第五章 免疫系统.ppt

第五章免疫系统第一节概述，免疫是机体对异种、异体及其自身物质的反应，即机体“自我识别、异体排除”，达到自身稳定复杂的生理保护，并与人体胚胎发育、疾病发生、衰老等一系列生命过程密切相关，是人体进化的结果。 免疫学是研究人和实验动物体内、外免疫反应的本质及其变化规律的科学。 另一方面，构成免疫系统的免疫系统(immunesystem )是淋巴器官(胸腺、骨髓、淋巴结、牌与扁桃体)、淋巴组织与免疫细胞(淋巴细胞、浆细胞与巨噬细胞)通过血液与淋巴循环相互连接的功能系统。 二、免疫系统功能免疫系统的功能主要是防御功能，包括两个方面：1.去除人侵入的抗原如微生物及其产物、异体细胞等。 2 .病毒感染的细胞和癌化的细胞，老化和损伤的细胞及其碎片等，活体自身监视并除去变化的细胞。 三、免疫反应方式机体免疫反应方式分为非特异性免疫和特异性免疫两种。 (-)非特异性免疫非特异性免疫是机体在长期进化过程中逐渐建立的，具有相对稳定性，具有可遗传给下一代的防御能力(也称为先天性免疫)。 1 .屏障结构是阻止病原菌侵入、保护机体健康的机构。 皮肤角质层是良好的机械屏障，皮脂腺分泌的脂肪酸可杀菌，呼吸道表面纤毛可排除细菌，胃肠黏膜分泌物、泪液中溶菌酶、唾液和鼻腔分泌物具有杀菌作用，血脑屏障具有阻止细菌进入脑脊液和脑组织，保护中枢神经的作用。 2 .吞噬细胞是指血液中粒细胞、肝、脾、肺、结缔组织、神经组织及淋巴结中的巨噬细胞，具有吞噬功能，构成人体的第二防线。 3抗菌物质是指正常的体液，特别是血清中含有的各种抗菌物质，如补体、溶菌酶、活动素等。(2)特异性免疫。 特异性免疫是指抗原刺激发生，对特定病原菌有识别和杀菌作用的免疫。 其特点是具有特异性后天获得，又称获得性免疫，医学上预防注射疫苗是其原理。 预防人体感染某些病原菌或注射某些菌亩后，可以获得某些病原菌的防御功能。 例如，患伤寒病的人对伤寒杆菌终身有免疫力。 特异性免疫根据其作用机制不同，可分为体液免疫和细用免疫两种(见本章第二节)。 第二节免疫细胞与免疫反应。 另一方面，免疫细胞参与免疫反应的所有细胞被称为免疫细胞和免疫活性细胞，如淋巴细胞、浆细胞和巨噬细胞等，其中淋巴细胞在免疫反应中起主要作用。 (-)淋巴细胞淋巴细胞来源于造血干细胞，干细胞在胚胎早期来源于卵黄囊，晚期来源于胎儿肝，成人主要见于骨髓。 干细胞在中枢免疫器官内分裂分化，最后形成具有特异性抗原受体的淋巴细胞。 这些成熟的淋巴细胞在离开中枢免疫器官后，散布于全身淋巴组织和周围免疫器官，可定位于其中的一定部位，但并非始终不动，可从此转移到血液中参与淋巴循环。 淋巴细胞一般分为4类： l .胸腺依赖淋巴细胞，简称t细胞。 这种细胞在胸腺内的淋巴干细胞增殖分化，从胸腺扩散到周围的淋巴器官和各处的淋巴组织。 t细胞表面具有特异抗原的受体可以与相应的抗原结合起来产生免疫应答，并发挥细胞免疫反应。 t细胞表面有绵羊红细胞抗原受体，新鲜的t细胞和绵羊红细胞混合后，t细胞周围会附着很多绵羊红细胞，结出玫瑰花，用这种方法检测出血液内约75%的淋巴细胞是t细胞。t细胞至少分为3个亚群：辅助性t细胞，细胞小，数量多，细胞器官不发达，t细胞和b细胞识别抗原，诱发和增强免疫应标。 抑制性t细胞体积稍大，数量少，含有大量线粒体和溶酶体。 