免疫系统课程

第三十五章 免疫系统,人体的免疫器官和组织,免疫系统,免疫器官,免疫细胞,免疫分子,中枢免疫器官,外周免疫器官,胸 腺骨髓/法氏囊,脾 脏淋巴结粘膜相关淋巴组织,红 细 胞 / 血小板粒 细 胞单核巨噬细胞淋巴细胞APC,抗体 补体细胞因子,免疫系统,免疫器官按其发生与功能不同，可分为中枢免疫器官和外周免疫器官，二者通过血液循环及淋巴循环互相联系。,第一节 免疫器官,一、中枢免疫器官,(一) 骨髓,骨髓(bone marrow)是B细胞分化发育成熟的场所，也是各种血细胞和免疫细胞的发源地。,中枢免疫器官是免疫细胞发生、分化、发育、成熟的场所，某些情况下（如再次抗原刺激或自身抗原刺激）也是产生免疫应答的场所。人和其他哺乳类动物的中枢免疫器官包括胸腺和骨髓，鸟类腔上囊（法囊）的功能相当于骨髓。,(二) 胸腺,胸腺(thymus)是T细胞分化、发育、成熟的场所。,人的胸腺随年龄不同而有明显差别。新生期胸腺重量约1520g；以后逐渐增大，青春期可达3040g，其后随年龄增长而逐渐萎缩退化；老年期胸腺明显缩小，大部分被脂肪组织所取代。胸腺是T细胞分化、成熟的场所，其功能状态直接决定机体细胞免疫功能，并间接影响体液免疫功能。,DiGeoge 综合征： 先天性胸腺发育不良，甲状旁腺缺陷 反复发作性感染，低血钙抽搐,二、外周免疫器官及组织,外周免疫器官是成熟淋巴细胞定居和产生免疫应答的场所，包括淋巴结、脾、黏膜相关淋巴组织。,（一）淋巴结 的主要功能有：免疫细胞定居及产生免疫应答的场所；参与淋巴细胞再循环； 过滤淋巴液,(二) 脾,脾是人体内最大的外周淋巴器官。脾内有血液循环，但无淋巴循环。可分为白髓、红髓和边缘区三部分。脾脏是重要的外周免疫器官，也是机体贮存红细胞的血库。,(三) 粘膜相关淋巴组织(MALT),第二节 免疫细胞,定义：泛指所有参与免疫反应或与免疫应答有关的细胞及其前体细胞。包括造血干细胞、淋巴细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞和粒细胞等。,免疫细胞,淋巴细胞抗原提呈细胞其他,T淋巴细胞B淋巴细胞NK细胞,专职APC非专职APC,吞噬细胞树突状细胞B细胞,嗜酸性粒细胞嗜碱性粒细胞肥大细胞中性粒细胞红细胞,内皮细胞上皮细胞间皮细胞等,造血干细胞,一 淋巴细胞,淋巴细胞是构成免疫系统的主要细胞类别，成年人体内约有1012个淋巴细胞。淋巴细胞包括T细胞、B细胞、NK细胞、LAK细胞等。,T细胞 来源于骨髓，在胸腺中 发育成熟 外周血中占总淋巴细胞 的60-80% 参与细胞免疫,B细胞 在骨髓中发育成熟 外周血中占总淋巴细 胞的10-15% 参与体液免疫,(一)T淋巴细胞,T淋巴细胞:胸腺依赖性淋巴细胞，简称T细胞。,红细胞,血小板,T 细胞,T lymphocytes,T细胞的分化发育,T细胞在胸腺中的阳性选择和阴性选择,(二) T细胞的表面标志,1、T细胞表面受体(1)T细胞抗原受体（TCR）(2)绵羊红细胞受体（E受体、CD2分子）(3)促分裂原受体(4)细胞因子受体（CKR）(5)病毒受体2、T细胞表面抗原（1）MHC抗原（2）白细胞分化抗原（CD抗原）,结构：分为V区、C区、跨膜区和胞浆区胞内段仅含1-6个氨基酸残基，无传导活化信号的功能,TCR：是T细胞完成对抗原识别和结合的分子基础,(一）T细胞抗原受体 (T cell antigen receptor TCR) T细胞表面最重要、最特征的标志 TCR1：、链组成的异二聚体 外周血5-10%的T细胞表达TCR1 主要在粘膜局部发挥作用 TCR2：、链组成的异二聚体 外周血大部分的T细胞表达TCR2（主要）,（二）CD3分子,胞内段很长（50-155个氨基酸残基）CD3 分子可与 TCR 分子以非共价键结合形成 TCR-CD3 复合受体分子，具有稳定 TCR 结构和传递活化信号的作用。