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文档简介
第一章免疫學概论一、免疫系统的基本功能免疫(immunity):是免疫系统抵御抗原异物的侵入,识别“自已”和“非已”的抗原,對“自已”的抗原形成天然免疫耐受,對“非已”抗原進行排除,维持机体内环境平衡和稳定的生理功能。抗原的概念稍後會简介,這裏通俗的說,就是机体认為不是自已的,外界来的大分子物质。例如输血,假如输的血型与自身的血型不一样,机体就认為這种血是外来的“抗原”免疫系统包括:免疫器官、免疫细胞、免疫分子机体的免疫功能概括為:①免疫防御②免疫监视③免疫自身稳定免疫功能正常生理功能异常病理功能免疫防御清除病原微生物及其他抗原性异物超敏反应(過度).免疫缺陷病(局限性)免疫自身稳定清除损伤或衰老的细胞自身免疫性疾病免疫监视清除突变或畸变细胞肿瘤发生,病毒持续感染二、免疫应答的种类及其特點免疫应答(immuneresponse):是指免疫系统识别和清除抗原的整個過程。分為固有免疫和适应性免疫⒈固有免疫(innateimmunity):也称先天性免疫或非特异性免疫,是生物長期進化中逐渐形成的,是机体抵御病原体入侵的第一道防线特點:先天具有,無免疫记忆,無特异性。⒉适应性免疫(adaptiveimmunity):亦称获得性免疫或特异性免疫。由T、B淋巴细胞介导,通過其表面的抗原受体特异性识别抗原後,T、B淋巴细胞活化、增殖并发挥免疫效应、清除抗原;须經历克隆增殖;分為三個阶段:①识别阶段②活化增殖阶段③效应阶段三個重要特點①特异性
②耐受性
③记忆性因需要细胞的活化、增殖等较复杂過程,故所需時间较長第二章免疫组织与器官免疫系统(ImmuneSystem):由免疫器官、免疫细胞和免疫分子构成。免疫系统免疫器官中枢胸腺T细胞分化、发育、成熟的場所骨髓多种血细胞和免疫细胞发生及成熟的場所
外周淋巴結TB细胞定居,免疫应答,過滤作用脾脏
粘膜有关淋巴组织⒈参与黏膜局部免疫应答⒉(B细胞)产生分泌型IgA免疫细胞造血干细胞
产生紅细胞及免疫细胞淋巴细胞
细胞免疫和体液免疫抗原提呈细胞
捕捉、处理并递呈抗原其他免疫细胞
免疫分子抗体
补体
细胞因子
MHC分子、CD分子
第一节
中枢免疫器官和组织中枢免疫器官,是免疫细胞发生、分化、发育和成熟的場所一、骨髓是多种血细胞和免疫细胞发生及成熟的場所㈠骨髓的功能⒈各类血细胞和免疫细胞发生的場所⒉B细胞分化成熟的場所⒊体液免疫应答发生的場所
再次体液免疫应答的重要部位二、胸腺是T细胞分化、发育、成熟的場所㈠胸腺的构造胸腺分為皮质和髓质。皮质又分為浅皮质区和深皮质区;㈡胸腺微环境:由胸腺基质细胞、细胞外基质及局部活性物质(如激素、细胞因子等)构成,其在胸腺细胞分化发育過程的不一样环节均发挥作用。㈢胸腺的功能⒈T细胞分化、成熟的場所⒉免疫调整⒊自身耐受的建立与维持第二节
外周免疫器官和组织外周免疫器官是成熟淋巴细胞定居的場所,也是這些淋巴细胞针對外来抗原刺激启動初次免疫应答的重要部位一、淋巴結1.T、B细胞定居的場所⒉免疫应答发生的場所
⒊参与淋巴细胞再循环⒋過滤作用(過滤淋巴液)二、脾
人体最大的外周免疫器官⒈T、B细胞定居的場所⒉免疫应答发生的場所⒊合成某些生物活性物质⒋過滤作用(過滤血液)三、粘膜有关淋巴组织(MALT)
重要指呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道粘膜固有层和上皮细胞下散在的無被膜淋巴组织,以及某些带有生发中心的器官化的淋巴组织⒈参与黏膜局部免疫应答⒉(B细胞)产生分泌型IgA四、免疫细胞免疫细胞(immunocyte):是指所有参与免疫应答或与之有关的细胞。根据免疫细胞在免疫应答中的作用可概括為四类:①淋巴细胞:包括T、B淋巴细胞,由于T、B细胞可以TCR、BCR特异识别抗原故也称抗原特异性淋巴细胞。其分别介导细胞免疫和体液免疫。②抗原递呈细胞(APC细胞):包括树突状细胞、巨噬细胞等。能捕捉、处理并递呈抗原的细胞,在免疫应答過程中具有重要的递呈抗原肽及免疫调整作用。③吞噬细胞:包括單核-巨噬细胞和中性粒细胞。具有吞噬和杀菌功能,在固有免疫中发挥重要作用。④自然杀伤细胞:即NK细胞,可自发杀伤病毒感染细胞及肿瘤细胞,在固有免疫中发挥重要作用。第三节
淋巴细胞归巢与再循环成熟淋巴细胞离開中枢免疫器官後,經血液循环趋向性迁移,并定居于外周免疫器官或组织的特定区域,称淋巴细胞归巢。
淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官或组织间反复循环的過程称為淋巴细胞再循环淋巴细胞再循环及其生物學意义①使体内淋巴细胞在外周免疫器官和组织分布的更趋合理②淋巴细胞可不停從循环池中得到新的淋巴细胞得到补充③增長了抗原和APC接触的机會④使机体所有免疫器官和组织联络成為一种有机整体,并将免疫信息传递給全身各处的淋巴细胞和其他免疫细胞第三章抗原(1)抗原(Antigen,Ag):是指能与T细胞、B淋巴细胞的TCR(T细胞受体)或BCR(B细胞受体)結合,促使其增殖、分化,产生抗体或致敏淋巴细胞,并与之結合,進而发挥免疫效应的物质抗原有两個重要特性:免疫原性、抗原性免疫原性:抗原刺激机体产生免疫应答,诱导产生抗体或效应淋巴细胞的能力抗原性:即抗原与其所诱导产生的抗体或效应淋巴细胞特异性相結合的能力半抗原/不完全抗原:仅具有抗原性而不具有免疫原性的物质。TCR:Tcellreceptor,T细胞受体;BCR就不用解释了吧,要记住哦,背面就這样叫了第一节
抗原的异物性与特异性一、异物性异物即非“已”的物质。一般来說,抗原与机体之间的亲缘关系越遠,组织构造差异越大,异物性越强,其免疫原性就越强。①异物性不仅存在于不一样种属之间;②也存在于同种异体之间,如同种异体移植物是异物,也有免疫原性;自身成分也可被机体视為异物。(如发生变化;在胚胎期未与免疫活性细胞充足接触。)二、特异性是指抗原刺激机体产生免疫应答及其与应答产物发生反应所显示的专一性,即某一特定抗原只能刺激机体产生特异性的抗体或致敏淋巴细胞,且仅能与该抗体或對该抗原应答的淋巴细胞有特异性結合。1.抗原表位决定抗原特异性的构造基础是存在于抗原分子中的抗原表位。抗原表位(epitope)、又称抗原决定簇(antigenicdeterminant)①抗原分子中决定抗原特异性的特殊化學基团;②它是与TCR/BCR及抗体特异性結合的基本构造單位2.抗原表位的类型:构象表位:前者指短肽或多糖残基在空间上形成的特定的构象,也称非线性表位次序表位:又称线性表位,由持续性线性排列的短肽构抗原結合价(antigenicvalence):指一种抗原分子上能与對应抗体发生特异性結合的抗原决定簇的總数T细胞抗原表位和B细胞抗原表位的概念及区别:
T细胞表位B细胞表位识别表位受体TCRBCRMHC分子参与必需無需表位性质重要為线性短肽天然多肽、多糖、脂多糖、有机化合物表位类型线性表位构象表位或线性表位表位位置抗原分子任意部位抗原分子表面3.表位-载体效应(carriereffect)B细胞应答产生抗体需要Th细胞的辅助。半抗原為简朴分子,只能提供B细胞表位;载体则提供Th细胞识别的T细胞表位。在免疫应答中,B细胞识别半抗原,并提呈载体表位給CD4+T细胞,Th细胞识别载体表位,這样载体就可把特异T-B细胞连接起来(T-B桥联),T细胞才能激活B细胞。4.共同抗原表位(commonepitope)①某些抗原分子中常带有多种抗原表位,不一样抗原之间具有的相似或相似的抗原表位。②某些抗原不仅可与其诱生的抗体或致敏淋巴细胞反应,還可与其他抗原诱生的抗体或致敏淋巴细胞反应。、5.交叉反应(cross-reaction):抗体或致敏淋巴细胞對具有相似和相似表位的不一样抗原的反应。第二节影响抗原免疫应答的原因一、抗原分子的理化性质1.化學性质::大分子有机物,如蛋白质、糖蛋白脂蛋白和多糖类、脂多糖等均有免疫原性。2.分子量大小:分子量越大,具有抗原表位越多,构造越复杂,免疫原性越强。不小于100kD的為强抗原,不不小于10kD的一般免疫原性较弱,甚至無免疫原性。3.构造的复杂性4.分子构象(conformation):某些抗原分子在天然状态下可诱生特异性抗体,但抗原分子构象发生变化,可以影响其抗原特异性甚至免疫原性。此原因重要影响B细胞免疫。5.易靠近性(accessibility):是指抗原表位能否被淋巴细胞抗原受体所靠近的程度。6.物理状态:一般聚合状态的蛋白质较其單体有更强的免疫原性;颗粒性抗原的免疫原性强于可溶性抗原。因此常将免疫原性弱的物质吸附在某些大颗粒表面,可增强其免疫原性。二、宿主方面的原因:①遗传原因
