病原生物学与免疫学-第二十七章课件

第三篇免疫学基础第二十七章免疫系统第二十七章免疫系统免疫系统由免疫器官、免疫细胞及免疫分子组成。免疫器官分为中枢免疫器官和外周免疫器官。免疫细胞主要有造血干细胞、淋巴细胞、单核—吞噬细胞、树突状细胞及粒细胞、肥大细胞、红细胞等。第一节免疫器官第一节免疫器官一、中枢免疫器官人类和其他哺乳动物的中枢免疫器官包括骨髓和胸腺，鸟类的腔上囊相当于哺乳类的骨髓。中枢免疫器官是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所。第一节免疫器官一、中枢免疫器官.（一）骨髓骨髓（bonemarrow）是人类B细胞分化、发育、成熟的场所，也是各类血细胞和免疫细胞的发源地，还是再次免疫应答发生的场所。第一节免疫器官一、中枢免疫器官.（一）骨髓骨髓内有大量的造血干细胞，造血干细胞具有分化成不同血细胞的能力，故被称为多能造血干细胞。骨髓造血干细胞首先分化为髓系祖细胞和淋巴系祖细胞。髓系祖细胞最终分化为粒细胞、单核细胞、红细胞、血小板。淋巴系祖细胞一部分经血迁入胸腺，发育为成熟T细胞和自然杀伤细胞（NK细胞）；另一部分在骨髓内继续分化为B细胞，然后经血液循环迁至外周免疫器官。第一节免疫器官一、中枢免疫器官.（二）胸腺胸腺（thymus）位于胸骨后、心脏上方。新生儿期胸腺重15～20g，以后逐渐增大，至青春期可达30～40g。青春期后，胸腺随年龄增大而逐渐萎缩退化，老年期胸腺萎缩，功能衰退，机体易发生感染和肿瘤。胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所。来自骨髓的淋巴系祖细胞在胸腺微环境诱导下，分化成熟为具有免疫功能的胸腺依赖性淋巴细胞，简称T淋巴细胞或T细胞。第一节免疫器官二、外周免疫器官外周免疫器官是成熟淋巴细胞定居和产生免疫应答的场所。外周免疫器官包括淋巴结、脾、黏膜相关淋巴组织等。第一节免疫器官二、外周免疫器官人体约有500～600个淋巴结，沿淋巴通道分布。淋巴结内主要有T细胞、B细胞、巨噬细胞和树突状细胞。1．淋巴结的结构淋巴结由被膜与实质两部分组成。实质又分为皮质和髓质两部分，皮质包括浅皮质区和深皮质区，髓质区由髓索和髓窦组成。（一）淋巴结第一节免疫器官二、外周免疫器官（1）浅皮质区浅皮质区又称为非胸腺依赖区，是B细胞定居的场所。该区有淋巴滤泡，淋巴滤泡受抗原刺激后出现生发中心。第一节免疫器官二、外周免疫器官（2）深皮质区深皮质区即副皮质区，又称胸腺依赖区，是T细胞定居的场所。深皮质区有许多由内皮细胞组成的毛细血管后微静脉，在淋巴细胞再循环中起重要作用。第一节免疫器官二、外周免疫器官2．淋巴结的功能①

T细胞和B细胞定居的场所。②

免疫应答发生的场所：T细胞在此活化、增殖、分化为效应性T细胞，发挥免疫效应。③

参与淋巴细胞再循环：淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官和组织间反复循环的过程称为淋巴细胞再循环。④

过滤淋巴液：淋巴液在淋巴窦中缓慢移动，有利于淋巴窦内的巨噬细胞吞噬、清除抗原性异物，发挥过滤淋巴液的作用。（一）淋巴结第一节免疫器官二、外周免疫器官脾（spleen）是人体内最大的淋巴器官。1．脾的结构脾外由结缔组织被膜包裹，实质部分由白髓和红髓组成，两者交界处为边缘区。白髓由小动脉周围淋巴鞘和鞘内淋巴滤泡两部分组成。前者为脾的胸腺依赖区，主要有T细胞；后者为脾的非胸腺依赖区，主要有B细胞。红髓由髓索和髓窦组成，主要含有B细胞、巨噬细胞、树突细胞及其他血细胞；边缘区有T、B细胞和巨噬细胞。（二）脾第一节免疫器官二、外周免疫器官2．脾的功能①

