动物生理学ppt课件第8章人体的免疫机能

,免疫系统包括,1淋巴器官（胸腺、淋巴结、脾、扁桃体）,2其他器官的淋巴组织,3.全身的淋巴细胞,4.抗原呈递细胞,5.血液中的白细胞及结缔组织中的浆细胞、肥大细胞。,淋巴组织,淋巴组织是含有大量淋巴细胞和巨噬细胞的“网状结缔组织”，即网状细胞和网状纤维构成网状支架，网眼中含有大量淋巴细胞和一些巨噬细胞。根据结构、功能、发生和分布的不同，淋巴组织可分为中枢淋巴组织和周围淋巴组织。,一、中枢淋巴组织,中枢淋巴组织仅由上皮性网状细胞及网眼中的淋巴细胞和巨噬细胞构成，不含网状纤维。上皮性网状细胞能分泌激素，形成诱导淋巴细胞分裂分化的微环境，造血干细胞进入中枢淋巴组织可分裂分化为不同功能及不同特异性的淋巴细胞，中枢淋巴组织发生较早，胎儿出生前已基本发育完善，并开始向周围淋巴组织输送淋巴细胞。中枢淋巴组织分布于中枢免疫器官，如胸腺、囊等同器官和骨髓。,二、周围淋巴组织,周围淋巴组织由网状细胞、网状纤维及网眼中的淋巴细胞和巨噬细胞构成，淋巴细胞最初由中枢淋巴组织迁来。根据淋巴细胞聚集的程度和方式的不同分为：1弥散淋巴组织是以网状细胞和网状纤维为支架，在网眼中充满了淋巴细胞、浆细胞及巨噬细胞，形成一片以淋巴细胞为主的组织。弥散淋巴组织与周围结缔组织之间无明显界，其中含有T细胞及B细胞，常以T细胞为主，抗原刺激能使弥散淋巴组织增大。2密集淋巴组织基本结构与弥散淋巴组织相似，但淋巴细胞更密集，主要由大量的B细胞和少量T细胞等组成，其中淋巴细胞排列成球形者称淋巴小结，淋巴细胞排列成索条状者称淋巴索，淋巴小结的体积随抗原刺激的大小而增减，无抗原刺激时减少或消失，受抗原刺激后又增大与增多，是体液免疫应答的重要指标。周围淋巴组织分布很广，主要分布在周围免疫器官，如淋巴结、脾、扁桃体等。,淋巴器官,淋巴器官是由大量淋巴组织为主组成的器官，外包以结缔组织被膜，淋巴器官依其发生和功能的不同分为中枢淋巴器官和周围淋巴器官两类。中枢淋巴器官如胸腺和骨髓，由中枢淋巴组织构成，其中的淋巴细胞受激素及所在微环境的影响，分裂分化形成具有不同功能和不同特异性的处女型淋巴细胞。中枢淋巴器官发生较早，它的发生不受抗原刺激的影响，在出生前已基本发育完善，并开始向周围淋巴器官及淋巴组织输送处女型淋巴细胞。周围淋巴器官如淋巴结、脾及扁桃体等。由周围淋巴组织构成，其中的淋巴细胞最初是由中枢淋巴器官迁来的。它们是发生免疫应答的场所。周围淋巴器官中的淋巴细胞的分裂与分化受抗原刺激的影响，无抗原刺激时淋巴组织量少，抗原刺激后淋巴组织迅速增大，致使淋巴器官肿大，抗原消失后又可恢复原状。,一、胸腺,（）胸腺的形态位置胸腺位于胸腔纵隔上部，分左、右两叶，呈扁条状。胸腺有明显的年龄性变化，出生时重1015g，至青春期达到最高峰，重约3040g，以后逐渐退化萎缩。老年期15克。,胸腺模式图,（二）胸腺的组织结构胸腺表面包有薄层结缔组织被膜。被膜内伸形成胸腺隔，将胸腺分成许多小叶，每个小叶的周边为皮质，深部为髓质,组织结构被膜和实质,皮质髓质,皮质,胸腺上皮细胞分泌胸腺素和胸腺生成素胸腺细胞,髓质：较多的胸腺上皮细胞少量初始T细胞和巨噬细胞等。,髓质上皮细胞,胸腺小体上皮细胞,胸腺激素,胸腺小体,胸腺,胸腺,皮质的淋巴细胞密集，染色较深而均匀。