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文档简介
医学免疫学
研究机体免疫系统的组成(免疫器官、免疫细胞和免疫分子)、结构及其免疫生
物学(生理性的和病理性的)功能的学科,是基础医学与临床医学之间的桥梁。
免疫学发展简史
一、免疫学的经验时期
(1)我国11世纪开始接种人痘苗,清《种痘心法》中有水苗法的记载。
(2)18世纪后叶,Jenner发明牛痘苗。
二、经典免疫学时期
Louispaster(1822-1895)减毒疫苗
Richetportier(1920)超敏反应
Owen(1945)免疫耐受
Metchnikoff(1890)细胞免疫
Ehrlich(1897)体液免疫
Burnet(1957)克隆选择学说
三、现代免疫学时期
受体多样性
信号转导
程序性细胞死亡(PCD)
免疫细胞发生
免疫学应用:DNA疫苗,重组CK,单克隆抗体
第一章医学免疫学概论
第一节免疫学的基本概念
学习目的
>掌握免疫的概念、免疫系统的三大功能。
>熟悉非特异性免疫和特异性免疫的构成因素。
>熟悉免疫器官的组成,了解各免疫器官的功能。
一、免疫的概念和功能
(1)免疫(Immunity)的概念
朴素的免疫概念:免除瘟疫
传统的免疫概念:抗感染免疫
现代免疫的概念:是机体识别和清除抗原性异物的一种生理功能。
(2)免疫系统的功能
A、免疫防御:机体杀死和清除病原微生物或中和其毒素的保护性反应
B、免疫自稳:通过免疫网络调节,维持机体内环境稳定
C、免疫监视:识别畸变和突变的细胞,并将其清除
功能正常情况下异常情况下
免疫防御防止病原微生物感染超敏反应或免疫缺陷
免疫自稳清除损伤或衰老自身细胞自身免疫性疾病
免疫监视清除突变的自身细胞细胞癌变或持续感染
二、免疫的类型
(1)非特异性免疫:又称为天然免疫或固有免疫
(2)特异性免疫:又称为获得性免疫或适应性免疫
(-)非特异性免疫
a、出生即有的天然免疫,遗传获得。b、是机体抵抗微生物感染的第一道防线。
c、非特异免疫也参与特异性免疫
1.非特异性免疫的特征
⑴在种系进化过程中逐渐形成的(2)可以遗传(3)对一切异物均发挥免疫作用
(4)各个体间免疫能力仅有强弱之别
2.非特异性免疫的构成因素
1)屏障作用
A皮肤粘膜的屏障作用B血一脑屏障C胎盘屏障
皮肤粘膜的屏障作用
a.物理阻挡作用b.分泌抑菌和杀菌物质c.通过肠蠕动、纤毛摆动等生理
功能排除细菌d.正常菌群的抑菌和杀菌作用
血一脑屏障
组成:软脑膜、脉络膜的毛细血管和星形胶质细胞
功能:阻止血液中的病原微生物进入脑组织
胎盘屏障
组成:基蜕膜和绒毛膜滋养层细胞
功能:阻止母体内的病原微生物进入胎儿体内
2)非特异性免疫的免疫分子
补体系统、防御素、溶菌酶、细胞因子
A、补体系统
细菌的胞壁成分(抗原一抗体复合物)分补体(活化)9溶菌作用+增强巨噬细
胞的吞噬作用
B、防御素
(1)a-防御素:阳离子多肽。由中性粒细胞和小肠细胞产生,主要作用于一些
细菌和有包膜的病毒。
(2)防御素:主要由上皮细胞产生
C、溶菌酶
(1)来源:巨噬细胞(2)作用机制:破坏革兰阳性菌细胞壁的肽聚糖,
导致细菌溶解
D、细胞因子
A.种类多,作用广泛B.IL-KIL-6,IL-8>TNF-a:诱导血管内皮细胞表达
黏附分子C.IL-12,IFN-Y:活化NK细胞,加强免疫监视D.IFN-a、IFN-
B:干扰病毒复制
3)非特异性免疫的效应细胞
吞噬细胞+自然杀伤细胞
A、吞噬细胞
中性粒细胞+单核一巨噬细胞
(1)吞噬细胞的作用
(2)巨噬细胞的杀菌途径
>氧依赖杀菌途径
氧中间产物、氧化酶系统、氮中间产物、NO合成酶系统
>氧非依赖杀菌途径
糖酵解作用增强pH降至3.5-4.0
降解和消化
吞噬功能全过程:接触、吞入、杀灭
吞噬作用的后果:完全吞噬——异物被消化破坏
不完全吞噬一异物不被杀灭,反而得到庇护在吞噬细胞内增殖。
B、自然杀伤细胞
>来源于骨髓,成熟依赖骨髓和胸腺
>表面标志:CD3-、CD56+^CD16+
>杀伤靶细胞(不需抗原预先刺激,不需抗体协助)也可有ADCC作
用
