高中生物免疫系统与免疫功能

1、免疫系统与免疫功能一、免疫学基本概念一、免疫学基本概念1、免疫（、免疫（immune）：免除疾病、源于拉丁（）：免除疾病、源于拉丁（immunis），），原意是原意是“免税免税”。现代免疫的概念是指机体识别和排。现代免疫的概念是指机体识别和排除抗原性物质的功能。除抗原性物质的功能。2、免疫性（、免疫性（immunity）：是指机体对感染疾病具有高度）：是指机体对感染疾病具有高度的抗性。机体的免疫性既有先天（的抗性。机体的免疫性既有先天（innate）具有的抗性，）具有的抗性，也有后天获得（也有后天获得（acquired）的抗性。实际上机体免疫性）的抗性。实际上机体免疫性是对所有能被机体免疫识别

2、的物质所表现的抗性，包是对所有能被机体免疫识别的物质所表现的抗性，包括生物的和非生物的、自身的（括生物的和非生物的、自身的（self）和非己的（）和非己的（non-self）物质。所以免疫性也指机体具有保护自己免受其）物质。所以免疫性也指机体具有保护自己免受其他物质伤害的特性。他物质伤害的特性。3、免疫学，从本质上来讲，就是研究机体识别、免疫学，从本质上来讲，就是研究机体识别“自身自身”，“排除异己排除异己”的学科。免疫学的研究核心是机体怎样的学科。免疫学的研究核心是机体怎样识别识别“自身自身”和和“非自身非自身”。二、抗原（二、抗原（antigenantigen，ag）1 1、抗原：是一类能

3、够诱导机体产生免疫应答，并、抗原：是一类能够诱导机体产生免疫应答，并能与相应抗体或能与相应抗体或t t细胞受体在体内或体外特异性细胞受体在体内或体外特异性结合的物质。结合的物质。 2 2、抗原的特性抗原的特性 (1) 免疫原性（免疫原性（immunogenicity）：是指一种物质）：是指一种物质免疫机体后，能使机体产生或激活淋巴细胞产生免疫机体后，能使机体产生或激活淋巴细胞产生免疫应答的特性。免疫应答的特性。 (2) 特异反应性（特异反应性（specific reactivity）：指抗原与相）：指抗原与相应抗体或效应淋巴细胞特异性结合的特性，也称应抗体或效应淋巴细胞特异性结合的特性，也称抗

4、原性。抗原性。3 3、免疫原（免疫原（immunogen）：同时具有免疫原性和）：同时具有免疫原性和特异反应性的物质称为免疫原，或称完全抗原特异反应性的物质称为免疫原，或称完全抗原4 4、外来抗原进入体内可能产生四种不同的结果、外来抗原进入体内可能产生四种不同的结果：(1)(1)无应答：抗原浓度太低或者宿主已经处于耐受状态无应答：抗原浓度太低或者宿主已经处于耐受状态(2)(2)抗原特异性体液和细胞免疫应答（正性应答）抗原特异性体液和细胞免疫应答（正性应答） 宿主此后的一段时间里对该抗原处于免疫状态宿主此后的一段时间里对该抗原处于免疫状态(3)(3)超敏反应超敏反应 抗原特异性免疫应答伴有较强的

5、炎症反应或损伤抗原特异性免疫应答伴有较强的炎症反应或损伤(4)(4)诱导免疫耐受（负性应答）诱导免疫耐受（负性应答） 宿主在此后的一段时间里对该抗原处于无反应状态宿主在此后的一段时间里对该抗原处于无反应状态5、抗原类别、抗原类别 （1）天然抗原：指天然的生物、细菌及天）天然抗原：指天然的生物、细菌及天然的生物产物。然的生物产物。细胞、细菌和病毒细胞、细菌和病毒 蛋白质类抗原蛋白质类抗原 糖类抗原糖类抗原脂类抗原脂类抗原 核酸抗原核酸抗原（2）如果按被免疫动物的亲缘关系来）如果按被免疫动物的亲缘关系来划分天然抗原，又可分成划分天然抗原，又可分成3类：类：自身抗原（自身抗原（autoantigen

6、autoantigen）：是机体的自身成分）：是机体的自身成分, ,只只有在特殊情况下才能被自身免疫系统识别，引起免有在特殊情况下才能被自身免疫系统识别，引起免疫应答，导致自身疾病的发生（疫应答，导致自身疾病的发生（autoimmune autoimmune diseasedisease）。）。同种型抗原（同种型抗原（isoantigenisoantigen）：来自同种动物的不同）：来自同种动物的不同个体。个体。 人类同种异型抗原（人类同种异型抗原（allogenic agallogenic ag）：）： 血型（红细胞）抗原血型（红细胞）抗原： abo系统和系统和rh 组织相容性抗原（人主要为

7、组织相容性抗原（人主要为hlahla）异种抗原（异种抗原（xenoantigen）：来自不同物种的抗）：来自不同物种的抗原。其中有一类是动植物、微生物及人类间共有原。其中有一类是动植物、微生物及人类间共有的、抗原决定簇相同的异种抗原，称为异噬性抗的、抗原决定簇相同的异种抗原，称为异噬性抗原。原。6、抗原决定簇、抗原决定簇抗原特异性的分子基础抗原特异性的分子基础 抗原决定簇（表位）：抗原决定簇（表位）： 指抗原分子中决定抗原特指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团。是被免疫细胞识别的靶结异性的特殊化学基团。是被免疫细胞识别的靶结构，也是免疫反应具有特异性的物质基础。构，也是免疫反应具有特异性的

8、物质基础。 一个多肽决定簇含一个多肽决定簇含56个氨基酸残基；一个多糖个氨基酸残基；一个多糖决定簇含决定簇含57个单糖；一个核酸半抗原决定簇含个单糖；一个核酸半抗原决定簇含68个核苷酸。个核苷酸。 抗原分子表面能与抗体结合的决定簇总数称为抗抗原分子表面能与抗体结合的决定簇总数称为抗原结合价原结合价l t细胞决定簇：细胞决定簇： t细细胞决定簇胞决定簇位于抗原位于抗原分子内部分子内部，必须由，必须由apc将抗原加工处理将抗原加工处理为小分子多肽并与为小分子多肽并与mhc分子结合，然分子结合，然后才能被后才能被tcr所识别。所识别。l b细胞决定簇：细胞决定簇： bcr能与未经能与未经apc加工的

