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文档简介
概论历史上因微生物引起的疾病曾对人类造成极大的危害,如鼠疫、天花。人类在与疾病的长期斗争过程中,不断发现各种致病微生物,不断地寻找防治的方法,如人痘苗接种。免疫学是人类与传染病的长期斗争实践中,不断总结经验而发展形成的一门学科。ProgressionofSmallpoxDay7Day3Day5天花病毒Poxvirus
霍乱弧菌(×15,575)
伤寒杆菌(×20,800)
淋球菌(×40,000)
脑膜炎球菌结核杆菌(×40,000)白喉杆菌天花病毒
Poxvirus脊髓灰质炎病毒
poliovirus伯氏疏螺旋体(引起莱姆病)Spirochetebacteria第一节免疫接种与传统免疫免疫:免患瘟疫,免除疫病“疫”:民皆病谓之疫=流行性传染病“瘟疫”:烈性/急性的流行性传染病immune/immunity:来自拉丁语immunisimmunis:exceptfromcharges/duties传统的“免疫”概念:对传染病的再感染或再发病有抵抗力一、人痘苗及其应用—经验免疫学时期在古代人类,传染病经常大流行,病死率很高。古代人们就发现,得过某种传染病痊愈后,即获得抵抗这种传染病的能力,这就是免疫。中国古代发明了人痘苗接种的方法预防天花,被世界公认为免疫学研究的开端,是免疫学发展史上的第一个里程碑。中国发明人痘苗接种预防天花中国从宋朝开始用人痘接种预防天花古代中医书籍上的小儿出天花图人痘接种方法从中国传到欧洲英国驻土耳其大使夫人MaryWortleMontagu将人痘接种技术传到英国等国家二、牛痘苗的发明1791年,英国乡村医生琴纳(EdwardJenner)用牛痘痂接种预防天花,发明了牛痘苗。
爱德华.琴纳EdwardJenner1749-1822三、减毒活疫苗--实验免疫学时期1890年,巴斯德用长期培养后减毒的鸡霍乱弧菌制备成活菌苗,预防鸡霍乱,此后又制备成功炭疽杆菌死菌苗和狂犬病毒减毒活疫苗。(人工主动免疫方法)LouisPasteur1822-1895,Fatherofimmunology,attenuatedbacteriaandvirusesasvaccineagainstanthrax确定病原微生物的“郭霍法则”Late1800’s:Koch郭霍创立固体培养基培养法,并提出了著名的确定病原微生物的“郭霍法则”InfectiousdiseasecausedbymicroorganismsSpecificpathogenscausespecificdiseaseRobertKoch1843-1910,NobelPrizein1905forhisworkontuberculosis,Anthrax,Cholera,TuberculebacillusElieMetchnikoff1883-PhagocytosisBloodSmear
ElieMetchnikoff与吞噬细胞
1890:vonBehringandKitasato-ANTIBODIESintheserumofvaccinatedindividualbindtopathogensEmilvonBehring1854-1917,NobelPrizein1901fordemonstratingthatcirculatingantitoxinsagainstdiphtheriaandtetanustoxinsconferredimmunity.1890年,培林(vonBehring)和北里(Kitasato),在Koch实验室制造抗白喉杆菌外毒
素血清治疗白喉。
(人工被动免疫方法)PaulEhrlich
,NobelPrizein1908fordemonstratingproductionofantibody1898:PaulEhrlichProc.RoyalSocANTIBODIESproductionPaulEhrlich与抗体第二节免疫的新概念
及对免疫功能的认识不同个体间输血或异体组织器官移植,都可能发生严重的反应。花粉、动物血清等进入机体后,也会引起不同的反应。这些物质都不是病原微生物,为什么也会刺激机体发生严重反应?一、对传统免疫的新认识研究发现,凡异物进入机体均可引起排斥反应。在对异物的排斥反应中,并不总是对机体有利。输血反应、器官移植排斥反应、花粉和动物血清引起的变态反应等,都是机体免疫系统对“异物”产生免疫应答的结果,说明免疫的作用不仅仅是抵抗微生物感染。免疫是机体的一种生理反应,当外来异物(抗原)进入机体后,机体能识别“自己”或“非己”,对非己物质发生特异性的免疫应答,排除抗原性的非己物质;免疫过程并不总是有利于机体,有时也可引起机体损害。二、“免疫”的现代概念“免疫”是机体识别自身成分和排除抗原性异物,以维持机体内环境稳定的功能。免疫反应通常对机体有利,但有时也可能损害机体。三、免疫的功能与表现
功能正常表现异常表现
免疫防御清除病原微生物,中和毒素超敏反应
(抗感染免疫)免疫缺陷病(慢性感染)
免疫自稳对自身组织成分耐受自身免疫性疾病(清除损伤或衰老细胞)
免疫监视清除突变或癌变细胞肿瘤发生(抗肿瘤免疫)病毒持续感染
第三节非特异性免疫与特异性免疫一、非特异性免疫非特异性免疫(non-specificimmunity)是种系在长期进化过程中形成的天然防御功能。又称为固有性免疫(innateimmunity)、先天性免疫或天然免疫。特点:①作用广泛,无特异性;②先天具有;③初次与抗原接触即发挥作用,无记忆性;④可稳定遗传;⑤同一种属的个体差异不大。1、屏障结构物理屏障——完整的皮肤、粘膜屏障解剖学屏障——血脑屏障、胎盘屏障生物性屏障——皮肤粘膜表面的正常菌群非特异性免疫的组成3、体液中的杀菌和抑菌成分补体系统——裂解靶细胞溶菌酶,干扰素等2、非特异性免疫细胞吞噬细胞——M、Mφ和NNK细胞——非特异性地杀伤靶细胞
DC——递呈抗原二、特异性免疫特异性免疫(specificimmunity)
机体与抗原物质接触后获得的具有针对性的免疫应答,主要由T、B淋巴细胞完成。又称为适应性免疫(adaptiveimmunity)或获得性免疫(acquiredimmunity)。免疫应答
