细胞与分子免疫学---第一部分问答

第二章第二章 免疫球蛋白免疫球蛋白 1.1. IgIg的基本结构，功能和水解片段的基本结构，功能和水解片段 （1）基本结构 组 成 由一对较长的和一对较短的多肽链组成 四条多肽链 长链：重链（Heavy Chain， H链）， 450-550 aa， 55-57 KD 短链：轻链（Light Chain， L链）， 214 aa， 24 KD 二硫键：H链和L链之间，两条H链之间 由二硫键连接，呈Y型 分 区 N端：aa序列变化（110个残基） C端 ：则相对稳定 （1）可变区（Variable region， V区） 近N端：V区= 1/2 L链+ 1/4（1/5）H链 （2）恒定区（Constant region， C区） 近C端：C区= 1/2 L链+ 3/4（4/5）H链 （3） 铰链区 高变区（hypervariable regio，HVR） 可变区中某些区域的 aa 组成和排列特别易变化或具更高的变易性。 CDR（互补决定区）：Ig 的抗原结合部位和抗原表位互补结合部位，决定抗体的特异性。 铰链区 位于 CH1 和 CH2 之间，富含脯 aa，富有弹性，可自由折叠 意义：能使 V 区与不同距离的抗原结合 补体结合位点易于暴露 IgM 和 IgE 无铰链区 （2）功能区的作用 VL、VH： 抗原结合部位 HVR（CDR）与抗原表位结合 CH1、CL：遗传标志所在 IgG- CH2：补体结合位点，通过胎盘部位 CH3：与各种组织表面IgG Fc受体 （FcR）结合部位 IgM： CH3 ：补体结合位点 IgE： CH2、CH3 ：与肥大细胞、嗜碱性 粒细胞的 （ IgEFc受体FcR）结合部位 Ig的其他片段 J链 （Joining Chain）：连接两个或两个以上Ig单体作用 SIgA：二聚体 IgM： 五聚体 分泌片SP（Secretory Piece）：是SIgA上 的一个辅助成分上皮细胞合成，分泌到黏膜细胞表面 作用：具 抵抗外分比液中蛋白水解酶的降解作用，稳定SIgA的作用。 （3）水解片段 木瓜蛋白酶 IgG 2Fab段 + Fc段 （ 抗原结合片段）（可结晶片段） 胃蛋白酶 IgG F（ab）2段 + pFc段 （ 抗原结合片段） 碎片 意义：F（ab）2段保持了与抗原结合的生物学活性， 又减少了 Fc段的生物学活性。可应用于生物 制品研究，如精致抗毒素等。 2.2. IgIg多样性形成的机制多样性形成的机制 （1）Ig的基因多样性形成机制 组合造成的多样性众多的V区基因片段的组合和轻重链的组合， 众多的V、D、J基因中，重排时每个片段只能取一 个， 就存在多种组合。 VH： 51个基因片段，编码CDR1、CDR2部分的aa DH： 30个基因片段，编码CDR3中的大部分aa JH： 6个基因片段，编码其余的CDR3部分的 aa 和第 四个骨架区 （2）连接造成的多样性 CDR3 区位于 V、J 和 V、D、J 片段连接处，两片段之间可插入或丢失数个核苷酸，增加了互补决定区 （CDR3）的多样性。 （3）体细胞高频突变造成的多样性 成熟的 B 细胞重排的 V 区基因，往往在抗原的刺激下发生点突变，突变的频率非常高（每次细胞分裂，大约 每 1000 个 bp 中就有一对发生突变，而其他体细胞的突变频率为 10-10bp。）。 称为体细胞高频突变。 有人计算多样性可达4.8 X 107 ，故针对外界众多的抗原分子，体内可产生数以亿计的不同抗体分子。 3.3. 小分子抗体的特点小分子抗体的特点 仅含V区结构 ，免疫原性较弱。 