1、免疫学基础第一章 免疫学概述第一节 免疫学发展简史免疫学的发展共经历了三个时期:1、经验免疫学时期中国古代种人痘苗预防天花英国乡村医生 Jenner 发明种牛痘预防天花2、科学免疫学时期 病原体的发现与疫苗的使用推广 抗体的发现、应用及细胞免疫的研究抗体的发现 抗体是免疫球蛋白免疫耐受 Burnet 学说 细胞免疫学的发展3、现代免疫学时期医学免疫学: 研究机体免疫系统的组成(免疫器官、免疫细胞和免疫分子) 、结构及其免疫生物学(生理性的和病理性的)功能的学科。第二节 免疫的现象、概念与功能一、免疫的概念:免疫是机体识别和排除抗原性异物,以维持机体内环境生理平衡的保护性生理反应。但在一定条件下
2、可导致免疫性病理损伤,如引起超敏反应和自身免疫病等。二、免疫系统的功能功能 正常表现 异常表现免疫防御 防止病原微生物感染 超敏反应或免疫缺陷免疫自稳 清除损伤或衰老细胞 自身免疫性疾病免疫监视 清除突变细胞;防止持续性感染 细胞癌变或持续性感染三、免疫力的构成免疫力(immunity) 是指机体形成免疫现象的能力和作用机制。机体免疫力根据其作用方式与特点分为两大部分: 固有免疫(innate immunity)和适应性免疫 (adaptive immunity(一)固有免疫:又称先天性免疫,是生物体在长期种系进化过程中逐渐形成的非严格选择针对性的防御功能。包括:1.屏障系统(barrier
3、system) 2.固有免疫细胞 3.分泌性蛋白 (一)固有免疫1.屏障系统(barrier system) 皮肤黏膜屏障:机械性阻挡 ;分泌杀菌物质;生物拮抗血脑屏障 ;胎盘屏障2.固有免疫细胞: 吞噬细胞:单核-巨噬细胞、中性粒细胞; NK 细胞B1 细胞 ; T 细胞等; 吞噬细胞 1.分类:大吞噬细胞、小吞噬细胞 2.吞噬过程:接触 、吞入 、 杀灭消化 3.吞噬结局:完全吞噬、不完全吞噬3.分泌性蛋白 补体系统;干扰素(IFN);肿瘤坏死因子(TNF) ;趋化因子( chemokines) 溶菌酶(lysozyme) ;防御素(defensins(二)适应性免疫又称获得性免疫(acq
4、uired immunity),是机体与抗原接触后获得的有针对性的防御功能。主导适应性免疫的细胞经抗原激活后发生克隆扩增,在应答过程中形成免疫记忆。经典的适应性免疫主要包括 T、B 淋巴细胞 第三节 免疫应答的种类及特点免疫应答是免疫系统识别和清除抗原的整个过程。免疫应答是医学免疫学的核心内容。一、种类根据免疫应答识别的特点、获得形式以及效应机制,可分为固有免疫应答和适应性免疫应答两大类。其中,适应性免疫应答包括由 T 细胞介导的细胞免疫应答和由 B 细胞介导的体液免疫应答。二、特点1.固有免疫应答(先天性免疫/非特异性免疫应答)生来即有,受遗传控制;作用无特异性,范围广,应答迅速;其作用不会
5、因再次接触相同抗原而增强(无免疫记忆) 。2.适应性免疫应答(获得性免疫/特异性免疫应答)后天获得,不能传给后代;作用有特异性,发挥作用时间晚;再次接触相同抗原,其免疫强度可增强(有免疫记忆) 。第二章 免疫系统免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的一个重要系统,由免疫器官和组织、免疫细胞及免疫分子组成。免疫系统的组成是医学免疫学课程中的一个重要学习内容。本章将分别介绍免疫系统的三个组成部分。第一节 免疫器官和组织免疫器官按其发生和功能不同,可分为中枢免疫器官和外周免疫器官。一、中枢免疫器官免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所。人或其他哺乳类动物的中枢免疫器官包括骨髓和胸腺。鸟类的腔上囊(法氏
6、囊)是 B 细胞分化发育的场所。1.骨髓:各类血细胞和免疫细胞发生的场所;B 细胞分化成熟的场所;再次免疫应答产生抗体的场所。2.胸腺:是 T 细胞分化、发育和成熟的场所二、外周免疫器官成熟淋巴细胞定居的场所,机体发生免疫应答的部位。包括淋巴结、脾脏和黏膜相关淋巴组织等。1.淋巴结:T 细胞和 B 细胞定居的场所;免疫应答发生的场所;参与淋巴细胞再循环;过滤作用。2.脾脏:T 细胞和 B 细胞定居的场所;免疫应答发生的场所;合成某些生物活性物质;过滤作用。3.黏膜相关淋巴组织成分:呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道黏膜下分布的淋巴 组织;扁桃体;阑尾等。功能:发生局部特异性免疫应答的主要部位第二节 免
