医学免疫学课件第一章

1、医学免疫学（医学免疫学（7年制临床医学）年制临床医学）Medical Immunology主编：何维主编：何维主讲：沙泉博士主讲：沙泉博士第一篇第一篇 绪论绪论n第一章第一章 医学免疫学概述医学免疫学概述n第二章第二章 免疫学发展简史免疫学发展简史第一章第一章 医学免疫学概述医学免疫学概述n概述概述n固有免疫和适应性免疫应答固有免疫和适应性免疫应答n免疫组织和器官免疫组织和器官n免疫细胞和分子免疫细胞和分子n免疫应答与免疫病理免疫应答与免疫病理第一章第一章 医学免疫学概述医学免疫学概述n概述概述n固有免疫和适应性免疫应答固有免疫和适应性免疫应答n免疫组织和器官免疫组织和器官n免疫细胞和分子免疫

2、细胞和分子n免疫应答与免疫病理免疫应答与免疫病理提到免疫，您会联想到哪些问题？提到免疫，您会联想到哪些问题？nAIDS?nSARS?nTumor?nTransplantation?nHypersensitivity?nImmunoprophylaxis?nhealth care products ?天 花AIDSSARS ! 严重急性呼吸综合征严重急性呼吸综合征! 传染性非典型肺炎传染性非典型肺炎!SARS ! 严重急性呼吸综合征严重急性呼吸综合征! 传染性非典型肺炎传染性非典型肺炎!SARS冠状病毒冠状病毒SARS !SARSSARS冠状病毒冠状病毒免 疫天花天花! AIDS! SARS!n

3、免疫系统以抗体、细胞因子等免疫分子免疫系统以抗体、细胞因子等免疫分子和淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞，以和淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞，以免疫应答的方式对外源生物性刺激（抗免疫应答的方式对外源生物性刺激（抗原）产生反应，其结果是有效地将抗原原）产生反应，其结果是有效地将抗原清除到体外，从而确保自身稳定。清除到体外，从而确保自身稳定。Immunityn免疫（免疫（immunity）是从拉丁文）是从拉丁文immunitas而来，原意是免税而来，原意是免税(except from “charges”)，引申为，引申为免除瘟疫免除瘟疫。 nimmune system: 执行免疫功能的组织、执行免疫功能的

4、组织、器官、细胞和分子器官、细胞和分子nimmune response：免疫细胞和分子：免疫细胞和分子针对外源生物性物质所产生的应答针对外源生物性物质所产生的应答nImmunology:nMedical immunology：第一章第一章 医学免疫学概述医学免疫学概述n概述概述n固有免疫和适应性免疫应答固有免疫和适应性免疫应答n免疫组织和器官免疫组织和器官n免疫细胞核和分子免疫细胞核和分子n免疫应答与免疫病理免疫应答与免疫病理固有免疫固有免疫 Innate immunity，natural immunity，nonspecific immunity n是抵御病原微生物入侵的第一道防线，并启动是

5、抵御病原微生物入侵的第一道防线，并启动和参与适应性免疫应答。和参与适应性免疫应答。n执行固有免疫功能的有皮肤、黏膜的物理阻挡执行固有免疫功能的有皮肤、黏膜的物理阻挡作用及局部细胞分泌的抑菌、杀菌物质的化学作用及局部细胞分泌的抑菌、杀菌物质的化学作用；有吞噬细胞（作用；有吞噬细胞（phagocyte）的吞噬病原）的吞噬病原体作用；自然杀伤（体作用；自然杀伤（natural killer，NK）细）细胞对病毒感染靶细胞的杀伤作用，及血液和体胞对病毒感染靶细胞的杀伤作用，及血液和体液中存在的抗菌分子，如补体液中存在的抗菌分子，如补体（complement）。）。病原体相关分子模式（病原体相关分子模式

6、（PAMP）n病原微生物表面存在的，而人体宿主所病原微生物表面存在的，而人体宿主所没有的，但可以为许多相关微生物所共没有的，但可以为许多相关微生物所共享、并结构恒定、进化保守的分子结构。享、并结构恒定、进化保守的分子结构。如如LPS, peptidoglycan, dsRNA等。等。损伤相关的分子模式（损伤相关的分子模式（DAMP）n机体自身细胞所释放的内源性分子，即机体自身细胞所释放的内源性分子，即内源性危险信号，来源于受损或坏死组内源性危险信号，来源于受损或坏死组织或某些激活的免疫细胞。织或某些激活的免疫细胞。DAMP可激可激活固有免疫应答，同时可直接或间接启活固有免疫应答，同时可直接或间