抑制免疫应答，与辅助性t细胞一起调节免疫应答强弱。 细胞毒t细胞类似于抑制性t细胞的形态，是受抗原激活后大量增殖并产生细胞免疫的主要效应细胞，通常指t细胞。2 .骨髓依赖淋巴细胞，简称b细胞，骨髓中的淋巴干细胞增殖分化，从骨髓扩散到周围的淋巴器官和淋巴组织。 b细胞表面有膜抗体(抗原受体)，可以用免疫荧光法标记b细胞，血液中1015%的淋巴细胞是b细胞，b细胞受到抗原刺激后增殖分化为浆细胞。 浆细胞可以合成和分泌与该抗原相对应的抗体(免疫球蛋白)，进行体液免疫反应。 3 .杀伤淋巴细胞简称k细胞，来自骨髓的淋巴干细胞，血液中57%的淋巴细胞为k细胞。 k细胞本身没有特异性，但其表面有抗体受体(FC受体)，可通过抗体与靶细胞特异性结合，杀死靶细胞，因此k细胞又称抗体依赖细胞毒细胞，4 .自然破坏淋巴细胞简称NK细胞。 细胞中等大小，细胞质中有大小不同的颗粒，电子显微镜下该颗粒为溶体，另外线粒体较多，因此NK细胞也称为大颗粒淋巴细胞，血液中约5%的淋巴细胞为NK细胞，NK细胞无抗原活化，不依赖抗体，包括肿瘤细胞和病毒感染细胞等t细胞和b细胞由胸腺和骨髓内形成后，在未遇到相应的抗原刺激前称为处女型细胞。 处女细胞是属于休息期的细胞，寿命约几个月，多在卡片和淋巴结内，需要通过相应的抗原刺激进入下一阶段的分裂分化。 (二)浆细胞浆细胞来自受抗原刺激的b细胞，分布于机体各部位，主要位于脾红髓、淋巴结(髓质)和骨髓内，是免疫活性细胞，可合成和分泌抗体。(3)巨噬细胞来自血液内的单核细胞，分布广泛，主要集中于免疫器官，是参与免疫反应的重要细胞，能够进行变形运动，具有趋化性，具有抗原的识别、粘附和吞噬作用、捕获、处理和传导作用。 此外，还可分泌干扰素、补体、溶菌酶等生物活性物质。 二、免疫反应(免疫应答)免疫反应是指免疫系统对抗原刺激的一系列复杂过程。 (-)免疫反应的基本过程。 免疫反应的基本过程可分为诱导阶段、反应阶段和效果阶段。 1、诱导阶段为抗原识别处理阶段。 抗原是对机体产生特异性免疫反应的物质，如细菌、病毒、异体细胞和大分子等。 进入生物体的抗原，除了少量的可溶性物质直接作用于淋巴细胞之外，大多用巨噬细胞的针摄取、处理后传递给淋巴细胞，使对应的淋巴细胞能够识别抗原。 处女型b细胞和t细胞识别抗原时，一般辅助性t细胞的协同作用是，只有在两种淋巴细胞膜上的抗原受体同时与抗原的不同部分特异性结合时，才能识别抗原，引起淋巴细胞的转化，2 .反应阶段，即淋巴细胞的分化、增殖阶段。 淋巴细胞接受抗原信息后，迅速成细胞化，形成淋巴细胞和成形细胞，进一步大量增殖，前者增殖分化为具有免疫效果的t细胞，后者增殖分化为能够分泌各种抗体的成形细胞。效应t细胞和浆细胞为未细胞，不增殖，寿命短，但在t细胞和b细胞的分化增殖过程中，少数细胞中途停留，成为保存抗原信息的记忆细胞，该细胞体积小，寿命长，积极参与循环利用，通过一种后备力，同种抗原再次侵入生物体时， 记忆细胞能够迅速转化和增殖，引起更强的免疫反应，使记忆细胞能够长期保持对机体抗原的免疫力，预防接种基于此原理，使机体产生对应抗原的记忆细胞，增强抵抗力。 3、效果阶段是免疫活性细胞发挥其免疫功能的阶段(细胞作用和释放产物)。 