免疫学概论医学_1

医学免疫学概论 刺激应答是生命活动的基 本模式 l人类生存的环境中存在大量的微生物。 l这些外源生物性刺激将激发体内何种反应？反 应的结果如何？ l机体的何种系统对这些反应负责任？这种系统 的组成如何？ l这种反应的机制如何？ l人类如何有效的利用这种反应及其机制？ Nanjing University 免疫 l早期认为，免疫（Immunity）指机体对感染有抵抗能力 ，而不患疾病或传染病。 l现在认为，免疫是机体的一种生理功能，机体依靠这种 功能识别“自己”和“非己”成分，从而破坏和排斥进 入机体的抗原物质，即抵抗或防止微生物或寄生物的感 染或其它所不希望的生物侵入的状态，或机体本身所产 生的损伤细胞和肿瘤细胞等，以维持人体的健康。 l能识别并清除从外环境中入侵的病原体及其体内产生的 毒素和内环境中因基因突变产生的肿瘤细胞，从而实现 免疫防御和监视功能及保持机体内环境的稳定（ homeostasis）的系统是宿主的免疫系统。 Nanjing University 免疫系统的组成和功能 l免疫系统是由免疫器官、免疫组织、免疫细胞及免 疫活性分子等组成。 1、免疫系统在免疫功能正常的条件下，对非己 抗原，产生排异效应，使之清除，发挥免疫保护作 用。如对病原体或肿瘤细胞产生适当的应答，发挥 抗感染免疫和抗肿瘤免疫。 2、在免疫功能失调的情况下，免疫应答不适当，如 应答过高，可造成机体组织损伤，产生过敏反应疾 病；如应答过低，易被病原体感染；如打破自身抗 原的耐受，则可对自身抗原产生免疫应答，出现自 身免疫现象，或造成组织损伤，就发生了自身免疫 疾病。 免疫系统的三大功能 免疫学的概念 l免疫学（Immunology）是一门新兴的生命科 学，它研究免疫系统的组织结构和生理功能， 理解它对机体的防卫功能和病理作用及其机制 ，发展有效的免疫学措施，实现积极预防、准 确诊断和有效治疗疾病的目的科学。 l医学免疫学是一门研究人体免疫系统结构与功 能、免疫相关疾病发生机制以及免疫学诊断与 防治手段的科学。 学习免疫学的意义 l以分子、细胞、器官及整体调节为基础发展 起来的现代免疫学，是生命科学中的前沿学 科之一，推动着医学和生命科学的全面发展 。 l学习免疫学的意义：运用免疫学理论和方法 对相关疾病进行预防、诊断和治疗。 第一节 免疫组织与免疫 器官 免疫器官 l免疫器官（immune organ）是指实现免疫 功能的器官或组织。 l根据发生的时间顺序和功能差异，可分为中 枢神经免疫器官（central immuneorgan） 和外周免疫器官（peripheral immuneorgan）两部分。 Nanjing University 一、外周淋巴器官及组 织 l外周免疫器官（peripheral immune organ） 又称二级免疫器官，是T细胞和B细胞等定居的 场所，也是这些细胞识别外来抗原后发生免疫应 答的部位。 l单核细胞和淋巴细胞经血液循环及淋巴循环进出 外周淋巴组织及淋巴器官，构成免疫系统的完整 网络，既能及时将免疫细胞动员，聚集于体表及 内脏各处病原体入侵的部位，又能及时地将这些 部位的抗原成分经吞噬细胞携带至相应淋巴组织 及淋巴器官，活化T及B细胞，执行特异的免疫 应答功能。 Nanjing University 外周淋巴器官的组成 外周淋巴器官包括：淋巴结、脾脏、和其它 淋巴组织，如扁桃体、阑尾、肠道集合淋巴结 、消化道和呼吸道粘膜下层的淋巴小结以及全 身各处的弥散淋巴组织。 Nanjing University 淋巴结 l人体全身约有500-600个淋巴结（lymph node ），是结构完备的二级淋巴组织，主要位于非粘 膜部位。 l广泛分布与全身的淋巴通道上。在在身体浅表部 位，淋巴结常位于凹陷隐蔽处，如腋窝、腹股沟 等处。