7、接启动适应性免疫应答。主要有高迁移率组动适应性免疫应答。主要有高迁移率组蛋白蛋白B1、热休克蛋白等。、热休克蛋白等。 PRRn固有免疫细胞表面存在可识别固有免疫细胞表面存在可识别PAMP的的受体，称为模式识别受体（受体，称为模式识别受体（PRR）。与）。与PAMP或或DAMP发生特异结合，启动即发生特异结合，启动即时效应。时效应。Proinflammatory cytokinenTLR介导的信号转导可导致固有免疫细介导的信号转导可导致固有免疫细胞活化，产生促炎细胞因子和诱导胞活化，产生促炎细胞因子和诱导costimulatory molecule.n促炎因子，如促炎因子，如TNF-alpha，

8、IL-12，IL-6等，诱导炎症发生，促进抗原提呈，促等，诱导炎症发生，促进抗原提呈，促进进Th细胞发生细胞发生Th1或或Th2格局变化。格局变化。nAntigen presenting cell: 可摄取、处可摄取、处理、加工抗原并将抗原信息传递给理、加工抗原并将抗原信息传递给T淋巴淋巴细胞的细胞称为细胞的细胞称为APC。Acquired immunity, specific immunityn适应性免疫是机体获得性、抗原特异性、适应性免疫是机体获得性、抗原特异性、抗病原微生物感染的高效防御机制。抗病原微生物感染的高效防御机制。n是机体在长期与病原微生物接触过程中，是机体在长期与病原微生物接

9、触过程中，对特定病原微生物（抗原）产生识别与对特定病原微生物（抗原）产生识别与后续效应，最终将其清除体外的防御功后续效应，最终将其清除体外的防御功能。能。nAntigennT cell, B cellnHumoral immunity: B cell, antibody, Ig, 抗抗extracellular microbe及中和毒及中和毒素。素。nCellular immunity: T cell, intracellular microbenActive immunitynPassive immunitynNave nimmune特异性免疫的特征特异性免疫的特征n特异性和多样性：特异性和

10、多样性：epitope, TCR, BCR n记忆性：记忆性：primary response, secondary responsen特化作用：最优化的应答类型特化作用：最优化的应答类型n自我限制：自我限制：homeostasisn自我耐受：自我耐受：免疫系统的三种功能免疫系统的三种功能n免疫防御免疫防御 (immunological defence) 防止外界病原体的入侵及清除已入侵的防止外界病原体的入侵及清除已入侵的病原体及有害的生物性分子。病原体及有害的生物性分子。n自身稳定：及时清除体内衰老、损伤或自身稳定：及时清除体内衰老、损伤或变性的体细胞，对自身组织细胞表达的变性的体细胞，对自

11、身组织细胞表达的抗原不应答。抗原不应答。n免疫监视免疫监视 （ immunological surveillance) 监督机体内环境出现的突监督机体内环境出现的突变细胞及早期肿瘤，并予以清除。变细胞及早期肿瘤，并予以清除。n概述概述n固有免疫和适应性免疫应答固有免疫和适应性免疫应答n免疫组织和器官免疫组织和器官n免疫细胞和分子免疫细胞和分子n免疫应答与免疫病理免疫应答与免疫病理 免疫系统是由免疫器官和组织、免疫细免疫系统是由免疫器官和组织、免疫细胞及免疫活性分子组成。胞及免疫活性分子组成。n中枢淋巴器官：骨髓及胸腺，生成免疫中枢淋巴器官：骨髓及胸腺，生成免疫细胞细胞n外周淋巴器官：淋巴结、脾