9、加工的抗原发生反应，其抗原发生反应，其识别的靶结构主要识别的靶结构主要位于抗原分子表面位于抗原分子表面的决定簇的决定簇。三、抗体三、抗体(antibody(antibody，ab)ab) 抗体抗体(ab)：指由：指由b细胞受细胞受ag刺激后所产生的、具有与刺激后所产生的、具有与相应抗原特异性结合的免疫球蛋白相应抗原特异性结合的免疫球蛋白（immunoglobulin, ig）。其作用是中和病原微生物、通过。其作用是中和病原微生物、通过ig受体介导细受体介导细胞免疫应答、促进巨噬细胞的吞噬作用、胞免疫应答、促进巨噬细胞的吞噬作用、t细胞和细胞和nk细胞的杀伤作用、补体介导的溶菌和溶胞作用等。细胞

10、的杀伤作用、补体介导的溶菌和溶胞作用等。 抗体的化学本质是糖蛋白。将含抗体的血清称为抗抗体的化学本质是糖蛋白。将含抗体的血清称为抗血清或免疫血清。血清或免疫血清。 体液免疫体液免疫(humoral immunity)：指抗体介导的免疫应：指抗体介导的免疫应答，主要表现为答，主要表现为b细胞的功能。细胞的功能。（一）抗体的基本结构（一）抗体的基本结构1、抗体是免疫球蛋白（、抗体是免疫球蛋白（immunoglobulin, ig） 血清蛋白经电泳分离后，依次可以出现白蛋白、血清蛋白经电泳分离后，依次可以出现白蛋白、球蛋白组分。抗体存在于球蛋白组分。抗体存在于球蛋白组分内，但也有少量球蛋白组分内，但

11、也有少量抗体存在于抗体存在于球蛋白组分中。球蛋白组分中。 免疫球蛋白：免疫球蛋白：1968年年who决定，将具有抗体活性或化决定，将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白称为学结构与抗体相似的球蛋白称为ig。2、免疫球蛋白的基本结构、免疫球蛋白的基本结构 四肽链结构：所有四肽链结构：所有igig的基本单位都是四条肽链的对称结的基本单位都是四条肽链的对称结构。两条重链（构。两条重链（h h链）和两条轻链（链）和两条轻链（l l链）。每条链）。每条h h链和链和l l链分为氨基端和羧基端。链分为氨基端和羧基端。h h链和链和l l链之间，链之间，h h与与h h链之间以链之间以二硫键相连。二硫键

12、相连。l链：约有链：约有214个氨基酸残基组成，近个氨基酸残基组成，近n端的约端的约1/2氨基酸氨基酸（100110个）组成与顺序变异较大，称为可变区个）组成与顺序变异较大，称为可变区（variable region，v区区,vl），近），近c端端1/2的氨基酸组成与顺的氨基酸组成与顺序在同一物种的同一类序在同一物种的同一类ig中相对稳定，称为恒定区中相对稳定，称为恒定区（constant region，c区区,cl）。）。v区是抗原结合的部位区是抗原结合的部位h链：约有链：约有450550个氨基酸残基组成。近个氨基酸残基组成。近n端的端的100110个氨基酸组成差异较大，称为个氨基酸组成差异

13、较大，称为vh，其余为，其余为ch。高变区高变区( (二二) ) 免疫球蛋白的类别免疫球蛋白的类别 人类人类ig根据其重链稳定区的分子结构和抗原根据其重链稳定区的分子结构和抗原特异性的不同，分为五类：特异性的不同，分为五类：igg、iga、igm、igd、ige，其重链分别为：，其重链分别为：、 1、igg 约占血清约占血清ig总量的总量的80。是唯一能够穿过。是唯一能够穿过 胎盘的胎盘的ig。 igg分子为单体，有四种亚类：分子为单体，有四种亚类：igg1、 igg2、igg3、igg4。 igg是再次免疫应答产生的主要抗体，具是再次免疫应答产生的主要抗体，具 有抗菌、抗病毒、中和毒素及免疫

14、调节作用。有抗菌、抗病毒、中和毒素及免疫调节作用。 占血清总占血清总ig的的1020，有血清型与分泌型之分。，有血清型与分泌型之分。n血清型血清型iga：多为单体，免疫作用较弱。：多为单体，免疫作用较弱。n分泌型分泌型iga（siga）：为二聚体或四聚体，有一个）：为二聚体或四聚体，有一个j链和分泌片（链和分泌片（secretory piece, sp）。广泛存在于）。广泛存在于外分泌液中，特别是初乳中含量很高外分泌液中，特别是初乳中含量很高。 nsiga的作用：的作用：是粘膜表面感染性免疫的主要防线，抑制病是粘膜表面感染性免疫的主要防线，抑制病毒感染与细菌定植。毒感染与细菌定植。初乳中初乳中

15、siga含量高，对新生儿早期抗感染十分含量高，对新生儿早期抗感染十分重要（出生后重要（出生后46个合成个合成siga，至青少年成人，至青少年成人水平）。水平）。 2、iga 约占血清约占血清ig总量总量510。migm为单体，是为单体，是b细细胞发育最早出现的表面标志。胞发育最早出现的表面标志。 血清中的血清中的igm为五聚体，因其分子量大，又称为五聚体，因其分子量大，又称巨球蛋白，不易透出血管。五聚体中含有一个巨球蛋白，不易透出血管。五聚体中含有一个j链，由浆细胞产生。链，由浆细胞产生。 igm是初次免疫应答产生的主要抗体，是个体是初次免疫应答产生的主要抗体，是个体发育中最早合成的发育中最早

