1、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,是基础医学与临床医学之间的桥梁。免疫学发展简史一、免疫学的经验时期(1)我国 11 世纪开始接种人痘苗,清种痘心法中有水苗法的记载。(2)18 世纪后叶, Jenner 发明牛痘苗。二、经典免疫学时期Louis paster (1822-1895) 减毒疫苗Richet portier(1920) 超敏反应Owen(1945) 免疫耐受Metchnikoff(1890) 细胞免疫Ehrlich(1897) 体液免疫Burnet(1957) 克隆选择学说三、现代免疫学时期受体多
2、样性信号转导程序性细胞死亡(PCD)免疫细胞发生免疫学应用:DNA 疫苗,重组 CK,单克隆抗体第一章 医学免疫学概论第一节 免疫学的基本概念学习目的 掌握免疫的概念、免疫系统的三大功能。 熟悉非特异性免疫和特异性免疫的构成因素。 熟悉免疫器官的组成,了解各免疫器官的功能。一、免疫的概念和功能(1)免疫(Immunity)的概念朴素的免疫概念:免除瘟疫传统的免疫概念:抗感染免疫现代免疫的概念:是机体识别和清除抗原性异物的一种生理功能。(2)免疫系统的功能A、免疫防御:机体杀死和清除病原微生物或中和其毒素的保护性反应B、免疫自稳:通过免疫网络调节,维持机体内环境稳定C、免疫监视:识别畸变和突变的
3、细胞,并将其清除功能 正常情况下 异常情况下免疫防御 防止病原微生物感染 超敏反应或免疫缺陷免疫自稳 清除损伤或衰老自身细胞 自身免疫性疾病免疫监视 清除突变的自身细胞 细胞癌变或持续感染二、免疫的类型(1)非特异性免疫:又称为天然免疫或固有免疫(2)特异性免疫:又称为获得性免疫或适应性免疫(一)非特异性免疫a、出生即有的天然免疫,遗传获得。 b、是机体抵抗微生物感染的第一道防线。c、非特异免疫也参与特异性免疫1.非特异性免疫的特征(1)在种系进化过程中逐渐形成的 (2)可以遗传 (3)对一切异物均发挥免疫作用 (4)各个体间免疫能力仅有强弱之别2.非特异性免疫的构成因素1)屏障作用A 皮肤粘
4、膜的屏障作用 B 血脑屏障 C 胎盘屏障皮肤粘膜的屏障作用a. 物理阻挡作用 b. 分泌抑菌和杀菌物质 c. 通过肠蠕动、纤毛摆动等生理功能排除细菌 d. 正常菌群的抑菌和杀菌作用血脑屏障组成:软脑膜、脉络膜的毛细血管和星形胶质细胞功能:阻止血液中的病原微生物进入脑组织胎盘屏障组成:基蜕膜和绒毛膜滋养层细胞功能:阻止母体内的病原微生物进入胎儿体内2)非特异性免疫的免疫分子补体系统、防御素、溶菌酶、细胞因子A、补体系统细菌的胞壁成分(抗原抗体复合物)补体(活化) 溶菌作用+增强巨噬细胞的吞噬作用B、防御素(1)-防御素:阳离子多肽。由中性粒细胞和小肠细胞产生,主要作用于一些细菌和有包膜的病毒。(
5、2) -防御素:主要由上皮细胞产生C、溶菌酶(1)来源:巨噬细胞 (2)作用机制:破坏革兰阳性菌细胞壁的肽聚糖,导致细菌溶解D、细胞因子A.种类多,作用广泛 B. IL-1、IL-6、IL-8、TNF-:诱导血管内皮细胞表达黏附分子 C.IL-12、IFN-:活化 NK 细胞,加强免疫监视 D. IFN-、 IFN-:干扰病毒复制3)非特异性免疫的效应细胞吞噬细胞+自然杀伤细胞A、吞噬细胞中性粒细胞+单核巨噬细胞(1) 吞噬细胞的作用(2) 巨噬细胞的杀菌途径 氧依赖杀菌途径氧中间产物、氧化酶系统、氮中间产物、NO 合成酶系统 氧非依赖杀菌途径糖酵解作用增强 pH 降至 3.5-4.0降解和消
6、化吞噬功能全过程:接触、吞入、杀灭吞噬作用的后果:完全吞噬异物被消化破坏 不完全吞噬异物不被杀灭,反而得到庇护在吞噬细胞内增殖。B、自然杀伤细胞 来源于骨髓,成熟依赖骨髓和胸腺 表面标志:CD3-、CD56+、CD16+ 杀伤靶细胞(不需抗原预先刺激,不需抗体协助)也可有 ADCC 作用NK 细胞的功能(1( 广谱抗肿瘤(2)抗感染(3)免疫调节作用:释放 IFN(4)参与移植排斥反应 小结:非特异性免疫的构成屏障作用(皮肤粘膜+血脑屏障+胎盘屏障)+免疫分子(补体+防御素+溶菌酶+细胞因子)+效应细胞(吞噬细胞+NK 细胞)(二)特异性免疫特异性免疫是个体在生活过程中接触抗原物质后在多种分子
