《秋普本免疫C》授课课件

《秋普本免疫C》课程介绍深入探索人体防御系统增强对免疫机制的理解课程目标与学习成果1掌握基础理论了解免疫学核心概念2熟悉实验技术掌握常用免疫学检测方法3培养分析能力提高免疫相关疾病分析能力应用临床知识免疫学概述1起源巴斯德疫苗研究开创先河2发展抗体发现与细胞免疫理论形成3现代分子免疫学与临床应用兴起4未来个体化免疫治疗方向发展免疫系统的组成1免疫器官胸腺、脾脏、淋巴结等2免疫组织黏膜相关淋巴组织3免疫细胞T细胞、B细胞、NK细胞等4免疫分子抗体、细胞因子、补体等先天性免疫应答物理屏障皮肤、黏膜阻止病原体入侵体液因子溶菌酶、补体系统快速杀伤吞噬细胞中性粒细胞、巨噬细胞识别清除炎症反应细胞因子招募更多免疫细胞适应性免疫应答抗原识别特异性识别外来抗原1细胞活化T细胞和B细胞被激活2效应反应产生抗体或细胞毒性3免疫记忆形成长期免疫保护4免疫细胞的类型与功能淋巴细胞T细胞、B细胞、NK细胞吞噬细胞巨噬细胞、树突状细胞粒细胞嗜中性、嗜酸性、嗜碱性辅助细胞肥大细胞、血小板T淋巴细胞形态特征小淋巴细胞，表面有TCR主要功能细胞免疫，协调免疫反应分布位置胸腺发育，遍布淋巴组织B淋巴细胞1抗原识别通过BCR识别抗原2抗原提呈将抗原呈递给T细胞3浆细胞分化分泌抗体对抗病原4记忆细胞形成提供长期免疫保护抗原提呈细胞树突状细胞最强大的专职抗原提呈细胞桥接先天与适应性免疫巨噬细胞吞噬病原体并提呈抗原同时参与炎症反应B淋巴细胞识别特定抗原并提呈激活辅助T细胞抗原的概念与分类完全抗原能独立诱导免疫应答1半抗原需与载体蛋白结合才有免疫原性2自身抗原机体自身组织成分3异体抗原来自同种不同个体4异种抗原来自不同物种5超抗原特殊结构无需处理即可与MHC结合独特作用同时与MHC和TCR连接大量激活激活5-20%的T细胞细胞因子风暴导致过度炎症反应抗体结构与功能Y形结构由两条重链和两条轻链组成可变区决定抗原特异性结合恒定区介导效应功能如补体激活免疫球蛋白的分类类型分布主要功能IgG血清中和毒素，激活补体IgM血清初次免疫应答IgA黏膜阻止病原体侵入IgE结合肥大细胞过敏反应IgDB细胞表面B细胞活化补体系统激活途径经典途径、替代途径、凝集素途径补体蛋白C1-C9，形成激活级联反应膜攻击复合物在靶细胞膜形成孔道效应作用溶解病原体，增强吞噬细胞因子网络复杂的细胞通讯网络调控免疫反应强度与方向介导细胞发育、迁移与死亡主要组织相容性复合体（MHC）MHCI类存在于所有有核细胞呈递内源性抗原给CD8+T细胞MHCII类主要在专职抗原提呈细胞上呈递外源性抗原给CD4+T细胞抗原处理与提呈1内源性途径蛋白酶体降解→TAP转运→MHCI类提呈2外源性途径内吞→内体降解→MHCII类提呈3交叉提呈外源抗原→MHCI类提呈4CD1提呈脂类抗原→非典型T细胞T细胞受体（TCR）2亚基α链和β链组成异二聚体6CDR区每个TCR含6个互补决定区10^11多样性理论可产生超过千亿种组合5辅助分子CD3复合物含5个信