家禽免疫学基础.doc

. . 家禽免疫学基础廖明确 春红 丘鹤英 元璋 辛朝安 编著第一章 禽类的免疫系统一、禽类的免疫器官（一）中枢免疫器官 脊椎动物的免疫系统按结构和功能分为体液免疫和细胞免疫两部分前者负责产生特异性抗体，后者参与细胞介导的细胞毒反应和迟发型超敏反应禽类主要通过法氏囊和胸腺分别调控这两种免疫过程 1．法氏囊 又叫腔上囊，是禽类特有的淋巴器官，位于泄殖腔背侧，有管道与之相连，性成熟后逐渐萎缩退化法氏囊是B细胞发育和分化的主要场所，也是免疫球蛋白基因分化与基础抗体库形成和扩展所必需的从法氏囊向其他淋巴器官运送的淋巴细胞群叫后法氏囊细胞，它包括成熟的B细胞(能对特异的启动信号作出免疫应答)和后法氏囊干细胞(构成法氏囊退化B细胞库自我更新的基础)它们对维持机体终生的体液免疫功能很重要若疾病或人为原因破坏了法氏囊，就会引起不同程度的B细胞缺陷，以与血清IgG、lgA水平的显著下降和体液免疫的严重抑制破坏越早，危害越大但细胞免疫功能不会因此受很大影响法氏囊除担负中枢免疫器官任务外，还兼有外周免疫器官的功能(禽的擦肛免疫即基于此原理)，并且，随着法氏囊中淋巴细胞群的成熟与转移，该功能越发主要和明显。

2．胸腺 禽类的胸腺贴近颈静脉，呈多叶排列，彼此分开每个腺叶又分为若干独立的小叶小叶有界限不清的髓质和皮质，血胸腺屏障仅存在于皮质区淋巴干细胞在胸腺环境与其激素的作用下增殖分化为成熟的T细胞，然后迁至其他(主会是外周)免疫器官的胸腺依赖区定居，参与细胞免疫反应雏禽胸腺也具有外周淋巴器官的功能，表现为出壳后，一些后法氏囊细胞被转移到胸腺(约占7％)，产生浆细胞和生发中心，这时经免疫接种，胸腺会产生特异的抗体生成细胞若早期破坏胸腺，就会引起循环T细胞显著减少与功能缺陷，并使细胞免疫反应不能建立，B细胞功能也受影响 3．骨髓 禽类的骨髓一方面为胸腺和法氏囊提供淋巴干细胞，另一方面承受一些从法氏囊转来的后法氏囊干细胞但它是否如哺乳动物一样也是T细胞分化成熟的另一场所，尚未证实，不过很有可能，因为骨髓在禽的一生中，尤其是法氏囊和胸腺退化后，是淋巴细胞自我更新的成年型干细胞的主要来源二)外周免疫器官 外周免疫器官是免疫细胞定居和进行免疫应答的场所它与中枢免疫器官的差别在于来源不同，出现较晚，且终生存在，切除后对免疫器官影响较小 脾脏：禽类的脾脏分为红髓和白髓两部分前者是生成和贮存红细胞的地方。

后者则由致密的淋巴组织构成，包括环血管淋巴组织(PALT，主要含T细胞)和环椭圆体淋巴组织(PELT，为法氏囊依赖区，主要含小淋巴细胞、浆细胞、巨噬细胞与受抗原刺激后形成的生发中心等)，禽类的脾较小，贮血作用不大，主要是参与免疫应答，形成针对血液中抗原的抗体 淋巴结：除水禽在颈胸和腰有两对淋巴结外，大多数禽类无此结构，其功能由体广泛分布的环绕在器官周围的无被膜淋巴组织集结代替集结含小淋巴细胞，以与受抗原刺激后形成的生发中心它负责过滤处理来自淋巴液的抗原 肠道淋巴组织：禽类的肠道淋巴组织包括法氏囊(中枢免疫器官)、粘膜的弥散性淋巴浸润、盲肠扁桃腺、Meckel氏憩室和Peyer氏淋巴集结盲肠扁桃腺是雏禽出壳后，经肠道抗原刺激而产生的，它构成肠道大部分集群式淋巴组织，被认为是法氏囊退化后接替其外周免疫功能的淋巴器官雏鸡的Meckel氏憩室和Peyer氏集结分别位于回、盲肠交界处，以与回肠远侧，主要对肠道抗原进行吸收处理，并产生大量浆细胞 壁旁淋巴细胞：鸡的眼旁和壁旁区有几处淋巴组织集结，其中以间质浸润了大量浆细胞的外分泌性哈德氏腺(即副泪腺)最为重要，它负责眼眶、壁和上呼吸道的局部免疫。