:T、B淋巴细胞受到特异性抗原刺激后,发生活化、增殖及分化,产生抗体或其它效应分子发挥免疫效应的过程,称为免疫应答。免疫应答(immuneresponse)T细胞(细胞免疫)B细胞(体液免疫)异物性抗原吞噬细胞淋巴细胞特异性免疫的特点特异性获得性记忆性可传递自限性特异性免疫的类型根据参与免疫应答的细胞和产生的效应,可分为两大类:体液免疫(humoralimmunity)—由B淋巴细胞介导,产生的效应分子为抗体。B细胞受特异性抗原刺激后,发生活化、增殖,分化为浆细胞产生抗体,发挥免疫效应作用。细胞免疫(cellularimmunity)—由T淋巴细胞介导,产生的效应细胞和分子是致敏T淋巴细胞与淋巴因子。第四节免疫系统免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。免疫器官:中枢免疫器官,外周免疫器官免疫细胞:免疫活性细胞—T和B细胞
APC—
树突状细胞,巨噬细胞其它免疫细胞—NK细胞,肥大细胞,嗜碱性粒细胞等免疫分子:分泌性分子—
抗体,补体,细胞因子膜分子—TCR,BCR,MHC分子,CD分子,粘附分子免疫器官免疫细胞免疫分子
中枢外周胸腺脾脏骨髓淋巴结法氏囊粘膜相关淋巴组织皮肤相关淋巴组织干细胞系淋巴细胞单核吞噬细胞其他APC(树突状细胞/内皮细胞等)其他免疫细胞(粒细胞/肥大细胞/血小板/红细胞等)Ig补体细胞因子CD分子粘附分子免疫系统的组成一、免疫器官(一)、中枢免疫器官淋巴细胞发育、分化、成熟的场所胸腺(thymus)骨髓(bonemarrow)法氏囊(腔上囊)1、胸腺(Thymus)胸腺是T细胞分化、成熟的中枢免疫器官胸腺微环境(胸腺素;神经介质等)促进T细胞发育成熟。分为皮质和髓质两部分:皮质:其中的T细胞主要是发育早期的不成熟T细胞。髓质:髓质中的T细胞多数是成熟T细胞。胸腺功能:分泌多种激素,促进T细胞分化成熟。年龄变化:新生儿胸腺相对较大,至青春期达30-40克,此后胸腺开始萎缩。2、骨髓(BoneMarrow)免疫细胞生成场所B细胞成熟场所3、法氏囊(BursaofFabricius)(二)、外周免疫器官淋巴细胞定居和发生免疫应答的场所
脾(spleen)淋巴结(lymphoidnodes)粘膜相关淋巴组织(MALT)
1、淋巴结
淋巴结分布于全身,是T、B细胞定居和发生免疫应答的重要场所。
结构与细胞组成基本结构被膜实质皮质髓质浅皮质区(B细胞区):含有淋巴滤泡,滤泡内有大量B细胞,受抗原刺激后形成生发中心。深皮质区(T细胞区):主要含有T细胞,称为胸腺依赖区。
主要功能
1)过滤淋巴液
2)T、B细胞定居和增殖、分化、生产免疫应答的场所
3)淋巴细胞再循环淋巴结的基本结构髓质淋巴窦皮质淋巴窦
毛细血管
小梁
输入淋巴管输出淋巴管静脉动脉髓索生发中心髓质被膜生发中心的显微结构2、脾脏
是人体最大的免疫器官,也是T、B细胞定居和发生免疫应答的重要场所。结构与细胞组成基本结构被膜实质白髓红髓:由髓索和髓窦组成,主要含B细胞淋巴滤泡(B细胞区):主要含B细胞
主要功能
1)造血
2)滤血、贮血
3)T、B细胞定居和增殖、分化、产生免疫应答的场所淋巴鞘(T细胞区):主要含T细胞3、皮肤、粘膜相关淋巴组织包括扁桃体、肠系膜淋巴结、阑尾以及呼吸道、消化道、泌尿生殖道粘膜下的淋巴小结和淋巴组织。二、免疫细胞免疫细胞:指参与免疫应答以及与免疫应答有关的所有细胞,包括造血干细胞、淋巴细胞、吞噬细胞、粒细胞、红细胞、肥大细胞等。免疫细胞可分为三类:1.免疫活性细胞:即T、B淋巴细胞,可通过TCR、BCR特异性识别抗原,又称为抗原特异性淋巴细胞。2.抗原递呈细胞:能捕获、加工和递呈抗原肽的细胞,包括树突状细胞(DC)和Mφ等。3.其他参与免疫的细胞:包括NK、肥大细胞、嗜碱性粒细胞等。淋巴细胞的一般特点未活化淋巴细胞直径6~7微米,浆/核比例很小(普通光镜)透射电镜显示未活化淋巴细胞胞核致密,胞浆中细胞器很少。CLPNKBTThCTLPCT细胞B细胞淋巴样干细胞辅助性T细胞细胞毒T细胞浆细胞活化B细胞和吞噬细胞杀伤病毒感染的细胞和肿瘤细胞产生抗体淋巴细胞分群
HumanT-lymphocyte
(SEMx12,080)
人T淋巴细胞攻击母细胞瘤细胞单核吞噬细胞普通光镜显示单核细胞体积较大,蹄状核透射电镜显示其高尔基体发达、线粒体丰富、胞浆颗粒明显扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面单核巨噬细胞肺部巨噬细胞吞噬大肠杆菌郎格汉斯细胞(Langerhan’scells)上皮组织中的LC,捕捉外来抗原后即进入引流淋巴结的T细胞区,成为IDC。并指状树突细胞(IDC)IDC表达高水平的MHC-II类分子和协同刺激分子B7,具有激活T细胞的能力。淋巴细胞再循环淋巴细胞经淋巴循环及血液循环,运行并再分布于全身各处淋巴器官及淋巴组织中,称为淋巴细胞再循环。淋巴细胞在各淋巴组织和淋巴器官中的定位有一定的区域分布,取决于淋巴细胞表面粘附分子种类及高内皮细胞小静脉(HEV)表达的相应粘附分子受体。淋巴细胞再循环的作用使淋巴细胞能在体内各淋巴组织及器官处合理分布,能动员淋巴细胞至病原体入侵处,并将抗原活化的淋巴细胞引流入局部淋巴组织及器官,在各组织发挥免疫应答效应。三、免疫分子免疫分子包括:抗体(Ig)补体(C)细胞因子各种受体MHC分子CD分子细胞粘附分子等第五节克隆选择学说
(ClonalSelectionTheory)细胞克隆即细胞系,一个克隆内的各个细胞的基因和表型均一致。克隆选择学说的要点有四个方面。克隆选择学说要点1.体内存在多种针对各种抗原的免疫细胞克隆,其表面有识别抗原的受体(一个克隆针对一种抗原)。2.抗原进入机体内选择相应细胞克隆,使其活化,增殖,分化成抗体产生细胞或免疫效应细胞。克隆选择学说要点3.胚胎期某一免疫细胞克隆接触相应的抗原,如自身成分,则被排除或处于抑制状态,称为禁忌克隆,不能对自身抗原产生免疫应答而形成自生身耐受。4.某些情况下,禁忌细胞株可以活化,对自身抗原发生免疫应答而形成自身免疫或自身免疫性疾病。第六节现代免疫学的研究内容免疫学——研究各种生物免疫系统的结构与功能以及对抗原性异物的免疫应答机理,免疫应答产物与抗原发生反应的理论和技术的生命科学。医学免疫学研究范围:
研究人体免疫系统的结构与功能以及免疫应答规律和机理,应用免疫学的理论和技术诊断和防治疾病。免疫学的分类及研究发展