分子量小，易通过血管壁，可有效克服肿瘤灶组织对抗体的生理阻抗。 无Fc段，不与非靶细胞的FcR结合，易达肿瘤病灶，适合临床诊断，肿瘤的导向治疗。 与靶细胞抗原结合力较弱。 半衰期短，影响到达肿瘤局部抗体的浓度。 第三章第三章 补体系统补体系统 1、 补体三条激活途径的比较补体三条激活途径的比较 经典途径经典途径 MBLMBL途径途径 旁路途径旁路途径 激活物质激活物质 抗原-抗体复合物 MBL 细菌脂多糖 IgM，2IgG C反应蛋白等 酵母多糖 凝集的IgA，IgG4 参与成分参与成分 C1-C9 C2-C9 C3，C5C9 B，D，P，I，H C3C3转化酶转化酶 C4b2b C4b2b C3bBb C5C5转化酶转化酶 C4b2b3b C4b2b3b C3bnBb 作用作用 参与特异性体液 参与非特异性免疫 免疫的效应阶段 感染早期发挥作用 2 2、补体的生物学功能、补体的生物学功能 (1)溶解靶细胞： C5-C9参与，形成MAC。 (2)调理作用： 促进吞噬细胞的吞噬作用。 C3b，C4b，i C3b 细菌（Ag）+ Ab +C3b- C3b R：巨嗜细胞-吞噬 单核细胞 中性粒细胞 (3)炎症介质作用 1)激肽样作用： C2a-增加毛细血管通透性， 引起炎症充血 2) 过敏毒素样作用： C3a，C5a，C4a-肥大细胞，嗜硷性粒细胞受体-释放组胺等-毛细血管 通透性 内脏平滑肌收缩 3) 趋化作用： C3a，C5a - 吸附具C3a，C5a受体的吞噬细胞-游走- 补体激活部位。 (4)免疫黏附和清除免疫复合物作用 免疫黏附： Ag + Ab+C- C3b 或 C4b -RBC，血小板 - 较大聚合物-运输至肝脏清除， 易被吞噬细胞 吞噬。 （CR1） 第四章第四章 细胞因子细胞因子 一、一、CKCK 作用的共性和生物学作用作用的共性和生物学作用 1 细胞因子的共性： （1）理化特性：1）多为低分子量的蛋白或糖蛋白（15-30 KD）2） CK 与靶细胞的结合：无抗原特异性，也不受 MHC 限制 3）微量水平（PM）发挥作用：与靶细胞受体亲合力极高 （2）分泌特点 多源性：一种细胞因子可由多种细胞产生，一种细胞也可产生多种细胞因子。瞬时性 短暂 而自限过程（CK 的 mRNA 易降解） 2、生物学作用特点 （1）作用方式 自分泌： CK 的靶细胞就是产生 CK 的自身细胞，表现的生物学作用 旁分泌： CK 的靶细胞是产生 CK 的邻近细胞，表现的生物学作用 内分泌： CK 的靶细胞就是产生 CK 的远距离的细胞，表现的生物学作用 （2）作用多样性 细胞因子参与多种机体的病理与生理作用 介导和调节免疫应答，参与炎症反应，促进细胞的增殖与分化，刺激造血， 促进组织修复 （3）作用复杂性 多效性： 一种细胞因子可对多种靶细胞发挥作用，产生多种不同的生物学效应。 重叠性： 几种不同的细胞因子也可对同一种靶细胞发挥作用，产生相同或相似的生物学效应。 拮抗性： 一种细胞因子可以抑制另一种细胞因子的某种生物学作用。 协同性： 一种细胞因子可以增强另一种细胞因子的某种生物学作用。 双向性： 生理调节作用适量 损伤机体过量 3、网络性调节 众多的 CKs 相互诱生、相互促进、相互抑制 、 相互调节， 形成十分复杂的网络。 二、二、sCKRsCKR 的产生，生物学作用与临床的关系的产生，生物学作用与临床的关系 1、可溶性 CKR 产生机制 （1）膜结合 CKR，在蛋白水解酶的作用下， 胞外区脱落，结合能力不变。 sIL-1R sTNFR sIFN-rR （2）CKR 的 mRNA 不同剪接后，新编码的 SCKR 转录子,表达 SCKR, 由细胞分泌至胞外。 （主要） sIL-4R sIL-7R sIFN-Ar （3）膜受体酶解脱落和分泌型 mRNA 翻译同时存在 sIL-5R（a） sIL-1R（a） sSCFR 2、可溶性 CKR 生物学作用 （1）负调作用-与膜结合型 CKR 竞争 CK-阻断 CK 作用-膜受体的正常代谢途径，有利于处于活化状态的细 胞恢复正常水平 （2）载体作用-与 CK 结合，防止 CK 被降解或清除，并将其运送到靶细胞的膜 CKR 处 （3）辅助作用- 使原本对 CK 信号不敏感的靶细胞产生作用 3、sCKR 与临床 （1）检测 sCKR 水平在临床中的应用 辅助早期诊断 病情转归 评估 治疗 1） IL-2R 血清 sIL-2R 水平升高与某些疾病的关系 恶性肿瘤： 白血病 霍奇金淋巴瘤 骨髓瘤 肝癌 胃癌 结肠癌 肺癌 鼻咽癌 自身免疫或炎性疾病： RA SLE 重症肌无力 哮喘 病毒感染或其他传染病： HAV HBV HCV HIV HPV 结核病 麻风 痢疾 梅毒 骨髓及器官移植排斥反应 其他：烧伤 消化性溃疡 妊高症 肝硬化 肾功能衰竭 2） IL-6R 血清 sIL-6R 水平升高与某些疾病的关系 炎症及自身免疫性疾病 RA 克隆病 溃疡性结肠炎 感染性疾病 HIV 感染 细菌感染及脓毒血症 肿瘤和白血病 多发性骨髓瘤 慢性淋巴细胞白血病 浆细胞白血病 非霍奇金淋巴瘤 3） sTNFR sTNFR 水平 升高与某些疾病的关系 炎症及自身免疫性疾病 RA （血清及关节滑液） SLE 感染性疾病 HIV 感染 细菌性痢疾 脓毒血症 肿瘤和白血病 肺癌 直肠癌 胃癌 卵巢癌 宫颈癌 慢性淋巴细胞白血病 骨髓移植 其他 孕妇（随胎龄增加而升高，可能是保护胎儿的一种机制） 慢性肾衰 外伤 酒精性肝硬化 （2）SCKR 的临床应用前景 为减轻或防止促炎细胞因子造成的病理损伤提供了新的治疗途径 三、三、CKCK 有何临床意义有何临床意义 1. 细胞因子参与了疾病的发生和发展： （1）细胞因子及其受体缺陷（先天性、后天性） 先天性：IL-2 受体 链缺陷= IL-2，4，7 功能障碍=淋巴干细胞不能分化=T，B 细胞不能成熟=免疫功 能严重缺陷（体液，细胞）=先天性重症联合免疫缺陷综合症。 后天性：HIV = CD4T 细胞破坏 = 由 Th 细胞产生的各种细胞因子缺陷（IL-2、4、5、6）=T、B 细胞不能活 化 免疫功能全面下降 =AIDS IL-1 表达过高：细菌感染 =释放内毒素=M = IL-1，TNF-a = 感染性休克 治疗：IL-1 受体拮抗剂， TNF-a 单抗 （2）细胞因子表达过高（炎症，自身免疫病，过敏反应，休克等）IL-1、IL-2R、IL-6 和 IL-6R ；可溶性 CKR 升 高 IL-1 在疾病中的作用 疾病 IL-1 作用 慢性风湿性关节炎 发热、滑膜细胞增生、破坏软骨 川崎病 损伤血管内皮 痛风 尿素结晶引起局部产生 IL-1-炎症 肾小球肾炎 促进肾小球系膜细胞增生， 诱导产生 PGE2 急性髓性白血病 自分泌 IL-1， 促进白血病细胞恶性发生 IL-2R 1974 年，日本人发现成人 T 细胞白血病是一种 IL-2R 病。 