免疫系统第四章.ppt

第四章 免疫系统,第一节 免疫器官 一、分类 1.中枢免疫器官免疫细胞发生、分化和成 熟的场所。 包括：胸腺和骨髓(人和哺乳动物) 法式囊(禽类) 2.外周免疫器官及组织T、B细胞定居的场所； 免疫应答的发生部位。 包括：淋巴结、脾脏、粘膜伴随淋巴组织等。,一、中枢免疫器官（一）胸腺,1.胸腺为T细胞分化提供微环境 影响胸腺内T细胞的分化、增殖和选择性发育,微环境构成,胸腺基质细胞：胸腺上皮细胞、巨噬细胞、树突状细胞,细胞外基质成分,胸腺上皮细胞 影响胸腺细胞分化的两种方式 细胞细胞间相互接触 分泌细胞因子 树突状细胞 较集中存在于皮质-髓质交界 处，表达高水平的MHC-类分 子。 巨噬细胞 散在表达低水平的MHC-类分子。,细胞外基质（extracellular matrix） 组成：胶原蛋白、网状蛋白纤维、 葡萄糖胺聚糖和糖蛋白 功能：a.维持胸腺内细胞的正常生理功能； b.促进细胞细胞间的相互接触； c.胸腺细胞移行成熟。,(二) 骨髓 造血组织，各类免疫细胞的发生场所 1.组成及分化 （1）骨髓基质细胞（stromal cell） （2）造血干细胞（hematopietic stem cells）,Development of the Immune System,2.B细胞在骨髓内的发育 （1）发育过程：（从邻近骨内表面的骨髓膜下区向骨髓腔中心移行并逐渐发育） 淋巴样前体细胞 祖B细胞（pro-B ） 前B细胞(pre-B) 未成熟B细胞 成熟B细胞(在外周免疫器官),重链重排,轻链重排,（三）、腔上囊,又称法氏囊。是禽类特有的中枢免疫器官。位于泄殖腔的后上方。相当于人和哺乳类动物的骨髓。是禽类B细胞分化成熟的场所。,二、外周免疫器官与组织 T、B细胞定居的场所；,组织抗原,血液抗原,粘膜抗原,APC处理提呈抗原 T淋巴细胞 T 细胞活化分化成效应T细胞,B细胞识别特异性抗原 活化分化成浆细胞 特异性抗体,免疫应答的发生部位,淋巴结 脾 MALT,（一）淋巴结 T细胞约占75%，B细胞约占25% 1.淋巴结的基本结构 被膜 皮质：浅皮质区 主要由淋巴滤泡构成，B细胞区 深皮质区(副皮质区) 主要含T细胞和树突状细胞,T细胞区 髓质：主要由髓索构成,2、淋巴结的主要功能,（1）、过滤淋巴液 （2）、免疫应答的场所 （3）、淋巴细胞再循环的枢纽,（二）脾 T细胞：占45%； B细胞：占55% 被膜 白髓：T细胞分布：动脉周围淋巴鞘（PALS ) 白髓内靠近中央动脉 B细胞分布：PALS的外周构成的滤泡 红髓 造血功能： 过滤血液：破坏衰老红细胞的场所 收集来自血液的抗原诱导免疫应答的发生,1. 组成,2.功能,（三）粘膜伴随淋巴组织 (mucosal- associated lymphoid tissue ，MALT) 指存在于呼吸道、肠道和泌尿生殖道粘膜上皮下 的散在淋巴组织和一些带有淋巴滤泡的器官化的淋巴组 织。,鼻相关淋巴组织（NALT）,支气管相关淋巴组织（BALT）,肠伴随淋巴组织（ GALT）,包括：扁桃体、增殖腺、阑尾和派氏集合 淋巴结（Peyer patches）,第二节 免疫细胞 一、淋巴细胞 （一）、T淋巴细胞（T细胞） 胸腺依赖性淋巴细胞 （thymus- dependent lymphocyte） 外周血：约占淋巴细胞总数的65%75% 胸导管：高达95%以上,1.T细胞在胸腺内的分化发育 发育过程 胸腺细胞（来自骨髓的淋巴样干细胞） 被膜下区 