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文档简介
1、第三章免疫器官与组织1.掌握 中枢和外周免疫器官的组成及其功能2.熟悉 B细胞在骨髓内的发育过程 T细胞在胸腺内发育过程 淋巴细胞再循环。3.了解 髓内造血干细胞的分化 黏膜免疫系统的组成和免疫学特性。 本章教学大纲本章主线中枢免疫器官的组成和功能外周免疫器官的组成和功能T细胞在胸腺内的发育及选择过程(难点)淋巴细胞再循环免疫器官和组织的构成中枢免疫器官 免疫细胞发生、分化和成熟的场所 包括:胸腺和骨髓(人和哺乳动物) 法式囊(鸟类)2. 外周免疫器官与组织 B细胞成熟的场所也是成熟T、B细胞在 抗原刺激下发生免疫应答的部位 包括:淋巴结、脾脏、黏膜伴随淋巴组织等 免疫器官与组织1. 中枢免疫
2、器官(初级淋巴器官) 骨髓、胸腺、法式囊(禽类) 免疫细胞发生/分化/成熟场所外周免疫器官(次级淋巴器官) 淋巴结、脾 及黏膜相关淋巴组织 B细胞成熟场所/T、B细胞免疫应答部位血液/淋巴液免疫器官和组织分布第一节 中枢免疫器官 一、 骨髓 (bone marrow) 骨髓是造血组织 骨髓是各类免疫细胞和血细胞发生及成熟场所(一)造血干细胞(hematopietic stem cells,HSC)1. HSC起源2. HSC表面标志:CD34+CD117+3. 两种重要潜能:自我更新和多分化潜能CFU(colony-forming unit):单一前体细胞分化增殖而成的细胞集落。(二)造血干细
3、胞的分化造血干细胞首先分化成髓样祖细胞和淋巴样祖细胞。然后,分别向特定细胞系分化。髓样祖细胞将产生除淋巴细胞外的各种血细胞。淋巴样祖细胞分化为祖T/NK细胞和祖B细胞,祖B细胞在骨髓内发育为成熟的B细胞,祖T细胞在进入胸腺,发育为成熟的T细胞。(三)骨髓造血微环境 造血微环境是造血干细胞发育分化的必要条件 多能干细胞发育分化过程中需多种细胞因子参与 基质细胞:(网状细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞、 M),提供粘附性接触 和提供生长因子干细胞因子(SCF)、 白细胞介素(IL)、集落刺激因子(CSF)红细胞生成素(EPO)、血小板生成素(TPO) 难点(二)B细胞在骨髓内的发育B细胞在骨髓内的发
4、育过程前体:淋巴干细胞发育阶段:祖B、前B、未成熟B、成熟B关键事件:功能性BCR(mIgM)表达 克隆清除(免疫耐受)2. B细胞受体(BCR)的表达 BCR是免疫球蛋白分子(Ig) Ig含2条重链和2条轻链 重链编码在祖B阶段 BCR以前B受体(Pre-B receptor)存在 轻链编码在前B阶段 IgM类型BCR表达后成为未成熟B细胞 成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD骨髓基质细胞在B细胞发育中的作用未成熟B细胞经血液循环到达外周免疫器官(脾等),发育成为成熟B细胞。1. 细胞间黏附性接触2. 提供生长因子(SCF、IL-7等)二、胸腺 发生最早免疫器官:胚胎20周成熟 随年龄增长逐
5、渐萎缩裸鼠(无胸腺/无毛/细胞免疫功能低下) 胸腺是T细胞分化、成熟的场所 胸腺发育不全或缺失,导致T细胞介导的细胞免疫功能不全 Digeorge综合症 (胸腺发育不全综合症)T细胞在胸腺内发育命运: T细胞在胸腺内大量增殖,90%被凋亡清除膜分子变化 表达TCR 表达CD4/CD8分子,经历双阴-双阳-单阳发育后意义:识别抗原、MHC限制性、自身耐受 T细胞在胸腺内的命运T细胞前体在胸腺内大量增殖但大多T细胞在胸腺内通过凋亡清除胸腺组织扫描电镜图片胸腺小叶光镜图片胸腺和胸腺小叶结构示意图1. 胸腺的基本结构2. 胸腺微环境 胸腺细胞:未成熟T细胞 胸腺上皮细胞 DC(树突状细胞)、M 基质细
6、胞分泌的细胞因子 白细胞介素(IL)、SCF、GM-CSF 胸腺肽、胸腺素、胸腺生成素 细胞外基质T细胞膜分子的变化 T(小部分T,粘膜) T(绝大多少T)CD分子:CD3- 所有T细胞共有 CD4- CD4+ T细胞 CD8- CD8+ T细胞DN:双阴性T细胞 CD4-CD8-DP:双阳性T细胞 CD4+CD8+SP:单阳性T细胞 CD4+/或CD8+ TCR T细胞在胸腺内的三大重要事件.表达TCR:- 识别抗原 产生两个不同的T细胞谱系:/ T细胞 2. 阳性选择: - 识别抗原具有MHC限制性 产生两个不同的T细胞亚群:CD4+/CD8+ T细胞 3. 阴性选择: - 自身耐受1.
