医学免疫学笔记1

医 学 免 疫 学-辅 导 教 案 本教案是以陈慰峰主编的第三版医学免疫学作为参考资料，主要供 临床医学七年制同学使用。 医学免疫学是研究人体免疫系统的基本结构、生理功能及其规律的一门 科学，它是生命科学的前沿学科，又是紧密联系实际的应用学科，发展 很快，知识更新迅速。第三版教材共分五篇、26 章，其中基础免疫占 18 章，临床免疫占 8 章。因学时（理论 36 学时，实验 24 学时）有限，重 点讲授基础免疫学的内容，临床免疫学部分将在选修科上讲解。 本教案包括以下内容： （一）教学安排及学时 （二）重点提示 （三）基本概念及要点 周次 内容 学时 实验内容 学时 1 免疫学概论 2 2 抗原-1 2 3 抗原-2 2 4 免疫球蛋白 2 5 补体系统 2 6 细胞因子 CD 抗原、黏附分子 11 7 MHC 2 8 特异免疫应答细胞：T 淋巴细胞 2 凝集反应-玻片凝集反应- 试管凝集 反应-胶乳凝集抑制试验 4 9 特异免疫应答细胞：B 淋巴细胞 2 沉淀反应 -单向免疫扩散-双向免疫 扩散-火箭电泳- 免疫扩散 4 10 淋巴细胞抗原识别受体的编码基因非特异免疫应答细胞 11 补体结合 实验生物制品介绍 4 11 抗原递呈细胞与抗原递呈 2 免疫标记技术ELISA 4 12 T 细胞对抗原的识别及应答 2 细胞免疫学实验 E 花环形成实验 淋巴细胞转化实验 4 13 B 细胞对抗原的识别及应答 2 NK 细胞杀伤活性测定 4 14 免疫调节免疫耐受 11 大吞噬豚鼠过敏实验 4 15 超敏反应-1 2 16 超敏反应-2 2 第一章 免疫学的基本内容 一、重点与难点提示： 本章重点掌握免疫的含义、免疫的三大功能、免疫应答的类型及特点， 免疫系统的组成及各自的功能。 二、基本概念及要点： 掌握以下基本概念： 1免疫：是指机体识别和排除抗原性异物的功能，从而维持机体的生理 平衡和稳定。正常情况下，对机体是有利的；但在某些情况下，则对机 体是有害的。 2固有性免疫应答：固有性免疫（innate immunity），是机体在长期种 系进化过程中形成的天然防御功能。又称为天然免疫、先天性免疫或非 特异性免疫（non-specific immunity）。 3适应性免疫应答：适应性免疫（adaptive immunity）是指机体与抗原 物质接触后获得的，具有针对性的免疫过程，故又称获得性免疫（acquir ed immunity）或特异性免疫（specific immunity）。 掌握以下要点： 1 免疫的三大功能及其表现： （1）免疫防御（ immunological defence） 正常的免疫应答可阻止和清 除入侵的病原体及其毒素等，即具有抗感染免疫的作用。 （2）免疫自稳（ immunological homeostasis） 指机体对自身成份的耐 受、对自身衰老和损伤细胞的清除、阻止外来异物入侵并通过免疫调节 达到维持机体内环境稳定的功能。 （3）免疫监视（ immunological surveillance） 免疫系统可识别、杀伤 并及时清除体内突变的细胞，防止肿瘤的发生。 表 1-1 免疫的功能与表现 免疫功能 正常表现（有利） 异常表现（有害） 免疫防御 抵抗病原体的入侵及毒素作用 超敏反应、免疫缺陷病 免疫稳定 对自身成分耐受、清除抗原异物 免疫失调、自身免疫病 免疫监视 防止细胞癌变或持续性感染 肿瘤或持续性病毒感染 2免疫应答的类型及特点： 体内有两种免疫应答类型：一是固有性免疫应答，又称为非特异性免疫 ；二是适应性免疫应答，又称为特异性免疫。 固有性免疫应答的特征是：（1）无特异性，作用广泛；（ 2）先天具备 ；（3）初次与抗原接触即能发挥效应，但无记忆性；（4 ）可稳定遗传 ；（5）同一物种的正常个体间差异不大。非特异性免疫是机体的第一道 免疫防线，也是特异性免疫的基础。 适应性免疫应答包括细胞免疫与体液免疫，其特征是：（1） 特异性， 即 T、B 淋巴细胞仅能针对相应抗原表位发生免疫应答；（2） 获得性， 是指个体出生后受特定抗原刺激而获得的免疫；（3）记忆性，即再次遇 到相同抗原刺激时，出现迅速而增强的应答；（4）可传递性，特异性免 疫应答产物（抗体、致敏 T 细胞）可直接输注使受者获得相应的特异免 疫力（该过程称为被动免疫）。（5）自限性，可通过免疫调节，使免疫 应答控制在适度水平或自限终止。 3免疫系统的组成及各自功能： 免疫系统（Immune System）由免疫器官、免疫细胞和免疫分子构成。 （1）免疫器官根据其功能不同可分为中枢免疫器官和外周免疫器官。 中枢免疫器官是免疫细胞发生、分化、筛选与成熟的场所。它包括骨髓 （bone marrow）、胸腺（thymus）及腔上囊（或法氏囊）。骨髓是造 血多能干细胞所在地、人及哺乳类动物 B 细胞分化、成熟场所；胸腺是 T 细胞分化、成熟场所；腔上囊是禽类特有的免疫器官，是禽类 B 细胞 分化、成熟场所。 外周免疫器官是免疫细胞定居和增殖的场所，也是免疫细胞接受抗原刺 激产生特异性抗体和致敏淋巴细胞等免疫应答的场所。它包括淋巴结、 脾脏、扁桃体及皮肤粘膜淋巴相关组织等。淋巴结的免疫功能有：滤 过、清除淋巴液中抗原异物的作用。