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免疫、免疫功能和风湿病,嘉兴市第一医院风湿免疫科 张 斌,何为免疫？,免疫 (Immunity):意为“免于疾患”。机体识别“自身”与“非己”抗原，并由此产生的一系列生理或病理性反应。在正常情况下，对自身抗原形成天然免疫耐受，对“非己”抗原产生排异作用，对机体有益，可产生抗感染、抗肿瘤等维持机体生理平衡和稳定的免疫保护作用。,中枢免疫器官：各类免疫细胞发生、分化和 成熟的场所,骨髓,胸腺,免疫器官,骨髓是各种血细胞和免疫细胞发生和分化的场所。 骨髓是B细胞分化和发育的场所 骨髓再次免疫应答血清中抗体的重要来源之一,T细胞分化成熟的场所 免疫调节作用 自身耐受的建立与维持,外周免疫器官：免疫细胞定居、增殖及产生免 疫应答的场所,淋巴结,脾脏,粘膜相关淋巴组织,免疫器官,血液过滤作用 免疫细胞定居和产生免疫应答场所,免疫细胞定居和产生免疫应答的场所； 参与淋巴细胞的再循环； 过滤和清除异物,对局部抗原产生免疫应答的主要场所,淋巴细胞归巢,淋巴细胞再循环：各种免疫器官中的淋巴细胞在血液和淋巴器官之间的反复循环进行有规律的迁移，这种规律性的迁移为淋巴细胞再循环（lymphocyte recirculation）。 意义：增加淋巴细胞与抗原及APC接触的机会,淋巴细胞再循环,免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所,免疫系统,免疫器官,免疫细胞,免疫活性物质,扁桃体、淋巴结、胸腺、脾、骨髓,吞噬细胞,淋巴细胞,T淋巴细胞,B淋巴细胞,迁移到胸腺中成熟,骨髓中成熟,抗体、细胞因子、溶菌酶等,免疫系统,识别自身和非自身 这是免疫应答的基础 免疫细胞膜表面的抗原受体+外来抗原的表位（epitope） 识别很精细，包括异种之间， 同种不同个体之间 特异性 即免疫具有很强的针对性 免疫记忆 对相同抗原物质的再次进入具有记忆，会产生更快更强的免疫应答。,免疫特性,免疫防御：为机体清除异己物质的一种免疫保护功能。 正常：抗感染（消灭病原生物、中和毒素） 异常：(过高)变态反应(超敏反应)；(过低)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。,免疫功能,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：(过高)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。,免疫功能,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：识别和消除突变细胞 异常：(过低)恶性肿瘤、持续感染,免疫功能,免疫球蛋白（抗体） 补体 细胞因子 黏附分子,免疫分子,Emil von Behring (1845-1917),1901, antitoxins,Nobel Prize winner,exotoxins,免疫球蛋白,抗体是介导体液免疫的重要效应分子，是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的球蛋白。,具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。 可分为分泌型(sIg)和膜型(mIg)。