第5章免疫系统的组织、器官与细胞.ppt

第五章免疫系统的组织 器官与细胞 免疫器官的分布 外周免疫器官 第一节淋巴组织和器官的结构与功能 免疫器官和淋巴组织由胸腺 骨髓 人和哺乳动物 而禽类则是法氏囊 淋巴结 脾脏 粘膜伴随淋巴组织所组成 免疫器官可分为中枢免疫器官和外周免疫器官及组织 中枢淋巴器官与外周淋巴器官区别 一 初级淋巴器官的组成与结构1 骨髓骨髓 bonemarrow 在出生前后 主要承担造血功能 是各类免疫细胞以及T细胞的前体细胞的发生场所 骨髓是造血干细胞自我更新及分化发育的组织部位 造血干细胞 hematopieticstemcells 可分化为各种免疫细胞 骨髓组成 主要为骨髓基质细胞 stromalcell 骨髓基质细胞的作用 粘附性接触 如VLA 4和VCAM 1之间的结合 提供生长因子 如SCF和IL 7 BonemarrowstromalcellsnurturedevelopingBcells Stromalcell DevelopmentoftheImmunocyteinbonemarrow 2 胸腺胸腺是T细胞分化成熟的场所 在胸腺分化成熟的T细胞主要是 T细胞 此外尚有 T细胞和NKT细胞 如果没有特别强调 胸腺T细胞的分化和成熟是专指 T细胞 分泌多种激素 促进胸腺细胞分化 新生儿胸腺相对较大 至青春期达30 40克 此后胸腺开始萎缩 胸腺 thymus 位于前纵隔 胸骨后 心脏的上方青春期时最大 随年龄增长而逐渐萎缩 胸腺由胸腺小叶组成 每个小叶由胸腺上皮细胞 巨噬细胞和树突状细胞组成胸腺基质细胞 由胶原蛋白 网状蛋白纤维 葡萄糖胺聚糖和糖蛋白组成细胞外基质 extracellularmatrix 成分 以上组分共同构成T细胞发育的微环境 影响胸腺内T细胞的增殖 分化和选择性发育 微环境构成 胸腺基质细胞 细胞外基质成分 胸腺小叶结构示意图 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 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 T细胞在胸腺内的发育简单发育过程 来自骨髓的淋巴样干细胞通过胸腺被膜下区进入皮质区 成为胸腺细胞 向皮髓质交界处移行 再向髓质区移行 在移行过程中逐渐成熟 在移行中胸腺细胞表面分子的变化 见下图 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 二 次级淋巴器官的组成与结构 组织进入的抗原 血液进入的抗原 粘膜进入的抗原 APC处理提呈抗原T淋巴细胞T细胞增殖分化成效应T细胞 B细胞识别特异性抗原增殖分化成浆细胞特异性抗体 外周免疫器官与组织是T细胞和B细胞定居的场所 是免疫应答的发生的部位 淋巴结脾MALT 外周免疫器官与组织功能示意图 1 淋巴结T细胞约占75 B细胞约占25 淋巴结的基本结构 被膜浅皮质区 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 由髓索和髓窦构成 淋巴结的功能滤过 清除抗原异物进行免疫应答体液免疫 淋巴小结增多 增大 髓索浆细胞增多 细胞免疫 副皮质区扩大 免疫反应剧烈时 淋巴结肿大出血 是临床与检疫常检器官 淋巴细胞定居和再循环基地 淋巴结淋巴结被膜外侧有数条输入淋巴管 门处有动 静脉神经和输出淋巴管 实质分为皮质和髓质 靠近被膜的浅层皮质区有生发中心 右图显示生发中心的显微结构 淋巴结结构示意图 浅皮质区含有滤泡 由B细胞聚集而成的不带生发中心的为初级滤泡 带有生发中心的为次级滤泡 在受到抗原刺激后 B细胞便会活化增殖 初级滤泡发育成次级滤泡 