NK细胞的功能
(1)广谱抗肿瘤(2)抗感染(3)免疫调节作用:释放IFN
(4)参与移植排斥反应
小结:非特异性免疫的构成
屏障作用(皮肤粘膜+血脑屏障+胎盘屏障)+免疫分子(补体+防御素+溶菌酶+
细胞因子)+效应细胞(吞噬细胞+NK细胞)
(-)特异性免疫
特异性免疫是个体在生活过程中接触抗原物质后在多种分子和细胞参与下形成
的,具有抗感染和抗肿瘤效应。
1.特异性免疫的特征
(1)是机体在生活过程中接触抗原后形成的(2)仅对相应的抗原有免疫效应
(3)有明显的个体差异(4)不能遗传
2.特异性免疫形成的主要过程
(1)感应阶段:APC加工处理抗原,呈递给T、B细胞
(2)增殖和分化阶段:T细胞一致敏T细胞、B细胞一浆细胞
(3)效应阶段:细胞免疫、体液免疫
小结:非特异免疫与特异免疫的区别
非特异免疫特异免疫
组成黏膜和上皮细胞,免疫分T、B细胞、APC
子,吞噬细胞、NK细胞
作用时相即刻-96小时内96小时
作用特点非特异,不需克隆扩增特异,需克隆扩增
作用时间无记忆,短有记忆,长
三、免疫系统的组成
免疫器官+免疫细胞+免疫分子
免疫器官
(1)中枢免疫器官:胸腺、骨髓、腔上囊(禽类)
(2)外周免疫器官:脾脏、淋巴结、粘膜免疫组织
免疫细胞
免疫分子
可溶性分子(补体、抗体、细胞因子)
膜分子(TCR、BCR+CD分子+黏附分子+MHC)
第二节免疫器官的结构和功能
免疫器官(中枢免疫器官+外周免疫器官)
一、中枢免疫器官
>是免疫细胞发生、分化、发育、成熟的场所,对外周免疫器官的发
育也起主导作用。
>在某些情况下是产生免疫应答的场所
>包括:骨髓和胸腺
(-)骨髓
(1)骨髓是主要免疫细胞发生的场所
(2)骨髓是B细胞分化成熟的场所
(3)骨髓是发生再次体液免疫应答的主要部位
外周免疫器官中的记忆性B细胞接触相同抗原后可被活化,进入骨髓,分化成浆
细胞,缓慢而持久的产生大量抗体
(-)胸腺
(1)胸腺是T细胞分化成熟的场所(2)位于胸骨柄后(3)不同年龄胸腺的结
构和大小有差别
1.胸腺的组织结构
外膜+皮质(85%—90%未成熟T细胞)+髓质(上皮细胞)
2.胸腺的细胞组成
胸腺细胞:按CD4/CD8表达进行分类
胸腺基质细胞:胸腺上皮细胞为主,参与构成胸腺内环境,为胸腺细胞的发育提
供必需的信号。
3.胸腺微环境
组成:胸腺基质细胞、细胞外基质、胸腺激素、细胞因子
作用:参与胸腺细胞的分化
4.胸腺的功能:T细胞发育的场所
来源于骨髓的前T细胞,进入胸腺,通过阳性选择和阴性选择分化为成熟T细
胞。
二、外周免疫系统
外周免疫系统:淋巴结、脾脏、粘膜免疫
(一)淋巴结
1.淋巴结的组织结构
2.淋巴结的功能
(1)T细胞和B细胞定居的场所:T细胞一深皮质层、B细胞一浅皮质层(2)
免疫应答发生的场所(3)参与淋巴细胞再循环(4)滤过作用
(二)脾脏
1.脾脏的组织结构:红髓、白髓、边缘区
(脾脏是人体最大的淋巴器官)
2.脾脏的功能
(1)免疫细胞定居的场所:B细胞一60%、T细胞一40%(2)免疫应答的场所(3)
合成多种生物活性物质的场所:补体、干扰素、细胞因子(4)滤过作用
(三)粘膜免疫系统:又称粘膜相关淋巴样组织
(1)组成:呼吸道、肠道、泌尿生殖道粘膜固有层和上皮细胞下散在的无被膜
的淋巴组织,以及某些有生发中心的器官化的淋巴组织。
(2)粘膜免疫系统的特点
A.人体近50%淋巴组织存在于粘膜系统
B.人体粘膜表面积400平方米,能有效阻止病原微生物的侵入。
1.粘膜免疫系统的组成
>鼻相关淋巴样组织:咽扁桃体、腭扁桃体、舌扁桃体、鼻后淋巴组
织
>支气管相关淋巴样组织:支气管上皮下
>肠相关淋巴样组织:派氏集合淋巴结、淋巴滤泡、上皮间淋巴细胞
和固有层淋巴组织
M细胞
>基地部凹陷成小袋,容纳T、B细胞、巨噬细胞、DC等
>通过吸附、胞饮或内吞的方式摄入抗原
>转运给巨噬细胞
2.粘膜免疫系统的功能和特点
(1)分泌IgA,在粘膜局部免疫中发挥防御作用(2)参与口服抗原介导的免
疫耐受(3)粘膜局部特异性免疫应答的场所
思考题
L免疫的概念。2.免疫系统的三大功能。3.机体的生理屏障有哪些?