,免疫球蛋白,Ig V区的功能,特异性识别和结合抗原,免疫球蛋白,Ig C区的功能,激活补体,免疫球蛋白,Ig C区的功能,激活补体 调理作用,免疫球蛋白,Ig C区的功能,激活补体 调理作用 ADCC,免疫球蛋白,Ig C区的功能,激活补体 调理作用 ADCC 介导型超敏反应,免疫球蛋白,Ig C区的功能,激活补体 调理作用 ADCC 介导型超敏反应 通过胎盘,Immunity is transferred from mother to fetus through placental transfer of IgG.,免疫球蛋白,各类Ig的特点,IgG 单体 含量最高 占总Ig 75% 半衰期最长 21d 唯一能通过胎盘 4个亚类:IgG1,IgG2,IgG3,IgG4 激活补体IgG3最强，IgG4无 是主要的抗感染性抗体,IgM 分子量最大 合成最早 感染后最早产生: 传染病早期诊断 胚胎晚期:宫内感染指标 杀菌、激活补体、调理作用效率高，比IgG高1000倍 SmIgM是B细胞抗原受体(BCR),各类Ig的特点,IgA 包括血清型IgA和分泌型IgA（SIgA） SIgA主要存在分泌液、初乳 、唾液 功能：局部抗感染,各类Ig的特点,SIgA的结构示意图,IgE 含量最低 IgE的Fc受体可分为高亲和力（FcRI）和低亲和力（Fc R），前者分布在肥大和嗜碱粒细胞表面，与I型超敏反应有关；后者分布M、B细胞、嗜酸性粒细胞，具有调理作用，调节IgE产生，抗寄生虫感染。,各类Ig的特点,IgD B细胞抗原受体(BCR) 其功能尚不清楚,各类Ig的特点,免疫球蛋白的生物学功能,补体,Bordet于1894年发现 存在于新鲜血清中 具有溶菌、溶细胞活性; 56, 加热30 min灭活,补体系统：是存在于血清、组织液和细胞膜表面的一组 经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30余种 可溶性蛋白和膜结合蛋白。,补体系统：是存在于血清、组织液和细胞膜表面的一组 经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30余种 可溶性蛋白和膜结合蛋白。,补体系统：是存在于血清、组织液和细胞膜表面的一组 经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30余种 可溶性蛋白和膜结合蛋白。,补体系统：是存在于血清、组织液和细胞膜表面的一组 经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30余种 可溶性蛋白和膜结合蛋白。,补体系统：是存在于血清、组织液和细胞膜表面的一组 经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30余种 可溶性蛋白和膜结合蛋白。,补体系统：是存在于血清、组织液和细胞膜表面的一组 经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30余种 可溶性蛋白和膜结合蛋白。,补体系统：是存在于血清、组织液和细胞膜表面的一组 经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30余种 可溶性蛋白和膜结合蛋白。,补体系统：是存在于血清、组织液和细胞膜表面的一组 经活化后具有酶活性的蛋白质，包括30余种 可溶性蛋白和膜结合蛋白。,补体,补体（C）系统包括30余种成分，是广泛存在于血清、组织液及某些细胞膜上的具有精密调控机制的蛋白质反应系统。 血浆中的补体成分在被激活前无生物学功能。,补体固有成分 补体调节蛋白 补体受体,补体系统的组成,补体系统的激活,激活物及激活条件: 免疫复合物 C4b2a，C4b2a3b 依赖于抗体，在感染的中晚期起作用,经典途径的作用特点,激活物:提供补体级联反应进行的保护性环境 C3bBbP，C3bBb3b/C3bnBb 存在正反馈放大环 无需抗体，感染早期发挥作用,旁路途径的作用特点,补体的生物学作用,溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒作用,溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒作用 