号传导链B细胞受体（BCR）膜结合免疫球蛋白Igα链Igβ链直接识别未处理抗原信号传导激活B细胞增殖分化可通过体细胞高频突变提高亲和力T细胞亚群及其功能CD4+辅助T细胞分泌细胞因子协调免疫反应CD8+细胞毒性T细胞直接杀伤被感染细胞调节性T细胞抑制免疫反应防止过度记忆T细胞提供长期保护快速响应T细胞活化与分化TCR信号TCR与抗原-MHC结合共刺激信号CD28与CD80/86互作细胞因子诱导不同细胞因子环境引导分化效应功能执行克隆扩增并发挥特定功能B细胞亚群及其功能滤泡B细胞主要B细胞群体，产生高亲和力抗体边缘区B细胞快速响应血源性抗原B-1细胞产生天然抗体防御黏膜感染记忆B细胞提供长期体液免疫记忆B细胞活化与分化抗原识别BCR与抗原特异性结合1T细胞协助CD40L-CD40互作提供信号2生发中心形成亲和力成熟与类别转换3终末分化形成浆细胞和记忆B细胞4体液免疫应答初次应答潜伏期长，主要产生IgM二次应答快速高效，主要产生IgG效应机制中和、吞噬、ADCC、补体活化细胞免疫应答1细胞毒性T细胞直接杀伤靶细胞2辅助T细胞分泌细胞因子协调反应3NK细胞识别异常细胞并杀伤4吞噬细胞清除死亡细胞残片免疫耐受中枢耐受胸腺阴性选择清除自身反应性T细胞骨髓B细胞自身反应性克隆清除外周耐受无能（缺乏共刺激信号）凋亡（活化诱导细胞死亡）抑制（调节性T细胞）免疫记忆快速二次应答防御再次感染记忆细胞可持续数年甚至终身疫苗接种原理基于免疫记忆黏膜免疫M细胞抗原传递透过上皮转运抗原黏膜相关淋巴组织派尔斑和扁桃体等局部防御分泌型IgA防止病原体黏附和入侵上皮内淋巴细胞监视并消除受感染细胞皮肤免疫物理屏障角质层和紧密连接防止侵入化学防御酸性环境和抗菌肽免疫细胞朗格汉斯细胞和γδT细胞警戒系统角质形成细胞释放警报因子天然杀伤细胞（NK细胞）通过缺失自我和应激诱导信号识别靶细胞分泌穿孔素和颗粒酶杀伤靶细胞介导抗体依赖性细胞毒性（ADCC）巨噬细胞吞噬功能吞噬病原体和死亡细胞1抗原提呈处理抗原并激活T细胞2炎症调节分泌细胞因子和趋化因子3组织修复促进愈合和重塑过程4树突状细胞1抗原捕获通过吞噬和内吞获取抗原2成熟与迁移向淋巴结迁移同时成熟3抗原提呈高表达MHC和共刺激分子4T细胞极化引导不同T细胞亚群分化嗜中性粒细胞1快速反应首批到达感染部位的白细胞2吞噬能力摄取和消化病原体3细胞外陷阱释放NET捕获微生物4炎症介质分泌蛋白酶和活性氧嗜酸性粒细胞形态特征双叶核，含大量嗜酸性颗粒分泌功能释放组胺、白三烯和细胞因子防御功能针对寄生虫和过敏原反应嗜碱性粒细胞数量稀少血液中白细胞中占比＜1%颗粒成分组胺、肝素和蛋白酶生物学作用过敏反应和抗寄生虫相关疾病慢性骨髓性白血病数量增加免疫系统发育1胚胎期造血干细胞出现于卵黄囊2胎儿期胸腺发育，T细胞开始选择3出生后接触环境抗原，免疫系统成熟4儿童期逐渐建立免疫记忆库5成年期免疫系统功能达到高峰免疫衰老20%胸腺萎缩老年人胸腺仅剩20%功能50%炎症增加炎症因子基线水平提高