高级动物免疫学

动物学,免疫学 

《高级动物免疫学》以专题的方式编写，共35章，大体分为两部分。**部分为基础免疫学专题，为1-19章，主要内容有免疫器官、免疫分了、免疫应答、免疫调节、免疫的动力学、细胞凋亡与免疫、细胞自噬、miRNA与免疫、病原体与免疫系统互作等内容；第二部分为临床动物免疫学专题，为20～35章，主要内容有禽类免疫、猪的免疫、反刍动物免疫、鱼类免疫、其他动物的免疫特征、抗肿瘤免疫、红细胞免疫、繁殖免疫、病原性免疫抑制、炎症与免疫、抗细菌免疫、抗病毒免疫、抗寄生虫免疫、新型生物制品与免疫治疗等。

目录
前言
**章 免疫器官与免疫细胞(lmmune Organs and Immune Cell) 1
**节 免疫器官 1
第二节 造血干细胞与淋巴细胞 6
第三节 天然免疫细胞 13
第四节 淋巴细胞的成熟与受体发育 20
参考文献 21
第二章 免疫球蛋白的分子结构与基因结构(Molecular and Gene Structures of Immunoglobulin) 23
**节 免疫球蛋白分子的基本结构与功能 23
第二节 免疫球蛋白的多样性及型别 26
第三节 免疫球蛋白分子的编码基因及生物合成 28
第四节 抗体的制备 30
第五节 免疫球蛋白超家族 32
参考文献 36
第三章 白细胞分化抗原(Leukocyte Differen tiationAntigen) 37
**节 概述 37
第二节 白细胞分化抗原的分类 37
第二节 白细胞分化抗原的基本结构 47
第四节 主要的CD分子 48
第五节 白细胞分化抗原的应用 51
参考文献 53
第四章 细胞因子(Cytokine) 54
**节 细胞因子和趋化因子的一般特性 55
第二节 细胞因子家族及其相关受体 58
第二节 细胞因了拮抗物 72
第四节 细胞因子与临床 73
参考文献 74
第五章 黏附分子与疾病(Adhesion Molecules and Diseases) 75
**节 结构与分类 75
第二节 生物学功能与特征 80
第二节 细胞黏附分予与疾病 84
第四节 可溶型黏附分子 87
第五节 黏附分子的应用 90
参考文献 92
第六章 补体系统(Complement System) 93
**节 补体系统概述 93
第二节 补体激活 94
第三节 补体受体 99
第四节 补体的生物学功能 100
第五节 补体与疾病的关系及其在疾病防治中的应用 101
参考文献 102
第七章 主要组织相容性复合体(Major Histocompatibility Complex) 104
**节 小鼠H2系统 104
第二节 MHC分子 106
第三节 HLA复合物 108
第四节 猪主要组相容性复合体 109
第五节 其他动物主要组织相容性复合体 1 12
第六节 MHC与疾病 114
参考文献 116
第八章 抗原与抗原加工和提呈(Antigen and Antigen Processing＆Presentation) 117
**节 抗原与模式配体 117
第二节 抗原表位 121
第三节 抗原提呈 122
参考文献 132
第九章 固有免疫应答（Innate Immunity) 133
**节 固有免疫系统概述 133
第二节 诱导性固有免疫应答机制 153
第三节 炎症反应 169
第四节 固有免疫应答与适应性免疫应答的相互关系 172
参考文献 174
第十章 T细胞活化与细胞免疫应答(T Cell Activation and Cellular Immune Response) 175
**节 T细胞对抗原的识别 175
第二节 T细胞的活化与信号转导 178
第二节 T细胞的增殖和分化 184