调理作用,补体的生物学作用,溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒作用 调理作用 炎症介质作用,补体的生物学作用,溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒作用 调作用 炎症介质作用 免疫黏附作用,补体的生物学作用,溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒作用 调理作用 炎症介质作用 免疫黏附作用 免疫调节作用,补体的生物学作用,细胞因子(cytokine，CK),是由免疫原、丝裂原或其他因子刺激细胞所产生的具有广泛生物学活性的低分子量可溶性蛋白质，具有调节免疫应答等多种功能。 细胞因子作为细胞间信号传递分子，通过结合细胞表面的相应受体发挥生物学作用，主要调节免疫应答、参与免疫细胞分化发育、介导炎症反应、刺激造血功能并参与组织修复等。,白细胞介素（interleukin , IL） 干扰素（interferon, IFN） 肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF） 集落刺激因子（colony-stimulating factor, CSF） 趋化性细胞因子（chemokine） 其他细胞因子,细胞因子的分类,多为小分子（8-30kD）多肽； 较低浓度下即有生物学活性； 结合细胞表面高亲和力受体发挥生物学效应； 以自分泌、旁分泌或内分泌形式发挥作用； 多效性、重叠性、拮抗性或协同性。,细胞因子的共同特点,细胞因子的网络性,调节固有免疫应答 调节适应性免疫应答 刺激造血 促进凋亡，直接杀伤靶细胞 促进创伤的修复,细胞因子的生物学作用,免疫应答过程中细胞间的相互作用: 间接作用：细胞因子等介导 直接接触：细胞膜分子 免疫细胞膜分子包括: 抗原 受体 其他分子,免疫细胞膜分子作用,免疫应答中常见的细胞间相互作用,常见生物活性介质与相应受体的结合,CAM：众多介导细胞间或细胞与细胞外基质间相互接触和结合分子的统称。以受体-配体的形式发挥作用，参与免疫应答等重要的生理和病理过程。,黏附分子,免疫细胞识别中的辅助受体和协调刺激或抑制信号,黏附分子,炎症过程中白细胞与血管内皮细胞黏附,黏附分子,炎症过程中白细胞与血管内皮细胞黏附,黏附分子,组织相容性：在不同个体之间进行组织或器官移植时，受者与供者之间相互接受的程度。 组织相容性抗原 (histocompatibility Ag)又称移植抗原，指引 起排斥反应的抗原。 主要组织相容性抗原系统：引起快而强的排斥反应的抗原 人：HLA,主要组织相容性复合体,主要组织相容性复合体(MHC):脊椎动物某一染色体上的一组紧密连锁的基因群，其编码分子参与APC对抗原的处理与提呈，并与免疫应答和免疫调控相关。 人MHC = HLA复合体 6对染色体,主要组织相容性复合体,人MHC：即HLA复合体(人类白细胞抗原复合体)，其编码产物为HLA抗原。 最初发现多次接受输血的患者，血清中会产生不同特异性的抗白细胞抗体，用这些抗体可以鉴定出许多不同特异性的白细胞抗原，其与组织移植有关。 位于人第6号染色体短臂，包括I类基因，II类基因及III类基因。,MHC的基因组成,PUMCH,固有性免疫,(innate immunity),固有免疫,固有免疫又称天然免疫，是指机体在长期种系进化过程中逐渐形成的、与生俱有的抵抗体外病原体入侵、清除体内抗原性异物的防御能力。 固有免疫作用范围广，无特定抗原针对性，故又称非特异性免疫。 在种系发生过程中，低等动物仅有天然免疫，脊椎动物才有特异性免疫。