7、疫分子免疫分子在机体免疫系统的发育、免疫细胞的活化和免疫应答中起着十分重要的作用。免疫分子的涵盖面非常广,包括抗体、补体、细胞因子、主要组织相容性复合体编码分子、白细胞分化抗原和黏附分子等。其中有的是免疫细胞的分泌产物,有的是免疫细胞膜上的功能结构。 免疫球蛋白 (immunoglobulin, Ig)一、概念1. 抗体(antibody,Ab):B 细胞受抗原刺激后增殖分化为浆细胞, 由浆细胞合成和分泌的能与该抗原特异性结合的糖蛋白。2. 免疫球蛋白(Ig):抗体或化学结构与抗体相似但无抗体活性的球蛋白。分泌型(sIg):以抗体形式游离在血液及组织液中Ig 膜型(mIg):B 细胞膜上的抗原
8、受体免疫球蛋白与抗体是同一类物质,免疫球蛋白是具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。 免疫球蛋白是从化学本质下定义;抗体是从生物学功能下定义。 所有的抗体都是免疫球蛋白,而免疫球蛋白并非全为抗体。二、Ig 的基本结构(一)H 链和 L 链四肽链结构两条相同的轻链(L 链)两条相同的重链(H 链) 通过链间二硫键连结形成 1. H 链有 5 种()决定 Ig 的类别(IgA、IgG、IgD、IgE、IgM )2. L 链有 2 种(、)决定 Ig 的型别(二)可变区、恒定区、结构域1. 可变区(variable region,V 区 ) VL、VHL 链近 N 端的 1/2 和 H 链近 N
9、 端的 1/4 处,氨基酸的组成及序列变化较大,而得名。在 V 区内有三个区域的氨基酸组成和排列顺序特别容易发生变化,称为高变区( 超变区)。高变区是与抗原的结合部位,与抗原表位互补,故又称为互补决定区(CDR)。VL、VH 功能是:特异性识别和结合抗原2. 恒定区(constant region ,C 区) CH、CLL 链近 C 端的 1/2 和 H 链近 C 端的 3/4 处,氨基酸组成及排列顺序相对恒定。 3. 结构域Ig 分子的 H 链和 L 链每隔 100110 个氨基酸残基即折叠为数个球形结构域。每个结构域一般具有相应的功能,又称功能区。L 链:VL、CLH 链: IgA、IgG
10、 、IgD VH、CH1 、CH2、CH3IgE、IgM VH、CH1、CH2、CH3 、CH4功能区的功能:1.VL、VH :特异性识别和结合抗原2.CH1、CL:Ig 遗传标志所在段3.CH2:补体结合部位;与 IgG 通过胎盘有关。4.CH3/CH4:与多种细胞 Fc 受体结合5.CH4:介导型超敏反应(三)铰链区位于 CH1 与 CH2 之间,富含脯氨酸,易弯曲伸展,协助抗体分子与抗原表位结合。易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解。三、免疫球蛋白的水解片段(一)木瓜蛋白酶水解片段 Ig 木瓜蛋白酶 两个 Fab 片段: 与抗原结合片段一个 Fc 片段: 活化补体的片段(二)胃蛋白酶水解片段 I
11、g 胃蛋白酶 F(ab)2 : 与抗原结合片段pFc : 无生物学作用四、免疫球蛋白的生物学活性(一)BCR 的生物学作用BCR (mIg) 功能:特异性识别抗原意义:B 细胞的主要标志 ;成熟 B 细胞 主要表达 IgM 和 IgD(二)抗体的生物学作用1.与抗原特异性结合V 区的功能 识别和特异性地结合抗原决定簇,发挥中和作用及其它免疫效应。2.激活补体C 区的功能3.结合细胞表面的 Fc 受体C 区的功能(1)调理作用 调理作用:IgG 抗体的 Fc 段的 CH3 区与中性粒细胞、巨噬细胞上的 IgG Fc 受体结合,从而增强吞噬细胞的吞噬作用。(2)ADCC 作用 ADCC:靶细胞与抗
