临床医学检验技术免疫学讲义

《临床免疫学和免疫检验》

第一章 概述 第二章

第一节 免疫学简介 第二节 临床免疫学

第三节 临床免疫学与临床检验 第一节 免疫学简介

一、免疫学概念与免疫应答 二、免疫组织与器官 三、免疫细胞 四、免疫分子

一、免疫学概念与免疫应答的基本概念

（一）免疫是机体识别和排斥抗原性异物的一种生理功能。

（二）免疫应答是指机体免疫系统接受抗原刺激发生一系列反应，并以排出或分解该抗原为目的的反应过程。 1.识别阶段

是巨噬细胞等抗原递呈细胞对外来抗原或自身变性抗原进行识别、摄取、降解和递呈抗原信息给T辅助细胞（THc）及相关淋巴细胞的阶段。 2.活化阶段

是T、B淋巴细胞在接受抗原信号后，在一系列免疫分子的参与下，发生活化、增殖、分化的阶段。由于T细胞和B细胞表面表达的细胞膜受体不同，所以对抗原的识别具有严格的特异性。B细胞接受抗原刺激后活化、增殖、分化为浆细胞，T细胞在接受抗原刺激和协同刺激双信号后活化、增殖、分化为效应细胞。 3.效应阶段

是浆细胞分泌特异性抗体，执行体液免疫功能。T细胞中的Th细胞分泌细胞因子等效应分子，T杀伤细胞执行细胞毒效应功能。另有少量T细胞和B细胞在增殖分化后，不直接执行效应功能，而作为记忆细胞。当其再次遇到相同抗原时，迅速活化、增殖、分化为效应细胞，执行高效而持久的特异性免疫效应功能。

（三）免疫系统的三大功能 1.免疫防御 2.免疫自稳 3.免疫监视 二、免疫组织与器官 （一）中枢免疫器官 1.骨髓

骨髓是重要的造血器官，是成年人和动物所有血细胞及淋巴细胞的发源地，多能造血干细胞（HSC）在骨髓中增殖，生成更多的HSC。HSC分化、发育、成熟为各种血细胞，骨髓是从HSC分化发育为功能性B细胞的唯一器官。淋巴样干细胞（LSC）及淋巴样祖细胞也是由HSC分化而来，它们随血流进入胸腺，发育为功能性T细胞。 2.胸腺

胸腺是一级淋巴上皮组织，是T细胞发育的重要中枢器官，胸腺由胸腺基质细胞（TSC）与胸腺细胞组成。TSC主要由来源于胚胎期的第三咽囊和咽裂的上皮细胞、骨髓来源的单核-吞噬细胞和胸腺树突状细胞（TDCs）及结缔组织来源的成纤维细胞组成。

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《临床免疫学和免疫检验》 （二）外周免疫器官 1.淋巴结

淋巴结主要有以下三种功能：①是供淋巴细胞栖息和增殖的场所；②是适宜淋巴细胞增殖分化发挥免疫应答的基地；③是淋巴液运行中监视清除病原体异物的过滤监控站。 2.脾脏：

是富含血管的最大外周淋巴器官。脾脏富含T细胞、B细胞、树突状细胞和巨噬细胞，这些细胞所在的淋巴鞘有诸多间隙，随血流运输而来的抗原异物进入这些间隙后，由树突状细胞及巨噬细胞加工递呈抗原信息，并刺激T、B淋巴细胞活化，产生免疫应答效应。这些T、B淋巴细胞又可随血液运出脾脏分布于全身进行再循环，淋巴细胞经血液循环清除外来抗原物质及激活T、B淋巴细胞，T、B细胞间的相互协同作用对执行特异性免疫应答均具有重要作用。 3.黏膜相关淋巴组织：

在呼吸道、肠道及泌尿生殖道的黏膜上皮细胞下，均聚集着无包膜的淋巴组织，这些淋巴组织较为弥散地分布于肺、小肠黏膜固有层或形成完整的淋巴滤泡，如扁桃体、小肠的派氏集合淋巴结及阑尾。这些淋巴组织内有B细胞、浆细胞、巨噬细胞及T细胞，受局部侵入的病原体激活执行固有和适应性的免疫应答，使B淋巴细胞活化，分化为浆细胞，产生多种Ig类别的抗体，其中最主要的是IgA及分泌型IgA，执行体液免疫及局部特异免疫作用。 三、免疫细胞 （一）淋巴细胞 1.T细胞

