投射电镜观察。
(3) 包埋后免疫染色,组织固定 ?包埋 ?超薄切片 ?免疫染色 ? EM观察。
免疫应用,免疫学方法
免疫应用,免疫学方法
第五节 免疫学原理在鱼虾病害防治中的应用
一、用于疾病的诊断 （免疫诊断方法有二类）
1.用已知抗原诊断病原,用已知抗原与从患病动物中提取的抗体进行血
清学反应，以确定病原种类。该法只能用于病体已产生抗体的诊断。
2.用已知抗体诊断病原,将已知抗体与从病体中分离的病原进行血清学
反应，以确定病原的种类，该法适于所有被诊断动物。
诊断方法 特点 抗体检测量 应用范围
血清中和试验 灵敏度高，费时 ≥10-3?g/ml 病毒病
沉淀反应 方便可靠，灵敏度低 ≥20 细菌病
补体结合试验 灵敏度高，存在干扰 ≥10-1 细菌病
凝集反应 快速准确，应用局限 ≥3?10-2 部分细菌病
免疫荧光 快速方便，需特殊仪器 ≥20 细菌病
放射免疫测定 快速灵敏，需特殊仪器 ≥10-3 病毒病
ELISA 快速灵敏，应用前景好 ≥10-3 细菌病
二、用于疾病的治疗
利用被动免疫，即给患病动物接种抗体进行应急治疗。
过程,先将抗原（疫苗）注入同种或其他种动物机体,1-4周后从接
种动物的血液等部位提取抗体（或制备卵黄抗体），并将提取的
抗体接种到患病动物中进行疾病治疗。
三、用于疾病的预防
? 水产动物免疫最重要的应用方向为研制疫苗进行疾病的预防
? 在水产养殖动物中，由于只有鱼类、两栖类和爬行类等脊椎动物
才能在接种抗原后产生抗体，目前因此也认为只有这些动物才能
用免疫学方法进行疾病的预防。
免疫,免疫学原理的应用
（一）鱼用疫苗的种类
A,根据疫苗的获得方法来分：
1,死疫苗 (灭活疫苗 ),热灭活、化学灭活、紫外线灭活、超声灭活等
优点,安全性好，制造简单；
缺点,免疫剂量大，免疫持久性差。
2,活疫苗,包括弱毒疫苗和异种疫苗
优点,弱毒疫苗 — 免疫原性好，免疫剂量少，持续时间长
异种疫苗 — 安全性好，免疫时间长。
缺点,弱毒疫苗 — 安全性差
异种疫苗 — 获得比较困难
3,化学疫苗,以化学方法提取病菌有效成分 (如 LPS)制成
优点,免疫剂量小，免疫原性强，作用稳定；
缺点,制造较复杂，成本稍高。
免疫,免疫学原理的应用
4,亚单位疫苗,病原微生物中能使机体产生免疫保护力的成分只占病
原体小部分，将这些成分分离出来制成的疫苗为亚单位疫苗。
优点,可除去有害成分，减少异常反应，提高免疫效果；
缺点,制造过程复杂、成本高。
5,基因工程疫苗,将病原的主要免疫原性蛋白的密码基因 DNA
转移、重组后获得
优点,易于规模生产，成本低；
缺点,研究周期长，免疫原成分单一，产生抗体量小。
6,合成疫苗,将具有保护性免疫力的人工合成肽与适当载体结合
后，再加入佐剂制成的疫苗称为合成疫苗
优点,作用效果好，易于规模生产；
缺点,研究难度大。
免疫,免疫学原理的应用
B,根据疫苗的性质和组成成分来分：
1,单价疫苗,由单一病菌培养制备的疫苗
2,多价疫苗,由同一种病菌的不同型或不同株培养制备的疫苗
3,联苗 (混合疫苗 ),由一种以上的病菌或其代谢产物制备的疫苗
如：二联疫苗、三联疫苗 ……
C,根据抗原类别来分：
1,病毒疫苗,如草鱼出血病疫苗
2,细菌疫苗,如石斑鱼创伤弧菌疫苗
3,寄生虫疫苗,如小瓜虫疫苗
免疫,免疫学原理的应用
（二）鱼用疫苗的接种方法
1,注射法,将疫苗直接注射到肌肉、腹腔或心脏的免疫接种方法。
优点,免疫效果好；
缺点,操作困难，易损伤接种鱼类，幼鱼无法使用 。
2,口服法,将疫苗通过投喂的方法接种到鱼类机体
优点,操作简单；
缺点,免疫效果不稳定（因消化液对疫苗的消化分解）
3,浸泡法,将鱼类浸泡于疫苗溶液中以达到免疫接种目的
优点,操作简单；
缺点,免疫效果不稳定（因浸泡进入机体的疫苗数量有限）
免疫,免疫学原理的应用
4,喷雾法,将疫苗以高压喷射到接种生物体表以进行免疫的方法。
优点,操作简单；
缺点,免疫效果差 。
5,其他方法,如超声免疫法等，该法是在浸泡法基础上外加超声作
用而实施的接种方法，目前尚在探索中。
（三）几种常见鱼类疫苗的制备方法
1,病毒性疫苗（组织苗）的制备方法
匀浆,3000rpm,30min 上清液 +(800单位青霉素 +800单位链霉素 )/ml
病鱼组织 +生理盐水 沉淀 加 1‰ 福尔马林,32℃ 72h
安全检测
冷冻保存 组织苗 效力检测
免疫,免疫学原理的应用
2,细菌灭活疫苗的制备方法
扩大培养 5000rpm,30min,PBS配制
病原菌 大量病菌 1%菌悬液
活菌检测 安全检测 4-10‰ 福尔马林
毒性检测 4℃,24h
疫苗
抗体效价检测 免疫效果检测 0.1‰ 叠氮钠
攻毒试验
4℃ 保存
免疫,免疫学原理的应用
3,脂多糖 (LPS)疫苗的制备 (主要针对 G-)
0.5-1%formalin,上清液 加 PBS
病菌扩大培养 5000rpm,30min 沉淀 灭活菌悬液
4℃,透析 3d 90%苯酚 (1:1)
LPS水溶液 水层 65℃,10min
聚乙二醇 2000 中间层 混合液
苯酚层 10000rpm,30min
浓缩 LPS溶液
冷冻干燥
粗制 LPS LPS疫苗
PBS溶解，加热去毒
免疫,免疫学原理的应用
（四）鱼类免疫应答的过程
1,硬骨鱼类参与免疫应答的细胞和器官
1) 参与免疫反应的细胞,巨噬细胞、淋巴细胞、浆细胞
2) 参与免疫反应的器官,胸腺、肾 (主要为头肾 )、脾等。
2,鱼类免疫应答的基本过程
识别 吞噬或胞饮，送至
抗原进入机体 巨噬细胞 脾和肾等器官
吸收积累
产生
细胞免疫和体液免疫 淋巴细胞 抗原信息
增殖、产生 传递
免疫,免疫学原理的应用
3,影响鱼类免疫应答的因素
1) 抗原方面的因素,包括疫苗性质、接种数量和接种方法等
2) 接种生物的因素,包括年龄、大小、生理状态、营养状况等
3) 环境因素,包括温度、季节、光照及水质环境因素等
4) 佐剂的影响,有些佐剂能非特异性增强或改变疫苗免疫应答效果。
（五）鱼类免疫效果的检测方法
1,免疫保护效果检测,接种疫苗 ?(2-4周 )致病菌攻毒 ?(10-20d)成活率
2,免疫抗体效价检测,接种疫苗 ?(2-4周 )取血 ?(1000rpm,5min)上清液
?微量血凝板倍稀，加入抗原 (疫苗 )? (37℃ 反应 2h后 4℃ 孵育过夜 ) 结果
凝集抗体效价的判断,出现凝集反应的最低浓度的稀释倍数就是其凝集
抗体效价
免疫,免疫学原理的应用
练习题：
1,名词解释,免疫、非特异性免疫、特异性免疫、抗原、抗体、佐剂、
抗原决定簇、血清学反应、免疫学反应、抗原抗体反应、凝集反应、
沉淀反应、免疫荧光技术、免疫酶技术、多价疫苗、免疫标记技术
2,水产动物免疫的种类及其功能如何？自动免疫和被动免疫有哪些区别？
3,简述水产动物免疫的特点及在病害防治中的意义。
4,水产动物的非特异性免疫有哪些？它们各有什么主要作用？
5.抗原的主要特性有哪些？作为抗体应具备的条件有哪些？
6,血清学反应有哪些特点？
7,免疫学原理在水产病害防治中有哪些方面的应用？
8,主要的抗原抗体反应和现代免疫标记技术有哪些？