12、体结合后,抗体的 Fc 段与具有杀伤活性的细胞如 NK 细胞通过 Fc 受体结合,从而直接杀伤靶细胞。(3)介导型超敏反应:IgE(4)通过胎盘:IgG4. 参与免疫应答的调五、五类 Ig 的特性与功能IgG:1. 血清中含量最高的抗体2. 再次免疫应答的主要抗体3. 具有多种生物学功能(中和毒素和病毒、抗感染、激活补体、调理吞噬)4. 唯一能通过胎盘的抗体IgM:1. 分子量最大的 Ig2. 最早出现的 Ig (个体发育过程中最早合成、分泌的抗体;免疫应答最早产生的抗体)3. 初次免疫应答的主要抗体4. 新近感染的指标可用于感染早期的诊断5. mIgM 是 B 细胞抗原受体( BCR)的主要
13、成分IgA:1. 分为分泌型(sIgA)和血清型两种2. 初乳中含 sIgA3. 局部抗体(具有黏膜局部抗感染的作用IgD: mIgDB 细胞成熟的标志; :IgE: 1. 血清中含量最低的 Ig 2. 介导型超敏反应六、人工抗体(一)多克隆抗体(二)单克隆抗体:概念:针对单一的抗原决定簇(抗原表位) ,由一个 B 细胞克隆所产生的抗体; 抗原决定簇:是指位于抗原分子表面,决定抗原特异性的特殊化学基团。 一种天然的抗原分子表面往往存在多种不同的抗原决定簇。 每一种抗原决定簇都能特异性刺激机体产生相应的抗体。 机体内 B 细胞的种类有成百上千种,每种 B 细胞只能识别其相应的抗原决定簇 . 补体
14、系统一、概念补体(complement,C):存在于人和脊椎动物血清和组织液中的一组经活化后具有酶活性的蛋白质。包括 30 多种可溶性蛋白和膜结合蛋白。补体可辅助抗体介导的溶菌作用,是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件。二、 补体的组成和命名(一)补体的存在形式及其命名方法存在形式 表示方法酶原形式 C3、C4 、C2活化形式 C4b2a、C4b2a3b片段形式 C3a、C5a、C4b、C5b灭活形式 C3bi、C2ai (二)补体系统的组成经典激活途径的前端反应成分 C1、C4 、C2、C3 (MBL 途径无 C1)旁路激活途径的前端反应成分 C3、B 、D 、P 因子共同末端反应成分 C5、
15、C6、C7、C8 、C9调节成分:C1-INH、C4bp、 CD55、CD46、H 因子、I 因子、C8bp 、CD59 补体受体:CR1、CR2、CR3 、CR4三、补体的激活补体激活的三条途径 经典激活途径 旁路(替代)激活途径 MBL 途径(一)经典激活途径 激活过程分三个阶段:识别阶段 活化阶段攻膜阶段经典激活途径 激活物:抗原抗体复合物/免疫复合物(IC) 参与成分:C1C9 C3 转化酶:C4b2a;C5 转化酶:C4b2a3b 作用特点:参与适应性免疫应答,在感染的中晚期发挥作用。(二)旁路激活途径 又称替代激活途径。是由 C3b 灭活受阻而导致的激活途径。旁路激活途径 激活物:
16、细菌、内毒素、酵母多糖、葡聚糖等 参与成分:C3、C5C9、B 因子、D 因子、P 因子 C3 转化酶:C3bBb ;C5 转化酶:C3bnBb 作用特点:参与先天性免疫应答,在感染的早期发挥作用。四、补体的生物学效应1. 溶菌溶细胞作用2. 炎症介质作用: 激肽样作用:C2a; 过敏毒素作用:C3a、C4a、C5a 趋化作用:C3a、C5a、C5673. 清除免疫复合物4. 调理作用 细胞因子(Cytokine,CK)一、概念细胞经刺激后合成、分泌的具有生物活性的小分子多肽类物质的统称。能介导和调节免疫应答及炎症反应,刺激造血功能,参与组织修复等。二、CK 的共同特性1. 理化特性:多为小分
17、子多肽2. 高效性:在较低浓度下即有生物学活性3. 产生特点:同源性、多源性4. 作用途径:通过结合细胞表面特异性受体发挥生物学效应5. 作用方式:以自分泌、旁分泌或内分泌形式发挥作用6. 多效性:一种 CK 可作用于不同的靶细胞7. 重叠性:几种不同的 CK 可作用于同一种靶细胞8. 拮抗性:一种 CK 可抑制其他 CK 的功能9. 协同性:一种 CK 可增强另一种 CK 的功能三、CK 的分类和生物学作用细胞因子的种类白细胞介素 (Interleukin,IL) ;干扰素 (Interferon,IFN)肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF)集落刺激因子(Col