第四节 T细胞介导的效应功能 185
参考文献 188
第十一章 B细胞介导的体液免疫应答(Humorallmmune Response Mediated by B Cell) .189
**节 B细胞对免疫原的识别 189
第二节 B细胞对TI抗原的应答 197
第三节 B细胞对TD抗原的应答机制 206
第四节 脾脏B细胞的免疫应答 216
第五节 不同抗体同种型的生物学作用 217
参考文献 219
第十二章 黏膜免疫（Mucosal Immunity) 220
**节 黏膜免疫系统的组成与结构 220
第二节 IgA与黏膜免疫 222
第三节 黏膜免疫系统中其他免疫因素的作用机制 224
第四节 黏膜免疫系统的功能 225
第五节 增强黏膜免疫的方法 225
参考文献 227
第十三章 自由基与免疫(Free Radicals and Immunity) 229
**节概述 229
第二节 自由基的生理学和病理学作用 230
第三节 免疫系统中自由基的产生与清除 232
第四节 自由基的免疫学功能 234
参考文献 239
第十四章 细胞凋亡与免疫(Apoptosis and Immunity) 240
**节 细胞凋亡 240
第二节 细胞凋亡与免疫 245
参考文献 255
第十五 章细胞自噬与免疫(Autophagy and Immunity) 256
**节 自噬的生物学性质 256
第二节 免疫信号与自噬 258
第三节 自噬与固有免疫 260
第四节 自噬与获得性免疫 264
第五节 自噬与炎症 265
第六节 免疫介质的释放 267
结语 268
参考文献 268
第十六章 miRNA与免疫(MicroRNA and Immunity) 269
**节 miRNA概述 269
第二节 miRNA与免疫 271
第三节 展望 279
参考文献 280
第十七章 适应性免疫动力学(Dynamics of Adaptive Immunity) 282
**节 免疫应答规律 282
第二节 T细胞免疫虑答动力学 283
第三节 B细胞免疫应答动力学 287
参考文献 289
第十八 章免疫应答调节(lmmune Regulation) 290
**节 免疫系统内部的调节 290
第二节 免疫系统外部的调节 297
第三节 免疫-内分泌-神经系统的相互作用和调节 297
第四节 营养对免疫的影响 299
第五节 免疫干预和疾病防治 300
参考文献 302
第十九章 病原与机体免疫系统的互作(lnteraction of Pathogen and Immune System) 303
**节 病原对免疫系统的损害 303
第二节 免疫系统对病原的清除 305
第三节 免疫逃避 307
第四节 人工免疫干预与疾病防治 310
参考文献 313
第二十章 禽类免疫学特点(Avian Immunolog ical Characteristic) 315
**节 免疫系统 315
第二节 免疫应答 321
参考文献 329
第二十一章 猪免疫学特点(Pig Immunological Characteristics) 330
**节 猪的免疫系统 330
第二节 猪的免疫应答 333
参考文献 337
第二十二章 反刍动物免疫学特征(Peculiarities of Ruminant Immunology) 339
**节 反刍动物的免疫系统 339
第二节 反刍动物的免疫应答 350
参考文献 357
第二十三章 鱼类免疫学(Fish lmmunology) 358
**节 鱼类的免疫防御体系 358
第二节 鱼类免疫系统的特征 359
第三节 鱼类的天然免疫 361
