免疫学概论与免疫器官

免疫学概论北京大学医学部免疫学系,我们生活在一个危机四伏的环境中,但我们还有一个强大的免疫系统,泡泡男孩,Immunitas Latin：exemptImmunity 免疫（免除疫病）Immunology - 研究机体免疫系统结构与功能的科学Medical Immunology - 重点研究人体免疫、免疫性疾病及免疫学临床应用的学科免疫学是和临床联系最密切的基础学科，几乎所有原因不明的疾病都有一个免疫学假说，与免疫学家合作备受临床医生欢迎。,何为免疫学（Immunology）,免疫学在医学生中为何恶名昭著？,无数的概念和名词数不清的各种免疫分子无限细分的免疫细胞亚群功能的多样性和冗余性知识快速更新，但问题依旧,怎么学好免疫学？,搞清基本慨念记住重要细胞和分子功能上分清主次别读太多的免疫书，你会更糊涂的,免疫系统基本功能,防御：清除入侵病原体等外来物质,如果将机体比做一个国家，免疫系统就是这个国家的军队，其任务是抵御病毒、细菌及寄生虫对机体的侵袭。,免疫系统基本功能,自稳：清除衰老和病变细胞,免疫系统基本功能,监视：清除肿瘤细胞等突变的自体细胞,免疫系统组成,免疫系统组成,中枢免疫器官胸腺、骨髓,免疫系统的军校,T细胞/NKT细胞 B细胞和多种固有免疫细胞,免疫系统组成,外周淋巴器官脾脏，淋巴结，粘膜相关淋巴组织,军营与哨所,免疫系统组成,免疫细胞免疫系统的作战部队固有免疫细胞（野战部队）单核/巨噬细胞，树突状细胞，自然杀伤细胞，粒细胞，肥大细胞淋巴细胞（高技术兵种）T细胞B细胞,单核细胞和巨噬细胞,树突状细胞,自然杀伤细胞,粒细胞,淋巴细胞,T细胞：细胞免疫,B细胞：体液免疫,免疫系统组成,免疫分子武器装备抗体细胞因子补体细胞表面分子,抗体（免疫球蛋白）,细胞因子,补体,细胞表面分子,免疫生理：免疫应答,识别外来物质,免疫细胞活化,效应功能,免疫记忆,免疫系统与神经系统有相似之处记忆性、 反应性、特异性,固有免疫（innate Immunity）,机体先天存在的免疫力，直接抵抗外来侵袭的免疫系统，又称天然免疫,适应性免疫（adaptive immunity),特点初次反应启动较慢高度特异性具有免疫记忆,机体后天获得的免疫力，能特异性识别和清除抗原的免疫系统,又称获得性免疫,免疫记忆,初次免疫应答过程中，部分淋巴细胞分化为记忆细胞，再次受到相同抗原刺激后，这部分细胞快速扩增，产生更快、更强、更持久的免疫应答。,疫苗的基础,免疫生理：免疫耐受,免疫系统对自身的无反应性,自我与非我（self versus non-self),免疫的关键是能区分“自我”和“非我”,固有免疫细胞：病原体相关的分子模式 （PAMP）识别受体淋巴细胞：抗原受体,免疫生理：免疫调节适当的反应性,两项基本原则凡是外来的就攻击，凡是宿主的就耐受四项基本要求全面布防快速反应精确打击有理有节,免疫病理,过强应答：超敏反应,免疫平衡,对外来抗原的过强应答,哮喘青霉素过敏枯草热接触性皮炎,战争殃及平民,死亡之吻（哮喘）,免疫病理,Immune homeostasis,活化不充分过度抑制,慢性感染肿瘤,无能的军队,免疫病理,弱应答：慢性感染、肿瘤,遗传性 后天性,免疫病理,免疫缺陷,不设防的国家,HIV病毒感染细胞,丧失免疫耐受：自身免疫,类风湿性关节炎,红斑狼疮,免疫病理,叛军作乱,免疫病理,免疫病理移植排斥,秀才遇见兵,免疫学应用,疫苗与传染病预防,最后一个天花病例1977年见于索马里,免疫学应用,免疫诊断,利用的主要是抗原-抗体反应的高度特异性,免疫学应用,免疫治疗,细胞因子（IFN-a:病毒性肝炎）抗体药物（Herceptin:乳腺癌；infliximab:风湿性关节炎)免疫细胞过继输注(肿瘤）治疗性疫苗（肿瘤、慢性感染）,肿瘤免疫治疗,免疫负调控分子阻断抗体：anti-PD-1、anti-CTLA4嵌合抗原受体疗法（CAR-T）,免疫学发展简史免疫学起源（16-19世纪）人痘：始于中国明代，18世纪初由Mary Montagu传入欧洲牛痘：18世纪末由英国医生Edward Jenner发明,Louis Pasteur免疫学之父减毒及灭活疫苗,免疫学创立（19世纪后期-20世纪中期）,Robert Koch病原微生物的发现,Elie Metchnikoff 细胞免疫学派创始人,Emil von Behring体液免疫学派创始人,免疫学创立（19世纪后期-20世纪中期）,Jules Bodet发现补体系统,Charles Richet发现超敏反应,免疫学创立（19世纪后期-20世纪中期）,“如果一位王子向你建议研究什么，那么你就应该慎重地采纳他的建议。”