免疫學基礎與病原生物學習題及答案一、名詞解釋1.抗原提呈細胞（APC）：指能攝取、加工處理抗原，并將抗原肽-MHC分子復合物提呈給T細胞的一類免疫細胞。主要包括樹突狀細胞（DC）、巨噬細胞（Mφ）和B細胞，其中DC是體內功能最強的專職APC，能激活初始T細胞，啟動適應性免疫應答。2.補體系統(tǒng)：存在于正常人和動物血清與組織液中的一組經(jīng)活化后具有酶活性的蛋白質，由30余種可溶性蛋白、膜結合蛋白和補體受體組成。通過經(jīng)典途徑、旁路途徑和MBL途徑激活，發(fā)揮溶菌溶細胞、調理吞噬、炎癥介質等生物學作用。3.超敏反應：機體受同一抗原物質再次刺激后發(fā)生的一種以生理功能紊亂或組織細胞損傷為主的特異性免疫應答，俗稱變態(tài)反應。根據(jù)發(fā)生機制和臨床特點分為Ⅰ型（速發(fā)型）、Ⅱ型（細胞毒型）、Ⅲ型（免疫復合物型）和Ⅳ型（遲發(fā)型）。4.內毒素：革蘭陰性菌細胞壁外膜中的脂多糖（LPS）成分，當細菌死亡裂解或人工破壞后釋放。其核心成分為脂質A，是主要毒性部分，可引起發(fā)熱、白細胞反應、內毒素血癥與休克等全身性反應，無種屬特異性，毒性較弱但作用廣泛。5.MHC分子：主要組織相容性復合體（MHC）編碼的糖蛋白分子，分為Ⅰ類和Ⅱ類。MHCⅠ類分子廣泛分布于所有有核細胞表面，主要提呈內源性抗原（如病毒蛋白、腫瘤抗原）給CD8?T細胞；MHCⅡ類分子主要表達于APC（DC、Mφ、B細胞）和活化的T細胞表面，提呈外源性抗原給CD4?T細胞，是啟動適應性免疫應答的關鍵分子。6.病毒復制周期：病毒進入宿主細胞后，以自身核酸為模板，利用宿主細胞的酶、原料和能量合成病毒核酸和蛋白質，組裝成子代病毒并釋放的過程。包括吸附、穿入、脫殼、生物合成、裝配與釋放五個階段，不同病毒的復制周期時間差異較大（如脊髓灰質炎病毒約6-8小時，流感病毒約8-10小時）。7.固有免疫：又稱非特異性免疫或先天性免疫，是機體在種系發(fā)育和進化過程中形成的天然防御功能。由屏障結構（皮膚黏膜、血腦屏障等）、固有免疫細胞（中性粒細胞、自然殺傷細胞、巨噬細胞等）和固有免疫分子（補體、細胞因子、溶菌酶等）組成，具有起效快、無特異性、無記憶性的特點，是機體抵御病原體的第一道防線。8.質粒：細菌染色體外的遺傳物質，為閉合環(huán)狀的雙鏈DNA分子，可自主復制并攜帶耐藥性基因、毒力基因等遺傳信息。質粒并非細菌生命活動必需，但可通過接合、轉化或轉導等方式在細菌間傳遞，導致耐藥性播散（如大腸埃希菌的R質粒）或毒力增強（如霍亂弧菌的毒力質粒）。9.ADCC作用：抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用，指表達Fc受體的固有免疫細胞（如NK細胞、巨噬細胞、中性粒細胞）通過識別結合靶細胞表面抗原的抗體Fc段，直接殺傷靶細胞的過程。例如，IgG抗體與病毒感染的宿主細胞結合后，NK細胞通過FcγRⅢ（CD16）識別IgG的Fc段，釋放穿孔素和顆粒酶，導致靶細胞凋亡。10.朊粒：一種由正常宿主細胞基因編碼的構象異常的蛋白質（PrP^Sc），不含核酸，具有自我復制能力和傳染性。可引起人和動物的傳染性海綿狀腦?。═SE），如人克雅?。–JD）、牛海綿狀腦?。˙SE，瘋牛?。?，其致病機制是PrP^Sc誘導正常朊蛋白（PrP^C）構象轉變?yōu)镻rP^Sc，導致神經(jīng)細胞空泡變性和淀粉樣斑塊形成。