基础免疫学概述医学PPT.ppt

临床免疫学,基础免疫学概述,免疫是机体识别“自己”和排除“异己（非己）”过程中所产生的生物学效应的总和，正常情况下是维持内环境稳定的一种生理性防御功能。,抗原(Ag)指所有能启动、激发和诱导免疫应答的物质。其可被T、B淋巴细胞表面TCR或BCR识别，激活T/B细胞产生免疫应答产物（特异性抗体和效应淋巴细胞），并与之发生特异性反应。,决定抗原特异性的基本结构或化学基团称为表位/抗原决定基。是抗原与TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单位。,免疫系统的功能,1.免疫防御：指机体对外来微生物及其毒素的免疫保护作用；正常：抗感染（消灭病原微生物、中和毒素）异常：应答过强或持续过长超敏反应（I型、II型、III型、IV型）应答过低或缺如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。,免疫系统的功能,2.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：自稳机制发生异常（应答过强或过弱）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。,免疫系统的功能,3.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：识别和清除突变细胞异常：过低肿瘤发生或持续病毒感染。,问题一,免疫系统的组成？,（一）免疫器官（二）免疫细胞（三）免疫分子,免疫系统（IS）的组成,中枢免疫器官胸腺骨髓外周免疫器官脾脏、淋巴结、粘膜相关淋巴组织,骨髓（Bonemarrow）各类免疫细胞发生的场所B淋巴细胞分化成熟的场所再次体液免疫应答中抗体产生的主要场所,胸腺（Thymus）-T淋巴细胞分化成熟的场所,T细胞及B细胞定居的场所T：75%B：25%免疫应答发生的场所参与淋巴细胞再循环过滤作用,淋巴结,脾脏（spleen）人体最大的免疫器官免疫细胞定居的场所T：40%B：60%免疫应答的场所（血源性抗原）合成分泌补体、干扰素等生物活性物质滤过作用贮存红细胞,黏膜免疫系统（MIS）又称黏膜相关淋巴组织（MALT）肠相关淋巴组织、鼻相关淋巴组织和支气管相关淋巴组织包括：器官化淋巴组织：扁桃体、阑尾、集合淋巴结等散在无被膜淋巴组织：呼吸道、肠道及泌尿生殖道黏膜中的淋巴组织功能：参与人体的局部抗感染免疫,问题二,免疫细胞？,免疫细胞：所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体，包括造血干细胞、APC、淋巴细胞、粒细胞、肥大细胞和红细胞。淋巴细胞：是一群异质性的构成免疫系统的主要细胞，如T细胞、B细胞和NK细胞等。抗原特异性淋巴细胞：指能接受抗原刺激，介导特异性免疫应答的淋巴细胞，又称免疫活性细胞（ICC），在免疫细胞中，只有T、B淋巴细胞表面存在抗原受体，具有特异性识别抗原的作用，因此，ICC即指这两类淋巴细胞。,T淋巴细胞,T淋巴细胞来源于骨髓造血干细胞的淋巴样干细胞或称淋巴样祖细胞。因其是在胸腺内分化发育成熟的，故称胸腺依赖性淋巴细胞，即T淋巴细胞或T细胞。成熟的T细胞中表达CD4者不表达CD8，反之亦然。T细胞是介导细胞免疫应答的主要免疫细胞，同时也有辅助和增强体液免疫应答的功能；除此之外，T细胞还有免疫调节作用，对维持机体内环境的稳定具有一定作用。不同亚群的T细胞其生物学功能不尽相同。,T细胞的功能,CD4辅助性T细胞（CD4Th）：,依据产生细胞因子的不同区分为Th1和Th2,Th1细胞,主要分泌IL-2、IFN-和TNF-,Th2细胞,主要分泌IL-4、IL-5、IL-6和IL-10,功能：主要辅助细胞免疫效应,功能：主要辅助体液免疫效应,功能：细胞毒作用,机制,释放细胞毒性蛋白：穿孔素/颗粒酶,Fas-FasL诱导细胞凋亡,CD8+CTL,T细胞的功能,CD8杀伤性T细胞（CD8CTL）：,分泌细胞因子IFN-和TNF,CTL释放穿孔素和颗粒酶诱导靶细胞坏死/凋亡,CTL表达FasL诱导靶细胞凋亡,活化的CTL表达FasL,Fas-FasL相互作用诱导靶细胞凋亡,CTL分泌细胞因子,TNF/：协同IFN-的作用；直接胞毒作用；介导炎症,IFN-：诱导MHC-I，II类分子和TAP1/2的表达；抑制病毒复制；激活巨噬细胞,B细胞的功能,产生抗体：参与免疫应答的效应过程；抗原提呈：启动特异性免疫应答；免疫调节：通过细胞因子调节免疫应答。,B淋巴细胞,B细胞来源于骨髓的淋巴样干细胞，称为骨髓依赖性淋巴细胞。