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文档简介
1、免疫学基础知识点总结(精品)一、免疫(immunity):机体免疫系统对“自己”和“非己”的识别、应答过程中所产生的生物学效应的总和,其作用是排除“非己”(抗原)物质,以维持机体的生理平衡和稳定。三、固有免疫和适应性免疫固有免疫(innate immunity):机体在长期系统发育与进化过程中逐渐形成的一种天然免疫防御功能。特点:经遗传获得、作用迅速、无特异性适应性免疫(adaptive immunity):机体在长期与外源性病原微生物接触过程中,对特定病原微生物(抗原)产生识别并将其清除体外的防御功能。T、B细胞介导的免疫适应性免疫应答的类型:体液免疫和细胞免疫、初次应答和再次应答、主动免疫
2、和被动免疫四、免疫功能一、免疫功能:机体免疫系统在识别和排除抗原性异物过程中所发挥的各种生物学效应。二、免疫系统的三大功能:免疫防御、免疫自稳、免疫监视第二节 免疫系统执行免疫功能的组织、器官、细胞和分子构成了免疫系统(immune system)免疫系统的组成免疫器官:胸腺、淋巴结等; 免疫细胞:淋巴细胞、树突状细胞等; 免疫分子:抗体、补体等膜型分子:MHC、CD、CAM、TCR、BCR、CR、CKR、IgFcR 可溶性分子:抗体、补体、细胞因子等免疫器官一、中枢免疫器官:是免疫细胞发生、分化、和成熟的场所。一、骨髓(bone marrow)(一) 骨髓的结构:多能造血干细胞(hemopo
3、ietic stem cell,HSC)、骨髓微环境、基质细胞(二) 骨髓的功能:1. 造血功能:各种免疫细胞发生的部位;2. B细胞发育、分化、成熟的场所;3. 再次免疫应答产生抗体的主要部位造血干细胞(stem cell):具有自我更新、高度增殖及多分化潜能的细胞,能产生表型和基因型完全相同的子代细胞,是机体其他细胞的起源细胞。造血干细胞的特征:自我更新能力、多向分化能力、静止性、不均一性二 胸腺(thymus)胸腺-T细胞分化成熟的场所胸腺微环境:胸腺基质细胞及其分泌的激素、细胞因子、细胞和细胞间相互接触胸腺的功能:1.T细胞分化、成熟的场所:培育和输出成熟的T细胞。2.免疫调节功能:产
4、生胸腺激素、细胞因子。3.自身免疫耐受的建立与维持二、外周免疫器官又称为次级(二级)淋巴器官,是成熟细胞、细胞等免疫细胞定居的场所,也是产生免疫应答的部位一 淋巴结(lymph nodes,LN):胸腺依赖区:主要为T细胞定居;深皮质区(副皮质区)非胸腺依赖区:主要为B细胞定居;浅皮质区2. 淋巴结的功能:T细胞和B细胞定居的场所,T:75%; B:25%产生免疫应答:淋巴结是针对淋巴液中抗原的免疫应答场所、参与淋巴细胞再循环、过滤和清除异物二 脾 脏 (spleen)胸腺依赖区:主要为T细胞定居,是在白髓内沿中央动脉分布的淋巴组织。非胸腺依赖区:主要为B细胞定居,是在白髓内淋巴小结和生发中心
5、2. 脾脏功能:T细胞和B细胞定居的场所,T:40%; B:60%产生免疫应答:脾脏是针对来自血液中抗原的免疫应答场所,也是体内产生抗体的主要器官、合成某些生物活性物质(补体成分)、血液过滤作用第三节 淋巴细胞归巢与再循环淋巴细胞的归巢:成熟淋巴细胞的不同亚群从中枢免疫器官进入外周淋巴组织后,可分布在各自特定的区域。归巢受体(homing receptor ):表达于淋巴细胞表面引导淋巴细胞归巢的的粘附分子称为淋巴细胞归巢受体。地址素(addressin) :表达于血管内皮细胞表面吸引淋巴细胞归巢的粘附分子称为地址素淋巴细胞再循环意义:1.淋巴细胞在外周免疫器官和组织分布更合理;2.淋巴组织可