是 T、 B 淋巴细胞居留增殖的场所 。是淋巴细胞接受抗原刺激、发生特异性免疫应答的场所。参与淋 巴细胞再循环。脾脏的功能有滤过、清除血液中抗原异物的作用。 是 T、B 淋巴细胞居留增殖的场所。是淋巴细胞接受抗原刺激、发生特 异性免疫应答的场所。合成某些生物活性物质。皮肤、粘膜相关淋巴 组织的免疫功能主要可概括为构成机体防御外来抗原的第一道防线。 执行局部特异性免疫作用。 （2）免疫细胞是指所有参与免疫应答或与之有关的细胞（immunocyte ）。根据免疫细胞在免疫应答中的作用可概括为四类： 淋巴细胞：包括 T、 B 淋巴细胞，由于 T、B 细胞可以 TCR、BCR 特 异识别抗原故也称抗原特异性淋巴细胞。其分别介导细胞免疫和体液免 疫。 抗原递呈细胞（APC 细胞）：包括树突状细胞、巨噬细胞等。能捕获 、处理并递呈抗原的细胞，在免疫应答过程中具有重要的递呈抗原肽及 免疫调节作用。 吞噬细胞：包括单核-巨噬细胞和中性粒细胞。具有吞噬和杀菌功能， 在固有免疫中发挥重要作用。 自然杀伤细胞:即 NK 细胞,可自发杀伤病毒感染细胞及肿瘤细胞，在固 有免疫中发挥重要作用。 （3）免疫分子根据其存在的状态可以分为膜分子及分泌性分子 分泌性分子是由免疫细胞合成并分泌于胞外体液中的免疫应答效应分子 ，包括抗体分子、补体分子和细胞因子等。 膜分子（存在细胞膜表面的抗原或受体分子）是免疫细胞间或免疫系统 与其它系统（如神经系统、内分泌系统等）细胞间信息传递、相互协调 与制约的活性介质，包括 TCR、BCR、MHC 分子、CD 分子及细胞粘附 分子（cell adhesion molecules，CAMs）等。各类免疫分子将在其后各 相应章节阐述。 第三章 免疫球蛋白 一、 重点与难点提示： 本章重点掌握抗体和免疫球蛋白的概念、免疫球蛋白的基本结构、功能 区及其功能、抗体的生物学活性、单克隆抗体的概念；熟悉免疫球蛋白 的水解片段及其功能五类免疫球蛋白的特点与功能。 二、基本概念及要点： 掌握以下基本概念： 1、抗体：B 淋巴细胞在有效的抗原刺激下分化为浆细胞，产生具有与相 应抗原发生特异性结合功能的免疫球蛋白，这类免疫球蛋白称为抗体。 2、免疫球蛋白：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免 疫球蛋白 (immunoglobulin，Ig) 。 3、超变区：V 区内氨基酸组成及排列顺序的变化程度并不均一，其中变 化最为剧烈的特定部位称为超变区(hypervariable region，HVR)。 4、互补决定区：VL 与 VH 均有 3 个 HVR，它们共同组成 Ig 的抗原结合 部位（antigen-binding site）,该部位因在空间结构上可与抗原决定簇形 成精密的互补，故超变区又称互补性决定区(complementarity determinin g region，CDR)。 5、单克隆抗体：由单一克隆 B 细胞或者杂交瘤细胞产生的、只作用于某 一种抗原表位的高度特异性抗体称为单克隆抗体(monoclonal antibody， mAb)。 掌握以下要点： 1、Ig 的基本结构： Ig 由四条对称的多肽链构成单体。Ig 单体包括两条相同的分子量较大的 重链和两条相同的分子量较小的轻链。重链及重、轻链间有二硫键相连 ，四条肽链于 N 端对齐，形成对称结构。Ig 分子的各条肽链按其结构特 点均可分为可变区和恒定区。在 Ig 近 N 端轻链的 1/2 和重链的 1/4(、 、) 或 1/5(、)范围内，因氨基酸组成及序列变化较大故称可变区。Ig 近 C 端在 L 链的 1/2 及 H 链的 3/4(或 4/5)区域内，氨基酸组成在同一物 种的同一类 Ig 中相对稳定，称为恒定区。 2、Ig 的功能区及其功能： Ig 的 H、L 链每隔约 110 个氨基酸残基即由链内二硫键连接，经 -片层 折叠（-sheet fold）形成一个能行使特定功能的球形单位，称为 Ig 的功 能区 (domain)。 （1）VH、VL ：是 Ig 特异性识别和结合抗原的功能区。 （2）CH 、CL ：具有 Ig 部分同种异型（allotype）的遗传标记。 （3）IgG 的 CH和 IgM 的 CH3：具有补体 Cq 的结合点，与补体经 典途径的激活有关。母体的 IgG 借助 CH，可主动通过胎盘传递给胎儿 ，发挥天然被动免疫作用。 （4）CH3CH：具有与多种细胞 Fc 受体(FcR)结合的功能，不同的 I g 在结合不同的细胞时可产生不同的免疫效应，如 IgG 的 CH3 与巨噬细 胞 IgG 的 Fc 受体（FcR）结合，具有促进吞噬的免疫调理作用，而 IgE CH4 与肥大细胞结合能引起 I 型超敏反应。 （5）铰链区 (hinge region)：通过铰链区的弯曲伸展，促使 Fab 段的 V 区可与不同距离的抗原表位结合；当抗体与抗原结合时，绞链区可使 Ig 分子发生“T”“Y” 的构型改变，从而使位于 CH功能区的补体结合点 得以暴露，为补体经典途径激活提供条件。 3、抗体的生物学活性： （1）特异性结合抗原 抗体本身不能直接溶解或杀伤带有特异抗原的靶细胞，通常需要补体或 吞噬细胞等共同发挥效应以清除病原微生物或导致病理损伤。