外周血中T细胞约占淋巴细胞的70%～75%。 （1）T细胞受体（TCR）

CD3分子转导T细胞活化的第一信号。 （2）簇分化抗原（CD）

有核细胞在发育过程中的不同发育阶段和不同的细胞亚群，其在细胞膜表面均可表达不同的分化抗原，T细胞发育不同阶段的亚群存在不同的分化抗原，这是区分T淋巴细胞的重要标志。 2.B细胞

又称为骨髓依赖性淋巴细胞，主要功能为： （1）产生抗体 （2）递呈抗原

（3）分泌细胞因子参与免疫调节 人外周血液中B淋巴细胞约占5%～25%。

B细胞受抗原刺激后可分化为产生抗体的浆细胞和长寿记忆性B细胞，执行特异性体液免疫的功能。 3.NK细胞

具有细胞介导的细胞毒作用。

直接杀伤靶细胞，主要是肿瘤细胞和病毒感染的细胞。 （二）免疫辅助细胞 1.单核-吞噬细胞系统

共同特性是表达MHCⅡ类分子及具有吞噬作用。 2.树突状细胞

专职性抗原递呈细胞。 四、免疫分子

免疫分子指的是由一些免疫活性细胞或相关细胞分泌的参与机体免疫反应或免疫调节的蛋白质及多肽物质。免疫分子通常指免疫球蛋白、补体、细胞因子、细胞黏附分子、人类白细胞分化抗原等。

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《临床免疫学和免疫检验》 （一）免疫球蛋白

免疫球蛋白（Ig） 是B细胞经抗原刺激后增殖分化为浆细胞后产生的、存在于血液和体液中能与相应抗原特异性结合、执行体液免疫功能的一组球蛋白。

免疫球蛋白可分为分泌型（sIg）及膜型（mIg），前者主要存在于体液中，具有抗体的各种功能，后者作为抗原受体表达于B细胞表面，称为膜表面免疫球蛋白。

抗体是机体在抗原刺激下，由浆细胞合成分泌产生的具有免疫功能的球蛋白。 抗体是生物学功能上的概念，免疫球蛋白是化学结构上的概念。 所有的抗体均是免疫球蛋白，但并非所有免疫球蛋白都是抗体。 免疫球蛋白的化学结构

Ig分子由4条肽链借链间二硫键连接组成，即2条相同的重链（H）和2条相同的轻链（L）以及几对二硫键连接成四肽结构，构成Ig一个基本单位，称为单体。

V:可变区；C:恒定区

免疫球蛋白按重链恒定区抗原性（CH）将免疫球蛋白分为IgG、IgA、IgM、IgD、IgE五类。（按多少排序）

Ig的轻链分κ型或λ型，一个天然Ig分子的两条轻链型相同，每类Ig中都有κ链和λ链。 免疫球蛋白的同种型抗原决定簇位于恒定区（CH，CL）。 IgG是血清中含量最高的免疫球蛋白 IgG是再次免疫应答的主要抗体 IgG是唯一能通过胎盘的抗体 大多数抗菌抗体、抗病毒抗体是IgG 某些自身抗体及超敏Ⅱ型抗体是IgG 免疫学检测中第二抗体也以IgG为主 IgA分血清型及分泌型

大部分血清型IgA为单体，其他为双聚体或多聚体

分泌型IgA（sIgA）为二聚体，每一sIgA分子含一个J链和一 个分泌片

sIgA性能稳定，主要存在于胃肠道、支气管分泌液、初乳、唾液、泪液中，局部浓度高，是参与黏膜

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《临床免疫学和免疫检验》 局部免疫的主要抗体

IgM为五聚体，主要存在于血液中，是Ig中分子量最大的个体发育最早合成的抗体 抗原刺激后体液免疫应答中最先产生的抗体 感染过程中血清IgM水平升高，说明近期感染 新生儿脐血中若IgM增高，提示有宫内感染

