普通生物学免疫系统与免疫功能

1、普通生物学免疫系统与免疫功能免疫(Immunity):是指机体识别和排除抗原性异物，保护机体不受外来侵害的特性自然免疫 (Natural immunity) 先天性免疫 (Innate immunity) 非特异性防御 (Nonspecific defense) 获得免疫 (Acquired immunity) 特异性免疫 (Specific immunity)什么是免疫抗原抗原(Antigen):是一种能诱发机体产生特异性免疫反响的大分子物质，如蛋白质、多糖在自然界中抗原分布很广，如细菌、病毒、组织细胞、血细胞、血清蛋白、毒素、花粉等都含有抗原冠状病毒模型冠状病毒体所携带的抗原每个喷嚏可产生

2、100万个泡沫微粒H7N9禽流感病毒高致病性禽流感病毒借助病毒外表的血凝素，与呼吸道上皮细胞受体结合，又借助神经氨酸酶作用于核蛋白的受体，在核内组成可溶性抗原，并渗出至胞质周围，复制子代病毒天花病毒 (Pox virus)7天3天5天天花发病过程天花在欧洲的传播主动免疫动物机体的三道防线非特异性免疫 特异性免疫第一道防线 第二道防线 第三道防线皮肤吞噬细胞、NK细胞 淋巴细胞（细胞免疫）粘膜抗菌蛋白 分泌物 炎症反应 抗体（体液免疫）温度反应 人体对病原体的第一道防线体表的屏障屏障构造皮肤与粘膜:物理屏障、化学防御机械的阻挡和排出 分泌物中化学物质有局部抗菌作用 正常菌群的拮抗作用人体对抗感染

3、的非特异性防卫泪液呼吸道粘膜皮肤上皮 A：局灶性炎症反响破损细胞释放组织胺炎症局部出现红、肿、热、痛白细胞吞噬细菌人体对病原体的第二道防线体内非特异性反响B：补体系统补体-抗菌蛋白补体：是存在于正常人和动物血清中的一组约20种非特异性血清蛋白，主要是及 球蛋白,它是一类酶原,能被任何抗原和抗体的复合物所激活.由于它在抗原和抗体反响中有补充抗体的作用,故称补体激活后的补体，具有溶解细胞膜、杀灭病毒、促进吞噬细胞的吞噬和释放组胺促进炎症反响等多项功能人体对病原体的第二道防线体内非特异性反响补体系统补体结合抗原抗体复合物细胞膜溶解，内含物外流激活后的补体Question:此处哪一个是抗原？C：干扰素

4、干扰素：具有广谱的抗病毒作用。脊椎动物的细胞内存在有合成干扰素的基因，病毒感染后会诱导机体产生干扰素作用：抑制病毒复制增殖人体对病原体的第二道防线体内非特异性反响表达抗病毒蛋白阻止病毒在细胞中复制和增殖受感染细胞核中干扰素基因表达产生干扰素活化相邻细胞干扰素的作用机理示意D：温度反响巨噬细胞与入侵的微生物相遇会释放出一种调节因子白细胞介素1白细胞介素1和细菌外毒素致热原随血管循环到脑的下丘脑部位，升高正常的温度调节点，导致发热，发热刺激机体的吞噬作用但，过高体温会有致命危险人体对病原体的第二道防线体内非特异性反响淋巴系统在抗感染时的决定作用淋巴系统：包括分布广泛的各种淋巴管和淋巴器官淋巴液：组

5、织液进入淋巴管就称为淋巴液，也叫淋巴，淋巴在淋巴管内的流动靠骨骼肌的收缩淋巴器官：包括骨髓，淋巴结，脾脏，胸腺红骨髓是各类血细胞的发源地，儿童时骨骼中主要都是红骨髓，成人主要是头骨、胸骨、肋骨、锁骨、骨盆和脊柱中保存红骨髓淋巴结中含有淋巴细胞和巨噬细胞，巨噬细胞可以吞噬流经的细菌及细胞碎片人体的淋巴系统腺体扁桃体胸导管右淋巴导管胸腺淋巴结脾脏派尔集合淋巴结肠淋巴结骨髓阑尾淋巴结的构造特异性免疫：是生物体在与外来侵害物作用之后才获得的免疫性。这种获得的免疫性对诱发的抗原有特异性，所以又称获得的特异性免疫免疫应答：抗原进入机体刺激免疫细胞活化、增殖、分化，产生免疫物质发挥免疫效应，将抗原破坏、去除

