THEIMMUNESYSTEM免疫系统-北京大学医学部课程中心课件

免疫系统与免疫应答

INTRODUCTIONTOIMMUNOLOGY高晓明北京大学医学部目录第一部分：免疫系统组成（器官、细胞、分子）第二部分：免疫识别受体多样性的产生第三部分:免疫应答机制第四部分：免疫相关疾病第一部分：免疫系统组成（器官、细胞、分子）1INNATEIMMUNESYSTEM

（固有或天然免疫系统）

“Non-specificImmuneSystem”（非特异性免疫系统）2ADAPTIVEIMMUNESYSTEM（适应性免疫系统）

“AcquiredImmuneSystem”（获得性免疫系统）“SpecificImmunesystem”（特异性免疫系统）THEIMMUNESYSTEM（免疫系统）免疫器官（Organsoftheimmunesystem）中枢免疫器官（Centralorprimarylymphoidorgan）外周免疫器官（Peripheralorsecondarylymphoidorgan）

Organortissuethatprovidesamicroenvironmentnecessaryforlymphocytesmaturation（淋巴结，脾脏，网络循环）胸腺、骨髓2AbMoleculesoftheimmunesystem

(免疫分子)IFN-bTCRMHCThreeTopicsDiversitySpecificityMemoryAdaptiveImmuneRecognitionThreeRepresents

MHCAntibodiesTCRsGODGenerationofDiversityIgandTCRGeneRearrangement第二部分：免疫识别受体多样性产生机制外显子1内含子

RNA转录本mRNA蛋白质多肽链基因1基因2基因3基因4外显子2外显子4外显子3内含子内含子

染色体DNA

完整基因基因的结构、转录与翻译V3VnJ1J2J3J4V1V2CJ5前B细胞DNAV1V2V3VnJ3J1J2J4CJ5基因重排V1VCJ成熟B细胞DNAJCRNA剪切V初级转录本V1VCJVLCLVCmRNA抗体分子基因的重排Ig

基因的命名编码重链的基因：IGH

编码轻链的基因：IGK；IGL编码IgV

区基因片段的命名V片段：IGHV（1-n），IGKV（1-n），IGLV（1-n）D片段：IGHD（1-n）J片段：IGHJ（1-n），IGKJ（1-n），IGLJ（1-n）7-4 人Ig基因结构

VVVVVVVVJJJJJK

着丝粒

VVVV

VVVPREB1VVJ1L1J2L2J3L3J4L4J5L5J6L6J7L7IGLL1IGLL2IGLL3VVDDDDVVDDDDJJJJMDG3G1EP1A1GPG2G4E1A295个IGHV23个IGHD

9个IGHD

9个IGHJ

11个IGHC900kb

240Kb

22Kb

35Kb

300Kb免疫球蛋白

基因结构

IGH（位于染色体14q32）

IGK（位于染色体2p12-p11）

>1.85Mb0.85Mb多于90个IGKV

5个IGKJ

IGKC

11个IGKVorphonsIGL（位于染色体22q11）

60个IGLV

800Kb

14Kb

60Kb

670Kb

30Kb

150Kb

7个IGLJ与

7个IGLC交替排列

3个IGLL基因座IGH基因群包括95个V（50个是功能基因）、32个D、6个J以及以及9个C基因片段。其中23个D片段位于V片段之间。IGHC基因按照如下顺序排列：IGHM、IGHD、IGHG3、IGHG1、IGHA1、IGHG2、IGHG4、IGHE、IGHA2。IGL基因组包括60个V（30个是功能基因，20个为假基因）、7个J基因片段和7个C区基因（3个假基因）。人IGK基因群包括70个V（约半数为假基因）、5个J基因片段和1个C区基因。32人体内表达独特Ig和TCR的B和T淋巴细胞克隆总数为107左右，产生受体多样性只是部分地得到了应用。TCR基因的命名编码TCRV区基因片段的命名V片段：TCRAV（1-n），TCRBV（1-n），TCRGV（1-n），TCRDVD片段：TCRBD（1-n），TCRDDJ片段：TCRAJ（1-n），TCRBJ（1-n），TCRGJ（1-n），TCRDJTCRA，TCRB，TCRG，TCRD