,TCR-CD3复合物,（三）绵羊红细胞受体（ E受体、CD2 分子） 人类T细胞特有的重要表面标志之一。在一定的实验条件下，T细胞与绵羊红细胞结合可形成玫瑰花样的花环，该实验称为E花环形成试验,E花环形成试验,临床意义： E花环值减低：见于免疫缺陷病,以及原发性细胞和体液免疫同时缺乏性疾病。某些恶性肿瘤、麻疹、麻疹脑炎、腮腺炎、带状疱疹、系统性红斑狼疮、皮肌炎、瘤型麻风以及应用免疫抑制剂时，亦见E花环值降低。E花环值增高：见于甲状腺功能亢进、甲状腺炎（此两症病情缓解时可恢复正常）、重症肌无力、慢性活动性或迁延性肝炎、慢性淋巴细胞白血病以及移植排斥时。,（四）促分裂原受体,促分裂原：能非特异性刺激细胞（T或B细胞）发生有丝分裂的物质。,植物血凝素（PHA） PHA-R刀豆蛋白A（ConA） ConA-R美洲商陆（PWM） PWM-R,促分裂原,促分裂原受体,T细胞,（五）MHC抗原,所有T细胞均表达MHC-I类分子，T细胞活化后还可表达MHC-II类分子,（六）CD4和CD8分子（T细胞的辅助受体） 辅助TCR识别抗原和参与T细胞活化信号的转导。可将T细胞分为两大类：CD4+T细胞和CD8+T细胞,TCR,CD28,CD4,CD8,CD3,CD2,或者,促分裂原受体,MHC抗原,T 细 胞 表 面 标志,(结合抗原),(转递信号),(结合MHC-II类分子),(结合MHC-I类分子),绵羊红细胞受体,(结合B7),二、 T 细胞亚群根据是否表达CD4和CD8分子CD4 + T细胞CD8+ T细胞,T细胞分类,CD4+ T细胞,CD8+ T细胞,Th2,Th1,体液免疫,细胞免疫,TC,TS,细胞免疫,抑制免疫,（二）B淋巴细胞,骨髓依赖的淋巴细胞，简称B细胞。,B细胞在骨髓中的发育经历了祖B细胞、前B细胞、未成熟B细胞和成熟B细胞等几个阶段。,BCR,CD79,FcR,B 细 胞 表 面 受 体,(结合抗原),(转递信号),B细胞亚群,（三）NK细胞和LAK细胞,1、自然杀伤(natural killer， NK),概念： 是一类无需抗原剌激，可非特异直接杀伤靶细胞（肿瘤细胞、病毒感染细胞等）的淋巴细胞。 在机体免疫监视、早期抗感染和免疫调节中起重要作用。,具有以下特点： 含量较少，约占淋巴细胞总数的 5%10% 胞浆中含有大量嗜天青颗粒 细胞表面无特异性抗原受体 可直接杀伤靶细胞，而无需抗原预先作用 杀伤细胞的方式与Tc细胞相似 参与固有性免疫应答,2、LAK细胞,LAK细胞是淋巴因子激活的杀伤细胞的简称。许多实验证明，LAK细胞的前体细胞主要是NK细胞，与NK细胞相比，LAK细胞的杀伤肿瘤的能力更强，范围也更广。目前LAK细胞已在临床上试用于治疗癌症。方法是取出患者外周血淋巴细胞用IL-2在体外刺激培养后再输回到患者体内。治疗效果尚等观察。,抗原提呈细胞（antigen-presenting cells，APC）： 具有摄取、加工、处理抗原的能力并将抗原信息提呈给T细胞的一类细胞称为APC。,二 抗原提呈细胞 （APC）,二 抗原提呈细胞 （APC）,种类,专职APC ：单核吞噬细胞、树突状细胞、B细胞非专职APC ：内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞、活化的T细胞等,APC,T cell,1、单核巨噬细胞,骨髓中的前单核细胞单核细胞巨噬细胞成熟机体主要由骨髓不断的产生单核细胞，进入血液，存留数小时至数日后，移行至全身各组织器官，发育成熟为巨噬细胞。