细胞和分子免疫学问答

第二章免疫球蛋白1.Ig的基本结构，功能和水解片段由一对较长的和一对较短的多肽链组成长链：重链（HeavyChain，H链450-550aa，55-57KD（1）可变区（Variableregion，V区）（2）恒定区（Constantregion，C区）L链+3/4（4/5）H链VL+VHCL+CH高变区（hypervariableregio，HVR）可变区中某些区域的aa组成和排列特别易变化或具更高的变易性。铰链区位于CH1和CH2之间，富含脯aa，富有弹性，可自由折叠意义：能使V区与不同距离的抗原结合补体结合位点易于暴露IgM和IgE无铰链区VL、VH：抗原结合部位HVR（CDR）与抗原表位结合CH1、CL：遗传标志所在IgG--CH2：补体结合位点，通过胎盘部位CH3：与各种组织表面IgGFc受体（FcγR）结合部位IgE：CH2、CH3：与肥大细胞、嗜碱性粒细胞的（IgEFc受体FcεR）结合部位Ig的其他片段J链（JoiningChain连接两个或两个以上Ig单体作用SIgA：二聚体IgM：五聚体分泌片SP（SecretoryPiece是SIgA上的一个辅助成分上皮细胞合成，分泌到黏膜细胞表面作用：具抵抗外分比液中蛋白水解酶的降解作用，稳定SIgA的作用。（3）水解片段木瓜蛋白酶（抗原结合片段）（可结晶片段）22段保持了与抗原结合的生物学活性，又减少了Fc段的生物学活性。可应用于生物制品研究，如精致抗毒素等。2.Ig多样性形成的机制（1）Ig的基因多样性形成机制VH：51个基因片段，编码CDR1、CDR2部分的aaDH：30个基因片段，编码CDR3中的大部分aaJH：6个基因片段，编码其余的CDR3部分的aa和第四个骨架区（2）连接造成的多样性CDR3区位于V、J和V、D、J片段连接处，两片段之间可插入或丢失数个核苷酸，增加了互补决定区（CDR3）（3）体细胞高频突变造成的多样性成熟的B细胞重排的V区基因，往往在抗原的刺激下发生点突变，突变的频率非常高（每次细胞分裂，大约每有人计算多样性可达4.8X107，故针对外界众多的抗原分子，体内可产生数以亿计的不同抗体分子。•••••3.小分子抗体的特点仅含V区结构，免疫原性较弱。分子量小，易通过血管壁，可有效克服肿瘤灶组织对抗体的生理阻抗。无Fc段，不与非靶细胞的FcR结合，易达肿瘤病灶，适合临床诊断，肿瘤的导向治疗。与靶细胞抗原结合力较弱。半衰期短，影响到达肿瘤局部抗体的浓度。第三章补体系统1、补体三条激活途径的比较经典途径MBL途径旁路途径激活物质抗原-抗体复合物MBLC反应蛋白等细菌脂多糖酵母多糖凝集的IgA，IgG4参与成分C1---C9C2---C9C3转化酶C4b2bC4b2bC3bBbC5转化酶C4b2b3bC4b2b3bC3bnBb参与特异性体液免疫的效应阶段参与非特异性免疫感染早期发挥作用2、补体的生物学功能细菌（Ag）+Ab+C3b---C3bR：巨嗜细胞-吞噬单核细胞中性粒细胞2)过敏毒素样作用：C3a，C5a，C4a---肥大细胞，嗜硷性粒细胞受体---释放组胺等---毛细血管通透性内脏平滑肌收缩(4)免疫黏附和清除免疫复合物作用第四章细胞因子一、CK作用的共性和生物学作用（1）理化特性：1）多为低分子量的蛋白或糖蛋白（15-30KD）2）CK与靶细胞的结合：无抗原特异性，也不受MHC限制3）微量水平（PM）发挥作用：与靶细胞受体亲合力极高2、生物学作用特点（1）作用方式（2）作用多样性细胞因子参与多种机体的病理与生理作用介导和调节免疫应答，参与炎症反应，促进细胞的增殖与分化，刺激造血，促进组织修复（3）作用复杂性多效性：一种细胞因子可对多种靶细胞发挥作用，产生多种不同的生物学效应。