组织学与胚胎学：免疫系统

1、For 2014五年制本科 免疫系统免疫系统 Immune SystemImmune System 1.Surface coverage - the first line of defense The body is protected from pathogens by the skin and mucous membranes 2.Non-specific responses - the second line of defense Non-specific responses are generalized responses to pathogen infection - they d

2、o not target a specific cell type The non-specific response consist of some WBCs and plasma proteins Phagocytes - cells which eat foreign material to destroy them Complement proteins - plasma proteins which have a role in nonspecific and specific defenses 3. The Immune System (Specific Responses) -

3、the third line of defense 人体的防御功能人体的防御功能 目的要求：目的要求： 1.1.掌握淋巴细胞的主要类群和功能掌握淋巴细胞的主要类群和功能 2.2.掌握淋巴组织的组成、结构及其掌握淋巴组织的组成、结构及其 与免疫的关系与免疫的关系 3.3.重点掌握胸腺、淋巴结和脾的重点掌握胸腺、淋巴结和脾的 结构特点和功能结构特点和功能 4.4.了解抗原呈递细胞与免疫的关系，了解抗原呈递细胞与免疫的关系， 淋巴细胞再循环途径及其意义淋巴细胞再循环途径及其意义 5.5.了解扁桃体的结构特点了解扁桃体的结构特点 一、概述一、概述 组成、功能及分子基础组成、功能及分子基础 二、免疫细胞

4、二、免疫细胞 三、淋巴组织三、淋巴组织 四、淋巴器官四、淋巴器官 （一）胸腺（一）胸腺 （二）淋巴结（二）淋巴结 （三）脾（三）脾 （四）扁桃体（自学）（四）扁桃体（自学） 讲课要点讲课要点 1.免疫系统的组成免疫系统的组成 淋巴器官、淋巴组织、免疫细淋巴器官、淋巴组织、免疫细 胞胞 淋巴器官淋巴器官: : 中枢淋巴器官、周围中枢淋巴器官、周围 淋巴器官淋巴器官 淋巴组织淋巴组织: : 网状组织网状组织+ +免疫细胞免疫细胞 免疫细胞免疫细胞: : 一、概述 2.2.免疫系统的功能免疫系统的功能 识别自我和非我抗原物识别自我和非我抗原物 质和清除质和清除 1.1.免疫防御免疫防御-进入机体进入

5、机体 的的抗原抗原（体外）（体外） 2.2.免疫监视免疫监视-体内体内表面表面 抗原抗原发生变异发生变异的细胞的细胞 3.3.免疫稳定免疫稳定-体内体内衰老衰老 的细胞的细胞 (major histo- compatibility complex)分子分子 3.免疫系统的分子基础免疫系统的分子基础 2 2） 淋巴细胞表面淋巴细胞表面 百万种百万种 可以可以 识别不同的特异抗原识别不同的特异抗原 淋巴细胞表面只有一种淋巴细胞表面只有一种 二、免疫细胞二、免疫细胞 1.1.淋巴细胞淋巴细胞： 免疫系统的核心细胞免疫系统的核心细胞 异质性种类繁多 分工极细 寿命长短不一 分类：分类： (1) T(1

6、) T细胞细胞 75-85%75-85% (2) B(2) B细胞细胞 5%5%10%10% (3) (3) 自然杀伤细胞自然杀伤细胞(NK细胞)10%10%15% 15% 1012 K K细胞与细胞与NKNK细胞细胞 属属 同一种细胞不同表型同一种细胞不同表型 辅助性T 细胞(Th细胞)65% 调节性T 细胞(Tr细胞)10% 细胞毒性T 细胞(Tc细)2015% （1)T1)T淋巴细胞：淋巴细胞： 来源和发生来源和发生 胸腺Tcell-初始Tcell-效应Tcell- 产生细胞毒作用，产生淋巴因子 中枢周围 记忆性 Tcell T T细胞亚群细胞亚群 辅助性辅助性T T细胞（细胞（help