9,以双抗体夹心法为例，简述用 ELISA法检测水产动物病原的主要过程？
10,水产动物疫苗分为哪些类型？它们各有哪些优缺点？
11,鱼用疫苗的接种方法有哪些？它们各有哪些优缺点？
12,分别简述水产动物病毒性疫苗、细菌性疫苗和 LPS疫苗的制备过程？
Chapter 2,水产动物免疫及其应用
一、水产动物免疫及其主要功能
1, 水产动物免疫
1）免疫（ Immunis?Immune,Immunity）,指生物机体识别自身和
异己物质，对自身物质形成天然免疫耐受，对异己物质产生清除作用的一
种生理反应,
简单说，免疫是机体对病原产生抵抗力，使其免受感染的过程。
正常,免疫对机体有利，可产生抗感染、抗肿瘤等维持机体生理平衡和稳定
的免疫保护反应；
异常,免疫可对机体造成伤害，如超敏反应、自身免疫疾病和肿瘤等 。
2）水产动物免疫学（ Immunology）,指研究水产养殖动物免疫
系统的组织结构与生理功能的一门新兴学科。
Chapter 3,免疫学原理在疾病诊断和防治中的应用
2,抗原与抗体的概念
1) 抗原,凡是能够刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞，
并能与之结合引起特异性免疫反应的物质，称为抗原。
2) 抗体,机体免疫活性细胞受抗原刺激后，在体液中出
现的由浆细胞产生的一类能与相应抗原发生特异性结合
的球蛋白。
简单说，抗体是一种免疫球蛋白 (Immunoglobulin,Ig)
Chapter 2,免疫学原理在疾病诊断和防治中的应用
3,免疫反应的功能
1) 免疫防御,为机体清除异己物质的一种免疫保护功能。
正常,抗感染（ 消灭病原生物、中和毒素 ）
异常,（ 过高 ）变态反应 (超敏反应 )；（ 过低 ）免疫缺陷症
变态反应,某些抗原或半抗原再次进入致敏机体，在体内引起特
异性体液或细胞免疫反应，由此导致组织损伤或生理功能紊乱。
免疫缺陷症,指机体免疫系统由于先天性发育不良或后天遭受损
伤所致的免疫功能降低或缺乏的系统综合症。
Chapter 2,免疫学原理在疾病诊断和防治中的应用
2) 免疫稳定,机体免疫系统维持内环境相对稳定的一种生理功能。
正常,消除体内衰老的和被破坏的细胞
异常,（过高）自身免疫病
自身免疫病,自身抗体或自身致敏淋巴细胞攻击自身靶抗原细胞和
组织，使其产生的病理性改变或功能障碍。
3) 免疫监督,机体免疫系统识别、清除体内突变、畸形的细胞和
病毒感染细胞的一种生理保护作用。
正常,识别和消除突变细胞
异常,（过低）易生恶性肿瘤、病毒持续感染。
免疫,水产动物免疫的基本概念
二、免 疫 系 统 的 组 成
中枢免疫器官,骨髓、胸腺、法氏囊（禽类）
免疫器官
外周免疫器官,淋巴结、脾、黏膜相关的淋巴组织
造血干细胞
淋巴细胞,T淋巴细胞,B淋巴细胞、第三淋巴细胞群
[自然杀伤细胞 (NK细胞 )、淋巴因子激活的杀伤细胞 (LAK细胞 )]
免疫 免疫细胞 抗原提呈细胞,单核吞噬细胞、树突细胞、并指细胞、
系统 朗罕细胞,B细胞
其他免疫细胞,中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒
细胞、肥大细胞、红细胞
抗体
免疫分子 补体
细胞因子,淋巴因子和单核因子
（一） 免疫器官
1,中枢免疫器官
1） 骨髓 (Bone marrow)样组织,鱼类无淋巴造血的骨髓，但在软骨鱼的眶区和颅下
区存在淋巴组织或骨髓样组织，可形成血细胞，具有与高等脊椎动物骨髓相似
的结构与功能。
真骨鱼的肾脏也属骨髓样组织，是重要的淋巴器官，具造血功能。它分为头肾
（前肾）和中肾（后肾、体肾）二部分。其中头肾失去排泄功能而成为免疫器
官和造血组织，为鱼类中第二个发育的免疫器官，免疫细胞的发源地 (产生 B细
胞和红细胞等，相当于哺乳类骨髓 )；此外，受抗原刺激后，头肾增生并存在抗
体产生细胞，说明其为鱼类重要的抗体产生器官 (相当于哺乳类的淋巴结 )。
2） 胸腺 (Thymus),真骨鱼类的胸腺位于？，它无皮质与髓质的分界线，胸腺由结
缔组织被膜环绕，实质由上皮细胞网组成，在上皮细胞网中分布由淋巴细胞、
巨噬细胞、树突状细胞和成熟的浆细胞等。鱼类的胸腺是 T细胞分化成熟为具免
疫活性的 T细胞的场所,T细胞移至外周免疫器官后，可接受抗原刺激增殖分化
产生免疫效能。
鱼类胸腺的结构与功能随着季节和年龄的变化而变化。
免疫,水产动物免疫的基本概念
2、外周免疫器官
外周淋巴器官为捕捉抗原、加工处理抗原和呈递抗原的结构基础。
1）脾 (Spleen),为人体最大的淋巴器官，具有造血、贮血和过滤作用，
也是成熟 T,B细胞移居和接受抗原刺激后产生免疫应答的主要场所。
A,人类
1) 脾的结构和细胞组成：
a,脾表面由结缔组织包裹，被膜向实质内延伸成若干小梁，脾实质由红髓和白
髓组成，两者交界处为边缘区（又称为移行区）。
b,白髓：由小动脉周围淋巴鞘和鞘内淋巴泡两部分组成。小动脉淋巴鞘主要含
T细胞，当抗原引起细胞免疫应答时，此区明显增大。淋巴滤泡主要由 B细胞
构成，接受抗原刺激后可出现生发中心，内含增殖分化的 B细胞。
c,红髓：分布在白髓周围，由脾索和脾窦组成。脾索主要是 B细胞集居区，也
有巨噬细胞和树突状细胞。脾窦又称血窦，有大量的巨噬细胞和血细胞。
d,边缘区：红髓和白髓交界处为边缘区，内含 T细胞,B细胞和巨噬细胞。
免疫,水产动物免疫的基本概念
2) 脾的功能：
a,在胚胎期为造血干细胞增殖分化的场所，具有造血功能；
b,是血液的滤过器，可以清除血中的病原微生物和自身衰老损伤的血细胞。
c,为 T,B细胞移居和接受抗原刺激后发生免疫应答、产生免疫效应等重要场所。
脾中的淋巴细胞 60%为 B淋巴细胞。
B,鱼类脾的结构与功能
a,有颌类才有真正的脾，软骨鱼类脾较大，分化为红髓和白髓，为造血器官；
硬骨鱼类无明显红髓和白髓分化，但同时有造血和免疫功能。
b,与头肾相比，脾在体液免疫反应中处于相对次要的地位，其受抗原刺激后的
增殖反应以弥散的方式发生在整个器官上。
c,硬骨鱼类受免疫接种后，其脾、肾和肝等器官的黑色素巨噬细胞增多，并与
淋巴细胞和抗体生成细胞聚集在一起形成黑色素巨噬细胞中心，它的作用有：
参与体液免疫和炎症反应；对异物进行贮存、破坏和脱毒；记忆细胞原发中
心；保护组织免受自由基损伤。
免疫,水产动物免疫的基本概念
2）粘膜淋巴组织 (Mucosa Associated Lymphatic Tissue,MALT)：
a,鱼类皮肤、鳃和消化道等器官的上皮组织中存在的淋巴细胞、巨噬细胞和
各类粒细胞等都属于 MALT。当机体受到抗原刺激后，巨噬细胞可对抗原
进行处理和呈递，抗体分泌细胞 (Antibody secreting cell,ASC)会分泌抗体，
与粘液中的溶菌酶和补体等非特异性的保护组织一道组成抵御病原感染的
防线。
b,鱼类 MALT相对于其系统免疫系统有一定自主性，在其免疫接种方法选择
和改进中有实际意义：口服免疫后，头肾、血液和肠都出现 ASC，但鳃中
和皮肤粘液中无；肛门插管接种抗原后可诱导肠、皮肤粘液和胆汁中产生