4.中枢免疫器官和外周免疫器官的组成部分。
第二章抗原
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、并能与应答
产物(抗体和/或效应淋巴细胞)在体内或体外发生特异性结合的物质。
抗体:B细胞受抗原刺激后增殖分化为浆细胞后,产生的能与该抗原发生特异性
结合的球蛋白。
抗原识别受体:T、B细胞表面能识别和结合相应抗原决定簇的结构,分别称为T
细胞受体(TCR)、B细胞受体(BCR)
抗原的两大特性
免疫原性:抗原能刺激特异性免疫细胞,使之活化、增殖、分化,最终产生抗
体和效应淋巴细胞的特性。
免疫反应性:抗原可在体内、外与抗体/效应淋巴细胞发生特异性结合,产生免
疫反应的特性。
完全抗原:同时具有免疫原性和免疫反应性的物质
半抗原(hapten):单独存在时只具有免疫反应性而无免疫原性的物质
载体(carrier):使半抗原变成完全抗原的物质(通常为蛋白质分子)
半抗原+载体今完全抗原
第一节决定抗原免疫原性的条件
影响抗原免疫原性的因素
抗原物质是否具有免疫原性,主要取决于抗原本身和宿主两个方面的因素。抗
原的必备特性:异物性、一定的理化性质、特异性
一、抗原的异物性
异物:与机体自身成分不同或在胚胎期未与宿主免疫细胞接触过的物质。有异物
性的物质:异种物质、同种异体物质、自身物质。
抗原与机体之间亲缘关系越远、组织结构差异越大,免疫原性越强。
如:微生物抗原一人(强免疫原)、鸭血清蛋白一鸡(弱免疫原)、兔(强
免疫原)
二、抗原的理化性质
1、化学性质:蛋白〉多糖/核酸〉类脂芳香族氨基酸〉直链氨基酸
2、分子量大小:>10KD,强<4KD,弱或无
3、化学结构的复杂性4、分子构象和易接近性
5、物理状态:聚合状态〉单体状态、颗粒性抗原〉可溶性抗原
三、抗原的特异性
免疫原性的特异性:某种抗原只能刺激机体产生某种特定的应答产物(抗体或致
敏T细胞)
免疫反应性的特异性:抗原只能与其相应的抗体或致敏T细胞结合
决定抗原特异性的物质基础是:抗原决定簇
(一)抗原决定簇
1、概念
抗原决定簇又称表位(epitope),指抗原分子中决定抗原特异性的特殊的化学
基团,是抗原分子与抗体及TCR/BCR特异结合的部位。
表位的性质、数目和空间结构决定了抗原的特异性。
2、分类
顺序决定簇(线性决定簇):一段序列相连的氨基酸片段形成,多在抗原分子内
部,主要由T细胞识别,B细胞也可识别
构象决定簇:序列上不相连,由空间构象形成,多位于分子表面,由B细胞识别
(二)T细胞表位与B细胞表位
T细胞表位:须与MHC分子形成复合物才能与TCR结合,是任意部位的线性表位
B细胞表位:可直接结合BCR,分子表面的构象或线性表位
T细胞和B细胞抗原表位的特性比较(略)
(三)抗原的结合价
抗原的结合价:能和抗体分子结合的功能性表位的数目
半抗原一单价天然抗原一多价
多价抗原可同时与多个抗体结合
(四)抗原的交叉反应
共同抗原:具有相同或相似表位的抗原
交叉反应:针对某种表位的抗体能与带有相同或相似的表位的抗原发生反应
四、机体的反应性
遗传因素:个体遗传基因(主要为MHC)的不同使不同个体对同一抗原有不同程
度的应答。
青霉素(1)年龄和健康状态:青壮年〉幼年和老年(2)性别:雌性〉雄性(3)
途径:皮内〉皮下〉腹腔/静脉>口服
五、医学上重要的抗原
1、病原生物及其代谢产物
细菌:菌体成分+细菌代谢产物:外毒素、类毒素
2、动物免疫血清
动物血清抗毒素一人:是抗体又是异种抗原
3、同种异型抗原
人类或动物同种不同个体之间的组织和细胞成分也有差异,在同种不同个体之间
进行组织或器官移植时,受体可发生免疫应答一即免疫排斥反应
A型血:红细胞表面有A抗原、抗B抗体
B型血:红细胞表面有B抗原、抗A抗体
4、自身抗原
身的物质为何可以是抗原?
(1)隐蔽的自身抗原
自身物质(眼球晶体蛋白、精子蛋白)9(外伤、手术)少血流(免疫系统接触)
个自身免疫病
(2)修饰的自身抗原
自身物质9(感染、药物、电离辐射)少化学结构改变
5、肿瘤抗原
肿瘤特异性抗原:只存在于癌变细胞表面
肿瘤相关抗原:在正常细胞有,癌变时明显增加
举例:甲胎蛋白(AFP)
胎儿6周14-16周出生后、成人
出现高峰极微
原发性肝癌、畸胎瘤时,明显增加!!!
