《基础免疫学概述》PPT课件.ppt

临床免疫学,和济肾脏病医院肾1科 王文晶 2015年12月14日,基础免疫学概述,免疫 是机体识别“自己”和排除“异己（非己）”过程中所产生的生物学效应的总和，正常情况下是维持内环境稳定的一种生理性防御功能。,抗原(Ag) 指所有能启动、激发和诱导免疫应答的物质。其可被T、B淋巴细胞表面TCR或BCR识别，激活T/B细胞产生免疫应答产物（特异性抗体和效应淋巴细胞），并与之发生特异性反应。,决定抗原特异性的基本结构或化学基团称为表位/抗原决定基。 是抗原与TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单位。,免疫系统的功能,1.免疫防御： 指机体对外来微生物及其毒素的免疫保护作用； 正常：抗感染（消灭病原微生物、中和毒素） 异常：应答过强或持续过长超敏反应 （I型、II型、III型、IV型） 应答过低或缺如免疫缺陷症 免疫缺陷症：指机体免疫系统由于先天性发育不良或后 天遭受损伤所致的免疫功能降低或缺乏的 系统综合症。,免疫系统的功能,2.免疫自稳 机体免疫系统维持内环境相对稳定的一种生理功能。 正常：消除体内衰老的和被破坏的细胞 异常：自稳机制发生异常（应答过强或过弱）自身免疫病 自身免疫病：自身抗体或自身致敏淋巴细胞攻击自身 正常细胞和组织，使其产生的病理性改 变或功能障碍。,免疫系统的功能,3.免疫监视 机体免疫系统识别、清除体内突变、畸形的细胞和病毒感染细胞的一种生理保护作用。 正常：识别和清除突变细胞 异常：过低肿瘤发生或持续病毒感染。,问题一,免疫系统的组成？,（一）免疫器官 （二）免疫细胞 （三）免疫分子,免疫系统（IS）的组成,中枢免疫器官 胸腺 骨髓 外周免疫器官 脾脏、 淋巴结、 粘膜相关淋巴组织,骨髓（Bone marrow） 各类免疫细胞发生的场所 B淋巴细胞分化成熟的场所 再次体液免疫应答中抗体产生的主要场所,胸腺（Thymus）-T淋巴细胞分化成熟的场所,T 细胞及 B细胞定居的场所 T：75% B：25% 免疫应答发生的场所 参与淋巴细胞再循环 过滤作用,淋巴结,脾脏（spleen）人体最大的免疫器官 免疫细胞定居的场所 T：40% B：60% 免疫应答的场所（血源性抗原） 合成分泌补体、干扰素等生物活性物质 滤过作用 贮存红细胞,黏膜免疫系统（MIS） 又称黏膜相关淋巴组织（MALT） 肠相关淋巴组织、鼻相关淋巴组织和支气管相关淋巴组织 包括： 器官化淋巴组织：扁桃体、阑尾、集合淋巴结等 散在无被膜淋巴组织：呼吸道、肠道及泌尿生殖 道黏膜中的淋巴组织 功能：参与人体的局部抗感染免疫,问题二,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，包括造血干细胞、APC、淋巴细胞、粒细胞、肥大细胞和红细胞。 淋巴细胞：是一群异质性的构成免疫系统的主要细胞，如T细胞、B细胞和NK细胞等。 抗原特异性淋巴细胞：指能接受抗原刺激，介导特异性免疫应答的淋巴细胞，又称免疫活性细胞（ICC），在免疫细胞中，只有T、B淋巴细胞表面存在抗原受体，具有特异性识别抗原的作用，因此，ICC即指这两类淋巴细胞。,T淋巴细胞,T淋巴细胞来源于骨髓造血干细胞的淋巴样干细胞或称淋巴样祖细胞。因其是在胸腺内分化发育成熟的，故称胸腺依赖性淋巴细胞，即T淋巴细胞或T细胞。 成熟的T细胞中表达CD4者不表达CD8，反之亦然。 T细胞是介导细胞免疫应答的主要免疫细胞，同时也有辅助和增强体液免疫应答的功能；除此之外，T细胞还有 免疫调节作用，对维持机体内环境的稳定具有一定作用。