7、和细胞参与下形成的,具有抗感染和抗肿瘤效应。1.特异性免疫的特征(1)是机体在生活过程中接触抗原后形成的 (2)仅对相应的抗原有免疫效应 (3)有明显的个体差异 (4)不能遗传2.特异性免疫形成的主要过程(1)感应阶段:APC 加工处理抗原,呈递给 T、B 细胞(2)增殖和分化阶段: T 细胞致敏 T 细胞 、B 细胞浆细胞(3)效应阶段: 细胞免疫、体液免疫 小结:非特异免疫与特异免疫的区别非特异免疫 特异免疫组成 黏膜和上皮细胞,免疫分子,吞噬细胞、NK 细胞T、B 细胞、APC作用时相 即刻-96 小时内 96 小时作用特点 非特异,不需克隆扩增 特异,需克隆扩增作用时间 无记忆,短 有
8、记忆,长三、免疫系统的组成免疫器官+免疫细胞+免疫分子免疫器官(1) 中枢免疫器官:胸腺、骨髓、腔上囊(禽类)(2) 外周免疫器官:脾脏、淋巴结、粘膜免疫组织免疫细胞免疫分子可溶性分子(补体、抗体、细胞因子)膜分子(TCR、BCR+ CD 分子+黏附分子+ MHC)第二节 免疫器官的结构和功能免疫器官(中枢免疫器官+外周免疫器官)一、中枢免疫器官 是免疫细胞发生、分化、发育、成熟的场所,对外周免疫器官的发育也起主导作用。 在某些情况下是产生免疫应答的场所 包括:骨髓和胸腺(一)骨髓(1)骨髓是主要免疫细胞发生的场所(2)骨髓是 B 细胞分化成熟的场所(3)骨髓是发生再次体液免疫应答的主要部位外
9、周免疫器官中的记忆性 B 细胞接触相同抗原后可被活化,进入骨髓,分化成浆细胞,缓慢而持久的产生大量抗体(二)胸腺(1)胸腺是 T 细胞分化成熟的场所 (2)位于胸骨柄后 (3)不同年龄胸腺的结构和大小有差别1.胸腺的组织结构外膜+皮质( 85%90%未成熟 T 细胞)+髓质(上皮细胞)2.胸腺的细胞组成胸腺细胞:按 CD4/CD8 表达进行分类胸腺基质细胞:胸腺上皮细胞为主,参与构成胸腺内环境,为胸腺细胞的发育提供必需的信号。3.胸腺微环境组成:胸腺基质细胞、细胞外基质、胸腺激素、细胞因子作用:参与胸腺细胞的分化4.胸腺的功能:T 细胞发育的场所来源于骨髓的前 T 细胞,进入胸腺,通过阳性选择
10、和阴性选择分化为成熟 T 细胞。二、外周免疫系统外周免疫系统:淋巴结、脾脏、粘膜免疫(一)淋巴结1.淋巴结的组织结构2.淋巴结的功能(1)T 细胞和 B 细胞定居的场所:T 细胞深皮质层、B 细胞浅皮质层 (2)免疫应答发生的场所 (3)参与淋巴细胞再循环 (4)滤过作用(二)脾脏1.脾脏的组织结构:红髓、白髓、边缘区(脾脏是人体最大的淋巴器官)2.脾脏的功能(1)免疫细胞定居的场所:B 细胞60%、T 细胞40% (2)免疫应答的场所 (3)合成多种生物活性物质的场所:补体、干扰素、细胞因子 (4)滤过作用(三) 粘膜免疫系统:又称粘膜相关淋巴样组织(1)组成:呼吸道、肠道、泌尿生殖道粘膜固
11、有层和上皮细胞下散在的无被膜的淋巴组织,以及某些有生发中心的器官化的淋巴组织。(2)粘膜免疫系统的特点A.人体近 50%淋巴组织存在于粘膜系统B.人体粘膜表面积 400 平方米,能有效阻止病原微生物的侵入。1.粘膜免疫系统的组成 鼻相关淋巴样组织:咽扁桃体、腭扁桃体、舌扁桃体、鼻后淋巴组织 支气管相关淋巴样组织:支气管上皮下 肠相关淋巴样组织:派氏集合淋巴结、淋巴滤泡、上皮间淋巴细胞和固有层淋巴组织M 细胞 基地部凹陷成小袋,容纳 T、B 细胞、巨噬细胞、DC 等 通过吸附、胞饮或内吞的方式摄入抗原 转运给巨噬细胞2.粘膜免疫系统的功能和特点(1)分泌 IgA,在粘膜局部免疫中发挥防御作用 (
12、2)参与口服抗原介导的免疫耐受 (3)粘膜局部特异性免疫应答的场所思考题1.免疫的概念。2.免疫系统的三大功能。3.机体的生理屏障有哪些?4.中枢免疫器官和外周免疫器官的组成部分。第二章 抗原基本概念抗原(antigen, Ag):能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答、并能与应答产物(抗体和/或效应淋巴细胞)在体内或体外发生特异性结合的物质。抗体:B 细胞受抗原刺激后增殖分化为浆细胞后,产生的能与该抗原发生特异性结合的球蛋白。抗原识别受体:T、B 细胞表面能识别和结合相应抗原决定簇的结构,分别称为T 细胞受体(TCR) 、B 细胞受体(BCR)抗原的两大特性免疫原性: 抗原能刺激特异性免疫细胞
