基础免疫学概述

临床免疫学,龚业莉QQ：67828927Tel医学免疫学,基础免疫学,临床免疫学,免疫学技术,临床免疫学是研究免疫在临床疾病发生发展中的作用及其在疾病诊断、治疗和预防中应用的一门学科。,我们的课程,基础免疫学概述抗感染免疫免疫耐受与自身免疫病肿瘤免疫移植免疫生殖免疫免疫学检测技术免疫预防与免疫治疗免疫缺陷病考试：开卷考试（考试周）,第一章 基础免疫学概述,免疫（immunity） 是机体识别“自己”, 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(antigen，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(epitope)/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（immune defense） 指机体对外来微生物及其毒素的免疫保护作用； 应答过强或持续过长超敏反应； 应答过低或缺如免疫缺陷病。2免疫自稳(immune homeostasis) 免疫系统通过调节网络实现免疫系统功能相对稳定； 自稳机制发生异常（应答过强或过弱）自身免疫病。3. 免疫监视（immune surveillance） 指免疫系统识别畸变和突变细胞并将其清除的功能； 免疫监视功能异常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（immune system, 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（Bone marrow）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（HEV） 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（mucosal-associated lymphoid tissue, 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（lymphocyte）: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。,这个细胞是？,？,T细胞表面标志及其功能,T细胞表面受体： TCR-CD3复合物 CKR 病毒受体（HIV受体CD4） 丝裂原受体(PHA、ConA、PWM)T细胞表面抗原： MHC: I类分子，活化后II类分子 CD分子：共受体（CD4和CD8） 协同刺激分子(CD28/CTLA-4、CD40L) 黏附分子(LFA1和CD2),T细胞的分类,按TCR二肽链组成分类按CD4和CD8表达分类按T细胞功能分类按分泌的细胞因子谱分类,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,？,这个细胞是？,B细胞的表面标志,B细胞表面受体： BCR-Ig/Ig复合物 CKR：IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL-5R等 CR：CR1和CR2 FcR：FcgRII、FcaR、FcmR、FceR 丝裂原受体：LPS、PWMB细胞表面抗原： MHCI/II CD分子：共受体：CD19、CD21、CD81 协同刺激分子：CD40、B7-1/2,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。,？,这个细胞是？,NK细胞的表面标志,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,这个细胞是？,DC细胞主要生物学功能：抗原的摄取、加工与提呈；免疫调节作用；参与诱导中枢免疫耐受与外周免疫耐受。,问题三,免疫分子？,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。,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（classical pathway） （二）MBL（mannan-binding lectin）途径 （三）旁路途径（alternative pathway） （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),抗体和补体的联合调理作用,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。,免疫分子细胞因子（cytokine, CK）,按其主要生物学功能分类： 1. 白细胞介素（interleukin, IL) 2. 干扰素（interferon, IFN） 3. 肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF） 4. 集落刺激因子（colony stimulating factor, CSF） 5. 生长因子（growth factor, GF） 6. 趋化性细胞因子（chemokine）,* 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(major histocompatibility complex, MHC): 位于哺乳动物某一染色体上的一组紧密连锁的基因群,其编码产物参与抗原提呈、制约细胞间相互作用及诱导免疫应答。* 人类MHC HLA复合体 编码HLA抗原; * 小鼠MHC H-2复合体 编码H-2抗原;,免疫分子主要组织相容性抗原,MHC-I类分子结构,链：43KDa,链：12KDa其基因位于15号染色体,MHC-II类分子结构,链：34KDa,链：29KDa,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,固有免疫与适应性免疫？,非特异性免疫（nonspecific immunity）,* 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。 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,固有免疫的识别机制,病原相关分子模式（pathogen associated molecular pattern，PAMP）：一类或一群特定的微生物病原体（及其产物）共有的某些非特异性、高度保守的分子结构，可被非特异性免疫细胞所识别。包括：脂多糖（LPS）、磷壁酸（LTA）、肽聚糖（PGN）、甘露糖、细菌DNA、双链RNA和葡聚糖等。PAMP的特征： - 通常为病原微生物所特有，而宿主细胞不产生； - 为微生物的生存或致病性所必需； - 为宿主天然免疫细胞泛特异性识别的分子基础。,模式识别受体(pattern-recognition receptors，PRR) ：一类主要表达于天然免疫细胞表面、非克隆性分布、可识别一种或多种PAMP的识别分子。 PRR的生物学特征： * 较少多样性； * 非克隆性表达:同一类型细胞（如巨噬细胞）表达的PRR具有相同的特异性。 * 介导快速的生物学反应，无需细胞增殖。几类重要的PRR：MBL、甘露糖受体、清道夫受体、Toll样受体,特异性免疫（specific immunity）,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,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。,免 疫 应 答 (immune response,Ir),适应性免疫应答的基本过程,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-MHC II,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,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B cell,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）,Primary and secondary humoral immune responses,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。,初次免疫应答（Primary immune re