不同亚群的T细胞其生物学功能不尽相同。,T细胞的功能,CD4辅助性T细胞（CD4Th）：,依据产生细胞因子的不同区分为Th1和Th2,Th1细胞,主要分泌IL-2、IFN-和TNF-,Th2细胞,主要分泌IL-4、IL-5、IL-6和IL-10,功能：主要辅助细胞免疫效应,功能：主要辅助体液免疫效应,功能：细胞毒作用,机制,释放细胞毒性蛋白：穿孔素/颗粒酶,Fas-FasL诱导细胞凋亡,CD8+CTL,T细胞的功能,CD8杀伤性T细胞（CD8CTL）：,分泌细胞因子IFN-和TNF,CTL释放穿孔素和颗粒酶诱导靶细胞坏死/凋亡,CTL表达FasL诱导靶细胞凋亡,活化的CTL表达FasL,Fas-FasL相互作用 诱导靶细胞凋亡,CTL分泌细胞因子,TNF/： 协同IFN-的作用； 直接胞毒作用； 介导炎症,IFN-： 诱导MHC-I，II类分子 和TAP1/2的表达； 抑制病毒复制； 激活巨噬细胞,B细胞的功能,产生抗体：参与免疫应答的效应过程； 抗原提呈：启动特异性免疫应答； 免疫调节：通过细胞因子调节免疫应答。,B淋巴细胞,B细胞来源于骨髓的淋巴样干细胞，称为骨髓依赖性淋巴细胞。 B细胞可以介导体液免疫应答、发挥免疫调节作用,NK细胞,NK细胞是一类不表达特异性抗原受体，不需要抗原预先致敏，无需MHC分子限制，可直接杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞的淋巴细胞，由于此类细胞的胞质内含有大型嗜天青颗粒，故又称大颗粒淋巴细胞。 NK细胞来源于骨髓的淋巴样T细胞。,NK细胞的表面标志,主要有CD56、CD16、CD2和某些与其活化和抑制有关的受体。目前临床上用于鉴定NK细胞的表型是CD3-CD56+和CD16+。 杀伤细胞活化受体（KAR） 配体是细胞表面的糖类配体 杀伤细胞抑制受体（KIR） 配体是细胞表面的MHC-类分子,问题三,免疫分子？,体液中的免疫分子Ig,IgG的特性和功能,血清中的主要抗体成分（75-80%）；半寿期长（20-23天）； 出生后3个月开始合成，3-5岁接近成人水平； 多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属IgG类； 是唯一能通过胎盘的Ig，发挥自然被动免疫功能； 具有活化补体经典途径的能力（IgG3IgG1IgG2）； 具有调理作用、ADCC作用和结合SPA等； 参与型、型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属IgG,IgM的特性和功能,为五聚体，分子量最大，称为巨球蛋白（macroglobulin）； 个体发育中最先出现的Ig，胚胎晚期即能产生，脐带血IgM增高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）； 抗原初次刺激机体时，是体内最先产生的Ig；血清IgM升高说明有近期感染； 有强大激活补体能力和调理作用，在机体早期免疫防御中具有重要作用； 天然血型抗体是IgM； 未成熟B细胞仅表达mIgM； 参加、型超敏反应及某些自身免疫病。,IgA的特性和功能,分为单体的血清型和二聚体的分泌型IgA； 分泌型IgA（sIgA） 主要由黏膜相关淋巴组织产生，存在于唾液、泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和黏膜表面，是机体黏膜局部抗感染免疫的重要因素。 初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用； 调理吞噬、中和毒素。