TCRa，b，g，dTCR基因及其重排

DV4

DV6AVDV1

AV

DV5

DV2DD1

DD2

DD3DJ1

DJ2

DJ3

DCDV3

DJ

ACAV(n=46)DV/AVDDDJAJTCRA和TCRD14q11-q12

BD1BC1BD2BC2BV(n=64)BJ1BJ2TCRB7q35TCRG7p14-p15GV1GJ1GV2GV3GV4GC1GC2GJ23'

5'3'

5'3'

5'TCR基因结构TCRB

基因重排机制

Vn-2Vn-1VnDJ1J2...JnCVn+13‘

5'七核苷酸序列九核苷酸序列

232323122312121223D-J重排

Vn-2Vn-1Vn

DJ...JnCVn+13'

5'

232323121223V-DJ重排…VDJ...JnCVn+13'

5'

1223TCR

识别MHC/抗原肽复合分子TCR抗原肽MHCT细胞抗原递呈细胞9-3-2ecognitionofMHC/peptidecomplexbyTCR家族II类HLA复等位基因B2A2B1A1BADPDMB2A2B1A1

DQDRB1B2B3B4B5ADPB1*01010201020203010401040205010601

DRB103080401-042307010801-0813090110011101-11271201-12041301-13121401-14251501-15051601-1605DQB103060401-04020501-05040601-0611DRB3*01010201-02050301复等位基因基因座DPA1*010301040201020203010401DQA1*0101-010502010301-03030401

DRB4*0101-01030101101012N

DRB502030801-41014401-6501HLA基因的多态性HLA的复等位基因

HLA-A，-B和-C基因座分别拥有59、118和36个复等位基因。HLA-DRB1、DQA1、DQB1、DPB1和DPA1基因座分别拥有168、19、30、73和8个复等位基因。每个复等位基因以基因座后的4位数字表示。以短横线连接的两个数字（如DRB3*0201-0205）代表以这两个数字以及它们之间所有自然数命名的复等位基因。I类HLA复等位基因

BCEAG复等位基因基因座

A02170301-03021101-110323012402-241025012601-26082901-29023101232013301-33033401-3402360143016601-66026801-6803690174018001

E*0101-0104

B08031301-13031401-14021501-15311801-18032701-27103501-35183701-37023801-38023901-39044001-40084101-41024201-42024402-44074501,460147014801-48024901,50015101-51075301,54015501-55035601-56025701-57045801-58025901,670173017801-78028101,8201

Cw*0102-010302020302-03040401-0403050106020701-07050801-08031202-120313011402-14031502-15051601-16021701-1702G*0101-0104HLA基因的多态性即免疫细胞因对抗原的特异识别而活化、增殖、分化，最终形成效应细胞，并通过其所分泌的抗体或者细胞因子表现出一定生物学效应的过程。天然免疫系统与获得性免疫系统对外来抗原的应答机制不同，获得性免疫应答的过程可以分为感应、增殖和分化、效应及稳态复原等4个阶段。其最主要的特点是反应的特异性和适应性。免疫应答（immuneresponse）获得性免疫系统的“五项基本原则”PreciserecognitionofallpossibleantigensNumerouslymphocytes;oneclone，onereceptorClonalselectionandexpansionDistinguishselffromnon-selfClonaldeletionandself-tolerance启动阶段

Agprocessingandpresentation Tcellstimulation---activation增殖

Tcellactivationandproliferation效应阶段

EffectorTcells调节复原

Immunoregulation9-1获得性免疫应答的基本过程9-2DC启动获得 性免疫应答被膜输出淋巴管外来抗原的捕获与递呈

局部组织引流淋巴管树突细胞异物抗原输入淋巴管皮质淋巴结TCR扫描APC表面9-3-1T-APCInteractionCD4MHC-IITCR/CD31ICAM-1B7-1B7-2LFA-1LFA-1ICAM-3LFA-3B7-1CD28CD28LFA-1ICAM-3CD22参与T细胞活化的膜表面分子T细胞APCCTLA-4—T细胞与APC的附着9-3-3T细胞活化的“双信号模型”9-4抗原特异性淋巴细胞的克隆扩增与选择9-5EffectorTCells(效应T细胞)辅助性T细胞：Th1与Th2Tc细胞效应T细胞的调节再次免疫应答TTcTh0Tc2Tc1TregTh17Th2Th1TregCD4+CD8+CD4+25+9-8获得性免疫应答的调节神经内分泌系统对免疫系统的调节作用抗原对免疫应答的调节作用活化诱导的细胞死亡（CTLA