IgE为单体结构，正常人血清中IgE水平在五类Ig中最低 IgE为亲细胞抗体，介导Ⅰ型超敏反应

特异性过敏反应和寄生虫早期感染患者血清中可升高 （二）补体系统

补体是存在于人和脊椎动物正常新鲜血清及组织液中的一组具有酶样活性的球蛋白，包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白，故称补体系统。

补体的大多数组分都是糖蛋白，且多属于β球蛋白。 正常血清中含量最高的补体成分为C3、C4 正常血清中含量最低的补体成分为C2

补体性质不稳定，易受各种理化因素影响，如加热、机械振荡、酸碱、乙醇等均可使其失活。 在0～10℃下活性只保持3～4天，冷冻干燥可较长时间保持其活性。 加热56℃30分钟可使血清中绝大部分补体组分丧失活性，称为灭活或灭能。 补体的激活途径主要有三种： 经典途径 替代途径 MBL途径

经典途径是以结合抗原后的IgG或IgM类抗体为主要激活剂，补体C1～C9共11种成分全部参与了激活途径。

非特异性凝集的Ig、细菌脂多糖、一些RNA肿瘤病毒、双链DNA也可激活经典途径。

替代途径又称旁路途径。由病原微生物等细胞壁成分提供接触面直接激活补体C3，然后完成C5～C9的激活过程。

替代途径的激活物主要是细胞壁成分，如脂多糖、肽糖苷及酵母多糖等。

MBL途径由急性炎症期产生的甘露糖结合凝集素（MBL）与病原体结合后启动激活。 三种激活途径形成的C5转化酶均可裂解C5，完成补体联级反应最后的酶促反应步骤。

补体不论何种途径激活，均会通过共同的末端通路，形成有嗜细胞作用的攻膜复合物，参与机体的特异性和非特异性免疫效应。

补体系统对机体的作用既可参与机体的防御效应和自身稳定，亦可引起免疫损伤。 （三）细胞因子

细胞因子是由免疫细胞分泌的一大类具有生物活性的多肽或小分子蛋白质的总称，介导多种免疫细胞间的相互作用。

细胞因子大都为低分子量的蛋白或糖蛋白，细胞因子可以旁分泌、自分泌或内分泌的方式发挥作用。 一种细胞可产生多种细胞因子，不同类型的细胞可产生一种或几种相同的细胞因子，通过作用靶细胞的特异性受体而表现出生物活性，其生物活性常表现为多效性、重叠性、拮抗效应和协同效应。 细胞因子按其生物学功能可分为白细胞介素、干扰素、生长因子、趋化因子家族、肿瘤坏死因子、集落刺激因子等六大类。

细胞因子受体分为免疫球蛋白基因超家族、I型细胞因子受体家族、Ⅱ型细胞因子受体家族、Ⅲ型细胞因子受体家族、趋化性细胞因子受体家族五个家族。 大部分细胞因子受体存在于血液及组织液中。

细胞因子和细胞因子受体的检测目前主要用于了解机体的免疫状态及免疫细胞功能。

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《临床免疫学和免疫检验》 （四）粘附分子

细胞黏附分子（CAM）是介导细胞间或细胞与细胞外基质间相互结合和黏附作用的小分子多肽或糖蛋白的总称。

黏附分子以受体配体的结合形式发挥作用，与细胞的识别、活化与信号传导、增殖与分化、伸展与运动密切相关，是参与机体免疫应答、炎症发生、凝血、创伤愈合和肿瘤转移等一系列重要的病理生理过程的分子基础。

细胞黏附分子的配体有膜分子、细胞外基质、血清和体液中的可溶性因子和补体C3片段。 细胞黏附分子因其广泛参与机体的免疫应答调节、炎症发生、自身免疫性疾病的免疫炎性损伤和引导淋巴细胞归巢等一系列生理病理过程，检测其在血清及组织液中浓度水平，对临床了解机体免疫状况、免疫病理研究和免疫治疗具有重要的指导意义。 （五）CD抗原