,IgD的特性和功能,血清中含量低（1%），其生物学作用尚不清楚 mIgD可作为B细胞分化成熟标记，成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD。,mIgM,mIgD,成熟B细胞,活化B细胞,未成熟B细胞,IgE的特性和功能,是血清中含量最低的Ig； 主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生； 属嗜细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱粒细胞表面FcR结合，介导I型超敏反应； 参与寄生虫免疫。,体液中的免疫分子补体,补体系统各成分通常以非活性状态存在于血浆中，在活化物作用下，补体发生复杂的级联反应，表现出生物学活性，此为补体激活。 （一）经典激活途径（classical pathway） （二）MBL（mannan-binding lectin）途径 （三）旁路途径（alternative pathway） （四）补体活化的共同末端效应（膜攻击阶段）,MASP,激活,C3(H2O),补体的生物学功能,细胞毒作用：溶菌、溶解病毒 C3b的调理作用(CR1、CR3、CR4) 清除循环免疫复合物（C3b/CR1) 炎症介质作用(C3a、C5a) 参与免疫调节(C3d/CR2),是由多种细胞，特别是活化的免疫细胞分泌的、介导细胞与细胞之间相互作用、具有多种生物学功能的小分子多肽物质的统称。,体液中的免疫分子细胞因子（CK）,按其主要生物学功能分类：,1. 白细胞介素（IL) 2. 干扰素（IFN） 3. 肿瘤坏死因子（TNF） 4. 集落刺激因子（CSF） 5. 生长因子（GF） 6. 趋化性细胞因子,* 主要组织相容性抗原： 引起快而强排斥反应的组织相容性抗原。 * 主要组织相容性复合体(MHC): 为一组紧密连锁在同一条染色体上具有高度多态性的基因群，编码产物表达在多种不同的细胞表面，在组织器官移植中代表供受体双方组织相容程度，而且在免疫应答、免疫调节中发挥重要作用。 * 人类MHC HLA复合体 编码HLA抗原; * 小鼠MHC H-2复合体 编码H-2抗原;,膜结合免疫分子主要组织相容性抗原,MHC分子的生物学功能,1抗原递呈 MHC分子的抗原结合凹槽选择性结合抗原肽 形成MHC分子-抗原肽复合物 以MHC限制性的方式供T细胞识别 启动特异性免疫应答。 2.参与T细胞限制性识别： 双识别及限制抗原递呈的细胞类型 3.由抗原提呈衍生的其他功能 * 参与T细胞在胸腺的发育 * 诱导同种移植排斥反应 * 参与免疫应答的遗传控制,参与T细胞限制性识别,* MHC制约相互作用的细胞类型, 即MHCI类分子将抗原肽提呈给CD8T细胞，MHCII类分子将抗原肽提呈给CD4T细胞。,问题四,免疫应答？,非特异性免疫,种群在长期进化过程中逐渐形成的防御功能，乃经遗传而获得，而并非针对特定抗原，亦称天然免疫。 特点：先天具有；无特异性；无记忆性；作用快。 * 主要机制 物理屏障 皮肤粘膜/血脑/血胎屏障； 化学屏障 皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀菌物质； 生物学屏障 非特异性效应细胞：中粒、单核/巨噬细胞、NK细胞等 非特异性效应分子：补体、溶菌酶、细胞因子等,特异性免疫,个体接触特定抗原（决定基）而产生。 仅针对该特定抗原（决定基）而发生反应。 后天获得；有特异性；有记忆性；作用慢而强。