特异性抗体，但血清中无；腹腔免疫 4周后，头肾、血液和鳃中抗体分泌同
时达到峰值，而肠只有到第 7周才有显著反应；颗粒抗原浸泡免疫时，皮肤
摄取能力远大于鳃，因此，口腔和腹腔免疫可明显刺激系统免疫应答，浸
泡和肛门免疫更适宜于诱导粘膜免疫反应。
c,教材中的肠道淋巴组织也属于 MALT的范畴。
免疫,水产动物免疫的基本概念
（二） 免疫细胞
免疫细胞,泛指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前
体细胞,包括：淋巴细胞、单核吞噬细胞及其它抗原提呈细胞、粒
细胞、红细胞和肥大细胞等。
鱼类免疫细胞主要存在于免疫器官、组织以及血液和淋巴液中。
1。 T 淋巴细胞,它由一群功能不同的异质性淋巴细胞组成，在胸腺内分化
成熟，为胸腺依赖性淋巴细胞 (Thymus dependent lymphocyte)的简称。
成熟的 T细胞随血流分布于外周免疫器官，并通过血液与组织间的淋巴
细胞再循环游走于全身，执行其免疫功能。其在外周血中所占淋巴细胞
总数的 65~80%。
2。 B 淋巴细胞,在骨髓（骨髓样组织）中分化成熟，称骨髓依赖淋巴细胞。
成熟的 B细胞随血流分布于外周淋巴组织，主要功能为产生抗体，执行
体液免疫。外周血中占淋巴细胞总数的 10~15%。
免疫,水产动物免疫的基本概念
3,NK细胞
它为发现较晚的一群淋巴细胞，最主要功能为非特异性杀伤
靶细胞，对多种肿瘤细胞和病毒感染的细胞具较强杀伤作用。约
占 5~10%。
4,单核吞噬细胞
它包括血液中的单核细胞（ Monocyte,MC）和组织中的巨
噬细胞。它不仅在非特异性免疫中发挥重要作用，在特异性免疫
中也是不可缺少的细胞，有吞噬杀伤、抗原递呈和合成分泌细胞
因子等作用。
5,其他免疫细胞
除上述免疫细胞外，血液中许多细胞均直接或间接参与免疫
应答过程，如中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞和血小板等。
免疫,水产动物免疫的基本概念
（三）免疫因子
免疫因子,由机体细胞产生，与免疫应答有关的、分泌到体
液中或存在于细胞膜表面的分子统称为 免疫因子 。
组成,它主要包括抗体、补体系统各成分、细胞因子及免疫细
胞膜分子等。
细胞因子 (Cytokines), 由免疫细胞和某些非免疫细胞（如纤
维母细胞、内皮细胞等）合成和分泌的，具有调节多种细胞
生理功能的可溶性小分子蛋白质。
细胞因子种类繁多，具有多种生物学活性，在免疫系统的调
控中作用重大。
免疫,水产动物免疫的基本概念
三、免疫的主要类型
1,天然免疫
定义,指机体先天具有的正常生理防御功能，对各种不同的病原微
生物与异物都有排斥和屏障作用，也称非特异性免疫。
如：皮肤和粘液、粘液中的溶菌酶、吞噬细胞等
2,获得性免疫
定义,指机体对某一种或一类微生物或其产物所产生的特异性
抵抗力，它是后天的，是生物体在生长发育过程中由于自
然感染或预防接种后产生的。也称特异性免疫。
1) 自动免疫,因感染病原或注射抗原（疫苗）而获得的免疫
抗原,凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞，并能与之结合引
起特异性免疫反应的物质。
2) 被动免疫,从母体获得抗体或因人工注射抗体而获得的免疫
免疫,水产动物免疫的基本概念
3) 自动免疫和被动免疫的区别：
a,发生作用时间：
自动免疫,慢（ 1-4周）； 被动免疫,快（立即）
b,效果：
自动免疫,可刺激机体持续产生抗体，再次接收抗原刺激
将表现出再次反应或反应增强
被动免疫,体内抗体数量不会增多，再次接触抗原也不出
现增强反应
c,维持时间：
自动免疫,长（半年至终生）； 被动免疫,短（ 2-3周）
d,用途：
自动免疫,预防感染； 被动免疫,应急治疗
免疫,水产动物免疫的基本概念
四、水产动物免疫的特点
1,水产动物病原与人类疾病关系不大，不易引起重视；
2,水产动物免疫机制依赖于外界环境变化较为明显；
3,水产动物抗体与人等高等生物的已知抗体不同，其疾病的免疫学防
治方法尚在探索中；
4,水产动物是变温动物，其免疫学研究必须在同一条件下进行
五、水产动物免疫在病害防治中的意义
1,通过人工免疫或对病后有免疫力个体筛选，培育免疫新品种 (SPR)；
2,通过人工免疫，可有效预防流行病的发生；
3,免疫防治可有效避免药物残留及化学药物对水体的污染；
4,免疫防治可避免长期使用抗生素等而产生的耐药性；
5,疫苗防治可维持较长的药效时间。
免疫,水产动物免疫的基本概念
第二节 水产养殖动物的非特异性免疫
鱼虾贝类的非特异性免疫因子
外部屏障,皮肤和粘膜
屏障作用
内部屏障,血脑屏障 (血胎屏障 )
非特异性免疫
细胞,吞噬细胞（粒细胞等）
细胞和
体液作用
体液,补体、溶菌酶等
Chapter 2,免疫原理及应用
一、鱼虾贝类的非特异性免疫
1.外部屏障
1) 作用,a,机械阻挡和排除作用
b,具非特异性抗菌物质：溶菌酶、皮脂腺产乳酸等
c,正常菌群的拮抗作用
2) 种类
A,粘液, a,屏障保护作用 (可限制病原菌运动，阻止其侵入 )
b,含有溶菌和杀菌的多糖类和蛋白类，如溶菌酶等
B,甲壳、皮肤和鳞片等,机械屏障作用
2,体内屏障
血脑屏障,由脑膜、脉络丛和脑血管等组成。为大脑与躯干屏障
作 用,防止病原和其他异物进入大脑
免疫,非特异性免疫
3.非特异性免疫细胞
1) 吞噬细胞,包括粒细胞、巨噬细胞和单核细胞
作用,受病原和宿主产生的趋化因子作用接近并吞噬
或杀伤病原
2) 非特异性细胞毒细胞,主要存在于肾脏和腹腔，血中少。
作用,与哺乳动物 NK细胞类似，能够杀伤病毒感染的
靶细胞，从而具有抗感染作用
免疫,非特异性免疫
4,非特异性体液因子
1) 补体：
A,来源与成分,存在于血清中，由多种非特异性血清蛋白
组成，它对热敏感,45℃ 20min失活
B,作用,a,在抗原抗体反应中通过补体第二激活通路补充
抗体作用；
b,激活后的补体能溶解细胞膜，杀灭病毒；
c,激活后的补体可促进吞噬细胞的吞噬和释放组
胺等多种功能，协助杀灭病原,
免疫,非特异性免疫
2) 干扰素：
A,定义,是一类在同种细胞上具有抗病毒活性的蛋白质,
(其活性的发挥受细胞基因组的调节和控制，涉及 RNA和 DNA的合成 )
B,来源与成分,主要为由巨噬细胞和淋巴细胞分泌的蛋白质；
机体产生干扰素的数量产生受温度影响明显。如：
硬头鳟感染病毒后,10 ℃ 下,4d产生； 15 ℃ 下,2d产生
C,作用,干扰素为重要的抗病毒感染因子
a,抗病毒增殖活性； b,免疫调节活性；
c,细胞分裂抑制活性； d,抑制肿瘤生长活性；
e,改变细胞生物学特性等。
免疫,非特异性免疫
3) 溶菌酶
A,来源与成分,存在于粘液、血清和巨噬细胞中，是一种
水解酶（低分子碱性多肽）
B,作用,可直接溶解杀死 G+菌等病原微生物
4) C反应性蛋白
A,来源与成分,为存在于鲽科鱼类中的一种蛋白质
B,作用,a,作为调理素可增加吞噬细胞的吞噬量
b,能使真菌、细菌乃至寄生虫中的糖类和磷酸酯
产生沉淀，从而杀灭病原体 。