B细胞可以介导体液免疫应答、发挥免疫调节作用,NK细胞,NK细胞是一类不表达特异性抗原受体，不需要抗原预先致敏，无需MHC分子限制，可直接杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞的淋巴细胞，由于此类细胞的胞质内含有大型嗜天青颗粒，故又称大颗粒淋巴细胞。NK细胞来源于骨髓的淋巴样T细胞。,NK细胞的表面标志,主要有CD56、CD16、CD2和某些与其活化和抑制有关的受体。目前临床上用于鉴定NK细胞的表型是CD3-CD56+和CD16+。杀伤细胞活化受体（KAR）配体是细胞表面的糖类配体杀伤细胞抑制受体（KIR）配体是细胞表面的MHC-类分子,问题三,免疫分子？,体液中的免疫分子Ig,IgG的特性和功能,血清中的主要抗体成分（75-80%）；半寿期长（20-23天）；出生后3个月开始合成，3-5岁接近成人水平；多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属IgG类；是唯一能通过胎盘的Ig，发挥自然被动免疫功能；具有活化补体经典途径的能力（IgG3IgG1IgG2）；具有调理作用、ADCC作用和结合SPA等；参与型、型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属IgG,IgM的特性和功能,为五聚体，分子量最大，称为巨球蛋白（macroglobulin）；个体发育中最先出现的Ig，胚胎晚期即能产生，脐带血IgM增高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）；抗原初次刺激机体时，是体内最先产生的Ig；血清IgM升高说明有近期感染；有强大激活补体能力和调理作用，在机体早期免疫防御中具有重要作用；天然血型抗体是IgM；未成熟B细胞仅表达mIgM；参加、型超敏反应及某些自身免疫病。,IgA的特性和功能,分为单体的血清型和二聚体的分泌型IgA；分泌型IgA（sIgA）主要由黏膜相关淋巴组织产生，存在于唾液、泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和黏膜表面，是机体黏膜局部抗感染免疫的重要因素。初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用；调理吞噬、中和毒素。,IgD的特性和功能,血清中含量低（1%），其生物学作用尚不清楚mIgD可作为B细胞分化成熟标记，成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD。,mIgM,mIgD,成熟B细胞,活化B细胞,未成熟B细胞,IgE的特性和功能,是血清中含量最低的Ig；主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生；属嗜细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱粒细胞表面FcR结合，介导I型超敏反应；参与寄生虫免疫。,体液中的免疫分子补体,补体系统各成分通常以非活性状态存在于血浆中，在活化物作用下，补体发生复杂的级联反应，表现出生物学活性，此为补体激活。（一）经典激活途径（classicalpathway）（二）MBL（mannan-bindinglectin）途径（三）旁路途径（alternativepathway）（四）补体活化的共同末端效应（膜攻击阶段）,MASP,激活,C3(H2O),补体的生物学功能,细胞毒作用：溶菌、溶解病毒C3b的调理作用(CR1、CR3、CR4)清除循环免疫复合物（C3b/CR1)炎症介质作用(C3a、C5a)参与免疫调节(C3d/CR2),是由多种细胞，特别是活化的免疫细胞分泌的、介导细胞与细胞之间相互作用、具有多种生物学功能的小分子多肽物质的统称。,体液中的免疫分子细胞因子（CK）,按其主要生物学功能分类：,1.白细胞介素（IL)2.干扰素（IFN）3.肿瘤坏死因子（TNF）4.集落刺激因子（CSF）5.生长因子（GF）6.趋化性细胞因子,*主要组织相容性抗原：引起快而强排斥反应的组织相容性抗原。*主要组织相容性复合体(MHC):为一组紧密连锁在同一条染色体上具有高度多态性的基因群，编码产物表达在多种不同的细胞表面，在组织器官移植中代表供受体双方组织相容程度，而且在免疫应答、免疫调节中发挥重要作用。*人类MHCHLA复合体编码HLA抗原;*小鼠MHCH-2复合体编码H-2抗原;,膜结合免疫分子主要组织相容性抗原,MHC分子的生物学功能,1抗原递呈MHC分子的抗原结合凹槽选择性结合抗原肽形成MHC分子-抗原肽复合物以MHC限制性的方式供T细胞识别启动特异性免疫应答。