13、,使之活化、增殖、分化,最终产生抗体和效应淋巴细胞的特性。免疫反应性: 抗原可在体内、外与抗体/效应淋巴细胞发生特异性结合,产生免疫反应的特性。完全抗原:同时具有免疫原性和免疫反应性的物质半抗原(hapten):单独存在时只具有免疫反应性而无免疫原性的物质载体(carrier):使半抗原变成完全抗原的物质(通常为蛋白质分子)半抗原 + 载体完全抗原第一节 决定抗原免疫原性的条件影响抗原免疫原性的因素抗原物质是否具有免疫原性,主要取决于抗原本身和宿主两个方面的因素。 抗原的必备特性:异物性、一定的理化性质、特异性一、抗原的异物性异物:与机体自身成分不同或在胚胎期未与宿主免疫细胞接触过的物质。有异
14、物性的物质:异种物质、同种异体物质、自身物质。抗原与机体之间亲缘关系越远、组织结构差异越大,免疫原性越强。如:微生物抗原人(强免疫原) 、鸭血清蛋白鸡(弱免疫原) 、兔 (强免疫原)二、抗原的理化性质1、化学性质:蛋白多糖/核酸类脂 芳香族氨基酸直链氨基酸2、分子量大小: 10KD,强 单体状态、颗粒性抗原可溶性抗原三、抗原的特异性免疫原性的特异性:某种抗原只能刺激机体产生某种特定的应答产物(抗体或致敏 T 细胞)免疫反应性的特异性:抗原只能与其相应的抗体或致敏 T 细胞结合决定抗原特异性的物质基础是:抗原决定簇(一)抗原决定簇1、概念 抗原决定簇又称表位(epitope) ,指抗原分子中决定
15、抗原特异性的特殊的化学基团,是抗原分子与抗体及 TCR/BCR 特异结合的部位。表位的性质、数目和空间结构决定了抗原的特异性。2、 分类顺序决定簇(线性决定簇):一段序列相连的氨基酸片段形成,多在抗原分子内部,主要由 T 细胞识别,B 细胞也可识别构象决定簇:序列上不相连,由空间构象形成,多位于分子表面,由 B 细胞识别(二) T 细胞表位与 B 细胞表位T 细胞表位:须与 MHC 分子形成复合物才能与 TCR 结合,是任意部位的线性表位B 细胞表位:可直接结合 BCR,分子表面的构象或线性表位T 细胞和 B 细胞抗原表位的特性比较(略)(三)抗原的结合价抗原的结合价:能和抗体分子结合的功能性
16、表位的数目半抗原 单价 天然抗原 多价 多价抗原可同时与多个抗体结合(四)抗原的交叉反应共同抗原:具有相同或相似表位的抗原交叉反应: 针对某种表位的抗体能与带有相同或相似的表位的抗原发生反应四、机体的反应性遗传因素:个体遗传基因(主要为 MHC)的不同使不同个体对同一抗原有不同程度的应答。青霉素(1)年龄和健康状态:青壮年幼年和老年 (2)性别:雌性雄性 (3)途径:皮内皮下腹腔/静脉口服五、医学上重要的抗原1、病原生物及其代谢产物细菌:菌体成分+细菌代谢产物:外毒素、类毒素2、动物免疫血清动物血清抗毒素人:是抗体又是异种抗原3、同种异型抗原人类或动物同种不同个体之间的组织和细胞成分也有差异,
17、在同种不同个体之间进行组织或器官移植时,受体可发生免疫应答即免疫排斥反应A 型血:红细胞表面有 A 抗原、抗 B 抗体B 型血:红细胞表面有 B 抗原、抗 A 抗体4、自身抗原身的物质为何可以是抗原?(1)隐蔽的自身抗原自身物质(眼球晶体蛋白、精子蛋白)(外伤、手术)血流(免疫系统接触)自身免疫病(2)修饰的自身抗原自身物质 (感染、药物、电离辐射)化学结构改变 5、肿瘤抗原肿瘤特异性抗原:只存在于癌变细胞表面肿瘤相关抗原:在正常细胞有,癌变时明显增加举例:甲胎蛋白(AFP)胎儿 6 周 14-16 周 出生后、成人出现 高峰 极微原发性肝癌、畸胎瘤时,明显增加!6、超抗原超抗原(supper
18、 antigen,Sag)是一类用极少量就能活化大量 T 细胞或 B 细胞,诱导强烈免疫应答抗原物质。判断题(1) 一般来说,种系关系越远,抗原性越强 (2)半抗原只有免疫原性而缺乏免疫反应性 (3)只要是大分子物质就是良好抗原免疫球蛋白 掌握免疫球蛋白、抗体的概念 掌握免疫球蛋白的功能及五型免疫球蛋白的特点 熟悉免疫球蛋白的结构抗体的发现:抗毒素抗体(antibody,Ab) :是由抗原刺激 B 淋巴细胞转化为浆细胞后所产生,并能与相应抗原特异性结合、具有免疫功能的免疫球蛋白。免疫球蛋白(Immuoglobulin ,Ig ):具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白Ig 与 Ab 的区别:
19、Ig 是化学结构的概念, Ab 是生物学功能的概念。所有的 Ab都是 Ig,但 Ig 并非都有抗体活性。(一)免疫球蛋白的结构基本结构:由两条相同的重链和两条相同的轻链通过二硫键连接而成的四肽链结构1、重链(heavy chain, H 链) 约 450550 氨基酸Ig 根据重链恒定区不同分为五类Ig 为 IgG、IgM、IgA、IgD、IgE重链为 、 、 、 、 2、轻链(light chain, L 链) 约 214 个氨基酸 根据轻链恒定区不同,分为和型。人类约为 21特别注意: 一个抗体分子必须是两条相同的重链和两条相同的轻链为了更好的研究 Ig 的结构和功能,人们用蛋白酶将 Ig
20、 分子水解为各种片断。3 、可变区(variable region,V 区) 位于 Ig 分子 N 端,占轻链 1/2 和重链 1/4或 1/5。4 、恒定区(constant region,C 区) 位于 Ig 分子的 C 端,占轻链 1/2 和重链 3/4 或 4/5。(二)免疫球蛋白的水解片断 P23为了更好的研究 Ig 的结构和功能,人们用蛋白酶将 Ig 分子水解为各种片断。常用蛋白酶:木瓜蛋白酶、胃蛋白酶(三)免疫球蛋白的生物学活性1、特异性结合抗原可变区 抗原表位结合有利于机体发挥溶菌、杀菌的作用2、激活补体IgM、IgG13 激活补体经典途径凝聚的 IgA、IgG4 激活补体替代
21、途径3、通过与细胞 FcR 结合发挥生物效应1)调理作用(opsonization)免疫球蛋白Fc段吞噬细胞FcR结合促吞噬2)抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC )IgG 类抗体与靶细胞表面抗原特异性结合,效应细胞(NK 细胞、巨噬细胞、中性粒细胞)借助所表达的 IgG FcR 与靶细胞表面 IgG 的 Fc 段结合,从而直接杀伤靶细胞3)介导 I 型超敏反应:IgEIgE Fc段结合生物活性物质I 型超敏反应嗜碱性细胞 FcR(四)五类 Ig 的特性和功能1、IgG A 在人血清中含量最多;B
22、 半衰期 16-24d ;C 唯一能通过胎盘;D 是抗菌、抗毒素、抗病毒主要组成2、IgM A 分子量最大(五聚体) ;B 机体受抗原刺激最早产生 ;C 早期诊断的特异性指标;D 不能通过胎盘,胎儿血中有 IgM 表明有宫内感染。3、IgA A 分为单体的血清型和分泌型 IgA(sIgA) ;B 分泌型 IgA 是机体粘膜局部抗感染免疫的重要因素4、IgD 其生物学作用尚不清楚;IgD 可作为 B 细胞分化成熟标记。5、IgE A 属亲细胞抗体,可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面 FcR 结合,介导 I 型超敏反应;B 是血清中含量最低的 Ig;C 主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生。(六
23、) 人工制备的抗体1、多克隆抗体(polyclonal antibody,PcAb)用天然的抗原物质免疫动物,刺激多个 B 细胞克隆所获得的免疫血清(含多种特异性抗体) 。2、单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb)借助小鼠 B 细胞杂交瘤(hybridoma)技术,所制备的高度均一(属同一类、亚类、型别) 、单一特异性(仅针对特定抗定抗 原表位)的抗体。McAb 的优点:抗体均一,高效价,可大量生产免疫分子和免疫细胞免疫系统的组成免疫器官 免疫分子中枢 外周免疫细胞可溶性分子 膜分子骨髓 淋巴结 淋巴细胞(T、B、NK)免疫球蛋白(Ig)白细胞分化抗原(CD)胸腺 脾脏
24、 单核吞噬细胞 补体分子(C) 黏附分子腔上囊 粘膜免疫系统抗原呈递细胞(APC)细胞因子(CK)主要组织相容性复合体(MHC)其它细胞 T、B 细胞抗原识别受体一、 补体系统(p30)补体(complement,C): 存在于人血清、组织液和细胞膜表面的一组经活化后具有酶活性的蛋白质,具非特异性免疫作用。补体以酶原状态存在,被激活后才发挥作用补体系统组成(1)补体固有成分C1(C1q,C1r,C1s)C9、B、 D、 P 因子、MBL、丝氨酸蛋白酶。(2)补体调节蛋白: 可溶性调节蛋白 膜结合性调节蛋白(3)补体受体: C1qR,CR1,CR2,CR3,C3aR,C5aR 等。 1、补体活化