T、B细胞定居的场所。②

T、B细胞发生免疫应答的场所。③合成某些生物活性物质，如补体、干扰素等。④

清除血液中的病原体、衰老死亡的红细胞、白细胞、免疫复合物及其他异物，发挥过滤作用，使血液得到净化。（二）脾第一节免疫器官二、外周免疫器官黏膜相关淋巴组织（mucosal-associatedlymphoidtissue，MALT）包括呼吸道、消化道及泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在的无被膜淋巴组织，以及某些带有生发中心的器官化的淋巴组织，如扁桃体、小肠派氏集合淋巴结及阑尾等。MALT在呼吸道、消化道及泌尿生殖道黏膜构成了一道免疫屏障，是参与局部特异性免疫应答的主要部位，在黏膜局部抗感染免疫中发挥重要作用。（三）黏膜相关淋巴组织第二节免疫细胞第二节免疫细胞概述凡参加免疫应答或与免疫应答有关的细胞称为免疫细胞，主要包括淋巴细胞、抗原呈递细胞、造血干细胞、粒细胞和肥大细胞等。第二节免疫细胞一、淋巴细胞.淋巴细胞是免疫细胞中的主要细胞，占外周血白细胞总数的20%～45%，如T细胞、B细胞、NK细胞等。其中，T、B细胞接受抗原刺激后，能继续分化、增殖并产生免疫效应，故称为免疫活性细胞。第二节免疫细胞一、淋巴细胞（一）T淋巴细胞T淋巴细胞简称T细胞，起源于骨髓造血干细胞，在胸腺微环境下分化成熟为T细胞，故T细胞又称胸腺依赖性淋巴细胞。第二节免疫细胞一、淋巴细胞（1）T细胞抗原受体（TCR）TCR为T细胞特异性识别抗原的受体，也是所有T细胞的特征性表面标志。在T细胞表面，TCR与CD3分子呈非共价键结合，形成TCR-CD3复合体。TCR是由α、β或γ、δ两条糖蛋白链以二硫键连接组成的异二聚体，具有两种形式，即TCRαβ和TCRγδ。1．T细胞表面受体第二节免疫细胞一、淋巴细胞（2）绵羊红细胞受体绵羊红细胞受体又称E受体（CD2分子）。在一定的实验条件下，T细胞与绵羊红细胞结合可形成玫瑰花样的花环，称E花环，该实验称为E花环形成实验。常用于检测外周血T细胞的数量，可间接反映机体免疫功能。1．T细胞表面受体第二节免疫细胞一、淋巴细胞（3）促分裂原受体促分裂原受体是指能非特异性刺激细胞发生有丝分裂的物质，包括植物血凝素（PHA）、刀豆蛋白A（Con-A）、美洲商陆素（PWM）。（4）细胞因子受体（CKR）细胞因子通过与T细胞表面的相应受体结合而发挥调节作用。1．T细胞表面受体第二节免疫细胞一、淋巴细胞（1）MHC抗原所有T细胞均表达MHC-Ⅰ类分子，人T细胞被激活后还可表达MHC-Ⅱ类分子，所以MHC-Ⅱ类分子的表达是T细胞活化的标志。2．T细胞表面抗原（2）分化抗原用抗多种白细胞表面抗原的单克隆抗体进行分类整理，并以分化群（clusterofdifferentiation，CD）统一命名，应用分化群抗体鉴定的抗原称为分化抗原（CD抗原或CD分子）。T细胞表面的CD抗原主要有有CD3分子、CD4分子和CD8分子。第二节免疫细胞一、淋巴细胞T细胞是不均一的群体，根据T细胞表面标志和免疫功能可将其分为若干亚群。根据T细胞表面CD分子表达情况，将成熟T细胞分为CD4+和CD8+两大类。（1）CD4+T细胞CD4+T细胞为辅助性T细胞（Th），包括Th1和Th2细胞。Th1细胞与抗原接触后，可通过释放IL-2、IFN-α、TFN-β等引起炎症反应或迟发型超敏反应，Th1细胞又称为炎性T细胞。Th2细胞可通过释放IL-4、IL-5、IL-6和IL-10等诱导B细胞增殖、分化、分泌抗体，参与体液免疫应答。3．T细胞亚群第二节免疫细胞一、淋巴细胞（2）CD8+T细胞CD8+T细胞主要包括细胞毒T细胞（Tc或CTL）和抑制T细胞（Ts）。