2.参与T细胞限制性识别：双识别及限制抗原递呈的细胞类型3.由抗原提呈衍生的其他功能*参与T细胞在胸腺的发育*诱导同种移植排斥反应*参与免疫应答的遗传控制,参与T细胞限制性识别,*MHC制约相互作用的细胞类型,即MHCI类分子将抗原肽提呈给CD8T细胞，MHCII类分子将抗原肽提呈给CD4T细胞。,问题四,免疫应答？,非特异性免疫,种群在长期进化过程中逐渐形成的防御功能，乃经遗传而获得，而并非针对特定抗原，亦称天然免疫。特点：先天具有；无特异性；无记忆性；作用快。*主要机制物理屏障皮肤粘膜/血脑/血胎屏障；化学屏障皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀菌物质；生物学屏障非特异性效应细胞：中粒、单核/巨噬细胞、NK细胞等非特异性效应分子：补体、溶菌酶、细胞因子等,特异性免疫,个体接触特定抗原（决定基）而产生。仅针对该特定抗原（决定基）而发生反应。后天获得；有特异性；有记忆性；作用慢而强。,抗原,特异性免疫,可刺激机体产生特异性免疫应答的物质,抗原决定基,问题五,特异性免疫应答？,免疫应答,机体受抗原刺激后,免疫细胞识别抗原并发生活化、增殖、分化并显示一系列生物效应的全过程。,抗原,吞噬细胞(摄取处理抗原),进入血液,T细胞,呈递抗原,B细胞,淋巴因子,增殖分化,效应B细胞,记忆细胞,产生,抗体,抗原抗体特异性结合,吞噬细胞吞噬消化,直接刺激,增殖分化,记忆细胞,效应T细胞,靶细胞+,靶细胞裂解,抗原暴露,刺激,抗原,吞噬细胞(摄取处理抗原),T细胞,二次免疫,二次免疫,细胞免疫,若抗原侵入到组织细胞内部，体液中的抗体就无能为力了。这时就要靠细胞免疫来消灭和排除这些抗原。细胞免疫的基本过程与体液免疫相似，也可分为感应阶段、反应阶段和效应阶段。,一、细胞免疫,1、过程（也分为三个阶段）,记忆细胞抗原T细胞（相同抗原刺激）吞噬细胞效应T细胞靶细胞裂解感应阶段反应阶段效应阶段,2、杀伤作用过程示意图,3、概念：,抗原进入机体后，被免疫细胞和淋巴因子等作用最终被消灭的免疫方式。,吞噬细胞（识别处理呈递）,T细胞(识别),与靶细胞结合,抗原（病毒）,效应T细胞,记忆细胞,增殖、分化,激活靶细胞内的溶酶体酶，使靶细胞裂解死亡,抗原暴露，被抗体消灭,细胞免疫过程,二次免疫,CD4+Th1细胞介导的细胞免疫应答,TD抗原,APC摄取、处理、提呈抗原+Th1细胞,活化信号1,TCR/肽-MHC-II,CD4-MHCII,Th细胞活化增殖分化成Th1细胞,活化信号2,B7/CD28协同刺激分子,分泌细胞因子,活化巨噬细胞,静止巨噬细胞,分泌炎性因子,迟发型超敏反应（DTH）,活化APC释放细胞因子,趋化、激活淋巴细胞,促进白细胞的血管渗出,CD8+TC细胞介导的细胞免疫应答,可溶性肿瘤或病毒抗原APC摄取处理提呈,CTLpTCR识别抗原肽-MHC-I类分子复合物,APC/CTL粘附分子作用,CD4+Th细胞活化,CTLp活化增殖分化为效应CTL,脱颗粒释放穿孔素、颗粒酶,FasL/Fas,靶细胞死亡,活化信号,活化信号,2,1,分泌细胞因子,+靶细胞,或促进APC表达共刺激分子,二、体液免疫,1、过程（分为三个阶段）,感应阶级,反应阶段,效应阶段,2、概念：,抗原进入机体后，被体液中的抗体所消灭的免疫方式。,TD抗原,BCR识别抗原B细胞表位,B/Th间相互作用CD40/CD40L等结合,分泌IL-2、IL-4、IL-5、IL-6,记忆Bcell,活化信号1,活化信号2,B细胞对TD抗原的初次应答,APC摄取处理提呈抗原,Th活化增殖分化,TCR识别肽/MHCII,B7-CD28IL-1,B细胞活化增殖分化,在生发中心分化成熟,（早期）IgM,浆细胞,（2周死亡）,（进入淋巴细胞再循环）,（骨髓）,初次免疫应答,病原体初次侵入机体所引发的应答。初次体液免疫应答特征：-须经一定的潜伏期才能在血液中出现抗体；-产生抗体以IgM类为主；-抗体总量较低；-抗体亲和力较低。,二次免疫,相同抗原再次进入人体的时候，记忆细胞更快的作出反应，很快分裂产生新的效应B细胞和记忆细胞，效应B细胞产生抗体消灭抗原。,比初次反应更快，效应更强,再次免疫应答,同一抗原再次侵入机体，记忆性淋巴细胞可迅速、高效、特异地产生应答，此即再次免疫应答，也称免疫记忆。再次免疫应答的特征：-记忆性B细胞作为APC，与记忆T细胞相互作用；-激活免疫应答的抗原量明显减少；-潜伏期明显缩短；-抗体产量高,维持时间长；-抗体以IgG为主，亲和力高。,DC、M,B细胞,APC,抗