②年龄、性别与健康状态三、抗原進入机体方式的影响:①抗原剂量要适中,太低和太高则诱导免疫耐受;②免疫途径:皮内免疫>皮下免疫>腹腔注射/静脉注射>口服易诱导耐受;③注射间隔時间要合适,次数不要太频;④要选择好免疫佐剂,弗氏佐剂重要诱导IgG类抗体产生,明矾佐剂易诱导IgE类抗体产生。第三节抗原的种类一、根据诱生抗体時需否Th细胞参与分类1.胸腺依赖性抗原(thymus
dependentantigen,TD-Ag):需在T细胞辅助才能激活B细胞产生Ab,由T细胞表位和B细胞表位构成。绝大多数Ag属此类。2.胸腺非依赖性抗原(thymusindependentantigen,TI-Ag):需T细胞辅助或依赖程度较低即可刺激机体产生抗体,由多种反复的B表位构成。少数Ag属此类。如细菌多糖、聚合鞭毛蛋白等。3.TD-Ag与TI-Ag的特性比较
胸腺依赖性抗原胸腺非依赖性抗原构成B、T细胞表位反复B细胞表位T细胞辅助必需無需免疫应答类型体液、细胞免疫体液免疫抗体类型多种IgM免疫记忆有無化學组分蛋白质多糖二、根据抗原与机体的亲缘关系分类1.异嗜性抗原(heterophilicantigen)(Forssman抗原):為一类与种属無关,存在于人、動物及微生物之间的共同抗原。如:溶血性链球菌的表面成分与人肾小球基底膜及心肌组织。2.异种抗原(xenogenicantigen):来自不一样种属的抗原。3.同种异型抗原(allogenicantigen):HLA;ABO系统和Rh系统等。4.自身抗原(autoantigen):在感染、外伤、服用某些药物等影响下,使免疫隔离部位的抗原释放,或变化和修饰了的自身组织细胞,可诱发對自身成分的免疫应答,這些可诱导特异性免疫应答的自身成分称為自身抗原,例如晶状体抗原等。5.独特型抗原(idiotypicantigen):T细胞抗原识别受体(TCR)及BCR或Ig的V区所具有的独特的氨基酸次序和空间构象,可诱导自体产生對应的特异性抗体,這些独特的氨基酸序列称為独特型(idiotype,Id)抗原而成為自身免疫原,所诱生的抗体(即抗抗体,或称Ab1)称抗独特型抗体(AId)。三、根据抗原与否在抗原提呈细胞内合成分类1.内源性抗原(endogenousantigen):指在抗原提呈细胞内新合成的抗原。如病毒感染细胞合成的病毒蛋白、肿瘤细胞内合成的肿瘤抗原等。此类抗原在细胞内加工处理為抗原短肽,与MHC-Ⅰ类分子結合成复合物,被CD8+T细胞的TCR识别。2.外源性抗原(exogenousantigen):指并非由抗原提呈细胞合成、来源于细胞外的抗原。抗原提呈细胞可通過胞噬、胞饮和受体介导的内吞等作用摄取外源性抗原,如吞噬的细胞或细菌等。在内吞体及溶酶体内,此类物质被酶解加工為抗原短肽後,与MHC-Ⅱ类分子結合為复合物,被CD4+T细胞的TCR识别。第四节非特异性免疫刺激剂一、超抗原一般蛋白质抗原可激活机体總T细胞库中萬分之一至百萬分之一的T细胞。某些抗原物质,只需要极低浓度(1~10ng/ml)即可激活2%~20%T细胞克隆,产生极强的免疫应答,此类抗原称之為超抗原(superantigen,SAg)。SAg的作用特點:①具有强激活T细胞作用②不需APC处理③可激活T细胞,又可致T细胞产生免疫耐受或克制.实际為多克隆激活剂,有内源性和外源性之分二、佐剂预先或与抗原同步注入体内,可增强机体對该抗原的免疫应答或变化免疫应答类型的非特异性免疫增强性物质,称為佐剂(adjuvant)。分类:①生物性:卡介苗(BCG)、短小棒状杆菌(CP)、脂多糖(LPS)和细胞因子(如GM-CSF);②無机化合物:氢氧化铝[Al(OH)3];③人工合成:双链多聚肌苷酸:胞苷酸(polyI:C)和双链多聚腺苷酸:尿苷酸(polyA:U);矿物油;脂质体;免疫刺激复合物(ISCOMs);含CpG脱氧寡核苷酸等。弗氏完全佐剂(Freund'scompleteadjuvant,FCA)、弗氏不完全佐剂(Freund'sincompleteadjuvant,FIA)是目前動物试验中最常用的佐剂。作用机制:①变化抗原物理性状,延缓抗原降解和排除,延長抗原在体内潴留時间;②刺激單核-巨噬细胞系统,增强其對抗原的处理和提呈能力;③刺激淋巴细胞的增殖分化,從而增强和扩大免疫应答的能力。三、丝裂原(mitogen)亦称有丝分裂原,因可致细胞发生有丝分裂而得名。由于其与淋巴细胞表面的對应配体結合,刺激静止淋巴细胞转化為淋巴母细胞和有丝分裂,激活某一类淋巴细胞的所有克隆,因而被认為是一种非特异性的淋巴细胞多克隆激活剂。第四章免疫球蛋白抗体(antibody,Ab)是介导体液免疫的重要效应分子,是B细胞接受抗原刺激後增殖分化為浆细胞所产生的球蛋白,重要存在于血清等体液中,通過与對应抗原特异性結合发挥体液免疫功能免疫球蛋白:具有抗体活性或化學构造与抗体相似的球蛋白称為免疫球蛋白,有分泌型和膜型之分分泌型重要存在于血液及组织液中,具有抗体的多种功能;
膜型构成B细胞膜上的抗原受体第一节
免疫球蛋白的构造一、免疫球蛋白的基本构造㈠重链和轻链⒈重链
分為五类或五個同种型IgM、IgD、IgG、IgA、IgE,對应重链為μδγαε链⒉轻链
分為两型κλ,對应轻链為κλ链㈡可变区和恒定区
轻链和重链靠近N端氨基酸序列变化较大的区域,為可变区,靠近C端氨基酸序列相對稳定的区域,為恒定区⒈可变区VH和VL各有3個区域的氨基酸构成和排列次序高度可变,称為高变区HVR或互补决定区CDRVH和VL的3個CDR共同构成Ig的抗原結合部位,决定著抗体的特异性,负责识别及結合抗原,從而发挥免疫效应V区中,CDR之外区域的氨基酸和排列次序相對不易变化,称為骨架区FR⒉恒定区同一种属的個体,针對不一样抗原的同一类别的Ig,V区不一样,C区恒定,免疫原性相似针對不一样抗原的人IgG,V区不一样,C区相似㈢铰链区
位于CH1和CH2之间,具有丰富的脯氨酸,易伸展弯曲,能变化两個結合抗原的Y形臂之间的距离,有助于两臂同步結合两個抗原表位㈣构造域Ig的两条重链和两条轻链都可折叠為数個球形构造域,每個构造域一般都具有其對应的功能轻链:VL、CL重链:VH、CH1、CH2、CH3二、免疫球蛋白的其他成分㈠J链是一富含半胱氨酸的多肽链,由浆细胞合成,重要功能是将單体Ig分子连接為二聚体或多聚体IgA→二聚体
IgM→五聚体IgG、D、E→單体型,無J链㈡分泌片是分泌型IgA的辅助成分,由黏膜上皮细胞合成、分泌,并結合于IgA二聚体上,使其成為分泌型IgA,并一起被分泌到黏膜表面功能:保护分泌型IgA铰链区免受蛋白水解酶降解的作用,并介导IgA二聚体從黏膜下转运到黏膜表面三、免疫球蛋白的水解片段㈠木瓜蛋白酶水解片段
水解IgG的部位:铰链区二硫键连接的二条重链的近N端→2個Fab,1個FcFab可結合抗原,不发生凝集、沉淀反应,Fc可形成結晶,是Ig与效应分子、细胞互相作用的部位㈡胃蛋白酶水解片段
水解部位:铰链区二硫键所连接的两条重链的近C端→1個F(ab’)2,小片段pFc’1個F(ab’)2,可結合抗原,可发生凝集、沉淀反应,防止了Fc段抗原性也許引起的副作用第二节
免疫球蛋白的异质性一、免疫球蛋白的类型㈠类重链不一样
㈡亚类重链的抗原性及二硫键数目、位置不一样
㈢型轻链不一样
㈣亚型轻链C区N端AA不一样二、外源原因所致的异质性——Ig的多样性具有多种不一样抗原表位的抗原刺激机体免疫系统,导致免疫细胞的活化,产生多种不一样特异性的抗体三、内源原因所致的异质性——Ig的血清型㈠同种型
种属型標志,存在于C区㈡同种异型個体型標志,存在于C区㈢独特型
存在于V区,是每個Ig分子所特有的抗原特异性標志第三节
免疫球蛋白的功能一、可变区(IgV)功能1.