16、合成的ig（胚胎晚期开始合成）。（胚胎晚期开始合成）。 igm不能通过胎盘。不能通过胎盘。3、igm 约占约占ig总量的总量的0.20.5。因其铰链区。因其铰链区长，易被蛋白酶解，故半衰期短，约为长，易被蛋白酶解，故半衰期短，约为2.5d。 igd为单体，是为单体，是b细胞成熟的主要标志；不细胞成熟的主要标志；不能通过胎盘；不能激活补体。能通过胎盘；不能激活补体。4、igd约占约占ig总量的总量的0.002，但作用明显，介导，但作用明显，介导速发型超敏反应。速发型超敏反应。ige主要由呼吸道和消化道粘膜固有层的浆主要由呼吸道和消化道粘膜固有层的浆细胞产生，为单体。细胞产生，为单体。ige的的f

17、cr主要分布在肥大细胞和嗜碱性粒细主要分布在肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜上，与超敏反应有关；分布在胞膜上，与超敏反应有关；分布在m、b细细胞、嗜酸性粒细胞膜上，分别与吞噬、胞、嗜酸性粒细胞膜上，分别与吞噬、ige产生和抗寄生虫感染有关。产生和抗寄生虫感染有关。 约占约占ig总量的总量的0.20.5。因其铰链区长，易被蛋白酶解，。因其铰链区长，易被蛋白酶解，故半衰期短，约为故半衰期短，约为2.5d。5、ige（三）个体发育中的抗体形成（三）个体发育中的抗体形成1、胎儿、胎儿34月淋巴和月淋巴和ig达到成人水平，但以达到成人水平，但以mig为主。为主。2、出生后，首先出现的是、出生后，首先出现的是ig

18、m，其次是，其次是igg，再，再次为次为iga，7岁左右岁左右igg达到成人水平。达到成人水平。3、新生儿、新生儿6个月内，其体内抗体大部分来自母个月内，其体内抗体大部分来自母体，也可从初乳获得高浓度的体，也可从初乳获得高浓度的siga。（四）抗体产生的一般规律及其效应（四）抗体产生的一般规律及其效应 抗体产生的一般规律抗体产生的一般规律: 个体发育中个体发育中ig产生的产生的规律；初次免疫应答和再次免疫应答的规规律；初次免疫应答和再次免疫应答的规律。律。 再次应答与初次应答的不同之处：再次应答与初次应答的不同之处：潜伏潜伏期短；期短；抗体合成快速到达平台期，平台抗体合成快速到达平台期，平台高

19、且持续时间长；高且持续时间长；下降期持久；下降期持久；诱发诱发再次应答所需抗原量小；再次应答所需抗原量小；再次应答产生再次应答产生的抗体主要为的抗体主要为igg，亲和力高。，亲和力高。（五）抗体的主要作用（五）抗体的主要作用 ： l 中和作用中和作用:抗体与抗原（病毒、毒素）的特异性结合，抗体与抗原（病毒、毒素）的特异性结合，直接发挥中和作用。但不能直接杀伤靶细胞，需吞直接发挥中和作用。但不能直接杀伤靶细胞，需吞噬细胞等发挥效应。噬细胞等发挥效应。l调理作用：抗体促进吞噬细胞吞噬功能调理作用：抗体促进吞噬细胞吞噬功能l激活补体作用：抗体与抗原结合，使激活补体作用：抗体与抗原结合，使igg或或i

20、gm的的 补体结合位点暴露，激活补体的级联补体结合位点暴露，激活补体的级联反应，杀伤或溶解靶细胞。反应，杀伤或溶解靶细胞。l抗体依赖的细胞介导的细胞毒作（抗体依赖的细胞介导的细胞毒作（adcc）：）： igg与靶细胞结合与靶细胞结合后，其后，其fc段可与段可与nk、m等结合，等结合，促使它们释放细促使它们释放细胞毒颗粒，使靶胞毒颗粒，使靶细胞溶解。细胞溶解。back四、非特异性免疫（四、非特异性免疫（non-specific immunitynon-specific immunity）（一）一）非特异性免疫非特异性免疫/ /自然免疫性（自然免疫性（natural natural immunit

21、yimmunity）/ /先天免疫性（先天免疫性（innate immunityinnate immunity）：）：指机体在接触外来侵染物之前就已先天存在的指机体在接触外来侵染物之前就已先天存在的免疫特性，是种系在长期进化过程中形成的天免疫特性，是种系在长期进化过程中形成的天然防御功能。然防御功能。 其特点（其特点（1 1）无特异性，作用广泛。（）无特异性，作用广泛。（2 2）初次）初次与与agag接触就能发挥效应，但无记忆性。（接触就能发挥效应，但无记忆性。（3 3）是先天固有的稳定遗传。（是先天固有的稳定遗传。（4 4）同一物种的正）同一物种的正常个体间差异不大。所以是机体的第一、二道常

22、个体间差异不大。所以是机体的第一、二道防线，是脊椎与无脊椎动物共有的。防线，是脊椎与无脊椎动物共有的。（二）起（二）起非特异性免疫非特异性免疫机制的成分：机制的成分：1、屏障结构：主要位于机体表面。、屏障结构：主要位于机体表面。（1 1）物理屏障：由完整皮肤、粘膜组构成物理屏障：由完整皮肤、粘膜组构成（2 2）化学屏障：机体分泌物中的脂肪酸，机体表化学屏障：机体分泌物中的脂肪酸，机体表面的正常菌落的代谢产物等。面的正常菌落的代谢产物等。（3 3）内屏障（解剖学屏障）：血脑屏障、血胎屏内屏障（解剖学屏障）：血脑屏障、血胎屏障（子宫内膜和胎儿绒毛膜滋养层）等。（第一障（子宫内膜和胎儿绒毛膜滋养层）

23、等。（第一道防线）道防线）2 2、杀菌物质，位于机体内部。如补体成分、杀菌物质，位于机体内部。如补体成分、溶菌酶、干扰素等。溶菌酶、干扰素等。3 3、参与非特异性免疫的细胞：、参与非特异性免疫的细胞：（1 1）吞噬细胞：血液中的中性粒细胞、单核）吞噬细胞：血液中的中性粒细胞、单核细胞、组织中的巨噬细胞。细胞、组织中的巨噬细胞。 单核吞噬细胞包括单核细胞和巨噬细胞单核吞噬细胞包括单核细胞和巨噬细胞（第二道防线）。（第二道防线）。 中性粒细胞 嗜中性粒细胞（嗜中性粒细胞（neutrophil）：占）：占wbc4075，25007500个个/mm3。具有较强的运动性，化学趋向性和吞噬能。具有较强的运

