免疫系统及免疫功能

第11章 免疫系统与免疫功能,一 非特异性免疫 二 特异性免疫 三 免疫异常 四 免疫学应用,重 点,1基本概念:免疫、免疫应答、干扰素、抗原、抗体、细胞免疫、体液免疫、主动免疫、被动免疫。2免疫系统的组成。3人体对病原体防御的三道防线。4特异性免疫细胞免疫、体液免疫的作用机理。5抗体的基本结构、功能。,一、非特异性免疫 1. 免疫:指身体对抗病原体引起疾病的能力。功能: 免疫防御 免疫稳定 免疫监视。,2 免疫系统的防卫功能,三道防线,第一道防线体表屏障,第二道防线体内的非特异性反应,第三道防线特异性反应,第一道防线：,皮肤和黏膜的阻挡作用,物理屏障：,化学防御：,黏膜上纤毛的清扫作用,皮肤分泌物的抑菌、杀菌作用 如油脂、溶菌酶,将病原体阻挡于体外,局部炎症反应：,毛细血管扩张,发红,毛细血管通透性升高,肿胀,局部体温升高：增强白细胞吞噬作用,发热,蛋白质、液体逸出,损伤部位释放舒缓激肽,疼痛,脓液,死亡的白细胞、坏死细胞、死细菌等,第二道防线：,体内的非特异性反应,1)吞噬细胞的杀伤作用,(1)探针带来 细菌入侵,(2)吞噬细胞赶 赴“现场”,(3)消灭入侵，恢复健康,吞噬细胞：具有吞噬功能的细胞的统称,巨噬细胞,中性粒细胞,单核细胞,皮肤破损，病原微生物进入生物体内。,中性细胞和单核细胞迁移到受损部位。,中性白细胞和单核细胞作变形运动，从毛细血管壁钻出，进入组织间隙。白细胞吞噬细菌，由溶酶体中的水解酶将它们消化。单核细胞从血管进入组织后便分化成巨噬细胞，吞噬上百个细菌和病毒。,2)补体系统：辅助和补充抗体作用,在人体血液中有一个复杂的具有酶活性的血浆蛋白系统，大约含有20种蛋白质，这些蛋白质称为补体蛋白，这个蛋白质系统称为补体系统，简称补体。激活补体方式： 补体与已经结合在病原体上的抗体结合； 补体与病原体上的糖分子结合；,已活化的补体分子的作用,某些补体蛋白质聚合在一起形成孔道复合体。直接附着在细菌细胞壁上，增加细菌被吞噬的概率。刺激肥大细胞释放组织胺，促进炎症反应。,3）干扰素,干扰素是受病毒感染的细胞所产生的能抵抗病毒感染的一组蛋白质。干扰素并不能直接杀死病毒，而是刺激自身和周围的细胞产生另一种能抑制病毒复制的蛋白质，从而抵抗感染。目前已知的干扰素有、3种类型。,针对特定病原体发生的特异性反应,细胞免疫应答 细胞免疫, 免疫应答,二 特异性免疫：,抗体免疫应答 体液免疫,第三道防线,T淋巴细胞,B淋巴细胞,淋巴干细胞在发育过程中先进入胸腺，在此分化增值，发育成熟-T淋巴细胞，与细胞免疫有关。淋巴干细胞，在鸟类则是先在腔上囊发育成熟-B淋巴细胞，与体液免疫有关。免疫应答的特点：1.免疫学的特殊性，淋巴细胞识别并清除特定的病原体。2.免疫学上的记忆性，记忆淋巴细胞。,1 免疫系统的组成,免疫器官：,免疫细胞：,免疫物质：,骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等,吞噬细胞（中性粒细胞、巨噬细胞）淋巴细胞（B细胞、T细胞）,抗体、,淋巴因子、溶菌酶等,免疫系统,2 淋巴系统在抗感染时的决定性作用,淋巴器官：以淋巴组织为主构成的器官，分为两类,淋巴系统与循环系统配合有三方面的功能1.淋巴管将细胞间隙中多余的组织液转运回血液循环中；2.在肠绒毛中的毛细淋巴管吸收脂肪，并将它们转运到血液循环中；3.淋巴中含有大量免疫活性细胞，在身体对抗感染中起决定性作用。,3 人体免疫器官和免疫细胞 1免疫器官与组织中枢淋巴器官免疫细胞发育为免疫活性细胞的场所 骨髓（bone marrow）：包括淋巴细胞，巨噬细胞在内各种血细胞生成场所。 胸腺（thymus）：T-淋巴细胞发生与成熟场所。 腔上囊（法式囊，bursa of Fabricius),外周淋巴器官与组织 淋巴结（lymphnodes）：人体有 500-600个淋巴结， 是淋巴细胞储存、分化场所。 