髓质含有较多的上皮性网状细胞，淋巴细胞较少，着色较淡。,胸腺髓质,胸腺小体,胸腺,（三）胸腺的功能,1.产生并向周围淋巴组织和器官输送T淋巴细胞2.分泌胸腺激素,二、淋巴结,（一）淋巴结的形态位置淋巴结是淋巴管行程中必须通过的周围淋巴器官，多聚集成群，分布于身体一定部位，淋巴结为扁椭圆形的小体，质软、灰红色，其一侧隆凸，连接数条淋巴输入管，另一侧凹陷，有l2条淋巴输出管由此穿出。一个淋巴结的输出管到了近心侧的另一个淋巴结时，则变成了该结的淋巴输入管。,淋巴结凹陷处称为淋巴结门。有神经、血管和输出淋巴管。,淋巴结,淋巴结门部,淋巴结门部,小静脉,小动脉,输出淋巴管,（二）淋巴结的组织结构,淋巴结表面包有薄层致密结缔组织构成的被膜，被膜伸入结内形成许多小梁，小梁粗细不等，互相连成淋巴结内的粗网架。在粗网架之间充填着的网状组织，构成淋巴组织的微细支架，淋巴结的实质由周围淋巴组织和淋巴窦构成，可分为皮质和髓质两部分。,组织结构,被膜,实质,皮质,髓质,浅层皮质,副皮质区,皮质淋巴窦,髓索,髓窦,淋巴结,（1）淋巴小结位于皮质浅层，由密集淋巴组织构成，含有大量的B淋巴细胞，其间有少量T细胞和巨噬细胞。淋巴小结的形态构造随抗原刺激强度的增减而多变，新生的无菌动物的淋巴结内甚至不存在淋巴小结。多数淋巴小结有一个明显的中央区，即生发中心，是B淋巴细胞分化增殖和抗体大量形成的场所。,1皮质位于浅层，由淋巴小结，副皮质区（弥散淋巴组织）和皮质淋巴窦组成,淋巴小结光镜图,副皮质区,生发中心,浅层皮质：淋巴小结及结间区。主要含有B细胞。,皮质,暗区明区小结帽,淋巴小结,输入淋巴管,淋巴小结,被膜,帽：面向被膜，常呈新月形，由密集的小淋巴细胞构成，其中部分为记忆细胞，可参加再循环，部分为浆细胞的前身，它们离开小结后可迁移到髓质，或通过淋巴及血液循环进入其它淋巴器官、淋巴组织及慢性炎症灶附近的结缔组织内，转变为浆细胞，分泌抗体。明区：居中间，含中等大的淋巴细胞、较多的网状细胞和巨噬细胞。暗区：面向髓质部，含有许多淋巴母细胞和大淋巴细胞，另外有浆细胞、T细胞和巨噬细胞等。暗区新转化的B细胞，可不断分裂分化为明区中等淋巴细胞，再进一步分裂分化为帽部的小淋巴细胞。,帽、明区和暗区,淋巴小结,小结帽,明区,暗区,副皮质区,（2）副皮质区,位于淋巴小结之间及皮质深层，为一片弥散淋巴组织，主要由T细胞聚集而成，经抗原刺激后T细胞在此转化并分裂分化，形成大量的效应T细胞和一些记忆细胞，以进一步产生细胞免疫效应，去胸腺的新生动物，此区缺乏T淋巴细胞，故该区又称胸腺依赖区。副皮质区内毛细血管后微静脉的管腔较为明显，由立方形内皮细胞围成，是淋巴细胞进出淋巴组织和血流的重要通道。,位于皮质深，主要为T细胞。有许多毛细血管后微静脉。,副皮质区：又称胸腺依赖区,毛细血管后微静脉透射电镜图,毛细血管后微静脉扫描电镜图,（3）皮质淋巴窦是淋巴结皮质内淋巴流动的通道，可分为被膜下淋巴窦和小梁周窦。窦壁由扁平内皮细胞围成（实际是扩大了的淋巴毛细管），在淋巴组织侧的窦壁内皮细胞间有间隙，基膜不完整，有利于淋巴细胞穿越。淋巴窦内有许多星状的网状细胞做支架，并有许多巨噬细胞附着其上或游离于窦腔内，巨噬细胞可吞噬抗原，清除异物，协助淋巴细胞识别抗原；引起免疫反应。