内脏的淋巴结群多位于器官门附近，沿着 血管干排列，如肺门部淋巴结。这些部位都是易 受微生物或其它抗原性异物侵入的部位。 l淋巴结内的淋巴细胞大约75%为T细胞，25%为 B细胞。 Nanjing University 淋巴结的结构 l淋巴结的结构：为近乎圆形的网状结构，表面有一层结缔组织被膜，略凹陷处为门，有输出淋巴管 和血管出入。 l被膜向外延伸有许多输入淋巴管；向内伸入实质形成许多小梁，将淋巴结分成许多小叶。淋巴结的 外周部分为皮质，中央部分为髓质。 l皮质区有淋巴小结，又称淋巴滤泡；受抗原刺激后出现生发中心；此区内富含B细胞和滤泡DC，所 以又称非胸腺依赖区。 l皮质深层和滤泡间隙为副皮质区，因富含T细胞又称胸腺依赖区；此区是淋巴细胞再循环的门户， 有大量T细胞和巨噬细胞分布在滤泡周围，是传递免疫信息的场所。 l髓质区的B细胞、浆细胞和网状细胞集结成索状，称髓索；在髓索这间为髓窦；此区是滤过淋巴液 的场所。 Nanjing University 脾脏 l脾脏（spleen）是人体最大的淋巴器 官，也是血液循环中的一个滤器。 l脾脏外有结缔组织被膜，被膜向下伸 展成若干小梁。脾内分为白髓与红髓 ，白髓由密集的淋巴细胞组成，红髓 由脾索和血窦组成。红髓量多，包绕 白髓。入脾的动脉分支贯穿白髓部的 小梁，成为中央小动脉。小动脉周围 有T细胞包绕成淋巴鞘，主要为T细胞 居住区，也有树突状细胞及少量巨噬 细胞，此区相当于淋巴结内的副皮质 区。在小动脉淋巴鞘的内有淋巴小结 ，为初级淋巴滤泡，受抗原刺激后出 现生发中心，内含有大量的B细胞及少 量的巨噬细胞，此为B细胞居住区。 l脾脏中B细胞比例较大，约占脾脏中淋 巴细胞的55%，T细胞约占35%，巨噬 细胞约占10%。 Nanjing University 粘膜伴随的淋巴组织 l即在呼吸道、肠道及泌尿生殖道的粘膜上皮细胞 下，聚集有无包膜的淋巴组织。这些淋巴组织或 较为弥散地分布于肺及小肠粘膜固有层，或形成 完整的淋巴滤泡，如扁桃体、小肠集合淋巴结 (Peyers patches)及阑尾。这些淋巴组织内有B 细胞、浆细胞、巨噬细胞和T细胞，受局部入侵病 原体的激活，除执行固有免疫外，还活化B细胞分 化为浆细胞，分泌抗体，执行局部特异免疫应答 。 l扁桃体内，T细胞约占60%，而呼吸道及小肠集合 淋巴结内，T细胞约占25%-40%。 Nanjing University 二、中枢免疫器官 l中枢免疫器官(central immune organ)又称 一级免疫器官，是免疫细胞发生、分化和成熟 的场所，即多能干细胞在这些部位发育成熟为 免疫细胞，对外周免疫器官的发育起主导作用 。 l中枢免疫器官包括：骨髓、胸腺，鸟类还有腔 上囊。 Nanjing University 骨髓 l骨髓（bone narrow）是人和 其它哺乳类动物的造血器官， 也是各种免疫细胞的发源地。 l骨髓：非淋巴组织，由骨髓基 质细胞(stromal cells)构成微 环境，多能造血干细胞在其中 增殖，生成更多的多能干细胞 ，进而分化为髓样干细胞和淋 巴干细胞。 l哺乳动物和人的骨髓也是B细 胞成熟的场所。从胚胎发育后 期开始，骨髓是从多能干细胞 分化发育为功能B细胞的唯一 器官。 Nanjing University 胸腺 l由胸腺基质细胞（TSC）和胸腺细胞组成。 l胸腺是T细胞发育成熟的场所。 l胸腺小叶中靠近边缘的皮质区密集地布满了胸 腺细胞，靠近中心 的髓质区则细胞稀少。胸腺 为胸腺细胞的发育、成熟提供微环境。 Nanjing University 胸腺的位置和大小 l由胚胎第III、IV对咽囊的内胚 层分化而来。 l它位于胸腔纵隔上部、胸骨后 方，分左右两叶。 l胸腺的大小和结构随机体状态 而变化，出生时重量约为10- 15g，出生后两年内迅速增大 ，此期为胸腺活动的高峰期， 此后逐渐增大，至青春期最重 ，约为30-40g。