18、ony stimulating factor,CSF) 趋化性细胞因子(Chemokine)生长因子 (Growth factor,GF 白细胞介素(IL)概念:是一组由淋巴细胞、单核/巨噬细胞和其他非免疫细胞产生的介导白细胞和其他细胞间相互作用的细胞因子。目前已发现的 IL 有 30 余种(IL-1IL-35) 干扰素(IFN)型干扰素包括 IFN-, IFN-型干扰素为 IFN-干扰素主要生物学作用:抗病毒、抗肿瘤、免疫调节 肿瘤坏死因子(TNF)概念:是能使肿瘤组织坏死、杀伤肿瘤细胞的一类 CK根据来源和结构,分为 TNF- 和 TNF-TNF-:多种细胞(以单核巨噬细胞、T 细胞为主)
19、合成。TNF-:又称淋巴毒素( LT)。主要由活化的 T、B 细胞合成。抗肿瘤,参与炎症反应和免疫应答,致热作用及引起恶病质。 集落刺激因子(CSF)概念:是指能够刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血祖细胞增殖、分化的细胞因子。目前发现的 CSF 有 GM-CSF、M-CSF、G-CSF、EPO 等。 白细胞分化抗原指血细胞在分化成熟为不同谱系、分化的不同阶段及活化过程中,出现或消失的细胞表面标记 CD 分子概念:应用单克隆抗体鉴定为主的方法,将来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同一种分化抗原归为同一分化群,简称 CD(cluster of defferentiation) 。 CD 即
20、是位于细胞膜上一类分化抗原的总称。与免疫功能相关的 CD 分子(举例)与 T 细胞功能相关的 CD 分子CD 表达细胞 功能CD2 T 细胞、NK 细胞 即 SRBC-R,黏附作用CD3 T 细胞 传递 T 细胞激活信号CD4 T 细胞亚群 与 MHC-类抗原结合,黏附及信号转导CD8 T 细胞亚群 与 MHC-类抗原结合,黏附及信号转导与 B 细胞功能相关的 CD 分子:CD79a、CD79b、CD40 等Fc 受体:如 CD64(FcR)细胞因子受体:如 CD120(TNF- R) 、 CD115(M-CSFR) 、 CD126(IL-6R 主要组织相容性复合体(MHC)及其编码分子(MH
21、C 分子) 无考点概 念1.动物同种异体间进行组织器官移植:(1)若供体和受体组织抗原性相同移植成功,相容(2)若供体和受体组织抗原性不同移植排斥,不相容2.组织相容性:在不同个体间进行组织或器官移植时,受体与供体双方相互接受的程度。3.移植排斥反应的本质是免疫反应(由抗原引起) 。4.组织相容性抗原:引起移植排斥反应的抗原系统,称为组织相容性抗原。5.主要组织相容性抗原:在组织相容性抗原系统中,能引起强烈而迅速的排斥反应的抗原系统,称为主要组织相容性抗原。广泛分布在哺乳类动物有核细胞的表面。6. 主要组织相容性复合体(MHC):是位于脊椎动物某一染色体上,编码主要组织相容性抗原(MHC 分子
22、)的一组紧密连锁的基因群。7. MHC 分子是参与抗原提呈和 T 细胞激活的关键分子,在免疫应答的启动和免疫调节、免疫监视中发挥重要作用。 主要组织相容性复合体 主要组织相容性抗原人 HLA 复合体 HLA鼠 H-2 复合体 H-2 抗原一、HLA 基因复合体的结构I类基因区 II类基因区6号染色体远着丝粒端2Mb1Mb1MbIII类基因区二、HLA 分子的结构与分布(一)HLA- 类分子1. 结构经典 HLA-类分子由一条重链( 链)和一条轻链(2m )以非共价键连接组成。 2. 分布HLA-I 类分子(MHC I 类分子)分布广泛,表达于各种有核细胞及血小板、网织红细胞表面。(二)HLA-
23、 类分子1. 结构经典 HLA-类分子由两条多肽链( 链、 链)以非共价键连接组成。 2. 分布HLA-类分子( MHC-类分子)主要表达于免疫细胞表面,如 B 细胞、树突状细胞、单核/巨噬细胞和活化的 T 细胞等三、HLA 分子的生物学作用(一)参与抗原提呈1. HLA-类分子对外源性抗原的提呈HLA-类分子结合并递呈外源性抗原肽供 CD4+T 细胞识别2. HLA-类分子对内源性抗原的提呈HLA-I 类分子结合并递呈内源性抗原肽供 CD8+T 细胞识别.(二)参与诱导 T 细胞分化成熟(三)约束免疫细胞间的相互作用MHC 限制性:T 细胞在识别 APC 提呈给它的抗原肽的同时,还须识别 A