皮质区 髓质的移行成熟过程 （1）早期T细胞发育阶段 细胞表面分子的变化 “双阴性”(CD4- CD8-）胸腺细胞（始祖细胞） 胸腺被膜下区和皮质边缘区 “双阳性”（CD4+ CD8+）胸腺细胞（前T细胞） 主要存在于皮质深区 “单阳性”(CD4+或CD8+ )TCR T细胞 皮质和髓质交界处及髓质区,（2）阳性选择 指发育中的双阳性(CD4+CD8+)胸腺细 胞表达的TCR同胸腺上皮细胞表达的自身 MHC分子相互作用，导致大部分胸腺细胞 死亡，少部分胸腺细胞存活继续发育为 CD4+或CD8+的单阳性细胞的过程。决定T 细胞对抗原应答的MHC限制性。,（3） 阴性选择 经过阳性选择的胸腺细胞表达的TCR与树突状细胞和巨噬细胞表面的自身抗原肽-MHC或类分子复合物结合，导致自身反应性T细胞克隆清除或形成克隆不应答状态。决定T细胞自身耐受性。,发育部位 表面标志 细胞类型 被膜下区 CD4- CD8- “双阴性” 皮质区 CD4+ CD8+ “双阳性” 皮质、髓质 CD4+或CD8+ “单阳性” 交界处 髓质区 成熟T细胞,T细胞在胸腺内的发育,细胞主要表面 标志的变化,阳性选择 阴性选择,2、T细胞的表面标志,（1）、TCR： T细胞抗原受体(T- cell antigen receptor） T细胞表面特异性识别抗原的结构。,T细胞表面受体TCR-CD3,T细胞的其它受体,绵羊红细胞受体(CD2或IFA-2) 细胞因子受体 IL-1R IL-2R IL-4R IL-6R IL-7R 丝裂原受体(COn-A PHA PWM) HIV受体(CD4),细胞因子受体 CD25（IL-2 R）、CD115（M-CSFR）、CDw116（GM-CSFR） CDw119（IFN-R）、CD120（TNF-R）、CDw121（IL-1R） CD122（IL-2R）、CDw124（IL-4R）、CD126（IL-6R） 共刺激信号分子 CD2（LFA-2）CD58（LFA-3） CD28CD80（B7） CD40CD154（CD40L） CD11a/CD18（LFA-1）CD54（ICAM-1）,T细胞受体的相应CD分子,T细胞的类型与亚群,CD4阳性亚群与CD8阳性亚群 辅助性T细胞（Th）、细胞毒性T细胞（Tc）和抑制性T细胞（Ts）,Th1 Th2 产生的细胞因子 IL-2 + IL-4 + IL-5 + IL-10 + IFN- + TNF- + 增殖所需细胞因子 IL-2 IL-2/IL-4 辅助作用 形成IgG促进DTH 形成IgE/IgA 抑制作用 Th2 Th1,（二）B 淋巴细胞,1、B细胞的分化成熟及选择 2、B细胞的膜分子 3、B细胞的功能与亚群,干细胞 早原B 晚原B 前B 未成熟B 成熟B 重链 胚系基因 D-J重排 V-DJ重排 重排完成 轻链 胚系基因 胚系基因 胚系基因 V-J重排 重排完成 SmIg 缺如 缺如 缺如 链 IgM IgM/IgD,B细胞在骨髓内的发育,B细胞发育的抗原非依赖阶段,BCRIg、,Ig,Ig,Ig,Ig,SmIg,CD79 ,CD79 ,ITAM,ITAM,B细胞其它受体及MHC抗原CD抗原,细胞因子受体 IL-1R IL-2R IL-4R IL-5R IL-6R IL-7R 补体受体 CR1(CD35)是免疫粘附受体.CR2(CD21)是EBVR. Fc受体 FcrR(CD32) FcR(CD89) FcR(CD23) 丝裂原受体(PWM LPS