7、er T cell,THhelper T cell,TH细胞）细胞） 它的重要标志是表面有它的重要标志是表面有CD4CD4抗原抗原 （CDCD是淋巴细胞和其他白细胞表达的表面抗是淋巴细胞和其他白细胞表达的表面抗 原分化群，即原分化群，即cluster of differentiation cluster of differentiation 简称，简称，19931993年国际会议统一命名，现已有年国际会议统一命名，现已有 CD1CD1CD78CD78）。）。 THTH细胞能识别抗原，分泌多种淋巴因子，细胞能识别抗原，分泌多种淋巴因子， 它既能辅助它既能辅助B B细胞产生体液免疫应答，又能细胞产

8、生体液免疫应答，又能 辅助辅助T T细胞产生细胞免疫应答，是扩大免疫细胞产生细胞免疫应答，是扩大免疫 应答的主要成分。应答的主要成分。Th1Th1和和Th2Th2 艾滋病（艾滋病（AIDSAIDS）病毒）病毒 可破坏可破坏THTH细胞，导致患者的免疫系统瘫痪细胞，导致患者的免疫系统瘫痪 细胞毒性细胞毒性 T T细胞细胞 （cytotoxic T cellscytotoxic T cells， TcTc细胞）细胞） 表达表达CD8CD8膜分子膜分子 TCTC细胞能直接攻击进入体细胞能直接攻击进入体 内的内的异体细胞异体细胞、带有变异、带有变异 抗原的抗原的肿瘤细胞肿瘤细胞和和病毒感病毒感 染细胞

9、。染细胞。 释放穿孔素，分泌颗粒酶特异性地杀伤靶细胞，是释放穿孔素，分泌颗粒酶特异性地杀伤靶细胞，是 细胞免疫应答的主要成分细胞免疫应答的主要成分 Cytotoxic T cells 调节性调节性 T T 细胞细胞 (regulatory T cell TReg) 数量较少。数量较少。TrTr细胞具有对免疫应答的负调节功细胞具有对免疫应答的负调节功 能，它以接触方式或分泌的抑制因子的方式减能，它以接触方式或分泌的抑制因子的方式减 弱或抑制免疫应答。弱或抑制免疫应答。 培育部位培育部位 分布于分布于 表面抗原表面抗原 免疫功能免疫功能 寿命寿命 胸腺胸腺 胸腺依赖区胸腺依赖区 Th细胞 Ts细胞

10、 Tc细胞 能识别 MHC-I / II 的受体 细胞免疫细胞免疫 年、周年、周 T细胞细胞B细胞细胞 骨髓骨髓 骨髓依赖区骨髓依赖区 特异性的抗原受体特异性的抗原受体 (=膜抗体膜抗体) 体液免疫体液免疫 周、月周、月 T细胞与细胞与B细胞的特征细胞的特征 （3）自然杀伤细胞（自然杀伤细胞（Natural Killer CellNatural Killer Cell， NKNK细胞）细胞） 占淋巴细胞占淋巴细胞10% 不需抗原/抗体，直接攻击肿瘤细胞/病毒感染的细胞 1)1)体积大体积大;2);2)胞质丰富胞质丰富;3);3)溶酶体多溶酶体多 4)4)无无BC/TCBC/TC的分子特征的分子

11、特征;5);5)在脾脏内多见在脾脏内多见 T细细 胞胞 B细细 胞胞 NKNK细胞细胞 NKNK细胞细胞Cytotoxic granules 3.3.抗原呈递细胞抗原呈递细胞 （antigen presenting cell, APC antigen presenting cell, APC ） 类型：类型： (1)(1)树突状细胞树突状细胞 （2）巨噬细胞）巨噬细胞 (3)B淋巴细胞淋巴细胞 功能：捕获、吞噬、消化、功能：捕获、吞噬、消化、 呈递抗原呈递抗原 广泛存在 抗原呈递细胞抗原呈递细胞 -树突状细胞 1) DC目前尚无特异性细胞表面分子标志，严格地说，目前尚无特异性细胞表面分子标志，