识别并特异性結合抗原:特异性识别和結合抗原是Ig的基本功能。Ig結合抗原表位的個数称為抗原結合价,單体Ig為双价,分泌型IgA為4价,五聚体IgM理论上為10价,但实际一般為5价。2.
中和作用:抗体与细菌抗原或病毒結合後,具有中和毒素、阻断病原微生物入侵和清除病原微生物等免疫防御功能。二、恒定区(IgC)功能1.激活补体抗体(IgG1、IgG2、IgG3和IgM)与抗原結合後,可通過經典途径激活补体系统,产生多种效应功能;聚合的IgA、IgE和IgG4可通過旁路途径激活补体系统。2.結合Fc段受体IgA、IgE和IgG的Fc段可与多种细胞表面的對应Fc受体結合,产生一系列生物學功能。(1)调理作用(opsonization)IgG的Fc段与巨噬细胞、中性粒细胞表面的IgGFc受体結合,增進吞噬细胞對抗原的吞噬。(2)抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)具有杀伤活性的细胞通過其表面体現的Fc受体识别包被于靶抗原(细菌或肿瘤细胞)上的抗体的Fc段,通過释放介质直接杀伤靶细胞。自然杀伤细胞(NK细胞)是介导的ADCC的重要细胞。(3)介导I型超敏反应:IgE的Fc段与嗜碱性粒细胞、肥大细胞表面IgEFc受体結合,参与I型超敏反应的发生。3.穿過胎盘和黏膜在人类,IgG是惟一能通過胎盘抵达胎儿体内的免疫球蛋白,從而形成婴儿的天然免疫;IgA可通過呼吸道和消化道粘膜,是局部免疫的重要原因。第四节
各类免疫球蛋白的特性与功能一、IgG重链為γ链,血清中以單体形式存在,占血清Ig總量的75~80%,半寿期20~23天。人IgG有4個亚类:IgG1、IgG2、IgG3和IgG4,是再次免疫应答产生的、体内重要的抗感染抗体。能通過胎盘,可激活补体,通過Fc受体結合细胞发挥ADCC和调理作用。IgG与SPA結合的特性可用于抗体纯化及免疫诊断。二、IgM重链為μ链,血清中以五聚体形式存在,五個單体通過J链和二硫键联接而成,是分子量最大的Ig,故又称為巨球蛋白(macroglobulin)。IgM無铰链区。IgM占血清Ig的5~10%左右,半寿期10天。也是体内重要的抗感染抗体,感染初期首先出現的抗体是IgM,IgM激活补体的能力遠遠不小于IgG。IgM也是B细胞表面抗原受体的重要成分。三、IgA重链為α链,血清中以單体形式存在,分泌液中以二聚体形式存在,称分泌型IgA(secretoryIgA,SIgA)。SIgA由两個單体、一种J链和一种分泌片构成。血清中IgA占血清Ig總量的10~15%,半寿期為6天。SIgA可通過黏膜,重要存在于唾液、泪液、乳汁(尤其是初乳)及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和黏膜表面,在机体黏膜局部抗感染免疫中发挥重要作用。四、IgE重链為ε链,在血清中以單体形式存在。IgE無铰链区。血清中含量极微,半寿期2.5天。IgE与肥大细胞、嗜碱性粒细胞极易結合,重要参与I型超敏反应及抗某些寄生虫感染。五、IgD重链為δ链,分子形式為單体。IgD在血清中含量很低,半寿期3天。對IgD的生物學功能理解甚少,也許和某些超敏反应、自身免疫疾病有关,尚未证明IgD有抗感染作用。和IgM同样,IgD是B细胞表面抗原受体的成分,現认為IgD和B细胞的分化、成熟有关。第五节
人工制备抗体一种B细胞克隆识别其特异性抗原表位而被激活後,只产生一种特异性抗体。1.
多克隆抗体(polyclonalantibody):天然抗原往往具有多种表位,刺激机体产生的抗体中包括针對多种不一样抗原表位的Ig,系由多种B细胞克隆产生的抗体混合物,故称為多克隆抗体。多克隆抗体来源广泛但特异性不高。2.
單克隆抗体(monoclonalantibodies,mAb):由一种B细胞克隆产生的识别單一抗原表位的同源抗体,称為單克隆抗体。mAb一般通過杂交瘤技术制备,具有构造高度均一、抗原結合部位和同种型相似、纯度高、特异性强和效价高等特點。第五章补体系统第一节
补体概述补体系统包括30余种成分,广泛存在于血清、组织液、细胞膜表面,是一种具有精密调控机制的蛋白质反应系统。血浆中补体成分在被激活前無生物學活性㈠补体系统的构成⒈补体固有成分⒉补体调整蛋白⒊补体受体㈡补体的命名
經典、终末途径按其发現次序命名;旁路路過成分分别称為BPHID因子有酶活性的补体分子,均在其上以横线表达;裂解片段後缀以英文小写字母㈢补体的生物合成90%血浆补体成分由肝脏构成第二节
补体激活一、經典途径1.
参与成分:包括C1(C1q、C1r、C1s)、C4、C2、C3。2.
激活物激活物為AgAb免疫复合物(IC),Ab為IgM、IgG1、IgG2或IgG3。每個C1须同步与两個以上Ig分子的Fc段結合。3.
活化過程(1)抗原抗体結合後,抗体构型变化,暴露Fc段中补体結合部位,C1q可积极识别其补体結合位點,启動經典途径。當一分子C1q中两個以上的球形頭部与免疫复合物(IC)中IgM或IgGFc段結合後,C1q的构象发生变化,C1r活化,并激活C1s的丝氨酸蛋白酶活性;(2)C1s依次裂解C4、C2,产生C4b+C4a和C2a+C2b,C2a与C4b結合成C4b2a复合物(C3转化酶);(3)C3转化酶将C3裂解成C3b+C3a,C3b与C4b2a結合形成C4b2a3b复合物(C5转化酶)。二、旁路途径1.
参与成分:C3、B因子、D因子和P因子。2.
激活物:某些细菌、内毒素、酵母多糖等以及凝集的IgA和IgG4等,上述物质实际上是為补体激活提供保护性环境和接触表面。3.
活化過程:多种原因产生的C3b結合于激活物表面,再与B因子結合产生C3bB,在D因子作用下产生C3bBb(旁路C3转化酶)。C3bBb与多份C3b結合形成C3bBb3b(旁路C5转化酶),後者裂解C5,引起共同的末端效应。旁路途径可以识别自已与非已,具有放大效应。三、MBL途径(甘露糖結合凝集素)激活途径1.
参与成分:包括MBL、MASP-1、MASP-2、C4、C2、C3。2.
激活物:含N氨基半乳糖或甘露糖基的病原体。3.