6、超抗原
超抗原(supperantigen,Sag)是一类用极少量就能活化大量T细胞或B细胞,
诱导强烈免疫应答抗原物质。
判断题
(1)一般来说,种系关系越远,抗原性越强(2)半抗原只有免疫原性而缺乏
免疫反应性(3)只要是大分子物质就是良好抗原
免疫球蛋白
♦掌握免疫球蛋白、抗体的概念
♦掌握免疫球蛋白的功能及五型免疫球蛋白的特点
♦熟悉免疫球蛋白的结构
抗体的发现:抗毒素
抗体(antibody,Ab):是由抗原刺激B淋巴细胞转化为浆细胞后所产生,并能
与相应抗原特异性结合、具有免疫功能的免疫球蛋白。
免疫球蛋白(Immuoglobulin,Ig):具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋
白
Ig与Ab的区别:Ig是化学结构的概念,Ab是生物学功能的概念。所有的Ab
都是Ig,但Ig并非都有抗体活性。
(一)免疫球蛋白的结构
基本结构:由两条相同的重链和两条相同的轻链通过二硫键连接而成的四肽链结
构
1、重链(heavychain,H链)约450〜550氨基酸
Ig根据重链恒定区不同分为五类
Ig为IgG、IgM、IgA、IgD、IgE
重链为|ii、a、5>s
2、轻链(lightchain,L链)约214个氨基酸
根据轻链恒定区不同,分为K和九型。人类K:入约为2:1
特别注意:一个抗体分子必须是——两条相同的重链和两条相同的轻链为了更
好的研究Ig的结构和功能,人们用蛋白酶将Ig分子水解为各种片断。
3、可变区(variableregion,V区)位于Ig分子N端,占轻链1/2和重链1/4
或1/5o
4、恒定区(constantregion,C区)位于Ig分子的C端,占轻链1/2和重
链3/4或4/5。
(二)免疫球蛋白的水解片断P23
为了更好的研究Ig的结构和功能,人们用蛋白酶将Ig分子水解为各种片断。
常用蛋白酶:木瓜蛋白酶、胃蛋白酶
(三)免疫球蛋白的生物学活性
1、特异性结合抗原
结合
有利于机体发挥溶菌、杀菌的作用
2、激活补体
IgM、IgGl~3f激活补体经典途径
凝聚的IgA、IgG4f激活补体替代途径
3、通过与细胞FcR结合发挥生物效应
1)调理作用(opsonization)
免疫球蛋白
Fc段
吞噬细胞
FcR
结合
促吞噬
2)抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用
(antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)
IgG类抗体与靶细胞表面抗原特异性结合,效应细胞(NK细胞、巨噬细胞、
中性粒细胞)借助所表达的IgGFcR与靶细胞表面IgG的Fc段结合,从而直接
杀伤靶细胞
3)介导I型超敏反应:IgE
IgEFc段
结合
生物活性物质
I型超敏反应
嗜碱性细胞FcR
(四)五类Ig的特性和功能
1、IgGA在人血清中含量最多;B半衰期16-24d;C唯一能通过胎盘;D是
抗菌、抗毒素、抗病毒主要组成
2、IgMA分子量最大(五聚体);B机体受抗原刺激最早产生;C早期诊
断的特异性指标;D不能通过胎盘,胎儿血中有IgM表明有宫内感染。
3、IgAA分为单体的血清型和分泌型IgA(slgA);B分泌型IgA是机体
粘膜局部抗感染免疫的重要因素
4、IgD其生物学作用尚不清楚;IgD可作为B细胞分化成熟标记。
5、IgEA属亲细胞抗体,可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面FceR结合,介导
I型超敏反应;B是血清中含量最低的Ig;C主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层
的浆细胞产生。
(六)人工制备的抗体
1、多克隆抗体(polyclonalantibody,PcAb)用天然的抗原物质免疫动物,刺激
多个B细胞克隆所获得的免疫血清(含多种特异性抗体)。
2^单克隆抗体(monoclonalantibody,McAb)
借助小鼠B细胞杂交瘤(hybridoma)技术,所制备的高度均一(属同一类、亚
类、型别)、单一特异性(仅针对特定抗定抗原表位)的抗体。
McAb的优点:抗体均一,高效价,可大量生产
免疫分子和免疫细胞
免疫系统的组成
免疫器官免疫细胞免疫分子
中枢外周可溶性分子膜分子
骨髓淋巴结淋巴细胞(T、B、免疫球蛋白(Ig)白细胞分化抗原
NK)(CD)
胸腺脾脏单核吞噬细胞补体分子(C)黏附分子
腔上囊粘膜免疫系抗原呈递细胞细胞因子主要组织相容性复
统(APC)(CK)合体(MHC)
其它细胞T、B细胞抗原识别
受体
一、补体系统(P30)
补体(complement,C):
存在于人血清、组织液和细胞膜表面的一组经活化后具有酶活性的蛋白质,
具非特异性免疫作用。补体以酶原状态存在,被激活后才发挥作用
补体系统组成
(1)补体固有成分
Cl(Clq,Clr,Cis)—C9、B、D、P因子、MBL、丝氨酸蛋白酶。
(2)补体调节蛋白:①可溶性调节蛋白②膜结合性调节蛋白
(3)补体受体:ClqR,CRLCR2,CR3,C3aR,C5aR等。
1、补体活化的经典途径
激活剂:Ag-Ab复合物(IgG、IgM)参与成分:C1〜C9
激活过程(三个阶段):识别阶段活化阶段膜攻击阶段
1.识别阶段
C1脂酶形成Ag-Ab复合物0Clq。Clr活化。Cis活化
2.活化阶段:C3转化酶和C5转化酶的形成
4、补体活化的共同末端效应
膜攻击阶段(三条途径共有):膜攻击复合体(C5b6789n)形成,细胞裂解
效应:溶解细胞
补体激活途径
经典途径一抗体依赖一激活C3形成C5转化酶一激活C5-细胞裂解
MBL途径——非抗体依赖——激活C3形成C5转化酶——激活C5——细胞裂解
旁路途径——非抗体依赖——激活C3形成C5转化酶——激活C5——细胞裂解
补体三条激活途径的特征比较
经典途径旁路途径MBL途径
主要激活物抗原一抗体复合某些细菌内毒细菌甘露糖残
物素、真菌基、MBL
起始成分ClqC3MASP
意义感染后期或再次感染早期或初次感染中发挥
感染有抗体时发作用
挥重要作用
(二)补体的功能
1、溶细胞、溶菌及抗病毒作用
杀——革兰阴性菌(例:沙门菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌)
杀----RBC、血小板
杀一病毒感染的细胞
2、调理作用:促进吞噬3、引起炎症反应4、清除免疫复合物5、参与适应性
免疫应答6、与其他各系统间相互作用7、补体系统异常与疾病
(三)补体检测的临床意义
⑴补体量不足见于哪些疾病?
