免疫细胞的发育与功能实用课件

1、免疫细胞的发育与功能 Development and Function of Immunocytes 同济大学医学院组胚教研室同济大学医学院组胚教研室 周周 爽爽 TelE-mail： 牛牛文库文档分享 免 疫 学 是一门机体识别和清除非己成分的科学 分辨自身和非己 对抗原性异物的识别和清除 Immunology 牛牛文库文档分享 人体的免疫系统由哪三道防线构成人体的免疫系统由哪三道防线构成? ? 第一道防线：皮肤第一道防线：皮肤 第二道防线：肠胃和呼吸道黏膜第二道防线：肠胃和呼吸道黏膜 第三道防线：血液第三道防线：血液 牛牛文库文档分享 v 组成：组成： 淋巴器官淋

2、巴器官 淋巴组织淋巴组织 免疫细胞及其分泌物免疫细胞及其分泌物 中枢淋巴器官中枢淋巴器官（胸腺和骨髓）（胸腺和骨髓） 外周淋巴器官外周淋巴器官（淋巴结、脾和扁桃体等）（淋巴结、脾和扁桃体等） 淋巴细胞淋巴细胞（核心成分）（核心成分） 抗原呈递细胞抗原呈递细胞 弥散淋巴组织弥散淋巴组织 淋巴小结淋巴小结 一、免疫系统基本概念 是一个是一个动态动态防御系统防御系统 牛牛文库文档分享 中枢免疫器官 一、骨髓骨髓（bone marrow） 是各种血细胞和免疫细胞发生和分化的场所。 是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所。是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所。 功能 v1.造血：造血干细胞 (hemopo

3、ietic stem cell, HSC) 基质细胞+细胞因子+细胞外基质 造血诱导微环境(发生各类血细胞、免疫细胞) 2. B、NK细胞分化成熟场所 3. 发生再次体液免疫应答的主要部位 牛牛文库文档分享 造血干细胞 骨髓 髓样干细胞 红细胞系、单核细胞系 粒细胞系和巨核细胞系 各种淋巴细胞的前体细胞 胸腺 骨髓 或腔上囊 T细胞B细胞 胸腺依赖性淋巴细胞 骨髓依赖性淋巴细胞 （人类） 囊依赖性淋巴细胞（鸟类） 牛牛文库文档分享 二、二、 胸腺胸腺 T T细胞分化发育成熟的场所。 （一） 胸腺的结构 胸腺 被膜 实质 胸腺小叶 皮质 (基本结构单位) 髓质 牛牛文库文档分享 胸腺实质 胸腺细

4、胞 基质细胞 胸腺细胞： 未成熟T细胞 （处在不同发育阶段） 基质细胞： 胸腺上皮细胞 巨噬细胞 树突状细胞等 牛牛文库文档分享 （二） 胸腺的功能 1. 培育和输出成熟的T细胞 前T细胞 进入胸腺 大部分凋亡 趋化因子 髓质（5%） 外周免疫器官特定的胸腺依赖区 T细胞亚群（具不同功能） 1% 皮质 （95%） 牛牛文库文档分享 胸腺细胞 经阳性选择 成为识别自身MHC-抗 原肽复合体的T细胞 经阴性选择 胸腺细胞 产生对自身成分耐受的T 细胞群体（禁忌细胞株） 诱导胸腺细 胞分化成熟 胸腺上皮细胞 其他基质细胞 胸腺激素 细胞因子 构成了构成了T细胞分化、增殖和选择性发育的细胞分化、增殖和