12、及扁桃体、外周淋巴器官：淋巴结、脾及扁桃体、粘膜相关的淋巴组织等组成，免疫应答粘膜相关的淋巴组织等组成，免疫应答的场所的场所中枢免疫器官和组织中枢免疫器官和组织 Central immune organ/primary lymphoid organ, 免疫细胞发生、分化、免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所。发育和成熟的场所。n骨髓骨髓 Bone marrow: B 细胞分化发育的细胞分化发育的唯一器官唯一器官n胸腺胸腺 Thymus: 是是T细胞，尤其是细胞，尤其是+T cell发育的场所。发育的场所。骨髓骨髓 是各种免疫细胞的发源地和是各种免疫细胞的发源地和B细胞发生、细胞发生、分化和成熟

13、的场所，重要的中枢免疫器分化和成熟的场所，重要的中枢免疫器官。官。n结构和造血微环境结构和造血微环境n骨髓的功能骨髓的功能n造血干细胞和免疫细胞的生成造血干细胞和免疫细胞的生成骨髓结构和造血微环境骨髓结构和造血微环境 基质细胞和其分泌的细胞因子（基质细胞和其分泌的细胞因子（IL-3、4、6、7、SCF、GM-CSF等）与细胞外等）与细胞外基质共同构成了造血细胞赖以分化、发基质共同构成了造血细胞赖以分化、发育的环境，称为造血诱导微环境。育的环境，称为造血诱导微环境。骨髓的功能骨髓的功能n各类血细胞和免疫细胞发生的场所各类血细胞和免疫细胞发生的场所nB细胞分化发育的场所细胞分化发育的场所n体液免疫

14、应答发生的场所：再次体液免体液免疫应答发生的场所：再次体液免疫应答的主要部位。血清抗体的主要来疫应答的主要部位。血清抗体的主要来源。既是中枢免疫器官又是外周免疫器源。既是中枢免疫器官又是外周免疫器官。官。中枢免疫器官和组织中枢免疫器官和组织B细胞的发育细胞的发育n阳性选择（阳性选择（positive selection）：具有）：具有免疫球蛋白基因重排的免疫球蛋白基因重排的B细胞得以存活，细胞得以存活，继续发育。继续发育。n阴性选择（阴性选择（negative selection）：清）：清除了自身应答性除了自身应答性B细胞克隆细胞克隆造血干细胞和免疫细胞的生成造血干细胞和免疫细胞的生成n造血

15、干细胞的表面造血干细胞的表面: 标记为：标记为：CD34+, CD117 (c-Kit)+, Lin-n髓样干细胞最终分化成中性粒细胞、嗜髓样干细胞最终分化成中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、红细胞、酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、红细胞、血小板和单核血小板和单核-巨噬细胞巨噬细胞n淋巴样干细胞进一步分化为有待于进一淋巴样干细胞进一步分化为有待于进一步分化的步分化的pro-T以及成熟的以及成熟的B细胞和细胞和NK细胞。细胞。n骨髓中含有大量可分泌抗体的浆细胞，骨髓中含有大量可分泌抗体的浆细胞，它们来自外周淋巴组织，在骨髓中可存它们来自外周淋巴组织，在骨髓中可存活多年，持续地产生抗体。活多年，持

16、续地产生抗体。胸腺胸腺 T细胞分化、发育、成熟的场所。细胞分化、发育、成熟的场所。n结构：结构：皮质：皮质：85-90%的细胞为未成熟的的细胞为未成熟的T细细胞，即胸腺细胞。胸腺上皮细胞、巨噬胞，即胸腺细胞。胸腺上皮细胞、巨噬细胞和细胞和DC等。等。髓质髓质胸腺的功能胸腺的功能nT细胞分化成熟的场所细胞分化成熟的场所n免疫调节免疫调节n自身耐受的建立与维持自身耐受的建立与维持T细胞的发育细胞的发育nPositive selection: 只有表达与自身只有表达与自身MHC分子有中等亲和力的分子有中等亲和力的TCR的胸腺细的胸腺细胞才能进一步发育，意义在于使胞才能进一步发育，意义在于使T细胞有细