活化過程:MBL识别和結合细菌N氨基半乳糖或甘露糖基等糖构造後,通過构象变化激活与之相连的MASP。MASP-2具有类似活化的C1s的活性,可水解C4和C2,产生經典途径C3转化酶C4b2a,其後反应過程同經典途径。MASP-1直接裂解C3生成C3b,形成旁路途径C3转化酶C3bBb。四、补体活化的共同终末過程三条途径产生的C5转化酶,均可裂解C5,引起共同终末效应。C5转化酶作用于C5,产生C5b和C5a,C5b結合在细胞表面,依次与C6、C7結合形成C5b67复合物,插入细胞膜中,再与C8結合形成C5b678,後者可牢固附著于细胞表面。C5b678再与多分子C9結合C5b6789n,即MAC(攻膜复合物),导致细胞崩解。
經典途径
旁路途径MBL途径激活物
IgG1-3或IgM与抗原细菌内毒素、酵母多糖、形成的免疫复合物凝聚的IgA、IgG4MBL与病原体結合起始分子C1qC3C2、C4C3转化酶
C4b2b
C3bBbC4b2bCC5转化酶C4b2b3bC3bnBb、C3bBb3b
C4b2b3b作用参与特异性体液免疫,在感染晚期发挥作用参与非特异性免疫,在感染初期发挥作用参与非特异性免疫,在感染初期发挥作用第三节
补体系统的调整①控制补体活化的启動
②补体活性片段发生自发性衰变
③血浆和细胞膜表面存在多种补体调整蛋白,通過控制级联酶促反应過程中酶活性和MAC组装等关键环节而发挥调整作用第四节
补体的生物學意义一、补体的生物功能⒈溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒作用MAC溶解紅细胞、血小板和有核细胞;参与宿主抗细菌、抗病毒防御机制⒉调理作用调整吞噬作用是机体抵御全身性细菌、真菌感染的重要机制之一⒊免疫黏附是机体清除循环免疫复合物的重要机制⒋炎症介质作用①C3a、C5a為過敏毒素,介导局部炎症反应②C5a對中性粒细胞等有强趋化作用二、补体的病理生理學意义⒈机体抗感染防御的重要机制⒉参与适应性免疫反应⒊补体系统与血液中其他级联反应系统的互相作用第六章细胞因子细胞因子:是有免疫原、丝裂原或其他因子刺激细胞所产生的低分子量可溶性蛋白质,為生物信息分子,具有调整固有免疫和适应性免疫应答,增進造血,以及刺激细胞活化、增殖和分化等功能第一节
细胞因子的共同特點①多為小分子多肽②在较低浓度下既有生物學活性③通過結合细胞表面高亲和力受体发挥生物學效应④以自分泌、旁分泌或内分泌形式发挥作用⑤具有多效性、重叠性、拮抗性或协同性第二节
细胞因子的分类1.白细胞介素:IL-2通過自分泌作用增進TC;IL-4為Th2型细胞因子;IL-6促炎因子;IL-12增進体细胞增殖分化2.干扰素家族:最早发現,因具有干扰病毒的感染和复制的功能得名3.肿瘤壞死因子超家族:能使肿瘤发生出血、壞死的细胞因子。分為TNF-α和淋巴毒素4.集落刺激因子指能刺激多能造血干细胞和不一样发育分化阶段的造血祖细胞增殖、分化的细胞因子有:GM-CSF,M-CSF,G-CSF,EPO,SCF,TPO5.趋化因子家族6.其他细胞因子如TGF-β,VEGF,EGF,FGF第三节
细胞因子的生物學活性一、调整固有免疫应答二、调整适应性免疫应答⒈B细胞:IL4,5,6,13,肿瘤壞死因子超家族的BAFF等可增進B细胞的活化、增殖和分化為抗体产生细胞⒉T细胞:IL-2,7,18等活化T细胞增進其增殖Th1→IL12,IFN-γ;Th2→IL-4三、刺激造血骨髓和胸腺造血微环境中产生的细胞因子尤其是集落刺激因子對调控血细胞增殖分化有重要作用四、增進凋亡,直接杀伤靶细胞TNF-α,LT-α可直接杀伤肿瘤细胞或病毒感染细胞;活化T细胞体現的Fas配体結合靶细胞的Fas,诱导其凋亡五、增進创伤的修复TGF-β,VEGF,FGF,EGF第四节
细胞因子受体一、细胞因子受体的分类
1.免疫球蛋白超家族受体2.Ⅰ类细胞因子受体家族3.Ⅱ类细胞因子受体家族4.肿瘤壞死因子受体超家族5.趋化因子家族受体二、可溶型细胞因子受体和细胞因子受体拮抗剂許多细胞因子的受体除跨膜蛋白形式外,還存在著分泌游离的形式,即可溶性细胞因子受体。可作為细胞因子的运载体,也可与對应的膜受体竞争配体而起克制作用。可溶性细胞因子受体与某些疾病发生有关。第七章白细胞分化抗原和黏附分子第一节
人白细胞分化抗原一、人白细胞分化抗原的概念白细胞分化抗原:指造血干细胞在分化成熟為不一样谱系、各個谱系分化不一样阶段,以及成熟细胞活化過程中,出現或消失的细胞表面分子。它們大多是穿膜的蛋白或糖蛋白,具有重要的生理功能。在免疫应答過程中,它們参与抗原的识别,细胞间互相作用,细胞的活化、增殖、分化和效应。注意概念:虽然名字是白细胞分化抗原,但实际上包括所有血细胞的表面分子CD的概念:应用以單克隆抗体鉴定為主的聚类分析法,可将分化抗原归為分化群(clusterofdifferentiation),简称為CD。分化抗原以CD加序号命名。第二节
黏附分子黏附分子:是众多介导细胞间或细胞与细胞外基质间互相接触和結合的分子的统称。粘附分子以配体-受体配對的方式发挥作用,导致细胞与细胞间、细胞与基质间或细胞-基质-细胞之间的粘附,并参与细胞间的识别、细胞的活化和信号转导、细胞的增殖与分化、细胞的伸展与移動,是免疫应答、炎症发生、凝血、肿瘤转移、创伤愈合等一系列重要生理和病理過程的分子基础。一、分类1.整合素家族:重要介导细胞与细胞外基质的粘附,以及白细胞与血管内皮细胞粘附。都是由αβ两条链經非共价键构成的异源二聚体2.选择素家族:组员L-选择素、P-选择素、E-选择素,选择素识别的是某些寡糖集团,选择素在白细胞与内皮细胞黏附、炎症发生、淋巴细胞归巢中发挥重要作用。二、黏附分子的功能1.免疫细胞识别中的辅助受体和协同刺激或克制信号辅助受体和协同刺激信号指免疫细胞在接受抗原刺激的同步,還必须有辅助受体提供辅助活化信号才能被激活2.炎症過程中白细胞与血管内皮细胞黏附3.淋巴细胞归巢是淋巴细胞的定向迁移,包括淋巴细胞再循环和白细胞向炎症部位迁移分子基础:淋巴细胞归巢受体(体現在淋巴细胞上的黏附分子),血管地址素(体現在内皮细胞上的黏附分子)第八章重要组织相容性复合体及其编码分子重要组织相容性复合体(majorhistocompatibilitycomplex,MHC)是一组紧密连锁的基因群,其编码的产物称MHC分子,生物學功能是提呈抗原肽,调控免疫应答,在特异性免疫应答中起重要作用。人的MHC称為HLA基因(复合体),其产物称為HLA分子或HLA抗原。第一节
MHC构造及其多基因特性MHC构造复杂,显示多基因性、多态性
多基因性:指复合体由多种紧密相邻的基因座位所构成,编码产物具有相似或相似的功能多态性:指一种基因座位上存在多种等位基因一、經典的MHCⅠⅡ类基因經典HLAⅠ类基因集中在遠离著丝點的一端,按序包括BCA三個座位經典HLAⅡ类基因在复合体中靠近著丝點,构造复杂,次序由DP、DQ、DR三個压区构成二、ⅠⅡ类基因的体現产物——HLA分子HLA抗原类别分子构造肽結合构造域体現特點组织分布功能HLAI类(A,B,C)
α链45kD
Α1+α2共显性所有有核细胞表面识别和提呈内源性抗原肽,与辅助受体CD8結合,對CTL的识别起限制作用HLAII类(DR,DQ,DP)
α链35kD\β链28kDΑ1+β1共显性APC,活化的T细胞识别和提呈外源性抗原肽,与辅助受体CD4結合,對Th的识别起限制作用第二节
MHC的多态性一、多态性的基本概念多态性:指一种基因座位上存在多种等位基因,是一种群体概念,指群体中不一样個体在等位基因拥有状态上存在差异HLA等位基因及其产物构造上存在的差异亦即多态性,重要表目前构成抗原結合槽的氨基酸残基在构成和序列上不一样二、连锁不平衡和單体型连锁不平衡:指分属两個或两個以上基因座位的等位基因,同步出目前一条染色体上的几率高于随机出現的频率單体型:指染色体上MHC不一样座位等位基因的特定组合MHC多态性從基因的储备上,造就了不一样個体對病原体的反应性和易感性不一样。這一現象的群体效应,赋予物种极大的应变能力。第三节