24、动性，化学趋向性和吞噬能力，参与炎症应答反应。当组织发生炎症时，中性粒细力，参与炎症应答反应。当组织发生炎症时，中性粒细胞从血管渗出，向炎症部位运动，吞噬抗原颗粒。该细胞从血管渗出，向炎症部位运动，吞噬抗原颗粒。该细胞表面有胞表面有fcr和和cr，其中，其中fcr约每个细胞有约每个细胞有135000个。主个。主要对抗胞外寄生菌的感染要对抗胞外寄生菌的感染单核细胞单核细胞巨巨 m 由血液中的单核细胞分化而来，分布于全由血液中的单核细胞分化而来，分布于全身各组织器官，如脾白髓中的脾身各组织器官，如脾白髓中的脾m、淋巴结、淋巴结中的淋巴结中的淋巴结m、肝脏中的枯否（、肝脏中的枯否（kupffer)k

25、upffer)细细胞、肺组织中的尘细胞（胞、肺组织中的尘细胞（alveolar细胞）、细胞）、cns中的小胶质（中的小胶质（microglial) )细胞、腹水中的腹腔细胞、腹水中的腹腔m等。等。 m在发育成熟过程中，细胞的功能发生一系在发育成熟过程中，细胞的功能发生一系列变化。溶酶体中酶的种类和数量增加，加强列变化。溶酶体中酶的种类和数量增加，加强了了m的吞噬、杀伤及清理作用。的吞噬、杀伤及清理作用。 m的表面标记：的表面标记：cr1、cr3、cr4 ；mhc和和mhc ；fc r和和fc r；脂多糖（；脂多糖（lps）受）受体，甘露糖受体等。体，甘露糖受体等。噬细胞（噬细胞（macroph

26、age m）macrophage phagocytosis单核吞噬细胞的发育：骨髓干细胞单核吞噬细胞的发育：骨髓干细胞原单核原单核（monoblastmonoblast）前单核（前单核（promonocytespromonocytes）单单核细胞（核细胞（monocytemonocyte）巨噬细胞（巨噬细胞（macrophagemacrophage或或m m ） 单核吞噬细胞的功能：单核吞噬细胞的功能：（） 吞噬作用，对可溶性吞噬作用，对可溶性agag的吞噬能力较低，但的吞噬能力较低，但对颗粒性对颗粒性agag具有强大的吞噬能力。具有强大的吞噬能力。（）抗原递呈作用：在细菌成分或）抗原递呈作用

27、：在细菌成分或cd4cd4t t分泌的分泌的细胞因子等诱导下，细胞因子等诱导下， m m高表达高表达mhcmhcii ii 分子，分子，激活效应和记忆激活效应和记忆t t细胞。细胞。（iiiiii）分泌生物活性物质，如）分泌生物活性物质，如ilil1 1、ilil8 8、ilil1010等；等；tnftnf（肿瘤坏死因子）（肿瘤坏死因子）；gmgmcsfcsf（粒巨噬细胞集落刺激因子）、（粒巨噬细胞集落刺激因子）、m mcsfcsf、g gcsfcsf；infinf等。等。 （2 2）自然杀伤细胞（）自然杀伤细胞（nature killer cellsnature killer cells，n

28、k nk ） 主要来源于骨髓造血细胞，其分化、成熟依赖骨髓微主要来源于骨髓造血细胞，其分化、成熟依赖骨髓微环境，不依赖胸腺，不需抗原作用，可非特异性地直环境，不依赖胸腺，不需抗原作用，可非特异性地直接杀伤靶细胞、中枢神经系统中的小胶质细胞；接杀伤靶细胞、中枢神经系统中的小胶质细胞； dc分布于全身各器官，表面有指状突起，并带有表面分子。分布于全身各器官，表面有指状突起，并带有表面分子。如如mhc-i、ii抗原、抗原、lfa-1、3、胞间粘附分子、胞间粘附分子icma-1、2等。等。其主要作用是，通过吞噬和胞饮摄取抗原，并进行加工，携其主要作用是，通过吞噬和胞饮摄取抗原，并进行加工，携带抗原的带

29、抗原的dc进入局部淋巴结，向进入局部淋巴结，向t细胞递呈抗原，促使细胞递呈抗原，促使b细细胞活化。胞活化。其中朗汉细胞（其中朗汉细胞（langerhans cell）分布于皮肤上的）分布于皮肤上的dc，形态，形态和功能与和功能与dc类似。类似。（3）树突细胞（）树突细胞（dendritic cell，dc）和朗汉细胞）和朗汉细胞（4）嗜酸性粒细胞（）嗜酸性粒细胞（eosinophil）：）： 占wbc25，40440个/mm3。当寄生虫感染和i型超敏反应时，酸性粒细胞数目增加，吞噬agab复合物，并释放组胺酶等酶类。该细胞表面有fcr，故对诱发ige抗体的寄生虫如蠕虫的杀伤性尤强。此外可释放多

30、种酶破坏肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放的活性物质，从而对i性超敏反应起负反馈作用。（5） 肥大细胞（肥大细胞（mast cell） 肥大细胞是一种组织细胞，类似于碱性粒细胞，广泛分布肥大细胞是一种组织细胞，类似于碱性粒细胞，广泛分布于皮肤、粘膜下层及疏松结缔组织中，有两种亚系：于皮肤、粘膜下层及疏松结缔组织中，有两种亚系：粘粘膜肥大细胞亚系：含颗粒少，依赖膜肥大细胞亚系：含颗粒少，依赖t t细胞分化。细胞分化。 结缔组结缔组织肥大细胞亚系：含颗粒多，不依赖织肥大细胞亚系：含颗粒多，不依赖t t细胞而分化，作用细胞而分化，作用类似于碱性类似于碱性粒细胞。粒细胞。 激活后 5 分钟激活后 60 分钟