SPA),B 细胞功能,形成抗体产生细胞 提呈抗原 参与免疫调节,B细胞亚群及其功能,B1细胞(CD5+) 由胚胎期前体细胞分化而来 定居于腹腔,胸腔及肠壁的 固有层 参于细菌感染的粘膜免疫应答,无需Th细胞辅助,不发生体细胞突变,不产生记忆细胞,主要识别非蛋白抗原 能产生多种针对自身抗原的抗体 B2细胞(CD5-) 由骨髓中造血干细胞分化而来 行使体液免疫功能产生高亲和力抗体 参于抗原提呈和免疫调节,B1 B2 膜分子类型 SmIgM + + SmIgD + + CD5 + CD23 + 产生抗体类型 IgM、IgG3 ? + + IgG1 + + IgG2 +/+ +/+ T细胞依赖 + 发生亲和力成熟 +,（三）第三群免疫细胞,1、NK细胞 2、LAK细胞,1、自然杀伤（natural killer，NK）细胞,起源：骨髓干细胞淋巴干细胞T、NK前体细胞NK细胞 形态学特征：大颗粒淋巴细胞（LGL） 膜分子：CD2、CD16、CD56、CD69、CD94、CD158 生物学作用及机制： 自然杀伤过程： ADCC杀伤过程,2、LAK细胞,在IL-2的诱导作用下，才能发挥杀伤作用的淋巴细胞。具有广泛的抗肿瘤作用。,起源：骨髓干细胞髓样干细胞粒、单前体细胞树突状细胞 膜分子：MHC I、II类分子、CD1、CD40、CD80、CD86 生物学作用： 加工、提呈抗原 诱导T细胞分化、成熟 促进T细胞活化,二、抗原提呈细胞（一）树突状细胞,（二）单核巨噬细胞,起源：骨髓干细胞髓样干细胞粒、单前体细胞单核细胞 巨噬细胞 膜分子：MHC I、II类分子、Fc受体、补体受体.CD23CD40. CD1.CD2.CD64.CD32.CD16.CD35(C3b.CR1) 生物学作用： 吞噬、杀伤作用： 抗原提呈作用： 合成、分泌多种免疫分子作用：,第三节 免疫分子 一、细胞因子概述概念 细胞因子(cytokine，CK)是由细胞（免疫细胞、非免疫细胞）合成、分泌的具有生物活性的低分子量蛋白质或多肽的统称。,二、几种重要的细胞因子 （一）、白细胞介素 （interleukins，ILs） 能够介导白细胞间及其他细胞间相互作用的细胞 因子。 A、IL-1 (又称淋巴细胞刺激因子) 1. 细胞来源 主要由活化的单核巨噬细胞产生。 2. 存在形式 IL-1和IL-1。 3. 主要生物学功能 （1）局部低浓度免疫调节：协同刺激APC和T 细胞活化，促进B细胞增殖和分泌抗体。 （2）大量产生内分泌效应：诱导肝脏急性期 蛋白合成；引起发热和恶病质。,B、IL-2 (又称T细胞生长因子,TCGF) 1. 细胞来源 主要由T细胞产生。 2. 作用方式 以自分泌和旁分泌方式发挥效应。 3. 主要生物学功能 （1）活化T细胞，促进细胞因子产生； （2）刺激NK细胞增殖，增强NK杀伤活性及产生 细胞因子，诱导LAK细胞产生； （3）促进B细胞增殖和分泌抗体； （4）激活巨噬细胞。,C、 IL-4 1. 细胞来源 主要由Th2细胞、肥大细胞及嗜碱性 粒细胞产生。 2. 主要功能 （1）促细胞增殖、分化； （2）诱导IgG1 和IgE产生； （3）促进Th0细胞向Th2细胞分化； （4）抑制Th1细胞活化及分泌细胞因子； （5）协同IL-3刺激肥大细胞增殖等。,D、IL-6 1. 细胞来源 主要由单核巨噬细胞、 Th2细胞、 血管内皮细胞、成纤维细胞产生。 2. 