5) 备解素,为 ? -球蛋白，可在补体协助下杀死许多细菌、原
虫甚至某些病毒等
免疫,非特异性免疫
二、影响非特异性免疫的因素
1.环境因素
1) DO,缺氧可引起水生动物抗病力下降
据此，有时可采用冲水、换水和充气等方法缓解病情
2) 水质,水体有毒物质可妨碍机体正常机能，免疫力下降
3) 水温,适宜的温度变化可抑制疾病的暴发
2,营养因素
1) 营养不足，体质下降，机体抗菌力降低
2) 营养不足，机体细胞代谢下降，病毒感染率降低
3,个体差异和年龄影响
免疫,非特异性免疫
第三节 特异性免疫
一、抗原（ Antigen,Ag）
1,抗原的概念
1) 抗原,是一种能够刺激机体免疫系统使之发生特异性免疫应答，并能
与相应免疫应答产物或效应体细胞在体外或体内发生特异性结合的物质。
2) 抗原的两种性能：
a,免疫原性,指抗原分子能刺激机免疫细胞，并使之活化、增殖、分
化，最终产生效应分子（抗体）或细胞体（致敏 T细胞） 的性能 。
b,免疫反应性,指抗原分子能与相应的免疫应答产物在体外或体内发
生特异性结合产生免疫反应的性能。
免疫原性和免疫反应性统称为 抗原性 。
Chapter 2,免疫原理及应用
3) 抗原的主要种类：
a,完全抗原（ complete antigen）：
既有免疫原性又有免疫反应性的抗原称为 完全抗原 。
大多异种蛋白质、细菌、病毒、细菌外毒素和动物免疫血清等都为完全抗原
b,不完全抗原 (incomplete antigen)：
那些本身没有免疫原性而只有免疫反应性的物质,又称 半抗原 （ hapten）
半抗原大多为小分子物质，如大多数多糖、脂类、某些药物和简单化合物等、
半抗原单独作用无免疫原性，当与大分子蛋白质载体结合形成半抗
原 — 载体复合物使，便可获得免疫原性。该复合物不但可刺激机体产生针
对半抗原的抗体，也可刺激机体产生针对蛋白质载体的抗体。
4) 特殊抗原：
a,变应原 (allergen),能刺激机体产生病理性免疫应答 (超敏反应 )的抗原。
b,耐受原 (tolerangen),能诱导机体对其表现无免疫应答 (免疫耐受 )的抗原。
免疫类型,特异性免疫
2,抗原的特性
1) 特异性,具有与相应抗体发生特异性反应的能力；
2) 异物性,正常情况下，能引起机体产生免疫应答的抗原都是异种或
异体物质，机体本身的物质或细胞不能刺激机体产生免疫应答；并且，
亲缘关系越远、组织结构间差异越大，抗原性越强。
3) 大分子胶体性,抗原的分子量较大 (1万 Da以上 )，分子量小于 4000
Da的物质一般不具抗原性。同一类物质，其抗原性随分子量增大而增强
4) 结构复杂性,抗原要有一定的化学组成和复杂的结构
抗原性,芳香类 Pr.>非芳香类 Pr >多糖 >核酸 >类脂
5) 完整性,抗原必须保持完整的化学活性基团才能具有抗原性，否则，
将不能刺激机体产生抗体
免疫,特异性免疫
3,决定抗原免疫原性的因素
某物质是否具有免疫原性，能否作为免疫原诱导机体产生免疫应答，与其本
身的性质、机体对该物质的反应性及免疫的方式等直接相关。
1) 分子大小,凡具有免疫原性的物质均为大分子的有机物质（无机物不能作为免
疫原，分子量低于 4000的物质通常也无免疫原性）；
为什么大分子物质免疫原性较强呢？
a,分子量越大，其表面携带的抗原决定簇越多，因而对淋巴细胞刺激也越强；
b,大分子胶体物质，化学结构稳定，在体内不易被破坏和清除，存留时间较
长，使淋巴细胞得到较持久的刺激，有利于免疫应答的发生。
2) 化学结构与组成,大分子物质并不都有良好免疫原性，还与组成与结构有关
如：明胶分子量虽达 10万，但其组分为直链 a.a.,易被分解破坏，免疫原性弱 ;
若明胶分子上连接少量酪氨酸或谷氨酸等芳香族 a.a.,免疫原性显著增强 ;
以芳香族 a.a.为主的 Pr.，其免疫原性要明显高于非芳香族 a.a.为主的 Pr.
免疫,特异性免疫
3) 异物性：
免疫系统能识别自己和异己物质，对自身物质免疫耐受；对异己物质免疫应答 。
免疫原性与抗原和宿主种系关系远近有关，种系关系越远，免疫原性越强。
具有异物性的物质包括以下三类：
a,异种物质：如细菌、病毒、异种血清、植物蛋白等；
b,同种异体物质：如人类红细胞表面血型抗原（ A,B,O,Rh）等；
c,改变和隐蔽的自身物质：主要包括在外伤、感染、辐射或药物作用下，组
织结构发生改变的“自身”物质和释放入血的自身抗原，如甲状腺蛋白，
等。
4) 免疫途径,相同抗原因免疫途径不同，产生的免疫效果也不同
多数抗原须经非消化道 (皮下、肌肉、体表或血液等 )途径才能产生良好免疫效果；
有些抗原 (如须刺激肠粘膜相关淋巴组织的抗原 )，只有口服免疫才有良好效果。
5) 机体应答性,抗原物质能否产生免疫原性还与机体的免疫应答能力有关。
如：纯化多糖对人和小鼠有良好免疫原性，而对豚鼠则不能引起免疫应答。
此外，抗原的免疫原性还与抗原剂量、佐剂、机体年龄与生理状态等因素有关。
免疫,特异性免疫
4,抗原的特异性与交叉反应
抗原的特异性既表现在免疫原性上，也表现在免疫反应性上。
表现在免疫原性,指某一抗原分子只能诱导相应淋巴细胞发生专一应答；
表现在免疫反应性,指某一抗原分子只能与相应抗体或淋巴细胞发生专一结合。
抗原的特异性是由抗原分子表面的抗原决定簇决定的。
1) 抗原决定簇（ antigenic determinant）：
指位于抗原分子表面、决定抗原特异性的特定化学基团，它是决定
抗原反应性呈现高度特异性的物质基础。又称 表位 （ epitope）
具体说，抗原决定簇就是与相应淋巴细胞上的抗原受体结合的部位，
并且，只有两者结合才能激活淋巴细胞并引起免疫反应
免疫,特异性免疫
2) 抗原决定簇的种类与组成
a,种类,一个抗原表面可以有一种或多种不同的抗原决定簇；
功能性 (抗原 )决定簇,指位于抗原分子表面易被相应淋巴细胞识别、启动免
疫应答，同时能与相应抗体或致敏 T细胞特异性结合发生免疫反应的决定簇。
隐蔽性 (抗原 )决定簇,位于抗原分子内部，不能被淋巴细胞识别，无法触发免
疫应答的抗原决定簇。它若经理化因素处理或经抗原提呈细胞加工后，也可将
隐藏与抗原分子内部的决定簇暴露，称为功能性决定簇而发挥免疫作用。
b,抗原结合价,一个抗原分子上能与相应抗体分子结合的抗原决定簇的总数
单价抗原,有些半抗原只能和抗体分子中一个抗原结合部位结合，为单价抗原
多价抗原,多数抗原有多个相同和不同抗原决定簇，能和多个抗体分子结合。
c,组成,不同类型的抗原决定簇组成不同，一般有 5-7个单体组成
如,Pr类抗原：其抗原决定簇有 5 个左右氨基酸
多糖类抗原：其抗原决定簇有 6 个左右单糖
核酸类抗原：其抗原决定簇有 6-8 个左右核苷酸残基
免疫,特异性免疫
3) 抗原决定簇对抗原特异性的影响
抗原决定簇的化学组成、排列及空间结构决定着抗原的特异性。
天然抗原结构复杂，同种抗原有多种不同抗原决定簇，不同抗原也
具有不同的抗原决定簇，因而各具特异性。
4) 共同抗原与交叉反应
共同抗原,指具有相同的抗原决定簇的抗原。其中：
类属抗原,存在于同一种属或近缘种属中的共同抗原称 类属抗原 ；