然而，抗 体可通过与病毒或毒素的特异性结合，直接发挥中和病毒的作用。 （2）激活补体 IgM、 IgG1、 IgG2 和 IgG3 可通过经典途径激活补体，凝聚的 IgA、IgG4 和 IgE 可通过替代途径激活补体。 （3）通过与细胞 Fc 受体结合发挥多种生物效应 调理作用 IgG、 IgM 的 Fc 段与吞噬细胞表面的 FcR、 FcR结合，增强其吞噬能 力，通常将抗体促进吞噬细胞吞噬功能的作用称为抗体的调理作用 (ops onization)。 发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 当 IgG 与带有相应抗原的靶细胞结合后，其 Fc 段可与 NK 细胞、M 细 胞、单核细胞的 FcR结合，促使细胞毒颗粒的释放，发挥抗体依赖的细 胞介导的细胞毒作用 (antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity， ADCC)，导致靶细胞溶解。 IgE 为亲细胞抗体，其 Fc 段在游离状态下即可与肥大细胞及嗜硷性粒 细胞的 FcR结合，使之致敏，当相应抗原再次进入机体时，可立即与上 述致敏细胞表面的 IgE 结合、交联，诱发 I 型超敏反应。 （4）穿过胎盘和粘膜 人类 IgG 能借助 Fc 段选择性地与胎盘微血管内皮细胞可逆性结合，主动 穿过胎盘进入胎儿血循环。此外，SIgA 可经粘膜上皮细胞进入消化道及 呼吸道发挥局部免疫作用。IgG 穿过胎盘及 SIgA 经初乳传递给婴儿是构 成机体天然被动免疫的重要因素。 （5）参与免疫调节 抗体主要通过独特型-抗独特型网络参与体液免疫的正负调节。 熟悉以下要点： 1、 免疫球蛋白的水解片段及其功能： (1) 木瓜蛋白酶的水解作用 木瓜蛋白酶(papain)使 Ig 在铰链区重链间二硫键近 N 端处切断，形成 3 个水解片段：两个相同的单价抗原结合片段(fragment of antigen-bindin g)简称 Fab 段；一个可结晶的片段 (crystalizable fragment)简称 Fc 段。 Fab 段保留了特异结合抗原的功能，但是单价的结合。Fc 段保留了重链 的抗原性和 Ig 相应功能区的生物活性。 (2) 胃蛋白酶的水解作用 胃蛋白酶(pepsin)可使 Ig 于铰链区重链间二硫键近 C 端处断开，形成一 个具有与抗原双价结合的 F(ab) 2 片段和无生物活性的小分子多肽碎片( pFc)。 2、 五类免疫球蛋白的特点与功能： IgG：（单体） （1）分 4 个亚类：IgG1、IgG2、IgG3 、IgG4 （2）血清含量最高（ 75%），分子量最小 （3）出生后 3 月开始合成，半衰期长 21 天左右 （4）唯一通过胎盘的 Ig （5）丙种球蛋白的主要成分 （6）抗感染抗体、参与自身免疫、超敏反应 IgM：（五聚体或单体） 五聚体 IgM： （1）分子量最大，存在于血流中，抗败血症 （2）合成最早、半衰期短，用于早期诊断、产前诊断 （3）具有强大的调理、激活补体及杀菌作用 （4）血型抗体主要为 IgM （5）参与自身免疫、超敏反应 单体 IgM：SmIgM 为 B 细胞最早出现的重要表面标志 IgA： 血清型 IgA：单体，存在于血清中，免疫作用弱 分泌型 IgA：双体、三体及多体 （1）存在于乳汁、唾液及外分泌液中 （2）局部免疫、激活补体（替代途径）、ADCC IgD： （1）血清含量低（ 1%） （2）为 B 细胞的分化受体 （3）防止免疫耐受的发生 IgE： （1）正常时含量极低（0.002%） （2）两类 Fc 受体高亲和力受体：与 I 型超敏反应有关 低亲和力受体：与 ADCC 有关 第四章 补体系统 一、重点与难点提示： 本章重点掌握补体的概念、补体活化的经典途径、替代途径；补体的生 物学活性；熟悉补体活化的 MBL 途径；了解补体活化的调控。 二、基本概念及要点： 掌握以下基本概念： 1、补体：是存在于人和脊椎动物血清与组织液中一组具有经活化后具有 酶活性的蛋白质。 2、攻膜复合物（MAC ）：是指在补体活化过程的终末阶段由 C5b、C6 、C7、C8、C9 形成的镶嵌于细胞膜并形成孔道样结构的 C5b6789 复合 物，最终导致细胞溶解。 3、 过敏毒素：补体裂解产生的小片段 C3a、C4a 和 C5a 作为配体与细 胞表面相应受体结合后，激发细胞脱颗粒，释放组胺之类的血管活性介 质，引起血管扩张、通透性增加、平滑肌收缩、支气管痉挛等症状。 掌握以下要点： 1补体活化经典途径的激活过程： （1）识别阶段：当抗体与抗原结合后，抗体构象发生改变，暴露出位于 Fc 段上的补体结合点，Clq 便与之结合。继而激活 Clr、C1s。 （2）活化阶段：活化的 C1s 依次酶解 C4、C2，形成具有酶活性的 C3 转化酶，后者进一步裂解 C3，形成 C5 转化酶。 （3）膜攻击阶段：在 C5 转化酶的作用下，C5 被裂解成 C5a 和 C5b。 继而作用于后续的其他补体成分，形成 C5b6789 攻膜复合体（membran e attack complex, MAC），最终导致细胞膜受损，细胞裂解。 