主要功能 （1）刺激活化细胞增殖，分泌抗体； （2）刺激细胞增殖及CTL活化； （3）刺激肝细胞合成急性期蛋白，参与炎症反应； （4）促进血细胞发育。,E、IL-10 1. 细胞来源 主要Th2细胞和单核巨噬细胞产生。 2. 主要功能 （1）抑制前炎症细胞因子产生； （2）抑制MHC -II类分子和B-7分子的表达； （3）抑制T细胞合成IL-2、IFN-等细胞因子； （4）可促进B细胞分化增殖。,F、IL-12 1. 细胞来源 主要由单核-巨噬细胞、B细胞产生。 2. 主要功能 （1）激活和增强NK细胞杀伤活性及IFN-产生； （2）促进Th0向Th1细胞分化，分泌IL-2、IFN-； （3）增强CD8+ CTL细胞杀伤活性； （4）可协同IL-2诱生LAK细胞； （5）抑制Th0细胞向Th2细胞分化和IgE合成。,（二）、干扰素(interferon, IFN) （一）分型 (根据其来源、结构及生物学性质) 1. I型 IFN-、IFN- （1）细胞来源 1）IFN- 白细胞（主要为单核吞噬细胞）产生； 2）IFN- 成纤维细胞产生（二者结合相同受体）； （2）主要诱生剂：病毒，polyI-C (人工合成双股RNA)。 2. II型 IFN- （1）主要细胞来源 活化的Th1细胞、 CD8+ CTL和 NK细胞； （2）主要诱生剂 抗原或有丝分裂原。,（二）主要生物学活性 1. 型干扰素 （1）抗病毒和抗肿瘤 1）诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制； 2）增强NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞杀伤； 3）促进MHC-类分子表达，增强CTL对病毒感染 细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤。 （2）免疫调节： 与型干扰素类似。,2. 型干扰素 （1）主要起免疫调节作用 1）活化巨噬细胞； 2）促进APC(s)表达MHC-类分子，提高抗原 递呈能力； 3）促进MHC-类分子表达和增强CTL细胞的杀伤活性; 4) 增强NK细胞的杀伤活性； 5）促进B细胞分化、增殖； 6）抑制Th2细胞分化及细胞因子合成。 （2）抗病毒和抗肿瘤作用(与型干扰素类似)。,（三）、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF) 根据来源和结构不同，可分为TNF-、 TNF- （一）TNF- 1. 组成及分子量 同源三聚体, 51 KD 。 2. 细胞来源 单核巨噬细胞（主要）； T细胞、NK细胞和肥大细胞。,3. 主要功能 (1) 低浓度 - 自分泌、旁分泌效应 1) 诱导炎症反应 使血管内皮细胞表达ICAM-1，促白细胞 聚集于炎症局部； 刺激单核巨噬细胞等合成、分泌细胞因 子(如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-等)，导 致炎性细胞浸润和增强吞噬细胞的杀伤。 2) 促进MHC-I类分子表达，增强CTL对靶细胞(如 病毒感染细胞)的杀伤。 3) 杀伤肿瘤细胞 直接杀伤，引起组织出血坏死。,(2) 高浓度- 内分泌效应 1）引起发热； 2）协同IL-1、IL-6诱导肝细胞合成急性期蛋白； 3）抑制骨髓造血干细胞的分裂； 4）引起代谢紊乱，导致恶液质； 5）介导内毒素致感染性休克。,（二）TNF- 又称淋巴毒素（lymphotoxin，LT