异嗜性抗原,存在于不同种属生物间的共同抗原称 异嗜性抗原 。
交叉反应,由共同抗原决定簇刺激机体产生的抗体可和两种抗原结合发
生反应。
交叉反应有时也在两种抗原决定簇构型相似时发生。
免疫,特异性免疫
免疫,特异性免疫
5,抗原的分类
根据分类方法不同，可以将抗原分为不同的类型。
A,根据抗原的来源及与机体的亲缘关系分类
(1) 异种抗原,指来自另一物种的抗原物质。 如各种微生物及其代谢产物、
(2) 同种异体抗原,指来自同种而基因型不同的个体的抗原物质,如人血型抗原；
(3) 自身抗原,指能引起自身免疫应答的自身组织成分,如改变和隐蔽的自身物质。
B,根据抗原激活 B细胞是否依赖 T细胞辅助来分类
(1) 胸腺依赖性抗原（ thymus dependant antigen,TD-Ag）：
TD抗原,含 T细胞抗原决定簇、需 T细胞协助才能激活 B细胞产生 Ab 的抗原。
如：病毒、细菌、细胞及各种蛋白质等抗原都属 TD抗原
(2) 胸腺非依赖性抗原（ thymus independant antigen,TI-Ag）：
TI抗原,只含 B细胞抗原决定簇、不需 T细胞协助可直接激活 B细胞产生 Ab 的抗原
如：革兰氏阴性菌的 LPS、荚膜多糖等。
C,抗原的其它分类方法,如依性能分完全抗原和半抗原，依组分分蛋白质抗原、脂蛋白
抗原、糖蛋白抗原、多糖抗原和核蛋白抗原等，依获得方式分天然、人工和合成抗原等。
免疫,特异性免疫
6,细菌抗原
细菌是重要的病原体，其成分十分复杂，每种结构及其代谢产物均
有不同的抗原成分，每种细菌都是一个由多种抗原组成的复合体。
细菌抗原的种类：
a,表面抗原,包括荚膜抗原和微荚膜抗原；
b,菌体抗原,指位于细菌细胞壁、细胞膜和细胞质上的抗原；
c,鞭毛抗原,存在于鞭毛上的抗原；
d,菌毛抗原,存在于菌毛上的抗原；
e,外毒素和类毒素,毒素是 Pr，具很强免疫原性，可刺激机体产生抗毒素
外毒素,为细菌产生的一类蛋白质，具强抗原性
类毒素,为外毒素经 0.3-0.4%甲醛脱毒而成，具强抗原性
外毒素和类毒素均能刺激机体产生抗毒素
免疫,特异性免疫
7,佐剂（ adjuvant）
1) 定义,指与抗原同时或预先注入机体后，能够非特异性地增强机体对抗
原的免疫应答能力的物质。
2) 种类：
a,无机佐剂,主要为含铝化合物,如：铵明矾、氢氧化铝、磷酸铝等
b,有机佐剂,主要为微生物及其代谢产物,如分枝杆菌 (结核杆菌 ),LPS等
c,合成佐剂,一些合成物质,如 PolyI:C,PolyA:U 等
d,油剂,如矿物油（石蜡油）、植物油、花生油乳化佐剂、弗氏佐剂等
3) 弗氏佐剂,由矿物油 (石蜡油 )、乳化剂 (羊毛脂或吐温 80)和杀死的分支
杆菌 (如结核杆菌 )等组成的佐剂。
a,完全氟氏佐剂,以上三种成分俱全的佐剂
b,不完全氟氏佐剂,不含分支杆菌的氟氏佐剂，其对机体刺激作用较弱
免疫,特异性免疫
4) 作用：
a,增加抗原的免疫原性（增加抗原的表面积）；
b,增强抗体对抗原的免疫应答能力；
c,改变抗体产生的类型；
d,引起或增强 IV型超敏反应。
5) 作用机制,（ 作用机制尚未完全了解，主要可能有以下原因）
主要是促进淋巴细胞的增殖、分化，改变抗原的物理形状，使抗
原在体内维持较长时间，易于巨噬细胞的摄取、处理并提呈给淋
巴细胞，从而提高抗原的免疫原性，增强机体对抗原的应答能力。
6) 使用方法：
预先使用或与抗原同时使用
免疫,特异性免疫
二、免疫球蛋白 (Immunoglobulin,Ig)
1,免疫球蛋白与抗体的基本概念
(1)免疫球蛋白,指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
Ig 过去称为 ?球蛋白，主要存在于血液和其他分泌液中。
(2) 膜表面免疫球蛋白 (Surface membrane immunoglobulin,SmIg)：
B细胞膜上可作为抗原识别受体的免疫球蛋白。
(3)抗体 (Antibody,Ab),机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终末
B细（浆细胞）所合成与分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具有免
疫功能的球蛋白。
抗体是重要的免疫分子，主要存在于血液、体液和粘膜分泌液中。
细胞免疫,由免疫细胞介导的免疫反应。
体液免疫,由抗体介导的免疫反应。
抗体 = 免疫球蛋白？ Why?
免疫,特异性免疫
抗体都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白并不都是抗体。
如：骨髓瘤蛋白的化学结构与 Ab相似 (属 Ig)，但无抗体活性，无免疫功能；
SmIg的化学结构与 Ab相似，能与 Ag特异性结合，但它不是激活的 B细胞产生。
免疫球蛋白是化学结构上的概念，但抗体是生物学功能上的概念。
2,作为抗体必须具备的条件：
1) 只有脊椎动物的浆细胞才能产生；
2) 必须有抗原刺激；
3) 能与相应抗原产生特异性结合；
4) 其化学本质是一种具免疫功能的球蛋白。
免疫,特异性免疫
3,Ig的化学结构 H链 V区
Ig 分子是由一个或多个单体组成； L链 V区
如,IgG,IgD和 IgE 均为单体分子 L链 C区
每个 Ig单体呈 Y形对称结构。 H链 C区
每个单体是由二硫键连接的 四条肽链 组成；
四条肽链包括 2条重链 (H链 )和 2条轻链 (L链 )； Ig单体的结构
重链,约由 450个或 570个氨基酸组成，它包括 5类,?,?, ?,?,? 。
Ig因重链的种类不同分为 5类：
IgG (?链 ),IgA (?链 ),IgM (?链 ),IgD (?链 ),IgE (?链 )
轻链,约由 214个氨基酸组成，以二硫键与重链相连。它有 2类,?型和 ?型
每条肽链包括 可变区 (V区 )和 稳定区 (C区 )。 重链可变区 (VH)和轻链可变区 (VL)都
是抗原特异性结合部位。在结构上与抗原结构互补 (因而又称 互补决定区 )
免疫,特异性免疫
4,不同动物中 Ig的类型
根据 CH上同种型决定簇的不同，将 Ig分为 5种,IgA,IgG,IgM,IgD和 IgE.
其中,IgG,IgA和 IgM又依 CH氨基酸组成和 H链间二硫键数目的差异，分成若干亚类：
IgG1,IgG2,IgG3,IgG4； IgA1,IgA2； IgM1和 IgM2。
1) 哺乳类,a,人、鼠,IgG,IgA,IgM,IgD,IgE;
b,兔,IgG,IgA,IgM;
c,其他,IgG,IgA,IgM,IgE;
2) 鸟类,IgG,IgA,IgM;
3) 两栖类,IgG,IgM;
4) 鱼类,IgM;
5) 无脊椎动物,无 Ig
免疫,特异性免疫
5,各种 Ig的特性与功能
1) IgG：
a,来源与性质,主要由脾和淋巴结的浆细胞合成，常以单体形式存在于血
清和其他血清中。它在人体的含量最高 (3/4)、半衰期最长 (23d)、易透过毛
细血管，因而可广泛分布到组织和其他体液中。分子量 15万 Da.
