1、孙汶生教授主编科学版-朱,1,第四章 固有免疫 (innate immunity),医学免学研究所 ,孙汶生教授主编科学版-朱,2,第一节 固有免疫 的组成,孙汶生教授主编科学版-朱,3,可溶性分子,物理屏障 解剖学屏障 生物屏障,屏障,NK细胞 DC细胞 巨噬细胞 中/嗜碱/嗜酸性粒细胞 上皮内淋巴细胞等,细胞,补体 溶菌酶 细胞因子,固有免疫,31,孙汶生教授主编科学版-朱,4,一、屏障结构 1.物理屏障(Mechanical barriers) 2.解剖/生理屏障(Anatomical barriers ) 血-脑屏障、血-胸屏障、血-胎屏障等 3.生物学屏障(Biological ba
2、rriers)抑菌杀菌物质:酸性物质;溶菌酶;抗菌肽;乳铁蛋白等正常菌群:非特异性免疫细胞(细胞因素),3,孙汶生教授主编科学版-朱,5,二、参与固有免疫细胞,主要细胞有 自然杀伤细胞(Natural killer cell,NK) 单核巨噬细胞 (Mononuclear Phagocytes) 树突状细胞(Dendritic cells,DC ) 中性粒细胞(Neutrophils, NP ) 肥大细胞和嗜酸性粒细胞(Mast cells and Eosinophils) 上皮内免疫细胞(Epithelium),3,孙汶生教授主编科学版-朱,6,(一)自然杀伤细胞(NK cells),1.来
3、源、分布和基本特性: 来源于骨髓,由淋巴干细胞分化而来。 成熟后主要存在于外周血和脾脏,外周血淋巴细胞5%-7%。 胞内大量嗜天青颗粒,不表达特异性抗原受体,缺乏自身特有的标记。 检测标记CD3-、CD56/CD16标记。 无需抗原的预先作用,不受MHC限制,可直接非特异性杀伤靶细胞。,3,孙汶生教授主编科学版-朱,7,2.NK细胞的识别机制(http:/ 杀伤活化受体(killer activatory recepotor KAR) 杀伤抑制受体(killer inhibitory receptor KIR)正常情况下,KIR介导的抑制信号起主导作用,抑制KAR发挥作用。,3,孙汶生教授主编
4、科学版-朱,8,1)KAR(如:CD94/NKG2C) 识别分子是广泛分布于自身细胞、病毒感染细胞和某些肿瘤细胞表面的糖类配体。 免疫受体酪氨酸活化基序 (immunoreceptor tyrosine-based activation motifs ITAM) 启动杀伤活化信号2)KIR(如:CD94/NKG2A) 识别细胞表面正常表达的自身肽-MHC分子复合物。 免疫受体酪氨酸抑制基序(immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motifs ITIM) 启动杀伤抑制信号,抑制NK细胞杀伤活性。,3,孙汶生教授主编科学版-朱,9,ITAM:YXX(L/
5、V)X711YXX(L/V)ITIM:(I/VxYxxL )n(n1),8,孙汶生教授主编科学版-朱,10,孙汶生教授主编科学版-朱,11,2.NK细胞的生物学活性 1)抗感染和抗肿瘤作用 感染早期IFN、IL-1、IL-12 ,增强NK活性,早期抗胞内感染 杀伤MHC-I类分子发生变异或丢失的早期肿瘤细胞,3,孙汶生教授主编科学版-朱,12,2)免疫调节作用 IFN-、TNF-和IL-2抑制体液免疫应答IFN-、TNF-进一步活化巨噬细胞3)杀伤机制 KIR减少,KAR占主导作用 ADCC:Fc R(CD16),3,孙汶生教授主编科学版-朱,13,(二)单核巨噬细胞 (Mononuclear
6、 Phagocytes, Mo),包括:Mo、M Mo:是巨噬细胞的前体,来源于骨髓。 M:巨噬细胞 巨噬细胞是固有免疫应答反应晚期(感染12d时)的主要效应细胞。,1.单核巨噬细胞的基本特性 :,3,孙汶生教授主编科学版-朱,14,单核巨噬细胞表面分子MHC-类分子、FcR、CR1、IL-1R和 IFN-R及其它分子。 可以介导调理作用、ADCC作用,是清除病原微生物的重要效应细胞。,3,孙汶生教授主编科学版-朱,15,2.单核巨噬细胞的识别成分 (recognition mechanism ),1)对病原体的识别 表面的岩藻糖、甘露糖受体或黏附分子识别病原体表面成分 ? 表面的C3b受体和
7、FcR识别,结合被C3b、IgG包被的病原体。? 2)对自身细胞的识别 表面的磷脂受体可识别衰老、损伤和变性的自身细胞所暴露出来的磷脂。,3,孙汶生教授主编科学版-朱,16,3.巨噬细胞生物学功能,1)吞噬和杀伤病 原微生物,孙汶生教授主编科学版-朱,17,孙汶生教授主编科学版-朱,18,孙汶生教授主编科学版-朱,19,2)抗原递呈,孙汶生教授主编科学版-朱,20,3)诱导炎症反应分泌IL-1、6、8、12,TNF-等炎性因子释放前列腺素E、白三烯B4、血小板活化因子等炎性介质主要参与局部炎症反应引起发热和急性反应期严重感染时释放大量活性物质,引发感染性休克、弥漫性血管内凝血而导致死亡。,孙汶