12、严格地说， 具有典型的树突状形态，膜表面高表达具有典型的树突状形态，膜表面高表达MHCII类分类分 子和其他共刺激分子，能移行至淋巴器官并刺激初子和其他共刺激分子，能移行至淋巴器官并刺激初 始型始型T细胞增值活化的细胞才能称之为细胞增值活化的细胞才能称之为DC。 树突状细胞树突状细胞dendritic cell, DC 2) DC起源于骨髓造血干细胞。起源于骨髓造血干细胞。 3)DC分布分布 u表皮的郎格汉斯细胞表皮的郎格汉斯细胞 u心心肝等的间质树突状细胞肝等的间质树突状细胞 u外周淋巴组织的交错突细胞外周淋巴组织的交错突细胞 u淋巴内的面纱细胞等淋巴内的面纱细胞等 该类细胞在不同部位呈现不

13、同形态该类细胞在不同部位呈现不同形态 4) Antigen-presenting cells 的功能的功能 Exogenous antigens engulf the antigen by endocytosis. The endosome fuses with a lysosome where the antigen is degraded into fragments (e.g. short peptides). These antigenic peptides are then displayed at the surface of the cell nestled within a c

14、lass II histocompatibility molecule. Here they may be recognized by CD4+ T cells Endogenous antigens Antigens that are generated within a cell (e.g., viral proteins in any infected cell) displayed at the surface of the cell nestled within a class I histocompatibility molecule. they may be recognized

15、 by CD8+ T cells. They have the machinery to destroy the infected cell. Th1 Th2 组成组成 网状组织为支架，网孔内有网状组织为支架，网孔内有 淋巴细胞及其它免疫细胞淋巴细胞及其它免疫细胞 三、淋巴组织（lymphoid tissue，LT） 免疫应答的场所免疫应答的场所 网状细胞网状细胞 淋巴细淋巴细胞胞 浆细胞浆细胞 巨噬细胞巨噬细胞 弥散的淋巴组织弥散的淋巴组织 网状细胞网状细胞 突起突起 （2 2）淋巴小结）淋巴小结 ( (淋巴滤泡淋巴滤泡) ) (lymphoid nodule )(lymphoid nodu

16、le ) 结构结构形式形式 （1 1）弥散淋巴组织（）弥散淋巴组织（diffuse LTdiffuse LT） 生发中心生发中心 淋巴组织淋巴组织与周围组织分界不清与周围组织分界不清 B B 细胞为主淋巴细胞聚集成团细胞为主淋巴细胞聚集成团 初级淋巴小结初级淋巴小结 生发中心生发中心分区分区 明区明区明区顶部明区顶部 明区基部明区基部 暗区暗区 暗区相对顶部暗区相对顶部小结帽小结帽 抗原刺激抗原刺激 次级淋巴小结次级淋巴小结 幼稚型幼稚型B细胞细胞 滤泡树突状细胞滤泡树突状细胞 幼浆细胞幼浆细胞 记忆性记忆性B细胞细胞 小结帽小结帽 明区顶部明区顶部 明区基部明区基部 暗区暗区 淋巴小结细胞组

17、成及相互关系示意图淋巴小结细胞组成及相互关系示意图 滤泡树突状细胞滤泡树突状细胞 (follicular dendritic cell,FDC) FDC是一类存在于外周淋巴器官淋巴滤泡生发中是一类存在于外周淋巴器官淋巴滤泡生发中 心的特殊心的特殊DC，它不表达，它不表达MHCII类分子，也不摄类分子，也不摄 取抗原。但取抗原。但FDC高表达高表达FcR和补体受体。和补体受体。 FDC是激发免疫应答以及产生和维持免疫记忆的是激发免疫应答以及产生和维持免疫记忆的 重要细胞。重要细胞。 三、淋巴三、淋巴 大量淋巴组织为主构成的器官大量淋巴组织为主构成的器官 分分 类类 中枢淋巴器官中枢淋巴器官 (C