免疫学是一门新兴学科,容易与其他学科专业形成新的交叉学科或边缘学科。分类
基础免疫学,临床免疫学,应用免疫学免疫生物学,免疫遗传学,免疫药理学免疫病理学,肿瘤免疫学,移植免疫学免疫学研究的发展近况
细胞因子,粘附分子,免疫耐受细胞活化和凋亡的信号传导蛋白/抗体工程,转基因/基因敲除技术免疫学在医学上的意义免疫学已形成一门独立学科,是当前生命科学领域中三个带头学科之一。诺贝尔医学奖中20%以上与免疫学的研究成果有关。临床工作中,免疫学原理和技术应用非常广泛。探讨某些疾病的发病机理诊断疾病防治疾病分子生物学(MolecularBiology)免疫学(Immunology)细胞生物学(CellBiology)推动现代生命科学前进的三架马车基本概念抗原(Antigen,Ag):能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答,并能与相应的免疫应答产物(抗体或致敏淋巴细胞)在体内或体外发生特异性结合的物质,称为抗原。
抗原(Ag):与T细胞结合,激活T细胞记忆T细胞活化的T杀伤细胞与B细胞结合,激活B细胞产生抗体记忆B细胞活化的B细胞抗体抗原的两种基本特性抗原分子具有两种特性:免疫原性(immunogenicity)—
抗原分子能刺激机体产生免疫应答的特性。免疫反应性(immunoreactivity)—
抗原分子能与免疫应答产物(抗体或效应T细胞)在体内或体外发生特异性反应的特性,又称为抗原性或反应原性。1、免疫原性(immunogenicity)Immunogenicityistheabilitytoinduceahumoraland/orcellmediatedimmuneresponse,includinginduceproductionofantibodyandeffectorlymphocytes.够刺激机体产生特异性免疫应答(诱导产生抗体或效应T淋巴细胞)的特性。活化的B细胞抗体效应T淋巴细胞2、免疫反应性(immunoreactivity)
又称抗原性(antigenicity)Antigenicityistheabilitytocombinespecificallywiththefinalproductsoftheaboveresponses(i.e.,antibodyand/orcell-surfacereceptors).能与抗体或效应T淋巴细胞特异性结合的能力。抗体效应T淋巴细胞半抗原与载体半抗原(Hapten):只有免疫反应性而无免疫原性的物质,称为半抗原(不能诱导免疫应答,但可与特异性免疫反应的产物发生结合)。载体(carrier):能与半抗原结合使半抗原获得免疫原性(可诱导免疫应答)的物质,称为载体。完全抗原(immunogen,免疫原):既有免疫原性又有免疫反应性的物质,称为完全抗原或免疫原。半抗原(Hapten)
半抗原:只有抗原性,没有免疫原性的小分子物质。小分子免疫应答(immuneresponse)+载体carrier完全抗原载体:赋予半抗原免疫原性的大分子物质。半抗原+载体=完全抗原第一节影响抗原免疫原性的因素抗原免疫原性的强弱,由抗原和机体两方面的因素决定。一、抗原因素(一)异物性异种物质,同种异体物质,自身抗原。(二)理化性质分子量大小,化学组成和结构,分子构象和易接近性,物理性状。(一)、异物性异物性:指抗原物质与机体正常组织成分之间的差异。异物性是决定抗原免疫原性的首要条件。抗原与机体之间的亲缘关系越远,组织结构的差异越大,免疫原性越强。具有异物性的抗原物质可分三大类:①异种物质:各种病原微生物、动物血清、植物蛋白质等②同种异体物质:ABO血型、Rh血型、HLA抗原等③自身抗原:外伤、感染、药物等因素导致自身组织成分的结构发生改变;隐蔽性抗原(在胚胎期未与免疫活性细胞接触过的物质如精子、眼晶状体等)释放入血。1、大分子量>10kD>100kD<10kD免疫原强免疫原弱免疫原分子量大
抗原表位多抗原分子结构复杂不易被降解持续刺激免疫细胞强免疫反应(二)理化性质2、复杂的化学组成与结构明胶分子(分子量>100kD)直链氨基酸加苯环氨基酸(2%酪氨酸)免疫原性很弱免疫原性大大增强3、分子构象的易接近性免疫原性+++
酪氨酸多聚丙氨酸谷氨酸多聚赖氨酸++4、物理性状免疫原性大小:环状或支链分子>直链分子聚合物>单体颗粒状物质>可溶性物质蛋白质、多糖、糖蛋白、脂蛋白、脂多糖、核蛋白等都具有很好的免疫原性。二、机体因素1.遗传因素控制机体免疫应答的基因是MHC,不同种属和不同个体对同一抗原的免疫应答有明显差异。2.年龄、性别、健康状态1、遗传因素机体对抗原的应答是受免疫应答基因(主要是MHC)控制的。因个体遗传基因的不同,人群中对同一抗原可有高、中、低不同程度的应答。2、年龄、性别、健康状态青壮年强于幼年和老年雌性比雄性动物抗体生成高感染、免疫抑制剂的应用第二节抗原的特异性与交叉反应一、抗原的特异性特异性(specificity):是指物质之间的相互吻合性和专一性。抗原的特异性(Specificity):抗原只与相应的抗体或致敏淋巴细胞反应的特性,称为抗原的特异性。特异性包括二个方面:①免疫原性具有特异性,即一种抗原只能激活具有相应受体的淋巴细胞发生免疫应答。②免疫反应性具有特异性,即一种抗原只与相应的抗体或致敏淋巴细胞反应。抗原的特异性:(一)、抗原决定基
(antigenicdeterminant)抗原分子中与抗体特异性结合或被淋巴细胞抗原受体识别的特殊化学基团,称为抗原决定基,又称表位(epitope)。抗原决定基是抗原分子与相应抗体或致敏淋巴细胞结合的基本单位。表位的性质决定抗原的特异性。抗原的结合价抗原的结合价(antigenicvalence)是指能和抗体分子结合的抗原决定基的总数。半抗原为一价,而天然抗原一般是大分子,由多种、多个抗原决定基组成,是多价抗原,可以和多个抗体分子交互结合。+位于抗原分子表面的表位天然抗原一般为多价抗原(含多种、多个抗原决定簇)位于抗原分子内部的表位抗原的结合价指抗原分子中能与抗体结合的各种抗原表位的总数。多价抗原:表面有许多不同的抗原决定簇多价抗原抗原决定基的种类根据抗原决定基的结构或被识别的特点,可将决定基分为三类:1.构象决定基和顺序决定基2.T细胞决定基和B细胞决定基3.载体决定基和半抗原决定基半抗原决定簇与载体决定簇在人工抗原中,半抗原为简单的有机化学分子,半抗原与蛋白质载体偶联后,可诱导出抗半抗原抗体。半抗原Hapten