MHC分子和抗原肽的互相作用MHCⅠⅡ类分子接纳抗原肽的构造,是位于该分子遠膜端的抗原結合槽,Ⅰ类分子凹槽两端封闭Ⅱ两端開放一、抗原肽和HLA分子互相作用的分子基础能与HLA結合的抗原都带有两個或两個以上与MHC分子凹槽相結合的特定部位,称為锚定位,该位置的氨基酸残基称為锚定残基二、抗原肽和MHC分子互相作用的特點①特定MHC分子可凭借所需要的共用基序选择性地結合抗原肽,有一定的专一性②一种类型的MHC分子可以识别一群带有特定共同基序的肽段,由此构成包容性第四节
MHC的生物學功能一、提呈抗原、参与适应性免疫应答(1)提呈抗原供T细胞识别,启動特异性免疫应答。MHCI类分子提呈内源性抗原肽供CD8+T细胞识别;MHCII类分子提呈外源性抗原肽供CD4+T细胞识别。(2)介导T细胞在胸腺中的分化、成熟。(3)疾病易感性個体的重要决定者。(4)调控机体免疫功能2.参与固有免疫应答MHC免疫功能有关基因参与對非特异性免疫应答的调控(1)补体基因——参与补体反应和免疫性疾病的发生。(2)非經典Ⅰ类基因——调控NK细胞活性(3)炎症有关基因——调控炎症反应第九章B淋巴细胞B细胞由哺乳動物骨髓或鳥类法氏囊中的淋巴样干细胞分化而来,成熟B细胞重要定居于外周淋巴器官的淋巴小結内,不仅能通過产生抗体发挥特异性体液功能,也是重要的抗原提呈细胞第一节
B细胞的分化发育骨髓中髓质基质细胞体現的细胞因子和黏附分子是诱导B细胞发育成熟的必要条件,在中枢免疫器官中分化发育中重要事件是:功能性BCR的体現、自身免疫耐受的形成一、BCR的基因构造及其重排
BCR是体現于B细胞表面的免疫球蛋白,即膜型免疫球蛋白,B细胞通過BCR识别抗原,接受抗原刺激,启動体液免疫应答。⒈BCR的胚系基因构造人重链基因由编码可变区的V、D、J片段以及编码恒定区的C片段构成,轻链只有V、J⒉BCR的基因重排及其机制V区基因的重组是通過重组酶作用实現的,重链在先Ig的胚系基因是以被分隔開的基因片段的形式成簇存在的,只有通過基因重排形成VDJ(重链)或VJ(轻链)连接後,再与C基因片段连接,才能编码完整的Ig多肽链,深入加工,组装成有功能的BCR⒊等位基因排斥和同种型排斥等位基因排斥:B细胞中位于一對染色体上的轻链或重链基因,其中只有一条染色体上的基因得到体現,先重排成功的基因克制了同源染色体上另一等位基因的重排同种型排斥:κ轻链和λ轻链之间的排斥,κ轻链基因的体現成功即克制λ轻链基因的体現二、抗原识别受体多样性产生的机制⒈组合导致的多样性
⒉连接导致的多样性⒊体细胞高频突变导致的多样性
已成熟B细胞已完毕V基因重排,并且发生在抗原刺激外周淋巴器官生发中心的B细胞,重要发生為點突变三、B细胞在中枢免疫器官中的分化发育第一阶段发生在骨髓:骨髓中的pro-B细胞重链V-D-J重排,即转化為pre-B细胞,進而发育為μ+的不成熟B细胞;深入发育為μ+δ+的成熟B细胞。B细胞分化的非抗原依赖期,進行阴性选择。第二阶段发生在外周免疫器官:接受抗原刺激後,B细胞可发生类型转换,最终分化為浆细胞。B细胞分化的抗原依赖期,進行阳性选择。
在骨髓中发育的未成熟B细胞通過上述的克隆清除、受体编辑和失能等机制形成了對自身抗原的中枢免疫耐受。骨髓中未发育成熟的B细胞,表面体現mIgM,此時的mIgM若与骨髓中的自身抗原結合,不仅不能活化B细胞,反而會导致该细胞凋亡,形成克隆清除;某些识别自身抗原的未成熟B细胞可以通過受体编辑,变化其BCR特异性未成熟B细胞与自身抗原的結合在某些状况下可引起mIgM体現的下调,此类细胞虽然可以進入外周淋巴细胞,但對抗原刺激不产生应答,称為無能或失能第二节
B细胞的表面分子及其作用一、B细胞抗原受体复合物由识别和結合抗原的mIg和传递抗原刺激信号的Igα/Igβ(CD79a/CD79b)异源二聚体构成⒈mIg
是B细胞的特性性表面標志,單体形式存在,需要其他分子辅助完毕BCR結合抗原後信号的传递⒉Igα/Igβ均是免疫球蛋白超家族的组员,胞质区有免疫受体酪氨酸活化基序(ITAM),通過募集下游信号分子,转导特异性抗原与BCR結合所产生的信号二、B细胞共受体(辅助受体)B细胞表面的CD19、21、81非共价相联,形成B细胞特异性的多分子活化共受体,提高B细胞對抗原刺激的敏感性三、协同刺激分子第二信号重要由Th细胞和B细胞表面的协同刺激分子间的互相作用产生⒈CD40
属肿瘤壞死因子超家族,构成性地体現于成熟B细胞,其配体(CD154)体現于活化T细胞⒉CD80、86
静息B细胞不体現或低体現,活化B细胞体現增强⒊其他黏附分子四、其他表面分子CD20、22、32第三节
B细胞的亚群根据与否体現CD5分子,B细胞可分為CD5+B-1细胞和CD5-B-2细胞两個亚群一、B-1细胞定居于腹膜腔、胸膜腔、肠道固有层,合成低亲和力IgM能和多种不一样的抗原表位結合,体現多反应性,属固有免疫细胞,可自发分泌天然抗体二、B-2细胞重要定居于淋巴器官,参与体液免疫的重要细胞性质B-1细胞B-2细胞CD5分子体現+更新的方式自我更新由骨髓产生自发性Ig的产生高低针對的抗原碳水化合物类蛋白质类分泌的Ig类别IgM>>IgGIgG>IgM特异性多反应性單特异性体细胞高频突变低/無高免疫记忆少/無有第四节
B细胞的功能一、产生抗体介导体液免疫应答⒈中和作用某些针對病原体的抗体,可阻断病原体与靶细胞的結合,抗体的這种作用称為中和作用⒉调理作用抗体与病原体表面結合,其Fc段又可与吞噬细胞表面的Fc受体結合,将病原体带至吞噬细胞处,使之易被吞噬,抗体的這种作用称為调理作用⒊参与补体的溶细胞或溶菌作用
⒋ADCC二、提呈可溶性抗原B细胞可藉BCR結合可溶性抗原,對其加工、处理後,以抗原肽-MHC分子复合物的形式提呈給T细胞。第拾章T淋巴细胞第一节
T细胞的分化发育一、T细胞在胸腺中的发育
場所:胸腺由胸腺基质细胞、细胞外基质和细胞因子构成的胸腺微环境是T细胞发育分化的必要条件根据CD3以及辅助受体CD4、8的体現,胸腺中的T细胞可分為双阴性(DN)、双阳性(DP)、單阳(SP)性三個阶段最关键事件:获得功能性TCR的体現、自身MHC限制、自身免疫耐受的形成⒈TCR的发育
基因重排同B细胞⒉T细胞发育過程中的阳性选择部位:胸腺皮质,重要由胸腺上皮细胞发挥选择作用。在胸腺皮质中,CD4CD8+双阳性T细胞,其TCR能与胸腺基质细胞表面的MHCⅠ/Ⅱ类分子-抗原肽結合,且具合适亲和力的DP细胞分化為單阳性(SP)T细胞,其中与Ⅰ类分子結合的DP细胞分化為CD8+T细胞(SP);与Ⅱ类分子結合的DP细胞分化為CD4+T细胞(SP);而不能与MHC-抗原肽結合或亲和力過高的DP细胞则发生凋亡遭克隆清除。此過程也称為胸腺的阳性选择。意义:阳性选择淘汰了不能与自身MHC分子結合的T细胞,使继续发育的SP细胞的TCR只能与自身MHC-Ⅰ或MHC-Ⅱ类分子結合,這就使T细胞获得了自身MHC限制性。⒊T细胞发育過程中的阴性选择部位:胸腺皮髓交界处、髓质,經历阳性选择的SP细胞在胸腺的皮髓质交界处及髓质区還须經历阴性选择:但凡能识别自身抗原-MHC复合物、且具有高亲和力的SP细胞发生凋亡遭克隆清除,其实质是清除自身反应性T细胞,即阴性选择。意义:阴性选择淘汰了识别自身抗原的T细胞,使继续发育的T细胞获得了自身抗原的耐受性。具有两种性能的成熟T细胞离開胸腺,進入血液并移居到外周淋巴组织。第二节
T细胞的表面分子及其作用一、TCR-CD3复合物TCR為T细胞表面的特性性標志,以非共价键与CD3分子結合,形成TCR-CD3复合物⒈TCR的构造和功能TCR只能特异性识别抗原提呈细胞或靶细胞表面的抗原肽-MHC分子复合物(pMHC),且识别有双重特异性,即既要识别抗原肽的表位,又要识别自身MHC分子的多态性部分