第四节 鱼类的获得性免疫 364
第五节 鱼类免疫应答的调节 367
第六节 鱼类疫苗与免疫接种 368
参考文献 369
第二十四章 其他动物免疫学特征(OtherAnimal Immunological Characteristics) 370
**节 马的免疫学特征 370
第二节 犬的免疫学特征 371
第三节 其他动物免疫学特征 372
参考文献 372
第二十五 章抗肿瘤免疫(Antitumor Immunology) 374
**节 肿瘤的发生原因 374
第二节 肿瘤抗原 377
第三节 肿瘤的免疫监视和免疫逃逸 378
第四节 肿瘤的转移 381
第五节 抗肿瘤免疫机制 382
参考文献 384
第二十六章 红细胞免疫(Red Blood Cell Immunity) 386
**节 参与红细胞免疫的分子 386
第二节 红细胞的免疫功能 390
第三节 红细胞对免疫的调控 392
第四节 红细胞免疫与神经-内分泌系统的关系 395
第五节 红细胞免疫在疾病诊治与医药研究中的应用 396
参考文献 397
第二十七章 繁殖免疫(Immunity of Reproduction) 398
**节 生殖细胞的免疫学特性 398
第二节 妊娠期免疫 400
第三节 免疫性不育 403
第四节 生殖激素与免疫 407
第五节 免疫技术在动物繁殖中的应用 408
参考文献 409
第二十八章 干细胞与免疫(Stem Cell and Immunity) 410
**节 干细胞的概念、分类及特点 410
第二节 干细胞的鉴定和特征分析 411
第三节 干细胞与免疫 412
第四节 几种重要的干细胞在免疫学巾的应用 412
参考文献 418
第二十九章 病原性免疫抑制(Pathogenic Immune Inhibition) 419
**节 继发性免疫抑制的原因及特点 419
第二节 禽类病原性免疫抑制 421
第三节 猪病原性免疫抑制 423
第四节 其他动物病原性免疫抑制 427
参考文献 429
第三十章 炎症与免疫(lnflammation and Immunity) 431
**节 炎症的基本特征 431
第二节 参与炎症的细胞与分子 433
第三节 炎症的发生机制 441
参考文献 447
第三十一章 抗细菌免疫(Antibacterial Immunization) 449
**节 抗细菌免疫的特点 449
第二节 抗重要细菌病感染免疫 453
参考文献 460
第三十二章 抗病毒免疫(Antiviral Immunity) 461
**节 抗病毒免疫的特点 461
第二节 抗重要病毒病感染免疫 467
参考文献 469
第三十三章 抗寄生虫免疫(Antiparasite Immunity) 471
**节 寄生虫与宿主的相互天系 471
第二节 抗重要寄生虫病感染免疫 482
参考文献 485
第三十四章 免疫载体与佐剂(lmmune Carrier and Adjuvant) 487
**节 免疫载体 487
第二节 免疫佐剂 491
参考文献 496
第三十五章 免疫制品与免疫治疗(lmmune Products and Immunotherapy) 498
**节 免疫制品 498
第二节 免疫治疗 508
参考文献 509

**章 免疫器官与免疫细胞
　　动物机体产生免疫应答的物质基础，主要由免疫器官和免疫细胞组成，前者有中枢免疫器官和外周免疫器官，后者包括免疫活性细胞（T细胞和B细胞）和免疫辅助细胞等。T细胞的抗原受体简称为TCR，B细胞的抗原受体简称为BCR，它们是识别抗原的物质基础。免疫辅助细胞丰要有单核吞噬细胞、树突状细胞，是主要的抗原提呈细胞。各种粒细胞有相应的功能。