31、静息肥大细胞（三）吞噬细胞的胞吞过程（三）吞噬细胞的胞吞过程五、特异性免疫（五、特异性免疫（specific immunityspecific immunity）特异免疫性特异免疫性/获得免疫性（获得免疫性（acquired immunity）/适应免疫性（适应免疫性（adaptive immunity）：指机体与外）：指机体与外来侵害抗原物质接触后获得的、具有针对性的来侵害抗原物质接触后获得的、具有针对性的免疫特性。主要由免疫特性。主要由t、b淋巴细胞完成。淋巴细胞完成。l 其特点（其特点（1 1）特异性：）特异性：t t、b b细胞只针对相应抗原决定簇。细胞只针对相应抗原决定簇。（2 2）

32、获得性：是出生后经抗原刺激获得的。（）获得性：是出生后经抗原刺激获得的。（3 3）可）可传递性：免疫应答产物可直接输注。（传递性：免疫应答产物可直接输注。（4 4）记忆性：二）记忆性：二次反应。（次反应。（5 5）自限性：通过免疫调节，使免疫反应在）自限性：通过免疫调节，使免疫反应在适度水平或自限终止。适度水平或自限终止。l免疫细胞（免疫细胞（immunocytes)免疫细胞：指所有参与免疫应答及与之有关的细胞。免疫细胞：指所有参与免疫应答及与之有关的细胞。（1）免疫活性细胞（）免疫活性细胞（immunocompetent cell,icc）：）： t、b细胞细胞（2）抗原递呈细胞（）抗原递呈

33、细胞（antigen presenting cell,apc）：指能够捕）：指能够捕获、加工并递呈抗原的细胞。如，获、加工并递呈抗原的细胞。如， dcdc：递呈吸入性变应原、病毒、细菌、同种异型抗原等。：递呈吸入性变应原、病毒、细菌、同种异型抗原等。 m：具有强大的吞噬作用，摄取细菌等颗粒性抗原。在：具有强大的吞噬作用，摄取细菌等颗粒性抗原。在细菌或细菌或cd4cd4t t细胞分泌的细胞因子作用下，细胞分泌的细胞因子作用下，m高表达高表达mhc-ii 类分子，能够激活效应和记忆类分子，能够激活效应和记忆t细胞。细胞。 b b细胞：具有强大的递呈可溶性抗原的能力细胞：具有强大的递呈可溶性抗原的能

34、力 ，尤其在二次，尤其在二次应答中。表达应答中。表达mhc-ii 类分子类分子（3 3）其他细胞：）其他细胞：nknk、肥大细胞、碱性粒细胞、酸性粒细胞等、肥大细胞、碱性粒细胞、酸性粒细胞等t细胞的来源细胞的来源 胚胎期来源于卵黄囊和胎肝；成体来自骨胚胎期来源于卵黄囊和胎肝；成体来自骨髓干细胞。在骨髓微环境中干细胞经过基髓干细胞。在骨髓微环境中干细胞经过基因重排，成为干细胞前体，但不分化，转因重排，成为干细胞前体，但不分化，转移到胸腺中发育成熟。移到胸腺中发育成熟。t细胞的发育细胞的发育 胸腺的主要功能（胸腺的主要功能（1）是）是t细胞分化、发育和细胞分化、发育和成熟的场所；（成熟的场所；（2

35、）使识别自身抗原的）使识别自身抗原的t细细胞凋亡。胞凋亡。1、t细胞细胞外周血外周血t t细胞中，细胞中，cd4cd4t t细胞占细胞占6565，它能识别，它能识别mhc-mhc-抗原，是抗原，是t t细胞辅助细胞（细胞辅助细胞（thth）和）和t t诱导细诱导细胞（胞（tin )tin )。cd8cd8+ +t t细胞占细胞占3535，它能识别，它能识别mhc-mhc-抗原，是细胞毒性抗原，是细胞毒性t t细胞（细胞（cytotoxic t cytotoxic t lymphocytelymphocyte，ctl/tc)ctl/tc)和抑制性和抑制性t t细胞细胞（suppressor t

36、cellsuppressor t cell，ts)ts)。 分化群（分化群（cluster of differentiation,cd）,由由cd单克隆抗体群单克隆抗体群鉴定的分化抗原称为鉴定的分化抗原称为cd分子分子 。cd是人白细胞分化抗原，是人白细胞分化抗原，即在同一个体内，免疫细胞（白细胞）在其分化的不同阶即在同一个体内，免疫细胞（白细胞）在其分化的不同阶段或在其活化期出现或消失的抗原分子。生物学作用：段或在其活化期出现或消失的抗原分子。生物学作用：区分同一个体内功能不同的免疫细胞亚群和亚类；区分同一个体内功能不同的免疫细胞亚群和亚类；是免是免疫细胞分化不同阶段的重要标志。现已确定的疫

37、细胞分化不同阶段的重要标志。现已确定的cd分子约分子约300300种。种。人t淋巴细胞攻击母细胞瘤细胞 t细胞的表面标志（1）t细胞抗原受体细胞抗原受体 t细胞抗原受体（细胞抗原受体（tcr）：是）：是t细胞对细胞对ag识别和结合的受识别和结合的受体蛋白，一个体蛋白，一个t细胞表面约有细胞表面约有30000相同的相同的tcr，它是异，它是异源二聚体。源二聚体。t细胞表达的细胞表达的tcr不能直接识别蛋白抗原，不能直接识别蛋白抗原，只能识别抗原肽。只能识别抗原肽。 基本过程：基本过程：（1）apc处理、加工抗原为处理、加工抗原为t细胞能够识别的抗原肽；（细胞能够识别的抗原肽；（2）抗原肽与）抗原