重叠性：几种不同的细胞因子也可对同一种靶细胞发挥作用，产生相同或相似的生物学效应。－－－－－－－－3、网络性调节（3）膜受体酶解脱落和分泌型mRNA翻译同时存在sIL-5R（a）sIL-1R（a）sSCFR2、可溶性CKR生物学作用（1）负调作用---与膜结合型CKR竞争CK--阻断CK作用-----膜受体的正常代谢途径，有利于处于活化状态的细胞恢复正常水平（2）载体作用---与CK结合，防止CK被降解或清除，并将其运送到靶细胞的膜CKR处（3）辅助作用---使原本对CK信号不敏感的靶细胞产生作用3、sCKR与临床（1）检测sCKR水平在临床中的应用辅助早期诊断病情转归评估治疗血清sIL-2R水平升高与某些疾病的关系骨髓及器官移植排斥反应其他：烧伤消化性溃疡妊高症肝硬化肾功能衰竭血清sIL-6R水平升高与某些疾病的关系炎症及自身免疫性疾病RA克隆病溃疡性结肠炎感染性疾病HIV感染细菌感染及脓毒血症肿瘤和白血病多发性骨髓瘤慢性淋巴细胞白血病浆细胞白血病非霍奇金淋巴瘤sTNFR水平升高与某些疾病的关系感染性疾病HIV感染细菌性痢疾脓毒血症肿瘤和白血病肺癌直肠癌胃癌卵巢癌宫颈癌慢性淋巴细胞白血病骨髓移植其他孕妇（随胎龄增加而升高，可能是保护胎儿的一种机制）慢性肾衰外伤酒精性肝硬化（2）SCKR的临床应用前景为减轻或防止促炎细胞因子造成的病理损伤提供了新的治疗途径1.细胞因子参与了疾病的发生和发展：（1）细胞因子及其受体缺陷（先天性、后天性）后天性：HIV=》CD4T细胞破坏=》由Th细胞产生的免疫功能全面下降=》AIDS（2）细胞因子表达过高（炎症，自身免疫病，过敏反应，休克等）IL-1、IL-2R、IL-6和IL-6R；可溶性CKR升高IL-1在疾病中的作用疾病IL-1作用慢性风湿性关节炎发热、滑膜细胞增生、破坏软骨川崎病损伤血管内皮痛风尿素结晶引起局部产生IL-1---炎症诱导产生PGE2促进白血病细胞恶性发生1974年，日本人发现成人T细胞白血病是一种IL-2R病。骨髓瘤3、sCKR与临床（1）检测sCKR水平在临床中的应用辅助早期诊断病情转归评估治疗血清sIL-2R水平升高与某些疾病的关系骨髓及器官移植排斥反应其他：烧伤消化性溃疡妊高症肝硬化肾功能衰竭血清sIL-6R水平升高与某些疾病的关系炎症及自身免疫性疾病RA克隆病溃疡性结肠炎感染性疾病HIV感染细菌感染及脓毒血症肿瘤和白血病多发性骨髓瘤慢性淋巴细胞白血病浆细胞白血病非霍奇金淋巴瘤sTNFR水平升高与某些疾病的关系感染性疾病HIV感染细菌性痢疾脓毒血症肿瘤和白血病肺癌直肠癌胃癌卵巢癌宫颈癌慢性淋巴细胞白血病骨髓移植其他孕妇（随胎龄增加而升高，可能是保护胎儿的一种机制）慢性肾衰外伤酒精性肝硬化（2）SCKR的临床应用前景为减轻或防止促炎细胞因子造成的病理损伤提供了新的治疗途径2.应用细胞因子治疗某些疾病：（1）添加辽法（2）阻断和拮抗疗法原理：抑制CK的产生，阻断CK与相应受体的结合，阻断结合后的信号传导过程应用：自身免疫性疾病、移植排斥反应、感染性休克抗TNF单克隆抗体：减轻、阻断感染性休克IL-1受体拮抗剂：炎症、自身免疫性疾病rsIL-1R：抑制移植排斥反应（3）CK基因治疗半衰期短，需要短期内重复给药（静注IL-2的半衰期只有7~10minCK的多效性会产生较为严重的副作用。其它如前期投入大、制备困难、产量低等。