二、簡答題1.簡述T細胞和B細胞的分化發(fā)育場所及核心事件。答：T細胞分化發(fā)育的主要場所是胸腺。核心事件包括：①陽性選擇：雙陽性（CD4?CD8?）T細胞通過與胸腺皮質上皮細胞表面的MHCⅠ類或Ⅱ類分子結合，保留能識別自身MHC分子的T細胞（獲得MHC限制性），淘汰不能結合的T細胞；②陰性選擇：單陽性（CD4?或CD8?）T細胞與胸腺髓質樹突狀細胞、巨噬細胞表面的自身抗原-MHC分子復合物結合，誘導自身反應性T細胞凋亡（獲得自身耐受）。最終發(fā)育為成熟的CD4?Th細胞或CD8?Tc細胞，進入外周免疫器官。B細胞分化發(fā)育的主要場所是骨髓（人類）或法氏囊（鳥類）。核心事件包括：①祖B細胞（pro-B）階段：重鏈基因開始重排；②前B細胞（pre-B）階段：表達前B細胞受體（pre-BCR），輕鏈基因重排啟動；③未成熟B細胞（immatureB）階段：表達mIgM，若與骨髓基質細胞表面的自身抗原結合，通過受體編輯、克隆失能或克隆刪除實現(xiàn)自身耐受；④成熟B細胞（matureB）階段：同時表達mIgM和mIgD，進入外周免疫器官，接受抗原刺激后分化為漿細胞或記憶B細胞。2.列舉三種主要的抗原抗體反應類型及其應用。答：①沉淀反應：可溶性抗原與相應抗體結合，在適當條件下形成肉眼可見的沉淀復合物。包括單向免疫擴散（定量檢測血清IgG、IgA、IgM）、雙向免疫擴散（鑒定抗原性質）、免疫電泳（分析血清蛋白組分）。②凝集反應：顆粒性抗原（如細菌、紅細胞）與相應抗體結合后，形成肉眼可見的凝集塊。包括直接凝集（ABO血型鑒定、肥達試驗檢測傷寒桿菌抗體）、間接凝集（將可溶性抗原包被于載體顆粒檢測抗體，如類風濕因子檢測）。③中和反應：抗體與病原體或毒素結合，阻止其與宿主細胞受體結合或中和其毒性。例如，抗毒素中和外毒素（破傷風抗毒素治療）、病毒中和抗體阻止病毒感染細胞（疫苗接種后產(chǎn)生的保護性抗體）。3.比較外毒素與內毒素的主要區(qū)別。答：外毒素由革蘭陽性菌（如破傷風梭菌、金黃色葡萄球菌）和部分革蘭陰性菌（如霍亂弧菌、志賀菌）產(chǎn)生并分泌至菌體外的蛋白質；內毒素是革蘭陰性菌細胞壁脂多糖（LPS），僅在細菌死亡裂解時釋放。外毒素毒性強（如肉毒毒素1mg可殺死2億只小鼠），具有組織特異性（如破傷風毒素作用于神經(jīng)細胞），抗原性強（可刺激產(chǎn)生抗毒素，經(jīng)甲醛處理可制成類毒素）；內毒素毒性較弱，無組織特異性（主要引起發(fā)熱、休克），抗原性弱（不能制成類毒素）。外毒素化學成分為蛋白質，不耐熱（60-80℃30分鐘破壞）；內毒素為脂多糖，耐熱（160℃2-4小時破壞）。4.簡述固有免疫與適應性免疫的協(xié)同作用。答：①固有免疫啟動適應性免疫：樹突狀細胞（DC）作為“橋梁”，攝取抗原后遷移至淋巴結，通過MHC分子提呈抗原肽并表達共刺激分子（如B7-1/B7-2），激活初始T細胞；②固有免疫調控適應性免疫類型：巨噬細胞分泌IL-12誘導Th0向Th1分化（細胞免疫），肥大細胞分泌IL-4誘導Th0向Th2分化（體液免疫）；③適應性免疫增強固有免疫效應：抗體通過調理作用（IgG的Fc段與巨噬細胞FcγR結合）促進吞噬；補體活化產(chǎn)物（C3b）通過調理作用增強吞噬；Th1細胞分泌IFN-γ激活巨噬細胞，增強其殺菌能力；④共同清除病原體：固有免疫細胞（NK細胞）通過ADCC作用清除抗體包被的靶細胞，Tc細胞通過細胞毒作用直接殺傷病毒感染細胞。