5、选择性发育的 胸腺微环境。胸腺微环境。 牛牛文库文档分享 2. 产生胸腺激素 包括胸腺血清因子、胸腺素、胸腺生成素和胸 腺体液因子等。 作用： 前T细胞分化为成熟的T细胞， 增强或调节外周成熟T细胞的功能。 三三. . 腔上囊腔上囊 鸟类泄殖腔背侧的囊状组织，结构与胸腺相似。 是鸟类B细胞发育成熟的中枢免疫器官。 牛牛文库文档分享 外周免疫器官 淋巴细胞和其他免疫细胞定居、增殖以及产生免疫应答的场所。 一、一、 淋巴结淋巴结 （一） 淋巴结的结构 由被膜和实质组成。实质分皮质和髓质。 牛牛文库文档分享 1.皮质区 分浅皮质和深皮质区。 浅皮质区 B细胞定居 称非胸腺依赖区。 深皮质区 T细胞定

6、居 称胸腺依赖区。 深皮质区的毛细血管后微静脉（高内皮 微静脉）由高立方内皮细胞组成，与淋 巴细胞再循环过程有关。 牛牛文库文档分享 2.髓质 由髓索和髓窦组成。 髓索： B细胞、浆细胞和巨噬细胞等。 髓窦： 内为淋巴液通道 与输出淋巴管相通。 （二） 功能（免疫功能） 1. 过滤和清除异物 2. 产生免疫应答 牛牛文库文档分享 二、二、 脾脏脾脏 （一） 结构 外包被膜，实质分白髓和红髓。 白髓 淋巴鞘 主要T细胞 为胸腺依赖区 淋巴小结和生发中心 含大量B细胞 为胸腺非依赖区 红髓 ? 牛牛文库文档分享 （二） 功能（免疫功能） 1. T、B细胞定居的场所 2. 产生免疫应答 3. 产生吞

7、噬细胞增强激素 4.血液滤过功能 牛牛文库文档分享 三、 粘膜相关淋巴组织和皮肤相关淋巴组织 （一） 粘膜相关淋巴组织（MALT） 也称粘膜免疫系统。可分两种类型： 1.具有一定结构的粘膜淋巴滤泡。 2.弥散的粘膜淋巴组织。 （二） 皮肤相关淋巴组织（SALT） 也称皮肤免疫系统。 皮肤的表皮层和真皮层中均有免疫细胞存在。 牛牛文库文档分享 v 免疫系统功能：免疫系统功能： 免疫防御免疫防御 识别外来抗原（病原微生物、识别外来抗原（病原微生物、 异体细胞、异体大分子）异体细胞、异体大分子） 免疫监视免疫监视 识别和清除体内变异的细胞识别和清除体内变异的细胞 （肿瘤、病毒感染细胞）（肿瘤、病毒感

8、染细胞） 免疫稳定免疫稳定 识别和清除衰老、死亡细胞识别和清除衰老、死亡细胞 牛牛文库文档分享 免疫系统功能的分子细胞学基础：免疫系统功能的分子细胞学基础： 1、体内所有细胞表面都有主要组织相容性复合分子、体内所有细胞表面都有主要组织相容性复合分子 MHC-类分子类分子: 个体个体所有细胞表面所有细胞表面 MHC-类分子类分子: 免疫细胞表面免疫细胞表面 2、T细胞和细胞和B细胞表面有特异性的细胞表面有特异性的抗原受体抗原受体( (识别，应答）识别，应答） 外查诸异、内审诸己 MHC (Major Histocompatibility Complex)分子分子 MHC 分子分子 牛牛文库文档分

9、享 T T细胞细胞( (小淋巴细胞小淋巴细胞) ) B B细胞细胞( (小淋巴细胞小淋巴细胞) ) 抗原呈递细胞抗原呈递细胞 Ag 效应效应T T细胞细胞 效应效应B B细胞细胞记忆记忆T T细胞细胞 记忆记忆B B细胞细胞 细胞免疫细胞免疫体液免疫体液免疫 ( (多数多数) ) 胸腺 骨髓 免 疫 应 答 过 程 目的？ 牛牛文库文档分享 二、主要的免疫细胞 （核心）（核心） 牛牛文库文档分享 （一）淋巴细胞（lymphocyte） 辅助性T细胞（Th） 细胞毒性T细胞（Tc） 抑制性T细胞（Ts） 记忆性T细胞 B细胞( 浆细胞) 记忆性B细胞 NK细胞 v 类型及功能：类型及功能： 牛牛