+载体carrier完全抗原OVAAb2Ab2Ab1DNPOVA半抗原多为分子量较小的有机物,如二硝基苯甲酸(DNP)DNP与卵白蛋白(ovalbumin,OVA)或牛血清白蛋白(bovineserumalbumin,BSA)偶联后,免疫小鼠可得到针对DNP的抗体,而且能够区别对位和间位的DNP。NH2NH2-RNH2R-R邻间对OVA半抗原-载体效应初次免疫再次免疫抗DNP抗体DNPDNP-OA-DNPBSA-DNP-OA-DNPOA-DNP++++BSA-DNPOA-DNP-BSA-DNPBSA-DNP++++半抗原决定簇:与抗体结合载体决定簇:与Th细胞结合结论:载体蛋白所诱导的Th细胞应答对半抗原特异性抗体的产生具有重要的作用细胞免疫体液免疫半抗原-载体效应的重要意义半抗原-载体效应解释了许多小分子化学物质能与体内组织蛋白结合形成完全抗原,从而诱发超敏反应的机理。
药物半抗原(如青霉素)+组织蛋白完全抗原超敏反应(二)抗原-抗体反应的特异性免疫血清Anti-serum位置position反应response基团组成composition间氨基苯甲酸抗体邻氨基苯甲酸抗体NH2NH2-RNH2R-R邻位间位对位R=COOHR=COOHR=COOH+-———--对氨基苯甲酸抗体++共同抗原与交叉反应天然抗原表面常存在有多种表位,每一种B细胞表位都可刺激机体产生一种特异性抗体,因此多价抗原能使机体产生多种抗体。存在于两种不同抗原之间的相同或相似的抗原表位,称为共同抗原(commonantigen)。抗原A抗原B抗体对具有相同或相似表位的不同抗原的反应,称为交叉反应(cross-reaction)抗原A抗原B牛痘疫苗VACCINE天花病毒Bm细胞第三节抗原的种类一、根据抗原的性能分类
1.完全抗原
2.不完全抗原(半抗原)二、根据产生抗体时是否需Th细胞辅助分类
1.胸腺依赖抗原(thymusdependentantigen,TD-Ag)
2.胸腺非依赖抗原
(thymusindependentantigen,TI-Ag)TD抗原和TI抗原均是完全抗原胸腺依赖抗原(TD-Ag)的特点TD-Ag含有T细胞抗原决定簇,必须在Th细胞的辅助下才能刺激B细胞产生抗体。这些抗原的特征为有许多不同的抗原决定簇,蛋白质抗原都属于TD抗原。胸腺非依赖抗原(TI-Ag)的特点胸腺非依赖抗原能直接刺激B细胞产生抗体,无需T细胞的辅助。这些抗原的特征多聚体样结构,含有许多相同的抗原决定簇,如细菌的脂多糖、荚膜多糖都是TI抗原。TI抗原与TD抗原12CD40/CD40LB细胞B细胞Th细胞TI抗原TD抗原CD412三、根据抗原的来源分类1、异种抗原来自另一物种的抗原称为异种抗原。2、异嗜性抗原在动植物、微生物与人类之间共有的、抗原决定基相同的一类抗原,称为异嗜性抗原,又称为Forssman抗原。3、同种异型抗原同一种属不同个体的抗原。4、自身抗原异种抗原(xenoantigen)各种微生物治疗用动物免疫血清:马血清抗毒素植物花粉马血清抗毒素的两重性:特异性抗体--可中和毒素的毒性异种抗原---可刺激机体产生抗马血清的抗体,引起超敏反应。类毒素毒素马血清抗毒素超敏反应抗体抗原同种异型抗原(alloantigen)人类同种异型抗原:ABO血型抗原Rh血型抗原组织相容性抗原(HLA抗原)RBCRBCRBCRBCA型A抗原B型抗A抗体ABO血型抗原引起的溶血反应激活补体溶血反应+自身抗原(autoantigen)在感染、服用某些药物等影响下,使自身组织的结构发生改变,或外伤使隐蔽性抗原释放,可诱发对自身抗原的免疫应答。RBC自身免疫性溶血性贫血药物RBC自身抗体
RBC抗原抗体复合物激活补体红细胞膜C9C8C5b67第四节医学上重要的抗原物质一、病原微生物及其代谢产物菌体抗原(O),鞭毛抗原(H),菌毛抗原表面抗原(荚膜抗原、Vi抗原、K抗原)细菌代谢产物:外毒素外毒素甲醛脱毒类毒素二、动物免疫血清破伤风抗毒素、白喉抗毒素三、同种异型抗原ABO血型抗原Rh血型抗原HLA抗原四、异嗜性抗原(又称为Forssam)抗原:是一类与种属无关的存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原。乙型溶血性C抗原链球菌细胞壁M抗原链球菌感染急性肾小球肾炎大肠杆菌O14型脂多糖结肠粘膜溃疡性结肠炎心瓣膜的糖蛋白心肌成分风湿热A族链球菌肾小球基底膜五、自身抗原隐蔽的自身抗原,修饰的自身抗原六、肿瘤抗原肿瘤特异性抗原(TSA):肿瘤细胞特有的或只存在于某种肿瘤细胞而不存在于正常细胞的新抗原。肿瘤相关抗原(TAA):非肿瘤细胞所特有的、正常细胞和其他组织上也存在的抗原,只是其含量在细胞癌变时明显增高。胚胎抗原:是指在胚胎发育阶段由胚胎组织产生的正常成分,出生后逐渐消失或仅存留极微量,当细胞癌变时,此类抗原又重新合成。七、超抗原(superantigen,SAg)超抗原:是一类不需经过抗原递呈细胞的加工与递呈,只需极低浓度就能直接激活多数T细胞,产生很强免疫应答效应的抗原。免疫系统在对TD抗原反应时,大多数的抗原只能被少数T细胞克隆(1/104-105)识别并激活免疫反应。但有一些抗原可多克隆的激活T细胞(25%),这类抗原称为超抗原。超抗原
TCRVb抗原肽MHC-IIaT细胞APC超抗原(SAg)能同时与MHC分子及TCR多肽结合,从而激活多克隆T细胞的蛋白质大分子。超抗原能与MHC-II分子及TCRb链结合,从而造成T细胞的非特异性活化。-S-S-VaCaVbCb
TCR-ab胞膜胞浆糖基MHC-IIcontainstwonon-covalentlyassociatedpolypeptidechains超抗原能与MHC-Ⅱ分子的a1和TCRVb链结构域结合,从而直接激活某些TCRVb亚型的T细胞。外来抗原进入体内后可能产生的结果1.无应答抗原浓度太低或者宿主已经处于耐受状态2.抗原特异性体液和细胞免疫应答(正应答)宿主此后的一段时间里对该抗原处于免疫状态3.超敏反应抗原特异性免疫应答伴有较强的炎症反应或损伤4.诱导免疫耐受(负应答)宿主在此后的一段时间里对该抗原处于无反应状态细胞因子(cytokine,CK)定义:细胞因子是由活化的免疫细胞或非免疫细胞合成和分泌的一类小分子多肽,具有非特异调节免疫应答和介导炎症反应、刺激造血、参与组织修复等多种功能。细胞因子研究历史1957年,发现干扰素(IFN)1969年,提出淋巴因子(lymphokine)的概念