某些疾病如系统性红斑狼、链球菌感染后肾小球肾炎、类风湿关节炎、肝硬化、
慢性活动性肝炎、先天性补体缺乏症、大面积烧伤、失血
(2)补体量增高见于哪些疾病?炎症感染、肿瘤
二、细胞因子(P37)
细胞因子:由免疫细胞和某些非免疫细胞经诱导而合成和分泌的一类生物活性小
分子蛋白。
(一)细胞因子的分类
⑴白细胞介素(interleukin,IL)(2)干扰素(interferon,IFN)
(3)肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor,TNF)4)集落刺激因子(colony-
stimulatingfactor,CSF)
(5)生长因子(growthfactor,GF)(6)趋化因子(chemokine)
1、白细胞介素:能够介导白细胞间及其他细胞间相互作用的细胞因子。
2、干扰素:抵抗病毒的感染,干扰病毒的复制的细胞因子,包括IFNa,IFNP(I
型);IFNy(II型)。
3、肿瘤坏死因子:可以直接诱导肿瘤细胞凋亡的细胞因子。分类:TNFa,TNFp
四、集落刺激因子
♦选择性刺激造血干细胞分化发育成某一细胞谱系的细胞因子的统
称。
♦有GM-CSFG-CSF
五、生长因子:具有促进不同类型细胞生长效应的细胞因子
六、趋化因子: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
各种因子的比较
分类功能
白细胞介素(IL)主要在白细胞间发挥作用
干扰素(IFN)干扰病毒复制
肿瘤坏死因子(TNF)对肿瘤细胞具有胞毒活性
集落刺激因子(CSF)刺激不同造血干细胞增殖、分化
生长因子(GF)可刺激不同类型细胞生长
趋化因子(chemokine)对不同靶细胞具有趋化效应
(二)细胞因子的共同特性
1.效应方式的多样性(自分泌:作用于细胞本身;旁分泌:作用于比邻细胞;内分
泌:通过血液运输作用于靶细胞)
2、分泌的自限性和效应的短暂性
⑴细胞因子的合成和分泌是一个短暂、自我控制的过程。(2)半衰期短
3、作用的高效性和多效性
多效性:(1)促进B细胞的增殖,活化,分化(2)促进胸腺细胞的增殖
(3)促进肥大细胞的增殖
高效性:极微量(pmol/L)即可发挥很强的生物效应
4、作用的交叉性
双向性:同一细胞因子可显示完全相反的生物活性
网络性:多种细胞因子相互联系
二、白细胞分化抗原
⑴免疫细胞相互识别的物质基础是细胞膜分子
⑵免疫细胞相互识别的物质基础是细胞膜分子
⑶白细胞分化抗原:指白细胞在分化成熟为不同谱系、分化的不同阶段及细⑷
胞活化过程中,出现或消失的细胞表面标记分子。
⑸是与细胞发育、分化、活化有关的膜抗原。
⑹分化群
白细胞分化抗原的功能
(1)参与免疫细胞识别和信号转导例:CD4、CD8、CD2
(2)参与免疫细胞活化例:CD28、CD80、CD86、CD40
四、主要组织相容性复合体(MHC)
(1)概念:在器官或组织移植后引起排斥反应的抗原。
(2)HLA:人类的MHC
(3)分类:MHC-I类分子、MHC-II类分子
(一)MHC-I类分子(参与内源性抗原的呈递)
分布:所有有核细胞及血小板(包括网织红细胞)的表面。
淋巴细胞>肾、肝脏、心脏>神经组织、肌肉组织
(二)MHC-II类分子(参与外源性抗原的呈递)
分布:B细胞、单核/巨噬细胞和树突状细胞;活化的T细胞、胸腺上皮细
胞、血管内皮细胞。
免疫细胞
免疫细胞:所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体。
A造血干细胞;B淋巴细胞;C抗原提呈细胞;D粒细胞;E肥大细胞
淋巴细胞的分类
B淋巴细胞
体液免疫
淋巴细胞
T淋巴细胞
NK细胞
细胞免疫
非特异性免疫
T细胞B细胞NK细胞
胸腺〜1000<1
外周血70〜80〜20〜10
淋巴结75~25<1
脾脏35〜5050〜65-10
(―)T淋巴细胞
A在胸腺(thymus)内发育为成熟T细胞,随后移行至外周淋巴组织。
B负责特异性细胞免疫,并对体液免疫也起辅助和调节作用。
1、T细胞的分化和发育
成熟T细胞库的基本特性
A识别抗原的MHC限制性;B对自身抗原的耐受性
双阴性细胞(DN,CD4-CD8-)双阳性细胞(DP,CD4+CD8+)阳性选
择(获得MHC限制性识别能力)阴性选择(获得自身耐受)成熟的单
阳性细胞
2、T细胞的表面标志
(I)AT细胞抗原受体(TCR);B是T细胞特异性识别和结合抗原的受体;
C与CD3分子结合形成复合物
TCR有aBY3四种肽链
根据TCR异二聚体的不同组成,可分为:TCRaB,占90%;TCRY6
参与非特异免疫应答