二、免疫细胞 凡参与免疫应答或与之有关的细胞统称免疫细胞，包括淋巴细胞(T、B、K、NK、N细胞等)、单核吞噬细胞以与粒细胞等T细胞和B细胞：这两种细胞能承受抗原刺激增生分化，引起特异性免疫应答，产生淋巴因子或抗体，所以又称为免疫活性细胞它们来源于骨髓（胚胎期则为卵黄囊和肝）的多能干细胞，分别在胸腺(T细胞)和法氏囊(B细胞)分化成熟，之后被转运到其他(主要是外周)免疫器官的相应依赖区定居，再至全身发挥作用 T细胞寿命比B细胞长，可在淋巴系统再循环T、B细胞的主要差别表达在膜表面结构或成分(即表面标志)上(见表)T细胞有很多亚类，如TH细胞(辅助性T细胞)、TS细胞(抑制性T细胞)和TC细胞(细胞毒性T细胞)等它们共同构成T细脑的实际功能，即细胞免疫与免疫调节禽类B细胞也有不同亚类，但尚未深入研究禽类B细胞主要参与体液免疫，产生特异性抗体禽类T细胞和B细胞部分表面标志表面标志T细胞B细胞表面受体绵羊红细胞(E)受体+-抗原受体+(CT3/TCR复合物或其他)-(SIgM,SIgG,SigA,SigE*,SigD*)IgG FC受体-/+（TS细胞）+补体受体-+有丝分裂原受体植物血凝素(PHA)+-刀豆蛋白A(Con A)+-葡萄球菌A蛋白(SpA)-+表面抗原CT1,CT2,CT3,CT4,CT5CT8,CLA,B-F,B-L**同种异体蛋白(Th-1,Ly-4,TA等)CB1,CB2,CB3,CB4,CB5B-F,B-L同种异体蛋白(Bu-1,BA等)*禽类免疫球蛋白SigE和SigD尚未完全证实，但已发现类似物存在。

仅致敏的T细胞上有B-L表面抗原单核吞噬细胞：它包括单核细胞和巨噬细胞前者在血循环中短暂停留后，进入全身多种组织器官，分化成熟为巨噬细胞巨噬细胞有极强的吞作用，含丰富而完善的溶酶体，以与免疫球蛋白Fc片段受体和补体表面受体，并能分泌单核因子和某些非特异性酶，被认为是机体中除T、B细胞外，第三类必需的免疫细胞它对抗原的摄入、处理和递呈是大多数免疫反应(如抗细菌、抗寄生虫和真菌、抗肿瘤免疫)的前提一旦缺乏，很容易导致免疫不应答或麻痹，巨噬细胞还负责清理机体自身衰老死亡的细胞与病理产物，并参与免疫调节过程但必需指出，巨噬细胞可以成为IB-DV、lLTV、NDV、MDV等病原的靶细胞，为其复制和传播提供场所一些特异性自身免疫病(如变应性脑脊髓炎)的发生也与之有关粒细胞与血小板：禽类的血液粒细胞、肥大细胞和血小板也以不同方式参与免疫反应例如禽异嗜性白细胞，(相当于嗜中性白细胞)嗜碱性白细胞与肥大细胞在炎症反应中有很大作用而血小板则是禽主要的血循环吞噬细胞，其吞噬速度快，不依赖补体三、禽类的主要组织相容性系统能引起机体快而强的排斥应答的抗原系统称为主要组织相容性系统(MHS)它实际上是细胞表面一些代表着个体特异性的组织抗原。

在不同个体间进行组织或器官移植时，若供、受体双方细胞上或体液中该抗原的特异性相同，说明二者彼此承受，移植就会成功，反之，则发生移植排斥或移植物抗宿主反应在染色体上，负责编码MHS的一群紧密连锁的基因叫作主要组织相容性复合体(MHC)，禽类的MHC又叫B复合物除负责机体组织相容性外，MHC还与免疫应答与某些遗传病密切相关，例如，控制机体免疫应答能力和调节功能的免疫应答基因(Ir基因)就在MHC，其编码的免疫相关抗原(Ia抗原)，是免疫细胞识别“自己”与“非己”成分的主要依据已知鸡MHC上有3个位点，即B-F、B-L和B-G，其基因分别编码Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类抗原，B-F(Ⅰ类)抗原分布于几乎所有有核细胞的膜上，其中，在红细胞膜上的大量表达为禽类所独有这类抗原在移植排斥反应中起重要作用并制约着细胞毒性T细胞(Tc)的识别功能，也就是说致敏的Tc必须在识别I类抗原的前提下才能产生杀伤靶细胞的效应 B-L(Ⅱ类)抗原仅表达在一些免疫细胞(B细胞、活化的T细胞、单核吞噬细胞等)表面Ⅱ类抗原与免疫应答与免疫调节有关因为不但Ir基因在此编码抗原，而且T细胞、B细胞和巨噬细胞相互作用时，均需识别相同的Ⅱ类抗原。