,皮质淋巴窦,皮质淋巴窦分为：被膜下淋巴窦和小梁周窦。,2髓质位于淋巴结深层，由髓索和髓窦组成。（1）髓索即髓质的淋巴索，是由淋巴小结向髓质延伸而成，形状不规则，彼此互相连成网。主要含有B细胞、浆细胞和巨噬细胞等，它们的数量比例因免疫应答状态而发生变化。（2）髓窦是位于髓索与髓索及小梁之间的淋巴通道。相互连接呈网状，与皮质淋巴窦相通连，髓窦的结构与皮质淋巴窦相似，但常含有较多的网状细胞及巨噬细胞。,髓质,髓索：主要由B细胞构成，还可见浆细胞和巨噬细胞。,髓窦：与皮质淋巴窦结构相同。,髓质,髓索,髓窦,巨噬细胞,淋巴细胞,内皮细胞,髓索和髓窦扫描电镜照片,淋巴结内的淋巴通路被膜下淋巴窦及小粱周窦淋巴由输入(部分)渗入皮质淋巴组织淋巴管进入(部分)流入髓窦汇入输出淋巴管。,（三）淋巴结的功能执行免疫功能的主要场所：滤过清除淋巴液，对随淋巴而入的病菌及抗原等物质，淋巴窦内的巨噬细胞可及时将它们清除，淋巴结对细菌的清除率可达99以上，但对病毒和癌细胞清除作用很差。产生和贮存淋巴细胞，以保持机体所需淋巴细胞的动态平衡。进行免疫应答，抗原随淋巴进入淋巴结后可引起免疫反应（是免疫反应的场所），发生体液免疫时，淋巴小结增多增大，髓索内浆细胞大量增多，淋巴结形成的抗体增多；发生细胞免疫时，副皮质区明显增大，淋巴细胞分裂增多，产生大量效应性T细胞。细胞免疫应答与体液免疫应答常同时发生，有时以其中一种为主，这与抗原的性质有关。,（一）脾的形态位置脾位于左季肋区的后外侧部，界于胃底与膈之间其长轴与第10肋相平。脾呈卵圆形、暗红色质软而脆，易破。（二）脾的组织结构脾外包有一层较厚的致密结缔组织被膜（含平滑肌纤维），脾髓有淋巴组织和脾窦组成，可分为白髓、红髓和边缘区：,三、脾,被膜,实质,红髓,白髓,脾索,脾窦,脾小体,淋巴鞘,边缘区,脾脏组织结构,脾小梁：为被膜和脾门的结缔组织伸入脾实质形成。,被膜与小梁,由富含弹性纤维及散在平滑肌的致密结缔组织。,脾,被膜,小梁,脾小梁,脾脏模式图,脾脏模式图,1.白髓呈球状和长筒状,淋巴小结：球状白髓称脾小结，即淋巴小结，主要由B细胞组成，另外有浆细胞和巨噬细胞，发育较大的淋巴小结也可区分出帽、明区和暗区，帽朝向红髓。脾小结是脾的主要结构，当抗原由血液进入脾内引起体液免疫应答时，淋巴小结增多。在脾小结中央穿行l2支小动脉，称中央动脉。动脉周围淋巴鞘：长筒状白髓，是中央动脉周围的弥散淋巴组织，随中央动脉的分支而逐渐变薄，主要由T细胞构成，另有一些巨噬细胞，此区相当于淋巴结的副皮质区，为胸腺依赖区，当抗原引起细胞免疫应答时此区明显增大。,动脉周围淋巴鞘：属于胸腺依赖区。,主要为T细胞，还有巨噬细胞等。,脾小结：主要为B细胞，还有巨噬细胞等。边缘区：由大量的巨噬细胞，还有一些T、B细胞。,白髓,脾白髓光镜图,2红髓：位于被膜之下，小梁周围及白髓之间，因含大量的血细胞而呈红色，故称红髓，红髓由脾索和脾窦构成。（1）脾索脾索是排列成索状的淋巴组织，相互连成网状与血窦相间分布。脾索内含有许多B细胞、浆细胞、巨噬细胞和多种血细胞，为滤过血液和产生抗体的部位。脾索内含有细小的笔毛动脉，其毛细血管末端多开放于脾索淋巴组织，也有的直接通人脾窦。