30%抗体多样性B细胞库多样性降低约30%2-3感染风险老年人感染风险增加2-3倍肿瘤免疫学免疫监视免疫系统识别并清除变异细胞免疫编辑肿瘤通过选择逃避免疫清除免疫抑制肿瘤微环境抑制免疫反应免疫治疗激活免疫系统攻击肿瘤自身免疫性疾病类风湿关节炎系统性红斑狼疮多发性硬化I型糖尿病银屑病其他免疫系统错误攻击自身组织遗传因素与环境因素共同作用女性患病率高于男性过敏性疾病致敏阶段初次接触过敏原产生IgE1激活阶段再次接触过敏原交联IgE2早期反应肥大细胞释放组胺等介质3晚期反应嗜酸性粒细胞招募炎症4免疫缺陷病原发性先天基因缺陷导致重症联合免疫缺陷无丙种球蛋白血症慢性肉芽肿病继发性后天获得性原因HIV感染营养不良药物治疗手术切除脾脏器官移植免疫移植前HLA配型降低排斥风险排斥反应超急性、急性和慢性排斥免疫抑制药物抑制T细胞活化疫苗的原理与应用减毒活疫苗弱化病原体，如麻疹疫苗灭活疫苗杀死病原体，如脊髓灰质炎疫苗亚单位疫苗抗原片段，如乙肝疫苗mRNA疫苗指导细胞产生抗原，如新冠疫苗单克隆抗体技术1杂交瘤形成B细胞与骨髓瘤细胞融合2克隆筛选选择特异性抗体产生克隆3抗体生产大规模培养纯化4人源化改造减少免疫原性5临床应用诊断试剂和治疗药物流式细胞术细胞标记荧光抗体特异性结合流动系统单细胞流过激光束信号检测散射光和荧光信号收集数据分析多参数细胞特性分析细胞分选按特性分离不同细胞免疫组织化学技术样品准备固定、包埋、切片抗原修复热修复或酶消化免疫染色抗体结合显色ELISA技术检测抗原或抗体含量高通量样本筛查诊断感染性疾病和自身免疫疾病Westernblot技术蛋白质分离SDS胶电泳分离膜转移电转至硝酸纤维素膜封闭阻断非特异性结合抗体孵育特异识别目标蛋白显影酶联或化学发光检测免疫沉淀技术裂解物制备细胞或组织裂解获取蛋白1抗体添加特异性抗体与目标蛋白结合2沉淀复合物蛋白A/G珠捕获抗体-蛋白3洗涤去除非特异结合4洗脱与分析SDS处理后电泳分析5免疫荧光技术直接免疫荧光荧光标记一抗直接结合操作简单，灵敏度较低间接免疫荧光未标记一抗+荧光标记二抗信号放大，灵敏度高免疫电镜技术1样品固定温和固定保留抗原结构2切片制备超薄切片或冷冻切片3免疫标记抗体结合金颗粒标记4电镜观察高分辨率定位目标分子基因敲除与转基因动物模型基因敲除完全删除目标基因功能条件性敲除特定组织或时间控制删除转基因动物表达外源基因CRISPR技术精准编辑免疫基因免疫治疗新进展从疾病治疗到健康管理精准靶向减少副作用组合策略提高疗效CAR-T细胞疗法T细胞分离从患者体内提取T细胞1基因修饰转入嵌合抗原受体基因2体外扩增大量扩增CAR-T细胞3回输患者靶向识别杀伤肿瘤细胞4免疫检查点抑制剂解除T细胞抑制信号恢复T细胞抗肿瘤活性多种癌症获益细胞因子治疗干扰素治疗病毒感染和某些肿瘤白细胞介素-2扩增T细胞，用于肾癌TNF抑制剂治疗类风湿关节炎等自身免疫病IL-6抑制剂控制细胞因子风暴免疫学研究热点单细胞测序揭示免疫细胞异质性发现新细胞亚群微生物组研究肠