24、PC 上与抗原肽结合的 MHC 分子。(四)参与免疫应答的遗传调控 机体对特定抗原物质是否产生应答以及应答的强弱是受遗传控制的 控制免疫应答的基因称为 Ir 基因。 人类 Ir 基因一般认为位于 HLA-类基因区 HLA 基因群体的多样性导致个体间对同一抗原物质免疫应答的差异(五)参与调控 NK 细胞四、HLA 的临床意义1. HLA 与器官移植2. HLA 与疾病的相关性3. HLA 分子的异常表达和临床疾病4. HLA 与亲子鉴定和法医学第三节 免疫细胞免疫细胞泛指所有参与免疫应答及与免疫应答活动相关的细胞。包括 T、B 淋巴细胞、单核/巨噬细胞、树突状细胞、 NK 细胞、粒细胞、肥大细胞
25、等。 其中 T、B 淋巴细胞因其在适应性免疫应答中处于核心地位,又被称为免疫活性细胞(ICC) 。 T 淋巴细胞T 细胞来源于骨髓中的淋巴样干细胞,在胸腺中发育成熟。一、T 细胞发育过程中的阳性选择和阴性选择二、T 细胞的膜分子(一)TCR-CD3 复合物T 细胞特征性表面标志,是 T 细胞识别抗原和转导信号的主要单位1. TCR: T 细胞抗原受体。是位于 T 细胞膜上的抗原结合分子,是 T 细胞特有的表面标志 两种类型:TCR、TCR 大多数 T 细胞为 TCR2. CD3:稳定 TCR 的结构;传递 T 细胞活化信号(二)CD4、CD8 分子1.成熟的 T 细胞只能表达 CD4 或 CD
26、8 分子其中的一种。2.CD4、CD8 分子的主要功能是辅助 TCR 识别抗原和参与 T 细胞活化信号的转导。3.T 细胞亚群分类的标志。(三)协同刺激分子1.CD28 与 APC 上的 CD80/CD86 结合,为 T 细胞活化提供第二信号。2.CD2 又称淋巴细胞功能相关抗原-2(LFA-2 ) 。与 APC 上的 CD48、CD58 结合,可增强 T 细胞与 APC 或靶细胞间的结合强度,有助于 T 细胞对抗原的识别及参与辅助活化信号的传导又名 SRBC 受体(四)细胞因子受体(五)丝裂原结合蛋白丝裂原(Con A、PHA )+ 丝裂原结合蛋白 非特异性激活 T 细胞克隆增殖三、T 细胞
27、亚群分类方法有多种:按所处的活化阶段:初始 T 细胞、效应 T 细胞、记忆性 T 细胞按表达 TCR 的类型: T 细胞、T 细胞按表达 CD4 或 CD8:CD4+T 细胞、CD8+T 细胞按免疫效应功能:辅助性 T 细胞(Th) 、细胞毒性 T 细胞(Tc/CTL) 、调节性 T 细胞(Tr)(一)初始 T 细胞、效应 T 细胞和记忆性 T 细胞1.初始 T 细胞指从未接受过抗原刺激的成熟 T 细胞。主要功能是识别抗原。在外周免疫器官接受 DC细胞提呈的抗原刺激而活化,最终分化为效应性 T 细胞和记忆性 T 细胞。2.效应 T 细胞主要向外周炎症部位或某些器官组织迁移3.记忆性 T 细胞存
28、活期可达数年。介导再次免疫应答。(二)T 细胞和 T 细胞T 细胞识别由 MHC 分子提呈的抗原肽,并且具有 MHC 限制性。T 细胞识别抗原无 MHC 限制性(三)CD4+T 细胞和 CD8+T 细胞1.CD4+T 细胞识别外源性抗原肽,受 MHC-类分子的限制。活化后,分化的效应细胞主要为 Th 细胞2.CD8+T 细胞识别内源性抗原肽,受 MHC-类分子的限制。活化后,分化的效应细胞为Tc(CTL)细胞。(四)Th、Tc、Tr 细胞这些细胞实际上是初始 CD4+T 细胞或初始 CD8+T 细胞活化后分化成的效应 T 细胞或调节性 T 细胞1.Th 细胞初始 CD4+T 细胞可分化为 Th
29、1、Th2、Th17 三类效应 Th 细胞。Th1 细胞和 Th2 细胞分别在细胞免疫和体液免疫应答中发挥重要作用。Th1 细胞也是迟发型超敏反应中的效应 T 细胞,因此,Th1 细胞有时也称为迟发型超敏反应性 T 细胞(TDTH 细胞) 。Th17 通过分泌 IL-17 参与固有免疫和某些炎症的发生2.Tc(CTL)细胞通常指表达 TCRCD8+CTL 细胞。特异性地杀伤携带抗原的靶细胞,发挥细胞毒作用。3.Tr 细胞多表达 CD4。具有抑制性免疫调节功能,可抑制性调节其他效应性 T 细胞的活化与增殖。 B 淋巴细胞一、B 细胞的膜分子 (一)BCR-CD79a/b1.BCR(B 细胞抗原受