,抗原,特异性免疫,可刺激机体产生特异性免疫应答的物质,抗原决定基,问题五,特异性免疫应答？,免 疫 应 答,机体受抗原刺激后,免疫细胞识别抗原并发生活化、增殖、分化并显示一系列生物效应的全过程。,抗原,吞噬细胞(摄取处理抗原),进入血液,T细胞,呈递抗原,B细胞,淋巴因子,增殖分化,效应B细胞,记忆细胞,产生,抗体,抗原抗体特异性结合,吞噬细胞吞噬消化,直 接 刺激,增殖分化,记忆细胞,效应T细胞,靶细胞 +,靶细胞裂解,抗原暴露,刺激,抗原,吞噬细胞(摄取处理抗原),T细胞,二次免疫,二次免疫,细胞免疫,若抗原侵入到组织细胞内部，体液中的抗体就无能为力了。这时就要靠细胞免疫来消灭和排除这些抗原。 细胞免疫的基本过程与体液免疫相似，也可分为感应阶段、反应阶段和效应阶段。,一、细胞免疫,1、过程（也分为三个阶段）,记忆细胞 抗原 T细胞 （相同抗原刺激） 吞噬细胞 效应T细胞 靶细胞裂解 感应阶段 反应阶段 效应阶段,2、杀伤作用过程示意图,3、概念：,抗原进入机体后，被免疫细胞和淋巴因子等作用最终被消灭的免疫方式。,吞噬细胞（识别处理呈递）,T细胞(识别),与靶细胞结合,抗原（病毒）,效应T细胞,记忆细胞,增殖、分化,激活靶细胞内的溶酶体酶，使靶细胞裂解死亡,抗原暴露，被抗体消灭,细胞免疫过程,二次免疫,CD4+Th1细胞介导的细胞免疫应答,TD抗原,APC摄取、处理、提呈抗原 + Th1细胞,活化信号1,TCR/肽-MHC-II, CD4-MHC II,Th细胞活化增殖分化成Th1细胞,活化信号2,B7/CD28 协同刺激分子,分泌细胞因子,活化巨噬细胞,静止巨噬细胞,分泌炎性因子,迟发型超敏反应（DTH）,活化APC释放 细胞因子,趋化、激活淋巴细胞,促进白细胞的血管渗出,CD8+TC细胞介导的细胞免疫应答,可溶性肿瘤或病毒抗原 APC摄取处理提呈,CTLpTCR识别抗原肽- MHC-I类分子复合物,APC/CTL粘附分子作用,CD4+Th细胞活化,CTLp活化增殖分化为效应CTL,脱颗粒释放穿孔素、颗粒酶,FasL/Fas,靶细胞死亡,活化信号,活化信号,2,1,分泌细胞因子,+ 靶细胞,或促进APC表达共刺激分子,二、体液免疫,1、过程（分为三个阶段）,感应阶级,反应阶段,效应阶段,2、概念：,抗原进入机体后，被体液中的抗体所消灭的免疫方式。,TD抗原,BCR识别抗原B细胞表位,B/Th间相互作用 CD40/CD40L等结合,分泌IL-2、IL-4、IL-5、IL-6,记忆B cell,活化信号1,活化信号2,B细胞对TD抗原的初次应答,APC摄取处理提呈抗原,Th活化增殖分化,TCR识别肽/MHCII,B7-CD28 IL-1,B细胞活化增殖分化,在生发中心分化成熟,（早期）IgM,浆细胞,（2周死亡）,（进入淋巴细胞再循环）,（骨髓）,初次免疫应答,病原体初次侵入机体所引发的应答。 初次体液免疫应答特征： - 须经一定的潜伏期才能在血液中出现抗体； - 产生抗体以IgM类为主； - 抗体总量较低； - 抗体亲和力较低。,二次免疫,相同抗原再次进入人体的时候，记忆细胞更快的作出反应，很快分裂产生新的效应B细胞和记忆细胞，效应B细胞产生抗体消灭抗原。,比初次反应更快，效应更强,再次免疫应答,同一抗原再次侵入机体，记忆性淋巴细胞可迅速、高效、特异地产生应答，此即再次免疫应答，也称免疫记忆。 再次免疫应答的特征： - 记忆性B细胞作为APC，与记忆T细胞相互作用； - 激活免疫应答的抗原量明显减少； - 潜伏期明显缩短； - 抗体产量高,维持时间长； - 抗体以IgG为主，亲和力高。,