1974年,定名细胞因子(cytokine)形成细胞因子学(cytokinology)成立专门学会,如国际细胞因子学会创办专门杂志,如《Cytokine》等已发现几十种细胞因子许多国家开办了细胞因子的研制公司第一节细胞因子概述产生细胞因子的细胞主要有三类:1.活化的免疫细胞T、B细胞,NK细胞,单核/巨噬细胞。2.基质细胞骨髓和胸腺基质细胞,血管内皮细胞,成纤维细胞,上皮细胞等。3.某些肿瘤细胞白血病,淋巴瘤,骨髓瘤细胞等。一、细胞因子的来源
现在可应用基因工程技术从工程细胞如大肠杆菌、酵母菌等产生重组细胞因子。大肠杆菌细胞因子的基因大肠杆菌表达纯化细胞因子(产品)二、细胞因子的共同特性1.理化性质大多数CK是低分子量糖蛋白,单体形式。2.作用局限性通过自分泌和旁分泌方式在局部发挥作用。作用于分泌细胞自身自分泌autocrine作用于相邻细胞旁分泌paracrine血液循环远距离作用内分泌endocrine3.分泌具有自限性无刺激信号,合成立即终止。4.产生具有多源性同一种CK可由多种细胞产生,一种细胞可产生多种CK。5、作用具有高效性极微量的CK(pM/L,10-12M)就可发挥显著的生物学效应。6、作用具有多效性一种CK可作用于多种细胞,产生不同的生理功能。7、作用具有网络性细胞因子之间相互诱生,功能上相互叠加、协同或拮抗,形成复杂的细胞因子网络,发挥综合作用。8、作为细胞间的信号分子CK与激素、神经肽、神经递质组成细胞间信号分子系统。肥大细胞胸腺细胞BIL-4活化、增殖、分化增殖增殖CK的多效性Th1-Th2分泌细胞因子的相互调节及其效应B细胞IgG2aTc细胞活化巨噬细胞活化B细胞IgM,IgG1,IgA,IgE肥大细胞生长嗜酸性粒细胞生长与分化B细胞,巨噬细胞Th2细胞,肥大细胞IL-12IL-4IL-10IFN-gTh1IFN-gIL-12IL-4,IL-110,IL-13IL-2IFN-gIL-2IFN-gTNF-bIL-12IL-3IL-4Th2IL-10IL-5IL-4IL-5IL-6IL-13TH1MjIL-4骨髓基质细胞IL-1IL-6IL-7SCF
造血干细胞IL-1IL-6IL-11TNF-aGM-CSFG-CMFM-CSF单核细胞TH2B中性粒细胞嗜酸性粒细胞IL-1IL-8TNF-aIL-1TNF-aIL-10IL-4IL-4IL-6IL-10IL-13IL-4TGF-bIL-4IL-5IL-6IL-13IL-10TGF-bIL-4IL-4内皮细胞IL-4TcIL-4IL-2IFN-gIL-10IL-13IL-4
NK1+T
NK细胞IFN-gIL-2IL-2IFN-gIL-2IL-2IL-12G-CMFIFN-gGM-CSFIL-12IL-1TNF-aTGF-bPDGFFGFM-CSFGM-CSF内皮细胞纤维母细胞下丘脑IL-1TNF-aM-CSFGM-CSFIL-1IL-6TNF-aIL-4IL-6IL-4细胞因子网络三、CK的生物学作用1.介导天然免疫,参与抗感染和抗肿瘤IFN可抑制病毒复制2.调节T、B细胞活化、增殖和分化IL-1/2/4/5/6/7/12等CK增强免疫功能IL-4/10/13、TGF-
等CK抑制免疫功能CK对B细胞活化、增殖、分化的作用CK的生物学作用3.调节炎症反应IL-1/8和TNF等具有趋化作用IL-1参与发热反应4.刺激造血细胞增埴分化SCF/IL-3作用于早期造血干细胞GM、G、M-CSF等作用于晚期干细胞EPO作用于红系干细胞CK的生物学作用5.对肿瘤细胞的细胞毒作用TNF、IL-1可直接抑瘤和杀伤肿瘤IL-2/12等可增强巨噬细胞等的杀瘤效应6.参与超敏反应和自身免疫病IL-4诱导IgE的产生TNF、IL-1、IL-6等参与自身免疫疾病第二节CK的种类及其主要活性一、白细胞介素(Interleukin,IL)是介导白细胞与其它细胞之间相互作用的一组细胞因子,主要由淋巴细胞和单核吞噬细胞产生,目前已发现20多种,已正式命名的有IL-1~IL-29。作用调节细胞生长与分化,促进免疫应答,介导炎症反应等。1.刺激T细胞活化2.刺激B细胞增殖与抗体分泌3.诱导肝脏急性期应答4.诱导吞噬细胞活化5.引起炎症及发热6.刺激造血细胞再生IL-1的主要功能Mj巨噬细胞IL-1活化的Th1细胞NK细胞IL-2
IL-2的免疫生物学效应B细胞活化T细胞NK细胞巨噬细胞促进细胞增殖、分化,促进Ig合成促进增殖、产生淋巴因子活化,形成LAK抑制细胞毒性,促进IL-1分泌二、干扰素(IFN)I型干扰素(IFN,IFN)II型干扰素(IFN)
主要产生细胞成纤维细胞和白细胞活化T细胞,NK
主要诱生剂病毒抗原,促分裂原对热稳定性稳定不稳定对酸碱稳定性稳定不稳定生物学作用抗病毒,抗肿瘤免疫调节作用免疫调节作用(弱)抗病毒,抗肿瘤(弱)干扰素(IFN)的来源及作用受病毒感染的细胞Ⅰ型干扰素:IFN-,IFN-,抗病毒作用Ⅱ型干扰素:IFN-γ,免疫调节作用CD8+T细胞、CD4+T细胞、NK细胞Ⅰ型干扰素(IFN-,IFN-)的抗病毒作用病毒病毒感染细胞感染IFN-,IFN-使正常细胞产生抗病毒作用IFN-α的抗病毒作用病毒病毒复制抑制病毒复制信号转导IFN-aIFN-诱导蛋白诱导刺激胞核胞核Ⅱ型干扰素(IFN-γ)的免疫生物学效应活化的Th1细胞NK细胞促进:MHC-II表达,抗微生物活性,抗肿瘤活性TNF-
合成,Fc
表达巨噬细胞B细胞病毒感染细胞T细胞促进:
IL-2产生IL-2R表达增强:IV型超敏反应移植物排斥反应细胞毒性IFN-
促进:IgG3和IgG2a的产生抑制:CD23表达IgE产生促进:活化杀伤NK细胞抑制:病毒复制、扩增三、肿瘤坏死因子(TNF)分类与来源TNF-α(恶液质素),活化的巨噬细胞产生TNF-β(淋巴毒素),活化的T细胞产生生物学作用同源性36%,相同的受体,相同的生物学效应中毒性休克引起恶液质抗肿瘤促进肿瘤生长IL-2IL-4g-IFN增加细胞因子IL-2、IL-4、IFN-γ、CSF的产生水平,上调IL-2受体的表达。TNF-a骨髓诱导B细胞分化,增高抗体产生数量增加前列腺素和细胞因子IL-1,IL-6,IL-8,GM-CSF的产生水平。趋化并活化中性粒细胞体内刺激产生CSF