此阶段的效应t细胞发挥细胞毒作用，产生淋巴因子，消灭抗原，执行细胞免疫作用的浆细胞合成并分泌抗体，杀死或破坏抗原物质，完成体液免疫作用。 另外，(二)细胞免疫效应t细胞与对应抗原接触后，直接杀死具有抗原的细胞(例如各种靶细胞)，分泌淋巴因子扩大免疫反应的过程称为细胞免疫(或通过细胞免疫)。 其效应机制包括两个方面：1.细胞毒作用(直接杀伤靶细胞)效应细胞与靶细胞特异性结合，激活靶细胞内的溶酶，改变靶细胞的渗透性，改变渗透压，最后导致靶细胞肿胀和崩溃。 效应t细胞在杀伤某靶细胞后可攻击另一靶细胞。 2 .引起淋巴因子扩大免疫反应的淋巴因子是t细胞受到抗原(刺激)和分裂促进素刺激而释放的可溶性免疫活性物质(肽类)的总称。 已知20多种，但目前已知多种效应t细胞产生淋巴因子，b细胞也产生少量淋巴因子。 不同的淋巴因子具有不同的效果，如淋巴毒素杀伤靶细胞，巨噬细胞趋化因子将巨噬细胞集中在抗原侵犯部位，巨噬细胞激活因子增大巨噬细胞，增加溶酶体，增强吞噬力的巨噬细胞武装因子是巨噬细胞特异性吞噬(三)体液免疫存在于血浆、淋巴和组织液等体液中的抗体与相应抗原特异性结合，发挥免疫效果的过程叫体液免疫。 抗体是一种叫免疫球蛋白(Ig )的球蛋白，免疫球蛋白有IgM、IgG、IgA、IgG和IgE等种类，成人血清以IgG为主。 IgG由4个多肽组成，二硫键和非共价键连接(其中包括2个轻链和2个重键)，其分子结构为“y”型，一端为抗原键端(氨基端)，氨基酸的顺序因免疫抗原而异，有2个可与抗原键合的部位。 抗体与抗原的结合可中和毒素，抑制抗原(指细菌或细胞)的代谢，加速吞噬细胞吞噬抗原的另一端与Fc端(羧基端)定区，即氨基酸序列相对恒定，与具有Fc受体的细胞结合(如巨噬细胞、k细胞、肥大细胞等) 免疫球蛋白结合抗原的特异性取决于轻链和重链变区(氨基末端)氨基酸的种类和顺序的不同。 体液免疫是通过体内抗体的增加去除抗原，从初次抗原刺激到产生大量抗体，约720天，IgM先出现，之后出现lgG，但其数量很少。 抗原再次受到刺激发生第二次响应，仅47天就产生大量抗体，主要是lgG首次更多，维持时间也更长，是因为大量记忆细胞迅速转化增殖。 第三节淋巴组织、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”，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巨噬细胞。 根据结构、功能、发生和分布，淋巴组织可分为中枢淋巴组织和周围淋巴组织。另一方面，中枢淋巴组织中枢淋巴组织仅由上皮性网状细胞和网眼淋巴细胞和巨噬细胞组成，不含网状纤维。 上皮性网状细胞分泌激素，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，分裂分化为不同功能和特异性的淋巴细胞，中枢淋巴组织早发生，胎儿出生前基本发育完善，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、囊相当器官和骨髓。 二、周围淋巴组织周围的淋巴组织由网状细胞、网状纤维及可见淋巴细胞和巨噬细胞组成，淋巴细胞最初从中枢淋巴组织转移。 根据淋巴细胞的聚集程度和方式，1 .分散淋巴组织以网状细胞和网状纤维为支架，网眼充满淋巴细胞、浆细胞和巨噬细胞，形成以淋巴细胞为主的组织。 