青春期以后 胸腺开始退化。进入老年，胸 腺组织大部分被脂肪组织所取 代，但残留一定的功能。 Nanjing University 胸腺的结构 l胸腺基质细胞主要由胸腺上皮细胞组成，还有一些单核-巨噬细胞、 胸腺树突状细胞及成纤维细胞。胸腺上皮细胞的突起相互连接，构成 网络，胸腺细胞充满其中。按胸腺细胞分布的密度不同，分为皮质区 和髓质区。 l胸腺分左右两叶，其表面 有结缔组织形成的胞膜伸 入胸腺实质，将胸腺实质 分成若干小叶。 l小叶周围为皮质，深部为 髓质，相邻小叶的髓质彼 此相通。胸腺是由胸腺基 质细胞和胸腺细胞组成。 Nanjing University 三、淋巴细胞再循环 l淋巴细胞经淋巴循环及血液循环，运行并再分布于全身 各处淋巴器官及淋巴组织中。 l淋巴细胞在各淋巴组织和淋巴器官中的定位有一定特异 分布性。取决于淋巴细胞表面黏附分子种类及高内皮细 胞小静脉（HEV）表达的相应黏附分子受体。 Nanjing University 淋巴细胞归巢（lymphocyte homing） 淋巴细胞归巢：淋巴细胞的定向游动，包括成熟淋巴细胞向外周淋巴器官归巢，淋巴细胞再 循环，以及淋巴细胞向炎症部位（如皮肤、肠道粘膜和关节滑膜等炎症部位）迁移。其分子 基础是淋巴细胞表面称之为淋巴细胞归巢受体(lymphocyte homing receptor）与内皮细胞 上相应的血管地址素（vascular addressin）的相互作用。 Nanjing University 淋巴细胞再循环的意义 l带有不同特异性抗原受体的各种淋巴细胞不断 在体内各处巡游，增加了与抗原以及抗原递呈 细胞接触的机会； l许多免疫记忆细胞也参与淋巴细胞再循环，一 旦接触到相应抗原，可立即进入淋巴组织发生 增殖反应，产生免疫应答。 Nanjing University 第二节 免疫细胞及免 疫分子 l免疫细胞是免疫系统的功能单元。 l绝大多数免疫细胞由造血干细胞分化而来。不 同免疫细胞谱系的发育与分化取决于细胞间的 相互作用和细胞因子。 l根据功能，免疫细胞可分为固有免疫细胞和特 异性免疫细胞。执行固有免疫功能的细胞有吞 噬细胞、粒细胞、NK细胞、B1-B细胞、T 细胞等。吞噬细胞主要由中性粒细胞和巨噬细 胞组成。执行适应性免疫功能的是T、B淋巴细 胞，还有APC细胞参与。 Nanjing University 干细胞以及免疫细胞的 种类 P43 P43 Nanjing University 一、吞噬细胞主要由中 性粒细胞 和巨噬细胞组成 l单核-巨噬细胞：吞噬病原微生物和内化抗原，发 挥吞噬杀菌和抗原加工提呈的双重作用。 Nanjing University 巨噬细胞 在攻击大 肠杆菌 巨噬细胞在攻 击损伤的细胞 Nanjing University 中性粒细胞 l短寿命的中性粒细胞吞噬和杀灭细菌，参与急性 炎症反应。 l约占成人外周血白细胞总数的6070，在血 流中可存活2-3天。 Nanjing University 中性粒细胞、血小板等 l血小板（blood platelet）是哺乳 动物血液中的有形成分之一。形状 不规则，比红细胞和白细胞小得多 ，无细胞核，它有质膜，没有细胞 核结构，一般呈圆形，体积小于红 细胞和白细胞。 l成人的血小板数为每立方毫米10 30万个。 l血小板只存在于哺乳动物血液中。 l血小板在长期内被看作是血液中的无功能的细胞碎片。 l血小板具有特定的形态结构和生化组成，在正常血液中有较恒定的数量。 l在止血、伤口愈合、炎症反应、血栓形成及器官移植排斥等生理和病理过程中有重要 作用。 Nanjing University 嗜酸性粒细胞 l可抗寄生虫感染和调节I 型超敏反应。 l约占健康成人外周血白 细胞总数的25， 而在组织中的数量约为 在外周血的数量的100倍 左右。 