Tc细胞为细胞免疫效应细胞，经抗原致敏后，可特异性杀死带相应抗原的靶细胞，如肿瘤细胞和感染了病毒的组织细胞；抑制T细胞具有抑制免疫应答的功能，通过释放分泌抑制性细胞因子和TFN-γ，抑制体液免疫和细胞免疫。3．T细胞亚群第二节免疫细胞一、淋巴细胞（二）B淋巴细胞B淋巴细胞是前B细胞在人和哺乳动物骨髓或禽类腔上囊中分化、发育成熟的淋巴细胞。B细胞在骨髓中发育过程是抗原非依赖性的，在外周淋巴器官中发育过程是抗原依赖性的。在此期B细胞分化过程中，有小部分B细胞停止分化成为记忆B细胞。第二节免疫细胞一、淋巴细胞（1）B细胞抗原受体B细胞抗原受体（BCR）是镶嵌于细胞膜类脂质分子中的Ig，称为膜表面Ig。BCR是B细胞表面受体，又是表面抗原，它能与抗Ig抗体特异性结合，因此可用荧光素标记抗Ig抗体检测B细胞。1．B细胞的表面标志第二节免疫细胞一、淋巴细胞（2）IgGFc受体IgGFc受体是B细胞表面能与IgGFc段结合的结构，称FcγR。FcγR可与IgG抗体与抗原形成的免疫复合物结合，可抑制其对B细胞的活化，对体液免疫起负调节作用。（3）补体受体B细胞表面补体受体（CR）分CR1和CR2。CR1在成熟B细胞和活化B细胞表面高密度表达；CR2是EB病毒受体。1．B细胞的表面标志第二节免疫细胞一、淋巴细胞（4）促分裂原受体B细胞表面有脂多糖受体（LPS-R）、葡萄球菌A蛋白受体（SPA-R）和与T细胞共有的美洲商陆受体（PWM-R）。促分裂原可诱导多克隆B细胞活化和有丝分裂。（5）白介素受体（IL-R）细胞接受抗原或促分裂原刺激后，在活化、增殖、分化不同阶段可表达一系列IL-R，这些受体与相应配体的结合对B细胞活化、增殖和分化具有重要调节作用。1．B细胞的表面标志第二节免疫细胞一、淋巴细胞依照B细胞表面CD5表达与否，可将B细胞分为B1细胞和B2细胞。B1细胞表面表达CD5和mIgM，由于发育在先，故称为B1细胞。B2细胞即通常所指的B细胞，表达mIgM和mIgD，抗原刺激后可产生高亲和力的各类抗体，具有免疫记忆能力，是体液免疫的重要细胞。2．B细胞的亚群及功能第二节免疫细胞一、淋巴细胞（三）自然杀伤细胞自然杀伤（naturalkiller，NK）细胞表面缺少T细胞和B细胞的特异性标志，这类细胞不依赖于抗原刺激，能自发地溶解多种肿瘤细胞和被病毒感染的细胞，称为自然杀伤细胞，主要存在于外周血和脾脏中，在人外周血中占淋巴细胞的5%～10%。NK细胞在机体的抗病毒感染和抗肿瘤免疫方面起着重要作用。第二节免疫细胞二、抗原呈递细胞（一）单核—吞噬细胞单核—吞噬细胞系统（mononuclearphagocyticsystem，MPS）包括骨髓内的前单核细胞、外周血中的单核细胞和组织内的巨噬细胞，是一类重要的抗原呈递细胞（antigen-presentingcell，APC）。第二节免疫细胞二、抗原呈递细胞（1）表面受体单核—吞噬细胞表面受体种类多，多为非特异性，如FcγR、补体受体等，与单核—吞噬细胞的吞噬、免疫调理及免疫吸附等密切有关。（2）表面抗原单核—吞噬细胞表面表达MHC-Ⅰ类和MHC-Ⅱ类抗原分子，在介导免疫应答及抗原呈递方面具有重要作用。1．单核—吞噬细胞表面标志第二节免疫细胞二、抗原呈递细胞单核—吞噬细胞在机体特异性和非特异性免疫中均发挥重要作用。如吞噬杀伤病原微生物和体内衰老的自身细胞；有效杀伤肿瘤细胞；呈递抗原并启动免疫应答作用；分泌生物活性介质参与免疫调节作用等。2．单核—吞噬细胞的主要免疫功能第二节免疫细胞二、抗原呈递细胞（二）树突状细胞树突状细胞（dendriticcell，DC）是一类重要的专职APC，可通过胞饮作用摄取抗原异物，或利用其树突捕捉和滞留抗原异物。