2补体活化替代途径的激活过程： 在经典途径中产生的或自发产生 C3b 可与 B 因子结合，血清中 D 因子 裂解 B 因子产生 Ba 和 Bb。小片段 Ba 进入液相，而具有酯酶活性的大 片段 Bb 与 C3b 结合 ，形成 C3bBb，此即为替代途径中的 C3 转化酶。 C3bBb 易于衰变，但当与 P 因子结合后便稳定。 C3bBb 可裂解 C3 生成 C3a 和 C3b，后者沉积在颗粒表面并与 C3bBb 结合形成 C3bnBb，即 C 5 转化酶，裂解 C5，引起相同的末端效应。 3三类补体激活途径的主要异同点： 经典途径 MBL 途径 替代途径 激活物 IgG1-3 或 IgM 与抗原 MBL 与病原体结合 细菌内毒素、酵母多 糖、 形成的免疫复合物 凝聚的 IgA、IgG4 参与补体成分 C1、C4、C2 、C3、 C4、C2、C3 、C5-9 C3、B 因子、 D 因子、 和激活顺序 C5-9 P 因子、 C5-9 所需离子 Ca2+、Mg2+ Ca2+、Mg2+ Mg2+ C3 转化酶 C4b2b C4b2bC C3bBb C5 转化酶 C4b2b3b C4b2b3b C3bnBb 作用 参与特异性体液免疫 参与非特异性免疫 参与非特异性免疫 在感染晚期发挥作用 在感染早期发挥作用 在感染早期发挥作用 4补体的生物学作用： （1）溶菌和溶细胞作用：补体系统激活后，可在靶细胞表面形成膜攻击 复合物，从而导致靶细胞溶解。 （2）调理作用：补体的调理作用是通过免疫复合物中的补体裂解片段与 吞噬细胞表面相应的补体受体的结合实现的。调理作用主要由 C3b、iC3 b 和 C3b 裂解片段（C3d,C3dg）介导。C4b 也能调理病原体，但是由于 数量远少于 C3b，所起作用不大。 （3）引起急性炎症反应：补体裂解产生的小片段 C3a、C4a 和 C5a 通 过与受体相互作用产生局部炎症反应，诱导类似过敏性休克的反应，其 中以 C5a 的作用最强。所以它们又称为过敏毒素（anaphylotoxins）。 主要表现为：血管通透性增加和平滑肌收缩；此外，C5a 还是中性粒细 胞的趋化因子。 （4）清除免疫复合物：结合在免疫复合物中抗体分子上的 C3b 通过与红 细胞上的 CR1 和 CR3 结合，被红细胞带至肝脏而被清除。补体还能抑 制免疫复合物的形成，并使已形成的免疫复合物解离。 （5） 免疫调节作用 第五章 细胞因子 一基本要求 掌握：细胞因子的概念，细胞因子的共同特点。 熟悉：细胞因子的分类及细胞因子的主要生物学活性 了解：细胞因子受体的特点及其分类 二基本概念 1. 细胞因子 ： 由活化的免疫细胞和某些基质细胞（如骨髓基质细胞） 分泌的具有高活性、多功能的小分子蛋白质。 2. 干扰素（ IFNs）：由病毒或干扰素诱生剂刺激人或动物有核细胞产生 的糖蛋白。具有抗肿瘤、抗病毒及免疫调节的作用。 3. 白细胞介素（ ILs）：指在白细胞或免疫细胞间相互作用的细胞因子。 在 T、B 细胞的活化、增殖与分化及炎症反应中起重要作用。 4. 集落刺激因子（ CSFs）：指能刺激骨髓前体细胞的生长与分化的细胞 因子,也称造血生长因子。 5. 肿瘤坏死因子（ TNFs）：能使肿瘤发生出血、坏死的细胞因子。 三、问题与提示 1细胞因子的共同特征： （1）均为低分子量的多肽或糖蛋白 （2）大多数是细胞受抗原或丝裂原等刺激活化后产生，以自分泌或旁分 泌的方式发挥作用。 （3）一种细胞因子可由多种细胞产生，同一种细胞也可产生多种细胞因 子。 （4）通过与受体结合发挥作用 （5）具有高效性、多效性、网络性 （6）主要参与免疫反应和炎症反应 2、细胞因子的分类： （1）干扰素（ IFNs） （2）白细胞介素（ ILs） （3）集落刺激因子（ CSFs） （4）肿瘤坏死因子（ TNFs）。 （5）趋化因子 （6）生长因子 3、细胞因子的生物学活性 1) 介导和调节天然免疫（IFN，TNF，et al） 2) 介导和调节特异性免疫（IL-2，4，5，et al） 3) 参与炎症反应（IL-1 ，8，TNF，趋化因子， et al） 4) 刺激造血细胞生成和分化（CSF，EPO，et al） 5) 诱导凋亡 4、细胞因子受体的特点 1) 细胞因子受体分膜型、分泌型两种 2) 细胞因子受体胞外区与细胞因子结合 3) 不同细胞因子受体常共用信号传导链 5、细胞因子受体的分类 1) 细胞因子受体超家族(造血因子受体超家族): 2) 干扰素受体超家族：胞外区含有 2-4 个 FNIII 型功能区 3) 免疫球蛋白受体超家族：胞外区含有 C2 型功能区 4) 蛋白酪氨酸激酶受体超家族：胞内区含有 PTK 功能区 5) 肿瘤坏死因子受体超家族：胞外区含有 4 个富含 Cys 的功能区 6) G 蛋白偶联受体超家族：7 次跨膜蛋白 7) IL-8 及趋化因子的受体 第六章 主要组织相容性复合体 一、基本要求 掌握：MHC 的概念、功能 熟悉：HLA 的基因结构、HLA 抗原的结构与分布特点及 MHC 限制性 了解：HLA 与抗原肽的结合特点、HLA 复合体遗传特征 二、基本概念 1) 主要组织相容性复合体(MHC):脊椎动物某一染色体上编码主要组织相 容性抗原、控制细胞间相互识别、调节免疫应答的一组紧密连锁基因群 HLA 抗原：即人类的主要组织相容性抗原，其分布在人体所有有核细胞 表面，但因该抗原首先在白细胞表面发现的，并且白细胞是进行此类抗 原研究的最适宜材料来源，故称之为人白细胞抗原（HLA）。 