TCR分為TCRαβ、TCRγδ两类⒉CD3分子的构造和功能
CD3有五种肽链γδεζηCD3分子的功能是:转导TCR识别抗原所产生的活化(第一)信号。二、CD4分子和CD8分子(T细胞的辅助受体)功能:1、辅助TCR识别抗原2、参与T细胞活化(第一)信号的转导。CD4-与MHCⅡ类分子β链的β2构造域結合;CD8-与MHCⅠ类分子重链的α3构造域結合三、协同刺激分子位于T细胞膜上的多种膜分子,通過与APC或靶细胞上的配基結合,提供T细胞活化的第二信号第一信号由TCR识别抗原产生,經CD3分子将信号转导至细胞内,作用是使T细胞克隆被抗原活化後产生的适应性免疫应答具有严格的特异性⒈CD28
是协同刺激分子B7的受体。B7分子包括B7-1(CD80)和B7-2(CD86),重要体現于专职APC。CD28分子与B7分子結合产生的协同刺激信号在T细胞活化中发挥重要作用,诱导T细胞体現抗细胞凋亡蛋白,刺激T细胞合成IL-2及其他细胞因子,并增進T细胞的增殖和分化。
⒉CTLA-4(CD152)
体現于已活化的T细胞上,CTLA4-CD80/86結合,使已活化T细胞产生克制信号。CTLA-4分子的胞浆区有I/VxYxxL基序(免疫受体酪氨酸克制基序ITIM)。可克制T细胞活化信号的转导。⒊ICOS
⒋PD-1
⒎LFA-1和ICAM-1⒌CD2又称绵羊紅细胞受体
人的CD2分子体現在95%成熟T细胞、50-70%胸腺细胞以及部分NK细胞⒍CD40配体
重要体現于活化的CD4+T细胞,其受体CD40体現于专职APC(B细胞,巨噬细胞、树突状细胞)第三节
T细胞的亚群一、T细胞按表面標志,功能不一样分為不一样亚群。1.初始T细胞:未經抗原刺激的成熟T细胞,体現CD45RA和CD62L。2.效应T细胞:体現高亲和力IL-2R,CD44和CD45RO,介导免疫效应。3.记忆T细胞:体現CD45RO,CD44,介导再次免疫应答。二、αβT细胞和γδT细胞1.γδT细胞:γδT细胞占T细胞總数的5%如下,大多為CD4-CD8-,重要分布于皮肤,黏膜。γδT细胞识别CD1分子提呈的脂类或糖脂抗原,在抗微生物感染中起重要作用。2.αβT细胞:αβT细胞占T细胞總数95%以上,识别由MHC分子提呈的蛋白质抗原,具有MHC限制性,是介导细胞免疫及免疫调整的重要细胞。三、CD4+T细胞和CD8+T细胞CD4+T细胞识别由MHCⅡ类分子提呈的外源性抗原肽,活化後分化為Th细胞
CD8T细胞识别由MHCⅠ类分子提呈的内源性抗原肽,活化後分化的效应细胞為Tc(CTL)细胞,可特异性杀伤靶细胞,是细胞免疫的重要效应细胞。四、Th、CTL、Treg细胞1.Th细胞初始CD4+T细胞可分化為Th1、2、17三类,前两者在细胞、体液免疫应答中发挥重要作用,後者通過度泌IL-17参与固有免疫和某些炎症的发生2.CTL(Tc)细胞
一般指体現TCRabCD8+CTL细胞,根据分泌的细胞因子的不一样深入分為Tc1、23.调整性T细胞(Treg)(1)自然调整性T细胞nTreg
直接從胸腺中分化而来,表型為CD4+CD25+Foxp3+(2)适应性调整性T细胞,又称诱导性调整性T细胞(iTreg),一般在外周由抗原及其他原因诱导产生,重要来自初始CD4+T细胞,有Tr1和Th3两种亚群(3)其他调整性T细胞第拾一章抗原提呈细胞与抗原的处理及提呈第一节
抗原提呈细胞的种类与特點抗原提呈细胞(antigen-presentingcells,APC):可以摄取、处理(加工)抗原并将抗原信息提呈給T淋巴细胞的一类细胞称為抗原提呈细胞。一般所說的APC,指树突状细胞(DC)、單核-巨噬细胞(Mo/Mφ)和B淋巴细胞。专职APC:DC、B细胞、巨噬细胞
一、树突状细胞(Dendriticcell,DC)可以明显刺激初始TC增殖,是机体适应性TC免疫应答的始動者,是连接固有、适应性免疫的桥梁㈠类型与特點⒈根据来源的分类髓系DC、淋巴系DC,前者為經典、常规意义上的DC,重要参与免疫应答的诱导和启動;後者指浆细胞样DC,活化後释放I型干扰素,参与抗病毒免疫应答,也可参与自身免疫性疾病的发生发展⒉根据分化成熟状态的分类未成熟DC
:大多数髓系DC离開骨髓後以未成熟状态存在,具有强的抗原摄取、加工处理能力,但表面MHCⅡ类分子、共刺激分子和黏附分子的体現水平低,故提呈抗原刺激初始T细胞能力很低。成熟DC:DC摄取抗原和受某些刺激後逐渐成熟,并向引流淋巴组织迁移。成熟過程中,MHC分子(尤其是Ⅱ类分子)、共刺激分子和黏附分子体現明显提高,可以提呈抗原刺激初始T细胞。⒊根据组织分布的分类①淋巴样组织中的DC并指状滤泡样DC(FDC):位于淋巴滤泡内,不体現MHCⅡ类分子,重要作用是携带抗原抗体补体复合物供B细胞识别。②非淋巴样组织中的DC间质性DC朗格汉斯细胞(LC):分布于表皮和黏膜上皮部位,具有强的抗原摄取和处理能力③体液中的DC
存在于输入淋巴管和淋巴液中的隐蔽细胞和血液DC㈡功能⒈抗原提呈与免疫激活功能⒉免疫调整作用⒊免疫耐受的维持与诱导二、單核巨噬细胞單核细胞来源于骨髓前体细胞,經血液移行至全身组织,分化成巨噬细胞。参与免疫防御和炎症反应。正常状况下多数体現MHC-I分子,也有MHC-II分子和协同刺激分子水平较低。抗原加工能力强,提呈能力弱。在IFN-γ等作用下,发挥专职APC的作用。三、B淋巴细胞能将蛋白抗原提呈給辅助性T细胞。可通過膜表面Ig将低浓度的抗原浓集并使抗原内化,发挥提呈作用。第二节
抗原的处理和提呈APC将胞质内自身产生的或者摄取入细胞的抗原分子降解并加工处理成一定大小的多肽片段,使之与MHC分子結合,以抗原肽-MHC复合物的形式体現于APC表面,此過程统称為抗原加工或处理在APC与T细胞接触的過程中,体現于APC表面的抗原肽-MHC复合物被T细胞识别,從而将抗原信息提呈給T细胞,此過程称為抗原提呈,是指APC表面的抗原肽与MHC分子結合的复合物与T细胞表面的TCR結合為TCR-抗原肽-MHC三元体,從而活化T细胞的全過程,CD4、CD8也发挥重要作用根据来源不一样,将抗原分為两类:外源性抗原、内源性抗原,前者来源于APC之外,後者在靶细胞内合成根据抗原的性质和来源不一样,APC通過四种途径進行抗原的加工、处理、提呈:MHCⅠ类分子途径(内源性抗原提呈途径)MHCⅡ类分子途径(外源性抗原提呈途径)非經典的抗原提呈途径(MHC分子對抗原的交叉提呈)脂类抗原的CD1分子提呈途径㈠MHCⅠ类分子途径
内源性蛋白抗原被蛋白酶体降解→与抗原加工有关转运体(TAP)結合,并由TAP选择性地将抗原肽转运至ER→与ER内组装的MHCⅠ类分子結合形成抗原肽-MHCⅠ类分子复合物→經高尔基体转运至细胞膜→CD8+T细胞识别→完毕抗原提呈過程㈡MHCⅡ类分子途径
外源性抗原被APC识别摄取→胞内形成内体→内体转运至溶酶体或与溶酶体融合→抗原随即被降解為多肽而转运至MⅡC中→(MHCⅡ类分子在ER中合成并与Ii链結合形成复合物→經高尔基体转运至MⅡC)→Ii链被降解而将CLIP残留于MHCⅡ类分子的抗原多肽結合槽中→在HLA-DM的作用下抗原結合多肽結合槽的CLIP被待提呈的抗原肽所置换,形成稳定的抗原肽-MHCⅡ类分子复合物→转运到APC膜表面→将抗原肽提呈給CD4+T细胞
MHCⅠ类分子途径MHCⅡ类分子途径抗本来源内源性抗原外源性抗原抗原降解的胞内位置胞质蛋白酶体内体、溶酶体抗原与MHC分子結合部位内质网溶酶体及内体中MⅡC提呈抗原多肽的MHC分子MHCⅠ类分子MHCⅡ类分子伴侣分子TAP、钙联素Ii链、钙联素处理和提呈抗原的细胞所有有核细胞专职性抗原提呈细胞识别和应答细胞CD8+T细胞(重要是CTL)CD4+T细胞(重要是Th)㈢非經典的抗原提呈途径(MHC分子對抗原的交叉提呈)又称交叉致敏,指抗原提呈细胞能将外源性抗原摄取、加工、处理,并通過MHCⅠ类分子途径提呈給CD8+T细胞(CTL)㈣脂类抗原的CD1分子提呈途径脂类抗原可与体現于抗原提呈细胞表面的CD1分子結合而被提呈,重要通過CD1分子地再循环過程,没有明显的抗原的加工处理第拾二章T淋巴细胞介导的细胞免疫应答三個阶段:①T细胞特异性识别抗原阶段②T细胞活化、增殖、分化阶段③效应T细胞的产生及效应阶段第一节