（2）脾窦为血窦，形状不规则，相互连成网。窦壁由长梭形或长杆状的内皮细胞纵向平行排列而成。内皮细胞间有明显的间隙，内皮外有不完整的基膜及环行围绕的网状纤维，使血窦壁成为栅栏状多缝隙的结构，有利于血细胞穿越。,脾红髓光镜图（脾索脾窦）,红髓：分为脾血窦和脾索,脾血窦扫描电镜图,脾,脾,脾小体,动脉周围淋巴鞘,中央动脉,红髓,脾红髓,脾索,脾窦,3边缘区位于白髓与红髓交界处，T、B细胞兼有，但以B细胞为主，并含有较多的巨噬细胞及一些血细胞。从白髓中央动脉分支而来的毛细血管开口于此区的淋巴组织或边缘窦，边缘窦是边缘区的淋巴组织及其与动脉周围淋巴鞘之间形成的血窦，窦的内皮细胞有间隙，血细胞由此进入淋巴组织，故边缘区是淋巴细胞从血流进入淋巴组织的重要通道，是脾内首先接触抗原引起免疫应答的重要部位。,（三）脾的功能滤血脾的边缘区和脾索是重要的滤血结构，其中含有大量巨噬细胞能及时吞噬清除血内的异物、抗原、衰老的红细胞和血小板等。免疫脾受到抗原刺激时，可产生大量的浆细胞和效应性T细胞引起免疫反应.造血脾在胚胎期能造各种血细胞，出生后脾只能产生淋巴细胞，当严重缺血或在某些病理条件下，脾可恢复造血功能。储血人脾约可储血40ml，血细胞及血小板浓集于脾索及脾窦内，当机体需要时，可将所储存的血细胞释放入血循环中。,四、扁桃体1腭扁桃体2舌扁桃体3咽扁桃体,第十二章人体的免疫机能,免疫指身体对抗病原体引起疾病的能力。早在1000多年前，人们就发现了免疫现象，并由此发展起来对传染病的免疫预防。中国人首先发明了用人痘痂皮接种以预防天花，并且在十五世纪中后期的明朝隆庆年间有较大改进，并得到广泛的应用。后来，这一伟大发明传播到日本、朝鲜、俄国、土耳其和英国等许多国家。后英国医生琴纳（Jenner)据此研究出用牛痘菌预防天花的方法，为免疫学对传染病的预防开辟了广阔的前景。全世界能在20世纪70年代末消灭天花，接种牛痘菌发挥了巨大作用。淋巴系统是人体的第二循环系统，在免疫机能中起着决定性的作用。,一、淋巴系统,淋巴系统包括各种淋巴管与淋巴器官以及数量巨大的免疫淋巴细胞。淋巴系统是一种单向运输系统，其末端是毛细淋巴管，吸收从毛细血管扩散出来而又没有被吸收回去的体液，一旦组织液进入淋巴管就被称为淋巴或淋巴液。毛细淋巴管淋巴管淋巴结、淋巴器官左、右淋巴管左、右锁骨下静脉心脏,淋巴器官包括骨髓、淋巴结、脾和胸腺等。骨髓中含造血干细胞，可分化形成各种血细胞。淋巴结含巨噬细胞，有效过滤淋巴，可清除淋巴中的细菌和细胞碎片；免疫应答场所。脾是体内形体最大的淋巴器官，胚胎期是重要的造血器官；有净化血液、储血的功能；脾是全身最大的抗体产生器官，是发生免疫应答的重要基地。胸腺与T淋巴细胞的分化、成熟有关。,二、人体免疫的三道防线,（一）体表屏障（先天免疫）1、物理屏障:皮肤表面角质层细胞，病原体不能在其中生长。病原体也不能穿过皮肤和消化、呼吸、泌尿、生殖等管道的黏膜。2、化学防御:油脂抑制真菌和某些细菌的生长3、寄居在黏膜上的细菌协助抑制病原体,（二）非特异性反应（先天免疫）如果病原体突破体表屏障,某些白细胞和血浆蛋白便会产生反应以对付任何侵犯人体的病原体。由于这种反应不是针对某种特定的病原体，因此被称为非特异性反应。1、局灶性炎症反应：发红、疼痛、肿大、发热中性白细胞吞噬细菌，由溶酶体消化。