25、的经典途径激活剂 :Ag-Ab 复合物( IgG、IgM ) 参与成分 : C1C9激活过程(三个阶段):识别阶段 活化阶段 膜攻击阶段1. 识别阶段C1 脂酶形成 Ag-Ab 复合物 C1q C1r 活化 C1s 活化2.活化阶段:C3 转化酶和 C5 转化酶的形成4、补体活化的共同末端效应膜攻击阶段(三条途径共有):膜攻击复合体(C5b6789n)形成,细胞裂解效应:溶解细胞补体激活途径经典途径抗体依赖激活 C3 形成 C5 转化酶激活 C5-细胞裂解MBL 途径非抗体依赖激活 C3 形成 C5 转化酶激活 C5细胞裂解旁路途径非抗体依赖激活 C3 形成 C5 转化酶激活 C5 细胞裂解补
26、体三条激活途径的特征比较经典途径 旁路途径 MBL 途径主要激活物 抗原抗体复合物某些细菌内毒素、真菌细菌甘露糖残基、MBL起始成分 C1q C3 MASP意义 感染后期或再次感染有抗体时发挥重要作用感染早期或初次感染中发挥作用(二)补体的功能1、溶细胞、溶菌及抗病毒作用 杀革兰阴性菌(例:沙门菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌) 杀RBC、血小板杀病毒感染的细胞2、调理作用:促进吞噬 3、引起炎症反应 4、清除免疫复合物 5、参与适应性免疫应答 6、与其他各系统间相互作用 7、补体系统异常与疾病(三)补体检测的临床意义(1)补体量不足见于哪些疾病? 某些疾病如系统性红斑狼、链球菌感染后肾小球肾炎、类风湿
27、关节炎、 肝硬化、慢性活动性肝炎、先天性补体缺乏症 、大面积烧伤、失血(2)补体量增高见于哪些疾病?炎症感染、肿瘤二、细胞因子(p37)细胞因子:由免疫细胞和某些非免疫细胞经诱导而合成和分泌的一类生物活性小分子蛋白。(一)细胞因子的分类(1)白细胞介素(interleukin, IL) (2)干扰素(interferon, IFN) (3)肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF) 4)集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF)(5)生长因子(growth factor, GF) (6)趋化因子(chemokine)1、白细胞介素:能
28、够介导白细胞间及其他细胞间相互作用的细胞因子。 2、干扰素:抵抗病毒的感染, 干扰病毒的复制的细胞因子,包括 IFN, IFN (I 型) ; IFN (II 型)。3、肿瘤坏死因子:可以直接诱导肿瘤细胞凋亡的细胞因子。分类:TNF,TNF四、集落刺激因子 选择性刺激造血干细胞分化发育成某一细胞谱系的细胞因子的统称。 有 GM-CSF G-CSF五、生长因子:具有促进不同类型细胞生长效应的细胞因子六、趋化因子:具有趋化作用的细胞因子, 能吸引免疫细胞到免疫应答局部,参与免疫调节和免疫病理反应各种因子的比较分类 功能白细胞介素(IL) 主要在白细胞间发挥作用干扰素(IFN) 干扰病毒复制肿瘤坏死
29、因子(TNF) 对肿瘤细胞具有胞毒活性集落刺激因子(CSF) 刺激不同造血干细胞增殖、分化生长因子(GF) 可刺激不同类型细胞生长趋化因子(chemokine) 对不同靶细胞具有趋化效应(二)细胞因子的共同特性1.效应方式的多样性(自分泌:作用于细胞本身; 旁分泌:作用于比邻细胞; 内分泌: 通过血液运输作用于靶细胞)2、分泌的自限性和效应的短暂性(1)细胞因子的合成和分泌是一个短暂、自我控制的过程。(2)半衰期短3、作用的高效性和多效性多效性:(1)促进 B 细胞的增殖,活化,分化(2)促进胸腺细胞的增殖(3)促进肥大细胞的增殖高效性:极微量(pmol/L)即可发挥很强的生物效应4、作用的交
30、叉性双向性:同一细胞因子可显示完全相反的生物活性网络性:多种细胞因子相互联系二、 白细胞分化抗原(1)免疫细胞相互识别的物质基础是细胞膜分子(2)免疫细胞相互识别的物质基础是细胞膜分子(3)白细胞分化抗原:指白细胞在分化成熟为不同谱系、分化的不同阶段及细(4)胞活化过程中,出现或消失的细胞表面标记分子。(5)是与细胞发育、分化、活化有关的膜抗原。(6)分化群白细胞分化抗原的功能(1)参与免疫细胞识别和信号转导 例:CD4、CD8、CD2(2)参与免疫细胞活化 例: CD28、CD80、CD86、CD40四、主要组织相容性复合体 (MHC) (1)概念:在器官或组织移植后引起排斥反应的抗原。(2