,非特异性免疫和特异性免疫的主要特点,固有免疫系统的组成,固有免疫屏障：皮肤粘膜屏障和局部屏障结构（皮肤黏膜屏障等） 固有免疫分子：体表分泌液以及血浆和其它体液中能够识别或攻击病原体的可溶性分子（补体、细胞因子、急性期蛋白等） 固有免疫细胞：吞噬细胞、NK细胞、T细胞、NKT细胞、树突状细胞、B1细胞和肥大细胞等,固有免疫细胞,吞噬细胞 NK细胞 T细胞 NKT细胞 树突状细胞 B1细胞 肥大细胞,单核巨噬细胞,单核巨噬细胞包括循环于血液中的单核细胞和组织器官中巨噬细胞，它们具有很强的吞噬能力，且细胞核不分叶，故命名为单核巨噬细胞系统。 单核巨噬细胞是机体固有免疫应答的重要组成细胞，同时又是一类主要的抗原呈递细胞，在特异性免疫应答的诱导与调节中起着关键的作用。,单核巨噬细胞,来源：骨髓干细胞粒单核前体细胞单核细胞 单核细胞约占外周血白细胞总数的3，它们在血液中仅停留8小时，然后穿过毛细血管内皮，迁移到不同的组织分化成组织特异性的巨噬细胞，寿命可达数月至数年。,骨 髓,血 液,组 织,多能干细胞,髓样干细胞,单核母细胞,前单核细胞,单核细胞,单核细胞,巨噬细胞 结缔组织：组织细胞 肺：肺泡巨噬细胞 肝：枯否细胞 脾与淋巴结：游走与固定巨噬细胞 浆膜腔：胸、腹腔巨噬细胞 神经组织：小胶质细胞 骨：破骨细胞 关节：滑膜A型细胞,单核巨噬细胞,单核巨噬细胞：生物学功能,识别、吞噬、清除病原体等抗原性异物 加工和处理抗原，启动适应性免疫应答 参与和促进炎症反应 对肿瘤和病毒感染细胞的杀伤作用,分泌,IL-1,IL-6,IL-12,TNF-,a,IL-8,GM-CSF,细胞因子,酶,其它因子,杀伤,肿瘤细胞,抗原,呈递作用,前列腺素 B白三烯 补体成分 凝血因子 结合蛋白,溶菌酶,酸性水解酶,赖氨酸酶,酯酶,胶原蛋白酶,弹性纤维蛋白酶,伤口修复,吞噬并杀伤,病原微生物,单核巨噬细胞,中性粒细胞,中性粒细胞,吞噬和杀菌作用 参与炎症反应,NK细胞占外周血淋巴细胞总数的5%7，他们不表达T/B细胞特有的膜表面分子如TCR,BCR,CD3等，但能直接杀伤被感染的细胞或肿瘤细胞。 形态：NK细胞体积较大（直径10 m 16m）,属大颗粒淋巴细胞（LGL），胞质中含有较为粗大的嗜苯胺细胞颗粒。但并非所有的NK均为LGL ，也不是所有的LGL都是NK细胞，约3/4的LGL具NK活性。,NK细胞,表面标志：CD16，CD56和CD57,NK细胞,NK细胞在功能上类似CD4+辅助性T细胞和CD8+杀伤T细胞的杂交细胞：NK细胞通过穿孔素 和FasL杀伤靶细胞，甚至能够直接杀伤寄生虫，还能象TH细胞一样分泌大量的细胞因子如IFN-,发挥免疫调节作用。,NK细胞,NK细胞,NK细胞的主要功能 1. 抗肿瘤：1)非特异性 无需Ag预刺激, 不依赖抗体和补体, 作用快而明显。2)广谱性 能杀伤同系、同种和异种的肿瘤细胞，尤其对淋巴瘤和白血病有效。 3)影响肿瘤的发生、发展和转移。 2. 抗感染： 1）病毒感染早期发挥作用；2）病毒感染诱导IFN产生，以增强NK活性 3.免疫调节: NK通过分泌CKs调节机体的免疫功能,NK细胞：ADCC作用,红细胞,特征：表达补体受体C3bR 免疫学功能 1）促进吞噬 2）清除循环的免疫复合物 3）调节免疫应答,血小板,参与免疫应答和炎症反应 参与型超敏反应,适应性免疫应答,(specific immune respone),指抗原性物质进入机体后激发免疫活性细胞(T及B）活化、增殖分化和发挥效应的过程。,适应性免疫应答,过程,识别阶段（感应阶段） 指对抗原的摄取、加工、提呈的一系列过程； 活化、增殖和分化阶段（反应阶段） 指T、B细胞接受抗原刺激后活化、增殖的阶段； 效应阶段 指产生特异性抗体或致敏淋巴细胞发挥免疫效应和进行免疫调节的阶段。,类型,正免疫应答 体液免疫应答： 由抗体一类可溶性分子介导的免疫应答 细胞免疫应答： 由免疫细胞主要是T细胞介导的免疫应答 负免疫应答：免疫耐受,清除胞内寄生物：病毒、细菌、真菌等； 抗肿瘤； 移植排斥； 免疫损伤；,TCR识别APC表面的抗原肽-MHC复合物 初始T细胞活化、增殖、分化成效应T细胞 发挥效应,细胞免疫应答,T细胞对抗原识别,APC向T提呈抗原过程 APCMHC-抗原肽 呈递 TCR T细胞 TCR识别抗原肽有MHC限制性。 （人类的MHC即指HLA),T细胞,APC,双信号活化,第一信号：双识别,第二信号：协同剌激,B7(CD80/86),抗 原 肽,APC,TCR-CD3,MHC CD4 / CD8,T,CD28,T细胞的活化,双信号活化,增强信号：细胞因子,IL1、IL2、IL6、IL12 等,效应T细胞的作用,CD4+Th1型T细胞的作用 CD8+细胞毒T细胞的作用 记忆性T形成 T活化后诱导的细胞凋亡,Th1 细胞的效应,1、激活M,诱生并募集M 2、促进Th1、CTL增殖，正反馈扩大效应 3、活化中性粒细胞,CTL主要杀伤胞内寄生病原体（病毒、某些胞内寄生菌等）的宿主细胞、肿瘤细胞等，可识别MHC类分子提呈的抗原。 CTL可高效、特异性地杀伤靶细胞，而不损害正常组织。,CTL细胞的效应,BCR对抗原(TDAg/TIAg)特异识别； B细胞活化、增殖、分化成浆细胞或记忆细胞； 抗原特异性抗体分子发挥效应。,细胞免疫应答的 三个阶段,（一）Th细胞对B细胞的辅助 1 、活化Th向B细胞提供第二活化信号： 主要： CD40L(CD154) CD40 其次： LFA-2(CD2) LFA-3(CD58) LFA-1 ICAM-1(CD54) 籍细胞接触传递活化信号,Th在B细胞应答中的作用,2、 活化T细胞分泌细胞因子:(增强信号) Th2 IL-4、5、6、(10、13)B细胞 Th1 IL-2、IFN- CTL,TH细胞释放的细胞因子对B细胞的辅助作用,体液免疫应答的一般规律,初次应答 所需抗原量多、抗体潜伏期长、抗体浓度低、维持时间短、亲和力低、以IgM为主； 二次应答: (再次应答) 所需抗原量少、抗体潜伏期短、抗体浓度高、维持时间长、亲和力高、以IgG为主。,抗体产生的一般规律,免疫病理与免疫性疾病,超敏反应疾病 自身免疫病 免疫缺陷病,自身免疫和自身免疫性疾病,自身免疫（autoimmune ）机体免疫系统对自身抗原成分发生免疫应答，形成特异性自身抗体或致敏淋巴细胞。 自身免疫性疾病（ autoimmune disease） 自身免疫反应达到一定强度，导致组织损伤和器官功能障碍引发临床症状的疾病状态。,自身免疫性疾病的特征,1.患者血清中可查出针对自身抗原成分的高效价 特异性自身抗体和（或）自身反应性T细胞。 2 . 自身抗体或自身反应性T细胞作用于靶抗原时, 造成表达相应抗原的组织、细胞损伤和（或）器官功能障碍。 3 . 应用免疫学方法可复制出与该自身免疫病的临床症状和病理改变相似的动物模型，包括主动免疫、被动转移。,自身免疫性疾病的特征,4. 病情的严重程度与自身免疫应答的强度度密切相关，免疫抑制剂治疗有一定疗效。 5. 多数自身免疫病呈反复发作和慢性迁延的疾病过程。 6. 疾病的发生有遗传倾向。 7. 部分自身免疫性疾病易发于女性。,PUMCH,自身免疫性疾病的分类,（一）按免疫系统攻击的靶器官分： 1. 器官特异性自身免疫病(organ specific autoimmune disease)，如胰岛素依赖型糖 尿病（IDDM）、MS、ITP等，也可转化为系统性。 2. 器官非特异性自身免疫病(non-organ specific autoimmune disease) 又称全身性或系统性自身免疫病，如SLE、RA等。,器官特异性AID及主要靶抗原：,慢性甲状腺炎甲状腺球蛋白、微粒体、细胞膜表面抗原 Graves病 （甲亢） - - -甲状腺细胞表面TSH受体 Addison病- - -肾上腺细胞 恶性贫血- - -胃壁细胞、内因子 慢性溃疡性结肠炎- - -结肠粘膜上皮细胞 男性自发性不育症、外伤后睾丸炎所致男性不育症-精子 胰岛素依赖性糖尿病- - -胰岛细胞 胰岛素抵抗型糖尿病- - -胰岛素受体 重症肌无力 - - -乙酰胆碱受体 多发性硬化 - - - MBP 自身免疫性溶血性贫血- - - RBC 特发性血小板减少性紫殿-