38、肽与apc胞内胞内mhc分子结合并转运到分子结合并转运到apc表面表面，形成，形成mhc-抗原肽复合物；（抗原肽复合物；（3）t细胞细胞的的tcr识别识别apc表面的表面的mhc-抗原肽复合物抗原肽复合物；（；（4）t细胞克隆活化、增殖。细胞克隆活化、增殖。2、b细胞细胞 b细胞的来源细胞的来源 哺乳动物胚胎期的哺乳动物胚胎期的b细胞来自胎肝和胎脾与骨髓；细胞来自胎肝和胎脾与骨髓；成体中来自骨髓干细胞成体中来自骨髓干细胞。 b细胞前体 （vdjc 重排）（vj重排） ag淋巴干细胞 前b细胞 幼b细胞 成b细胞 浆细胞 胞质内合成链 胞膜表达igm 分泌抗体 b细胞的发育细胞的发育（1）鸟类的

39、法氏囊是）鸟类的法氏囊是b细胞产生和发育场所。细胞产生和发育场所。（切除法氏囊，（切除法氏囊，b细胞不能发育，细胞不能发育，ab不能产不能产生）生）（2）哺乳动物的骨髓是）哺乳动物的骨髓是b细胞产生和发育的细胞产生和发育的场所。场所。b细胞与其它血细胞一起发育成熟。细胞与其它血细胞一起发育成熟。并且并且ig的的h和和l基因的表达与重排也随发育而基因的表达与重排也随发育而分段进行。分段进行。 从干细胞从干细胞幼幼b细胞的发育在骨髓，不依赖细胞的发育在骨髓，不依赖抗原刺激，只分泌抗原刺激，只分泌mig。 从幼从幼b细胞细胞浆细胞和记忆细胞在外周淋巴浆细胞和记忆细胞在外周淋巴器官，依赖抗原刺激，浆细

40、胞分泌器官，依赖抗原刺激，浆细胞分泌sig。b-cell development in the bone marrow b细胞的表面细胞的表面标志：标志：b细胞通过细胞通过bcr可直接识别并结可直接识别并结合特异性抗原。合特异性抗原。3、自然与获得免疫的相互关系 物理屏障 皮肤/粘膜 t细胞 细胞免疫 细胞介素 细胞介素自 获然 多形核白细胞 得免 单核细胞 免疫 巨噬细胞 疫 抗体 细胞介素 b细胞 体液免疫 化学屏障 ph/脂类/酶等 体表屏障：皮肤粘膜及其附属物 屏障结构 正常菌群拮抗作用 内部屏障：血脑脊液屏障、 血胎屏障 非特异性免疫 吞噬细胞：中性粒细胞、单核/巨噬细胞、 自然杀伤

41、细胞（nk） 肥大细胞和粒细胞 正常体液中的抗菌物质：补体、溶菌酶、干扰素 粘膜系统免疫 体液免疫：抗毒素、抗菌性抗体、抗病毒抗体 特异性免疫 tc细胞 细胞免疫 th细胞及其释放的淋巴因子六、六、 主要组织相容性复合物主要组织相容性复合物 主要组织相容性复合物（主要组织相容性复合物（major histocompatibility complex， mhc）：是表达于脊椎动物有核细胞表）：是表达于脊椎动物有核细胞表面的一类具有高度多态性、含有多个基因座位，面的一类具有高度多态性、含有多个基因座位，并紧密连锁的基因群。表达产物为主要组织相容并紧密连锁的基因群。表达产物为主要组织相容性抗原。性抗

42、原。 组织相容性抗原：引起排斥反应的抗原，又称为组织相容性抗原：引起排斥反应的抗原，又称为移植抗原。包括（移植抗原。包括（1）次要组织相容性抗原系统：）次要组织相容性抗原系统：指引起慢而弱的排斥反应的组织相容性抗原，由指引起慢而弱的排斥反应的组织相容性抗原，由次要组织相容性复合物（次要组织相容性复合物（mhc）编码。（）编码。（2）主要）主要组织相容性抗原系统：指引起快而强的排斥反应组织相容性抗原系统：指引起快而强的排斥反应的组织相容性抗原，由的组织相容性抗原，由mhc编码。编码。mhc在不同动物有不同的名称在不同动物有不同的名称种种 小鼠小鼠大鼠大鼠人类人类兔兔豚鼠豚鼠家猪家猪猴猴 mhc名

43、称名称h2(histocompatibility system2)rt1(agb)hla(human leukocyte antigens)rla(rabbit leukocyte antigens)gpla(guinea pig leukocyte antigens)sla(sus domesticus leukocyte antigens)rhla(rhesus macaque leukocyte antigens)（一）（一） 主要组织相容性抗原的结构与功能主要组织相容性抗原的结构与功能 mhc分子根据结构与功能不同分为分子根据结构与功能不同分为（1）mhc-i 类分子（类分子（mhc

44、class i）：分布于所有有）：分布于所有有核细胞表面。核细胞表面。（2）mhc-ii 类分子（类分子（mhc class ii）：主要分布于）：主要分布于apc、b细胞、活化的细胞、活化的t细胞及部分内皮细胞细胞及部分内皮细胞。 1、第、第i 类主要组织相容性抗原（类主要组织相容性抗原（mhc-i ）分子）分子（1）mhc-i mhc-i 类分子结构类分子结构：由：由和和两条多肽链两条多肽链组成组成, , 链有链有5 5个结构个结构域，从域，从n n端到端到c c端依次为端依次为11、 22、 33、跨膜、跨膜区和胞质区。区和胞质区。 11、 22是可变区，可与抗原是可变区，可与抗原肽发生

45、特异性结合，故肽发生特异性结合，故是是肽结合区肽结合区； 33是是t t细细胞胞cd8cd8分子（分子（ctlctl）的识）的识别部位，别部位，跨膜区跨膜区含疏水含疏水性氨基酸，排列性氨基酸，排列螺旋螺旋；胞内区胞内区的氨基酸被磷的氨基酸被磷酸化后，有利于细胞外酸化后，有利于细胞外信号向胞内传递。信号向胞内传递。 （2）mhc-i 类分子的功能类分子的功能 外来的蛋白质抗原必须经外来的蛋白质抗原必须经apc剪切加工才能与剪切加工才能与肽结合区肽结合区结合。结合。 把抗原递呈给把抗原递呈给ctl（tc）：与）：与mhc-i 类分子结类分子结合后的抗原肽表位被合后的抗原肽表位被ctl的的cdr3结