2、免疫效应细胞介导的CK基因治疗逆转录病毒CK基因免疫效应细胞（携带CK基因）注射──机体3、CK基因修饰的疫苗肿瘤细胞免疫原性增强肿瘤细胞分泌CKS激活机体的抗肿瘤免疫（IL-2、4、6、7、IFNγ)4、成纤维细胞等载体介导的CK基因治疗CK基因成纤维细胞、骨髓细胞机体、成纤维细胞、骨髓细胞CKs5、直接体内途径的CK基因疗法注射直接将体外CK表达载体机体载体表达CKSCKS发挥效应（质粒、逆转录病毒、瘤苗病毒等）6、CKR基因疗法CKR基因靶细胞表达CKR调亡第五、六章白细胞分化抗原和黏附分子1、参与T、B细胞识别和活化的常见CD分子（1）与T细胞识别与活化的有关CD分子CD别名主要分布配体功能CD3成熟T细胞TCR-CD3复合体参与信号传导CD4部分T细胞胸腺细胞MHC-II参与信号传导CD8部分T细胞胸腺细胞（CTL）MHC-I参与信号传导CD2LFA2T、NK、CD58参与协同刺胸腺细胞（LFA3）激信号传导CD58LFA3广泛CD2参与协同刺激信号传导CD28CD4+T、50%CD8+TB7分子参与协同刺激信号传导CD152CTLA-4（cytotoxicTlymphocyteantigen-4）活化T细胞B7分子抑制T细胞活化起负调节作CD154活化TCD40参与协同刺（CD40L）γδT细胞激信号传导（2）与B细胞识别有关的CD分子CD别名主要分布配体功能CD79a/CD79bB细胞与BCR构成：Igα/Igβ浆细胞BCR-Igα/Igβ参与信号传导CD21CR2EBV受体B、DCiC3b、C3d与信号传导上皮细胞EBVCD80/CD86B、DC、APCB7内皮细胞CD28--正调节（T活化）CTLA4-负调节（抑制T）CD19B细胞各种激酶加强信号传导CD40B、DC、APC、内皮CD40L参与信号传导（B细胞活化的必须条件）2、选择素家族成员的组成、分布、配体和功能3、AM有何生物学作用（1）参与炎症反应细菌感染细胞或被Mφ吞噬Mφ释放淋巴因子CKs：TNF-αIFN-γ,趋化性CKs等LFA1ICAM-1VLA-4VCAM-1CD15SP，E选择素促使白细胞向内皮细胞黏附向炎症部位游走。（2）参与免疫细胞的识别与活化共同组成协同刺激分子，提供刺激信号，参与抗原提呈，识别及免疫细胞的活化。APCTh/CTLMHC-II/I------CD4/CD8第一信号+抗原肽--------TCR-CD3LFA3 LFA2第二信号 VLA4B7 CD28（3）参与淋巴细胞归巢L-选择素---------PNAD（外周淋巴结地址素）CD44-----------MadCALFA1-----------ICAM-1、2、3VLA4----------VCAM-1促使淋巴细胞归巢到外周淋巴结，黏膜淋巴组织，炎症部位。（4）参与调节免疫细胞的调亡（5）其他作用1）参与凝血、创伤愈合2）参与细胞的伸展与移动3）参与肿瘤细胞转移等。4、AM有何临床意义（1）AM分子缺陷与疾病白细胞黏附缺陷病(leukocyteadhesiondeficiency,LAD-1)LAD-2LAD-1LFA-1：β2亚单位不能与α亚单位组装----完整的LFA1分子----白细胞不表达LFA1----白细胞不能进入炎症区----不能形成脓液。表现：反复严重感染，致死性。通常采用骨髓移植治疗。LAD-2近来发现的另一类LAD病人。白细胞CD15s表达缺陷----不能与内皮细胞P-、E-选择素结合---影响白细胞游走及向炎症部位移动---形成脓液。（2）AM分子参与疾病的病理过程局部组织中的抗原、炎症因子刺激淋巴细胞，白细胞血管内皮受损、活化ICAM表达上的AM受体表达血液中的白细胞向炎症部位浸润，加重病变损伤（CD2、LFA1、VLA4）治疗设想：阻断AM分子与AM配体结合采用抗LFA-1、抗ICAM-1、抗LM抗体治疗类风湿性关节炎(RA)机体抗自身IgG抗体（IgM为主）自身IgG激活补体等（III型超敏反应）对称性、进行性、破坏性关节病变类风湿性关节炎鼻病毒：引起普通感冒，由于型别众多（100多型），难以预防。治疗设想：采用可溶性ICAM-1或抗ICAM-1抗体，阻断鼻病毒与ICAM-1的结合，预防感冒。