6、不断从循环池中得到新的淋巴细胞补充,有利于增强机体免疫功能;3.通过再循环,增加了T、B与抗原与APC接触机会;4.通过再循环,使机体免疫器官与组织相互联系构成一个有机整体。第二章 抗原(Antigen, Ag)一、抗原的概念和特性(一)抗原(antigen) 可被T、B淋巴细胞识别,并启动适应性免疫应答的物质。(二)抗原的基本性质:(1)免疫原性(immunogenicity):能够刺激机体产生免疫应答,包括诱导产生抗体及效应淋巴细胞。(2)抗原性 (antigenicity)或反应原性(immunoreactivity):能与抗体或效应 T淋巴细胞特异性结合的能力。二、抗原的特异性(一)抗
7、原的特异性特异性:* 物质之间的相互吻合性或针对性。(一把钥匙开一把锁)* 抗原诱导机体产生应答及与应答产物发生反应所显示的专一性意义:特异性是免疫应答最重要的特点,也是免疫学诊断和防治的理论依据。(二)抗原决定基(antigenic determinant, AD)1. 概念:抗原分子中,决定抗原特异性的基本结构或化学基团。又称表位(epitope)、抗原决定簇。* 是抗原与TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单位。2. 抗原决定基结构:根据结构分为两类:构象决定基(conformational determinant)序列上不连续的多肽或多糖,由空间构象形成的决定基,见于BCR或抗体识别的
8、决定基,一般位于分子的表面。顺序决定基(sequential determinant)一段序列相连续的氨基酸片段,又叫线性决定基(linear determinant),多位于抗原分子的内部,主要是T细胞决定基。3. 功能性抗原决定基和隐蔽性抗原决定基位于分子表面的表位易被BCR或抗体结合,称为功能性抗原决定基。其中有个别化学基团起关键作用,称为免疫优势基团。位于分子内部的不能与BCR或抗体结合的表位,称隐蔽性抗原决定基,它可因理化因素而暴露在分子表面成为功能性表位,或因蛋白酶解或修饰(如磷酸化)产生新的表位,它们均可成为自身抗原,诱发自身免疫病。4. 抗原的结合价抗原的结合价(antigen
9、ic valence )是指能和抗体分子结合的功能性决定基的数目半抗原为一价,而天然抗原一般是大分子,由多种、多个抗原决定基组成,是多价抗原,可以和多个抗体分子交互结合。5. T细胞表位和B细胞表位:在免疫应答中,TCR和BCR 所识别的抗原表位不同,分别称为T细胞表位和B细胞表位。没有发现一个表位同时被T细胞和B细胞识别。B细胞表位是天然的,*位于分子的表面或转折处*为构象决定基或顺序决定基*是抗原分子的三级结构T细胞表位是抗原提呈细胞加工提呈的抗原肽*呈线性排列(四)共同抗原与交叉反应 抗原异质性(heterogeneity):抗原物质的非均一性。l 抗原可由不同分子组成;l 一个分子可有
10、多个表位;某一特定表位可同时出现在不同抗原物质上,此称为共同表位。 交叉抗原(共同抗原):带有共同或相似表位的抗原 交叉反应(cross reaction):由共同表位或相似表位刺激机体产生的抗体可以和两种以上的抗原特异性结合发生反应。 三、影响抗原免疫原性的因素(一)抗原的理化性质1. 异物性:异物性是免疫原的核心,非己物为异物。抗原与机体之间的亲缘关系越远,组织结构的差异越大,免疫原性越强。*异种物质:各种病原体、动物蛋白*同种异体物质:ABO血型物质、MHC抗原*自身抗原:自身成分在胚胎期末与免疫活性细胞接、触过的物质(精子、眼内容物等,又称为隐蔽性抗原)2. 化学性质3. 分子量:分子
11、量大抗原决定基多、抗原分子结构复杂不易被降解持续刺激免疫细胞高免疫反应4. 复杂的化学结构 5.分子构象6.易接近性7. 物理性状:颗粒性抗原和可溶性抗原二、机体的生物学特性(2)机体遗传因素 :机体的免疫应答能力受遗传控制(Ir基因)(3)宿主免疫状态三、抗原进入机体的途径皮内注射皮下注射肌肉注射腹腔注射静脉注射四、抗原的种类及医学意义(一)抗原的种类3. 根据APC加工抗原的来源分类外源性抗原:外来抗原,指非APC自身所产生的抗原。内源性抗原:指免疫效应细胞的靶细胞自身所产生的抗原。第三章抗体概念1.抗体(antibody, Ab):是由抗原刺激而产生并能与刺激其产生的抗原发生特异性结合的