46、合，并且结合，并且ctl的的cd8与与3结合，从而把结合，从而把ag信息递呈给信息递呈给ctl，对靶细胞产生裂解杀伤作用。，对靶细胞产生裂解杀伤作用。 mhc-i 类分子主要识别和递呈内源性抗原（如类分子主要识别和递呈内源性抗原（如肿瘤抗原、病毒抗原）给肿瘤抗原、病毒抗原）给cd8t细胞。细胞。2、第、第ii类主要组织相容性抗原（类主要组织相容性抗原（mhc-ii ）分子）分子（1 1）mhc-ii mhc-ii 类分子的类分子的基本结构：基本结构：由由、链链构成，均有构成，均有4 4个区，但个区，但链比链比链重。链重。抗原肽结合区：由抗原肽结合区：由11和和11组成，是可变区。组成，是可变区

47、。与抗原肽发生特异性结与抗原肽发生特异性结合。合。igig样区；由样区；由22和和22组组成，成，22是是t t细胞细胞cd4cd4分子分子（thth）的识别部位。）的识别部位。（2）mhc-ii 类分子的功能类分子的功能 外来的蛋白质抗原必须经外来的蛋白质抗原必须经apc剪切加工成剪切加工成1030个氨基个氨基酸残基组成的肽段才能与酸残基组成的肽段才能与肽结合区肽结合区结合。结合。 把抗原递呈给把抗原递呈给th细胞：与细胞：与mhc-ii 类分子结合后的抗原肽类分子结合后的抗原肽表位被表位被th的的tcr的的cdr3结合，结合，cdr1和和cdr2与槽两侧的与槽两侧的螺旋结合，并且螺旋结合，

48、并且th的的cd4分子与分子与2结合，从而把结合，从而把ag信息信息递呈给递呈给th细胞。细胞。 mhc-ii 类分子主要识别和递呈外源性抗原给类分子主要识别和递呈外源性抗原给cd4t细胞细胞。 在同种组织器官移植或输血中，由于在同种组织器官移植或输血中，由于mhc抗原有极强的抗原有极强的免疫原性，它可在受体内诱导产生免疫原性，它可在受体内诱导产生ab和特异性和特异性tc，从而，从而攻击移植物细胞而发生排斥反应。攻击移植物细胞而发生排斥反应。mhc的主要生物学功能的主要生物学功能1 1、识别和递呈抗原：、识别和递呈抗原：hla-hla-类分子识别和递呈内类分子识别和递呈内源性抗原（如肿瘤抗原、

49、病毒抗原）给源性抗原（如肿瘤抗原、病毒抗原）给cd8cd8+ +t t细细胞；胞；hla-hla-类分子识别和递呈外源性抗原给类分子识别和递呈外源性抗原给cd4cd4+ +t t细胞；从而辅助细胞；从而辅助t t细胞的细胞的tcrtcr向向t t细胞传导活细胞传导活化信号，促进化信号，促进t t细胞的活化。细胞的活化。2 2、mhcmhc限制性：限制性：t t细胞只能识别自身细胞只能识别自身mhcmhc分子递呈分子递呈的抗原肽，而不能识别非己的抗原肽，而不能识别非己mhcmhc所结合的相同抗所结合的相同抗原肽，这种细胞间相互作用的限制称为原肽，这种细胞间相互作用的限制称为mhcmhc限制限制（

50、mhc restrictionmhc restriction）。）。 现已证明，现已证明，tctc与靶细胞之间的相互作用受与靶细胞之间的相互作用受mhc-mhc-类分子限制类分子限制, ,即即tctc只能识别由自身只能识别由自身mhcmhc分子递分子递呈的抗原肽；呈的抗原肽；apcapc与与thth、thth与与b b细胞之间的相互细胞之间的相互作用受作用受mhc-mhc-类分子限制类分子限制, ,即即thth只能识别只能识别apcapc或或b b细胞上的自身细胞上的自身mhcmhc所递呈的所递呈的agag。3、在移植排斥反应中的作用：同种异体器官移植（、在移植排斥反应中的作用：同种异体器官移

51、植（allograft）时，）时，mhc抗原既是激发同种免疫应答反抗原既是激发同种免疫应答反应的应的ag，又是被受体攻击的靶抗原。在同种器官，又是被受体攻击的靶抗原。在同种器官移植或输血中，移植或输血中，mhc抗原可在受体内诱导产生相抗原可在受体内诱导产生相应的应的ab和和tc，从而攻击移植物而发生排斥反应（，从而攻击移植物而发生排斥反应（移植排斥主要是移植排斥主要是t细胞的作用，因为细胞的作用，因为cd4+t可产生可产生多种细胞因子，多种细胞因子，cd8+细胞对靶细胞有杀伤效应）细胞对靶细胞有杀伤效应）。在器官移植配型中，同卵双生的同胞其。在器官移植配型中，同卵双生的同胞其hla型型完全相同

52、，排斥反应小；家庭成员之间，常会有完全相同，排斥反应小；家庭成员之间，常会有一个单元型相同，排斥反应相对小；人群中选择一个单元型相同，排斥反应相对小；人群中选择供体，应是供体，应是hla配型为同源性最高者。配型为同源性最高者。七、七、 免疫应答免疫应答（一）免疫应答的基本概念（一）免疫应答的基本概念1 1、免疫应答：是指、免疫应答：是指apcapc对抗原的加工、处理和递对抗原的加工、处理和递 呈，免疫活性细胞对抗原的识别、自身活化、呈，免疫活性细胞对抗原的识别、自身活化、 增殖、分化及产生免疫效应的全过程。增殖、分化及产生免疫效应的全过程。 2、非特异性免疫应答：机体先天具有的对外来、非特异性

