免疫学与病原生物学部分-免疫学概述1

近年传染性疾病回顾,2003SARS2004H5N12009H1N1,2010NDM-1E.coliSTECO104:H42011Listeria2012类SARS,免疫学基础,免疫学概述免疫细胞激活物免疫分子免疫球蛋白MHC分子其他免疫分子免疫细胞免疫应答免疫学应用,免疫学概述,1.什么是免疫（immune)？2.机体如何执行免疫力？3.免疫系统的组成？4.免疫系统的功能？,问题,免疫学研究的范畴和历程,基础免疫学（免疫生物学）：主要研究免疫现象的物质结构基础和免疫作用的形成机制。临床免疫学：主要研究与免疫现象相关的疾病的发生、发展过程。,免疫学研究的历程,免疫现象的研究免疫系统的研究免疫作用机制的研究,“免疫”现象的研究,天花与人痘、牛痘减毒活疫苗制备与人工主动免疫白细胞的吞噬作用与吞噬细胞理论抗白喉毒素血清与人工被动免疫,天花患者与毁容者,ProgressionofSmallpox,Day7,Day3,Day5,天花病毒(Poxvirus),“人痘”的接种,“牛痘”的诞生,1796年E.Jenner在替人种人痘的基础上，吸取了人痘术所蕴含的免疫学思想，透过观察和实验，证实种过牛痘的人对天花有免疫力，并且可把一个人的牛痘接种给另一个人。1798年，Jenner的牛痘原因及结果的研究公布于世，从而宣告了牛痘接种术的诞生。,免疫系统的研究,1957年B.Glick鸡腔上囊-B细胞1961年J.Miller胸腺-T细胞Th、Tc、TrNKDC,免疫作用机制的研究,1957年提出克隆选择学说1974年提出了独特型-抗独特免疫网络学说1978年提出了免疫球蛋白基因重排理论1984发现T细胞抗原受体基因重排等,Burnet,丹麦免疫学家杰尼N.K.Jerne,SusumuTonegawa,MarkDavis,免疫的现象、概念与功能,原始的“免疫”概念Immunis：exemptfromcharges引申：exemptfromdiseases（免除瘟疫）,“现代”的免疫概念,生物在生存、发展过程中所形成的识别“自我”与“非己”及通过排斥“非己”、保护“自我”的现象。这一概念对自身免疫病、慢性感染、移植、肿瘤等现象做出一定的解释，但很大度上尚不尽人意,。,今天的免疫概念“危险信号学说”,PollyMatzinger在1994年提出了危险模式假说。该学说认为，免疫系统识别的不是自我和非我，而只能区分危险信号。危险信号学说打破了以往对免疫耐受的认识，对移植、肿瘤、自身免疫反应等问题做出较好的解释,免疫力(immunity),是指机体形成免疫现象的能力和作用机制。生物在生存、发展过程中所形成的识别“自我”与“非己”及通过排斥“非己”、保护“自我”的功能。,免疫力(immunity)的构成,固有免疫（innateimmunity）-机体在进化过程中形成的无严格针对性的防御功能适应性免疫（adaptiveimmunity）-机体与抗原物质接触后获得的有针对性的防御功能,固有免疫的组成,1、组织屏障（barriersystem）2、固有免疫细胞3、分泌性蛋白,屏障系统由机体特定部位的组织结构及其特有的物理、化学、生物学因素构成的防御结构。,1、皮肤与黏膜屏障2、血脑屏障3、胎盘屏障机制：机械阻挡与排除作用（物理）分泌杀菌物质作用（化学）正常菌群拮抗作用（生物）,皮脂分泌,泪液,唾液,皮肤屏障,腊质分泌,汗液,胃酸、消化酶,肠道菌群,粘膜屏障,溶菌酶,排泄物（冲洗作用）,机械阻挡细胞更新,纤毛摆动,固有免疫细胞,类型单核-巨噬细胞中性粒细胞DCNK细胞B1细胞T细胞-具有选择性识别结合病原体相关分子模式（PAMP），清除病原体的作用,分泌性蛋白,补体干扰素溶菌酶防御素乙型溶素TNF,溶解杀伤抑制病原体,直接杀灭病原体或以激活炎症过程方式而参与病原体的清除。