31、)HLA:人类的 MHC(3)分类: MHC-类分子、MHC-类分子(一) MHC-类分子(参与内源性抗原的呈递)分布:所有有核细胞及血小板(包括网织红细胞)的表面。淋巴细胞 肾、肝脏、心脏 神经组织、肌肉组织(二) MHC-类分子(参与外源性抗原的呈递)分布: B 细胞、单核/巨噬细胞和树突状细胞;活化的 T 细胞、胸腺上皮细胞、血管内皮细胞。免疫细胞免疫细胞:所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体。A 造血干细胞;B 淋巴细胞;C 抗原提呈细胞;D 粒细胞;E 肥大细胞淋巴细胞的分类B淋巴细胞 体液免疫特异性免疫淋巴细胞 T淋巴细胞NK细胞细胞免疫非特异性免疫T 细胞 B 细胞 N
32、K 细胞胸腺 100 0 1外周血 7080 20 10淋巴结 75 25 1脾脏 3550 5065 10(一)T 淋巴细胞A 在胸腺(thymus)内发育为成熟 T 细胞,随后移行至外周淋巴组织。B 负责特异性细胞免疫,并对体液免疫也起辅助和调节作用。1、T 细胞的分化和发育成熟 T 细胞库的基本特性A 识别抗原的 MHC 限制性;B 对自身抗原的耐受性双阴性细胞(DN,CD4-CD8-) 双阳性细胞(DP,CD4+CD8+) 阳性选择(获得 MHC 限制性识别能力) 阴性选择(获得自身耐受) 成熟的单阳性细胞2、T 细胞的表面标志(1)AT 细胞抗原受体(TCR) ;B 是 T 细胞特异
33、性识别和结合抗原的受体 ;C 与 CD3 分子结合形成复合物TCR 有 四种肽链根据 TCR 异二聚体的不同组成,可分为:TCR ,占 90; TCR 参与非特异免疫应答(2)白细胞分化抗原(CD )A、CD3 所有 T 细胞表面 ;B 、CD4 辅助性 T 细胞表面;C 、CD8 细胞毒性 T 细胞表面;D 、CD28 转导 T 细胞活化的第二信号(协同刺激信号)CD4结构:功能:与抗原提呈细胞表面的 MHC-类分子结合,增强信号转导 临床意义:辅助诊断疾病(艾滋病)CD8结构:功能:与抗原提呈细胞表面的 MHC-类分子结合,增强信号转导(3)细胞因子受体调节 T 细胞的活化、增殖和分化(4
34、)丝裂原受体有丝分裂原(如 PHA、Con A)可以使 T 细胞活化、增殖、分化为淋巴母细胞。临床意义:通过 淋巴细胞转化试验 判定机体 T 细胞的免疫功能。根据 CD 分子表型不同分:CD4+T 细胞 CD3+、CD4+、CD8 CD8+T 细胞 CD3+、CD4 、CD8 +(1) CD4+ T 淋巴细胞 Th 细胞(辅助性 T 细胞)(2) CD8+ T 淋巴细胞 Tc 细胞(细胞毒性 T 细胞/CTL)细胞免疫应答的主要效应细胞,可特异性杀伤靶细胞。在肿瘤免疫、抗病毒免疫、同种异体移植排斥反应中发挥重要作用。(二)B 淋巴细胞B 淋巴细胞来源于骨髓。 (bone marrow )B 细
35、胞是体内产生抗体(免疫球蛋白)的细胞,主要执行体液免疫,也具有抗原呈递功能。1、B 细胞的分化发育A 不依赖抗原刺激的骨髓内分化阶段;意义:获得功能性 BCR;获得自身耐受。B 依赖抗原刺激的外周分化阶段;意义:分化成浆细胞或记忆性 B 细胞B 细胞的发育过程 2、B 细胞的表面标志(1) B 细胞抗原受体(BCR )化学本质是 免疫球蛋白功能:识别各种抗原,使 B 细胞活化并分化为浆细胞,产生不同抗体,发挥体液免疫的功能。BCR 与 Ig /Ig 异二聚体结合,形成 BCR 复合物(2)白细胞分化抗原A、CD19/C21/CD81:辅助 B 细胞活化B、CD40: 与 T 细胞表面的 CD4
36、0L 结合,激活 B 细胞,阻止 B 细胞凋亡C、CD80/CD86:共刺激分子(3)细胞因子受体 (4)补体受体 CR1、CR2,促进 B 细胞活化(5)丝裂原受体 如 LPS 受体,与 LPS 结合后,直接诱导静息 B 细胞活化,增殖与分化。(6)Fc 受体4、B 细胞亚群 根据是否表达 CD5,将 B 细胞分为 2 个亚群:B1( CD5):在体内出现的比较早,抗原识别谱窄。B2( CD5):即通常所称的 B 细胞,是参与体液免疫的主要细胞。B1 细胞 B2 细胞表面分子 smIgM + +smIgD +CD5+ 更新方式 自我更新 由骨髓前体细胞补充产生 Ig 的特异性 多反应性 单特