8、生教授主编科学版-朱,21,4.单核巨噬细胞的杀伤机制 (cytotoxic mechanisms),1)巨噬细胞的氧依赖性杀菌系统 反应性氧中间物(ROIs,reactive oxygen intermediates)系统:O2- OH-H2O2 1O2 反应性氮中间物(RNIs, reactive nitric oxide intermediates)作用系统: NO,孙汶生教授主编科学版-朱,22,Respiratory Burst,Oxygen-Dependent Myeloperoxidase-Independent Reactions,孙汶生教授主编科学版-朱,23,2)吞噬细胞氧
9、非依赖杀菌系统,指不需氧分子参与的杀菌系统。主要包括: 酸性pH: 乳酸累积使pH降至3.54.0。 溶菌酶: 在酸性条件下,溶酶体内的溶菌酶能使革兰阳性菌的胞壁糖破坏而产生杀菌作用。,孙汶生教授主编科学版-朱,24,(三)中性粒细胞(neutrophil),主要存于外周血,介导早期炎症反应。 与巨噬细胞不同点 无RNIs系统 非氧依赖性系统有自己的特点 碱性条件下,乳铁蛋白抑制细菌生长 嗜天清颗粒中阳离子蛋白:白细胞素和吞噬素杀伤细菌弹性蛋白酶,破坏细菌细胞壁中粘肽产生 主要对抗胞外寄生菌感染 无抗原递呈作用,3,孙汶生教授主编科学版-朱,25,(四)树突状细胞,来源于骨髓,分布广泛。 未成
10、熟的DC摄取抗原后向局部淋巴器官移行,分化为成熟的DC,失去抗原摄取能力,具有很强的抗原递呈能力。 能激活未致敏T淋巴细胞的APC 具有多种生物学功能,3,孙汶生教授主编科学版-朱,26,(五)肥大细胞和嗜酸性粒细胞,参与型超敏反应,协助巨噬细胞和中性粒细胞在抗寄生虫感染中发挥作用,3,孙汶生教授主编科学版-朱,27,(六)上皮内的免疫细胞,1.M细胞:一种特化的抗原转运细胞,3,孙汶生教授主编科学版-朱,28,2. T细胞:消化道粘膜 3. B1亚群淋巴细胞存在于腹腔,识别细菌脂多糖或脂类抗原,产生IgM,3,孙汶生教授主编科学版-朱,29,三、体液成分,1.补体 2.溶菌酶、乳铁蛋白、弹性
11、蛋白酶 3.细胞因子 4.其他,3,孙汶生教授主编科学版-朱,30,天然免疫分子 识 别 对 象 效 应 溶菌酶 细菌胞壁的糖肽 消化细菌胞壁甘露糖结合蛋白(MBP) 富含甘露糖的糖 致敏微生物;蛋白及脂多糖 激活补体C反应蛋白(CRP) 细菌表面多糖及 致敏微生物;磷酯胆碱 激活补体补体 与细胞及微生物表 杀伤靶细胞;面的糖及蛋白质共 趋化炎症细胞等价结合 LPS结合蛋白(LBP) LPS 促进LPS与CD14结合可溶性CD14 LPS 促进细胞与LPS结合 ,可溶性天然免疫分子,3,孙汶生教授主编科学版-朱,31,第二节 固有免疫系统 的识别特点,孙汶生教授主编科学版-朱,32,一、识别病
12、原微生物的共同结构分子模式(molecular patterns)【病原体相关的分子模式(pathogen associated molecular patterns,PAMP)】模式识别受体(pattern recognition receptor)主要表达于固有免疫细胞表面巨噬细胞表面的甘露糖受体Toll样受体(Toll-like receptor;TLR)多种,孙汶生教授主编科学版-朱,33,识别病原体,1. 识别受体,模式识别受体(PRR),调理性受体,甘露糖受体(MR) 清道夫受体(SR)Toll样受体(TLR),甘露糖、岩藻糖 LPS、磷壁酸、磷脂酰丝氨酸 肽聚糖、脂蛋白、阿拉伯甘
13、露糖 脂酵母多糖,Fc受体、补体受体,孙汶生教授主编科学版-朱,34,举例:参与LPS识别成分 LPS结合蛋白(LBP)CD14Toll样受体4(TLR):,LPS,LBP,孙汶生教授主编科学版-朱,35,CD14,TLR4,孙汶生教授主编科学版-朱,36,NF-B,孙汶生教授主编科学版-朱,37,孙汶生教授主编科学版-朱,38,孙汶生教授主编科学版-朱,39,2.识别病原生物生命活动所必需的结构或成分,孙汶生教授主编科学版-朱,40,第三节 固有免疫 的功能,孙汶生教授主编科学版-朱,41,1.参与并调控适应性免疫应答启动 2.影响适应性免的性质 3.参与适应性免疫的效应阶段,孙汶生教授主编科学版-朱,42,本 章 要 求,熟悉固有免疫的组成、功能 掌握NK细胞的杀伤特点、机制 熟悉M杀伤机制 熟悉并掌握固有免疫系统识别特点分子模式和模式识别受体,孙汶生教授主编科学版-朱,43,