,固有免疫应答的机制,两种方式：被动的机械防御主动的应答：固有免疫细胞和分泌性蛋白识别免疫激活物，并被激活，发挥清除效应的过程。固有免疫细胞如何识别千差万别的病原体呢？模式识别受体PRR-病原体相关分子模式PAMP,TLR分布与意义,固有免疫应答多以单个细胞为基础，其识别以分子模式为对象，产生的效应迅速且恒定。,TLR的配体与激活,适应性免疫(acquiredimmunity),是机体与抗原接触后获得的有针对性的防御功能。主导适应性免疫的细胞经抗原激活后发生克隆扩增，在应答过程中形成免疫记忆。1、T、B淋巴细胞2、抗体适应性免疫应答是一个复杂有序的生理过程：抗原识别、淋巴细胞活化和抗原清除三个阶段。,体液免疫,细胞免疫,T细胞,T细胞,适应性免疫,固有免疫与适应性免疫的关系,固有免疫的成分为T细胞的激活提呈抗原：DC和M属专职APC固有免疫的成分为T细胞亚群的分化提供指令性信息：如DC及其分泌的IL-12适应性免疫的效应也会由固有免疫的参与而更为有效与完善。,积极意义,消极意义,免疫系统功能,免疫系统的功能与意义,免疫系统功能的积极意义免疫防御机体排斥“异物”抵御病原体、维持物种与个体独立的能力免疫稳定机体识别与清除自身衰老、残损及过度反应细胞的能力免疫监视机体杀伤与清除异常突变细胞的能力免疫系统功能的消极意义免疫损伤机体免疫应答活动造成的自身病理变化,免疫功能表现,免疫系统的组成,免疫组织和器官免疫细胞免疫分子,免疫组织和器官,中枢淋巴器官外周淋巴器官淋巴细胞再循环,免疫组织与器官,淋巴细胞产生、发育、发挥效应的组织与器官。中枢免疫器官（(centralimmuneorgans)：主要负责为T、B淋巴细胞的产生和发育提供微环境。外周免疫器官（peripheralimmuneorgans)：主要提供淋巴细胞定居并发挥效应的场所。,免疫组织与器官,中枢免疫器官（免疫细胞发生与分化、成熟的场所）组成骨髓：B淋巴细胞分化发育的场所再次免疫应答产生抗体的场所也属于外周淋巴器官胸腺：T淋巴细胞分化发育的场所建立免疫耐受的场所,外周免疫器官,成熟淋巴细胞定居与产生免疫应答的场所淋巴结脾脏皮肤、粘膜相关淋巴组织（MALT）,T、B淋巴细胞定居与接触抗原的场所过滤组织液参与淋巴细胞再循环,滤血功能免疫细胞定居场所合成免疫活性物质的场所,有组织结构：扁桃体、阑尾无组织结构：参与粘膜局部免疫应答产生分泌型sIgA,骨髓（卵黄囊、胚肝）,胸腺,骨髓,脾脏、淋巴结皮肤黏膜相关淋巴组织,淋巴干细胞,前T细胞,前B细胞,T细胞,B细胞,中枢免疫器官,外周免疫器官,免疫细胞发生与分化、成熟的场所,成熟淋巴细胞定居与产生免疫应答的场所,淋巴细胞再循环(lympgocyterecirculation),T、B入血经毛细血管外周淋巴组织淋巴管血液。淋巴细胞的归巢受体-内皮细胞表面的血管地址素为淋巴细胞再循环的分子生物学基础。,淋巴细胞在血液和淋巴液之间循环1周约需24小时,免疫细胞,1、免疫细胞的概念2、免疫细胞的种类,免疫细胞的概念,免疫细胞（Immunecells）凡参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体统称为免疫细胞。,免疫细胞分类,参与固有免疫的细胞树突状细胞单核/巨噬细胞固有淋巴细胞（T,B1,NK,NKT）粒细胞肥大细胞参与适应性免疫的细胞T细胞、B细胞,免疫细胞的发生与分化,红细胞血小板肥大细胞粒细胞巨噬细胞树突状细胞浆细胞T细胞NK细胞,多能造血干细胞,髓样干细胞,淋巴干细胞,淋巴细胞(lymphocytes)形态学,未活化淋巴细胞直径67微米，浆/核比例很小（左，普通光镜）。