IL-6 和 IL-6R IL-6 基因变异=表达失控 =IL-6 过度分泌=IL-6R=造血细胞过度增殖（B 细胞）= 骨髓瘤 3、sCKR 与临床 （1）检测 sCKR 水平在临床中的应用 辅助早期诊断 病情转归 评估 治疗 4） IL-2R 血清 sIL-2R 水平升高与某些疾病的关系 恶性肿瘤： 白血病 霍奇金淋巴瘤 骨髓瘤 肝癌 胃癌 结肠癌 肺癌 鼻咽癌 自身免疫或炎性疾病： RA SLE 重症肌无力 哮喘 病毒感染或其他传染病： HAV HBV HCV HIV HPV 结核病 麻风 痢疾 梅毒 骨髓及器官移植排斥反应 其他：烧伤 消化性溃疡 妊高症 肝硬化 肾功能衰竭 5） IL-6R 血清 sIL-6R 水平升高与某些疾病的关系 炎症及自身免疫性疾病 RA 克隆病 溃疡性结肠炎 感染性疾病 HIV 感染 细菌感染及脓毒血症 肿瘤和白血病 多发性骨髓瘤 慢性淋巴细胞白血病 浆细胞白血病 非霍奇金淋巴瘤 6） sTNFR sTNFR 水平 升高与某些疾病的关系 炎症及自身免疫性疾病 RA （血清及关节滑液） SLE 感染性疾病 HIV 感染 细菌性痢疾 脓毒血症 肿瘤和白血病 肺癌 直肠癌 胃癌 卵巢癌 宫颈癌 慢性淋巴细胞白血病 骨髓移植 其他 孕妇（随胎龄增加而升高，可能是保护胎儿的一种机制） 慢性肾衰 外伤 酒精性肝硬化 （2）SCKR 的临床应用前景 为减轻或防止促炎细胞因子造成的病理损伤提供了新的治疗途径 2. 应用细胞因子治疗某些疾病： （1）添加辽法 肾性贫血：EPO 病毒感染： IFNa-干扰病毒的复制 肿瘤： TNF：瘤灶直接注射（直肠癌） （2）阻断和拮抗疗法 原理：抑制 CK 的产生，阻断 CK 与相应受体的结合，阻断结合后的信号传导过程 应用：自身免疫性疾病、移植排斥反应、感染性休克 抗 TNF 单克隆抗体：减轻、阻断感染性休克 IL-1 受体拮抗剂：炎症、自身免疫性疾病 rs IL-1R：抑制移植排斥反应 （3） CK 基因治疗 四、四、CKCK 基因治疗有哪些方法基因治疗有哪些方法 1、 CK 临床应用存在问题 半衰期短，需要短期内重复给药（静注 IL-2 的半衰期只有 710min） ；CK 的多效性会产生较为严重的副作用。 其它如前期投入大、制备困难、产量低等。 2、免疫效应细胞介导的 CK 基因治疗 逆转录病毒 注射 CK 基因 免疫效应细胞（携带 CK 基因） 机体 电融合 3、CK 基因修饰的疫苗 CK 基因 导入 放射线照射回输 肿瘤细胞免疫原性增强 肿瘤细胞分泌 CKS 激活机体的抗肿瘤免疫 （IL-2、4、6、7、IFN） 4、成纤维细胞等载体介导的 CK 基因治疗 导入 返输 表达 CK 基因 成纤维细胞、骨髓细胞 机体、 成纤维细胞、骨髓细胞 CKs （生命周期长，易于培养， 可在体内持续存在） 5、直接体内途径的 CK 基因疗法 注射 直接将体外 CK 表达载体 机体 载体表达 CKS CKS 发挥效应 （质粒、逆转录病毒、瘤苗病毒等） 6、CKR 基因疗法 CKR 基因 靶细胞 表达 CKR 调亡 （TNFR） （肿瘤细胞） （TNFR） 第五章第五章 MHCMHC 分子分子 1 1、比较、比较HLA-IHLA-I类和类和IIII类分子在结构、组织分布和功能特点类分子在结构、组织分布和功能特点 HLA I II 基因座位 B 、C 、A DR、DQ、DP 分子结构 链，2-m 1、1 抗原肽结构域 1、2 链、链， 表达特点 共显性 共显性 分布 所有有核细胞 APC、活化T细胞、精子 血清、尿、初乳 功能 识别、递呈内源性抗 识别、递呈原外源性抗原 受体：CD8分子 受体：CD4分子 识别、调节CTL杀伤作用 识别、调节Th细胞功能 2 2、HLAHLA的生物学功能有哪些的生物学功能有哪些 参与抗原的加工和提呈 内源性抗原-APC-抗原肽+MHC-I -CD8+细胞识别 外源性抗原-APC-抗原肽+MHC-II -CD4+细胞识别 参与对免疫应答的遗传调控 机体对抗原的免疫应答受遗传控制，人类的免疫应答基因可能位 于HLA-II区内。 