基础免疫学概述

1、临床免疫学龚业莉QQ：67828927Tel学免疫学医学免疫学基础免疫学临床免疫学免疫学技术临床免疫学是研究免疫在临床疾病发生发展中的作用及其在疾病诊断、治疗和预防中应用的一门学科。我们的课程基础免疫学概述基础免疫学概述抗感染免疫抗感染免疫免疫耐受与自身免疫病免疫耐受与自身免疫病肿瘤免疫肿瘤免疫移植免疫移植免疫生殖免疫生殖免疫免疫学检测技术免疫学检测技术免疫预防与免疫治疗免疫预防与免疫治疗免疫缺陷病免疫缺陷病考试：开卷考试（考试周）考试：开卷考试（考试周）第一章 基础免疫学概述 免疫（免疫（immunityimmunity） 是机体识别“自己自己”, 排除“异己异己（

2、非己）”过程中所产生的生物学效应的总和，正常情况下是维持内环境稳定的一种生理性防御功能。抗原抗原(antigen(antigen，Ag)Ag)指所有能启动、激发和诱导免疫应答的物质。其可被T、B淋巴细胞表面TCR或BCR识别，激活T/B细胞产生免疫应答产物（特异性抗体和效应淋巴细胞），并与之发生特异性反应。 抗原抗原决定抗原特异性的基本结构或化学基团称为表位表位(epitope)(epitope)/抗原决定基。是抗原与TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单位。免疫系统的功能1. 1. 免疫防御（免疫防御（immune defenseimmune defense） 指机体对外来微生物及其毒素的免

3、疫保护作用；指机体对外来微生物及其毒素的免疫保护作用； 应答过强或持续过长应答过强或持续过长超敏反应；超敏反应； 应答过低或缺如应答过低或缺如免疫缺陷病。免疫缺陷病。2 2免疫自稳免疫自稳( (immune homeostasis)immune homeostasis) 免疫系统通过调节网络实现免疫系统功能相对稳定；免疫系统通过调节网络实现免疫系统功能相对稳定； 自稳机制发生异常（应答过强或过弱）自稳机制发生异常（应答过强或过弱）自身免疫病。自身免疫病。3. 3. 免疫监视（免疫监视（immune surveillanceimmune surveillance） 指免疫系统识别畸变和突变细胞并

4、将其清除的功能；指免疫系统识别畸变和突变细胞并将其清除的功能； 免疫监视功能异常免疫监视功能异常肿瘤发生或持续病毒感染肿瘤发生或持续病毒感染。问题一 免疫系统的组成？（一）免疫器官（一）免疫器官（二）免疫细胞（二）免疫细胞（三）免疫分子（三）免疫分子免疫系统（免疫系统（immune system, ISimmune system, IS）的组成）的组成中枢免疫器官中枢免疫器官胸腺骨髓外周免疫器官外周免疫器官脾脏、淋巴结、粘膜相关淋巴组织 骨髓（骨髓（Bone marrow） 各类免疫细胞发生的场所各类免疫细胞发生的场所 B淋巴细胞分化成熟的场淋巴细胞分化成熟的场所所 再次体液免疫应答中抗体再次

5、体液免疫应答中抗体产生的主要场所产生的主要场所 胸腺（胸腺（Thymus）-T淋巴细胞分化成熟的场所淋巴细胞分化成熟的场所 T 细胞及细胞及 B细胞定居细胞定居的场所的场所 T：75% B：25% 免疫应答发生的场所免疫应答发生的场所 参与淋巴细胞再循环参与淋巴细胞再循环（HEV） 过滤作用过滤作用 淋巴结淋巴结 脾脏（脾脏（spleen）人体最大的免疫器官人体最大的免疫器官免疫细胞定居的场所免疫细胞定居的场所 T：40% B：60% 免疫应答的场所（血源性抗原）免疫应答的场所（血源性抗原） 合成分泌补体、干扰素等生物活性物质合成分泌补体、干扰素等生物活性物质 滤过作用滤过作用 贮存红细胞贮存