DC的数量虽少，但分布很广。根据特征和功能DC可分为两种，与T细胞有关的并指状DC和与B细胞有关的滤泡DC。第三节细胞因子第三节细胞因子细胞因子（cytokine，CK）是由活化的免疫细胞或间质细胞合成、分泌的多肽类活性分子，是一类重要的生物应答调节剂。第三节细胞因子一、细胞因子的分类.（一）干扰素干扰素（interferon，IFN）是最早发现的细胞因子，具有干扰病毒感染和复制的能力，故称干扰素。干扰素分为Ⅰ型干扰素和Ⅱ型干扰素。第三节细胞因子一、细胞因子的分类1．Ⅰ型干扰素Ⅰ型干扰素包括IFN-α、IFN-β，具有较强的抗病毒作用。2．Ⅱ型干扰素Ⅱ型干扰素即IFN-γ，具有较强的免疫调节作用。第三节细胞因子一、细胞因子的分类.（二）白细胞介素白细胞介素（interleukin，IL）是一组由淋巴细胞、单核—吞噬细胞和其他非免疫细胞产生的介导白细胞和其他细胞间相互作用的细胞因子。其主要作用是调节细胞生长、分化，促进免疫应答和介导炎症反应。第三节细胞因子一、细胞因子的分类.（三）肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor，TNF）是一类能引起肿瘤组织出血坏死的细胞因子。TNF有TNF-α和TNF-β两种：TNF-α由活化单核—巨噬细胞产生，又称恶病质素；TNF-β由抗原或促分裂原刺激活化的T细胞产生，又称淋巴毒素。TNF的主要生物学作用有抗肿瘤作用、免疫调节作用、抗病毒作用、促炎症反应、致热作用及引起恶病质等。第三节细胞因子一、细胞因子的分类（四）集落刺激因子集落刺激因子（colonystimulatingfactor，CSF）由活化的T细胞、单核—吞噬细胞、血管内皮细胞和成纤维细胞等产生，可刺激造血干细胞和不同发育阶段的造血细胞增殖分化。CSF包括粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）、粒细胞—巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、红细胞生成素（EPO）、干细胞生长因子（SCF）及多能集落刺激因子等。第三节细胞因子一、细胞因子的分类（五）趋化因子趋化因子（chemokine）是一类对不同靶细胞具有趋化作用的刺激因子。趋化因子可由白细胞和某些组织细胞分泌。趋化因子主要发挥对不同靶细胞的趋化作用。趋化因子可介导免疫细胞迁移，参与调节血细胞发育、胚胎期器官发育、血管生成、细胞凋亡等，并在肿瘤的发生、发展、转移和病原微生物感染、移植排斥反应等病理过程中发挥作用。第三节细胞因子一、细胞因子的分类（六）生长因子生长因子（growthfactor，GF）根据功能及所作用的细胞不同可分为表皮生长因子、血管内皮生长因子、成纤维细胞生长因子、神经生长因子、血小板衍生生长因子和肝细胞生长因子等，它们均可不同程度地促进相应细胞的增殖。第三节细胞因子二、细胞因子的共性1．低分子量糖蛋白细胞因子为低分子量、分泌型糖蛋白，多以单体形式存在，个别为双体（如IL-5、IL-12等）或三聚体（TNF）。2．旁分泌和自分泌细胞因子通常以旁分泌或自分泌形式作用于邻近细胞或产生细胞因子的本身细胞。（一）细胞因子的理化特性和分泌特点第三节细胞因子二、细胞因子的共性1．多源性体内多种细胞都可生成细胞因子，如单核—巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞、成纤维细胞、上皮细胞及某些肿瘤细胞等。2．多向性一种细胞可分泌多种细胞