12、、具有免疫功能的糖蛋白。抗体主要存在血清中,也存在于如呼吸道粘膜液、小肠粘膜液、唾液以及乳汁等其它体液中。 2. 免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig):具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白。存在形式:BCR(B细胞受体)膜型(membrane immunoglobulin, mIg)抗体分泌型(secreted immunoglobulin, sIg)第一节 抗体的分子结构二、免疫球蛋白的功能区:是不连续,紧密折叠的区域,由重链和轻链经链内二硫键连接而成的球状结构。该区具有特殊的功能特性。轻链:VL、CL重链:VH CH1、CH2、CH3、CH4主要功能1. VL和VH是
13、抗原结合的部位(FV区)。2. CL和CH上具有同种异型的遗传标记。3. IgG的CH2和IgM的CH3具有补体固有成分C1q的结合点,参与激活补体系统。4. CH3/CH4具有结合包括单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、B细胞、NK细胞等细胞的Fc段受体的功能。5. IgG的CH2+CH3 具有介导IgG通过胎盘的特性。三、免疫球蛋白的水解片段1. 木瓜蛋白酶(Papain)(将重链于近氨基端切断)Fab段(fragment of antigen- binding,抗原结合片段) Fab段可以与抗原结合,具有抗体的活性。Fc段(fragment crystalizable,可结晶片段):Fc段不能与
14、抗原结合,但可执行Ig的其他生物学功能。2.胃蛋白酶(Pepsin)(将重链于近羧基端切断)F( ab )2:可结合2个抗原表位。pFc:无生物学活性。3. 意义:阐明Ig分子生物学作用。第三节 各类免疫球蛋白的特性和功能一、IgG:1.一般特性 (1)单体分子; (2)四个亚类; (3)血清中含量最高(75%Ig); (4)半衰期最长(2123天); (5)35岁达成人水平(8.017mg/ml);(6)可与SPA结合。2.生物学活性:(1)通过胎盘(新生儿抗感染);(2)激活补体(裂解细胞);(3)调理作用(促进吞噬);(4)介导ADCC(细胞毒作用)。3.实际意义:(1)抗感染;(2)自
15、身抗体 自身免疫病;(3)介导变态反应(、型);(4)封闭抗体 ;(5)亲合层析法 IgG纯化;(6)免疫学检测。 二、IgM:1.五聚体,分子量最大(900kd),又称巨球蛋白; 2.人类发育过程中最早合成的Ig; 3.体液免疫应答最先产生的 Ig 感染早期免疫; 4.占血清Ig含量的510%;5.半衰期5天 血清中特异性IgM 水平增高提示有近期感染;6.激活补体; 7.IgM不能通过胎盘 脐带血或新生儿血清中IgM水平升高表明胎儿有宫内感染;8.B细胞膜IgM(mIgM) 体液免疫应答; 9.自身抗体 自身免疫病。三、IgA2.半衰期6天;3.占血清Ig含量的515%;4.粘膜局部抗感染
16、免疫,阻止病原微生物黏附;5.聚合IgA激活补体替代途径。四、IgD:1.单体分子2.存在形式:分泌性 血清中,功能不清;膜结合性 B细胞表面, 3.意义:(1)是B细胞成熟的重要标志;(2)抗原受体,对B细胞活化、增殖和分化起调节作用;4.占血清Ig含量的1%; 5.半衰期3天。五、IgE:1.单体分子; 2.血清中含量最低(占Ig的0.002%); 3.种系进化中出现最晚;4.呼吸道和胃肠道浆细胞产生; 5.介导型超敏反应; 6.过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特异性IgE水平增高。第三节 人工制备抗体一、多克隆抗体(polyclonal antibody) 1. 定义:抗原分子通常具