,Rodney Porter,Gerald Edelman,免疫学创立（19世纪后期-20世纪中期）,MacFarlane Burnet克隆选择学说,Paul Ehrlich侧链学说,免疫学创立（19世纪后期-20世纪中期）,现代免疫学理论奠基人,Cesar Milstein,Georges Kohler,现代免疫学发展,单克隆抗体技术,Jean DausetGeorge SnellBaruj Benacerrat,现代免疫学发展,Susumu Tonegama,现代免疫学发展,抗体多样性产生机制,E Donnall Thomas Joseph Murray,现代免疫学发展,肾脏、骨髓移植,2011诺贝尔奖Toll样受体和树突状细胞,Jules Hoffman法国,Ralph Steinman加拿大,Brue Beutler美国,现代免疫学发展,21世纪的免疫学,新的手段：基因组学、转录组学、蛋白组学、免疫组学新的挑战：AIDS, SARS, 禽流感 自身免疫病，超敏反应，移植排斥热点问题：新的细胞亚群、分子的功能 对固有免疫的重新认识 免疫系统异常在多种疾病发病中的作用与免疫干预,十年后，你会发现你所学免疫学知识或许有一半是错的，更让人郁闷的是现在我不知道那一半是错的！,免疫器官北京大学医学部免疫学系张毓,免疫器官,Primary lymphoid organsThymusBone marrowSecondary lymphoid organs and tissuesSpleenLymph nodesMucosal-associated lymphoid tissues (MALT)Gut-associated (GALT)Bronchus-associated (BALT)Genitourinary track-associated,胸腺结构,胸腺内主要细胞群体胸腺细胞： 95%胸腺上皮细胞（TEC）：5%,CLP,阳性选择,阴性选择,最终形成一个能够识别不同外来抗原、同时对自身抗原耐受的T细胞库,胸腺是T淋巴细胞发育的场所,胸腺退化（Thymic Involution）,造血干细胞,髓样祖细胞,淋巴样祖细胞,3.7x1011/天,骨髓与造血,骨髓功能,造血B细胞分化、发育和成熟再次体液免疫应答,淋巴结（lymph node）和淋巴系统,淋巴结结构,Cortex: B cell areaParacortex: T cell areaMedulla: cellular cords containing T cell, B cell, plasma cell and macrophages,淋巴滤泡（lymphoid follicle）,Lymphoid folliclesAggregates of lymphoid and nonlymphoid cells surrounded by a network of draining lymphatic capillariesPrimary follicles初级滤泡Resting B cells and FDCSecondary follicles生发中心 （Germinal center） (Proliferating B cells)Mantle zone(Virgin B cells),High endothelial venules (HEV),血循环中的淋巴细胞经高内皮微静脉进入淋巴结,淋巴结功能,T、B细胞定居场所（75% T细胞，25% B细胞）免疫应答发生场所（组织间液或淋巴液抗原）参与淋巴细胞再循环过滤作用,脾脏结构,脾脏白髓,White pulp surrounds the branches of the splenic artery, forming periarteriolar lymphoid sheath (PALS) populated by T cells.Marginal zone, located peripheral to the PALS, is populated by lymphocytes and macrophages.Lymphoid follicles are attached to the PALS.,脾脏功能,T、B细胞定居场所（60% B，40% T）免疫应答发生场所（血源性抗原）合成、分泌一些活性物质过滤作用,Mucosa-associated lymphoid tissues (MALT),Aggregates of non-encapsulated lymphoid tissues found underneath mucosae, best studied are those lining the digestive track,M cells,M cells: antigen transport, flattened epithelial cells with a deep invagination in the basolateral plasma membrane which is