6、的整个过程叫免疫应答细胞介导的免疫应答细胞免疫Cellular immunity抗体介导的免疫应答体液免疫Humoral immunity特异性反响免疫应答 第三道防线白细胞中的淋巴细胞在特异性免疫应答中起着重要的作用。从功能上分为：T淋巴细胞：与细胞免疫有关，起源于骨髓中的淋巴干细胞，在胸腺增值分化发育成熟。血液中的淋巴细胞75%是T细胞B淋巴细胞：与体液免疫有关，起源于骨髓中的淋巴干细胞，在骨髓处发育成熟，血液中10-15%淋巴细胞是B细胞淋巴细胞T 细胞细胞毒性T细胞Cytotoxic T cell)：受抗原激活后可大量增殖，是产生细胞免疫的主要效应细胞，通常所称的T细胞即指这种细胞毒T

7、细胞辅助性T细胞(Helper T cell)：胞体小，数量较多，细胞器不兴旺，它能协助T细胞或B细胞识别抗原，引起和增强免疫应答抑制性T细胞(Suppressor T cell)：体积略大，数量较少，含有较多的线粒体和溶酶体，能抑制免疫应答，与辅助性T细胞共同调节免疫应答的强弱B细胞可分化为两类细胞：浆细胞Plasma cell：可高效合成、分泌抗体，成为长时间、持续性提供高亲和力抗体的来源记忆性B细胞(Memory B cell)：局部B细胞可分化为记忆性B细胞，参与淋巴细胞再循环。 B 细胞免疫细胞自然杀伤性淋巴细胞Natural killer cell：简称 NK细胞细胞中等大小，胞质

8、中有大小不一的颗粒，电镜下可见此种颗粒为溶酶体，此外还有较多的线粒体，故NK细胞又称大颗粒淋巴细胞，血液内约5的淋巴细胞是NK细胞NK细胞不需抗原激活，可杀伤肿瘤细胞和病毒感染的细胞，故在抗肿瘤中起重要作用自然杀伤性细胞专一性特异性：识别去除特定的病原体记忆性：记忆性的来源是因为激活后的免疫细胞中一局部变成记忆细胞，一旦一样的病原体侵入时，记忆淋巴细胞可以快速发起攻击，去除病原体免疫应答的特点Question:细胞免疫有记忆性吗？免疫应答的特异性与记忆淋巴细胞识别病原体依赖于人体细胞膜上的主要组织相容性复合体Major histocompatibity complex，MHC人的MHC称为人白

9、细胞抗原Human Leukocyte Antigen，HLA，HLA编码产生的组织相容性分子，分为I、II类抗原人体细胞的“自我标志MHC-I和MHC-II除了构造有异外，它们的主要区别是在免疫应答中激活机制和效果不同淋巴细胞识别入侵病原体感应阶段：识别异己反响阶段：淋巴细胞增殖效应阶段：效应细胞、记忆细胞特异性免疫的过程感应阶段进入机体的抗原，除少数可溶性物质直接作用于淋巴细胞外，大多数要经过巨噬细胞摄取、处理后传递给淋巴细胞，使相应的淋巴细胞得以识别抗原处女型B细胞或T细胞识别抗原时，一般尚需辅助性T细胞的协同作用，就是说只有两种淋巴细胞膜上的抗原受体同时与抗原的不同局部发生特异性结合时

10、，才能共同识别抗原并发生淋巴细胞转化感应阶段：是对抗原的识别处理阶段Question: B细胞或T细胞可以直接识别抗原吗？感应阶段巨噬细胞处理抗原的过程这样形成的细胞被称为抗原呈递细胞Antigen presenting cell淋巴细胞效应T细胞淋巴母细胞浆母细胞记忆细胞浆细胞终末细胞，不再增殖，寿命短体积小，寿命长，使机体具有长期对抗某种抗原的能力反响阶段反响阶段：即淋巴细胞分化、增殖的阶段承受抗原信息反响阶段淋巴细胞承受抗原信息后，分别形成淋巴母细胞和浆母细胞，前者增殖分化为有免疫效应的效应T细胞，后者增殖分化成为能会成并分泌各种抗体的浆细胞。效应T细胞和浆细胞是终未细胞，不再增殖，寿命

11、短在T细胞和B细胞分化增殖过程中，有少数细胞中途停下来，成为有保存抗原信息的记忆细胞，体积小，寿命长，当同种抗原再次入侵时，记忆细胞能迅速转化和增殖，以引起更强的免疫反响，因此，记忆细胞可使机体较长期地保持对某种抗原的免疫力反响阶段：即淋巴细胞分化、增殖的阶段效应阶段效应T细胞发挥细胞毒作用并产生淋巴因子，消灭抗原，执行细胞免疫作用浆细胞合成并分泌抗体，杀灭或破坏抗原物质，完成体液免疫作用效应阶段：免疫活性细胞发挥免疫功能的阶段细胞作用和释放产物T细胞是细胞免疫的主要细胞，由T细胞直接完成免疫反响病原体直接进入到体细胞，增殖后再感染其他体细胞时，T细胞免疫起关键作用直接对入侵的病原体、被病原体

