第5讲-抗感染免疫课件

抗感染免疫

(Infectionandimmunity)浙江大学免疫学研究所陈建忠抗感染免疫

(Infectionandimmunity)天花

smallpox1796年5月14日Jenner给一名8岁男孩JamesPhilips第一次成功地接种了牛痘疫苗天花smallpox1796年5月14日Jenner给一名天花

smallpox1977年10月26日最后一名自然感染的索马里病人被治愈1978年8月英国伯明翰大学发生实验室感染事件，一名女工作人员成为最后一例天花牺牲者1980年5月8日世界卫生大会宣布

全球消灭天花AliMaali天花smallpox1977年10月26日最后一名自然天花

smallpox为什么能消灭天花病毒？人是天花病毒的唯一宿主只引起急性感染，感染的结局：死亡或终身免疫病毒具有高免疫原性，疫苗能诱导高效保护作用天花smallpox为什么能消灭天花病毒？人类与病原微生物的斗争人类和传染病的斗争从无暂停之时,宣布消灭的传染病仅天花一种。新的传染病不断涌现传统传染病仍在威胁人类人类与病原微生物的斗争人类和传染病的斗争从无暂停之时,宣布消第5讲-抗感染免疫课件第5讲-抗感染免疫课件第5讲-抗感染免疫课件GlobalsummaryoftheAIDSepidemic201235.3million32.1million17.7million3.3million2.3million[2.4million–2.9million]

2.0million[2.1million–2.5million]260000[340000–450000]1.6million[1.6million–1.9million]

1.4million[1.4million–1.6million]210000[220000–290000]NumberofpeoplelivingwithHIVPeoplenewlyinfectedwithHIVin2012AIDSdeathsin2012TotalAdultsWomenChildren(<15years)TotalAdultsChildren(<15years)TotalAdultsChildren(<15years)GlobalsummaryoftheAIDSepi近十年来新发现病原体年份病原疾病1997A型流感病毒（H5N1）流感1999西尼罗河样病毒脑炎2003SARS病毒SARS2005禽流感流感2009流感病毒流感2013H7N9禽流感流感近十年来新发现病原体年份主要内容抗感染免疫的组成固有免疫应答适应性免疫应答主要内容抗感染免疫的组成抗感染免疫时相抗感染免疫时相第5讲-抗感染免疫课件第5讲-抗感染免疫课件抗感染免疫固有性免疫适应性免疫组成细胞：吞噬细胞、NK细胞、NKT细胞、γδT细胞、B-1细胞及构成体表、体内屏障的上皮细胞和其他组织细胞体液分子：补体、溶菌酶、防御素、急性期蛋白、细胞因子等细胞：T细胞、B细胞、APC体液分子：抗体、细胞因子作用时相即刻～96小时内96小时后作用特点非特异性作用，抗原识别谱较广，不经克隆扩增和分化即可发挥效应特异性作用，抗原识别专一，经克隆扩增和分化成为效应细胞方可发挥效应作用时间无免疫记忆，作用时间短有免疫记忆，作用时间长固有免疫和适应性免疫的组成及主要特点抗感染免疫固有性免疫适应性免疫组成细胞：吞噬细胞、NK细胞、抗感染免疫的基本特征由固有性免疫和适应性免疫组成针对不同的病原微生物，机体通过不同的免疫应答发挥效应病原微生物的致病性与其逃避机体的免疫防御和对免疫应答产物的抵抗性有关。病原微生物引起的组织损伤和致病性与宿主的免疫应答有关抗感染免疫的基本特征由固有性免疫和适应性免疫组成第5讲-抗感染免疫课件一、固有性抗感染免疫屏障作用：体表屏障和内部屏障正常体液中的抗菌物质吞噬细胞、中性粒细胞、单核-巨噬细胞、NK细胞等一、固有性抗感染免疫屏障作用：体表屏障和内部屏障1、屏障结构1,皮肤和粘膜的屏障作用1、屏障结构1,皮肤和粘膜的屏障作用2、固有免疫体液分子补体系统防御素溶菌酶抗菌肽急性期蛋白其他分子如NO，氧自由基，脂质介质等细胞因子2、固有免疫体液分子第5讲-抗感染免疫课件3、免疫细胞吞噬细胞NK细胞γδT细胞NKT细胞树突状细胞B1细胞肥大细胞3、免疫细胞吞噬细胞单核巨噬细胞单核巨噬细胞单核吞噬细胞单核吞噬细胞中性粒细胞中性粒细胞。。其他细胞嗜酸性粒细胞嗜碱性粒细胞肥大细胞其他细胞嗜酸性粒细胞4,固有免疫细胞的识别机制2011年度诺贝尔医学奖：BruceA.BeutlerandJulesA.Hoffmann

“fortheirdiscoveriesconcerningtheactivationofinnateimmunity”