免疫细胞相互作用的限制性 M-Th B-Th Th-Tc Tc-靶细胞 细胞间的作用受MHC的限制 参与免疫调节已证明：MHC 表达水平的高低可直接决定机体抗原产生应答的强弱。通过调控MHC分子的表达水平， 可有效地发挥免疫调节作用 参与T细胞分化过程 引起移植排斥反应 3 3、HLAHLA与临床有什么关系与临床有什么关系 HLA与器官移植： 匹配座位的重要性依次为： HLA-DR、HLA-B、HLA-A HLA分子的异常表达和临床疾病 HLA与疾病的关联 HLA与亲子鉴定和法医学 第六章第六章 白细胞分化抗原和黏附分子白细胞分化抗原和黏附分子 1 1、参与、参与T T、B B细胞识别和活化的常见细胞识别和活化的常见CDCD分子分子 （1）与T细胞识别与活化的有关CD分子 CD 别名 主要分布 配体 功能 CD3 成熟T细胞 TCR-CD3复合体 参与信号传导 CD4 部分T细胞 胸腺细胞 MHC-II 参与信号传导 （Th ） HIV gP120受体 CD8 部分T细胞 胸腺细胞 MHC-I 参与信号传导 （CTL） CD2 LFA2 T、NK、 CD58 参与协同刺 胸腺细胞 （LFA3） 激信号传导 CD58 LFA3 广泛 CD2 参与协同刺 激信号传导 CD28 CD4+ T、 50% CD8+ T B7分子 参与协同刺 激信号传导 CD152 CTLA-4 （cytotoxic T lymphocyte antigen-4） 活化T细胞 B7分子 抑制T细胞活化 起负调节作 CD154 活化T CD40 参与协同刺 （CD40L） T细胞 激信号传导 （2）与B细胞识别有关的CD分子 CD 别名 主要分布 配体 功能 CD79a/CD79b B细胞 与BCR构成： Ig/Ig 浆细胞 BCR-Ig/Ig 参与信号传导 CD21 CR2 EBV受体 B、DC iC3b、C3d 与信号传导 上皮细胞 EBV CD80/CD86 B、DC、APC B7 内皮细胞 CD28 -正调节（T活化） CTLA4 -负调节（抑制T） CD19 B 细胞 各种激酶 加强信号 传导 CD40 B、DC、 APC、内皮 CD40L 参与信号传导 （B细胞活化的必须条件） 2 2、选择素家族成员的组成、分布、配体和功能、选择素家族成员的组成、分布、配体和功能 3 3、AMAM 有何生物学作用有何生物学作用 （1）参与炎症反应 细菌感染细胞或被M吞噬 M 释放淋巴因子CKs：TNF- IFN-，趋化性CKs等 白细胞 内皮细胞 LFA1 ICAM-1 VLA-4 VCAM-1 CD15S P，E 选择素 促使白细胞向内皮细胞黏附向炎症部位游走。 （2）参与免疫细胞的识别与活化 共同组成协同刺激分子，提供刺激信号，参与抗原提呈，识别及免疫细胞的活化。 APC Th/CTL MHC-II/I- CD4/CD8 第一信号 + 抗原肽-TCR-CD3 LFA3 - LFA2 第二信号 ICAM-1 - VLA4 B7 - CD28 （3）参与淋巴细胞归巢 L-选择素- PNAD（外周淋巴结地址素） CD44 - Mad CAM-1 （黏膜地址素细胞黏附分子） LFA1 - ICAM-1、2、3 VLA4 - VCAM-1 淋巴细胞 内皮细胞 促使淋巴细胞归巢到外周淋巴结，黏膜淋巴组织，炎症部位。 （4）参与调节免疫细胞的调亡 （5）其他作用 1）参与凝血、创伤愈合 2）参与细胞的伸展与移动3）参与肿瘤细胞转移等。 4 4、AMAM 有何临床意义有何临床意义 （1 1）AMAM分子