三、論述題1.以結核分枝桿菌感染為例，分析細胞免疫應答的全過程及保護機制。答：結核分枝桿菌（MTB）為胞內寄生菌，主要通過呼吸道感染，被肺泡巨噬細胞吞噬后，因其細胞壁含大量脂質（如分枝菌酸），可抵抗溶酶體酶的殺傷，在巨噬細胞內存活并繁殖。此時，固有免疫首先啟動：①肺泡巨噬細胞分泌IL-1、IL-6、TNF-α等促炎因子，招募中性粒細胞和單核細胞至感染部位；②樹突狀細胞（DC）攝取MTB抗原后成熟，遷移至局部淋巴結。適應性免疫（細胞免疫）的啟動依賴DC提呈抗原：DC將MTB的內源性抗原（如結核菌素蛋白）加工為抗原肽，與MHCⅡ類分子結合（因MTB在吞噬體中，屬于外源性抗原，但部分抗原可通過“交叉提呈”進入MHCⅠ類途徑），提呈給CD4?Th細胞。同時，DC表達共刺激分子（B7-1/B7-2）與T細胞表面CD28結合，提供第二信號，激活Th0細胞。Th0細胞在DC分泌的IL-12作用下分化為Th1細胞。Th1細胞通過以下途徑發(fā)揮保護作用：①分泌IFN-γ激活巨噬細胞，增強其溶酶體酶活性和一氧化氮（NO）產(chǎn)生，殺死胞內MTB；②分泌IL-2促進CD8?Tc細胞增殖分化；③分泌TNF-β（淋巴毒素）增強血管內皮細胞黏附分子表達，促進更多免疫細胞聚集。CD8?Tc細胞識別MTB感染的巨噬細胞表面MHCⅠ類分子提呈的抗原肽，通過釋放穿孔素、顆粒酶誘導靶細胞凋亡，或通過Fas/FasL途徑介導細胞凋亡，清除胞內MTB。此外，記憶T細胞（Th1和Tc）在再次感染時迅速活化，產(chǎn)生更快、更強的免疫應答，形成長期保護。若細胞免疫功能缺陷（如HIV感染導致CD4?T細胞減少），MTB可大量繁殖，引發(fā)肺結核、結核性腦膜炎等嚴重疾病。2.比較Ⅰ型超敏反應與Ⅳ型超敏反應的發(fā)生機制、臨床特征及防治原則。答：Ⅰ型超敏反應（速發(fā)型）由IgE介導，發(fā)生機制：①致敏階段：變應原（如花粉、塵螨）刺激B細胞產(chǎn)生IgE，IgE通過Fc段與肥大細胞、嗜堿性粒細胞表面FcεRⅠ結合，使機體致敏；②激發(fā)階段：相同變應原再次進入，與細胞表面IgE的Fab段交聯(lián)，觸發(fā)細胞脫顆粒，釋放組胺、白三烯、前列腺素等生物活性介質；③效應階段：介質作用于靶器官，引起平滑肌收縮（支氣管痙攣）、毛細血管擴張（血壓下降）、腺體分泌增加（流涕、腹瀉）。臨床特征為發(fā)作快（數(shù)分鐘內）、消退快，主要表現(xiàn)為蕁麻疹、過敏性鼻炎、支氣管哮喘、過敏性休克（最嚴重）。防治原則：避免接觸變應原（過敏原檢測），藥物治療（抗組胺藥如氯雷他定、白三烯受體拮抗劑如孟魯司特、腎上腺素搶救休克），特異性脫敏治療（小劑量反復注射變應原，誘導IgG阻斷抗體產(chǎn)生）。Ⅳ型超敏反應（遲發(fā)型）由效應T細胞介導，發(fā)生機制：①抗原提呈：胞內抗原（如結核菌素、接觸性抗原）被APC（DC、巨噬細胞）攝取、加工，以抗原肽-MHCⅡ類分子復合物提呈給CD4?Th1細胞，或MHCⅠ類分子提呈給CD8?Tc細胞；②T細胞活化增殖：Th1細胞分泌IL-2、IFN-γ等細胞因子，激活巨噬細胞和Tc細胞；③效應階段：活化的巨噬細胞釋放溶酶體酶、NO等導致組織損傷；Tc細胞直接殺傷靶細胞。