6、红细胞 黏膜免疫系统（黏膜免疫系统（MIS）又称黏膜相关淋巴组织）又称黏膜相关淋巴组织（mucosal-associated lymphoid tissue, MALT）肠相关淋巴组织、鼻相关淋巴组织和支气管相关淋肠相关淋巴组织、鼻相关淋巴组织和支气管相关淋巴组织巴组织包括：包括： 器官化淋巴组织：扁桃体、阑尾、集合淋巴结等器官化淋巴组织：扁桃体、阑尾、集合淋巴结等 散在无被膜淋巴组织：呼吸道、肠道及泌尿生殖道散在无被膜淋巴组织：呼吸道、肠道及泌尿生殖道 黏膜中的淋巴组织黏膜中的淋巴组织功能：功能：参与人体的局部抗感染免疫参与人体的局部抗感染免疫问题二 免疫细胞？ 免疫细胞：免疫细胞：所有参与

7、免疫应答或与所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体，包免疫应答有关的细胞及其前体，包括造血干细胞、括造血干细胞、APCAPC、淋巴细胞、粒、淋巴细胞、粒细胞、肥大细胞和红细胞。细胞、肥大细胞和红细胞。 淋巴细胞（淋巴细胞（lymphocytelymphocyte）: :是一群异是一群异质性的构成免疫系统的主要细胞，质性的构成免疫系统的主要细胞，如如T T细胞、细胞、B B细胞和细胞和NKNK细胞等。细胞等。这个细胞是？T C ell D evelopm ent in Thym usT C ell D evelopm ent in Thym us？T T细胞表面标志及其功能细胞表面标志及

8、其功能T T细胞表面受体：细胞表面受体： TCR-CD3TCR-CD3复合物复合物 CKRCKR 病毒受体（病毒受体（HIVHIV受体受体CD4CD4） 丝裂原受体丝裂原受体(PHA(PHA、ConAConA、PWM)PWM)T T细胞表面抗原：细胞表面抗原： MHC: I类分子，活化后类分子，活化后II类分子类分子 CDCD分子：分子：共受体（共受体（CD4CD4和和CD8CD8） 协同刺激分子协同刺激分子(CD28/CTLA-4(CD28/CTLA-4、CD40L)CD40L) 黏附分子黏附分子(LFA1(LFA1和和CD2)CD2)T T细胞的分类细胞的分类按按TCRTCR二肽链组成分类

9、二肽链组成分类按按CD4CD4和和CD8CD8表达分类表达分类按按T T细胞功能分类细胞功能分类按分泌的细胞因子谱分类按分泌的细胞因子谱分类T T细胞的功能细胞的功能CD4CD4辅助性辅助性T T细胞（细胞（CD4CD4ThTh）：）：依据产生细胞因子的不同区分为依据产生细胞因子的不同区分为Th1和和Th2Th1细胞细胞主要分泌主要分泌IL-2、IFN-和和TNF-Th2细胞细胞主要分泌主要分泌IL-4、IL-5、IL-6和和IL-10功能：主要辅助细胞免疫效应功能：主要辅助细胞免疫效应功能：主要辅助体液免疫效应功能：主要辅助体液免疫效应功能：细胞毒作用功能：细胞毒作用机制机制释放细胞毒性蛋白

10、：穿孔素释放细胞毒性蛋白：穿孔素/颗粒酶颗粒酶Fas-FasL诱导细胞凋亡诱导细胞凋亡CD8+CTLT T细胞的功能细胞的功能CD8CD8杀伤性杀伤性T T细胞（细胞（CD8CD8CTLCTL）：）：分泌细胞因子分泌细胞因子IFN-和和TNFCTL释放穿孔素和颗粒酶诱导靶细胞坏死释放穿孔素和颗粒酶诱导靶细胞坏死/ /凋亡凋亡CTL表达表达FasL诱导靶细胞凋亡诱导靶细胞凋亡活化的活化的CTL表达表达FasLFas-FasL相互作用相互作用诱导靶细胞凋亡诱导靶细胞凋亡FasL病毒感染的靶细胞病毒感染的靶细胞CTLCTL分泌细胞因子分泌细胞因子TNF/： 协同协同IFN-的作用；的作用； 直接胞毒