B-G(Ⅲ类)抗原存在于红细胞或成红细胞表面，哺乳动物中没有同类物质它是否为有核红细胞特有？结构与功能如何？尚待研究对家禽MHC的研究不但有利于建立免疫调控与组织器官移植的动物模型，而且对鉴定家禽系谱，培育抗病品种非常有利更主要的是有助于我们理解免疫功能的本质(即识别“自己”与“非己”)，以与这种遗传制约作用对生物在进化过程中获得最有效的生活机制的必要性四、禽类的补体系统 补体系统是动物血清中正常存在的一组与免疫有关，并且有酶活性的球蛋白它包括参与补体激活的各种成分，与调控该过程的灭活和抑制因子等补体系统的激活呈典型的连锁方式，即各成分依次活化，不可或缺激活途径包括经典 (CCP)和旁路(ACP)两种禽类的ACP途径已经证实，即在B因子和Mg++参与下，ACP激活剂(如酵母多糖、脂多糖等)激活C3，产生使细胞膜穿孔的膜攻击复合物(MAC)由于尚未在禽类血液中发现P、H和I三种因子(均为哺乳动物ACP中的重要调节成分)，也不知道有哪些分子参与了禽MAC的形成(哺乳动物的MAC是由C5-C9构成的多分子复合物)，所以禽ACP的详细反应过程还无法描述禽类是否存在CCP途径一直有争议，因为一些实验(如间接补体结合反应)说明禽类抗体与抗原结合后不能再结合补体。

而抗体依赖性是哺乳动物CCP的特征之一，并决定了CCP在识别激活物与活化C3的方式上与ACP的本质区别但近年的研究说明，鸡血中存在C1q(哺乳动物CCP途径的启动成分)的类似物另外，鸡血清具有Ca++依赖性靶细胞溶解反应，CCP激活物(如抗体包被的靶细胞等)也能激活鸡的C3，这一切似乎都说明禽存在CCP途径由于找不到C4和C2(哺乳动物CCP中与C1连锁反应的成分)的类似物，B因子又参与了这一“禽的CCP”途径(B因子在哺乳动物中只参与ACP途径)，所以有人推测禽的B因子和C3分别兼有C2和C4的功能禽类补体系统的调节可能是通过补体成分自身衰变与体液中的某些灭活和抑制因子的作用补体系统是机体免疫系统中一个受严格控制的重要组成部分，它的功能包括溶菌、杀菌、细胞毒作用；增强细胞吞噬效果(调理作用)；中和与溶解病毒作用；炎症介质作用以与免疫粘附等其含量的波动或成分的缺增将直接影响机体免疫功能，并导致多种疾病发生第二章 禽类的免疫球蛋白 免疫球蛋白(Immunoglobulin，Ig)是具有抗体活性或化学结构与抗体相似的一类球蛋白它在机体的免疫应答过程中占有重要地位因此，这一章我们专门来谈谈禽类免疫球蛋白的特点。

一、基本结构 与哺乳动物一样，禽类的免疫球蛋白单体也呈Y形，由4条肽链组成；其中1对较长，分子量较大，称为重链(H链)另1对较短，分子量较小，称为轻链(L链)两条重链之间，以与两条轻链的C端(羧基端)与相对的重链之间都以二硫键相连在近N端(氨基端)处，轻链的1/2和重链的1/4或1/5这两段的氨基酸排列顺序随抗体特异性不同而异称为可变区(V区)，其余部分则称为稳定区(C区)重链和轻链，每110个氨基酸残基构成1个球形结构的亚单位，即功能区每个功能区提供1个活性部位或行使1种或多种生理功能轻链有两个功能区(VL和CL)重链除VH区外，还包括3—4个功能区，如CH1、CH2、CH3和CH4(仅存在于IgM)等，其中CHl和CH2之间存在1个绞链区，可作为Ig分子两个抗原结合臂与不同距离的抗原决定簇吻合时旋转的支轴绞链区富含大量脯氨酸和二硫键使肽链不易形成а-螺旋，呈伸展状态，因而对蛋白酶处理很敏感 各类免疫球蛋白的重链和轻链的结构与抗原性有所不同，据此可将重链分为IgG-γ链、IgM-μ链、IgAα链、I。