泳衣品牌,单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）透射电镜显示其高尔基体发达、胞浆颗粒明显（中）扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右）,单核巨噬细胞,（monocytes and macrophages）,单核-巨噬细胞,表面标志：IgGFc受体补体受体MHC I 类和 II 类分子分泌多种产物：（单核-巨噬细胞有很强分泌功能） 酶类 补体凝血因子细胞因子,功能： 吞噬杀伤和清除功能 调理吞噬作用：Fc受体和C3b受体 ADCC作用：IgG Fc受体 各种酶类 合成和分泌活性因子： IL-1、IFN- 、TNF- 参与炎症反应 免疫调节作用 抗原递呈作用 通过MHC II类分子将抗原肽递呈给CD4+ T细胞 抗肿瘤,2、树突状细胞(Dendritic cells ),简称D细胞，是体内功能最强的抗原递呈细胞。其抗原提呈能力远强于M、B细胞等其他APC。高表达MHC-II类分子分布：广泛分布于脑以外的全身各脏器数量少泳衣品牌,Dendritic cells (树突状细胞),3、B淋巴细胞,BCR介导的内吞作用摄入抗原能持续表达MHC-II类分子对低浓度的抗原，B细胞是一类有效的APC非特异性吞饮作用,三、其他免疫细胞,造血干细胞 是存在于组织中的一组原始造血细胞，它们不是固定的组织细胞，可存在于造血组织及血液中，是机体各种血细胞的共同来源。,四、其他免疫细胞,中性粒细胞：血液中数目最多的白细胞，正常人外周血中浓度为（27.5）*109/L，属于吞噬细胞，具有杀菌功能。嗜酸性粒细胞：具有吞噬作用，但吞噬缓慢，主要是选择性吞噬抗原-抗体复合物，其溶酶体可对吞噬物进行酶解，补体和抗体能加强其吞噬功能。嗜碱性粒细胞和肥大细胞：均来源于造血干细胞，表面特征和生物学功能相似，膜表面均有Fc R,可与IgE Fc结合，引起 型超敏反应。红细胞：表面有CR1，可与C3b结合参与清除IC血小板：血小板出凝血作用外，还参与免疫应答特别是炎症反应。,中性粒细胞 (Neutrophil),在普通光学显微镜下观察Giemsa染色血涂片，中性粒细胞呈淡藕荷色，多叶核，胞浆中含有大量的细胞颗粒。透射电镜下其胞浆颗粒清晰可辨。,嗜酸性粒细胞 (Eosinophil),在普通光学显微镜下观察Giemsa 染色的血涂片，嗜酸性粒细胞胞核为双叶状，胞浆中含有大量深红色细胞颗粒。透射电镜下其胞浆颗粒呈结晶状。,嗜碱性粒细胞 (Basophil),在普通光学显微镜下观察Giemsa染色的血涂片，嗜碱性粒细胞胞浆中布满深蓝色细胞颗粒。透射电镜下胞浆颗粒中充满致密物质。,肥大细胞,主要分布于皮肤、呼吸道、消化道黏膜下结缔组织和血管周围组织中高亲和力IgGFc受体，引发I型超敏反应,第三节 细胞因子,一、细胞因子的概念细胞因子（ cytokine ，CK ）是主要由活化的免疫细胞或间质细胞所合成、分泌的多肽类活性分子，是一类重要的生物应答调节剂。