37、异性,尤在免疫后分泌 Ig 的同种型 IgM IgG针对抗原 Ti-Ag、自身 AgTD-Ag再次应答 无 有(三)抗原提呈细胞定义:是能摄取、加工、处理抗原并将抗原信息提呈给淋巴细胞的细胞。分类:A 专职抗原递呈细胞巨噬细胞、树突状细胞、 B 细胞等B 兼职抗原递呈细胞内皮细胞、纤维母细胞、上皮细胞、间皮细胞等肿瘤细胞、病毒感染细胞等(递呈能力弱) ,属广义 APC。1、单核吞噬细胞包括:单核细胞和巨噬细胞特点:有较强的黏附玻璃或塑料表面的特性,而淋巴细胞无此能力。表面分子:MHC-I、 MHC-II 类分子、粘附分子、 FcR、补体受体、LPS 受体、CKR 等功能:A 吞噬和杀伤作用 B
38、 抗原递呈作用 C 免疫调节功能2、树 突 状 细 胞胞膜有许多树状突起,胞浆内无溶酶体及吞噬体,没有或有较弱的吞噬功能高表达 MHC-II 类抗原和多种粘附分子可有效诱导静息 T 细胞活化生物学功能:A 对 T、B 细胞递呈或提供抗原 B 诱导免疫耐受 C 调节免疫应答和诱导 T 细胞亚群的分化等3、B 淋巴细胞活化的 B 细胞能表达丰富的 MHC类分子,具有加工处理抗原并提呈给 T 细胞的功能。内吞抗原的方式:A 非特异性的胞饮作用 B 通过 BCR 介导的内吞抗原加工递呈的意义A 实现免疫系统对非己抗原的免疫监视作用 B 免疫调节作用免疫应答 免疫应答的概念 细胞免疫、体液免疫基本过程(
39、活化信号、效应细胞和分子) 体液免疫应答的一般规律免疫 细胞淋巴 细胞 抗原提呈 细胞T细胞B细胞NK细胞单核巨噬细胞树突状细胞B细胞第一节 概 述机体接受抗原性异物刺激后,体内的抗原特异性淋巴细胞对抗原分子进行识别后,引起相应的淋巴细胞发生活化、增殖、分化,进而产生一系列免疫效应的整个生理过程,称为免疫应答(Immune response)。识别 效应感应阶段 反应阶段 效应阶段活化增殖分化生物学意义:识别“ 自己”与“非己”,以及时清除外来异物,保持机体内环境的稳定,但不适当的免疫应答也会造成机体的损伤。免疫应答发生的主要场所:淋巴结、脾脏等外周免疫器官免疫应答的类型正常免疫应答 异常免疫
40、应答正应答负应答自身耐受 自身免疫(病)超敏反应免疫耐受,肿瘤发生抗感染抗肿瘤应答 效应非己抗原正应答过强应答 效应自身成分 负应答 正应答免疫应答的过程感应阶段:指 APC 对抗原性异物的捕获、加工处理和呈递以及特异性淋巴细胞对呈递抗原的识别。反应阶段:识别抗原后的淋巴细胞在细胞因子的作用下发生活化、增殖、分化为致敏淋巴细胞和浆细胞的阶段。效应阶段:指浆细胞分泌的抗体和致敏淋巴细胞释放效应性淋巴因子或直接发挥特异性细胞杀伤作用的过程。根据介导效应的主要免疫细胞不同体液免疫 B 细胞介导细胞免疫 T 细胞介导AgT细胞B细胞效应T细胞浆细胞 AbTh1CTL活化一、细胞免疫概念:T 细胞结合抗
41、原后,活化、增殖、分化为效应 T 细胞,通过直接杀伤靶细胞(CTL)或产生多种细胞因子(Th1) 而发挥作用。细胞免疫应答的过程感应阶段反应阶段效应阶段感应阶段抗原的处理和递呈 A 内源性抗原MHC类分子途径 B 外源性抗原MHC类分子途径T 细胞识别抗原:通过 TCR 识别 APC 表面表达的抗原肽MHC-/类分子复合物内源性抗原1.特点:由 MHC I 类分子提呈2.来源:A 病毒和一些细菌感染细胞后,于胞浆内及胞核内合成的抗原; B 肿瘤细胞合成的肿瘤抗原。外源性抗原1.特点:由 MHC II 类分子递呈2. 来源:细胞外感染的微生物或其它蛋白质。 T 细胞的识别抗原的特点A、T 细胞识
42、别抗原具有 MHC 限制性。B、 MHC 限制性:TCR 识别 APC 呈递的抗原肽时,必须同时识别与抗原肽形成复合物的自身特定种类的 MHC 分子。CD4+ T 细胞识别 APC 递呈的 MHC II-肽复合物;CD8+ T 细胞识别 APC 递呈的 MHC I-肽复合物。反应阶段T 细胞的活化、增殖、分化T 细胞的活化需要双信号第一信号(抗原信号):T 细胞表面的 TCR 识别 APC 表面表达的抗原肽MHC 分子复合物。第二信号(共刺激信号):APC 表面的共刺激分子与 T 细胞表面表达的相应受体相互作用。T 细胞的增殖表达细胞因子及相应受体,进一步促进 T 细胞活化、增殖: IL-1、