l寿命很短，在血循环中 的半衰期为612小时。 Nanjing University 嗜碱性粒细胞 l正常人外周血中含量最少的白细胞，约占白细胞总数的 0.2。 l可介导I型超敏反应的发生与发展。 l参与机体抗寄生虫和抗肿瘤免疫应答。 Nanjing University 肥大细胞 l仅在组织中存在。分两种类型：粘膜肥大细胞和结缔组织 肥大细胞。 l胞质内富含嗜碱性颗粒。颗粒中含组胺、肝素和各种酶类 ，主要分布于黏膜和皮下疏松结缔组织，其细胞表面表达 高亲和力FcRI，可结合游离IgE，参与I型超敏反应。 肥大细胞：细胞呈圆形或卵圆形，细 胞核小，呈圆形或椭圆形，染色浅， 位于细胞中央。细胞常成堆或单个分 布于血管附近。细胞呈圆形或卵圆形 ，细胞质中充满大小一致、染成蓝紫 色的颗粒，均匀分布在核周围。 Nanjing University 二、淋巴细胞 l淋巴细胞负责抗原的特异性应答。 l分为B细胞和T细胞，分别来源于骨髓和胸腺。 B细胞T细胞 Nanjing University B和T细胞属于小淋巴细 胞 Nanjing University 人的T细胞攻击母 细胞瘤细胞 在毛细血管中的淋巴细胞 Nanjing University 三、抗原提呈细胞 l抗原提呈细胞（antigen presenting cell, APC)，是指能够摄取、加工处理抗原，并将 获得的抗原肽提呈给抗原特异性淋巴细胞的一 类免疫细胞。如巨噬细胞、树突状细胞（DC ）和B细胞等。 l抗原提呈细胞启动特异性T细胞免疫。启动T 细胞免疫应答的主要APC类型为DC。 Nanjing University 树突状细胞(DC) l是目前发现的功能最强的 专职性抗原递呈细胞。 l其结构特征是，细胞具有 规则的多分支的长突起， 他们互相交错、穿插，伸 展于淋巴细胞之间。能将 抗原呈递给邻近的T细胞 。 l广泛分布于除脑以外的全 身各脏器，数量极微，仅 占外周血单核细胞（ PBMC）的1%以下 。 lDC的抗原递呈功能与 MHC-、MHC-，共 刺激分子及粘附分子的表 达密切相关。 Nanjing University 巨噬细胞 l一般为圆形或椭圆形，功能活跃时，可呈多突形。细胞核 圆形或椭圆形，染色较深。细胞质较丰富，功能活跃时内 含有许多颗粒或空泡。具有变形运动和吞噬能力。 l来源于血液中的单核细胞 。 l功能主要包括（1）趋化性定向运动；（2）吞噬作用。 Nanjing University 四、自然杀伤细胞 l自然杀伤细胞(NK)是机体重要的免疫细胞。与抗 肿瘤、 抗病毒感染、免疫调节、超敏反应和自身 免疫性疾病等有关； lNK细胞的杀伤活性无MHC限制，不依赖抗体，因 此称为自然杀伤活性。 NK细胞胞浆丰富，含有较 大的嗜天青颗粒，颗粒的含量与NK细胞的杀伤活 性呈正相关。NK细胞作用于靶细胞后杀伤作用出 现早，在体外1小时、体内4小时即可见到杀伤效 应。 lNK细胞主要分布于外周血中，占PBMC 510 。淋巴结和骨髓中也有NK细胞，但水平较外周血 低。 Nanjing University NK细胞能抵抗癌细胞 l自然杀伤细胞(NK)是免 疫系统中一种独特的细 胞(画面上两旁为癌细 胞，中间为NK细胞， 它是癌细胞的克星)。 lNK细胞将癌细胞穿破 了一个洞，癌细胞将在 很短的时间内死亡。 Nanjing University 五、补体 l补体(complement，C)是存在于正常人和动 物血清与组织液中的一组经活化后具有酶活 性的蛋白质。 l补体的生物学效应有：1、增强吞噬作用，增 强吞噬细胞的趋化性；2、增加血管的通透性 ；3、中和病毒；4、细胞溶解作用；5、免 疫反应的调节作用。 Nanjing University 六、细胞因子 l细胞因子在细胞之间传递信