（3）AM检测主要通过细胞膜上及循环种的可溶性AM分子，以了解疾病的进展，估计预后。ICAM-1：败血症休克、肾移植后排斥反应、转移性肿瘤、LAD、溃疡性结肠炎E-选择素：肿瘤：乳腺、胃肠道、败血症休克。第七章MHC分子1、比较HLA-I类和II类分子在结构、组织分布和功能特点HLAI基因座位分子结构抗原肽结构域表达特点共显性共显性所有有核细胞血清、尿、初乳APC、活化T细胞、精子识别、递呈内源性抗识别、调节CTL杀伤作用识别、递呈原外源性抗原识别、调节Th细胞功能2、HLA的生物学功能有哪些参与抗原的加工和提呈内源性抗原---APC---抗原肽+MHC-I---CD8+细胞识别外源性抗原---APC---抗原肽+MHC-II---CD4+细胞识别参与对免疫应答的遗传调控机体对抗原的免疫应答受遗传控制，人类的免疫应答基因可能位于HLA-II区内。免疫细胞相互作用的限制性Mφ-ThB-ThTh-TcTc-靶细胞细胞间的作用受MHC的限制参与免疫调节已证明：MHC表达水平的高低可直接决定机体抗原产生应答的强弱。通过调控MHC分子的表达水平，可有效地发挥免疫调节作用参与T细胞分化过程引起移植排斥反应3、HLA与临床有什么关系HLA分子的异常表达和临床疾病HLA与疾病的关联HLA与亲子鉴定和法医学1、T细胞在胸腺内的发育过程“三步曲”：1）早期阶段早期T细胞的主要表型为CD4-和CD8-,称双阴性细胞（DoubleNegativecell,DN）2）.第二阶段前T细胞由双阴性分化为双阳性CD4+CD8+（DoublePositivecell,DP）3）.第三阶段DP细胞经历阳性和阴性选择，发育为CD4+或CD8+的单阳性细胞(SinglePositivecell,SP),即成2、TH1和TH2的分化和相互转换1）抗原类型和浓度：低剂量使TH0→TH1；高剂量使TH0→TH2细胞。IL-12促使TH0→TH1；IL-4促使TH0→TH2黏附分子的作用：朗罕细胞向TH1细胞提呈抗原需要黏附分子，向TH2细胞提呈抗原无需黏附分子参与。激素作用：糖皮质激素增强TH2细胞活性，脱氢表雄甾酮可增强TH1细胞活性3.CTL功能-----杀伤功能参与抗肿瘤、抗病毒作用CTL杀伤靶细胞的机制：①分泌穿孔素；②释放多种丝氨酸酯酶，通过活化穿孔素而促进杀伤作用；③分泌淋巴毒素，直接杀伤靶细胞；④活化的CTL高表达FasL，通过与靶细胞表面Fas抗原结合，可诱导靶细胞凋亡。CTL杀伤靶细胞特点：受MHC-I类分子限制4.抑制性T细胞（Ts细胞）功能-----抑制作用作用靶细胞：主要是抗原特异性的TH细胞和B细胞作用机制：①直接对抗原提呈细胞产生胞毒效应；②分泌抑制因子发挥作用；③通过独特型网络而发挥抑制效应作用意义：参与免疫调节，抑制自身免疫病产生能抑制在胸腺内不能形成自身耐受的自身反应性T细胞克隆；对“非已抗原”诱发的免疫应答也有抑5、B细胞的分化发育B细胞的分化过程可分为两个阶段，即抗原非依赖期和抗原依赖期第一阶段发生在骨髓骨髓中的pro-B细胞丢失CD43，即转化为pre-B细胞，进而发育为μ+的不成熟B细胞；进一发育基本过程：骨髓多能造血干细胞→淋巴干细胞→前B细胞→未成熟B细胞→成熟B细胞。