臨床特征為反應發(fā)生慢（24-72小時達高峰），以單個核細胞浸潤和組織損傷為特征，表現(xiàn)為結核菌素試驗陽性、接觸性皮炎（如油漆、化妝品引起的皮疹）、移植排斥反應。防治原則：避免接觸變應原（如金屬、化學物質），局部使用糖皮質激素（抑制炎癥反應），全身免疫抑制治療（如環(huán)孢素A抑制T細胞活化）。3.論述病毒致病機制的分子基礎，舉例說明其與細菌致病機制的差異。答：病毒致病機制的分子基礎包括：①吸附與侵入：病毒通過表面蛋白（如流感病毒HA）與宿主細胞受體（如呼吸道上皮細胞唾液酸受體）結合，介導穿入（如HIV的gp120結合CD4和CCR5/CXCR4）；②免疫逃逸：病毒通過抗原變異（流感病毒HA/NA抗原漂移與轉換）、抑制MHC分子表達（腺病毒E19蛋白阻斷MHCⅠ類分子轉運）、破壞補體活化（HIV的gp41抑制C3b沉積）逃避免疫攻擊；③直接細胞損傷：病毒復制導致細胞溶解（脊髓灰質炎病毒）、膜融合（麻疹病毒形成多核巨細胞）、包涵體形成（狂犬病病毒內基小體）；④免疫病理損傷：病毒抗原與抗體形成免疫復合物（乙肝病毒引起的關節(jié)炎），或病毒感染誘導自身免疫（EB病毒感染后產(chǎn)生抗核抗體）。細菌致病機制主要依賴毒力因子：①黏附素（如大腸埃希菌菌毛）介導黏附宿主細胞；②外毒素（如霍亂腸毒素激活腺苷酸環(huán)化酶，導致腹瀉）和內毒素（LPS激活TLR4，誘導過度炎癥反應）直接損傷組織；③侵襲性酶（如鏈球菌透明質酸酶破壞細胞間質）促進擴散；④免疫逃逸（如金黃色葡萄球菌蛋白A結合IgGFc段，阻斷調理吞噬）。差異舉例：病毒需進入宿主細胞內復制（胞內寄生），主要通過破壞宿主細胞代謝或誘導免疫病理損傷致?。患毦酁榘饧纳ㄈ珂溓蚓┗虬麅燃纳ㄈ缃Y核分枝桿菌），主要通過分泌毒素或酶直接損傷組織。例如，流感病毒通過HA結合呼吸道上皮細胞受體侵入，復制導致細胞壞死，同時誘導Th1細胞分泌IFN-γ引起發(fā)熱、肌肉酸痛；而金黃色葡萄球菌通過腸毒素（外毒素）刺激嘔吐中樞引起食物中毒，或通過血漿凝固酶形成纖維蛋白包裹自身，抵抗吞噬。4.設計實驗驗證某新型疫苗的免疫保護效果，需涵蓋體液免疫與細胞免疫評價指標。答：實驗設計步驟如下：（1）實驗動物分組：選擇SPF級小鼠（如C57BL/6），分為實驗組（接種新型疫苗）、對照組（接種安慰劑），每組20只，雌雄各半。（2）免疫程序：實驗組于0天、14天皮下注射疫苗（劑量根據(jù)預實驗確定），對照組注射等體積PBS。（3）體液免疫評價：①血清抗體檢測：分別于免疫后7天、21天、28天尾靜脈采血，分離血清，通過ELISA檢測特異性IgG抗體滴度（包被疫苗抗原，加入血清后依次加入酶標二抗、底物顯色，測OD值）；②中和抗體檢測：將血清倍比稀釋后與病毒（疫苗針對的病原體）共孵育，接種敏感細胞（如Vero細胞），觀察細胞病變（CPE），計算中和抗體效價（能抑制50%CPE的最高血清稀釋度）。（4）細胞免疫評價：①T細胞增殖試驗：免疫后28天取小鼠脾臟，分離脾淋巴細胞，加入疫苗抗原（10μg/mL）刺激，培養(yǎng)72小時后加入CCK-8試劑，測OD值反映T細胞增殖能力；②細胞因子檢測：培養(yǎng)上清液通過ELISA檢測Th1型細胞因子（IFN-γ、IL-2）和Th2型細胞因子（IL-4、IL-6）水平，評估免疫應答類型；③CTL活性檢測：用^51