增强造血功能TNF-α的生物学活性B细胞中性粒细胞Mj巨噬细胞T细胞大剂量注射TNF
导致恶液质的小鼠模型四、集落刺激因子(CSF)能刺激不同发育阶段的造血细胞增殖分化,参与造血功能的细胞因子,称为集落刺激因子(CSF)。产生细胞:活化T细胞,单核吞噬细胞,血管内皮细胞,成纤维细胞等。种类:G-CSF,M-CSF,GM-CSF,EPO,SCF,multi-CSF(即IL-3)等。作用:刺激造血干细胞和不同发育阶段的造血细胞增殖分化。
集落刺激因子
主要产生细胞作
用SCF纤维母细胞,肝细胞,内皮细胞,上皮细胞,基质细胞所有类型的造血干细胞,黑色素细胞,肥大细胞IL-3T细胞中性粒细胞,单核细胞,红细胞,嗜碱性粒细胞IL-5T细胞嗜酸性粒细胞IL-11基质细胞,纤维母细胞所有类型的造血干细胞,血小板GM-CSFT细胞,单核细胞,内皮细胞,纤维母细胞中性粒细胞,单核细胞,嗜酸性粒细胞,树突细胞G-CSF单核细胞,纤维母细胞,中性粒细胞M-CSF单核细胞,淋巴细胞,纤维母细胞,内皮细胞,上皮细胞单核细胞,胎盘滋养细胞EPO肾脏细胞红细胞TPO肾,肝血小板集落刺激因子的作用五.转化生长因子(TGF)分为两类:TGF-α和TGF-βTGF-β是免疫抑制因子,可抑制多种正常细胞的生长。六.趋化因子家族(Chemokine)具有趋化作用的细胞因子,能吸引免疫细胞到免疫应答局部,参与免疫调节和免疫病理反应。分为CXC,CC,C,CX3C亚家族。趋化因子引起的细胞形态的改变七、其它细胞因子各种生长因子(GF):对各种细胞具有促生长作用的细胞因子。表皮生长因子(EGF)胰岛素样生长因子(IGF)血管内皮细胞生长因子(VEGF)成纤维细胞生长因子(PGF)血小板衍生的生长因子(PDGF)第三节细胞因子受体CK必需同靶细胞膜上的细胞因子受体(CKR)结合后才能发挥相应的生物学效应。一、CKR的共同特点CKR分子都由胞外区、跨膜区、胞内区组成。胞外区与CK结合,胞内区传递信号。各种CKR的结构差异很大,因此将结构与功能相似的CKR归类为一个家族。CKR可分为5个家族:造血因子受体家族免疫球蛋白家族TNF受体家族TPK受体家族趋化因子受体家族二、CKR家族造血因子受体家族干扰素受体家族免疫球蛋白家族TNF受体家族趋化因子受体家族第四节CK与临床CK在临床上的应用有三个方面:1.诊断疾病某些特定CK的定性或定量检测2.治疗疾病IFN抗病毒治疗,IL-2抗肿瘤,EPO治疗贫血3.预防疾病各种CSF防治因放疗或化疗引起的白细胞减少和贫血等CK与临床疾病细胞因子及受体缺陷细胞因子表达过高可溶性受体水平升高治疗补充和添加阻断和拮抗细胞因子的临床应用感染性疾病肿瘤移植物的排斥血细胞减少症超敏反应自身免疫性疾病DAB389-IL-2免疫毒素治疗T细胞淋巴瘤细胞因子抑制剂的临床应用可溶性TNF
受体治疗类风湿关节炎IL-1受体拮抗剂(IL-1ra)治疗类风湿关节炎DAB389-IL-2免疫毒素治疗T细胞淋巴瘤抗TNF
抗体治疗肠道自身免疫炎症已批准上市的基因重组细胞因子药物名称适应症IFNα白血病、Kaposi肉瘤、肝炎、癌症、AIDSIFNγ慢性肉芽肿、生殖器疣、过敏性皮炎、感染性疾病、类风湿关节炎G-CSF自身骨髓移植、化疗导致的粒细胞减少症、AIDS、白血病、再生障碍性贫血GM-CSF自身骨髓移植、化疗导致的血细胞减少症、AIDS、再生障碍性贫血Epo慢性肾衰导致的贫血、癌症或癌症化疗导致的贫血、失血后贫血IL-2癌症、免疫缺陷、疫苗佐剂IFNβ多发性硬化症IL-11放化疗所致血小板减少症干细胞因子(SCF)与G-CSF联合应用于外周血干细胞移植EGF外用药治疗烧伤、溃疡bFGF外用药治疗烧伤、外周神经炎正进行临床试验的基因重组细胞因子药物细胞因子名称适应症公司IL-10炎症,银屑病,Crohn’s病,类风湿关节炎Immunex,Schering-PloughIL-12肿瘤,HIV感染,I型变态反应GITpo血小板减少症GI,沈阳三生TNF
变异体肿瘤国内多家企业Flt3/flk3Ligand(FL)肿瘤ImmunexMyeloidProgenitorInhibitoryFactor-1(MPIF-1)肿瘤大剂量化疗HGSTGF-
慢性皮肤溃疡,多发性硬化症GenzymeKeratinocyteGrowthFactor-2(KGF-2)促进烧伤、慢性溃疡的伤口愈合;抗癌药物引起的粘膜损伤;炎症性肠道疾病HGSMIP-1
变异体肿瘤化疗的骨髓保护作用BritishBiotechOPG(osteoprotegerin)骨质疏松Amgen骨质疏松AmgenMulitkine(白细胞产生的细胞因子混合制剂)转移性肿瘤CEL-SCIB细胞刺激因子(BlyS)免疫缺陷HGSCK同各种毒素偶联后用于心脏和肾脏移植后的抗排斥反应;IL-2、IFN-
和TNF-可以增强T细胞的活化,在临床上已有应用;用IL-2培养的NK或Tc细胞,即LAK细胞已用于肿瘤的治疗;IL-12或IL-14有可能用于过敏性疾病的治疗;动物实验证实,IL-4的单抗可抑制IgE的产生;其它已广泛应用的有G-CSF、GM-CSF、EPO、EGF、NGF等。CK研究进展CK研究进展缺失跨膜区和胞浆区的IL-1R,可以阻止针对同种异体抗原的TH细胞的活化,动物实验显示可延长心脏移植后的存活期。重组IL-1Ra也能抑制TH细胞的活化针对高亲和力IL-2受体亚基的抗体可阻断TH细胞的活化和增殖,以及Tc的活化;能延长心脏移植大鼠的存活期。通过基因突变技术得到的IL-2类似物,具有上述类似的功能。CK的应用缺陷要想达到有效浓度,全身使用时需要的量较大。半衰期短,需要短期内重复给药(静注IL-2的半衰期只有7--10min)CK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。第一节概述20世纪40年代发现,在人类或同种属动物不同个体之间进行皮肤组织移植,会发生排斥反应。移植排斥反应具有免疫反应的记忆性和特异性等特征,因此将引起移植排斥反应的组织抗原称为移植抗原或组织相容性抗原。组织相容性抗原代表个体特异性,属同种异型抗原,由分布在不同染色体上的多个基因编码。引起排斥反应的组织相容性抗原很多,其中能引起强而迅速排斥反应的抗原被称为主要组织相容性抗原。用近交系小鼠进行的皮肤移植实验基本概念组织相容性——指异体组织或器官移植时供者与受者的组织相互接受的程度相容——接受移植组织不相容——排斥反应,其本质是免疫反应组织相容性抗原——代表个体特异性并诱导排斥反应的同种异型抗原(又称为移植抗原)。主要组织相容性抗原——能引起强烈而急性排斥反应的组织抗原,称为主要组织相容性抗原。主要组织相容性复合体编码主要组织相容性抗原的一群紧密连锁的基因群,称为主要组织相容性复合体。(majorhistocompatibilitycomplex,MHC)MHC基因编码的产物称为MHC分子或MHC抗原MHC编码产物的功能提呈抗原调节特异性免疫应答控制移植排斥反应人类白细胞抗原