T细胞對抗原的识别抗原识别:初始T细胞膜表面抗原识别的受体TCR与APC表面的抗原肽-MHC分子复合物特异結合的過程称抗原识别MHC限制性:TCR在特异性识别APC所提呈的抗原多肽的過程中,必须同步识别与抗原多肽形成复合物的MHC分子,這种特性成為MHC限制性一、APC向T细胞提呈抗原的過程(蛋白质抗原)外源性:APC/MHCⅡ类分子→CD4+Th细胞
内源性:APC/靶细胞/MHCⅠ类分子→CD8+T细胞(CTL)二、APC与T细胞的互相作用
淋巴結副皮质区1.T细胞与APC非特异結合
T细胞上的LFA-1和CD2分别与APC表面的ICAM-1、LFA-3結合,使得TCR与MHC-肽靠近。如TCR不能识别MHC-肽,T细胞与APC分离。2.T细胞与APC特异性結合
如TCR能识别MHC-肽,则两個细胞发生特异性結合,细胞膜形成免疫突触,增强TCR与MHC-肽結合的亲和力,增進T细胞信号转导分子的互相作用,信号通路的激活,增進T细胞活化。双识别:识别自身的MHC分子,特异识别抗原第二节
T细胞的活化、增殖和分化一、T细胞活化波及的分子
细胞因子增進T细胞充足活化1.第一信号来自其TCR与pMHC的特异性結合,即T细胞對抗原的识别2.第二信号来自协同刺激分子,即APC体現的协同刺激分子与T细胞表面的對应受体或配体互相作用介导的信号二、T细胞活化的信号转导途径
PLC-γ活化途径;MAP激酶活化途径TCR胞内部分较短,要借助CD3、CD4/8、CD28等分子将刺激信号传到细胞内部,致转录因子活化,转位到核内,活化有关基因。這一過程称為信号转导1、受体交联
抗原-抗原受体結合,使TCR的构像及位置发生变化,CD3、CD4/CD8分子的尾部汇集在一起,即发生受体交联,激活胞内的信号蛋白和酶。2、PTK活化受体交联首先激活膜上的蛋白酪氨酸激酶(PTK),如:Fyn(P59)--CD3的ζ链Lck(P56)--CD4/CD8,PTK活化促使带有酪氨酸的ITAM蛋白发生磷酸化而活化,胞浆中的ZAP-70的SH2附著于ITAM而活化三、T细胞活化信号波及的靶基因IL-2基因的转录调整可作為T细胞活化期间细胞因子转录调整的重要代表编码T细胞效应分子基因包括细胞因子基因、细胞因子受体基因、黏附分子基因、MHC等四、抗原特异性T细胞克隆性增殖和分化IL-2是增進活化後T细胞增殖的最重要的细胞因子:IL-2R体現:静止T细胞:中等亲和力受体,βγ
活化T细胞:高亲和力受体,αβγIL-2选择性地增進經抗原活化的T细胞增殖。第三节
T细胞的效应功能一、Th细胞的效应功能1.Th细胞的效应(1)Th1细胞的生物學活性:
1)
通過度泌细胞因子和体現CD40L诱生、募集和激活Mφ,消灭胞内寄生菌;诱导Mφ高体現B7和MHCⅡ类分子,增進抗原的加工和提呈。
2)
增進CTL活化增殖。也增進Th细胞和NK细胞的活化增殖,辅助B细胞产生调理性抗体
3)
活化中性粒细胞,增進杀伤病原体。(2)Th2细胞的生物學活性:
1)
辅助体液免疫应答
增進B细胞活化、增殖和分化為浆细胞,产生抗体。
2)
参与I型超敏反应和抗寄生虫免疫。(3)Th17细胞的生物學活性:分泌IL-17,刺激上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞和巨噬细胞分泌多种细胞因子等,增進固有免疫,参与炎症反应、感染性疾病和自身免疫病的发生。二、CTL细胞的效应功能重要杀伤胞内寄生病原体的宿主细胞、肿瘤细胞等,可高效、特异性杀伤靶细胞,而并不损伤正常组织。杀靶机制:⒈效-靶细胞結合⒉CTL的极化⒊致死性袭击重要两种途径杀伤靶细胞⑴穿孔素/颗粒酶途径⑵Fas/FasL途径三、记忆性T细胞T细胞增殖後一部分分化成记忆细胞,其表型為CD45RO+,有较長的寿命。记忆细胞對特异性抗原有记忆能力,再次碰到抗原後能迅速活化、增殖、分化為效应细胞,产生更迅速、更强、更有效的应答。
第拾三章B淋巴细胞介导的体液免疫应答外来抗原進入机体後诱导抗原特异性B细胞活化、增殖,并最终分化為浆细胞,产生特异性抗体,存在于体液中,发挥重要的免疫效应作用,此過程称為特异性体液免疫应答第一节
B细胞對TD抗原的免疫应答一、B细胞對TD抗原的识别特點①不仅能识别蛋白质抗原,還能识别多肽、核酸、多糖类、脂类、小分子化合物②可特异性识别完整抗原的天然构象或识别抗原降解所暴露的表位的空间构象③识别抗原無需經APC的加工处理,無MHC限制性二、B细胞活化需要的信号(1)第一信号1.第一活化信号經由Ig/αIgβ传导入胞内
BCR被多价抗原交联後,ITAM模体中酪氨酸磷酸化,募集并活化Syk,活化细胞内信号转导的级联反应,經PKC、MAPK、钙调蛋白三条途径激活转录因子,参与并调控B细胞激活、增殖互相基因的体現2.B细胞活化中共受体的作用
成熟B细胞表面,CD19、21、81非共价键結合成共受体复合物,提高敏感性(2)第二信号重要由黏附分子對的互相作用所提供,最重要的是CD40/CD40L(3)TB细胞互相作用与B细胞免疫应答首先,B细胞可作為抗原提呈细胞活化T细胞,另首先活化的T细胞可以提供B细胞活化的第二信号,并分泌多种IL-4等细胞因子协助B细胞的深入分化三、B细胞增殖和终末分化需Th细胞的辅助,发生于外周淋巴器官的T细胞区和生发中心四、B细胞在生发中心的分化成熟在外周淋巴器官的T细胞区激活的部分B细胞進入初级淋巴小結,分裂增殖,形成生发中心,分裂增殖的B细胞称為生发中心母细胞,母细胞分裂增殖产生的子代细胞体积小,称為生发中心细胞生发中心分為两個区域:明区、暗区,前者FDC(滤泡树突状细胞)较多,後者生发中心母细胞紧密汇集DC的树突表面高体現CD21分子,抗原-抗体复合物通過C3d与CD21分子結合,附著在FDC树突上,或結合于FDC树突上的Fc受体,汇集在一起,呈串珠状,称串珠样小体生发中心四個事件(1)体细胞高频突变和Ig亲和力成熟
生发中心母C的轻链和重链V基因,可发生高频率的點突变,称体细胞高频突变(2)Ig的类别转换
可变区相似而Ig类别变化的過程称Ig的类别转换,或称同种型转换,遗传學基础是同一V区基因与不一样重链C基因的重排(3)浆细胞的形成
浆细胞是B细胞分化的终末细胞,除了少許线粒体,内含大量粗面内质网,分泌抗体,BCR体現少(4)记忆B细胞的产生特异性表面標志:CD27,不产生抗体,再次遇同一抗原可迅速活化大量产生特异Ig第二节
B细胞對TI抗原的免疫应答某些抗原,如细菌多糖、多聚蛋白质及脂多糖等属TI抗原,能激活初始B细胞而無需Th细胞的辅助㈠B细胞對TI-1抗原发生的应答
TI-1抗原又称B细胞丝裂原,成熟或不成熟的B细胞均可被TI-1抗原激活,诱导产生低亲和力的IgM,無记忆性㈡B细胞對TI-2抗原发生的应答
TI-2仅能激活成熟B细胞,重要是B-1细胞TI-2抗原通過高度反复的抗原表位使B细胞的mIg广泛交联而被激活,(但過度交联使成熟B细胞产生耐受)可直接激活B-1细胞,T细胞分泌的细胞因子可明显增强此类B细胞的免疫应答,并发生抗体类型转换,可产生IgMIgG第三节
体液免疫应答抗体产生的一般规律特定抗原初次刺激机体所引起的应答称為初次应答;初次应答中形成的记忆淋巴细胞再次接触相似抗原刺激後,可迅速、高效、持久的应答,即再次应答或回忆应答㈠初次应答特點為潜伏期長,抗体水平低,亲和力低,抗体升高所需時间長,抗体重要為IgM㈡再次应答①潜伏期短②抗体浓度增長紧③抗体维持時间長④诱发再次应答所需抗原剂量小⑤再次应答产生高亲和力抗体IgG再次应答的强弱取决于两次抗原刺激的间隔長短,過長或過短反应均弱第拾四章固有免疫系统及其应答固有免疫,亦称非特异性免疫,是長期進化形成的防御机制,包括屏障构造、固有免疫细胞、体液中的抗菌物质第一节