采用单克隆抗体鉴定识别的白细胞分化抗原称CD抗原。

检测CD抗原是实验室识别细胞及不同分化阶段细胞或细胞亚群最主要的方法。

人类白细胞分化抗原（HLA）是指血细胞在分化成熟为不同谱系、分化的不同阶段及细胞活化过程中，出现或消失的细胞表面标记分子。

白细胞分化抗原大都是跨膜的蛋白或糖蛋白，含有胞膜外区、跨膜区和胞质区。

有些白细胞分化抗原是以糖基磷脂酞肌醇连接方式锚定在细胞膜上，有少量白细胞分化抗原是碳水化合物。

第二节 临床免疫学

一、免疫病理与免疫性疾病 二、移植免疫学 三、肿瘤免疫学 四、感染免疫学

一、免疫病理与免疫性疾病

免疫病理学是研究免疫相关疾病的发生、发展及机制的分支学科，是沟通基础免疫研究与临床医学研究的桥梁。

通过对免疫细胞、炎性细胞、免疫分子的研究，了解这些细胞或分子的功能失衡或缺陷与导致自身免疫性疾病、免疫缺陷病、免疫增殖病之间的相互关系，免疫应答的异常在造成组织器官病理损伤中的重要作用。

二、移植免疫学

移植免疫学是通过组织、细胞或器官移植，以替代机体丧失功能的组织器官或细胞，移植后保证移植物存活，不发生排斥反应的一门科学，是现代医学中临床治疗的一项重要手段。 移植包括自体移植、同种同基因移植、同种异基因移植和异种移植四种类型。 自体移植和同种同基因移植不发生排斥反应。

影响同种异基因移植和异种移植时移植物存活的关键因素是受者对移植物排斥反应的强弱，排斥反应是影响移植成功的主要障碍。

通过检测HLA抗原及组织配型来选择移植物，采用免疫学实验方法监测排斥反应，利用免疫抑制剂调节免疫细胞信号传导抑制排斥反应，保障移植物的存活是移植免疫学研究的主要目的。 三、肿瘤免疫学

肿瘤免疫学是研究肿瘤相关抗原和肿瘤的免疫诊断、肿瘤的发生发展与机体的免疫状况、机体对肿瘤

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《临床免疫学和免疫检验》

的免疫应答和抗肿瘤免疫效应机制的一门分支学科。

探讨肿瘤相关抗原在诊断和早期诊断各类肿瘤中的价值，细胞免疫功能及杀伤性T细胞和NK细胞在肿瘤免疫中的免疫监视和免疫防卫效应。

许多肿瘤相关抗原均可用自动化免疫检测系统进行微量、快速分析，为临床早期诊断和动态监测肿瘤治疗后的疗效提供了有力的手段和实验室数据。

流式细胞术的临床运用对监视肿瘤患者细胞免疫状况提供了参考指标。 四、感染免疫学

感染免疫学是研究病原生物与宿主相互关系从而控制感染的学科，是传统免疫学的基础与核心。 现代的感染免疫研究将机体的固有免疫与获得性免疫有机的结合，认识到在针对外来病原生物的免疫防护过程中，固有免疫不仅具有快速反应的能力，而且对随即将发生的获得性免疫应答反应类型起决定性作用，获得性免疫应答承担着清除大多数病原微生物的重任。

虽然固有免疫系统不能识别不同的病原微生物，但它能精确区分异源性入侵者与宿主自身细胞，确保具有高度攻击性的获得性免疫应答不会对宿主自身产生伤害。

免疫系统在杀伤被病原体感染的宿主细胞时对宿主的损伤程度，在免疫应答过程中激活或抑制的效应细胞当病原体被清除后所发挥的作用，固有性免疫与获得性免疫的相互调节。 第三节 临床免疫学与免疫检验

一、免疫学技术的发展

二、临床免疫学与免疫检验 免疫检验可分为两部分:

1.利用免疫检测原理与技术检测免疫活性细胞、抗原、抗体、补体、细胞因子、细胞黏附分子等免疫相关物质。

2.利用免疫检测原理与技术检测体液中微量物质如激素、酶、血浆微量蛋白、血液药物浓度、微量元素。

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