3) HLA 复合体：即人类的 MHC，为编码 HLA 的一组紧密连锁的基因群 。 4) 抗原肽转移体基因 TAP（transporter of antigenic peptides）：MHC -II 类基因，参与内源性抗原的递呈，将抗原肽转运至内质网。 5) 巨大多功能蛋白酶体 LMP(large multifunctional proteasome)or 低分 子量多肽(low molecular weight polypeptide)：MHC-II 类基因，参与内 源性抗原的递呈，起降解抗原肽的作用。 6) MHC 限制性： CTL 与靶细胞间、Th 与 M间、Th 与 B 细胞间相互 作用时， TCR 不仅要识别抗原决定簇，还需识别靶细胞或 M、B 细胞 表面的 MHC 分子，这一现象称为 MHC 限制性。 三、问题与提示 1、HLA 复合体的基因组成即分区 HLA 复合体共有 3600bp，224 个基因座位中 128 个有功能，其特点包括 ： 1）免疫功能相关基因最集中、最多 2）基因密度最高 3）多态性最丰富 4）与疾病关联最密切 2、HLA 复合体分区（遗传特点）： HLA 复合体可分为三个区，分别编码 I、II、III 类基因： 1）HLA-类基因区: 位于 HLA 复合体远离着丝点的一端，该区存在多 达数十个类基因座位，根据编码产物分布、功能及多态性不同，又可 分为： 经典 HLA-类基因： HLA-A、HLAB、HLA-C 非经典 HLA-类基因： HLA-E、HLA-F、HLA-G 2）HLA-类基因区：位于 HLA 复合体着丝粒端 经典的 HLA-类基因： HLA-DQ、HLA-DR、HLA-DP 抗原加工提呈相关基因： *低分子量多肽基因或巨大多功能蛋白酶体基因（LMP） *抗原加工相关转运体基因或抗原肽转运体基因（TAP ） *HLA-DM *HLA-DO 3）HLA-类基因区:位于 HLA-、类基因之间 4、HLA-、分子的分布与结构： （1）HLA 分子的组织分布： HLA-类分子表达在绝大多数有核细胞表面，包括血小板、网织红细 胞，但神经细胞、成熟的滋养层细胞不表达经典的 HLA -类分子。 HLA-类分子主要表达在 APC（M、DC、成熟 B 细胞等）、胸腺 上皮细胞、血管内皮细胞及激活的 T 细胞表面。 （2）HLA 分子的结构： HLA-类分子的结构： HLA-类分子是由由 链和 2m组成经非共价键连接成的异二聚体。分 为多肽结合区、免疫球蛋白样区、跨膜区和胞内区： 肽结合区（a1 、a 2 区）：容纳 8-10aa 组成的短肽，具有多态性，是 T 细胞识别部位 免疫球蛋白样区（a 3）：与 Tc 细胞表面 CD8 分子结合 b2m：增强 I 类抗原的表达和稳定性 跨膜区：锚定 HLA-类分子 胞内区：参与跨膜信号的传递 HLA-类分子的结构： HLA-类分子是由 链、 链以非共价键连接的异二聚体。分为 肽结合区（a1 、 b 1 区）：容纳 10-15aa 组成的短肽，具有多态性 免疫球蛋白样区（b2 区）：与 Th 细胞表面 CD4 分子结合 跨膜区及胞内区 5、MHC 分子的功能： （1）参与抗原加工和提呈 外源性抗原：如胞外菌 内源性抗原：如病毒包膜蛋白、肿瘤抗原 （2）调节免疫应答 抗原肽-MHC-TCR 三分子复合体启动免疫应答 MHC 是协同刺激分子 MHC 限制性 CTL 与靶细胞间、Th 与 M间、Th 与 B 细胞间相互作用时， TCR 不 仅要识别抗原决定簇，还需识别靶细胞或 M、B 细胞表面的 MHC 分子 ，这一现象称为 MHC 限制性。 对免疫应答强弱的影响 （3）与 T 细胞分化过程 （4）诱导同种免疫应答 6、HLA 复合体的遗传特点： 1）单元型遗传 2）共显性遗传+ 复等位基因 高度多态性 3）连锁不平衡 7、MHC 肽结合槽的特点 MHC 基因及其产物的极端多样性，造成不同 MHC 分子结构上的差异， 这些差异主要集中于 MHC 分子的肽结合槽，从而决定了特定型别的 MH C 分子和抗原肽的结合具有一定的选择性。 MHC 分子高亲和力与抗原肽结合成为复合物，这是保证 MHC 分子有效 提呈抗原的重要前提。 MHCI 分子的肽槽由 MHC-Ia 链的 a1 和 a2 结构域组成，而 MHCII 分子的肽槽由 MHC-IIa 链的 a1 和 MHC-IIb 链的 b1 结构域组成。前者 的两端处于封闭状，而后者的两端则较为开放。MHC-I 分子只能接纳 9 肽，而 MHC-II 分子则能接纳较长的肽段。 8、MHC 分子-抗原肽复合物的特征 1）MHC 分子抗原结合凹槽与抗原肽结合的特点 与 MHC 结合成复合物 的抗原肽往往带有两个或两个以上的关键氨基酸（锚着残基，anchor re sidue)专司和 MHC 分子肽结合槽中的多肽结合基序相结合，二者具有一 定的特异性。 