(2)白细胞分化抗原(CD)A、CD3所有T细胞表面;B、CD4辅助性T细胞
表面;C、CD8细胞毒性T细胞表面;D、CD28转导T细胞活化的第二信
号(协同刺激信号)
CD4
结构:
功能:与抗原提呈细胞表面的MHC-n类分子结合,增强信号转导
临床意义:辅助诊断疾病(艾滋病)
CD8
结构:
功能:
与抗原提呈细胞表面的MHC-I类分子结合,增强信号转导
(3)细胞因子受体
调节T细胞的活化、增殖和分化
(4)丝裂原受体
有丝分裂原(如PHA、ConA)可以使T细胞活化、增殖、分化为淋巴母细胞。
临床意义:通过淋巴缴麴转上试级判定机体T细胞的免疫功能。
根据CD分子表型不同分:
CD4+T细胞CD3+、CD4+、CD8-
CD8+T细胞CD3+、CD4—、CD8+
(1)CD4+T淋巴细胞Th细胞(辅助性T细胞)
(2)CD8+T淋巴细胞Tc细胞(细胞毒性T细胞/CTL)细胞免疫应答的主要
效应细胞,可特异性杀伤靶细胞。在肿瘤免疫、抗病毒免疫、同种异体移植排斥
反应中发挥重要作用。
(二)B淋巴细胞
B淋巴细胞来源于骨髓。(bonemarrow)
B细胞是体内产生抗体(免疫球蛋白)的细胞,主要执行体液免疫,也具有抗原
呈递功能。
1、B细胞的分化发育
A不依赖抗原刺激的骨髓内分化阶段;
意义:获得功能性BCR;获得自身耐受。
B依赖抗原刺激的外周分化阶段;
意义:分化成浆细胞或记忆性B细胞
B细胞的发育过程
2、B细胞的表面标志
(1)B细胞抗原受体(BCR)
化学本质是免疫球蛋白
功能:识别各种抗原,使B细胞活化并分化为浆细胞,产生不同抗体,发挥体
液免疫的功能。
BCR与Iga/IgB异二聚体结合,形成BCR复合物
(2)白细胞分化抗原
A、CD19/C21/CD81:辅助B细胞活化
B、CD40:与T细胞表面的CD40L结合,激活B细胞,阻止B细胞凋亡
C、CD80/CD86:共刺激分子
(3)细胞因子受体
(4)补体受体CR1、CR2,促进B细胞活化
⑸丝裂原受体如LPS受体,与LPS结合后,直接诱导静息B细胞活化,增殖
与分化。
(6)Fc受体
4、B细胞亚群根据是否表达CD5,将B细胞分为2个亚群:
Bl(CD5+):在体内出现的比较早,抗原识别谱窄。
B2(CD5-):即通常所称的B细胞,是参与体液免疫的主要细胞。
B1细胞B2细胞
表面分子smlgM++
一+
smlgD
+一
CD5
更新方式自我更新由骨髓前体细胞补充
产生1g的特异性多反应性单特异性,尤在免疫后
分泌1g的同种型IgMIgG
针对抗原Ti-Ag、TD-Ag
自身Ag
再次应答无有
(三)抗原提呈细胞
定义:是能摄取、加工、处理抗原并将抗原信息提呈给淋巴细胞的细胞。
分类:A专职抗原递呈细胞一巨噬细胞、树突状细胞、B细胞等
B兼职抗原递呈细胞一内皮细胞、纤维母细胞、上皮细胞、间皮细胞等肿瘤细胞、
病毒感染细胞等(递呈能力弱),属广义APC。
1、单核吞噬细胞
包括:单核细胞和巨噬细胞
特点:有较强的黏附玻璃或塑料表面的特性,而淋巴细胞无此能力。
表面分子:MHC-LMHC-II类分子、粘附分子、FcR、补体受体、LPS受体、
CKR等
功能:A吞噬和杀伤作用B抗原递呈作用C免疫调节功能
2、树突状细胞
胞膜有许多树状突起,胞浆内无溶酶体及吞噬体,没有或有较弱的吞噬功能
高表达MHC-II类抗原和多种粘附分子
可有效诱导静息T细胞活化
生物学功能:A对T、B细胞递呈或提供抗原B诱导免疫耐受C调节免疫应答和
诱导T细胞亚群的分化等
3、B淋巴细胞
活化的B细胞能表达丰富的MHCII类分子,具有加工处理抗原并提呈给T细胞
的功能。
内吞抗原的方式:A非特异性的胞饮作用B通过BCR介导的内吞
抗原加工递呈的意义
A实现免疫系统对非己抗原的免疫监视作用B免疫调节作用
免疫细胞
淋巴细胞
抗原提呈细胞
T细胞
B细胞
NK细胞
单核巨噬细胞
树突状细胞
B细胞
免疫应答
♦免疫应答的概念
♦细胞免疫、体液免疫基本过程(活化信号、效应细胞和分子)
♦体液免疫应答的一般规律
第一节概述
机体接受抗原性异物刺激后,体内的抗原特异性淋巴细胞对抗原分子进行识别
后,引起相应的淋巴细胞发生活化、增殖、分化,进而产生一系列免疫效应的整
个生理过程,称为免疫应答(Immuneresponse)o
识另U
效应
感应阶段
反应阶段
效应阶段
活化增殖分化
生物学意义:识别“自己”与“非己”,以及时清除外来异物,保持机体内环境的稳
定,但不适当的免疫应答也会造成机体的损伤。
免疫应答发生的主要场所:淋巴结、脾脏等外周免疫器官
免疫应答的类型
正常免疫应答
异常免疫应答
正应答
负应答
自身耐受
自身免疫(病)
超敏反应