　　**节 免疫器官
　　机体执行免疫功能的组织结构称为免疫器官，它们是淋巴细胞和其他免疫细胞发生、分化、成熟、定居和增殖及产生免疫应答的场所。根据其功能的不同可分为中枢免疫器官和外周免疫器官。
　　一、中枢免疫器官
　　中枢免疫器官（central immune organ）又称初级免疫器官（primary immune organ），是淋巴细胞等免疫细胞发牛、分化和成熟的场所，包括骨髓、胸腺、法氏囊。它们具有共同的特点：在胚胎发育的早期出现，出生之后，它们中有的（如胸腺和法氏囊）在青春期后就逐步退化为淋巴上皮组织；具有诱导淋巴细胞增殖分化为免疫活性细胞的功能。如果在新生期切除动物的这类器官，可造成淋巴细胞因不能正常发育、分化而缺乏功能，出现免疫缺陷，免疫功能低下，甚至丧失。
　　（一）骨髋
　　骨髓(bone marrow)是动物体*重要的造血器官。出生后所有血细胞均来源于骨髓(图1-1)。骨髓中存在的多能干细胞可分化成髓样干细胞和淋巴干细胞，前者进一步分化成红细胞系、单核细胞系、粒细胞系和巨核细胞系等；后者则发育成各种淋巴细胞的前体细胞。淋巴细胞中的一部分在骨髓中分化为T细胞的前体细胞，经血液循环进入胸腺，被诱导分化为成熟的淋巴细胞，这类细胞被称为胸腺依赖性淋巴细胞（T细胞），它们是参与细胞免疫的丰要成分。还有一部分淋巴干细胞分化为B细胞的前体细胞。在鸟类，这些前体细胞经血液循环进入法氏囊，发育为成熟的囊依赖性淋巴细胞（B细胞）。B细胞是参与体液免疫的主要成分。在哺乳动物中，这些前体细胞则在骨髓内进一步分化发育为成熟的B细胞，因此骨髓也是参与体液免疫的重要部位。抗原再次刺激动物后，外周免疫器官对该抗原快速免疫应答，但产生抗体的持续时问短；而在骨髓内可缓慢、持久地产生抗体，所以它们是血清抗体的丰要来源。骨髓产牛抗体的免疫球蛋白丰要是IgG，其次为IgA，由此可见，骨髓也是再次免疫应答发生的主要场所。大剂量放射线辐射动物，可因杀伤骨髓干细胞而破坏其骨髓功能，使机体的造血功能种免疫功能同时丧火，临床上出现免疫缺陷症，并因频繁而持久地反复感染导致动物死亡。只有通过骨髓移植，才能重建造血功能，并恢复免疫功能。
　　（二）胸腺
　　胸腺(thymus)是胚胎期发生*早的淋巴组织。各种哺乳动物的胸腺结构相似，人的胸腺位于胸腔前部纵隔内，呈二叶；猪、马、牛、犬、鼠等动物的胸腺可伸展至颈部直达甲状腺。鸟类的胸腺沿颈部在颈静脉一侧呈多叶排列。新生动物的胸腺中对体积*人，而其**人小则在育成期*人。之后随着年龄增长，胸腺的实质萎缩，淋巴细胞减少，逐渐被脂肪组织所取代。另外，动物常处于应激状态时，可加快胸腺的萎缩。因此，久病死亡的动物，胸腺较小。
　　图1-1 骨髓多能干细胞的分化
　　胸腺表面裹着由结缔纰织构成的被膜，被膜向内伸入形成小梁将胸腺分隔成许多不完全分隔的小叶，形成胸腺的基本结构单位。胸腺小叶的外周是皮质，深部是髓质，皮质不完全包围着髓质（图1-2）。皮质主要由淋巴细胞和上皮性网状细胞构成，网状细胞间有密集的淋巴细胞。胸腺的淋巴细胞又称胸腺细胞(thymocyte)，在皮质浅层，细胞较大，其为刚从骨髓迁移来的较原始的淋巴细胞。位于皮质浅层的上皮性网状细胞为胸腺哺育细胞(thymic nurse cell，TNC)。内皮质层中的细胞以小的皮质胸腺细胞为主，也有胸腺上皮细胞和树突状细胞。髓质内有髓质胸腺细胞，它们可进一步发育为成熟的T细胞。在哺乳类的正常胸腺髓质内还可见到一种圆形或椭圆形的环状结构，称为朐腺小体或哈寨尔小体，由髓质上皮细胞、巨噬细胞和细胞碎片组成(图1-3)。*近研究发现，胸腺小体可产生一些能引导胸腺中树突状细胞诱导T细胞发育的化学信号。在T细胞分化过程中， 一些自身反应性T细胞能逃过胸腺的选择过程并被释放到循环系统中，胸腺小体则，生化学信息，引导某些树突状细胞将白身反应性T细胞变成自身耐受性T细胞。