b,作用,(1) 抗感染作用，抗毒素及大多抗菌和抗病毒抗体均属 IgG；
IgG还是唯一能通过胎盘的 Ig，是新生儿抗感染的重要因素。
(2) 不少自身抗体和引起 II,III型变态反应的抗体也属 IgG;
(3) IgG与补体结合后可通过传统途径激活补体；
(4) IgG能与巨噬细胞、中性粒细胞和 NK细胞表面相应受体结合，
从而发挥调理吞噬和 ADCC效应。
免疫,特异性免疫
2) IgM：
a,来源与性质：
(1)主要由脾的浆细胞合成，它是由 5个 IgM单体借一个 J链和若干个二硫键连
接而成的五聚体，是 5类 Ig中分子量最大的 (95万 Da)，故称巨球蛋白。
(2) 它不能透过血管壁，主要分布于血液中，占血清 Ig总量的 10%左右；
(3) 为个体发育中合成最早的 Ig，在胎儿晚期已能合成，但它不能通过胎盘；
(4) 是人体免疫后最早出现的抗体；
(5) IgM是目前鱼类中唯一确认的抗体类型。
b,作用：
其作用与 IgG类似，具有杀菌、溶菌、调理吞噬及凝集作用等，不过，
由于 IgM抗原结合效价最高，是高效能的抗菌抗体，它的上述作用均比
IgG强。
免疫,特异性免疫
单体
3) IgA：
(1) 分为血清型 IgA和分泌型 IgA(SIgA)两种类型。前者 85%为单体，少数为
含 J链的二聚体，主要由肠系膜淋巴组织浆细胞产生；后者为二聚体 (双体 )。
(2) 人体含量仅次于 IgG (占 10- 15%)，分子量为 18-20万 Da。
(3) 是少数在消化道中不被消化的 Pr之一；
(4) 婴儿出生 4-6个月后才能合成，但可从母乳中获得 SIgA
(5) SIgA主要分布于呼吸道、消化道、泌尿生殖道粘膜表面以及唾液、泪液、
初乳和与粘膜相关的分泌液中，是局部粘膜防御感染的重要因素；
(6) 血清型 IgA具有中和毒素、调理吞噬的作用。
免疫,特异性免疫
4) IgD：
(1) 以单体形式存在于血清中，含量低，仅占人体血清 Ig总量的 1%。
(2) 结构与 IgG类似，不能通过胎盘，也不能激活补体。
(3) 血清中的 IgD功能尚不清楚，但 B细胞表面的 IgD(SIgD)是成熟 B细
胞的重要标志，它是 B细胞的抗原识别受体，在接受抗原刺激后对
B细胞活化、增生和分化其调节作用；
5) IgE：
(1) 以单体形式存在于血清中，是系统进化最晚出现的 Ig，也是含量最
低的 Ig，仅占血清 Ig总量的 0.001%.
(2) 在过敏性疾病和某些寄生虫感染病人血清中其含量显著增高；
(3) 产生部位与 SIgA相似，主要由呼吸道（如鼻咽、扁桃体、支气管 )
和胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生。
免疫,特异性免疫
第四节 免疫学方法及其应用
一、基本概念
1,血清学反应,抗原与相应抗体在体外发生的特异性结合反应 ;
2,免疫学反应,抗原与相应抗体在体内发生的特异性结合反应 ;
3,抗原抗体反应,抗原与相应抗体在体外或体内发生的特异性结合反应；
4,免疫诊断学,用体液免疫和细胞免疫的方法来诊断有关疾病的科学。
二、血清学反应的特点
1,特异性与交叉性,a,特异性,一种抗原一般只能与其相应的抗体结合；
b,交叉性,当不同抗原具有相同抗原决定簇时，其结合又具有交叉性
2.表面性与可逆性,a,表面性,抗原与抗体分子结合是分子表面的结合；
b,可逆性,抗原抗体结合后，在一定条件下仍可分开，且其性质不变。
可逆性是免疫吸附层析法提取免疫纯抗原或抗体的理论基础。
Chapter 2,免疫原理及应用
3,定比性,抗原与抗体需按一定的比例结合
一般情况下，抗原表面的抗原决定簇是多价的，而抗体上的抗
原受体通常是单价的或二价的，二者只有以一定比例结合才能出现
可见的血清学反应。
4,阶段性, 抗原抗体反应具有明显的阶段性
1) 抗原抗体的特异性结合阶段,时间短（数秒），不可见
2) 抗原与抗体反应的可见阶段,慢（数分至数天），有凝集、沉淀等
5,高度敏感性,可用于检测极微量的抗原与抗体。如：
血清中和试验可用于检测含量低至 10-3?g / ml的鱼类病毒；
ELISA(酶联免疫吸附试验 )可检测含量为 10-3?g / ml的细菌性病原
6,条件依赖性,抗原抗体间出现可见反应要提供最适的条件，如：
pH值 (一般为 6-8)；温度 (37-45℃ )；适当的电解质 (如生理盐水 )；
震荡 (增加抗原抗体相互接触的机会 )等。
免疫,免疫学方法及其应用
三、主要的抗原抗体反应
（一）凝集反应（ Agglutination）
1,定义,颗粒性抗原 (如完整的红细胞或细菌 )与相应抗体结合，在一
定条件下，经过一定时间形成肉眼可见的凝集物，称为凝集反应。
用于凝集反应的抗原称为 凝集原 ；用于凝集反应的抗体称 凝集素
2,种类,
(1)直接凝集反应 (direct agglutination), 颗粒性抗原直接与相应抗体结
合所出现的凝集现象。
玻片法,属定性试验，常用于细菌和 ABO血型鉴定
试管法,属定量试验，用已知 Ag测定血清中相应 Ab及其数量。在该试
验 中，将出现明显凝集反应的血清最高稀释度称为该抗体的效价或滴度。
免疫应用,免疫学方法
(2) 间接凝集反应 (indirect or passive agglutination), 将可溶性
抗原先吸附于一种与免疫无关的载体颗粒表面，再与相应抗体作
用，在合适电解质存在时，出现载体颗粒被动凝集现象。
常用载体有人 O型红细胞、乳胶颗粒、活性炭等，并因载体不
同而分别称为 间接血凝试验, 间接乳凝试验 和 间接炭凝试验 。
免疫应用,免疫学方法
（二）沉淀反应 (precipitation)
1,定义,可溶性抗原 (如血清蛋白、多糖和细菌抽提液等 )与其相应
抗体在合适条件下出现肉眼可见沉淀物的现象。
用于沉淀反应的抗原称为 沉淀原 ； 用于沉淀反应的抗体称 沉淀素
沉淀反应包括环状沉淀反应、絮状沉淀反应以及由此派生出来的琼脂扩散
免疫试验等。其中，前两者敏感性不高，已少用，派生方法现仍广泛应用。
2,沉淀反应的种类与应用：
1) 经典方法：
a,环状沉淀反应,在小试管中加入抗血清 + 缓慢加入待测抗原 ?(数
分钟 )结果,阳性 — 白色沉淀环； 阴性 — 无
b.絮状沉淀反应,将已知抗体与待测抗原混匀于试管或凹玻片 ?结果：
阳性 — 絮状沉淀； 阴性 — 无
免疫应用,免疫学方法
2) 现代方法：
a,单免疫扩散 (single immunodiffusion),将适当浓度的已知抗体预先
混在 1~1.5% 琼脂内制成凝胶板，再以适当距离在板上打孔，孔中加入
待测抗原，当抗原向周围扩散时，与板上的抗体相遇，并在最合适的比
例处形成白色沉淀环。因沉淀环直径与抗原浓度成正比，因此，若先用
已知浓度的抗原制作标准曲线，便可依沉淀环直径测定待测抗原浓度。
结果,阳性 — 白色沉淀环； 阴性 — 无
b,双向免疫扩散 (double immunodiffusion),预先制备琼脂板，根据需
要在琼脂板上打孔，再将抗原、抗体分别加入不同孔内，使两者相互扩
散，若抗原抗体相对应，则二者在合适比例处形成白色沉淀线。若反应
中有两种或两种以上抗原抗体系统，在琼脂中即可出现两条或两条以上
的沉淀线。该方法可用来分析和鉴定复杂的抗原成分，或测定抗原、抗
体提取物的纯度。缺点是所需时间较长和灵敏度不高。
免疫应用,免疫学方法