10、文库文档分享 AIDS 牛牛文库文档分享 CD4- CD8- CD4+ CD8+ 或或 外皮质层外皮质层深皮质层深皮质层髓质髓质 CD8+ CD4+ 胸腺内胸腺内T细胞发育分化示意图细胞发育分化示意图 双阴性胸腺 细胞约10% 双阳性胸腺 细胞约75% 单阳性T细 胞约15% v T T细胞的发育分化：细胞的发育分化： 周围淋巴器官周围淋巴器官 及淋巴组织及淋巴组织 前前 T 细细 胞胞 （初始型（初始型T细胞）细胞） 牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享 T细胞简历 籍贯：骨髓 第2故乡：胸腺 外观标志：CD3 学历：双学位（CD,MHC) 家族成员：特别多（Th Ts Tc Tm等) 特长：

11、免疫应答的主力军 主打：细胞免疫 牛牛文库文档分享 T细胞与肿瘤免疫细胞与肿瘤免疫 一、肿瘤免疫微环境一、肿瘤免疫微环境 定义：定义：是是肿瘤肿瘤免疫效应阶段的执行场所，由肿瘤细胞相关抗原免疫效应阶段的执行场所，由肿瘤细胞相关抗原 、肿瘤局部浸润的各种免疫细胞及诸多细胞因子等共同组成。、肿瘤局部浸润的各种免疫细胞及诸多细胞因子等共同组成。 Tumor immune microenvironment SuppressedOptimized ToleranceImmunity 牛牛文库文档分享 Th17 细胞新型效应T细胞 Th17细胞的命名主要基于其分泌的细胞因子的不同。 Th17细胞分泌的细胞

12、因子除了IL-17 (IL-17A) 外，还包括IL-17F，以及IL-21、 IL-22、IL-6、TNF-等细胞因子。 目前证实Th17细胞的特异性转录调控因子为ROR-t 等。 牛牛文库文档分享 Th17 细胞的功能 Th17细胞能够分泌产生IL-17A、IL-17F、IL-6、 IL-22以及TNF-等, 其功能主要体现在动员、募 集及活化中性粒细胞。Th17 细胞产生的最重要 的效应因子是IL-17, 其受体在体内广泛表达。 IL-17具有促炎症作用，诱导促炎细胞因子(如IL- 6、TNF) 、 趋化因子(如MCP1和MIP2)和基质 金属蛋白酶的表达，引起组织细胞浸润和组织破 坏。

13、 IL-17也参与中性粒细胞的增殖、 成熟和趋 化，对T细胞的活化起协同刺激作用，并能促进树 突状细胞的成熟。 牛牛文库文档分享 Th17细胞的功能 现在已发现IL-17与抵抗多种病原体的感染有关。 IL-17与其所激发的中性粒细胞具有防御肺炎杆菌或脆弱类杆菌等革兰阴性细菌的作 用。 百日咳杆菌的某些产物可以优先激发IL-23, 能使树突状细胞的IL-23 水平远高于 IL-12,从而为Th17细胞的扩增以及执行生理功能提供了有利条件。 Th17 细胞还被发现有抑制肠道炎症性疾病的作用。 牛牛文库文档分享 Th17细胞与疾病 Th17细胞在发现早期就已被证实与自身免疫病有着非常密切的关系。在各

14、种自身免 疫病，包括类风湿性关节炎、多发性硬化、系统性红斑狼疮(SLE)、以及哮喘等患者 的血清及组织中检测到了IL-17的高表达。 IL-17在气道过敏性反应中也有一定作用，如哮喘和慢性阻塞性肺病(COPD)，这两 者与大量中性粒细胞增生以及IL-17的大量表达有关。 最近研究发现Th17 可能与肿瘤也有密切的关系。 牛牛文库文档分享 抗原非依赖期抗原非依赖期抗原依赖期抗原依赖期 （骨髓）（骨髓）（周围淋巴器官）（周围淋巴器官） 淋巴祖细胞淋巴祖细胞 原原B细胞细胞前前B细胞细胞成熟成熟B细胞细胞 浆细胞浆细胞（大部分）（大部分） 记忆性记忆性B细胞细胞 （小部分）（小部分） （合成和分泌抗