脾脏（spleen）：淋巴细胞储存、分化场所。 粘膜（肠道，呼吸道等）相关淋巴组织（MALT）：淋巴细胞储存、活化场所。 也是T-,B-淋巴细胞发生免疫应答反应的场所。,人体免疫器官,2免疫细胞免疫细胞泛指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞，均源于造血干细胞。包括吞噬细胞：单核-巨噬细胞、粒细胞淋巴细胞：T-淋巴细胞、B-淋巴细胞、NK-细胞等,单核-巨噬细胞 单核细胞（血液中）和巨噬细胞（组织中） 巨噬细胞的主要功能： 吞噬功能； 抗原呈递作用； 分泌免疫活性因子； 免疫调节作用。,淋巴细胞： T-淋巴细胞（thymus-dependent lymphocyte） B-淋巴细胞（B-lymphocyte） 自然杀伤细胞（Natural killer cell,NK- 细胞） NK-细胞可非特异性直接杀伤靶细胞，无需预先抗原致敏， 无需抗体参与，无MHC约束。 靶细胞包括：肿瘤细胞、病毒感染细胞、较大病原体、移植物。 杀伤效应是由活化后所释放的细胞因子所致孔素、粒酶、TNF等）,淋巴细胞的分类 B-淋巴细胞识别可溶性抗原并发育成抗体分泌细胞（浆细胞） TH-淋巴细胞识别细胞表面抗原并分泌细胞因子，从而激活其它免疫细胞 Tc淋巴细胞识别靶细胞抗原，并溶解靶细胞 Nk细胞识别和杀伤靶细胞,4 淋巴细胞如何识别入侵者 主要组织相容性复合物（MHC） 是决定自身免疫耐受性的一组特异的糖蛋白抗原分子，它普遍存在于机体有核细胞表面。除同卵双生外，不同个体具有不同的MHC。 胚胎时期淋巴细胞成熟时，那些带有能和自身细胞MHC结合的受体的淋巴细胞全部凋亡，剩下的淋巴细胞不能识别自身的MHC，因此双方相安无事，即免疫自身耐受性。,5 特异性免疫应答过程分为三个阶段:感应阶段: 抗原被吞噬、消化、处理，呈递抗原决定簇给T、B 细胞，启动免疫应答。反应阶段： T 致敏淋巴细胞 B 浆细胞抗体3. 效应阶段: 产生体液免疫效应和细胞免疫效应,活化,摄取 处理,巨噬细胞（呈现抗原-MHC复合体),辅助性T细胞,抗原,分 泌,多种蛋白质（淋巴因子）,促 进,B淋巴细胞细胞毒性T淋巴细胞,增殖分化,特异性免疫应答过程大致可表示以下概念图：,效应细胞,记忆细胞,（主要组织相容性复合体）,巨噬细胞处理、呈递抗原,1)体液免疫 抗原刺激B细胞产生的抗体主要存在于血液和体液中,与抗原发生反应,故称之为体液免疫。 抗体形成的一般规律初次反应：第一次注射抗原后，需经历一个较长潜伏期， 然后抗体开始产生，并增加，但持续时间不长，又开始下降。 B. 再次反应：再次注射同种抗原，因抗体与抗原结合，抗体水平还要下降，然后抗体水平迅速上升，效价比初次反应高，维持时间也比初次反应长，然后才渐渐降低。,回忆反应： 经过数月乃至数年，抗体消失，再注射同种抗原，抗体重新出现并增加。抗体产生的顺序规律： IgM IgG IgA,二次免疫特点：免疫应答快速而强烈,抗 体,机体受抗原刺激后才产生的，能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。,抗体的结构： 四条肽链组成，借二硫键连接在一起，形成一个“Y” 型的分子。 不同的抗体Y的两臂氨基酸序列各不相 同，决定抗体的特异性。,抗体的作用,中和细菌毒素,结合病毒使之失去侵染能力,凝聚、沉淀抗原, 能引起机体产生特异性免疫应答的物质。,特点： “非己”性,抗 原, 特异性, 大分子性,大分子、细菌、病毒、异体细胞 或 组织器官,自身细胞：衰老、破损的细胞 或 癌细胞,根据抗原的特性，你能举出抗原的一些实例吗？,影响抗体产生的因素（1）抗原方面 物理性状和性质： 可溶性，颗粒性，死苗，活苗， 湿苗，冻干苗 抗原用量： 免疫麻痹 发于抗原或同时注入，能非特异增强或败便 佐剂：能提高抗原的免疫原性的物质。