单核细胞分化成巨噬细胞，吞噬细菌和病毒。,2、补体系统：人体血液中具酶活性的血浆蛋白系统，大约含20种蛋白质。补体的活化：与已经结合在病原体上的抗体结合，或与病原体表面的糖分子结合补体的作用：形成孔道嵌入病原体细胞膜，使之吸水破裂。吸附在细菌细胞壁上形成受体，吸引巨噬细胞前来吞噬等。,3、干扰素：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病毒侵入细胞激活干扰素基因合成干扰素与受体结合刺激细胞产生抑制蛋白抑制病毒复制抵抗感染,（三）特异性反应(免疫应答),1、相关概念后天免疫或获得性免疫。针对特定病原体发生的特异性反应,即免疫应答。分为细胞免疫和体液免疫。抗原:可以使机体产生特异性免疫应答的物质。淋巴细胞：T淋巴细胞与细胞免疫有关，B淋巴细胞与体液免疫有关,体液免疫抗体介导,细胞免疫细胞介导,CD4+细胞,CD8+细胞,2、免疫应答的特点：一是特殊性：淋巴细胞识别并清除特定的病原体。二是记忆：在与一种病原体发生一次对抗之后，淋巴系统会产生一些淋巴细胞并保留下来，一旦相同的病原体重新入侵，这些保留下来的淋巴细胞便快速地增殖并发起攻击，将它们清除掉。,3、淋巴细胞对病原体的识别主要组织相容性复合体（MHC）：每个人特有的身份标签存在于身体的每个有核细胞上。每个人的免疫系统都认识这些自身的身份标签，在正常情况下不会去攻击带有这些标签的细胞。入侵者表面也带有其特有的分子标志。“非我”标志被识别后，淋巴细胞反复分裂形成巨大数量的淋巴细胞群并分化成效应细胞群和记忆细胞群。“非我”标志就是抗原，淋巴细胞带有相应的受体分子。,4、抗体的来源克隆选择学说：认为淋巴细胞拥有一整库预先设计好的抗体，抗原可以从中选择与它最匹配的抗体。抗原抗体的结合就会激活带有这种抗体的淋巴细胞的分裂能力，连续分裂产生大量带有同样抗体的淋巴细胞群，这群细胞有同一的来源，叫克隆。这种学说就叫克隆选择学说。,为什么抗原入侵前淋巴细胞就有数以百万计的不同抗原受体？基因重排的结果在淋巴细胞成熟过程中，由于抗原受体编码基因中不同部分重新组合，可以造成数以百万计的重排。对于一个淋巴细胞，这种随机重排的过程只产生一种基因，它编码一个抗原受体，只能识别一种抗原。但一个人就会有1010以上不同抗原受体的淋巴细胞。,5、细胞介导的免疫应答直接对抗被病原体感染的细胞和癌细胞，也对抗移植器官的异体细胞成熟的T淋巴细胞分为辅助性T淋巴细胞和细胞毒T淋巴细胞。如果没有遇到抗原，T淋巴细胞处于不活动状态。当遇到相应的抗原且呈递在抗原-MHC复合体上时，T细胞开始分裂，形成一个克隆。活化的辅助性T淋巴细胞可分泌多种蛋白质，促进淋巴细胞的增殖与分化。活化的细胞毒T淋巴细胞识别嵌有抗原-MHC复合体的细胞并消灭之,6、抗体介导的免疫应答主要目标是细胞外的病原体和毒素，不能与寄主细胞中的病原体和毒素结合。抗体：成熟的B淋巴细胞合成的能与特定抗原结合的受体分子。具有Y形的结构。成熟的B淋巴细胞的受体分子合成后移到细胞膜上。当遇到相应抗原时便被致敏了。活化的辅助性T淋巴细胞分泌白细胞介素-2，促进致敏B淋巴细胞分裂。B细胞克隆分化为效应B细胞和记忆B细胞。