15、体） B细胞发育分化过程 Ag 由哺乳动物骨髓或鸟类法氏囊中淋巴样前体由哺乳动物骨髓或鸟类法氏囊中淋巴样前体 细胞分化成熟而来。细胞分化成熟而来。 三大功能：产生抗体、提呈抗原及分泌细胞因子参与免疫调节。三大功能：产生抗体、提呈抗原及分泌细胞因子参与免疫调节。 牛牛文库文档分享 B-1B-1细胞 B-2B-2细胞 发育地 腹腔等 骨髓 发生时间 早 晚 分布 外周血、淋巴 外周血、淋巴 器官少（5-10%5-10%） 器官多 表面标志 SmIgMSmIgM、CD5 SmIgMCD5 SmIgM、SmIgDSmIgD 补充更新 自我更新 骨髓前体B B细胞更新 针对抗原 TI-AgTI-Ag、自

16、身抗原 TD-AgTD-Ag 产生抗体 IgM IgMIgM IgM、IgGIgG 功能 抗感染、维持自身稳定 负责体液免疫 再次应答 无 有 牛牛文库文档分享 Natural Killer cellNatural Killer cell n 无需抗原提呈细胞中介, ,可不借助抗体，无MHCMHC限制性，即可直接杀伤病毒感染细胞 和肿瘤细胞 n 细胞间的粘附分子释放细胞毒物质溶解靶细胞致细胞死亡或凋亡 n 活化的NK细胞分泌大量细胞因子如IFN- 、TNF等，起免疫调节作用 骨髓造血干细胞骨髓造血干细胞NK 细胞细胞 牛牛文库文档分享 （二）抗原呈递细胞 （antigen presenting

17、 cell，APC) 定义：能摄取、处理抗原，向T（B）细胞呈递抗 原多肽，激活初始T细胞的细胞。 类别：与T、B细胞有关。 APC 专职：专职：树突状细胞、巨噬细胞、活化树突状细胞、巨噬细胞、活化B细胞细胞 非专职：血管内皮细胞、成纤维细胞等非专职：血管内皮细胞、成纤维细胞等 牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享 血液DC：来源于骨髓 郎格汉斯细胞：位于表皮、消化管上皮 间质DC：位于心、肝、肺、肾、消化管 面纱细胞：位于淋巴内 交错突细胞：位于淋巴器官、淋巴组织的T细胞区 髓样髓样DC 牛牛文库文档分享 单核巨噬细胞（重要的专职APC） （一）特点（一）特点 1.有较强的粘附玻璃或塑料表面的

18、特性。 2.有多种受体。巨噬细胞表面有较多的MHC类分子和类分子。 3. 分泌多种酶及分泌产物 如溶酶体酶、细胞因子、补体成分和反应氧中间 产物等。 牛牛文库文档分享 （二）功能（二）功能 1.吞噬和杀伤作用 可吞噬较大的病原微生物和衰老损伤细胞。 2. 杀伤肿瘤细胞 （1 1）分泌TNF-TNF-、NONO、反应氧中间产物及蛋白水解酶等。 （2 2）ADCCADCC效应 （3 3）激活T T细胞产生细胞因子等活化巨噬细胞协同杀伤肿瘤细胞。 牛牛文库文档分享 M吞噬、处理抗原性异物 形成多肽-MHC类分子 捕获抗原并滞留在细胞表面 复合体，移到细胞表面 被T细胞识别并结合 3.3.抗原递呈作用