　　图1-2 胸腺的组织结构
　　图1-3 胸腺的结构模式图
　　胸腺是T细胞分化成熟的免疫中枢器官。新生动物胸腺被摘除后，外剧血和淋巴器官中的淋巴细胞显著减少，对异体移植物的排斥能力下降。如动物在出生后数周摘除胸腺，则不易发现明显的免疫功能受损，这是因为在新生期前后已有大量成熟的T细胞从胸腺输送到外周免疫器官，建立了细胞免疫功能。胸腺的免疫功能，主要有以下两个方面。
　　(1)T细胞成熟的场所。骨髓中的前体T细胞经血液循环进入胸腺，首先进入外皮质层，在浅皮质层的上皮细胞即胸腺哺育细胞诱导下增殖和分化，随后移出浅皮质层，进入深皮质层继续增殖。通过与深皮质层的胸腺基质细胞接触后发生选择性分化过程，只有少于5%的前T细胞可分化成熟为有功能的T细胞Ⅱ群，其意义是消除对白体成分起反应的“禁忌细胞克隆”，以防引起自身免疫反应或造成免疫力不足的缺陷。成熟的胸腺细胞，将向髓质迁移，进入髓质的胸腺细胞与髓质部的胸腺上皮细胞和树突细胞等接触后进一步分化成熟，成为具有不同功能的T细胞Ⅱ群。*后，成熟的T细胞从髓质经血液循环至全身，这类参与细胞免疫的成熟外周T细胞极少返回胸腺。
　　(2)产生胸腺激素。胸腺还有内分泌腺的功能，胸腺卜皮细胞可产生多种小分子，分子质量<1kDa的肽类胸腺激素，如胸腺血清因子(thymulin)、胸腺素(thymosin)、胸腺牛成素(thymopoietin)和胸腺体液因子(thymic humoral factor)等，它们对诱导T细胞成熟有重要作用。胸腺素是一种小分了多肽混合物，它使来白动物骨髓的前体T细胞成熟，成为具有某些T细胞特征的细胞。胸腺牛成素能诱导前体T细胞的分化，降低其cAMP水平，促进T细胞的成熟。胸腺血清因子是胸腺上皮细胞分泌的肽类，它能部分地恢复胸腺切除动物的T细胞乏能。另外，胸腺激素对外周成熟的T细胞也有一定作用，具有调节功能。
　　（三）法氏囊
　　法氏囊(bursa of Fabricius)又称腔上囊(cloacal bursa)，为禽类所特有的淋巴器官，位于泄殖腔背侧，并有短管与之市H连。法氏囊形似樱桃，鸡为椭圆状囊，鹅、鸭呈圆筒形盲囊；性成熟前达到**，以后逐渐萎缩退化直到完全消失。法氏囊的内层黏膜形成数条纵褶，突入囊腔内；在黏膜的固有层有大量淋巴小结，排列紧密。淋巴小结可分皮质部和髓质部，两者之问还有一层未分化的上皮细胞。
　　法氏囊是诱导B细胞分化和成熟的场所。来自骨髓的多能干细胞在法氏囊诱导分化为成熟的B细胞，然后经淋巴和血液循环迁移到外周淋巴器官，参与体液免疫。哺乳动物只有胸腺而没有法氏囊。过去曾认为肠道的派氏集合淋巴结（Peyer氏结）是相当于法氏囊的淋巴组织，肠淋巴滤泡、阑尾和扁桃体也被认为是法氏囊的类似组织，但它们又不符合中枢淋巴器官的特点。现在普遍认为，哺乳动物并不存在独立的类似法氏囊的器官组织，胚胎时的肝脏、出生后的骨髓均兼有法氏囊功能，是B细胞分化与成熟的场所。
　　胚胎后期和初孵出壳的雏禽知被切除法氏囊，则体液免疫应答受到抑制，表现出浆细胞减少或消失，在抗原刺激后不能产生特异性抗体；但是法氏囊对细胞免疫则影响很小，被切除的雏禽仍能排斥皮肤移植。某些病毒感染（如传染性法氏囊病病毒）或者某些化学药物（如注射睾酮等）均可使法氏囊萎缩。如果鸡群感染了传染性法氏囊病病毒，由于法氏囊受到损伤，其免疫功能被破坏，可导致免疫接种的失败(表1-1)。法氏囊除了担负中枢免疫器官任务外，还有外周免疫器官的功能，并且随着法氏囊中淋巴细胞群的成熟及转移，该功能越发重要和明碌。
　　表1-1 切除新生幼畜（禽）胸腺或法氏囊对免疫细胞的影响