c,对流免疫电泳 (Counter immunoelectrophoresis,CIE),为在双向琼
脂扩散的基础上进行电泳的方法。将琼脂板臵于电泳槽内，在负极端孔
内加抗原，正极端孔内加抗体，然后通电。抗原在 pH8.6的缓冲液中带
负电荷，故向正极移动；抗体为大分子球蛋白，移动慢，并受琼脂电渗
影响由正极向负极移动，在两者相遇的合适比例处出现白色沉淀线。因
该法使抗原抗体相向而行，提高了敏感性，缺点是多组抗原抗体存在时
沉淀线易重叠在一起，缺乏分辨力。
免疫应用,免疫学方法
（三）补体结合试验
1,定义,有补体参与，以绵羊红细胞和溶血素作指示系统的抗原抗体反应
2,组成,有 2个系统共 5种成分
1) 检测系统,包括已知抗原 (或抗体 )和待测抗体 (或抗原 )
2) 指示系统,包括绵羊红细胞和溶血素 (绵羊红细胞的特异性抗体 )
3) 补体,取自豚鼠的新鲜血清
3,补体结合反应的基本原理
1) 补体可与任何抗原抗体复合物相结合；
2) 指示系统遇补体后就出现明显的溶血反应
免疫应用,免疫学方法
4,操作过程和结果
1) 阳性反应, + 补体
抗原 (体 )+待测抗体 (原 ) ?抗原抗体复合物 抗原抗体和补体复合物
+ 指示系统 (绵羊红细胞和溶血素复合物 )
结果：（因此时无游离的补体与指示系统结合） 不发生溶血
2) 阴性反应, + 补体
抗原 (体 )+待测抗体 (原 ) ?抗原 +抗体 抗原 +抗体 +补体 (游离 )
+ 指示系统 (绵羊红细胞和溶血素复合物 )
发生溶血 绵羊红细胞、溶血素及补体复合物
免疫应用,免疫学方法
（四） 中和反应
定义,特异性抗体与相应抗原结合后，能抑制抗原的多
种生物学活性（ 如：毒性、酶活性和病毒感染性等 ）
的反应。
免疫,免疫学方法及其应用
四、现代免疫标记技术（ immunolabelling technique）
定义,将抗原或抗体用荧光素、酶、放射性同位素或电子致密物
质等加以标记，以提高抗原抗体反应以及抗原或抗体检测灵敏
度的一类新技术。 免疫标记技术敏感性高、特异性强、应用范围广
(抗原或抗体定量、定性、定位 )
（一）免疫荧光技术（ immunofluorecence technique）
1,定义,用荧光物标记抗体来检测细胞或组织中相应抗原或抗体
的技术，又称荧光抗体技术。
2,荧光物种类,异硫氰酸荧光素、罗丹明荧光素、二氯三嗪基氨
基荧光素等
3,种类,包括直接法、间接法和补体法
免疫应用,免疫学方法
例,直接法,将待测标本固定于玻片表面，滴加已知荧光抗体后再以缓冲
液冲洗，干燥后于荧光显微镜下观察。
(1) 过程,+待测抗原
荧光素 +抗体 ?荧光抗体 (一段时间后冲洗 ) 荧光镜检测结果：
(2) 结果,阳性 — 可见带荧光的抗原抗体复合物；
阴性 — 无荧光 (因为带荧光的抗体不能与抗原结合，被冲洗掉 )
(3) 用途,用以检测病毒感染细胞、细菌和沉积于组织中的免疫复合物等。
(4) 特点,简单、特异性高；敏感性低、同时检测多种抗原时较复杂。
免疫应用,免疫学方法
(二 )免疫酶技术 (immunoenzymatic technique) or 酶免疫测定
1,定义,用酶标记抗体或抗原来检测抗原或抗体的方法,应用范围极广。
2,显示方法,用酶的特殊底物来处理反应后的标本，通过酶催化底物的显
色反应来测定抗原或抗体的存在 。 以酶标依作定量或定性分析。
3,标记酶,辣根过氧化物酶（ HRP）和碱性磷酸酶；它们与抗原或抗体结
合后活性不受影响。
4,底物,邻苯二胺和对硝基苯磷酸酯。
5,特点,敏感性高、特异性强，既可定性又可定量。
6,常用方法,目前应用最多的为 酶联免疫吸附试验 （ enzyme linked
immusorbent assay,ELISA),是利用抗原或抗体能非特异性吸附于聚苯
乙烯等固相载体表面的特性，使抗原 -抗体反应在固相载体表面进行的一
种免疫酶技术。它目前包括 直接法、间接法、双抗体夹心法、双夹心法、
抗原竞争法、抑制性测定法和桥联法 等多种。
免疫应用,免疫学方法
例 1,直接法, 用于检测抗原或抗体 （特别是总抗体浓度）
a,用于检测抗原时,以不同稀释毒的待测样品 (Ag)包被酶标板反应板，孵
育后洗涤 ?封闭酶标板，孵育后洗涤 ?加入酶标抗体，孵育后洗涤 ?加
入底物，测定酶促反应强度。
b.用于检测抗体（待测样品中的总抗体）时,以不同稀释毒的待测样品 (Ab)
包被酶标板反应板，孵育后洗涤 ?封闭酶标板，孵育后洗涤 ?加入酶标
抗抗体，孵育后洗涤 ?加入底物，测定酶促反应强度。
免疫应用,免疫学方法
例 2,双抗体夹心法, 主要用于测定大分子抗原
过程,以纯化的特异性抗体或含抗体的血清包被酶标反应板，孵育后洗涤
?封闭液封闭酶标板，孵育后洗涤 ?加入待测样品，孵育后洗涤 ?加入
酶标抗体，孵育后洗涤 ?加入酶底物，测定酶促反应强度。
加待测抗原 加酶标抗体
已知抗体吸附 抗原抗体复合物 酶联抗体抗原抗体复合物
免疫应用,免疫学方法
（三）放射免疫测定技术 (Radioimmunoassay,RIA)
1,定义,用放射性同位素标记来检测抗原抗体反应的高灵敏度的技术。
2,原理与方法,其基本原理为：待测抗原和标记抗原对有限量抗体存在竞争性
结合,Ag* + Ab ? Ag*-Ab； Ag + Ab ? Ag-Ab
(1) 抗原用同位素 (如 131I,3H等 ) 标记后仍能与相应抗体特异性结合；
(2) 将两类抗原与抗体混合后，两类抗原均能与抗体结合，当 Ag*和 Ab数量恒定，
且 Ag*与 Ag之和大于 Ab上结合点数目时,Ag*与 Ag 存在竞争抑制,Ag数量增加，
Ab-Ab生成量增加,Ag*-Ab数量就减少，游离的 Ag*就增多。
(3) 用层析等方法将 Ag*-Ab和 Ag-Ab复合物 (B)与游离 Ag*和 Ag (F)分离，测定 B和 F
的放射活性。计算 B/F值，绘制 B/F和 Ag量的关系曲线图。
(4) 预先用一系列已知浓度的未标记抗原和一定量的标记抗原及抗体混合，以相同
方法绘制 B/F和 Ag量的关系的标准竞争抑制曲线图。
(5) 试验时，在同样条件下，根据待测 Ag的放射性结合率，依标准曲线查出 Ag量。
免疫应用,免疫学方法
（四）荧光和化学发光免疫技术
A,荧光免疫技术
1,定义,用荧光素（如异硫氰酸荧光素、四乙基罗丹明和四甲基异
硫氰酸罗丹明）标记来检测抗原抗体反应的免疫分析技术。
2,种类,包括荧光免疫组织化学 (如荧光抗体 )技术和荧光免疫测定。
B,发光免疫分析
定义,利用物质的发光特征 (如辐射光波长、发光的光子数 )与产生辐
射的物质分子的结构常数、构型、数量等密切相关，通过受激分
子发射的光谱，发光衰减常数、发光方向等来判断该分子的属性；
通过发光强度来判断物质的量的免疫分析技术。
免疫应用,免疫学方法
（五）免疫电镜技术
1,定义,在保持抗体免疫性的前提下，用高电子密度的标记物（如铁蛋
白、金等），或用经细胞化学方法处理使电子密度增高的标记物（如辣
根过氧化物酶等酶类）标记抗体后，将标记抗体与相应抗原结合，然后
用电子显微镜观察的技术。又称电子显微镜免疫细胞化学技术。
2,种类：
(1) 非包埋法免疫染色,该法是以超薄冷冻切片免疫染色。因该法不经
脱水和包埋等步骤，抗原保护较好，且有利于免疫试剂在组织中的渗透；
但在技术上困难较多，需配制专用设备。
(2) 包埋前免疫染色,组织固定 ?厚切片 ?免疫染色 ?包埋 ?超薄切片
?投射电镜观察。