产生细胞 免疫细胞：单核/巨噬，T，B，NK 非免疫细胞：血管内皮细胞，表皮细胞，成纤维细胞 辅助性T细胞是产生细胞因子最多的免疫细胞,二、细胞因子的种类和作用,白细胞介素(interleukin, IL)肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF)干扰素(Interferon, IFN)集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF)生长因子(Growth factor, GF)趋化因子(chemokine),一、白细胞介素（ Interleukin ， IL ）,最初是指由白细胞产生又在白细胞间发挥作用的细胞因子，虽然后来发现白细胞介素可由其他细胞产生， 也可作用于其他细胞，但这一名称仍被广泛使用着。目前已报导的白细胞介素已有 23 种（ IL-1 23 ）。 作用：调节细胞生长、分化，促进免疫应答和介导炎症反应。,IL-1 主要由活化的单核-巨噬细胞产生。 IL-1家族包括IL-1，IL-1。 高浓度进入血流，可诱发急性期蛋白的合成，引起发热等。,肝脏,IL-1,血清淀粉样蛋白,C反应蛋白,纤维蛋白原,甘露聚糖结合凝集素,IL-2主要由活化的Th1细胞产生促进T、B细胞增殖,IL-4 细胞来源：主要由Th2细胞。 主要功能：促细胞增殖、分化；,二、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TFN）,肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TFN）是一类能使肿瘤发生出血坏死的细胞因子。（1975年发现）,二、肿瘤坏死因子（ TNF ） 分类： TNF ：活化的单核巨噬细胞产生 亦称恶病质素 TNF：活化的T细胞产生，亦称淋巴毒素。TNF的生物学活性抗肿瘤作用免疫调节作用抗病毒作用促进炎症反应致热作用 内热性热源质引发恶液质,三、干扰素(interferon,IFN),IFN-,IFN- ,IFN- ,I型,II型,活化的 T、NK细胞,单核-巨噬细胞,成纤维细胞,最早发现，因其具有干扰病毒的感染和复制的功能而得名。,四、集落刺激因子（ CSF ）,指能够刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血细胞增殖分化的细胞因子。分类粒细胞集落刺激因（granulocyte-CSF, G-CSF)巨噬细胞集落刺激因子（macrophage-CSF，MCSF)粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（granulocyte-maceophage-CSF, GM-CSF)红细胞生成素（erythropoietin, EPO)干细胞生成因子（stem cell factor,SCF)多能集落刺激因子（multi-CSF),五、趋化因子（chemokine）,趋化因子（chemokine）是一类对不同靶细胞有趋化作用的细胞因子。根据结构特征和功能，分为4种亚家族。 1、CC：MCP-1，对、T淋巴细胞等有趋化和激活作用。 2、CXC：IL-8，对中性粒细胞有趋化作用。 3、C：淋巴细胞趋化蛋白，对T淋巴细胞、NK细胞有趋化作用。 4、CX3C。,六、生长因子（growth factor， GF）,生长因子（growth factor， GF）是具有刺激细胞生长作用的细胞因子，表皮生长因子（EGF）、血管内皮生长因子（VEGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、神经细胞生长因子（NGF）、血小板衍生生长因子（PDGF）、 转化生长因子（TGF- ） 。多种未以生长因子命名的细胞因子也具有刺激细胞生长的作用, IL-2是T细胞的生长因子，TNF是成纤维细胞的生长因子,1、低分子量糖蛋白2