12、感染的细胞和癌细胞、器官移植的异体细胞起作用细胞免疫A T-cell (orange) killing a cancer cell细胞免疫骨髓干细胞T细胞前体胸腺胞毒T细胞结合抗原呈递细胞杀死靶细胞分泌细胞因子自然杀伤性细胞杀死抗体结合的细胞体液免疫：指B淋巴细胞在抗原刺激下活化、增殖为浆细胞产生抗体所发生的特异性免疫效应的过程病原体侵入血液、淋巴液或组织液时即细胞外，体液免疫起关键作用主要对细胞外的病原体和毒素体液免疫抗体Antibody是机体免疫系统受抗原刺激后产生的，并能与相应抗原特异性结合的球蛋白。主要存在于血清中，也存在于淋巴液及外分泌液中按照构造与功能的差异分成IgM，IgG，Ig

13、D，IgA和IgE五类Ig，immunoglobulin，免疫球蛋白 抗体本身并不直接杀死入侵的病原物，它是通过活化互补的蛋白质系统和作为分子标记而使病原体成为免疫细胞攻击的目标，最终使病原体分解抗体Question: 抗体直接杀死抗原吗？抗体的构造抗原结合位点二硫键可变区恒定区轻链重链Question: 可变区和恒定区对于抗体而言有什么意义？IgG：血清含量最高75%，分子量最小，唯一通过胎盘的Ig，新生儿抗感染抗体、参与自身免疫、超敏反响IgM：合成最早 ，分子量最大，具有强大的调理、激活补体及杀菌吞噬作用，参与自身免疫、超敏反响IgA ：存在于乳汁、唾液及外分泌液中，进入黏膜外表，中和感

14、染因子，因此为粘膜局部免疫，母乳中含量最多IgE：引起速发型过敏反响IgD：功能不明抗体的种类与功能抗体与抗原形成特异结合，再通过以下反响消灭抗原：中和反响：抗体结合抗原以便吞噬细胞吞噬聚集反响：抗体是双价的，可以使抗原聚集，以 便吞噬沉淀反响：抗体结合后，使可溶性抗原大分子沉 淀，以便吞噬抗体去除抗原的机理中和反响聚集反响 沉淀反响体液免疫应答的一般规律初次免疫应答Primary immune response：病原体初次侵入机体所引发的应答二次免疫应答Secondary response：初次应答的晚期，再次遭遇一样抗原刺激，记忆性淋巴细胞可迅速、高效、特异地产生的应答机体初次接触适量抗原

15、刺激,需7-10天出现血清抗体特点：潜伏期长12周,抗体产生慢 IgM先出现，亲和力低 产量低，维持时间短初次免疫应答初次应答后，数日至数年，机体再次接触一样抗体所出现的抗体应答特异性回忆反响特点：潜伏期短23天，抗体产生快 IgG为主，亲和力高 产量高，维持时间长 二次免疫应答初次免疫应答弱，产生记忆细胞二次免疫应答激活记忆细胞，免疫应答增强小结体液免疫和细胞免疫免疫在实际生活中的应用 通过注射、口服等方法使人体摄入抗原类或抗体类物质，使人体增强对外来入侵的免疫能力，称为人工免疫卡介苗经过处理，变成弱毒或无毒的活的结核杆菌白百破疫苗，伤寒疫苗经过处理的死菌体脊髓灰质炎疫苗减毒的脊髓灰质炎病毒

16、1880年，法国Louis Pasteur创造了鸡霍乱弧菌减毒疫苗Attenuated vaccine 免疫生物制品向人体提供特异的或非特异的免疫能力。注射含抗体成份的抗血清，使人体“被动地获得特异的或非特异的抵抗能力。作用快，持续时间短抗狂犬病毒血清抗乙肝病毒血清抗破伤风毒素血清免疫在实际生活中的应用单克隆抗体(Monoclonal antibody)：由单一克隆B细胞形成的杂交瘤细胞产生的、只作用于某一种抗原表位的高度特异性抗体单克隆抗体具有特异性强、均一、能无限增殖的特点数量多传统实验动物马、兔免疫不方便质量高大动物免疫难以做到单克隆免疫在实际生活中的应用单克隆抗体的制备流程免疫系统的功能异常 A 过敏：打喷嚏，哮喘，风疹等过敏源：花粉，地毯灰尘，食物中某些蛋白质，药物如青霉素、蜜蜂刺蛰。许多脱敏药物都有抗组织胺效应组胺的释放引起一系列过敏反响B 自身免疫疾病正常情况下，人体的免疫系统不会攻击自身细胞和组织。由于某些尚未清楚的原因，免疫活性细胞攻击自身组织，出现自身免疫疾病如红斑狼疮，肌无力症等免疫系统的功能异常 C 免疫功能减退先天性免疫缺陷病:可由多种原因引起。如严重综合型免疫缺失症