11、作用；直接胞毒作用； 介导炎症介导炎症IFN-： 诱导诱导MHC-I，II类分子类分子 和和TAP1/2的表达；的表达； 抑制病毒复制；抑制病毒复制； 激活巨噬细胞激活巨噬细胞？这个细胞是这个细胞是？B B细胞的表面标志细胞的表面标志 B B细胞表面受体：细胞表面受体： BCR-Ig/IgBCR-Ig/Ig复合物复合物 CKRCKR：IL-1RIL-1R、IL-2RIL-2R、IL-4RIL-4R、IL-5RIL-5R等等 CRCR：CR1CR1和和CR2CR2 FcR FcR：FcFcg gRIIRII、FcFca aR R、FcFcm mR R、FcFce eR R 丝裂原受体：丝裂原受体

12、：LPSLPS、PWMPWM B B细胞表面抗原：细胞表面抗原： MHCI/IIMHCI/II CD CD分子：分子：共受体：共受体：CD19CD19、CD21CD21、CD81CD81 协同刺激分子：协同刺激分子：CD40CD40、B7-1/2B7-1/2B B细胞的功能细胞的功能 产生抗体产生抗体：参与免疫应答的效应过程；：参与免疫应答的效应过程； 抗原提呈：启动特异性免疫应答；抗原提呈：启动特异性免疫应答； 免疫调节：通过细胞因子调节免疫应答。免疫调节：通过细胞因子调节免疫应答。？这个细胞是？NKNK细胞的表面标志细胞的表面标志 杀伤细胞活化受体（杀伤细胞活化受体（KAR） 配体是细胞表

13、面的糖类配体配体是细胞表面的糖类配体 杀伤细胞抑制受体（杀伤细胞抑制受体（KIR） 配体是细胞表面的配体是细胞表面的MHC-MHC-类分子类分子 这个细胞是？问题三 免疫分子？免疫分子IgIgG的特性和功能的特性和功能 血清中的主要抗体成分血清中的主要抗体成分（75-80%）；半寿期长（）；半寿期长（20-23天）；天）； 出生后出生后3个月开始合成，个月开始合成，3-5岁接近成人水平；岁接近成人水平； 多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属IgG类；类； 是唯一能通过胎盘的是唯一能通过胎盘的Ig，发挥自然被动免疫功能，发挥自然被动免疫功能； 具有活化补体经典途径的能

14、力具有活化补体经典途径的能力（IgG3IgG1IgG2）；）； 具有调理作用、具有调理作用、ADCC作用和结合作用和结合SPA等；等； 参与参与型、型、型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属IgGIgM的特性和功能的特性和功能 为五聚体，分子量最大，称为巨球蛋白（为五聚体，分子量最大，称为巨球蛋白（macroglobulin）；）； 个体发育中最先出现的个体发育中最先出现的Ig，胚胎晚期即能产生，脐带血胚胎晚期即能产生，脐带血IgM增高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）增高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）； 抗原初次刺激机体时，是体内最先

15、产生的抗原初次刺激机体时，是体内最先产生的Ig；血清；血清IgM升高升高说明有近期感染；说明有近期感染； 有强大激活补体能力有强大激活补体能力和调理作用，在机体早期免疫防御中具和调理作用，在机体早期免疫防御中具有重要作用；有重要作用； 天然血型抗体是天然血型抗体是IgM； 未成熟未成熟B细胞仅表达细胞仅表达mIgM； 参加参加、型超敏反应及某些自身免疫病。型超敏反应及某些自身免疫病。IgA的特性和功能的特性和功能 分为单体的血清型和二聚体的分泌型分为单体的血清型和二聚体的分泌型IgA； 分泌型分泌型IgA（sIgA） 主要由黏膜相关淋巴组织产生，存在主要由黏膜相关淋巴组织产生，存在于唾液、泪液