免疫耐受,
肿瘤发生
抗感染
抗肿瘤
应答
效应
非己抗原
正应答过强
应答
效应
自身成分
负应答
正应答
免疫应答的过程
感应阶段:指APC对抗原性异物的捕获、加工处理和呈递以及特异性淋巴细胞
对呈递抗原的识别。
反应阶段:识别抗原后的淋巴细胞在细胞因子的作用下发生活化、增殖、分化为
致敏淋巴细胞和浆细胞的阶段。
效应阶段:指浆细胞分泌的抗体和致敏淋巴细胞释放效应性淋巴因子或直接发挥
特异性细胞杀伤作用的过程。
根据介导效应的主要免疫细胞不同
体液免疫B细胞介导
细胞免疫T细胞介导
Ag
T细胞
B细胞
效应
T细胞
浆细胞
Ab
Th1
CTL
活化
一、细胞免疫
概念:T细胞结合抗原后,活化、增殖、分化为效应T细胞,通过直接杀伤靶细
胞(CTL)或产生多种细胞因子(Thl)而发挥作用。
细胞免疫应答
的过程
感应阶段
反应阶段
效应阶段
感应阶段
抗原的处理和递呈A内源性抗原一MHCI类分子途径B外源性抗原一MHCII
类分子途径
T细胞识别抗原:通过TCR识别APC表面表达的抗原肽一MHC-I/H类分子复
合物
内源性抗原
1.特点:由MHCI类分子提呈
2.来源:A病毒和一些细菌感染细胞后,于胞浆内及胞核内合成的抗原;B肿瘤
细胞合成的肿瘤抗原。
外源性抗原
1.特点:由MHCII类分子递呈
2.来源:细胞外感染的微生物或其它蛋白质。
T细胞的识别抗原的特点
A、T细胞识别抗原具有MHC限制性。
B、MHC限制性:TCR识别APC呈递的抗原肽时,必须同时识别与抗原肽
形成复合物的自身特定种类的MHC分子。
CD4+T细胞识别APC递呈的MHCII-肽复合物;
CD8+T细胞识别APC递呈的MHCI-肽复合物。
反应阶段
T细胞的活化、增殖、分化
T细胞的活化需要双信号
第一信号(抗原信号):T细胞表面的TCR识别APC表面表达的抗原肽一MHC
分子复合物。
第二信号(共刺激信号):APC表面的共刺激分子与T细胞表面表达的相应受体
相互作用。
T细胞的增殖
表达细胞因子及相应受体,进一步促进T细胞活化、增殖:IL-kIL-2、IFN-Y>
IL-4、5、6;TNF等
CTL细胞介导的细胞毒作用
♦效一靶细胞结合
CTL的粘附分子——靶细胞的相应受体
♦致死性攻击
穿孔素细胞溶解
颗粒酶细胞凋亡
FasL途径
CD4+Thl细胞介导的炎症反应
♦产生多种细胞因子,介导的炎症反应
l.IL-2:A促进CD8+Tc细胞增殖分化;B促进CD4+TH1细胞合成细胞因子,
扩大免疫效应
2.TNF-P:激活中性粒细胞并增强其吞噬杀菌能力。
3.IFN-Y:A活化增强其吞噬、杀伤能力;B活化NK细胞。
细胞免疫的生物学效应:A抗感染主要针对细胞内寄生物(某些细菌、病毒、寄
生虫)、真菌;B抗肿瘤;C免疫损伤:参与DTH、自身免疫病、移植排斥反
应
二、体液免疫
B细胞的双重功能身份:A抗体产生细胞B抗原呈递细胞
作为抗原呈递细胞,作用模式和机制同前述的APC作用机制是一样。
体液免疫的概念:由B细胞介导,B细胞结合抗原后活化、增殖、分化为浆细胞,
由浆细胞分泌的抗体在体液中发挥作用。
过程:感应阶段、反应阶段、效应阶段
(-)感应阶段:抗原的摄取与识别
B2细胞对TD-Ag的应答
特点:1.需要Th的辅助2.可引起细胞免疫应答3.可形成记忆细胞,有再
次应答反应
(二)反应阶段
♦B细胞的活化、增殖、分化
♦B细胞的活化需要双信号
第一信号:BCR结合特异性抗原表位
第二信号(共刺激信号):由共刺激分子对间的相互作用产生
共刺激分子对中以CD40-CD40L最为重要
♦B细胞增殖分化浆细胞
记忆性B细胞
(三)效应阶段
♦B细胞分化为浆细胞,合成分泌抗体,抗体发挥抗菌、抗毒素、抗
病毒作用。
♦记忆B细胞,参与再次免疫应答。
抗体产生的一般规律
♦初次应答
♦再次应答(回忆应答)
♦初、再次应答的比较
初次应答
♦机体初次接受适量抗原刺激后,经过一段相对较长的潜伏期后,才
能在血清中出现含量较低、持续时间较短、以IgM为主的抗体。
♦IgG出现的时间较晚,此时抗体与抗原亲合力较低。
再次应答
♦初次应答后,当抗体下降并恢复正常时,再用相同的抗原进行免疫,
则抗体产生的潜伏期明显缩短,抗体含量明显上升,且维持时间更
为长久。
♦抗体亲合力高,以IgG抗体为主,也叫回忆应答
区别初次应答再次应答
诱导期较长,5-15d较短,2-3d
抗体效价低高
抗体类型IgMIgG
抗体持续时间短长
(三)意义
1.证明适应性免疫应答具有记忆性;2.是疫苗接种的理论基础;3.非活疫苗预防
接种,常需二次以上。
思考题
♦免疫应答可分为B细胞介导的和T细胞介导的o
♦T细胞活化的双信号是什么?