17、有多个抗原决定簇,动物免疫后可刺激多种具有相应抗原受体的B细胞发生免疫应答,因而可产生多种针对不同抗原决定簇的抗体。这些由不同B细胞克隆产生的抗体称为多克隆抗体(polycolonal antibody, PcAb)。 2. 实际意义(1)防治疗感染性疾病(特异性差,可发生超敏反应)(2)临床诊断二、单克隆抗体(monoclonal antibody, McAb):由单一克隆B细胞杂交瘤产生的、只识别抗原分子某一特定抗原决定簇的、具有高度特异性的抗体。每种单克隆抗体其类、亚类、型及亲和力完全相同,具有高度均一性。第四章 补体系统Complement System补体:是一组存在于人和动物体液中
18、及细胞表面、经活化后具有生物活性、可介导免疫和炎症反应的蛋白质,包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白,又称补体系统。由参与补体激活途径过程的各种补体成分、调控补体活化过程的抑制或灭活因子及存在于细胞表面相应的补体受体所组成。二、补体系统的性质及代谢1. 合成:多种细胞可合成;肝细胞血浆,巨噬细胞炎症组织。2. 含量:血清含量相对稳定;各组分含量不一, C3最高;3. 稳定性:均为糖蛋白,对各种理化因素敏感,性差。常用灭活条件为56 30分钟。第二节 补体系统的激活(重点)补体级联(complement cascade)反应:在某些激活物质的作用下,各补体成分按一定顺序,以连锁的酶促反应方式活化,
19、并表现出各种生物学活性的过程。三条途径 :经典途径(Classical Pathway)旁路途径(Alternative Pathway)甘露糖结合凝集素途径 (Mannan-Binding Lectin Pathway,MBL途径) 一、经典激活途径参与成分:C1-C9、Ca2+和Mg2等。主要激活物质:抗原与抗体(IgG或IgM)结合形成的免疫复合物(immune complex,IC)。激活过程:识别阶段;活化阶段;膜攻击阶段(一) 识别阶段:C1识别免疫复合物(IC)活化形成C1酯酶识别阶段的特点:1.Ca2+存在 2.同时与两个或两个以上补体结合位点结合3.C1q对Ig的亲和力不同:
20、 IgMIgG3IgG1IgG2(二)活化阶段 : C1脂酶依次裂解C4和C2,形成C3转化酶(C4b2a)和C5转化酶(C4b2a3b)的过程二、补体活化的 MBL 途径在感染早期即发挥作用!甘露糖结合凝集素 (MBL):钙依赖结合蛋白,与C1q结构相似。MBL结合细菌的甘露糖残基后,再与两种MBL相关的丝氨酸蛋白酶(MASP-1,2)结合,形成复合物,并活化MASP。MASP具有与活化的C1相似的生物学活性。三、替代途径 旁路途径/第二途径/C3途径。C3、B因子、D因子参与,不依赖于抗体的存在。激活顺序:C3,C5,C6,C7,C8,C9; 作用:在感染早期即发挥作用。激活物质:LPS、
21、酵母多糖、葡聚糖、聚合IgA和IgG4。 提供补体级联反应进行的稳定物。替代途径激活过程:启动阶段-C3转化酶 、激活阶段-C5转化酶 、效应阶段-共同末端通路依赖于C3b的正反馈环路: C3裂解产物C3b与B因子结合为C3bB复和物,在D因子的作用下成为C3转化酶C3bBb。C3bBb作用于C3,产生大量的C3b,C3b的生成又导致更多的C3bBb出现,形成迅速放大的正反馈环路。第五节 补体系统的生物学作用补体系统的主要功能:MACs溶细胞效应;补体的蛋白水解片段各种生物学效应补体的生物学作用:溶菌、溶细胞作用,免疫调理作用,清除免疫复合物,介导炎症反应参与免疫调节1. 溶菌、溶细胞作用2.