30、体):即 mIg。能特异性识别和结合抗原,产生 B 细胞活化的第一信号。2.CD79a、CD79b 又称为 Ig、Ig;传递活化信号。(二)协同刺激分子1.CD80/CD86 与 T 细胞表面 CD28 结合,提供 T 细胞活化的第二信号。2.CD40 CD40 的配体(CD40L,即 CD154)表达于活化 T 细胞表面。CD40 与 CD40L结合,为 B 细胞活化提供第二信号二、B 细胞亚群 根据是否表达 CD5,B 细胞可分为 CD5+B 细胞(B1 细胞)和 CD5-B 细胞(B2 细胞)两个亚群。1.B1 细胞主要产生低亲和力的 IgM,参与固有免疫。无免疫记忆。2.B2 细胞产生
31、高亲和力抗体,是参与适应性体液免疫的主要细胞。具有抗原提呈功能 NK 细胞不需抗原刺激,直接杀伤靶细胞。其细胞表面有杀伤细胞活化受体(KAR)和杀伤细胞抑制受体(KIR) 。主要生物学功能:1.细胞毒作用:自然杀伤、ADCC;2.免疫调节作用 抗原提呈细胞(APC)概念:能摄取、加工、处理抗原,并将抗原信息提呈给淋巴细胞的一类细胞APC 是一个功能性细胞群体。广义上指能表达抗原肽-MHC 复合物的任何细胞分类:专职 APC:DC、单核巨噬细胞、B 细胞非专职 APC:上皮细胞、内皮细胞等(一)树突状细胞(DC)目前所知的功能最强的抗原提呈细胞根据来源可分为髓系 DC 和淋巴系 DC功能:1.加
32、工、提呈抗原;2.诱导 T 细胞分化成熟;3.促进 T 细胞活化(二)单核巨噬细胞1.主要膜分子: 模式识别受体:甘露糖受体;清道夫受体;Toll 样受体 IgG Fc 受体 补体受体 细胞因子受体2. 功能: 吞噬作用; 抗原呈递功能; 免疫调节功能;第三章 抗原一、概念1、抗原(antigen,Ag):是指能和 TCR/BCR 结合,启动免疫应答,并能与免疫应答产物(抗体或效应细胞)发生特异性结合的物质。2. 抗原的两大性能:(1)免疫原性:即抗原刺激机体产生免疫应答,最终产生免疫效应物质(抗体或效应性T 细胞)的能力。(2)免疫反应性/抗原性:即抗原能在体内外与相应的免疫效应物质发生特异
33、性结合的能力3. 完全抗原:既具有免疫原性,又具有抗原性的物质4. 半抗原:只具有抗原性,无免疫原性的物质。5. 半抗原 + 载体(主要为蛋白质)= 完全抗原二、抗原的异物性与特异性1. 异物性:异种物质、同种异体物质、自身抗原一般情况下,抗原与机体之间的亲缘关系越远,组织结构差异越大,异物性越强,其免疫原性就越强。机体是怎样确定“异物”的? 与自身组织成分的相似程度 免疫系统在发育过程中是否接触2. 特异性:指抗原刺激机体产生免疫应答及其与应答产物发生反应所显示的专一性。决定抗原特异性的结构基础是抗原表位。(1)抗原表位的概念抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,称为抗原表位,又称抗原决定
34、簇(AD ) 。AD 是与 TCR、 BCR 或抗体特异性结合的基本结构单位(2)抗原表位的类型 根据抗原表位的结构特点,分为:顺序表位:由连续性线性排列的短肽构成。又称线性表位。构象表位:由序列不连续、空间上形成特定构象的短肽或多糖残基构成。又称非线性表位。 T 细胞仅识别由 APC 处理加工提呈的线性表位,B 细胞可识别线性或构象表位。因此,也可根据 T、B 细胞所识别的抗原表位的不同,分为 T 细胞表位和 B 细胞表位。(3)影响抗原特异性的因素抗原表位的性质、数目、位置和空间构象决定着抗原表位的特异性。(4)共同抗原表位与交叉反应某些抗原不仅可与其诱生的抗体或致敏淋巴细胞反应,还可与其
35、他抗原诱生的抗体或致敏淋巴细胞反应 不同抗原之间含有相同或相似的抗原表位, 称为共同抗原表位。 抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似表位的不同抗原的反应,称为交叉反应。三、影响抗原诱导免疫应答的因素(一)抗原分子的理化性质化学性质、分子量大小 、结构的复杂性等(二)宿主方面的因素遗传因素;年龄、性别与健康状态(三)抗原进入机体的方式抗原进入机体的剂量、次数、途径;佐剂的应用等四、抗原的分类 (一)根据刺激 B 细胞产生抗体是否需要 Th 细胞辅助分类1. 胸腺依赖性抗原(TD-Ag ):刺激 B 细胞产生抗体时,需要 Th 细胞辅助2. 胸腺非依赖性抗原(TI-Ag):能直接刺激 B 细胞增殖分