2）MHC 分子提呈抗原肽的相对选择性 3）MHC 分子对抗原肽识别和递呈的包容性 MHC 分子对抗原肽的识别 并非严格的专一性，而是一种 MHC 分子可识别并结合带有特定共同基序 的一群肽段，由此显示二者相互作用中的包容性。 9、HLA 的生物学功能 1）对蛋白质抗原的处理与加工 HLA-I 类分子：内源性抗原的递呈分子 HLA-II 类分子：外源性抗原的递呈分子 2）调节免疫应答 形成 MHC-抗原肽-TCR 复合物，启动免疫应答 在 TCR 特异性识别 APC 所提呈的抗原肽过程中，必须同时识别与抗 原肽结合成复合物的 MHC 分子，才能产生 T 细胞激活的信号 MHC 限制性：免疫细胞间相互作用时，除细胞受体识别相应抗原决定 簇外，细胞间还必须识别相应的 MHC 分子 MHC 分子是 T 细胞活化的协同刺激分子：CD4-MHCII、 CD8-MHCI 调节免疫应答强弱 3）参与 T 细胞的分化 4）诱导同种免疫应答 第七章 粘附分子 一、 基本要求 掌握：粘附分子及白细胞分化抗原的概念 熟悉：粘附分子的主要种类及主要生物学活性 了解：主要粘附分子的结构、功能 二、基本概念 1. 白细胞分化抗原：血细胞在分化成熟为不同谱系、分化的不同阶段及 细胞活化过程中，出现或消失的细胞表面标记分子。 2. CD (cluster of differentiation): 应用以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分化抗原归为一个分化群 称 CD。 3. 粘附分子 (Cell Adhesion Molecule ,CAM)： 泛指一类调节细胞与细 胞间，细胞与细胞外基质（ECM）间相互结合，起粘附作用的膜表面糖 蛋白。 三、问题与提示 1、粘附分子的共同特点 成对存在 糖蛋白 结合无特异性，无 TcR、MHC 样的多态性 主要介导细胞间粘附,也起信号传导作用 同时作用：一种细胞同时表达多种 CAM 多种 CAM 共同参与同一类细胞间的粘附 2、粘附分子的主要种类 选择素超家族 整合素家族 免疫球蛋白超家族 钙粘素超家族（1）参与细胞发育、分化、附着及移动 参与调节免疫细胞的分化和发育： 要是 Cadherin 参与细胞间的粘附 Intergrin 参与细胞与基质间的附着 粘附分子参与细胞的移动 （2）参与调节免疫应答： T、B 细胞活化的条件：双信号、 多种粘附分子对 （3）参与调节炎症反应 白细胞与血管内皮细胞粘附分子间的相互作用是白细胞通过粘附和穿越 血管内皮，向炎症部位渗出的分子基础 第八章 非特异性免疫的组成细胞及其功能 一、要点 1 掌握非特异性免疫和特异性免疫的主要特点 2 掌握 NK 细胞的表面标志，活化杀伤作用及其生物学功能 3 掌握巨噬细胞在抗感染作用 二基本概念 1 特异性免疫 亦称固有免疫，是生物体在长期种系发育和进化过程中 逐渐形成的一系列防卫机制。非特异性免疫在个体出生时就具备，可对 外来病原体迅速应答，产生非特异抗感染免疫作用，同时在特异性免疫 应答过程中也起重要作用。 2 特异性免疫是在非特异性免疫基础上建立的，该种免疫是个体在生 命过程中接受抗原性异物刺激后主动产生或接受免疫球蛋白分子（抗体 ）后被动获得的，具有特异的针对性，又称适应性或获得性免疫。 3 M 细胞 是散布于肠道或粘膜上皮细胞之间的一种特化的抗原转运细 胞。M 细胞不表达 MHC类分子，胞质内溶酶体很少，病原体等抗原 物质能以吞饮泡的形式被转运至胞质内，可在未经降解情况下，穿过 M 细胞进入粘膜下结缔组织，被位于该处的巨噬细胞摄取，将抗原携带至 派氏集合淋巴结，引起免疫应答。 4 自然杀伤细胞（ NK） 主要分布于外周血和脾脏，不表达特异性抗原 受体，表面标志为 CD3-、CD56+ 、CD16+（FcrRIII）的内含大型嗜天青 颗粒的淋巴细胞。NK 细胞具有抗感染的抗肿瘤作用，可直接杀伤肿瘤和 病毒感染的靶细胞，也可通过 ADCC 效应对上述靶细胞产生定向非特异 性杀伤作用。此外 NK 细胞还可通过释放 IFN、TNF 和 GMCSF 等细胞因子，对机体产生免疫作用。 5 NK 细胞 ADCC 效应 NK 细胞表面可表达低亲和性 lgGFc 受体（CD 16、Fcr RIII），当 lgG 抗体与靶细胞表面相应表位特异性结合后，可通 过其 Fc 段与 NK 细胞表面 FcrRIII 结合，而使 NK 细胞对上述 IgG 抗体 结合的靶细胞产生定向非特异性杀伤作用，此即抗体依赖性细胞介导的 细胞毒作用（ADCC）。目前已知除 NK 细胞外，某些吞噬细胞也可产生 ADCC 效应。 三、 问答题与提示 （一） 非特异生免疫和特异性免疫的主要特点 非特异性免疫 特异性免疫 固有免疫、先天性免疫 适应性或获得性免疫 细胞组成 粘膜和上皮细胞、吞噬细胞、 T 细胞、 B 细胞、抗原提呈细胞 NK 细胞 第九章 T 淋巴细胞与特异性细胞免疫 一、 要点 1掌握 T 细胞重要的表面分子 2掌握 T 细胞的主要亚群及其功能 二概念要点与提示 （一）T 细胞表面分子及其作用 1TCR-CD3 复合物 TCR-CD3 复合物是 T 细胞识别抗原和转导信号的主要单位。 TCR 特 异识别是由 MHC 分子提呈的抗原肽， CD3 是转导 T 细胞活化的第一信 号。 TCR 是 T 细胞特有的表面标志，属 IgSF 成员。