常用的： 氢氧化铝、矿物油、弗氏不完全佐剂和完全佐剂 接种途径：口服， 肌注，滴鼻，点眼 接种次数和接种时间,（2) 机体方面： 年龄 受母源抗体的干预（母源抗体？） 营养状况 个体差异 应激因素,活化,摄取 处理,巨噬细胞（呈现抗原-MHC复合体),辅助性T细胞,分 泌,白细胞介素-2,促 进,致敏B淋巴细胞,增殖分化,效应B细胞,记忆B细胞,体液免疫的过程,分泌 抗体,中和、结合、凝聚抗原,二次 应答,二次入侵,致敏B细胞,白细胞介素-2,成熟B淋巴细胞,抗原,2)细胞免疫概念： 抗原进入机体，刺激T细胞 ，产生淋巴因子 和细胞毒性T细胞以清除抗原的过程。细胞免疫的作用： （1）抗细胞内细菌（真菌）、病毒感染 （2）抗肿瘤免疫 （3）移植排斥反应 （4）迟发型变态反应（传染性变态反应）,3、细胞毒性T 细胞：一种效应细胞，可直接攻击带有抗原 的靶细胞。4、淋巴因子： 致敏淋巴细胞受到同种抗原刺激产生的多 种具有免疫活性物质的总称 趋向因子 (CF) 移动抑制因子（MIF) 淋巴毒素(LT) 皮肤反应因子（SRF) 干扰素(IFN- ) 白细胞介素(IL) 转移因子(TF),细胞毒性T细胞,效应细胞毒性T细胞,巨噬细胞,辅助性T细胞,被感染的 体细胞,记忆细胞毒性T细胞,细胞免疫过程,淋巴因子,肿瘤细胞解体,细胞毒T 细胞与肿瘤细胞结合,细胞攻击癌细胞,T,体液免疫与细胞免疫的关系,相互配合，共同发挥作用,相互关系,效应细胞毒性T细胞与靶细胞接触，使靶细胞破裂,效应B细胞产生抗体与抗原结合,产生效应方式,效应细胞毒性T细胞,浆细胞,效应细胞,靶细胞,抗原,作用对象,细胞免疫,项目,体液免疫,讨论：有限的B-淋巴细胞何以对付几乎无限种类的抗原?,基因重排是抗体多样性的遗传基础编码抗体 L 链可变区的基因，有三组基因: V 基因 有 400 种拷贝 J 基因 有5 种拷贝 C 基因 有 2 种拷贝 这样，L 链可变区的编码基因可能有的组合方式 400524103 种,抗体多样性的基因基础,编码 H 链可变区的基因，有四种基因: V 基因 有 400 种拷贝 J 基因 有 5 种拷贝 D 基因 有10 种拷贝 C 基因 有 8 种拷贝 这样，H 链可变区的编码基因可能有的组合方式： 40051081.6105 种,L 和 H 合在一起，可能出现的组合方式： 41031.61056.4108种 再加上个体可能发生的突变，各种组合总数可达： 1091010种 这样天文数字的可能的抗体结构，足以应付各种抗原结构。,三、免疫系统的功能异常,1免疫系统的过度反应1）过敏反应对某种无害的物质，如花粉、螨虫、蘑菇孢子、昆虫的毒液、灰尘及化妆品等产生强烈的免疫应答，这种情况称为过敏反应或变态反应。 能引发过敏反应的物质称为致敏原。,速发型迟发型：IgE 肥大细胞分泌组胺,2）自身免疫病器官性特异性自身免疫病突眼性甲状腺肿中的甲状腺TSH受体，重症肌无力中肌肉的乙酰胆碱受体，胰岛素依赖性糖尿病中的胰岛细胞系统性自身免疫病系统性红斑狼疮2免疫系统功能减退先天性的免疫缺陷病，婴儿缺乏B淋巴细胞或T淋巴细胞，对异物缺乏免疫应答能力，很容易因感染病原体而致病，甚至死亡。获得性免疫缺陷病,四 免疫学应用,已成功地用于用于预防人与动物的多种传染性疾病如：天花，小儿麻痹，狂犬病等。但受阻于艾滋病。,人口增长一直很慢，直到工业革命(18世纪)后剧烈增长。1348-1400年欧洲2500万人死于鼠疫.1918-1919年2000-4000万人死于流感.,传染病再度威胁人类,AIDS,SARS,Ebola,Prion,主动免疫需经抗原刺激（天然感染或人工接种），促使机体产生免疫反应，既具特异性又有记忆性。 被动免疫不依靠自身特异性免疫反应而产生免疫性，而通过转输外源抗体而获得免疫性（初乳、免疫球蛋白），具有特异性但不具有记忆性。,特异性免疫获得的方式,免疫接种与传染性疾病疫苗的种类 灭活的微生物 微生物的成分或产物