　　二、外周免疫器官
　　外周免疫器官(peripheral immune organ)又称次级或级免疫器官（secondary immune organ），是免疫活性细胞栖居、增殖和对抗原刺激产生免疫应答的场所，它们丰要是脾脏、淋巴结，以及存在于消化道、呼吸道和泌尿生殖道的淋巴小结等。这类器官或组织富含捕捉和处理抗原的巨噬细胞(macrophage)、树突状细胞(dendritic cell)和朗汉斯细胞(Langerhans cell)。这些细胞能迅速捕获和处理抗原，并将处理后的抗原递呈给免疫活性细胞。这些器官与中枢免疫器官的不同之处在于，它们起源于胚胎晚期的中胚层，出现较晚，终身存在。切除部分外周免疫器官对动物免疫功能的影响一般不明显（表1-2）。
　　表1-2 中枢免疫器官与外周免疫器官的比较
　　（一）淋巴结
　　淋巴结(lymph node)为网状结构组织，呈网形或百状，含有大量的淋巴细胞，遍布于淋巴循环系统的各个部位。淋巴结是哺乳动物和少数水禽特有的外周免疫器官，不同动物的淋巴结数量相差很大，人的淋巴结约有450个，牛约有300个，犬约有60个。淋巴结外包裹着南结缔组织构成的被膜，内部则南网状组织构成支架，其内充满淋巴细胞、巨噬细胞和树突状细胞。输入淋巴管（afferent lymphatic vessel）通过被膜与被膜下的淋巴窦相通。淋巴内部实质可分为皮质和髓质两部分，绝大多数动物的淋巴结皮质位于浅层，髓质位于深层(图1-4)。
　　图1-4 淋巴结的结构模式图
　　皮质南淋巴小结(lymphatic nodule)、皮质淋巴窦(cortical lymphatic sinus)和靠近髓质的副皮质区(paracortex zone)组成。淋巴小结丰要由B细胞聚集而成，也称淋巴滤泡(lymphatic follicle)或初级淋巴小结（primary lymphatic nodule)。当B细胞接触抗原刺激后，B细胞分裂增殖形成生发中心(germinal center)，又称级淋巴小结(secondary follicle)，这些细胞随后可进入髓质成为产牛抗体的浆细胞。在新生动物中没有生发中心。无菌动物淋巴结的生发中心不明显，切除胸腺一般的影响生发中心。浅皮质区主要由B细胞栖居，故又称非胸腺依赖区(thymus independent area)。皮质的深层或淋巴滤泡与髓质的交界处有许多弥散的淋巴细胞聚集，称为副皮质区，淋巴小结周围和副皮质区是T细胞主要集中区，也称为胸腺依赖区(thymus dependent area)，在该区也有树突状细胞和巨噬细胞等。副皮质区内的毛细血管相当丰富，并且其*初汇合所形成的微静脉结构较为特别，其内皮细胞呈高柱状或立方状，称为高内皮小静脉(high endothelial venule，HEV)，这是初始T细胞和初始B细胞进入淋巴结的门户。
　　淋巴结的中央部分是髓质(medulla)，由髓索（medullary cord）和髓窦(medullary sinus)组成。髓索中含有B细胞、浆细胞、肥大细胞和巨噬细胞等。髓窦即髓质淋巳窦，位于髓索之问，为淋巴液通道，与输出淋巴管相通。髓窦有许多巨噬细胞和树突状细胞，能吞噬和清除细菌等异物。此外，淋巴结内免疫应答生成的致敏T细胞及特异性抗体可汇集于髓窦巾，随淋巴循环进入血液循环分布到机体全身发挥作用。
　　猪淋巴结的结构与其他哺乳动物淋巴结的组织学结构不同，其淋巴小结在淋巴结的中央，相当于髓质的部分在淋巴结外层。淋巴液南淋巴结门进入淋巴结，流经中央的皮质和四周的髓质，*后由输出管流出淋巴结。成年猪淋巴结的皮质和髓质排列很不规则，淋巴小结常沿淋巴深层的小梁淋巴窦分布。淋巴小结周围主要为松散的未分化的淋巴组织