53、免疫应答：机体先天具有的对外来 抗原作出的免疫反应。抗原作出的免疫反应。3、特异性免疫应答：机体受到、特异性免疫应答：机体受到ag刺激后，所诱刺激后，所诱 发的发的t、b细胞针对特异性抗原的免疫应答。细胞针对特异性抗原的免疫应答。4、体液免疫应答：、体液免疫应答：b细胞的抗原受体（细胞的抗原受体（mig）识）识 别抗原，进而诱发产生别抗原，进而诱发产生ab的免疫应答即抗体的免疫应答即抗体 介导的免疫应答。抵抗胞外感染微生物以及介导的免疫应答。抵抗胞外感染微生物以及 蛋白质抗原。蛋白质抗原。5、细胞免疫应答：、细胞免疫应答：t细胞的抗原受体（细胞的抗原受体（tcr等）识别抗原，等）识别抗原，进而

54、产生效应进而产生效应t细胞和淋巴因子的免疫应答即细胞介导细胞和淋巴因子的免疫应答即细胞介导的免疫应答。参与抵抗胞内感染微生物和同种异体移的免疫应答。参与抵抗胞内感染微生物和同种异体移植物排斥反应。植物排斥反应。6、主动免疫（、主动免疫（active immunization）：）：ag刺激机体，使刺激机体，使机体产生免疫应答即产生致敏机体产生免疫应答即产生致敏lyc和和ab。7、被动免疫（、被动免疫（passive immunization）：把某种）：把某种ab转移给转移给未免疫的个体，使该个体获得免疫性。未免疫的个体，使该个体获得免疫性。8、过继免疫（、过继免疫（adoptive immu

55、nization）：把免疫过的）：把免疫过的lyc转移给未免疫的个体，使该个体获得免疫性。转移给未免疫的个体，使该个体获得免疫性。9、免疫缺陷（、免疫缺陷（immunodeficiency）：机体由于先天因素）：机体由于先天因素或疾病、药物等后天因素影响而造成的免疫缺陷，如或疾病、药物等后天因素影响而造成的免疫缺陷，如lyc缺失，故无抗原特异性。缺失，故无抗原特异性。10、免疫耐受（、免疫耐受（immune tolerance）：机体免疫系统接触）：机体免疫系统接触某种抗原后引起的特异性免疫无应答状态，如对自身某种抗原后引起的特异性免疫无应答状态，如对自身抗原、肿瘤抗原表现为无应答。抗原、肿瘤

56、抗原表现为无应答。正常免疫应答异常免疫应答正应答负应答体液免疫应答细胞免疫应答自身耐受自身免疫超敏反应免疫缺陷免疫耐受免疫应答类型（二）免疫应答的基本过程（二）免疫应答的基本过程 apc对抗原的摄取、加工和递呈（抗原识别阶段）lyc活化、分化和增殖（分化、增殖阶段）效应t、b细胞产生细胞和体液免疫（效应阶段） 特异性免疫应答基本过程 td-ag apc th 效应t 细胞免疫（胸腺依赖性ag）（抗原递呈细胞） 记忆细胞 b 浆细胞 ab 体液免疫 ti-ag b 浆细胞 igm （非胸腺依赖性ag）三个阶段： ag识别 t、b细胞活化、 效应 克隆扩增、分化apc对抗原的摄取、加工和递呈对抗原

57、的摄取、加工和递呈1、外源性抗原免疫应答、外源性抗原免疫应答 外源性抗原的加工与递呈：外源性抗原的加工与递呈： 抗原加工（抗原加工（antigen processing）：蛋白质抗原）：蛋白质抗原在酶作用下降解成适合与在酶作用下降解成适合与mhc结合的肽的过程。结合的肽的过程。 抗原递呈（抗原递呈（antigen presentation）：）：mhc分子分子将抗原肽递呈于细胞表面，供将抗原肽递呈于细胞表面，供t细胞识别的过细胞识别的过程。程。 apc吞噬外源性吞噬外源性ag 形成内粒体形成内粒体将将ag水解成水解成短肽（约短肽（约20肽）肽） 内质网合成的内质网合成的mhc-分子分子与抗原肽

58、结合，形成与抗原肽结合，形成mhc-抗原肽复合物抗原肽复合物该该复合物表达于复合物表达于apc表面，供表面，供th细胞（细胞（cd4细胞）细胞）识别。故识别。故th细胞识别细胞识别ag受受mhc-类分子的限类分子的限制。制。 th细胞的活化与增殖：细胞的活化与增殖： th细胞表面的细胞表面的tcr和和cd4识别识别apc上的上的mhc-抗原肽，并与之结合形成抗原肽，并与之结合形成mhc抗原肽抗原肽tcr三元体（第一信号），同时三元体（第一信号），同时cd3将活化信号传将活化信号传入入th内。内。th细胞的细胞的cd28与与apc的的b7分子（分子（cd80）结合（第二信号）。细胞因子如结合（第

59、二信号）。细胞因子如il-2刺激刺激t细胞细胞(第三信号）。这三种信号缺一不可。第三信号）。这三种信号缺一不可。 th在三类活化信号的作用下被激活，合成与分在三类活化信号的作用下被激活，合成与分泌细胞因子（如泌细胞因子（如il-2、4、5、6），），ifn-和受体和受体（如（如il-2r、cd40l等），其中等），其中il-2和和il-2r 通过自通过自分泌活化的正反馈放大，使分泌活化的正反馈放大，使t细胞克隆迅速扩增。细胞克隆迅速扩增。t细胞每天分裂细胞每天分裂23次，持续次，持续45天。天。 一、抗原递呈细胞（apc） 抗原递呈细胞主要有：monocyte、 m 、dc、b细胞、内皮细胞等

60、。 外源性抗原（exogenous ag）：指细胞外抗原，包括灭活的病毒抗原如疫苗。 内源性抗原（endogenous ag）：指细胞内合成的抗原，如病毒抗原、肿瘤抗原、自身突变抗原等。 th细胞的效应细胞的效应（1）促进）促进m的吞噬与消化功能：的吞噬与消化功能：th移动到移动到ag入入侵部位，直接与侵部位，直接与m （靶细胞）接触，识别（靶细胞）接触，识别m上的上的mhc-分子递呈的抗原后，释放分子递呈的抗原后，释放ifn- 、 等细胞因子，促进等细胞因子，促进m的吞噬与消化病原体的的吞噬与消化病原体的能力。能力。（2）促进）促进b细胞对细胞对td-ag 的应答：的应答：th细胞表达的细胞