16、、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液于唾液、泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和黏膜表面，中和黏膜表面，是机体黏膜局部抗感染免疫的重要因素。是机体黏膜局部抗感染免疫的重要因素。 初乳中的初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用；可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用； 调理吞噬、中和毒素。调理吞噬、中和毒素。IgD的特性和功能的特性和功能 血清中含量低（血清中含量低（1%），其生物学作用尚不清楚），其生物学作用尚不清楚 mIgD可作为可作为B细胞分化成熟标记，成熟细胞分化成熟标记，成熟B细胞同时表达细胞同时表达mIgM和和mIgD。mIgMmIgD成熟成熟B细胞细胞活化活化B细胞细胞

17、未成熟未成熟B细胞细胞IgE的特性和功能的特性和功能 是血清中含量最低的是血清中含量最低的Ig； 主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生；主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生； 属嗜细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱粒细胞表面属嗜细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱粒细胞表面FcR结合，介导结合，介导I型超敏反应；型超敏反应； 参与寄生虫免疫。参与寄生虫免疫。免疫分子免疫分子补体补体 补体系统各成分通常以非活性状态存在于血浆中，在补体系统各成分通常以非活性状态存在于血浆中，在活化物作用下，补体发生复杂的级联反应，表现出生物活化物作用下，补体发生复杂的级联反应，表现出生物学活性，此为补体激活。学活性

18、，此为补体激活。 （一）经典激活途径（一）经典激活途径（classical pathway） （二）（二）MBL（mannan-binding lectin）途径途径 （三）旁路途径（三）旁路途径（alternative pathway） （四）补体活化的共同末端效应（膜攻击阶段）（四）补体活化的共同末端效应（膜攻击阶段）MASP激活激活C3(H2O)补体的生物学功能补体的生物学功能 细胞毒作用：细胞毒作用：溶菌、溶解病毒溶菌、溶解病毒 C3b的调理作用的调理作用(CR1、CR3、CR4) 清除循环免疫复合物（清除循环免疫复合物（C3b/CR1) 炎症介质作用炎症介质作用(C3a、C5a) 参

19、与免疫调节参与免疫调节(C3d/CR2) 抗体和补体的联合调理作用抗体和补体的联合调理作用是由多种细胞，特别是活化的免是由多种细胞，特别是活化的免疫细胞分泌的、介导细胞与细胞之间疫细胞分泌的、介导细胞与细胞之间相互作用、具有多种生物学功能的小相互作用、具有多种生物学功能的小分子多肽物质的统称。分子多肽物质的统称。 按其主要生物学功能分类：按其主要生物学功能分类： 1. 1. 白细胞介素白细胞介素（interleukin, IL) 2. 2. 干扰素干扰素（interferon, IFN） 3. 3. 肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF） 4. 4.

20、集落刺激因子集落刺激因子（colony stimulating factor, CSF） 5. 5. 生长因子生长因子（growth factor, GF） 6. 6. 趋化性细胞因子趋化性细胞因子（chemokine） * 主要组织相容性抗原：主要组织相容性抗原： 引起快而强排斥反应的组织相容性抗原。引起快而强排斥反应的组织相容性抗原。 * 主要组织相容性复合体主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC): 位于哺乳动物某一染色体上的一组紧密连锁的基因群位于哺乳动物某一染色体上的一组紧密连锁的基因群,其编码产物参与抗原提呈、制约细胞间相互