(humanleucocyteantigen,HLA)1958年,Dausset等从人的白细胞表面发现由MHC基因编码的主要组织相容性抗原,称为人类白细胞抗原(humanleucocyteantigen,HLA)。因此人的MHC又称为HLA复合体,人的MHC抗原又称为HLA抗原或HLA分子。各种动物的MHC名称各种哺乳动物都有MHC,不同动物的MHC及其编码的抗原命名不同。小鼠的MHC称为H-2复合体,其编码的抗原称为H-2抗原。其它医学常用动物的MHC:恒河猴—RhLA黑猩猩—ChLA家兔—RLA狗—DLA豚鼠—GpLA大鼠—Ag-B(H-1)MHC的免疫生物学意义直接参与APC对内源性或外源性抗原的处理和加工。在TCR特异性识别APC所提呈的抗原肽过程中,必须同时识别与抗原肽结合成复合物的MHC分子,才能产生T细胞激活的信号。HLA复合体位于第6号染色体短臂6p21.31区,长3600bp。HLA基因按其编码产物的功能不同,分为3个区:Ⅰ类基因区、Ⅱ类基因区、Ⅲ类基因区。HLA基因在6号染色体短臂上的排列,从近着丝点的一端起,依次为Ⅱ类基因区、Ⅲ类基因区、Ⅰ类基因区。第二节HLA复合体的基因组成HLA基因复合体的基因结构RINGDPDMLMP2LMP7DQDRB2A2B1A1ABTAP1TAP2B2A2B3B1A1B*AClassIIClassIII
ClassI第6号染色体ClassIIClassIIIClassIDPDQDRC4BC4AB1C2HSPTNFBCAEFMICGHGenomicmapofMHCgenesofhumanHLA-I类基因区包括经典的A、B、C基因座位和新确定的E、F、G、H、J、K、L等基因座位,每个基因座位都含有大量的复等位基因。复等位基因——是指同一基因座位上的基因系列,如A1、A2、A3…等。I类基因A、B、C位点的基因编码产物为HLA-I类抗原分子的(α链)。HLA-Ⅰ类基因及其编码产物
ClassIIClassIIIClassI
DPDQDRC4BC4AB1C2HSPTNFBCAEFMICGH每个基因编码的产物为HLA-Ⅰ类分子的α链,与β2微球蛋白组成异二聚体,表达在细胞膜上。Ⅰ类基因区包括3个主要的基因座位B,C
和A,以及新确定的基因座位。a2a3a1b2m编码基因位于15号染色体HLA-Ⅱ类基因区包括经典的DP、DQ、DR和新确定的DN、DO、DM等几个亚区及LMP、TAP基因位点。Ⅱ类基因DP、DQ、DR的编码产物为双肽链(α链和β链),称为HLA-Ⅱ类分子。ClassIIRINGDPDMLMP2LMP7DQDRB2A2B1A1ABTAP1TAP2B2A2B3B1A1B*A每个座位的基因可分为A和B两类基因,如DPA,DPB,编码产物分别为α和β链。b1b2a1a2Ⅱ类基因区包括DP,DQ,DR,DM,DO基因座位,以及TAP和LMP基因座位。HLA-Ⅱ类基因及其编码产物
同一个基因位点编码的一条
和
链组成MHC-Ⅱ类分子,不同基因位点编码的
和
链不能配对。DMA和DMB分别编码α和β链,组成MHC-Ⅱ类分子,在外源性抗原的加工递呈中起重要作用。
LMP-2和LMP-7
的编码产物为低分子量多肽,是蛋白酶体的成分,蛋白酶体参与对内源性抗原的酶解。
TAP-1and
TAP-2
的编码产物为抗原加工相关转运物(transporterassociatedwithantigenprocessing,TAP),参与内源性抗原肽的转运。RINGDPDMLMP2LMP7DQDRB2A2B1A1ABTAP1TAP2B2A2B3B1A1B*AHLA-Ⅲ类基因区Ⅲ类基因中与免疫功能有关的基因有下列几类:编码补体成分C2、C4、Bf的基因编码肿瘤坏死因子(TNF)编码热休克蛋白70(HSP70)的基因第三节HLA分子的结构与分布肽结合单位Ig样单位跨膜单位MHC-IIMHC-Ia3a1a2b2ma1a2b1b2一、HLA抗原的分子结构1.HLA-I类抗原(HLA-A、B、C)由α链和β2-m组成,α链分为胞外区、跨膜区和胞内区。α链的胞外区可分为α1、α2和α3三个功能区,α1和α2是可变区,是HLA-I类分子与抗原肽特异性结合的部位。α3区是T细胞CD8分子识别的部位。α1和α2组成的抗原肽结合槽,可容纳8~12个aa残基组成的短肽。HLA-I类抗原的结构2.HLA-Ⅱ类抗原由α链和β链组成,α链和β链均分为胞外区、跨膜区和胞内区三个部分。两条链的胞外区可分为α1、α2和β1、β2各二个功能区,α1和β1是可变区,是HLA-Ⅱ类分子与抗原肽结合的部位。β2区是T细胞CD4分子识别的部位。α1和β1组成的抗原肽结合区可容纳12~20个aa残基组成的短肽。HLA-Ⅱ类抗原的结构二、HLA抗原的分布HLA-Ⅰ类抗原分布于所有有核细胞及血小板和网织红细胞表面。成熟红细胞、神经细胞和成熟的滋养层细胞不表达HLA-Ⅰ类抗原。HLA-Ⅱ类抗原仅表达于B细胞、APC、胸腺上皮细胞、血管内皮细胞、活化的T细胞和精细胞的表面。第四节HLA的生物学功能1.识别和递呈抗原HLA分子最主要的生物学功能是识别和递呈抗原。HLA-Ⅰ类分子识别和递呈内源性抗原给CD8+T细胞,HLA-Ⅱ类分子识别和递呈外源性抗原给CD4+T细胞。2.辅助T细胞活化HLA-Ⅰ类分子辅助CD8+T细胞活化HLA-Ⅱ类分子辅助CD4+T细胞活化3.MHC限制性T细胞在识别细胞表面抗原决定基的同时,还必须识别细胞上的MHC分子,即具有同样MHC表型的免疫细胞才能有效地相互作用,这种细胞间相互作用受MHC分子限制的现象称为MHC限制性。CTL(Tc)与靶细胞之间相互作用受到MHC-Ⅰ类分子的限制。Mφ-Th、Th-B之间相互作用受MHC-Ⅱ类分子的限制。4.参与T细胞分化在胸腺微环境中,HLA-Ⅰ类分子参与CD8+T细胞的分化成熟,HLA-Ⅱ类分子参与CD4+T细胞的分化成熟。5.介导移植排斥反应第五节HLA复合体的遗传特征一、单元型遗传单元型HLA基因在同一条染色体上的组合,称为单元型(单体型)。基因型HLA基因两个同源单元型在体细胞两条染色体上的组合,称为基因型。表型由基因型表达的个体HLA抗原特异性,称为HLA表型。单元型遗传HLA基因以单元型作为一个完整的遗传单位由亲代传给子代的遗传方式,称为单元型遗传。复等位基因