18、entral Lymph Organ) 外周淋巴器官外周淋巴器官 (Peripheral Lymph Organ) 组组 成成 胸腺、腔上囊胸腺、腔上囊(禽类禽类)、骨髓、骨髓 (人类人类) 淋巴结、脾脏、扁淋巴结、脾脏、扁 桃体桃体 特特 点点 发生早、是淋巴干细胞增殖、发生早、是淋巴干细胞增殖、 分化成处女型分化成处女型T或或B淋巴细胞的淋巴细胞的 场所；场所； 在此处增殖不需外界抗原的刺在此处增殖不需外界抗原的刺 激；激； 向周围淋巴器官输送向周围淋巴器官输送T或或B细细 胞，并决定它们的发育胞，并决定它们的发育； 发育较晚，出生后数发育较晚，出生后数 月渐发育完善；月渐发育完善； T或

19、或B细胞在此增殖、细胞在此增殖、 发育；其增殖需抗原刺发育；其增殖需抗原刺 激；激； T、B细胞直接分别参细胞直接分别参 与细胞免疫和体液免疫，与细胞免疫和体液免疫， 即进行免疫应答的主要即进行免疫应答的主要 场所。场所。 （一）胸腺（一）胸腺( (Thymus) ) 被膜被膜 皮质皮质 髄质髄质 小叶小叶 间隔间隔 不完全不完全 小叶小叶 （一）胸腺（一）胸腺( (Thymus) ) 髄质髄质(medulla) 被膜被膜(capsule) 皮质皮质(cortex) 胸腺小体胸腺小体 (thymic corpuscle ) 上上 皮皮 性性 网网 状状 细细 胞胞 淋巴细胞淋巴细胞 （1 1）

20、被膜和小叶间隔）被膜和小叶间隔 不完全小叶不完全小叶 （2 2）皮质：）皮质： 胸腺胸腺上皮细胞上皮细胞 被膜下上皮细胞被膜下上皮细胞T T前身细胞前身细胞 称称nurse cellnurse cell 胸腺的组织结构特点胸腺的组织结构特点: : 胸腺基质细胞胸腺基质细胞:包括胸腺上皮细包括胸腺上皮细 胞、胞、DC、少量的巨噬细胞、肥、少量的巨噬细胞、肥 大细胞、成纤维细胞和嗜酸性大细胞、成纤维细胞和嗜酸性 粒细胞粒细胞 星形上皮细胞星形上皮细胞:上皮细胞分泌胸腺素上皮细胞分泌胸腺素 T发育发育 表面有表面有MHC分子分子 胸腺细胞胸腺细胞 T cell : 阳性选择阳性选择- 具有具有MHC

21、-I、 MHC-II限制性识别能力限制性识别能力 In order to be positively-selected, thymocytes will have to interact with several cell surface molecules, MHC, to ensure reactivity and specificity. Positive selection selects cells with a T cell receptor able to bind MHC class I or II molecules with at least a weak affinity

22、. This eliminates those T cells which would be non-functional due to an inability to bind MHC. Negative selection is the active induction of apoptosis in thymocytes with a high affinity for self peptides or MHC. This eliminates cells which would direct immune responses towards self-proteins in the p

23、eriphery. Negative selection is not 100% effective, some autoreactive T cells escape thymic censorship, and are released into the circulation. If these peripheral tolerance mechanisms also fail, autoimmunity may arise。 阴性选择阴性选择 - 淘汰产生自身反应淘汰产生自身反应 的细胞的细胞 被膜被膜 皮质皮质 髄质髄质 毛细毛细 血管血管 （3 3）髄质：）髄质： 胸腺胸腺上皮细胞

24、、上皮细胞、 淋巴细胞（少），淋巴细胞（少）， 有胸腺小体有胸腺小体 巨噬细胞巨噬细胞 胸腺小体胸腺小体 They are made up of epithelioid cells in a spherical arrangement. They vary in size but tend to be larger in thymuses from adults. 功能：表达胸腺基质淋巴细胞生成素功能：表达胸腺基质淋巴细胞生成素DC成成 熟熟诱导诱导TReg增殖和分化增殖和分化 血血-胸屏障胸屏障 d-thymus barrier 血血-胸屏障结构模式图胸屏障结构模式图 上皮细胞突起 上皮细胞