43、IL-2、IFN-、IL-4、5、6;TNF 等CTL 细胞介导的细胞毒作用 效靶细胞结合CTL 的粘附分子靶细胞的相应受体 致死性攻击穿孔素 细胞溶解颗粒酶 细胞凋亡FasL 途径CD4+Th1 细胞介导的炎症反应 产生多种细胞因子,介导的炎症反应1.IL-2:A 促进 CD8+Tc 细胞增殖分化;B 促进 CD4+TH1 细胞合成细胞因子,扩大免疫效应2.TNF-:激活中性粒细胞并增强其吞噬杀菌能力。3.IFN-:A 活化 M,增强其吞噬、杀伤能力;B 活化 NK 细胞。细胞免疫的生物学效应:A 抗感染主要针对细胞内寄生物(某些细菌、病毒、寄生虫) 、真菌;B 抗肿瘤;C 免疫损伤:参与
44、DTH、自身免疫病、移植排斥反应二、体液免疫B 细胞的双重功能身份:A 抗体产生细胞 B 抗原呈递细胞作为抗原呈递细胞,作用模式和机制同前述的 APC 作用机制是一样。体液免疫的概念:由 B 细胞介导,B 细胞结合抗原后活化、增殖、分化为浆细胞,由浆细胞分泌的抗体在体液中发挥作用。过程:感应阶段、反应阶段、效应阶段(一)感应阶段:抗原的摄取与识别B2 细胞对 TD-Ag 的应答特点:1需要 Th 的辅助 2可引起细胞免疫应答 3可形成记忆细胞,有再次应答反应(二)反应阶段 B 细胞的活化、增殖、分化 B 细胞的活化需要双信号第一信号:BCR 结合特异性抗原表位第二信号(共刺激信号):由共刺激分
45、子对间的相互作用产生共刺激分子对中以 CD40-CD40L 最为重要 B 细胞增殖分化 浆细胞记忆性 B 细胞(三)效应阶段 B 细胞分化为浆细胞,合成分泌抗体,抗体发挥抗菌、抗毒素、抗病毒作用。 记忆 B 细胞,参与再次免疫应答。抗体产生的一般规律 初次应答 再次应答(回忆应答) 初、再次应答的比较初次应答 机体初次接受适量抗原刺激后,经过一段相对较长的潜伏期后,才能在血清中出现含量较低、持续时间较短、以 IgM 为主的抗体。 IgG 出现的时间较晚,此时抗体与抗原亲合力较低。再次应答 初次应答后,当抗体下降并恢复正常时,再用相同的抗原进行免疫,则抗体产生的潜伏期明显缩短,抗体含量明显上升,
46、且维持时间更为长久。 抗体亲合力高,以 IgG 抗体为主,也叫回忆应答区别 初次应答 再次应答诱导期 较长,5-15d 较短,2-3d抗体效价 低 高抗体类型 IgM IgG抗体持续时间 短 长(三)意义1.证明适应性免疫应答具有记忆性;2.是疫苗接种的理论基础;3.非活疫苗预防接种,常需二次以上。思考题 免疫应答可分为 B 细胞介导的_和 T 细胞介导的 _。 T 细胞活化的双信号是什么? 初次免疫应答产生的抗体主要是_,再次免疫应答产生的抗体主要是_。第十四章 超敏反应是指机体再次接触相同抗原时,发生生理功能紊乱或组织细胞损伤为表现的特异性免疫应答超敏反应分型(1)I 型超敏反应 速发行超
47、敏反应 (2)II 超敏反应细胞毒型超敏反应 (3)III 型超敏反应免疫复合物型超敏反应 (4)型超敏反应迟发型超敏反应I 型超敏反应(速发型或过敏反应)学习要求:1 掌握特点、发生机理 2.熟悉常见疾病和防治原则 3了解影响发病的因素主要特征:(1)出现快,消退也快(2)生理功能紊乱为主,无明显组织损伤(3)有明显个体差异和遗传背景一、参与 I 型超敏反应的主要成分和细胞(一)变应原小分子物质吸入性变应原:低剂量时诱发,花粉、尘螨、真菌、动物皮屑、羽毛等食入性变应原:高剂量时诱发,牛奶、鸡蛋、鱼、虾、蟹等化学药物组织蛋白变应原:青霉素、链霉素、磺胺、麻醉药、有机碘等(二)变应素 IgE 抗
48、体IgE 主要由鼻咽部、扁桃体、气管和胃肠道黏膜下固有层淋巴组织中的 B 细胞产生(三)效应细胞IgE + 肥大细胞和嗜碱性粒细胞 机体致敏(四)生物活性物质组胺、激肽原酶、白三烯等毛细血管扩张、血管通透性增加、支气管及胃肠道平滑肌收缩二、I 型超敏反应的发生过程和发生机制详情请参照书上 84 页示意图三、临床常见的 I 型超敏反应性疾病(1)呼吸道过敏反应 (2)消化道过敏反应 (呕吐,腹泻)(3)皮肤过敏反应(荨麻疹)小结常见疾病过敏性休克(药物:PG ; 血清:马血清)呼吸道过敏反应(支气管哮喘; 过敏性鼻炎(花粉症、枯草热))消化道过敏反应(过敏性胃肠炎)皮肤过敏反应(荨麻疹、湿疹)四、I 型超敏反应的防治原则1. 变应原皮试 2. 脱敏治疗 3. 药物治疗药物治疗(1)抑制生物活性介质合成和释放:异丙肾上腺素、肾上腺素、甲基黄嘌呤、氨茶碱(2)生物活性介质的拮抗剂:息斯敏、阿司匹林(3)改善效应器官反应性:肾上腺素、葡萄糖酸钙II 型超敏反应(细胞溶解或细胞毒型)特点:1、IgG 或 IgM 类抗体介导,补体、吞噬细胞和 K 细胞参与;2、细胞溶解或组织损伤(血