36、化产生抗体,无需 Th 细胞辅助。TD-Ag 与 TI-Ag 特性的比较TD-Ag TI-Ag T 细胞辅助 必需 无需免疫应答类型 体液免疫和细胞免疫 体液免疫抗体类型 多种 (IgG 为主) IgM免疫记忆 有 无(二)根据抗原与机体的亲缘关系分类1. 异种抗原 如:病原微生物、免疫动物血清等2. 同种异型抗原 如:ABO 血型抗原、Rh 血型抗原、HLA 等3. 自身抗原异嗜性抗原(Forssman 抗原)概念:存在于不同种属动物、植物和微生物之间的共同抗原。(三)根据抗原是否在 APC 内合成分类1. 内源性抗原:指在 APC 内新合成的抗原。如:病毒感染细胞合成的病毒蛋白、肿瘤细胞内
37、合成的肿瘤抗原等2. 外源性抗原:指来源于 APC 外的抗原。如:吞噬的细胞或细菌等第四章 免疫应答概念: 是指免疫系统识别和清除抗原的整个过程类型: 固有免疫应答适应性免疫应答细胞免疫、体液免疫 适应性免疫应答概念:是人体免疫系统中免疫细胞对抗原性异物进行识别,进而增殖分化,产生免疫效应将其排除的能力。免疫应答的过程1、抗原识别阶段(antigen-recognizing phase)-感应阶段2、淋巴细胞活化阶段(lymphocyte-activating phase )-反应阶段3、抗原清除阶段(antigen-eliminating phase)- 效应阶段 第一节 T 细胞介导的细胞
38、免疫应答第一阶段 抗原识别阶段(一)抗原的加工处理(二)T 细胞对抗原的识别第二阶段 T 细胞活化阶段第三阶段 抗原清除阶段细胞免疫的生物学意义 抗感染:胞内感染的病原体及其它异物(结核菌、伤寒菌、病毒) 抗肿瘤:Tc 细胞作用 免疫损伤:参与型超敏反应、移植排斥反应第二节 B 细胞介导的体液免疫应答第一阶段 抗原识别阶段第二阶段 B 细胞活化阶段第三阶段 抗原清除阶段参与清除细胞外微生物及防止细胞内微生物的扩散 中和作用 激活补体 调理吞噬 ADCC 作用 初次应答与再次应答初次应答:免疫活性细胞首次接触抗原后出现的反应格局一种无免疫记忆细胞参与的应答再次应答:免疫活性细胞再次接触抗原后出现
39、的反应格局一种有免疫记忆细胞参与的应答初次应答与再次应答中抗体形成的比较初次应答 再次应答诱导期 1-3 周 2-3 天 抗体效价 低 高抗体持续时间 短 长抗体主要类别 IgM IgG抗体亲和力 低 高第五章 超敏反应一、概念指已致敏的机体再次接触同一抗原后刺激导致组织损伤和/或功能紊乱的病理性免疫应答。又称变态反应。二、分类型超敏反应 速发型(过敏反应)型超敏反应 细胞溶解型或细胞毒型型超敏反应 免疫复合物型或血管炎型型超敏反应 迟发型超敏反应第一节 型超敏反应一、特点1. 反应发生快,消退也快2. 通常出现功能紊乱,少有组织损伤3. 具有明显的个体差异和遗传背景二、参与型超敏反应的主要成
40、分(一)变应原 呼吸道 - 花粉、尘螨、霉菌和化学物质等; 消化道 - 鱼、虾、肉、蛋、海产品和牛奶等; 皮肤 - 昆虫的毒素、化学物质等; 人工注射 - 化学药物及异种动物血清等。(二)抗体IgE(三)肥大细胞、嗜碱性粒细胞(四)嗜酸性粒细胞三、型超敏反应的发生机制(一)致敏阶段变应原刺激机体产生 IgEIgE 与肥大细胞/ 嗜碱性粒细胞表面的 IgE 受体结合(致敏状态)维持时间:数月甚至更长。如长期不接触变应原,致敏状态可逐渐消失。(二)发敏阶段变应原-再次进入-与肥大细胞表面 IgE 结合,使肥大细胞脱颗粒,释放化学活性物质,引起过敏反应。 储存介质 组胺(histamine ) 激肽
41、原酶(kininogenase ) 嗜酸性粒细胞趋化因子(ECF-A) 细胞内新合成的介质 白三烯(leucotrienes,LTs) 前列腺素 D2(prostaglandin-D2,PGD2) 血小板活化因子(platelet acti-vating factor ,PAF)四、临床上常见的 型超敏反应性疾病(一) 全身性过敏反应1、药物性过敏性休克青霉素(最常见) 、头孢菌素、链霉素、普鲁卡因 2、血清过敏性休克:TAT(破伤风抗毒素)(二) 呼吸道过敏反应常见疾病:过敏性鼻炎、支气管哮喘变应原:花粉、尘螨、真菌、毛屑、呼吸道病原微生物(三) 消化道过敏反应常见疾病: 过敏性胃肠炎恶心、