25、连接 上皮基膜 内皮细胞 内皮基膜 毛细血管周隙 巨噬细胞 淋巴细胞 连续毛细血管 （1 1）连续的毛细血管内皮，紧密连接）连续的毛细血管内皮，紧密连接 （5 5）一层连续的上皮细胞）一层连续的上皮细胞 （3 3）毛细血管周隙，内有巨噬细胞）毛细血管周隙，内有巨噬细胞 （2 2）完整的内皮基膜）完整的内皮基膜 （4 4）上皮基膜）上皮基膜 （4 4）血）血- -胸屏障胸屏障 (1)阻止血液中的抗原进入胸腺皮质阻止血液中的抗原进入胸腺皮质 (2)保证胸腺内环境的稳定保证胸腺内环境的稳定 (3)保障保障 T细胞细胞 分化成熟分化成熟 结结 构构 功功 能能 胸腺的功能胸腺的功能 1.1.产生、培育

26、、选择产生、培育、选择T-(T-(淋巴淋巴) )细胞的重要器官，细胞的重要器官， 不需抗原的刺激；不需抗原的刺激； 2.2.产生产生、分泌胸腺素、胸腺生成素诱导淋巴干细、分泌胸腺素、胸腺生成素诱导淋巴干细 胞分裂、分化，是形成各种胞分裂、分化，是形成各种T T细胞的场所细胞的场所. . 毛细血管后微静脉（皮髓质交界）毛细血管后微静脉（皮髓质交界） 周围淋周围淋 巴器官巴器官 新生小白鼠立即切除胸腺新生小白鼠立即切除胸腺 无无TC,TC,称裸鼠称裸鼠 Thymus, adult human - H&E illustrates the presence of adipose tissue, and

27、 the decrease in the amount of cortical and medullary thymic tissue. Thymus Lymphatic vasculature Thoracic Duct Spleen （二）淋巴结（二）淋巴结 ( (Lymph node) ) 豆状，豆状， 成群分布成群分布 于淋巴回流于淋巴回流 的通路上的通路上 组组 织织 结结 构构 （1 1）被膜和小梁被膜和小梁 （2 2）皮质）皮质 浅层皮质：淋巴小结浅层皮质：淋巴小结 BC BC 生发中心生发中心 superfacial cortex 副皮质区：皮质深层副皮质区：皮质深层 TC T

28、C 后微静脉后微静脉 paracortex zone （3 3）髄质）髄质 中央，网状髄索中央，网状髄索 皮质淋巴窦皮质淋巴窦cortical sinus （被膜下淋巴窦（被膜下淋巴窦, ,小梁周窦）小梁周窦） 髄索间淋巴窦髄索间淋巴窦 淋巴结的组织切片淋巴结的组织切片 被膜被膜 浅层皮质浅层皮质 皮质深层皮质深层 副皮质区副皮质区 髓质髓质 皮质浅层有皮质浅层有淋巴小结淋巴小结 髓质内：髓质内：髓索髓索 髓窦髓窦 皮质皮质 被膜被膜 淋巴小结淋巴小结 生发中心生发中心 髓索髓索 髓窦髓窦 帽帽部部 暗区暗区明区明区 副皮质区副皮质区 被膜被膜 淋巴、面纱细胞淋巴、面纱细胞巨噬巨噬、 被膜下淋

29、巴窦被膜下淋巴窦 被膜下淋巴窦结构模式图被膜下淋巴窦结构模式图 被膜 内皮 内皮内皮 淋巴窦扫描电镜结构像淋巴窦扫描电镜结构像 高内皮微静脉模式图高内皮微静脉模式图 高内皮 内皮胞质 内的LC 内皮细 胞核 迁出 的LC 副皮质区副皮质区 高内皮微静脉高内皮微静脉 弥散淋巴组织弥散淋巴组织T cell 浅层皮质：淋巴小结及小结间的浅层皮质：淋巴小结及小结间的弥散弥散 淋巴组织淋巴组织 B cell B cell 区区 副皮质区：皮质深层副皮质区：皮质深层 T cell区区 交错突细胞、交错突细胞、 高内皮微静脉高内皮微静脉 功能：识别抗原，促进免疫细胞间的协作，使分散功能：识别抗原，促进免疫细