21、作用及诱其编码产物参与抗原提呈、制约细胞间相互作用及诱导免疫应答。导免疫应答。* 人类人类MHC HLA复合体复合体 编码编码HLA抗原抗原; * 小鼠小鼠MHC H-2复合体复合体 编码编码H-2抗原抗原;免疫分子免疫分子主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原MHC-I类分子结构类分子结构链：链：43KDa链：链：12KDa其基因位于其基因位于15号号染色体染色体MHC-II类分子结构类分子结构链：链：34KDa链：链：29KDaMHCMHC分子的生物学功能分子的生物学功能 1 1抗原递呈抗原递呈 MHCMHC分子的抗原结合凹槽选择性结合抗原肽分子的抗原结合凹槽选择性结合抗原肽 形成形成MHC

22、MHC分子分子- -抗原肽复合物抗原肽复合物 以以MHCMHC限制性的方式供限制性的方式供T T细胞识别细胞识别 启动特异性免疫应答。启动特异性免疫应答。 2. 2.参与参与T T细胞限制性识别：细胞限制性识别： 双识别及限制抗原递呈的细胞类型双识别及限制抗原递呈的细胞类型 3 3. .由抗原提呈衍生的其他功能由抗原提呈衍生的其他功能 * * 参与参与T T细胞在胸腺的发育细胞在胸腺的发育 * * 诱导同种移植排斥反应诱导同种移植排斥反应 * * 参与免疫应答的遗传控制参与免疫应答的遗传控制 参与参与T T细胞限制性识别细胞限制性识别* MHC制约相互作用的细胞类型制约相互作用的细胞类型, 即

23、即MHCI类分子将抗原肽提呈给类分子将抗原肽提呈给CD8T细胞，细胞，MHCII类分子将抗原肽提呈给类分子将抗原肽提呈给CD4T细胞。细胞。问题四 固有免疫与适应性免疫？病原微生物病原微生物非特异性免疫非特异性免疫特异性免疫特异性免疫非特异性免疫（nonspecific immunity）* * 种群在长期进化过程中逐渐形成的防御功能，乃经遗传种群在长期进化过程中逐渐形成的防御功能，乃经遗传而获得，而并非针对特定抗原，亦称天然免疫。而获得，而并非针对特定抗原，亦称天然免疫。 先天具有；无特异性；无记忆性；作用快。先天具有；无特异性；无记忆性；作用快。* * 主要机制主要机制 物理屏障物理屏障

24、皮肤粘膜皮肤粘膜/ /血脑血脑/ /血胎屏障；血胎屏障； 化学屏障化学屏障 皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀菌物质；皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀菌物质； 生物学屏障生物学屏障 非特异性效应细胞：中粒、单核非特异性效应细胞：中粒、单核/ /巨噬细胞、巨噬细胞、NKNK细胞等细胞等 非特异性效应分子：补体、溶菌酶、细胞因子等非特异性效应分子：补体、溶菌酶、细胞因子等固有免疫的识别机制固有免疫的识别机制 病原相关分子模式病原相关分子模式（pathogen associated molecular pattern，PAMP）：一类或一群特定的微生物病原体：一类或一群特定的微生物病原体（及其产物）共有的某些非特

25、异性、高度保守的分子（及其产物）共有的某些非特异性、高度保守的分子结构，可被非特异性免疫细胞所识别。包括：脂多糖结构，可被非特异性免疫细胞所识别。包括：脂多糖（LPSLPS）、磷壁酸（）、磷壁酸（LTALTA）、肽聚糖（）、肽聚糖（PGNPGN）、甘露糖、）、甘露糖、细菌细菌DNADNA、双链、双链RNARNA和葡聚糖等。和葡聚糖等。 PAMPPAMP的特征：的特征： - - 通常为病原微生物所特有，而宿主细胞不产生；通常为病原微生物所特有，而宿主细胞不产生； - - 为微生物的生存或致病性所必需；为微生物的生存或致病性所必需； - - 为宿主天然免疫细胞泛特异性识别的分子基础。为宿主天然免疫