7、胸腺细胞发育中的TCR基因重排TCRabT细胞和TCRgdT细胞来自共同的前体,即:同一胸腺细胞内存在编码a、b、g和d四条肽链的基因。在发育的双阴性阶段,胸腺细胞的b、g和d三种基因的重排几乎同时发生。g和d基因发生成功重排和功能性TCRgd受体表达,该胸腺细胞就会接受TCRgd受体信号,向gdT细胞谱系分化,关闭b链基因的表达,成熟为gdT细胞。b链基因重排成功,表达功能性b链,与PTa形成pre-TCR,该胸腺细胞就会接受由pre-TCR提供的刺激信号,向abT细胞谱系分化,关闭g、d链基因的表达,成熟为abT细胞。TCR基因的组成 阳性选择(动画)在胸腺皮质中,双阳性T细胞于胸腺上皮细
8、胞表达MHC I或II类分子以适当亲和力结合可继续分化为单阳性细胞。与I类分子结合的DP,最终只表达CD8与II类分子结合的DP,最终只表达CD4不能或高亲和力结合的DP发生凋亡阳性选择发生部位:胸腺皮质参与细胞:胸腺上皮细胞T细胞经历:DP(双阳) SP(单阳)识别抗原具有MHC限制性CD4+T TCR:识别MHC II 类分子-抗原肽复合物CD8+T TCR:识别MHC I 类分子-抗原肽MHC限制性:MHC基因型严格限制了T细胞识别抗原的特异性 阳性选择:是指发育中的胸腺细胞表达的TCR同自身MHC分子结合,使得能够识别自身MHC分子的胸腺细胞存活继续发育的过程。通过此选择,保证成熟T细
9、胞对自身MHC分子-抗原肽复合体发生应答。阳性选择(positive selection)决定T细胞对抗原肽应答的MHC限制性。树突状细胞、巨噬细胞表达自身抗原肽-MHC分子复合物2. 自身肽来自:胸腺和非胸腺(组织特异性抗原)。免疫调控基因调控这种异位表达。3. 表达识别自身抗原肽-MHC分子复合物的TCR的T细胞发生阴性选择,以凋亡形式被清除。阴性选择的特点阴性选择发生部位:胸腺皮髓交界、髓质参与细胞:DC、M获得:自身耐受 阴性选择(negative selection)指T细胞在胸腺内发育过程中识别自身抗原肽的TCR 与自身抗原结合后凋亡或无能,即自身反应性T细胞克隆的清除或无反应性的
10、过程。阴性选择决定T细胞对自身抗原的免疫耐受(中枢耐受)。阳性选择获得存活信号,阴性选择获得死亡信号功能:B细胞成熟的场所;成熟T、B细胞在抗原刺激下发生免疫应答的部位。组成:淋巴结:组织来源的抗原脾:血液来源的抗原黏膜伴随淋巴组织:经黏膜表面进入的抗原第二节 外周免疫器官与组织一、淋巴结 T细胞约占75%B细胞约占25% 1.淋巴结的基本结构 被膜 皮质 浅皮质区:主要由淋巴滤泡构成,B细胞区 深皮质区(副皮质区): 主要含T细胞和树突状细胞,T细胞区 高内皮小静脉(HEV) 髓质 主要由髓索构成淋巴结结构示意图 2. 淋巴结的功能T/B定居场所:75%:25%免疫应答发生场所:副皮质区、生
11、发中心参与淋巴细胞再循环过滤作用 初级淋巴滤泡:含初始B细胞 次级淋巴滤泡: GC(生发中心,增殖的B淋巴母细胞) B细胞在GC的分化成熟 Ig亲和力成熟、Ig类别转换、记忆B形成(P144)淋巴结结构示意图 二、脾脏 脾脏结构示意图被膜白髓 T细胞分布:动脉周围淋巴鞘(PALS ) 白髓内靠近中央动脉 B细胞分布:PALS的外周构成的滤泡红髓:破坏衰老红细胞 1. 脾脏的基本结构2. 脾脏的功能胚胎时期造血器官、最大的外周免疫器官T/B定居场所:40%:60%免疫应答发生场所: 血源性抗原、产生抗体的主要器官合成生物活性物质过滤作用:90%循环血液流经脾脏,破坏衰老红细胞(一)黏膜相关淋巴组
12、织的组成肠伴随淋巴组织(GALT):包括扁桃体、增殖腺、 阑尾和派氏集合淋巴结(Peyer patches)鼻相关淋巴组织(NALT)支气管相关淋巴组织(BALT)黏膜伴随淋巴组织(mucosal-associated lymphoid tissue,MALT)指存在于呼吸道、肠道和泌尿生殖道粘膜上皮下散在的淋巴组织和一些带有淋巴滤泡的器官化的淋巴组织。 三、黏膜免疫系统(二) 黏膜免疫系统的淋巴细胞黏膜免疫系统的淋巴细胞包括CD4或CD8 TCRabT细胞、 TCRgdT细胞、NKT细胞、CD8aaTCRabT细胞、B2细胞、B1细胞和M细胞以及DC、M等。(三)黏膜免疫系统B细胞合成分泌型IgA(sIgA) sIgA是由黏膜免疫系统 B细胞合成分泌的,是适应性免疫应答的产物,是防御黏膜感染的重要抗体。sIgA的合成与分泌过程示意图 (四)黏膜免疫系统的免疫学作用特性 TCRgd和CD8aaTCRabT细胞发挥生物学作用不具有MHC限制性。黏膜免疫系统对大多数抗原诱导易产生免疫耐受性。病原体感染引起炎症反应会导致肠道局部适应性免疫应答的产生。第三节 淋巴细胞再循环 定义:指淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官或组 织间反复循环的过程。淋巴细胞血液淋巴器
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