30、胞间的协作，使分散 于全身的免疫细胞成为一个相互关联的统一体于全身的免疫细胞成为一个相互关联的统一体 髓质髓质 髓索髓索 髓窦髓窦 淋巴结髓索及髓窦结构模式图淋巴结髓索及髓窦结构模式图 浆细胞浆细胞 网网 状状 细细 胞胞 星状内皮细胞星状内皮细胞 巨噬巨噬 细胞细胞 内皮内皮 细胞细胞 LC 淋巴窦淋巴窦- - 淋巴结内淋巴流动的腔隙淋巴结内淋巴流动的腔隙 窦壁内皮细胞有孔窦壁内皮细胞有孔, ,窦内有星状内皮细胞支撑窦内有星状内皮细胞支撑 窦内中有淋巴细胞、巨噬细胞和淋巴窦内中有淋巴细胞、巨噬细胞和淋巴 淋巴流动缓慢淋巴流动缓慢, ,细菌等抗原物质被巨噬细胞清除细菌等抗原物质被巨噬细胞清除

31、滤过滤过, ,增加了淋巴细胞及抗体增加了淋巴细胞及抗体, ,质的变化质的变化 淋巴通路淋巴通路 输入淋巴管输入淋巴管 输出淋巴管输出淋巴管 被膜下窦被膜下窦 小梁周窦小梁周窦 皮质窦皮质窦 髓窦髓窦 淋巴的产生和回流淋巴的产生和回流 胸导管胸导管 右淋巴导管右淋巴导管 输出淋巴管输出淋巴管 输入淋巴管输入淋巴管 淋巴结淋巴结 毛细血管毛细血管 组织液组织液 毛细淋巴管毛细淋巴管 淋巴的产生和回流淋巴的产生和回流 胸导管胸导管 右淋巴导管右淋巴导管 输出淋巴管输出淋巴管 输入淋巴管输入淋巴管 淋巴结淋巴结 毛细血管毛细血管 组织液组织液 毛细淋巴管毛细淋巴管 1.1.进行免疫应答进行免疫应答 抗

32、原抗原-由由树突状细胞树突状细胞捕获捕获/ /吞噬吞噬/ /处理处理/ /呈递呈递 激活激活淋巴细胞淋巴细胞 母细胞化母细胞化 分裂增殖分裂增殖 T T细胞细胞 产生淋巴因子产生淋巴因子 副皮质区扩大副皮质区扩大 效应效应 T T 细胞增多细胞增多 B B细胞细胞 浆细胞浆细胞 产生抗体产生抗体 淋巴小结增多增大淋巴小结增多增大,髄索内浆细胞增多髄索内浆细胞增多 2.2.滤过淋巴滤过淋巴 淋巴窦内淋巴窦内巨噬细胞巨噬细胞清除病原体清除病原体 淋巴结的功淋巴结的功能能 被膜被膜 小梁小梁 红髓红髓 脾索脾索 脾窦脾窦 白髓白髓 脾小结脾小结 脾动脉脾动脉 脾静脉脾静脉 中央动脉中央动脉 脾小体脾

33、小体 动脉周围淋巴鞘动脉周围淋巴鞘 （三）脾（三）脾（spleen） 体内最大的周围淋巴器官，血液循环通路体内最大的周围淋巴器官，血液循环通路 1.1.被膜与小梁被膜与小梁 2.2.白髄：白髄： 边缘区边缘区： 3.3.红髄：红髄： （间皮（间皮, ,平滑肌平滑肌C,A,VC,A,V） 由密集淋巴组织组成由密集淋巴组织组成 红髄与白髄之间（红髄与白髄之间（BCBC少少, ,巨噬巨噬C C） 边缘窦：接受中央动脉的分支边缘窦：接受中央动脉的分支 脾索与脾血窦脾索与脾血窦( (内有血液内有血液) ) 动脉周围淋巴鞘动脉周围淋巴鞘（以中央动脉为中心（以中央动脉为中心,TC,TC） 脾小结脾小结（淋巴小结（淋巴小结,BC,BC） 组组 织织 结结 构构 脾的组织结构脾的组织结构 脾被膜与小梁：脾