26、细胞泛特异性识别的分子基础。 模式识别受体模式识别受体(pattern-recognition receptors，PRR) ：一类主要表达于天然免疫细胞表面、非克隆性分布、可一类主要表达于天然免疫细胞表面、非克隆性分布、可识别一种或多种识别一种或多种PAMPPAMP的识别分子。的识别分子。 PRRPRR的生物学特征：的生物学特征： * * 较少多样性；较少多样性； * * 非克隆性表达非克隆性表达: :同一类型细胞（如巨噬细胞）表达的同一类型细胞（如巨噬细胞）表达的PRRPRR具有相同的特异性。具有相同的特异性。 * * 介导快速的生物学反应，无需细胞增殖。介导快速的生物学反应，无需细胞增殖

27、。 几类重要的几类重要的PRRPRR：MBLMBL、甘露糖受体、清道夫受体、甘露糖受体、清道夫受体、TollToll样受体样受体 特异性免疫（specific immunity） 个体接触特定抗原（决定基）而产生。个体接触特定抗原（决定基）而产生。 仅针对该特定抗原（决定基）而发生反应。仅针对该特定抗原（决定基）而发生反应。 后天获得；有特异性；有记忆性；作用慢而强。后天获得；有特异性；有记忆性；作用慢而强。 抗原抗原刺激机体刺激机体特异性免疫特异性免疫可刺激机体产生特异可刺激机体产生特异性免疫应答的物质性免疫应答的物质抗原决定基抗原决定基产生抗体产生抗体致敏淋巴致敏淋巴细胞细胞问题五 免疫应

28、答？ 机体受抗原刺激后机体受抗原刺激后, ,免疫细胞免疫细胞识别抗原并发生活化、增殖、分化识别抗原并发生活化、增殖、分化并显示一系列生物效应的全过程。并显示一系列生物效应的全过程。免免 疫疫 应应 答答 (immune response,Ir)适应性免疫应答的基本过程适应性免疫应答的基本过程CD4+Th1细胞介导的细胞免疫应答细胞介导的细胞免疫应答TD抗原抗原APC摄取、处理、提呈抗原摄取、处理、提呈抗原 + Th1细胞细胞活化信号活化信号1TCR/肽肽-MHC-II, CD4-MHC II Th细胞活化增殖分化成细胞活化增殖分化成Th1细胞细胞活化信号活化信号2 B7/CD28协同刺激分子协

29、同刺激分子分泌细胞因子分泌细胞因子活化巨噬细胞活化巨噬细胞静止巨噬细胞静止巨噬细胞分泌炎性因子分泌炎性因子迟发型超敏反应（迟发型超敏反应（DTH）活化活化APC释放释放细胞因子细胞因子趋化、激活淋巴细胞趋化、激活淋巴细胞促进白细胞促进白细胞的血管渗出的血管渗出CD8CD8+ +T TC C细胞介导的细胞免疫应答细胞介导的细胞免疫应答可溶性肿瘤或病毒抗原可溶性肿瘤或病毒抗原 APCAPC摄取处理提呈摄取处理提呈 CTLpTCR识别抗原肽识别抗原肽-MHC-I类分子复合物类分子复合物APC/CTL粘附粘附分子作用分子作用CD4+Th细胞活化细胞活化 CTLp活化增殖分化为效应活化增殖分化为效应CTL脱颗粒释放穿孔素、颗粒酶脱颗粒释放穿孔素、颗粒酶FasL/Fas靶细胞死亡靶细胞死亡活化信号活化信号活化信号活化信号21分泌细胞因子分泌细胞因子+ + 靶细胞靶细胞或促进或促进APC表表达共刺达共刺激分子激分子TDTD抗原抗原BCRBCR识别抗原识别抗原B B细胞表位细胞表位 B/ThB/Th间相互作用间相互作用CD40/CD40