根据 TCR 异二聚体 的不同组成，可将其分为 TCR和 TCR两种类型。 CD3 由五种肽链组成，即 和 ，均能转导 TCR 的信号（胞浆区 内均有 ITAM）。 2CD4 和 CD8 分子 CD4 和 CD8 分子属 T 细胞辅助受体（co-receptor）,IgSF 成员。分别与 MHC类和 MHC-类分子非多态区结合，这既加强了 T 细胞与 APC 或 者与靶细胞的相互作用，又参与了抗原刺激 TCR-CD3 信号转导。此外， 参与 T 细胞在胸腺内的发育成熟及分化。 3协同（辅助）信号分子 最重要的是 CD28 与 B7 结合后由 CD28 转导为第二活化信号。 CTLA4（CD152 ）由活化的 T 细胞表达，其结构与 CD28 分子高度 同源，CD28 和 CTLA4 的天然配体均为 CD80（B7.1 ）和 CD86（B7. 2）。CTLA4 与 CD80/CD86 的亲和力显著高于 CD28，因其胞浆内区 有 ITIM，给予已活化 T 细胞抑制信号。 CD40L（CD154 ）属型跨膜蛋白，主要表达于活化的 CD4+T 细胞和 CD8+T 细胞，其配体为 CD40；功能：作为协同信号参与对 B 细胞的 应答，参与 TDAg 诱发的免疫应答； 诱导记忆性 B 细胞形成；参 与 B 细胞的阴性和阳性选择。 LFA1 配体是 ICAM1、2、3，主要功能是促进 T 细胞与靶细胞或 其他细胞间的相互结合，从而增强细胞介导免疫效应。 LFA2 即 CD2 分子，又名绵羊红细胞（SRBC）受体。人类 95%成 熟 T 细胞、50%70%胸腺细胞以及部分 NK 细胞表面可表达 CD2 分子 。配体为 LFA3（CD58）、CD59 和 CD48。CD2 分子既能介导 T 细 胞旁路激活途径，又能介导效应阶段激活途径。 2 丝裂原受体 丝裂原与 T 细胞表面相应膜分子上特定的糖基交联后，可直接使静止状 态的 T 细胞活化、增殖、转化为淋巴母细胞。PHA 和 ConA 为最常用的 T 细胞。 （二）T 细胞亚群 1特有标志 TCR，重要的表面标志还有 CD3、CD28、CD2、CD4 、C D8 分子。 2细胞亚群 （1）CD4+T 细胞亚群和 CD8+亚群 CD4+T 细胞 识别由 1317 个氨基酸残基组成的抗原肽，并受自身 M HC类分子限制。这类细胞只表达 TCR，而不表达 TCR。 CD8+T 细胞 识别 810 个氨基酸组成的抗原肽，并受经典 MHC 遗传 性限制。 (2)TCR细胞和 TCRT细胞 TCR细胞和 TCRT细胞特性的比较 特性 TCR细胞 TCRT TCR 多态性显著 较少多态性 分布 外周血 60%70% 5%15% 组织上 外周淋巴组织上 粘膜上皮 表型 CD3+CD2+ 100% 100% CD4+CD8- 60%65% 50% 辅助细胞 Th 细胞 杀伤细胞 Tc 细胞 Tc 细胞 （3）Th、Tc、Ts 和 TDTH、细胞 Th 细胞 根据分泌的细胞因子不同中，将其分为 Tho、Thl 和 Th2 三个 亚型，近年来又报道了 Th3 亚型。 Tc 细胞 根据 CD+Tc 细胞所分泌的细胞因子不同，分为 Tcl 和 Tc2 两 种亚型。Tcl 细胞主要分泌 IFN-;Tc2细胞则主要分泌 IL-4、IL-5 和 IL-1 0。 Ts 细胞 具有免疫抑制功能。 TDTH 细胞 指介导迟发型超敏反应（ DTH）的 T 细胞，主要为 CD4+ Thl，但 CD8+T 细胞也有作用。通过释放一系列细胞因子和直接破坏靶 细胞而清除抗原。 初始 T 细胞和记忆性 T 细胞 记忆性 T 细胞表达 CD45RO，而初始 T 细胞表达 CD45RA。 NK1.1+T 细胞 广泛分布于骨髓、肝、脾、胸腺和淋巴结中，在皮肤粘 膜和外周血中也有少量存在。绝大多数为 TCR型，少数为 型，大 多数是 CD4-、CD8-T 细胞，少数为 CD4-T 细胞。NK1.1+T 细胞的 TCR 识别的抗原是由 CD1 分子提呈的脂类和糖脂类抗原。 （三）T 细胞功能 T 细胞在机体的细胞免疫和体液免疫诱导中均有重要作用。T 细胞作为免 疫效应细胞主要行使 TDTH 细胞介导 DTH 反应和 Tc 细胞直接杀伤靶细 胞。T 细胞又是免疫调节细胞，具有辅助其他免疫细胞分化和调节免疫应 答（促进和抑制）的功能。 1 CD4+辅助性和 T 细胞 Th1 细胞主要分泌 IL-2、IFN-，与 TDTH 细胞和 Tc 细胞的增殖、分 化、成熟有关，因细胞可促进细胞介导的免疫应答。 Th2 细胞主要分泌 IL-4、IL-5、IL-6、IL-10 ，它与 B 细胞增殖、成熟 和促进抗体生成有关，才可增强搞体介导的免疫应答。 能够活化 M、NK 细胞，增强它们吞噬或杀伤功能。 2 CD8+杀伤性 T 细胞（CTL） 主要作用是特异性直接杀伤靶细胞，且在杀伤靶细胞的过程中自身不受 损伤，可反复杀伤靶细胞。其杀伤机制为： （1）细胞裂解 CTL 通过释放空孔素（Perforin,Pf），类似补体 C9，在 细胞膜上形成亲水性小孔，靶细胞涨裂而坏死。 （2）细胞凋亡 激活内源性 DNA 内切酶而导致的生理死亡。主要依赖于 两种机制：CTL 活化后大量表达 FasL,经 Fas/FasL 途径引起细胞凋亡 。