组织屏障及其作用一、皮肤黏膜及其附属成分的屏障作用⒈物理屏障⒉化學屏障⒊微生物屏障二、体内屏障⒈血-脑屏障⒉血-胎屏障第二节
固有免疫细胞重要包括吞噬细胞(中性粒细胞和單個核吞噬细胞)、树突状细胞、NK细胞、NK
T细胞、γδT细胞、B1细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞等。一、吞噬细胞1.中性粒细胞有很强的趋化作用、吞噬功能,病原体在局部引起感染時,可迅速穿越血管内皮進入感染部位進行杀伤2.單核吞噬细胞包括血液中的單核细胞和组织器官中的巨噬细胞,可做变形运動,對玻璃和塑料表面有很强黏附能力,借此在体外培养時可与淋巴细胞分离巨噬细胞特點①寿命長,可在组织中生存数月②形态大,呈多样性③体現MHCⅠ或Ⅱ类分子④對玻璃塑料可吸附3.巨噬细胞表面受体及其配体(1)巨噬细胞表面受体及其识别的配体(a)模式识别受体(PRR)
指單核巨噬细胞和DC等固有免疫细胞表面或细胞器室膜上,可以识别病原体某些共有特定分子构造的受体。包括甘露糖受体、清道夫受体(可识别磷脂酰丝氨酸,即凋亡细胞重要表面標志)、Toll样受体(分两类,体現于细胞膜上的和细胞器膜上的),(b)病原有关模式分子(PAMP)即PRR识别結合的配体,是病原体及其产物所共有的、某些高度保守的特定分子构造(c)调理性受体
巨噬细胞表面参与调理作用的受体,包括IgGFc受体和补体受体(d)细胞因子受体
包括趋化因子受体MCP-1R、MIP-1α/βR等,在對应趋化因子作用下,可募集至感染和炎症部位;IFN-γ等细胞因子受体,通過与對应细胞因子結合而使巨噬细胞活化。4.巨噬细胞的生物學功能①清除、杀伤病原体巨噬细胞借助表面的PRR和调理性受体,摄取抗原性异物,杀伤病原体⑴氧依赖性途径
重要效应分子是反应性氧中间物和反应性氮中间物⑵氧非依赖性途径
無需氧分子参与的杀菌作用,包括酸性环境、溶菌酶、防御素
⑶消化和清除
溶酶体起作用②参与和增進炎症反应通過度泌趋化因子、促炎症细胞因子等发挥作用③杀伤靶细胞④加工、提呈抗原⑤免疫调整二、树突状细胞能诱导初始T细胞活化,是重要的免疫调整细胞,广泛分布于脑以外的全身组织和脏器。据来源分為:髓样DC和淋巴样DC。是专职抗原提呈细胞,未成熟DC摄取、加工处理抗原能力强,提呈抗原能力弱;成熟DC摄取、加工处理抗原能力弱,提呈抗原能力强。成熟DC分两個亚群:①髓样树突状细胞(mDC)②浆细胞样树突状细胞(pDC)
三、自然杀伤细胞来源于骨髓淋巴干细胞,发育成熟需要骨髓的微环境。重要分布于外周血和脾。無需抗原预先激活即可杀伤肿瘤及病毒感染细胞。在抗体存在的状况下,也可通過细胞表面的IgGFcR杀伤与IgG結合的肿瘤细胞或病毒感染细胞,這种作用為抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(ADCC)㈠NK细胞杀伤作用的机制
⒈穿孔素/颗粒酶途径
⒉Fas/FasL途径
⒊TNF-α/TNFR-I途径㈡NK细胞活性的调整
按照NKC受体识别的配体性质不一样,分為识别HLAⅠ类分子和非的HLAⅠ类分子调整性受体按照受体功能分,有两类受体:杀伤细胞活化受体——与靶细胞表面對应配体結合後,可激发NK细胞产生杀伤作用杀伤细胞克制受体——与靶细胞表面對应配体結合後,可克制NK细胞产生杀伤作用⒈识别HLAⅠ类样分子的活化性受体
杀伤细胞免疫球蛋白样受体;杀伤细胞凝集素样受体⒉识别非HLAⅠ类样分子的活化性受体
NKG2D;自然细胞毒性受体(是NKC特有標志,也是其活化性受体)四、NKT细胞
指能同步构成性体現CD56和TCR-CD3复合受体的T细胞五、γδT细胞
六、B1细胞七、其他固有免疫细胞
⒈肥大细胞
⒉嗜碱性粒细胞
⒊嗜酸性粒细胞第三节
固有体液免疫分子及其重要作用重要包括补体系统、急性期蛋白、细胞因子、抗菌肽、具有抗菌作用的酶类物质第四节
固有免疫应答固有免疫应答指体内固有免疫细胞和分子,识别、結合病原体及其产物或其他抗原性异物,被迅速活化,并产生對应生物學效应,從而将病原体等抗原性异物杀伤、清除的過程一、固有免疫应答作用時相⒈瞬间~阶段
①屏障作用②巨噬细胞的作用③补体激活④中性粒细胞的作用
0-4h⒉初期~阶段
①巨噬细胞募集②巨噬细胞活化③B-1细胞活化④NK细胞、NKT细胞、γδT细胞活化
4-96h⒊适应性免疫应答诱导阶段
96h後,诱导T细胞活化二、固有免疫应答特點
非特异性识别;未經克隆扩增即可迅速产生免疫效应三、固有免疫应答与适应性免疫应答的关系⒈启動适应性免疫应答
⒉影响适应性免疫应答的类型
⒊协助适应性免疫应答产物发挥免疫效应
固有免疫应答适应性免疫应答重要参与的细胞黏膜上皮细胞,吞噬细胞,树突状细胞,NK细胞,NKT细胞,γのT细胞,B-1细胞αβT细胞,B-2细胞重要参与的分子补体,细胞因子,抗菌蛋白,酶类物质特异性抗体,细胞因子作用時相即刻96小時96小時後启動识别受体模式识别受体
较少多样性特异性抗原识别受体,胚系基因重排编码,具有高度多样性识别特點直接识别病原体某些共有高度保守的分子构造,具有多反应性识别APC提呈的抗原肽-MHC分子复合物或B细胞表位,具有高度特异性作用特點未經克隆扩增和分化,迅速产生免疫作用,免疫免疫记忆功能經克隆扩增和分化,成為效应细胞後发挥免疫作用,有免疫记忆功能维持時间维持時间较短维持時间较長第拾五章免疫耐受對抗原特异应答的T、B细胞,在抗原刺激下,不能被激活,不能产生特异免疫效应及或特异性抗体,從而不能执行免疫应答的現象,称免疫耐受
诱导免疫耐受的抗原称耐受原第一节
免疫耐受的形成及体現一、胚胎期及新生期接触抗原所致的免疫耐受⒈胚胎期嵌合体形成中的耐受
:接触同种异型抗原所致免疫耐受⒉在胚胎期人工诱导的免疫耐受:
胚胎发育期,不成熟自身免疫应答细胞接触自身抗原後,发生克隆清除,形成對自身抗原的耐受二、後天接触抗原导致的免疫耐受㈠抗原原因⒈抗原剂量
抗原剂量過高或過低引起的免疫耐受,称為低带及高带耐受⒉抗原类型及剂型
單体易激活耐受,多聚体易产生应答
⒊抗原免疫途径
静脉注射及口服易致全身耐受⒋抗原持续存在⒌抗原表位特點
能诱导Treg细胞活化的抗原表位,称為耐受原表位
⒍抗原变异㈡机体方面的原因受客观环境原因影响第二节
免疫耐受机制中枢耐受指在胚胎期及出生後T、B细胞发育過程中,遇自身抗原所形成的耐受外周耐受指成熟T、B细胞,遇内源性或外源性抗原,不产生正免疫应答,而显示免疫耐受一、中枢耐受
T细胞及B细胞分别在胸腺及骨髓微环境中发育,此间進行阴性选择,启動细胞凋亡,致克隆消除,減少出生後自身免疫病的发生。诱导中枢耐受的抗原:
1)体内各组织细胞普遍存在的抗原
2)组织特异性抗原:如部分内分泌有关蛋白,胰岛素、甲状腺球蛋白可体現于胸腺髓质上皮细胞。二、外周耐受1.克隆清除及免疫忽视克隆清除指体内某些组织特异性抗原浓度很高,且外周存在對其有高亲和力的T细胞克隆,一旦与抗原接触後,可經APC提呈,但因這些未經活化的APC体現较少的协同刺激分子,不能产生第二信号,致使此类被自身抗原活化的T细胞发生凋亡,而被克隆清除。免疫忽视指体内某些组织特异性抗原浓度低,或外周存在的T细胞克隆對其亲和力低,虽由活化的APC提呈,因缺乏第一信号,局限性以活化T细胞,体現為自身组织特异性抗原与自身应答性T细胞克隆并存状态,在正常状况下不引起自身免疫病,称為免疫忽视。2.克隆無能及不活化
绝大多数组织特异性抗原浓度太低,局限性以活化對应的T细胞。當抗原浓度合适,自身反应性T细胞与组织细胞MHC-I—自身Ag复合物接触,产生第一信号,但無第二信号,细胞不能充足活化,导致细胞克隆处在無能或不活化状态。
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