22、 调理作用补体裂解产物(C3b、C4b)与细胞或其他颗粒性物质结合,在靶细胞(或免疫复合物)与吞噬细胞间作为桥梁使两者连接起来,从而促进吞噬细胞的吞噬作用,称为补体的调理作用。3.免疫粘附与清除IC: 免疫粘附(immune adherence)是指抗原抗体复合物激活补体后,可通过C3b或C4b粘附于具有CR1的红细胞、血小板或某些淋巴细胞上,形成较大的复合物,易被吞噬细胞吞噬和清除。4.炎症介质作用:. 激肽样作用:C2a 血管通透性增加,炎性渗出和水肿 . 过敏毒素作用:C3a、C4a、C5a ,活化肥大细胞和嗜碱性粒细胞. 趋化作用:C3a、C5a和C567,吸引中性粒细胞5. 免疫调节
23、作用:通过调理作用,促进B细胞活化,增强ADCC效应第五章:细胞因子Cytokine,CK一、细胞因子 (cytokine,CK) 由免疫细胞和某些非免疫细胞(如血管内皮细胞、表皮细胞和成纤维细胞等)经刺激而合成、分泌的一类小分子量蛋白、糖蛋白或多糖,可参与免疫细胞分化发育、免疫应答、免疫调节、炎症反应、造血功能中发挥重要作用,还广泛参与其他生理功能和某些病历过程的发生、发展。细胞因子的分类和命名:1.白细胞介素(IL): 介导白细胞或其他细胞间相互作用的细胞因子(IL-1IL-38)。2.干扰素(IFN): 可干扰病毒复制得名,根据其来源和理化性质分2型。I型IFN:IFN-、。II型IFN
24、:IFN-,主要由活化T细胞、NK细胞产生。3.肿瘤坏死因子(TNF): 最初对肿瘤细胞具有杀伤和抑制活性得名,分为TNF-和TNF-(淋巴毒素lymphotoxin,LT)。4.集落刺激因子(CSF): 刺激不同造血干细胞增殖、分化,使之在半固体培养基中形成集落的因子。其成员有:GM-CSF、G-CSF、M-CSF、EPO、SCF等。5.生长因子(GF):可刺激细胞生长的因子。包括EGF、VEGF、FGF、NGF、PDGF 、TGF-等。6.趋化性细胞因子(chemokine): 对白细胞具有趋化、激活作用的因子。可分为:亚家族(C-X-C)、亚家族(C-C)、亚家族(C)、C-X3-C家族
25、。细胞因子受体:CKR(Cytokine receptor): 绝大部分为跨膜受体sCKR(Soluble cytokine receptor): 以可溶性形式存在于体液中的细胞因子受体。免疫球蛋白超家族(IgsF)结构特征:胞外均有一个或多个Ig样结构域IgsF:与Ig具有相同的结构同源保守序列,并形成Ig样折叠结构域的分子的总称I型细胞因子受体家族造血细胞因子受体超家族II型细胞因子受体家族干扰素受体III型细胞因子受体TNFR超家族:功能形式:稳定三聚体趋化因子受体超家族(ChRsF)二、细胞因子受体公有链:两个或更多细胞因子受体亚单位组成异聚或多聚体形式:特异性配体结合(低亲和力受体)
26、;参与信号转导链(信号转导、增强a链的亲和力)。细胞因子受体共同拥有的部分。GM-CSF 受体超家族、IL-6 受体超家族、IL-2受体三、可溶性细胞因子受体(sCKR)产生方式:大部分为膜受体脱落,如sIL-1R、sIL -2R、sTNFR、sIFNrR、sGM-CSFR、sIL-5R、 sIL-6R等 小部分为分泌型,如sIL-4R、sG-CSFR、sIL- 5R、sIL-6R生物学活性:膜受体正常代谢途径、亲和力一般降低、细胞因子“转运蛋白”、膜受体相应配体“竞争抑制剂”第二节 细胞因子的共同特点及生物学作用一、理化特性:多数为低分子量的多肽或糖蛋白:1. 低分子量(1530kD)2.