♦初次免疫应答产生的抗体主要是,再次免疫应答产生的抗体
主要是。
第十四章超敏反应
是指机体再次接触相同抗原时,发生生理功能紊乱或组织细胞损伤为表现的特异
性免疫应答
超敏反应分型
(1)1型超敏反应一速发行超敏反应(2)II超敏反应一细胞毒型超敏
反应(3)HI型超敏反应一免疫复合物型超敏反应(4)IV型超敏反应——
迟发型超敏反应
I型超敏反应(速发型或过敏反应)
学习要求:1.掌握特点、发生机理2.熟悉常见疾病和防治原则3.了解影响
发病的因素
主要特征:(1)出现快,消退也快(2)生理功能紊乱为主,无明显组织损
伤
(3)有明显个体差异和遗传背景
一、参与I型超敏反应的主要成分和细胞
(一)变应原——小分子物质
吸入性变应原:低剂量时诱发,花粉、尘螭、真菌、动物皮屑、羽毛等
食入性变应原:高剂量时诱发,牛奶、鸡蛋、鱼、虾、蟹等
化学药物+组织蛋白——变应原:青霉素、链霉素、磺胺、麻醉药、有机碘等
(二)变应素一IgE抗体
IgE主要由鼻咽部、扁桃体、气管和胃肠道
黏膜下固有层淋巴组织中的B细胞产生
(三)效应细胞
IgE+肥大细胞和嗜碱性粒细胞—机体致敏
(四)生物活性物质
组胺、激肽原酶、白三烯等一毛细血管扩张、
血管通透性增加、支气管及胃肠道平滑肌收缩
二、I型超敏反应的发生过程和发生机制
详情请参照书上84页示意图
三、临床常见的I型超敏反应性疾病
(1)呼吸道过敏反应(2)消化道过敏反应(呕吐,腹泻)
(3)皮肤过敏反应(尊麻疹)
小结常见疾病
过敏性休克(药物:PG;血清:马血清)
呼吸道过敏反应(支气管哮喘;过敏性鼻炎(花粉症、枯草热))
消化道过敏反应(过敏性胃肠炎)
皮肤过敏反应(尊麻疹、湿疹)
四、I型超敏反应的防治原则
1.变应原皮试2.脱敏治疗3.药物治疗
药物治疗
(1)抑制生物活性介质合成和释放:异丙肾上腺素、肾上腺素、甲基黄喋吟、
氨茶碱
(2)生物活性介质的拮抗剂:息斯敏、阿司匹林
(3)改善效应器官反应性:肾上腺素、葡萄糖酸钙
II型超敏反应(细胞溶解或细胞毒型)
特点:1、IgG或IgM类抗体介导,补体、吞噬细胞和K细胞参与;
2、细胞溶解或组织损伤(血细胞为主)
发生机制
变应原:ABO、Rh血型抗原,HLA抗原
药物、微生物等外源性抗原吸附于靶细胞表面
微生物感染、药物致自身抗原形成
抗体:IgG、IgM
靶细胞损伤机制:(1)补体介导的细胞溶解(2)吞噬作用(3)ADCC
II型超敏反应的发生机制
详情请参照书上88页示意图
临床疾病
1、输血反应:ABO溶血
2、新生儿溶血:第一胎Rh+,分娩时,胎盘剥离,Rh+红细胞I进入Rh-母亲I
母亲产生抗Rh+抗体(IgG)葭第二胎Rh+l抗体沿胎盘进入胎儿,抗原抗体结合,
激活补体I新生儿溶血。
3、免疫血液病:
A、药物过敏性血细胞减少症:药物半抗原
B、溶血性贫血,粒细胞减少症,血小板减少性紫瘢。
C、自身免疫性溶血性贫血:RBC变性
4、甲亢
小结:临床常见的II型超敏反应性疾病
(1)输血反应(2)新生儿溶血症(3)自身免疫性溶血性贫血(4)药物过敏
性血细胞减少症(5)甲状腺功能亢进
III型超敏反应(免疫复合物型)
III型超敏反应是由中等大小可溶性免疫复合物沉积于毛细血管基底膜后,通过
激活补体和血小板、嗜碱性、嗜中性粒细胞参与作用下,引起的以充血水肿、局
部坏死和中性粒细胞浸润为特征的炎症反应和组织损伤。
一、m型超敏反应的发生机制
(-)中等大小免疫复合物的形成
抗原+抗体抗原抗体复合物
大分子的免疫复合物易被吞噬细胞清除
小分子的免疫复合物肾小球滤过排出
中等大小免疫复合物存在于循环,沉积于毛细血管基底膜
(二)中等大小免疫复合物的沉积
1.血管通透性增加2.局部解剖和血液动力学因素的作用
(三)免疫复合物沉积后引起的组织损伤
1.血管活性胺:IC激活补体和血小板活化产生的血管活性胺,使血管通透性增加
2.中性粒细胞:局部中性粒细胞聚集,释放蛋白水解酶等物质,使血管基底膜及
周围组织损伤
3.血小板的作用;血小板活化,产生5-羟色胺等物质,导致局部充血水肿等改变
中等大小免疫复合物
沉积于血管基底膜,激活补体血小板聚集
产生过敏毒素吸引中性粒细胞微小血栓形成
炎症反应及邻近组织损伤局部缺血、出血
二、临床常见的HI型超敏反应性疾病
⑴血清病(2)链球菌感染后肾小球肾炎(3)类风湿性关节炎(4)实验性局部免
疫复合物病(4)人类局部免疫复合物病
典型疾病
⑴系统性红斑狼疮(2)类风湿性关节炎原因:IgG变性——抗体(类风湿因
子)
IV型超敏反应(迟发型超敏反应)
W型超敏反应是由T细胞介导的,以单核细胞、巨噬细胞和淋巴
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