42、呕吐、腹痛、腹泻,重者过敏性休克。变应原:鱼、虾、蟹、蛋、奶等(四) 皮肤过敏反应常见疾病:荨麻疹、特应性皮炎(湿疹)等变应原:药物、食物、肠道寄生虫等五、防治原则1、寻找过敏原,避免再接触;2、脱敏疗法:小剂量、短时间内连续多次注射3、药物治疗:抑制介质释放:色苷酸二钠、肾上腺素、异丙肾上腺素肾上腺素 茶碱类促进 抑制腺苷酸环化酶 磷酸二酯酶ATP cAMP 升高 5AMP抑制肥大细胞脱颗粒生物活性拮抗:抗组胺苯海拉明、异丙嗪、扑尔敏改善靶器官功能:糖皮质激素、钙制剂、VitC第二节 型超敏反应由 IgG 或 IgM 类抗体与靶细胞表面的抗原发生特异性结合,在补体、吞噬细胞、NK 细胞等参与
43、下,引起的以细胞裂解死亡为主的病理损伤。一、型超敏反应的发生机制(一)参与型超敏反应的成分1. 抗原:(1)细胞固有抗原(同种异型抗原)(2)吸附于细胞表面的外来抗原或半抗原(3)异嗜性抗原2. 抗体:IgG 或 IgM3. 效应细胞和分子:补体、吞噬细胞、NK 细胞(二)损伤细胞机制1. 激活补体的经典途径2. 促进吞噬细胞的吞噬作用(调理作用)3. ADCC 效应二、临床上常见的 型超敏反应性疾病(一)输血反应(二)新生儿溶血症(三)药物过敏性血细胞减少症(四)自身免疫性溶血性贫血(五)链球菌感染后肾小球肾炎(六)肺出血 肾炎综合征(七)甲状腺功能亢进(Graves 病)第三节 型超敏反应
44、由中等大小可溶性免疫复合物沉积于局部或全身毛细血管基底膜后,通过激活补体和在血小板、嗜碱性粒细胞、中性粒细胞参与作用下,引起的以充血水肿、局部坏死和中性粒细胞浸润为主要特征的炎症反应和组织损伤。一、型超敏反应的发生机制可溶性抗原机体 抗体(IgG、IgM 、IgA)免疫复合物(IC)小分子IC肾小球滤过排出大分子IC吞噬细胞吞噬清除中等大小IC沉积于毛细血管基底膜激活补体系统血小板C3a、C5a 、C3b肥大细胞和嗜碱性粒细胞 中性粒细胞浸润水肿 组织损伤 局部缺血缺氧 水肿局部或全身免疫复合物病释放血管活性介质血管通透性增强吞噬IC释放溶酶体酶凝血系统血小板聚集微血栓形成释放血管活性介质血管
45、通透性增强二、临床上常见的 型超敏反应性疾病(一)局部免疫复合物病1. Arthus 反应2. 类 Arthus 反应 见于胰岛素依赖型糖尿病患者(二)全身性免疫复合物病1. 血清病 2. 链球菌感染后肾小球肾炎3. 系统性红斑狼疮(SLE) 4. 类风湿性关节炎第四节 型超敏反应IV 型超敏反应是由 T 细胞与相应抗原作用,引起的以单个核细胞浸润和组织细胞损伤为主要特征的炎症反应。其本质是细胞免疫。由于此型反应一般在再次接触抗原后4872 小时发生,故称迟发型超敏反应(delayed type hypersensitivity,DTH ) 。型超敏反应的发生机制与抗体和补体无关 。一、型超敏
46、反应发生机制 二、临床上常见的型超敏反应性疾病1. 传染性迟发型超敏反应在某些胞内寄生菌、病毒、真菌感染过程中发生的超敏反应,故名。2. 接触性皮炎机体皮肤受抗原刺激后,当再次接触相同抗原时发生的以皮肤损伤为主要特征的型超敏反应。表现:局部皮肤红肿、皮疹、水疱;严重者出现剥脱性皮炎。第六章 免疫应用免疫学应用的涵盖面免疫预防利用人工接种方法向机体输入抗原或免疫效应物质,达到产生免疫保护作用的目的。免疫治疗利用多种临床手段改变或纠正疾病过程的免疫应答 状态或重建免疫系统。免疫诊断利用免疫生物学方法对具有免疫活性的物质进行检测或对免疫系统内的成分进行的生物学检测第一节 免疫预防机体获得免疫保护的途径:自动免疫(主动免疫)自然自动:感染细菌等人工自动:使用疫苗被动免疫 自然被动:如胎儿获得 IgG人工被动:如注射抗毒素血清人工主动免疫与人工被动免疫的特点特点 人工主动免疫 人工被动免疫输入机体物质 抗原 抗体(免疫细胞)免疫力产生时间 较慢 立即免疫力维持时间 较长 较短主要用途 预防 治疗、紧急预防第二节 免疫诊断一、抗