透射电镜示未活化淋巴细胞胞核致密，胞浆中细胞器很少（右）。Tlymphocyte、Blymphocyte,参与适应性免疫的细胞,参与固有免疫的细胞,树突状细胞单核/巨噬细胞固有淋巴细胞（T、B1、NK、NKT）粒细胞肥大细胞,是目前所知的功能最强的APC2011年诺贝尔生理医学奖授予了DC发现者RalphSteinman滤泡DC淋巴滤泡并指DC淋巴组织胸腺依赖区郎汉斯巨细胞皮肤/胃肠上皮,树突状细胞的形态（电镜）,参与固有免疫的细胞,普通光镜单核细胞体积较大，蹄状核（左）。透射电镜示其高尔基体发达、粒体丰富、胞浆颗粒明显（中）。扫描电镜示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右）。,参与固有免疫的细胞,粒细胞系(Granulocytes),中性粒细胞-早期防御,嗜酸性粒细胞-I型超敏反应、限制寄生虫感染,嗜碱性粒细胞-I型超敏反应、抗肿瘤,参与固有免疫的细胞,肥大细胞(mastcell),胞质内富含嗜碱性颗粒的细胞。颗粒中含组胺、肝素和各种酶类，主要分布于黏膜和皮下疏松结缔组织，参与I型超敏反应。组织中的肥大细胞含有大量致密细胞颗粒（左1）。Crohn氏病（局部性回肠炎）患者肠粘膜组织的肥大细胞自发释放颗粒的内容物，留下许多细胞颗粒空穴（左2）。,参与固有免疫的细胞,固有淋巴细胞,T细胞B1细胞自然杀伤性细胞（naturalkillercell），能够直接杀伤受病毒感染的自身细胞或肿瘤细胞。NKT细胞：主要参与炎症反应、抗感染、抗肿瘤、免疫调节等,抗原提呈细胞antigenpresentingcell，APC,指一群具有摄取、加工抗原的能力，能够通过其表达的MHC、类分子，将加工处理后的抗原提呈给T淋巴细胞的功能性细胞群体。专职APC：单核/巨噬细胞；树突细胞；B细胞非专职APC：内皮细胞；上皮细胞,P52,抗原提呈细胞,（APC),T、B细胞被Ag活化,抗原肽-MHC,TCR,BCR,免疫分子,免疫分子分类,膜型免疫分子抗原受体TCR、BCRMHC分子模式识别受体细胞因子受体分泌型免疫分子补体系统抗体细胞因子,TCRCD3复合体,CD3,TCR,识别经MHC分子提呈的抗原肽,将特异性信号传递到细胞内,膜型免疫分子,BCRIg、,BCR,IgIg,IgIg,/CD79a/b,膜型免疫分子,MHC分子,2,3,1,1,2,1,2,2微球蛋白,MHCI类分子,MHCII类分子,膜型免疫分子,CD34选择素整合素CD2,各类粘附分子,膜型免疫分子,模式识别受体,IgG,IgA,IgD,IgM,IgE,分泌型免疫分子,补体,分泌型免疫分子,C1C2C3C4C5C6789n,细胞因子的分类与举例,白细胞介素（Interleukin）IL-1、IL-2、IL-18干扰素（Interferon）IFN-、IFN-、IFN-肿瘤坏死因子（Tumornecrosisfactor）TNF-、TNF-集落刺激因子（Colony-stimulatingfactor）M-CSF、G-CSF转化生长因子（Transforminggrowthfactor）TGF-趋化因子（Chemokine）IL-8、GROs、MCP-1生长因子（Growthfactor）EGF、FGF、IGF、PDGF,分泌型免疫分子,本章小结,1、免疫的概念2、固有免疫与适应性免疫3、免疫系统的组成4、免疫系统的功能,免疫监视功能是A、抵抗病原微