；RalphM.Steinman"forhisdiscoveryofthedendriticcellanditsroleinadaptiveimmunity".4,固有免疫细胞的识别机制2011年度诺贝尔医学奖：Bruc第5讲-抗感染免疫课件第5讲-抗感染免疫课件固有免疫识别的理论PollyMatzinger

固有免疫识别的理论PollyMatzinger名词病原体相关模式分子(Pathogen·associatedmolecularpatterns，PAMPs)；微生物相关模式分子（Microbeassociatedmolecularpatterns，MAMPs)损伤（危险）相关的模式分子（Damage/Dangerassociatedmolecularpatterns，DAMPs）名词病原体相关模式分子(Pathogen·associate1，病原相关分子模式是一类病原微生物进化中保守的抗原分子，即不同病原体中相应的特定结构的分子，这些分子大多数病原微生物所共有的组成性表达的分子，结构保守，称为病原相关分子模式(pathogen-associatedmolecularpattern,PAMP)，1，病原相关分子模式是一类病原微生物进化中保守的抗原分子，即1，病原相关分子模式：特点通常为病原微生物所特有为微生物生存和致病所必需为模式识别受体（PRR）泛特异性识别的分子基础1，病原相关分子模式：特点细菌PAMPs细菌PAMPs细菌PAMPs细菌PAMPs介绍：病原相关分子模式（PAMPs）Figure.SchematicRepresentationofBacterialCellWalls.Cell,2006;124,783–801介绍：病原相关分子模式（PAMPs）Figure.Sch病毒PAMPs病毒PAMPs2，模式识别受体模式识别受体(patternrecognitionreceptor,PRR)是一类主要表达在天然免疫细胞表面、非克隆性分布、可识别一种或多种PAMP的识别分子。特征1)较少多样性2)非克隆性分布3)介导快速生物学反应2，模式识别受体模式识别受体(patternrecogni（一）PRR的组成跨模型TLR：Toll样受体

CLR：C型凝集素受体

胞内型RLR:：RIG-I–样受体NLR：NOD样受体分泌型Collectins(胶原凝集素)，Ficolins（纤维胶原蛋白），Pentraxins（正五聚蛋白）

（一）PRR的组成跨模型TLR：Toll样受体CLR：C型Cell,2012,148:1284Cell,2012,148:12841）Toll样受体Toll样受体(Toll-likereceptor,TLRs)就是一种模式识别受体，识别病原微生物进化中保守分子，如脂多糖(LPS)、肽聚糖、酵母多糖以及病原微生物的核酸等等。1）Toll样受体Toll样受体(Toll-likere

TLRs的定位

TLRs基本结构

TLR：细胞定位与结构TLRs的定位TLRs基本结构TLR：细胞定位与结构TLR3的结构Annu.Rev.Immunol.2011.29:185–214TLR3的结构Annu.Rev.Immunol.2011，TLR家族及其配体TLR的基本结构与分类1，TLR家族及其配体TLR的基本结构与分类TLR的配体根据化学本质分为：蛋白质、脂质和核酸TLR的配体根据化学本质分为：蛋白质、脂质和核酸第5讲-抗感染免疫课件TLR信号转导MyD88-dependentpathways：TLR1，2，4，5，7，8，9TRIF-dependentpathways：TLR3，4TLR信号转导MyD88-dependentpathwayTLR2和TLR4信号转导途径TLR2和TLR4信号转导途径TLR4活化效应TLR4活化效应TLR3信号转导途径AntiviralSignalingThroughPatternRecognitionReceptorsJ.Biochem.141,137–145(2007)TLR3信号转导途径AntiviralSignalingTLR7/8/9信号转导途径AntiviralSignalingThroughPatternRecognitionReceptorsJ.Biochem.141,137–145(2007)TLR7/8/9信号转导途径AntiviralSignalFig.OverviewTLR9interactionsandsignalingFig.OverviewTLR9interactioFunctionalConsequencesofTLRSignalingCurrentOpinioninVirology2011,1:447–454FunctionalConsequencesofTLR2）RLRs(视黄酸诱导基因1样家族)黑色素瘤分化相关分子-5视黄酸诱导基因12）RLRs(视黄酸诱导基因1样家族)黑色素瘤分化相关分子-2）RLRRIG-I的配体

：dsRNA中的5′三磷酸–ssRNA；RNA聚合酶III(PolIII)的转录产物RNA:能识别ssRNAviruses和一些dsDNAviruses.MDA5：较长的dsRNA结构，一般存在于感染（+）ssRNA病毒感染的细胞质中.2）RLRRIG-I的配体：dsRNA中的5′三磷酸–s2）视黄酸诱导基因I样受体（RLRs）2）视黄酸诱导基因I样受体（RLRs）2）视黄酸诱导基因I样受体（RLRs）ImmunologicalReviews,2009;227:75–862）视黄酸诱导基因I样受体（RLRs）Immunologic第5讲-抗感染免疫课件2）RLR介导的信号转导途径Immunity,2008:7352）RLR介导的信号转导途径Immunity,2008:733,NOD样受体(NLR)NOD样受体

（Nucleotide-bindingOligomerizationDomain[NOD]-LikeReceptor,NLR）或核苷酸结合寡聚化和富含亮氨酸重复序列受体或（Nucleotide-bindingOligomerizationDomain[NOD]-andLeucine-richrepeatscontainingReceptors)3,NOD样受体(NLR)NOD样受体3,NLRNLRs由C-端富含亮氨酸重复区、中间核苷酸结合和寡聚化区（NOD),和N-端效应区组成3,NLRNLRs由C-端富含亮氨酸重复区、中间核苷酸结合和NLR：分类CellMolLifeSci.