分散淋巴组织与周围结缔组织之间无明显边界，其中包括t细胞和b细胞，常以t细胞为主，抗原刺激使分散淋巴组织增大。 2 .密集淋巴组织的基本结构与分散淋巴组织相似，但淋巴细胞更密集，主要由大量的b细胞和少量的t细胞等组成，其中淋巴细胞排列成球状的称为淋巴结，淋巴细胞排列成索状的称为淋巴结， 淋巴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，受到抗原刺激后增大或增加，是体液免疫应答的重要指标。 周围淋巴组织分布广泛，主要分布于周围免疫器官如淋巴结、脾、扁桃体等。 第四节淋巴器官的淋巴器官是大量淋巴组织的主要组成器官，外包以结合组织被膜，淋巴器官根据其发生和功能分为中枢淋巴器官和周围淋巴器官。 中枢淋巴器官如胸腺和骨髓，由中枢淋巴组织构成，其中淋巴细胞受激素和微环境的影响，分裂分化形成具有不同功能和特异性的处女型淋巴细胞。 中枢淋巴器官发生早，其发生未受抗原刺激影响，出生前基本发育，开始向周围淋巴器官和淋巴组织输送处女型淋巴细胞。 淋巴结、卡片、扁桃体等周围淋巴器官。 由周围的淋巴组织组成，其中的淋巴细胞最初是从中枢淋巴器官转移过来的。 免疫反应发生的地方。 周围淋巴器官淋巴细胞的分裂和分化受到抗原刺激的影响，如无抗原刺激，淋巴组织量较少，抗原刺激后淋巴组织迅速增大，淋巴器官肿胀，抗原消失后复原。 另一方面，胸腺(-)胸腺的形态位置胸腺位于胸腔纵隔上部，分为左、右两叶，呈扁平的肌状。 胸腺有明显的年龄变化，出生时重1015g，青春期达到顶峰，重约3040g，然后逐渐退化萎缩。 (二)胸腺的组织结构胸腺表面复盖有薄层结缔组织被膜。 在被膜内形成胸腺隔离，将胸腺分成多个小叶，每个小叶周围为皮质，深部为髓质，两者由上皮性网状细胞支撑，其中充满淋巴细胞。 皮质淋巴细胞密集，染色深，均匀，髓质多含上皮性网状细胞，淋巴细胞少，着色淡。1 .皮质由上皮性网状细胞构成的支架和其间密集的淋巴细胞和巨噬细胞等构成，胸腺内的淋巴细胞也称胸腺细胞，胸腺内的淋巴干细胞增殖分化。 包膜下及小叶间隔相邻淋巴细胞大幼稚，增殖快。 位于近髓质的淋巴细胞小而成熟，细胞表面出现特异性抗原的受体通过细胞基因重组表达，种类众多，但每个细胞只有一个受体。皮质内淋巴细胞密集，约占胸腺淋巴细胞总数的85%，包膜下、小叶间及血管周围的上皮性网状细胞呈扁平状，形成连续层的皮质中央的上皮性网状细胞呈星状，突起分支，邻接细胞的突起由桥粒连接，形成海绵状的多孔结构，细孔内与淋巴细胞和宏观上皮性网状细胞的功能主要分泌胸腺素，构成微观环境，诱导干细胞分裂分化为各种t细胞，获得了识别机体自身抗原和异体抗原的能力，最近还发现胸腺内巨噬细胞分泌白细胞介素1，参与构成胸腺的微观环境，促进胸腺细胞的分化和增殖。2 .髓质多含上皮性网状细胞，淋巴细胞少，约占15%。 髓质内常见胸腺小体，后者为椭圆形或不规则形，由同心圆状排列的扁平上皮性网状细胞包围，胸腺小体功能不清楚，但没有胸腺小体的胸腺不能培养功能完整的t细胞。 (3)产生胸腺功能1.t淋巴细胞，输送到周围淋巴组织和器官2 .分泌胸腺激素2，淋巴结，(1)淋巴结形态位置淋巴结是淋巴管过程中必须通过的周围淋巴器官，多集中分布于身体的一定部位，淋巴结为扁平椭圆形小