27、存在形式:分泌型、跨膜型3. 多为单体单体:大多数,如IL-2、IL-3、IL- IL-5、IFN-;二聚体:二聚体:IL-10 、 IL-12、 IL-15等;三聚体:TNF。4. 同源性低共同特征:(1)多样性:多源性、多向性;(2)高效性:高亲和力,可达到10-12 mol/L(3)局部性:自分泌、旁分泌、内分泌;(4)短暂性:(5)复杂性:重叠性、双向性、网络性二 细胞因子的生物学作用:1.参与免疫细胞的分化和发育;2.参与免疫应答和免疫调节3.参与固有免疫和炎症反应四、细胞因子作用基本机制:细胞因子的信号转导:细胞因子结合其受体后引起复杂的细胞内分子间的相互作用,最后启动基因的转录,
28、这一过程称为细胞因子的信号转导。配体受体结合受体聚合胞内细胞转导转录因子活化进入核内结合启动子基因表达第三节 重要的细胞因子一、白细胞介素:IL-1 (又称淋巴细胞刺激因子) 1.细胞来源:主要由活化的单核/巨噬细胞产生。2.存在形式:IL-1和IL-1。3.主要生物学功能局部低浓度免疫调节:协同刺激APC和T细胞活化,促进B细胞增殖和分泌抗体。 大量产生内分泌效应:诱导肝脏急性期蛋白合成;引起发热和恶病质。IL-2 (曾被称T细胞生长因子,TCGF)1. 细胞来源 主要由激活的CD4+和CD8+T细胞产生。2. 作用方式 以自分泌和旁分泌方式发挥效应。3. 主要生物学功能(1)活化T细胞,促
29、进细胞因子产生;(2)促进B细胞增殖和分泌抗体;(3)间接抗瘤:诱导NK、CTL、LAK细胞等分化和激活;协同TNF-、IFN-;促进单核/巨噬细胞IL-41.细胞来源 主要由Th2细胞、肥大细胞及嗜碱 性粒细胞产生。2.主要功能(1)促细胞增殖、分化;(2)诱导IgG1 和IgE产生;(3)促进Th0细胞向Th2细胞分化;(4)抑制Th1细胞活化及分泌细胞因子;(5)协同IL-3刺激肥大细胞增殖等。IL-101. 细胞来源 主要Th2细胞、Th0、Treg、单核巨噬细胞等。 2. 主要功能 (负调节作用)(1)抑制IL-1、IL-6、TNF等炎症细胞因子产生;(2)促进单核/巨噬细胞表达IL
30、-1R拮抗物,抑制验证;(3)抑制Th1细胞应答,NK活性;(4)可促进B细胞分化增殖。第四节 细胞因子的临床意义一、内毒性休克:TNF-、IL-1二、淋巴样及髓样肿瘤:抗瘤: TNF、 IFN-、 IL-2等;促瘤: 如TGF-、IL-10 、IL-6(多种肿瘤)、IL-1等。三、免疫相关疾病1.移植排斥;2. 免疫缺陷 3.超敏反应4.自身免疫性疾病第六章CD和粘附分子免疫应答过程有赖于免疫系统中细胞间的相互作用,包括细胞间直接接触或间接接触(可溶性的活性分子如抗体、补体、细胞因子等与受体的相互作用)。免疫细胞表面有各种各样的膜分子,其中有些是受体(或配体),酶,信号转导分子,离子通道等功