位于一对同源染色体上对应位置的一对基因称为等位基因,由于群体中的突变,同一座位的基因系列称为复等位基因。HLA复合体的每一座位存在为数众多的复等位基因,由于各个座位基因是随机组合的,故人群中的基因型可达108之多。A5A10B40B16A1A2B8B35甲(6#)乙(6#)A5,A10,B40,B16HLA表型、单元型、基因型的关系HLA的表型、单元型、基因型HLA的单元型遗传二、共显性遗传共显性遗传同源染色体上一对等位基因都能显性表达,称为共显性遗传。HLA复合体的每一个等位基因都是共显性遗传方式,由此导致HLA抗原系统呈现高度的复杂性和多态性,造成人群中HLA表型的高度多样性。共显性表达HLA复合体中每一个等位基因均为共显性,从而大大增加了人群中HLA表型的多样性,达到107数量级。因此除了同卵双生者外,无关个体间HLA表型完全相同的可能性极小。A1A2B8B35A2A10B40B16甲乙HLA表型:A1,A2,B8,B35HLA表型:A2,A10,B40,B16三、高度多态性多态性指一个基因座位上存在有多个等位基因MHC多态性是群体遗传学的概念,指随机婚配的群体中,不同个体各基因座位上等位基因的差别。这些等位基因在遗传过程中的随机组合,使人群中具有为数众多的HLA基因型(108),呈现高度的多态性。复等位基因A2A10B40B16A1A2B8B35A(6#)B(6#)多态性的产生原因由于群体中的基因突变,HLA复合体的每一基因座位存在为数众多的复等位基因,这些复等位基因在人群的婚配中随机组合和遗传,由此产生HLA基因型和表型的多态性,人群中的基因型可达108之多。等位基因同源染色体四、连锁不平衡基因频率——指基因座上某一复等位基因与该基因座中全部复等位基因总和的比例,即群体中携带某一复等位基因者的比率。连锁不平衡——指分属两个或两个以上基因座位的复等位基因,同时出现在一条染色体上的频率与随机出现的频率不一致的现象。HLA不同基因座位的各等位基因在人群中以一定的频率出现,如北方汉族人中,HLA-DRB1*0901和HLA-DQB1*0701的频率分别是15.6%和21.9%。如果不同基因座上的两个复等位基因同时出现于个体中的计算频率和实际检测的不一致,则认为两者之间存在连锁不平衡。DRB1*0301B6B8ABDRB5B8B3DRB4CB2B11DRB7DRB1*0301DRB69%12%9%
12%=0.0108=1%紧密连锁7%连锁不平衡
连锁出现频率人群HLA基因基因频率理论值实际值北方汉族DRB1*0901DQB1*070115.6%21.9%3.4%11.3%北欧白人A1B817%11%1.9%8.8%实际检测发现,HLA各等位基因并非完全随机地组成单元型,某些等位基因可能更多(或更少)地连锁出现在单元型上,这种现象称为连锁不平衡。HLA等位基因频率在不同人种、不同民族、不同地域存在明显差异,是人类遗传学的一个群体标志,对研究人类起源、迁移、混杂、某些疾病的关联有重要的价值。第六节HLA在医学上的意义HLA与器官移植HLA与疾病的关系*相对危险性(RR):表示HLA与疾病的关联性大小。
RR=1,无关联;RR>4,有关联;
RR越大,关联性越大。*HLA分子的异常表达:肿瘤,自身免疫性疾病HLA与法医学*亲子鉴定、罪证鉴定、死亡者身份确定HLA与输血反应*多次接受输血可因白细胞和血小板的HLA抗原不同而发生非溶血性输血反应。HLA与疾病的相关性强直性脊柱炎患者概述20世纪50年代,发现T、B细胞识别抗原的方式不同。20世纪80年代明确了T细胞识别抗原的机制,即T细胞通过TCR识别MHC-抗原肽复合物的方式识别抗原。第一节抗原提呈细胞抗原递呈细胞(APC)是能摄取、加工、处理抗原,并将抗原肽递呈给CD4+T细胞的一类免疫细胞。APC的分类专职:树突状细胞、单核巨噬细胞、B细胞。兼职:内皮细胞、上皮细胞、激活的T细胞一、树突状细胞(DC)是抗原递呈能力最强的APCDC的来源:髓系DC和淋巴细胞系DC髓系DC由髓样干细胞分化发育而来,与M和粒细胞有共同的前体细胞,表达MHC-Ⅱ类分子,有很强的抗原递呈能力。淋巴系DC由淋巴样干细胞分化发育而来,与T细胞、B细胞、NK细胞有共同的前体细胞,不表达MHC-Ⅱ类分子,也不能摄取抗原。Mφ与DC的来源DC主要分布在表皮和实质器官内,如皮肤中的朗格汉斯细胞、胸腺中的并指状DC。朗格汉斯细胞:分布于表皮和胃肠上皮并指状DC:分布于胸腺、外周淋巴器官的T细胞区。DC的分布郎格汉斯细胞(Langerhan’scells)并指状树突细胞(IDC)不成熟DC是没有接触抗原的DC,捕获抗原的能力很强,但抗原递呈能力很弱。DC的迁移与成熟DC摄取抗原后,移动能力增强,其捕获抗原的能力逐渐降低,但递呈抗原的能力逐渐增强。DC在向淋巴结移动过程中逐渐成熟,最终到达淋巴结的成熟DC,具有很强的抗原递呈能力,激活T细胞产生免疫应答。树突状细胞的发育成熟过程骨髓DC前体血流非淋巴组织分化非成熟DC上皮组织、胃肠道、泌尿生殖道、呼吸道以及实质脏器的间质具有很强的摄取、处理和加工抗原的能力,但递呈抗原能力弱细胞因子和抗原刺激下DC细胞成熟并迁移进入局部淋巴结摄取、处理和加工抗原的能力变弱但递呈抗原的能力增强二、单核巨噬细胞组织中的Mφ由外周血中的单核细胞分化发育而来。骨髓中的髓样干细胞前单核细胞单核细胞进入血流移行至全身各组织器官内发育成熟为Mφ。肝血窦中的Ku
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