19、 M 被被B细胞识别细胞识别 （籍补体受（籍补体受 体和体和Fc受体）受体） 牛牛文库文档分享 4. 4. 调节免疫应答 双向调节作用 5. 5. 介导炎症反应 吞噬异物时，可能发生溶酶体酶外 漏，造成组织损伤； 分泌炎症介质 ，增强局部炎症的损伤作用. 牛牛文库文档分享 B细胞（重要的专职APC） 1. 可持续表达MHC类分子; 2. 受到刺激，才表达B7-1和B7-2; 3. 摄取抗原的方式： BCR途径（内吞） 浓缩Ag（Ag浓度低） 非特异性胞饮 仅激活TH 4. B细胞表达抗原肽-MHC类分子复合体有效的递呈抗原给CD4+TH细胞。 5. 重要的免疫活性细胞 牛牛文库文档分享 递呈过

20、程： 特异性蛋白抗原表位 BCR（B细胞） （B细胞决定簇） B细胞内吞、降解处 理 多肽片段（相当于T细胞决定簇） 结合 CD4 +T细 胞 MHC类分子（B细胞） 这种摄取和递呈抗原的方式不仅激活TH细胞， 也同时激活B细胞。即同时产生体液免疫和细 胞免疫。 牛牛文库文档分享 其他APC （非专职APC） 包括血管内皮细胞、各种上皮细胞和间质细胞、皮肤的成纤维细胞，以及活 化的T细胞等。 通常与炎症反应的发生和某些自身免疫病的发病机制有关。 牛牛文库文档分享 三、 其他免疫相关细胞 骨髓干细胞 中性粒细胞 趋化性、吞噬作用、杀菌作用、抗病毒作用和免疫调节作用。 嗜酸性粒细胞 对速发型超敏反

21、应的拮抗调节作用；吞噬作用；抗寄生虫感 染；产生炎症介质。 嗜碱性粒细胞 参与I型超敏反应；参与机体抗肿瘤免疫应答。 红细胞 增强吞噬作用；清除循环免疫复合物；识别和携带抗原；增强T细 胞依赖性应答；免疫效应细胞作用。 牛牛文库文档分享 四、免疫细胞的迁移和循环四、免疫细胞的迁移和循环 前体细胞前体细胞 血液中粒细胞血液中粒细胞 和单核细胞和单核细胞 树突状细胞树突状细胞 T细胞和细胞和B细胞细胞 牛牛文库文档分享 外周淋巴器官和淋巴组织外周淋巴器官和淋巴组织 毛细血管后微静脉毛细血管后微静脉 血血 液液 淋巴管淋巴管 有利于识别抗原，促进免疫细胞间的协作， 使成为一个相互关联的统一体 牛牛文

22、库文档分享 免 疫 学 是一门机体识别和清除非己成分的科学 分辨自身和非己 对抗原性异物的识别和清除 Immunology 牛牛文库文档分享 中枢免疫器官 一、骨髓骨髓（bone marrow） 是各种血细胞和免疫细胞发生和分化的场所。 是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所。是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所。 功能 v1.造血：造血干细胞 (hemopoietic stem cell, HSC) 基质细胞+细胞因子+细胞外基质 造血诱导微环境(发生各类血细胞、免疫细胞) 2. B、NK细胞分化成熟场所 3. 发生再次体液免疫应答的主要部位 牛牛文库文档分享 胸腺细胞 经阳性选择 成为识别自身MHC-抗 原肽复合体的T细胞 经阴性选择 胸腺细胞 产生对自身成分耐受的T 细胞群体（禁忌细胞株） 诱导胸腺细 胞分化成熟 胸腺上皮细胞 其他基质细胞 胸腺激素 细胞因子 构成了构成了T细胞分化、增殖和选择性发育的细胞分化、增殖和选择性发育的 胸腺微环境。胸腺微环境。 牛牛文库文档分享 （二） 功能（免疫功能） 1. T、B细胞定居的场所 2. 产生免疫应答 3. 产生吞噬细胞增强激素 4.血液滤过功能 牛牛