17、胞有自身的自身的MHC限制性。限制性。nNegative selection: 清除胸腺内自身清除胸腺内自身抗原应答性胸腺细胞克隆的过程，意义抗原应答性胸腺细胞克隆的过程，意义在于使在于使T细胞获得自身免疫耐受和对外源细胞获得自身免疫耐受和对外源性抗原的应答能力。性抗原的应答能力。淋巴细胞的成熟淋巴细胞的成熟外周免疫器官外周免疫器官n是成熟淋巴细胞定居的场所，对外来抗是成熟淋巴细胞定居的场所，对外来抗原产生免疫应答的场所。原产生免疫应答的场所。n包括脾脏、淋巴结、粘膜淋巴组织、皮包括脾脏、淋巴结、粘膜淋巴组织、皮肤免疫系统肤免疫系统脾脾 最大的淋巴器官，最大的淋巴器官，T cell 占占35%

18、， B cell 占占55%，约，约10%为为M红髓、白髓红髓、白髓白髓中淋巴滤泡，分为初级淋巴滤泡和白髓中淋巴滤泡，分为初级淋巴滤泡和次级淋巴滤泡。次级淋巴滤泡。次级淋巴滤泡内含次级淋巴滤泡内含germinal center. 由由抗原活化处于增殖状态的抗原活化处于增殖状态的B细胞、记忆性细胞、记忆性B细胞、细胞、FDC和巨噬细胞组成。和巨噬细胞组成。脾的形态学脾的形态学脾脏的功能脾脏的功能n免疫细胞居住场所免疫细胞居住场所n产生免疫应答的场所：血源性抗原产生免疫应答的场所：血源性抗原n合成免疫活性物质：吞噬细胞增强激素、合成免疫活性物质：吞噬细胞增强激素、干扰素、补体、细胞因子等。干扰素、

19、补体、细胞因子等。n全身血液的重要滤器全身血液的重要滤器淋巴结淋巴结浅皮质区：浅皮质区：B细胞区细胞区副皮质区：副皮质区：T细胞区细胞区T cell 占占75%；B cell 占占25%淋巴结的功能淋巴结的功能n免疫细胞居留的场所免疫细胞居留的场所n发生初次免疫应答的场所发生初次免疫应答的场所n参与淋巴细胞再循环参与淋巴细胞再循环 n过滤作用过滤作用Lymphocyte recirculationn随血流而来的随血流而来的T细胞和细胞和B细胞穿过高内皮细胞穿过高内皮小静脉或其间隙，分别进入深皮质区和小静脉或其间隙，分别进入深皮质区和浅皮质区，再迁移至髓窦，经输出淋巴浅皮质区，再迁移至髓窦，经输

20、出淋巴管返回血流，是淋巴细胞在不同部位的管返回血流，是淋巴细胞在不同部位的移动。淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴移动。淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官或组织间反复循环的过程。器官或组织间反复循环的过程。淋巴细胞再循环意义淋巴细胞再循环意义n体内的淋巴细胞得到合理的区域分布体内的淋巴细胞得到合理的区域分布n淋巴组织内的淋巴细胞得到不断的补充淋巴组织内的淋巴细胞得到不断的补充n淋巴细胞增加了与抗原接触的机会，使淋巴细胞增加了与抗原接触的机会，使活化的淋巴细胞及时进入病原微生物入活化的淋巴细胞及时进入病原微生物入侵的部位，产生有效的免疫应答侵的部位，产生有效的免疫应答Lymphocyte homingn

21、淋巴细胞再循环过程中，某些淋巴细胞淋巴细胞再循环过程中，某些淋巴细胞亚群可选择性迁移并定居于外周免疫器亚群可选择性迁移并定居于外周免疫器官或组织的特定区域。官或组织的特定区域。n粘附分子、趋化因子等作用粘附分子、趋化因子等作用粘膜相关淋巴组织粘膜相关淋巴组织n粘膜相关淋巴组织（粘膜相关淋巴组织（mucosal-associated lymphoid tissue, MALT),亦称亦称Mucosal immune system, MIS 主要指呼吸道、肠道及泌尿生殖道粘膜主要指呼吸道、肠道及泌尿生殖道粘膜固有层和上皮细胞下散在的无被膜的淋固有层和上皮细胞下散在的无被膜的淋巴组织，以及某些带有生