CTL 释放的颗粒酶，引发 caspase 级联反应，使靶细胞凋亡。 3 Ts 细胞 既可表达 CD4+也可表达 CD8+标志。如 CD4+Th2 细胞可通过释放 IL-1 0 和 TGF-发挥 TS 细胞的功能，阻遏由 Thl 介导的细胞免疫应答；而 T hl 释放 IFN-，可抑 Tho 向 Th2 分化而下调体液免疫。 4 迟发型超敏反应 T 细胞 主要为 Thl，次要为 CTL。前者分泌多种淋巴因子，作用于单核 -巨噬细 胞、淋巴细胞、粒细胞和血管内皮细胞，引起以单个核细胞浸润为主的 炎症反应；后者直接破坏靶细胞。 5 NK1.1+T 细胞 通过 TCR 识别 APC 或胃肠道粘膜上皮细胞表面 CD1 分子所提呈的抗原 而被激活。活化后的功能包括： 胞毒作用：通过分泌穿孔素使靶细胞溶解；在胸腺可通过 Fas/Fas L 途径诱导 CD4+、CD8+双阳性胸腺细胞凋亡。 免疫调节作用：在某些抗原刺激时，如寄生虫感染，NK1.1+T 细胞 分泌大量 IL-4，可诱导活化的 Tho 细胞分化为 Th2 细胞，参与体液免疫 应答或诱导 B 细胞发生 Ig 类别转换，产生特异性 IgE；在病毒抗原作 用下，可产生 IFN-，与 IL-12 共同作用，可使 Tho 转向 Thl 细胞，增强 细胞免疫应答。 2 简答题及提示 1(NKR PIC)T 细胞 1. NK1.1+是指表达 NKRPIC(NK1.1) 的 TCRCD3 的 T 细胞。它广泛 分布于骨髓、肝、脾、胸腺和淋巴结中，在皮肤粘膜和外周血中也有少 量存在。NK1.1+T 细胞绝大多数为 TCR型，少数为 型，大多数是 CD4-、CD8-T 细胞，少数为 CD4+细胞。NK1.1+T 细胞的 TCR 识别的 抗原帅 CD1 分子提呈的脂类和糖脂类抗菌素原。 2. 表达 TCRCD3 复合物的 T 细胞称为 T细胞。该种细胞主要分 布于粘膜和上皮细胞组织中，是上皮细胞间淋巴细胞的重要组成成分。 在粘膜免疫过程中可能起重要作用。 3. 是 T 细胞抗原受体与一组 CD3 分子以非共价健结合而形成的复合物， 是 T 细胞识别抗原一转导信号的主要单位。TCR 有 四种肽链，根 据 TCR 异二聚体的不同组成，可将其分为 TCR和 TCRG两种类型 。CD3 是 T 细胞的重要分子，它有五种肽链，即 、 、 、 和 ，五种 肽链均能转导 TCR 的信号。 b) T 细胞的亚群及分类依据 a) 按 CD 分子不同 T 细胞分为 CD4+T 和 CD8+T 两大亚群； b) 按 TCR 类型不同分为 TCR（TCR 型）和 TCR（TCR 型）T 细胞； c) 按功能不同分为辅助性 T 细胞（Th ）、细胞毒性 T 细胞（CTL 或 Tc ）或抑制性 T 细胞（T s）； d) 按对抗原的应答不同，分为初给 T 细胞、活化的 T 细胞和记忆 T 细胞 。 e) NK1.1+T 细胞 需要指出的是，T 细胞表型和功能之间虽有一定的联系，但两者并不完全 一致，因而不能简单地按表型来确定其功能。 c) CTL 的主要作用是特异性直接杀伤靶细胞。CTL 杀伤靶细胞的机制有 ： a) 细胞裂解作用过程分三个时相：接触相： CTL 通过 TCR 特异性地 识别靶细胞表面的抗原肽：MHC 分子复合物，其中有粘附分子 LFA1 与 LFA2（CD2）与 LFA3 及 Mg2+参与。分泌相：CTL 和靶细胞 紧密接触，通过颗粒胞吐释放穿孔素可插入靶细胞膜内，类似补体 C9 在 细胞膜上构筑小孔。裂解相：靶细胞胞膜上出现大量小孔，膜内外渗 透压的明显反差，使水分通过小孔进入细胞浆，靶细胞涨裂而死。 b) CTL 介导的靶细胞凋亡主要领带于两种机制：CTL 活化后大量表达 FasL（配体），FasL 和靶细胞表面的 Fas 分子（受体）结合，通过 Fas 分子胞内段的死亡结构域，激活一系列 caspase,，引起死亡信号的逐渐 转导，最终激活内源性 DNA 内切酶，使小核断裂，并导致细胞结构毁损 ，细胞死亡。CTL 颗粒胞吐释放的颗粒酶，可借助穿孔构筑的小孔穿 越细胞膜，激活另一个 caspase10，引发 Caspase 级联反应，使靶细胞 凋亡。 c) 近来发现 CTL 杀死靶细胞的第三种物质，是颗粒中含有颗粒溶解素（ granulysin），它通过穿孔素形成的孔道进入靶细胞，引起瘤细胞溶解直 接杀死胞内致病菌，达到清除胞内病原体的目的，而不破坏宿主细胞。 第十章 B 淋巴细胞与特异性体液免疫应答 一、要点提示： 1、掌握 B 细胞重要的表面分子 2掌握 B 细胞的主要亚群及其功能 二、基本概念及要点： 掌握以下基本概念： 1、BCR 复合体：B 细胞的抗原受体（ BCR）是成熟 B 细胞膜表面的 Ig M 和 IgD。IgM 和 IgD 与另外两条链 Iga 和 Igb 一起组成 BCR 复合体。 即一个 BCR 复合体包含一个 BCR 与两对 Iga-Igb 异二聚体。 2、BCR 协同受体（或活化辅助受体）： BCR 的协同受体包括 CD19、 CD21（CR2 ）、CD81（TAPA-1）、Leu-13 四种膜分子，它们在 B 细 胞膜上与 BCR 直接接触 。BCR