第二阶段发生在外周免疫器官接受抗原刺激后，B细胞可发生类型转换，最终分化为浆A表面受体1、抗原受体（BCR）----SmIgIgM、IgD单体形式存在于细胞膜2、细胞因子受体（CKR）使B细胞活化、增殖4、IgGFc段受体（FcR）5、丝裂原受体B表面抗原1、MHC包括MHC-I和MHC-II2、超抗原激活T细胞的特点强大的刺激能力无须抗原处理与T细胞相互作用无MHC限制性超抗原不仅可激活T细胞，而且可能诱导T细胞的耐受7、超抗原的生物学意义SAg与自身免疫应答SAg的强大刺激可能激活体内自身反应性T细胞，从而诱发自身免疫性疾病SAg与免疫抑制T细胞因过度激活而被耗竭与抗肿瘤效应CTL被大量激活而对肿瘤发挥杀伤作用8.DC的生物学功能a、抗原提呈利用受体介导的内吞作用摄取可溶性抗原；具有强大的液相吞饮功能；通过吞噬作用摄取大颗粒或b、参与T、B细胞的发育、分化和激活提供T细胞激活的协同刺激信号，释放可溶性因子等途径调节细胞的生长与分化c、免疫调节作用DC可分泌多种细胞因子参与免疫功能的调节；分泌多种趋化因子，介导其他免疫细胞的趋化d、免疫监视功能某些前体DC对局部各种化学信号十分敏感，在体内发挥免疫监视作用。9、抗原提呈的途径（一）溶酶体提呈途径（外源性抗原该过程受MH1、APC对外源性抗原的吸取与加工抗原物质→APC吞噬（胞饮）→形成吞噬体+溶酶体→吞噬溶段2、抗原肽-MHC-II类分子形成与转运内质网MHC-II类分子（与恒定链结合）→MHC-II离开内质网→恒定链被蛋白酶水解→形成MHC-II+CLIP（II类相关的恒定链肽段）→在HLA-DM作用下→CLIP解离→空载MHC-II+抗原肽→MHC-II-抗原肽复合物→转运到细胞（二）胞质溶胶提呈途径（内源性抗原）该过程受MHC-I类分子限制，又称MHC-I类分子途径，内源性抗原是在胞内合成的抗原蛋白质分子。1、内源性抗原在胞质溶胶中加工处理2、抗原肽-MHC-I类分子形成与转运.T细胞介导的免疫应答1、T细胞活化的信号要求特点：CD4/CD8作为共受体与MHC-II/MHC-I分子结合，显著增强TCR与抗原肽的结合力达，从而保护T细胞免抑制性信号:CTLA-4+B7,防止T过度增殖CD28+B7;CD45R+CD22LFA-1+ICAM-1;LFA-2+LFA-3;CTLA-4+B7主要是B7/CD28，其机制在于增强基因转录并稳定分子启动的胞内信号可促进细胞存活蛋白bcl-xL的表达，从而保护T细胞免于凋亡。抑制性信号:CTLA-4+B7,防止T过度增殖B细胞活化后表现1）膜分子表达，如细胞因子IL-1，IL-2，IL-4受体2）增殖分化浆细胞和记忆细胞（Tm）3）合成分泌抗体4）产生体液免疫效应第一节细胞凋亡概述诱导凋亡制剂：＋＋2、糖皮质激素：常见的凋亡诱导剂,机制为促进凋亡相关蛋白质合成，可被蛋白合成抑制剂抑制。并抑制FLIP(Fas信号抑制剂)的转录和表达抑制凋亡制剂IL-2：可抑制糖皮质激素诱导的Th1细胞的凋亡,其抑制凋亡的机制可能是通过蛋白激酶C(PKC)活化途径实现的；IL-4:可抑制糖皮质激素诱导的Th2细胞凋亡。这可能是通过bcl-2的高表达或通过活化PKC途径实现的；IL-12:可抵抗60Co,γ射线引起的小鼠骨髓细胞凋亡；免疫相关的凋亡信号转倒(一)DR介导的信号途径酶作用点为天冬氨酸残基可以激活DNA降解酶,降解DNA导致细胞凋亡(二)线粒体途径线粒体是各种死亡刺激的感受器。促凋亡信号如DNA损伤、生长因子去除以及大部分化疗药物通常可诱导线粒调控机制bcl-2、bcl-xl等阻止线粒体外膜通透化，从而阻止cyto-c释放。bcl-2为原癌基因，凋亡抑制基因通过抑制细胞内内源性氧族的产生而抑制凋亡抑制P53,c-myc的凋亡作用，抗激素、辐射等诱导的凋促进凋亡:分为二个亚类:（三）颗粒酶B径第2节细胞凋亡与免疫生理免疫细胞的凋亡主要涉及两条途径;忽视死亡:免疫细胞缺少或丢失赖以生存的外来刺激信号，继而通过线粒体途径所致的凋亡。如淋巴细胞缺乏细胞因子、抗原的刺激而发生的凋亡。CK(IL-10,TGF)、糖皮质激素等参与调节胸细胞凋亡与外周免疫自稳a.活化诱导的细胞死亡(AICD)生物学意义:清除过量的活化T细胞清除激活的自身反应性T细胞b.死亡忽略