2011;68(5):765-83..NLR：分类CellMolLifeSci.

2011;3,NLR:NOD2信号转导

Science15January2010:286-2903,NLR:NOD2信号转导Science15Jan3，NLR：inflammasome（炎性体）炎性体是由多种蛋白组成的复合体，具有激活炎症性半胱天冬酶，并促进IL-1

的分泌。Tschoppetal(2002):inflammasomeasaplatformtriggeringactivationofinflammatorycaspasesandsecretionofIL-1beta3，NLR：inflammasome（炎性体）炎性体是由多种3，NLR：炎性体固有免疫细胞如单核巨噬细胞、树突状细胞（dendriticcells）和上皮细胞等其他类型细胞在发生细菌、病毒、真菌或寄生虫感染时激活炎性体并诱导IL-1的分泌。3，NLR：炎性体固有免疫细胞如单核巨噬细胞、树突状细胞（d3，NLR：炎性体激活剂3，NLR：炎性体激活剂3，NLR：炎性体类型3，NLR：炎性体类型3，NLR：inflammasome活化3，NLR：inflammasome活化Activationofcaspase-1Activationofcaspase-1SecretionofIL-1SecretionofIL-1炎性体活化的机制Annu.Rev.Immunol.2011.29:707–35炎性体活化的机制Annu.Rev.Immunol.20炎性体激活后的生物学效应Caspase1effectormechanisms.炎性体激活后的生物学效应Caspase1effector炎性体激活后的生物学效应炎性体激活后的生物学效应Annu.Rev.Immunol.2011.29:707–35Annu.Rev.Immunol.2011.29:7Annu.Rev.Immunol.2011.29:707–35Annu.Rev.Immunol.2011.29:7CytosolicDNA–sensingsystemCytosolicDNA–sensingsystem固有免疫的生物学功能：防御作用固有免疫的生物学功能：防御作用第5讲-抗感染免疫课件固有免疫的生物学功能：炎症反应固有免疫的生物学功能：炎症反应固有免疫的生物学功能：激活和调节适应性免疫应答固有免疫的生物学功能：激活和调节适应性免疫应答固有免疫的生物学功能3，对适应性免疫的激活和调节作用固有免疫的生物学功能3，对适应性免疫的激活和调节作用固有免疫应答与临床嗜肺军团菌1999年荷兰花展，100多人感染嗜肺军团菌，18人死亡，与TLR5突变有关固有免疫应答与临床嗜肺军团菌1999年荷兰花展，100多人感（二）特异性抗感染免疫：全身免疫抗体的免疫作用中和作用：中和病毒作用；中和毒素作用调理作用抗体和补体联合参与的溶菌、溶细胞作用抗体与细胞联合参与的溶细胞作用（二）特异性抗感染免疫：全身免疫抗体的免疫作用第5讲-抗感染免疫课件（二）特异性抗感染免疫：全身免疫细胞免疫作用：细胞免疫在抗胞内寄生菌、病毒、某些真菌等的感染中起十分重要的作用。参与特异性细胞免疫的T细胞主要有Th1细胞和Tc细胞（CTL）（二）特异性抗感染免疫：全身免疫细胞免疫作用：MajorCD4+Tcellsubsetsinpulmonaryhostdefense.MajorCD4+Tcellsubsetsinp第5讲-抗感染免疫课件胞外感染和胞内感染胞外感染和胞内感染第5讲-抗感染免疫课件抗寄生虫感染的免疫抗寄生虫感染的免疫抗流感病毒免疫抗流感病毒免疫第5讲-抗感染免疫课件第5讲-抗感染免疫课件第5讲-抗感染免疫课件第5讲-抗感染免疫课件第5讲-抗感染免疫课件病原微生物的免疫逃逸机制干扰宿主细胞的抗原呈递病毒抗原的变异利用宿主体内的免疫豁免部位病毒基因的限制性表达干扰细胞因子的功能干扰补体功能直接杀伤免疫细胞抵御吞噬细胞的吞噬和消化作用分子模拟病原微生物的免疫逃逸机制干扰宿主细胞的抗原呈递第5讲-抗感染免疫课件第5讲-抗感染免疫课件为什么病原微生物能逃避机体的免疫监视HIV-1病毒结构示意图逆转录酶外膜RNAgp120gp41