效应B细胞产生和分泌大量抗体分子，在一次免疫应答中产生的抗体不会用完。,7、免疫应答在身体哪些部位进行免疫器官：包括扁桃体和淋巴结病原体侵入组织液后，随组织液进入淋巴管，沿淋巴管流经淋巴结。病原体进入淋巴结便会遇到巨噬细胞一类抗原呈递细胞将它们吞噬，呈递出抗原标志。引发淋巴细胞分裂，产生效应细胞群和记忆细胞群。效应细胞群通过淋巴结进入血液循环再到全身，以细胞免疫或体液免疫的方式对抗病原体。,8、免疫接种以诱发机体免疫应答为目的接种疫苗以预防某种传染性疾病。为主动免疫现有疫苗有三种类型：灭活的微生物（如百日咳疫苗）；分离的微生物成分或其产物（如链球菌脂多糖预防链球菌性肺炎）；减毒的微生物（如延髓灰质炎病毒疫苗）。被动免疫：通过接受针对某种病原体的抗体（抗血清）而获得免疫力。作用快，但效果持续不长，易引发过敏反应。,9、单克隆抗体1975年，瑞士科学家乔治克勒和英国科学家凯撤米尔斯坦，把产生抗体的淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，形成杂交瘤细胞。这种细胞兼有两个亲代细胞的特征，既有骨髓瘤细胞无限生长的能力，又有淋巴细胞产生抗体的功能。因此，这种杂交瘤细胞就能在细胞培养中产生大量单一类型的高纯度抗体。这种抗体叫“单克隆抗体”。,把单克隆抗体与抗癌药物或毒素结合起来，就成为威力强大的抗体“生物导弹”。把这种抗体“导弹”注射到癌症患者的血液中，它就会发挥导弹样的作用，在患者体内追踪并附着于癌细胞上，然后与抗体结合的抗癌药物或毒素杀伤和破坏癌细胞，而且很少损伤正常组织细胞。这种抗体“导弹”具有高度选择性，对癌细胞命中率高，杀伤力强的优点，没有一般化学药物那样不分好坏细胞，格杀勿论的缺点。,10、过强和过弱的免疫应答1）过敏反应：一些人对某种无害的物质，如花粉、某些食物、某些药物、螨虫、蘑菇孢子、昆虫的毒液、灰尘、化妆品等产生强烈的免疫应答。比如有的人吃了鱼、虾等食物后，会发生腹痛、腹泻、呕吐，或是皮肤奇痒难熬；有的人吸入花粉或尘土后，会发生鼻炎或哮喘；有的人注射青霉素后会发生休克。这些都是过敏反应的表现。引发过敏反应的物质叫致敏原。如花粉、室内尘土、鱼、虾、牛奶、蛋类、青霉素、磺胺、奎宁等。,过敏反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退较快；一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织损伤，有明显的遗传倾向和个体差异。但速发型的过敏反应如不及时治疗，可能导致死亡。过敏常常发生在一部分相对固定的人群中,即具有过敏体质的人,属于先天免疫功能异常,往往由遗传而来,也就是说,具有这种体质的人,发生过敏性的可能将伴随终生。,2）自身免疫病自身免疫疾病即以自身免疫反应为直接或间接原因引起的疾病。分有器官特异性自身免疫病和系统性自身免疫病。我们知道，人体的免疫系统具有分辨“自己”和“非己”成分的能力，一般不会对自身成分发生免疫反应。但是，在某些特殊的情况下，人体的免疫系统也会对自身成分起作用，发生自身免疫反应。病人的抗体和T淋巴细胞攻击自身的组织。如果自身免疫反应对自身的组织和器官造成了损伤并出现了症状，就成为自身免疫病。常见的自身