(3) 包埋后免疫染色,组织固定 ?包埋 ?超薄切片 ?免疫染色 ? EM观察。
免疫应用,免疫学方法
免疫应用,免疫学方法
第五节 免疫学原理在鱼虾病害防治中的应用
一、用于疾病的诊断 （免疫诊断方法有二类）
1.用已知抗原诊断病原,用已知抗原与从患病动物中提取的抗体进行血
清学反应，以确定病原种类。该法只能用于病体已产生抗体的诊断。
2.用已知抗体诊断病原,将已知抗体与从病体中分离的病原进行血清学
反应，以确定病原的种类，该法适于所有被诊断动物。
诊断方法 特点 抗体检测量 应用范围
血清中和试验 灵敏度高，费时 ≥10-3?g/ml 病毒病
沉淀反应 方便可靠，灵敏度低 ≥20 细菌病
补体结合试验 灵敏度高，存在干扰 ≥10-1 细菌病
凝集反应 快速准确，应用局限 ≥3?10-2 部分细菌病
免疫荧光 快速方便，需特殊仪器 ≥20 细菌病
放射免疫测定 快速灵敏，需特殊仪器 ≥10-3 病毒病
ELISA 快速灵敏，应用前景好 ≥10-3 细菌病
二、用于疾病的治疗
利用被动免疫，即给患病动物接种抗体进行应急治疗。
过程,先将抗原（疫苗）注入同种或其他种动物机体,1-4周后从接
种动物的血液等部位提取抗体（或制备卵黄抗体），并将提取的
抗体接种到患病动物中进行疾病治疗。
三、用于疾病的预防
? 水产动物免疫最重要的应用方向为研制疫苗进行疾病的预防
? 在水产养殖动物中，由于只有鱼类、两栖类和爬行类等脊椎动物
才能在接种抗原后产生抗体，目前因此也认为只有这些动物才能
用免疫学方法进行疾病的预防。
免疫,免疫学原理的应用
（一）鱼用疫苗的种类
A,根据疫苗的获得方法来分：
1,死疫苗 (灭活疫苗 ),热灭活、化学灭活、紫外线灭活、超声灭活等
优点,安全性好，制造简单；
缺点,免疫剂量大，免疫持久性差。
2,活疫苗,包括弱毒疫苗和异种疫苗
优点,弱毒疫苗 — 免疫原性好，免疫剂量少，持续时间长
异种疫苗 — 安全性好，免疫时间长。
缺点,弱毒疫苗 — 安全性差
异种疫苗 — 获得比较困难
3,化学疫苗,以化学方法提取病菌有效成分 (如 LPS)制成
优点,免疫剂量小，免疫原性强，作用稳定；
缺点,制造较复杂，成本稍高。
免疫,免疫学原理的应用
4,亚单位疫苗,病原微生物中能使机体产生免疫保护力的成分只占病
原体小部分，将这些成分分离出来制成的疫苗为亚单位疫苗。
优点,可除去有害成分，减少异常反应，提高免疫效果；
缺点,制造过程复杂、成本高。
5,基因工程疫苗,将病原的主要免疫原性蛋白的密码基因 DNA
转移、重组后获得
优点,易于规模生产，成本低；
缺点,研究周期长，免疫原成分单一，产生抗体量小。
6,合成疫苗,将具有保护性免疫力的人工合成肽与适当载体结合
后，再加入佐剂制成的疫苗称为合成疫苗
优点,作用效果好，易于规模生产；
缺点,研究难度大。
免疫,免疫学原理的应用
B,根据疫苗的性质和组成成分来分：
1,单价疫苗,由单一病菌培养制备的疫苗
2,多价疫苗,由同一种病菌的不同型或不同株培养制备的疫苗
3,联苗 (混合疫苗 ),由一种以上的病菌或其代谢产物制备的疫苗
如：二联疫苗、三联疫苗 ……
C,根据抗原类别来分：
1,病毒疫苗,如草鱼出血病疫苗
2,细菌疫苗,如石斑鱼创伤弧菌疫苗
3,寄生虫疫苗,如小瓜虫疫苗
免疫,免疫学原理的应用
（二）鱼用疫苗的接种方法
1,注射法,将疫苗直接注射到肌肉、腹腔或心脏的免疫接种方法。
优点,免疫效果好；
缺点,操作困难，易损伤接种鱼类，幼鱼无法使用 。
2,口服法,将疫苗通过投喂的方法接种到鱼类机体
优点,操作简单；
缺点,免疫效果不稳定（因消化液对疫苗的消化分解）
3,浸泡法,将鱼类浸泡于疫苗溶液中以达到免疫接种目的
优点,操作简单；
缺点,免疫效果不稳定（因浸泡进入机体的疫苗数量有限）
免疫,免疫学原理的应用
4,喷雾法,将疫苗以高压喷射到接种生物体表以进行免疫的方法。
优点,操作简单；
缺点,免疫效果差 。
5,其他方法,如超声免疫法等，该法是在浸泡法基础上外加超声作
用而实施的接种方法，目前尚在探索中。
（三）几种常见鱼类疫苗的制备方法
1,病毒性疫苗（组织苗）的制备方法
匀浆,3000rpm,30min 上清液 +(800单位青霉素 +800单位链霉素 )/ml
病鱼组织 +生理盐水 沉淀 加 1‰ 福尔马林,32℃ 72h
安全检测
冷冻保存 组织苗 效力检测
免疫,免疫学原理的应用
2,细菌灭活疫苗的制备方法
扩大培养 5000rpm,30min,PBS配制
病原菌 大量病菌 1%菌悬液
活菌检测 安全检测 4-10‰ 福尔马林
毒性检测 4℃,24h
疫苗
抗体效价检测 免疫效果检测 0.1‰ 叠氮钠
攻毒试验
4℃ 保存
免疫,免疫学原理的应用
3,脂多糖 (LPS)疫苗的制备 (主要针对 G-)
0.5-1%formalin,上清液 加 PBS
病菌扩大培养 5000rpm,30min 沉淀 灭活菌悬液
4℃,透析 3d 90%苯酚 (1:1)
LPS水溶液 水层 65℃,10min
聚乙二醇 2000 中间层 混合液
苯酚层 10000rpm,30min
浓缩 LPS溶液
冷冻干燥
粗制 LPS LPS疫苗
PBS溶解，加热去毒
免疫,免疫学原理的应用
（四）鱼类免疫应答的过程
1,硬骨鱼类参与免疫应答的细胞和器官
1) 参与免疫反应的细胞,巨噬细胞、淋巴细胞、浆细胞
2) 参与免疫反应的器官,胸腺、肾 (主要为头肾 )、脾等。
2,鱼类免疫应答的基本过程
识别 吞噬或胞饮，送至
抗原进入机体 巨噬细胞 脾和肾等器官
吸收积累
产生
细胞免疫和体液免疫 淋巴细胞 抗原信息
增殖、产生 传递
免疫,免疫学原理的应用
3,影响鱼类免疫应答的因素
1) 抗原方面的因素,包括疫苗性质、接种数量和接种方法等
2) 接种生物的因素,包括年龄、大小、生理状态、营养状况等
3) 环境因素,包括温度、季节、光照及水质环境因素等
4) 佐剂的影响,有些佐剂能非特异性增强或改变疫苗免疫应答效果。
（五）鱼类免疫效果的检测方法
1,免疫保护效果检测,接种疫苗 ?(2-4周 )致病菌攻毒 ?(10-20d)成活率
2,免疫抗体效价检测,接种疫苗 ?(2-4周 )取血 ?(1000rpm,5min)上清液
?微量血凝板倍稀，加入抗原 (疫苗 )? (37℃ 反应 2h后 4℃ 孵育过夜 ) 结果
凝集抗体效价的判断,出现凝集反应的最低浓度的稀释倍数就是其凝集
抗体效价
免疫,免疫学原理的应用
练习题：
1,名词解释,免疫、非特异性免疫、特异性免疫、抗原、抗体、佐剂、
抗原决定簇、血清学反应、免疫学反应、抗原抗体反应、凝集反应、
沉淀反应、免疫荧光技术、免疫酶技术、多价疫苗、免疫标记技术
2,水产动物免疫的种类及其功能如何？自动免疫和被动免疫有哪些区别？
3,简述水产动物免疫的特点及在病害防治中的意义。
4,水产动物的非特异性免疫有哪些？它们各有什么主要作用？
5.抗原的主要特性有哪些？作为抗体应具备的条件有哪些？
6,血清学反应有哪些特点？
7,免疫学原理在水产病害防治中有哪些方面的应用？
8,主要的抗原抗体反应和现代免疫标记技术有哪些？
9,以双抗体夹心法为例，简述用 ELISA法检测水产动物病原的主要过程？
10,水产动物疫苗分为哪些类型？它们各有哪些优缺点？
11,鱼用疫苗的接种方法有哪些？它们各有哪些优缺点？
12,分别简述水产动物病毒性疫苗、细菌性疫苗和 LPS疫苗的制备过程？
Chapter 2,水产动物免疫及其应用