生发中心是B细胞在外周淋巴器官进行抗原依赖期分化发育的场所 主要由增殖的B细胞组成 还有抗原特异性T细胞 滤泡树突状细胞 FDC 和Th细胞 B细胞在此经历类别转换和亲和力成熟 进入髓质发育成为浆细胞 浅皮质区与髓质之间的为深皮质区 也称为副皮质区 为T细胞定居的场所 副皮质区有许多由内皮细胞组成的毛细血管后微静脉 称为高内皮细胞小静脉 HighEndothelialVenules HEV HEV允许淋巴细胞穿过 是沟通血液循环与淋巴循环的重要通路 HEV是T B淋巴细胞离开血液循环进入淋巴结的特殊结构 其血管内皮细胞呈高柱状不紧密连接 Highendothelialvenule HEV 高内皮毛细血管后微静脉 2 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 红髓功能 a 产生免疫应答 脾脏是针对来自血液中抗原的免疫应答场所 也是体内产生抗体的主要器官 b 合成某些生物活性物质 c 血液过滤作用 脾脏 Spleen 白髓 whitepulp 1 动脉周围淋巴鞘 periarteriallymphaticsheath PALS 围绕在动脉周围的弥散淋巴组织 主要由T细胞组成 相当于副皮质区 2 淋巴小结 主要由B细胞组成 可发展成生发中心 常出现于PALS的一侧 红髓 redpulp 占脾实质的2 3 分布于小梁周围及白髓之间 1 脾索 2 脾血窦 3 其他外周淋巴组织 1 皮肤相关淋巴组织 Skin associatedlymphoidtissue SALT 黑色素细胞 角质细胞 表皮朗格汉斯细胞 表皮内T淋巴细胞 T淋巴细胞 巨噬细胞 主动参与局部免疫和炎症反应 成为许多外源性抗原进入机体启动免疫应答的场所 2 黏膜相关淋巴组织 Mucosal associatedlymphoidtissue MALT 无被膜的淋巴组织 呼吸道 肠道及泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在的淋巴组织 以及某些带有生发中性的器官化的淋巴组织 如扁桃体 小肠的派氏集合淋巴结 阑尾等 人体黏膜的表面积约400m2 是病原体侵入机体的主要门户 黏膜相关淋巴组织 肠道淋巴系统免疫应答 皮氏小结接受外来抗原和免疫应答的机制位于皮氏小结上方的M细胞从小肠腔内吞饮外来抗原颗粒 在细胞内形成吞饮小体 吞饮小体穿过M细胞 在其另一侧排出 传递给小结内的巨噬细胞或者树突细胞 由它们活化Th细胞 Th细胞辅助B细胞活化并分泌IgA抗体 经小肠绒毛细胞以分泌型IgA的形式分泌于小肠粘膜的表面 骨髓和胸腺中的初始B T细胞经血液循环 毛细血管 穿越HEV 到达淋巴结 输出淋巴管 胸导管 血液循环 毛细血管 三 淋巴细胞的循环 淋巴细胞再循环来自外周组织的引流淋巴液经初级 次级淋巴结抵达胸导管并进入血液循环系统 经过心脏及动脉循环的血液淋巴细胞中 未活化淋巴细胞再次进入淋巴结和脾脏 少数活化细胞进入外周组织 发挥免疫学效应 淋巴细胞在血液与淋巴系统之间大约12 24小时循环一周 初始T B淋巴细胞 未接触抗原 骨髓和胸腺 血液循环经毛细血管 外周淋巴组织 淋巴管 血液 第二节免疫系统的细胞 白细胞 淋巴细胞 占20 50 单核细胞 巨噬细胞 辅助细胞 粒细胞 T淋巴细胞 B淋巴细胞 NK细胞 中性粒细胞 占40 75 嗜酸性粒细胞 嗜碱性粒细胞 CD350 一 B细胞B细胞又称为骨髓依赖的淋巴细胞 B细胞的一个重要特征是细胞膜表面带有自身合成的免疫球蛋白 即膜抗体 mAb B细胞在抗原的诱导下又可分泌与膜抗体相同的免疫球蛋白 只是比膜抗体缺少了一段穿膜肽 因此也可把凡是带有自身合成免疫球蛋白的细胞都称为B细胞 B细胞的分化发育 B细胞在骨髓中发育时须经历阴性选择 