22、发中心的器官巴组织，以及某些带有生发中心的器官化的淋巴组织，如扁桃体、小肠的派氏化的淋巴组织，如扁桃体、小肠的派氏淋巴结（淋巴结（Peyers patches, PP)及阑尾及阑尾等。等。粘膜相关淋巴组织粘膜相关淋巴组织n人的粘膜表面积约人的粘膜表面积约400m2n机体约机体约50%的淋巴组织存在于粘膜系统，的淋巴组织存在于粘膜系统，因此，因此，MALT是发生局部特异性免疫应是发生局部特异性免疫应答的主要部位答的主要部位粘膜相关淋巴组织粘膜相关淋巴组织n肠相关淋巴组织肠相关淋巴组织n鼻相关淋巴组织鼻相关淋巴组织n支气管相关淋巴组织支气管相关淋巴组织M细胞细胞n某些派氏淋巴结表面的上皮细胞特化为

23、某些派氏淋巴结表面的上皮细胞特化为膜上皮细胞，简称膜上皮细胞，简称M细胞。细胞。M细胞可通细胞可通过吸附、胞饮或内吞摄入抗原，以囊泡过吸附、胞饮或内吞摄入抗原，以囊泡形式转运并传递给形式转运并传递给M或或DC，再由这些，再由这些APC将抗原提呈给淋巴细胞。将抗原提呈给淋巴细胞。粘膜免疫系统粘膜免疫系统分泌性分泌性IgAn在粘膜免疫应答中起主要作用的抗体是在粘膜免疫应答中起主要作用的抗体是IgA，抵御微生物入侵。，抵御微生物入侵。IgM和和IgG也起也起一定作用，特别是一定作用，特别是IgA缺陷者。缺陷者。 nIgA能穿越上皮细胞而被输送到粘膜表能穿越上皮细胞而被输送到粘膜表面是因为有分泌成分（

24、面是因为有分泌成分（SC）。）。粘膜免疫系统粘膜免疫系统皮肤免疫系统皮肤免疫系统n表皮中，有角质细胞（表皮中，有角质细胞（keratinocyte）, 黑色素细胞（黑色素细胞（melanocyte）, Langerhans 细胞和表皮间淋巴细胞细胞和表皮间淋巴细胞（intraepidermal lymphocyte）n真皮中：皮肤相关的淋巴组织，大多数真皮中：皮肤相关的淋巴组织，大多数为为CD8+T细胞，细胞，TCRn概述概述n固有免疫和适应性免疫应答固有免疫和适应性免疫应答n免疫组织和器官免疫组织和器官n免疫细胞和分子免疫细胞和分子n免疫应答与免疫病理免疫应答与免疫病理Normal bloo

25、d cell counts固有免疫细胞固有免疫细胞nNeutrophil: 短寿命，吞噬和杀灭细菌。短寿命，吞噬和杀灭细菌。n单核巨噬细胞：吞噬颗粒性抗原，摄取、加工单核巨噬细胞：吞噬颗粒性抗原，摄取、加工和提呈抗原。和提呈抗原。APCnEosinophil：抗寄生虫感染和调节：抗寄生虫感染和调节I型超敏反型超敏反应应nBasophil 和和Mast cell参与参与I型超敏反应。型超敏反应。IgE Fc受体。受体。nPlatelet: 炎症反应炎症反应两类特异性淋巴细胞两类特异性淋巴细胞nB细胞：细胞：BCR，免疫球蛋白，体液免疫，免疫球蛋白，体液免疫nT细胞细胞: TCR (CD4+，CD

26、8+)，TCRMorphology of lymphocyte Morphology of plasma cells自然杀伤细胞自然杀伤细胞n抗病毒和肿瘤感染抗病毒和肿瘤感染nKAR，KIRAPCn专职专职APC: DC，M，B细胞。细胞。免疫分子免疫分子nComplement, cytokine, antibody, TCR, BCR, adhesion molecule, MHCcomplementn调理吞噬、趋化、炎症、杀菌调理吞噬、趋化、炎症、杀菌n30余种蛋白余种蛋白cytokinen信息语言信息语言nIFN, IL, CSF, chemokine, TNF, TGFantibodyn与与antigen结合产生继发效应结合产生继发效应nBCR：膜型：膜型IgMn调理素调理素nADCC抗原识别抗原识别n是所有特异性免疫应答的基础是所有特异性免疫应答的基础nEpitopenT细胞只识别由细胞只识别由APC提呈的抗原