若B细胞产生的BCR能与自身抗原结合 则可能与自身组织起反应造成损伤 骨髓可将这种B细胞清除 只让那些不与自身成分起反应的B细胞继续发育成熟 这个过程称为阴性选择 阴性选择BCR 自身抗原其选择机制为 克隆消除 clonaldeletion 受体编辑 receptor aditing 自身反应无能性 anergy 和克隆忽视 clonalignorance 输入外周B细胞库 根据是否需要T细胞的辅助 B细胞分为B1和B2两个亚系 B1细胞不依赖于T细胞的辅助 即非常规的B细胞亚系 无次级应答反应 只有初级应答且主要产生IgM抗体 B2细胞依赖于T细胞的辅助 即常规B细胞亚系 其抗体的产生需要T细胞的辅助 有次级应答反应并能产生IgM和IgG等抗体 而且以IgG为主 B细胞对TD Ag和TI Ag的应答 B1cells B2cells B细胞受体 BCR 即膜表面免疫球蛋白 mIg 是B细胞特异性识别和结合抗原决定簇的结构 未成熟B细胞膜表达mIgM 成熟B细胞膜表达mIgM mIgD Ig Ig CD79a CD79b 是BCR复合物的必需成分 传递Ag BCR结合的信号 参与Ig从胞内向胞膜的转运 B细胞的表面受体 BCR复合物 组成 BCR复合体 BCR复合体和协同受体 Fc受体IgG的Fc受体 Fc R IgE的Fc受体 Fc R 主要表达于B细胞表面 能与抗原 抗体 IgG 复合物中的IgGFc段结合 有利于B细胞对抗原的捕获 并对B细胞活化具有调节作用 在一定条件下 IgG抗体致敏的红细胞 EA 与B细胞表面IgGFc受体结合 可形成以B细胞为中心的EA玫瑰花结 T细胞不表达IgGFc受体 因此 EA玫瑰花结试验可用来鉴别T B细胞 补体受体组成 CR1 CD35 和CR2 CD21 功能CR1 C3b 或C4b iC3b 调节B细胞的活化增殖 B细胞协同受体组成分子与iC3b C3d和C3dg结合 促进B细胞活化EB病毒的受体 CR2 有丝分裂原受体有丝分裂原是一些能促进淋巴细胞产生有丝分裂的物质 葡萄球菌A蛋白 SPA 是B淋巴细胞专有的分裂原 能与不依赖于T细胞的B细胞来系结合 刺激细胞分裂 美洲商陆有丝分裂原必须在有T细胞存在时才能刺激B细胞分裂 MHC II分子MHC II类分子主要表达于专职抗原递呈细胞 包括巨噬细胞 树突状细胞和B细胞 负责将外源性抗原递呈给CD4 T细胞 MHC II b1 b2 a1 a2 肽结合单位 Ig样单位 跨膜单位 T1受体和MEM受体T1抗原是T细胞表面标记之一 B细胞上的T1受体即CD72分子 它能与T1抗原结合 MEM为鼠红细胞受体 B细胞上的这两种受体可能是未成熟的B细胞表面标志 CD80和CD86分子 协同刺激分子组成 CD80 B7 1 CD86 B7 2 分布 成熟B细胞 初始B细胞低表达 活化B细胞高表达 功能 高水平表达B7分子的B细胞是有效抗原提呈细胞 CD40分子 TNF受体家族成员分布 B细胞 巨噬细胞和树突状细胞等 生物学功能 同CD40L 活化T细胞 结合 促进B细胞对TD Ag应答 诱导Ig同种型的类别转换 同BCR交叉连接 再通过与T细胞直接接触维持生发中心B细胞的存活 TI抗原刺激B细胞活化 直接作用TD抗原刺激B细胞活化 需两种信号第一信号 抗原刺激信号 第二信号 Th细胞信号 Th细胞 B细胞间接触作用Th细胞分泌细胞因子B细胞介导的免疫应答绝大多数是由TD抗原引起 B细胞识别TD抗原后的活化和增殖需要特异性Th细胞的辅助 B细胞的活化 B细胞通过其表面的BCR识别TD抗原并传递活化信号 但仅有BCR复合体传递的信号并不能活化B细胞 必须同时具有Th细胞提供的活化信号才能完全活化B细胞 Th细胞及B细胞活