31、能分子,统称细胞表面功能分子.其中一些分子称cell surface marker.免疫分子:可溶性分子:抗体 、补体、细胞因子等膜结合型分子:MHC、CD、AM、TCR、BCR、CR、CKR、IgFcR膜抗原:白细胞分化抗原、MHC抗原等膜受体:特异性抗原受体(TCR、BCR)、模式识别受体、细胞因子受体、补体受体、免疫球蛋白受体、黏附分子受体等多数膜结合型分子有可溶性形式存在白细胞分化抗原:主要生物学功能:参与免疫细胞分化、发育;参与提供免疫细胞识别、活化;参与免疫效应白细胞表面标志:(surface marker):指镶嵌在胞膜脂质双层结构中的膜蛋白,包括表面抗原、表面受体及其它分子,是
32、白细胞间或白细胞与基质间相互识别的物质基础。白细胞分化抗原(leukocyte differentiation antigen,LDA):指不同谱系白细胞在正常分化、成熟的不同过程中,出现或消失的细胞表面标志。多为跨膜糖蛋白。分化群(cluster of differentiation,CD):将不同实验室用单克隆抗体所鉴定的同一分化抗原归为同一CD。CD分子即是细胞膜分子的命名编号(1363)。跨膜分子:胞外结构域,介导配体/受体 跨膜疏水,单次/多次胞内信号转导基序,ITAMCD分子的主要生物学功能1.参与免疫细胞分化、发育:2. 参与免疫细胞识别、活化1. CD3CD3分子由5种多肽链组
33、成;与TCR形成TCR-CD3复合物;是成熟T细胞特征性的表面标志; CD3分子可稳定TCR结构,并传导活化信号至细胞内;2. T细胞活化的辅助受体CD4和CD8分子辅助受体:表达于T细胞表面能辅助T细胞抗原受体对MHC-抗原肽复合物的识别,增强T细胞与APC的黏附的分子。CD4分子:单链跨膜分子,属于Ig超家族受体:MHC类分子(2区)、HIV(gp120)表达:部分成熟T细胞和部分胸腺细胞、某些树突状细胞和单核细胞等。是辅助性T细胞(Th)的重要表面标志CD8分子:异二聚体(),属于Ig超家族受体:APC的 MHC类分子(3区) 表达:部分成熟T细胞和部分胸腺细胞、是细胞毒性T细胞的重要标
34、志第二节 粘附分子一、黏附分子的概念及分布黏附分子(adhesion molecule,AM):是一类介导细胞与细胞间或细胞与基质间相互接触和结合的一类分子,多为糖蛋白.以配体-受体结合的形式发挥作用.分布: 广泛分布于几乎所有细胞表面,也可成为可溶性的黏附分子. 二、粘附分子的类别及特征1. 整合素家族(integrin family) 功能: 主要介导细胞与ECM粘附,以及白细胞与血管内皮细胞粘附。2. 选择素家族(selectin family) 功能: 主要介导血液流动状态下白细胞与血管内皮细胞的局部粘附,在rolling过程中起作用。(三)免疫球蛋白超家族(Immunoglobuli
35、n superfamily, IgSF)概念 具有与IgV或IgC区相似的折叠结构,且氨基酸组成有一定同源性的一组分子。功能特点:参与细胞与细胞间的相互识别和相互作用IgSF和IgSF间的相互识别:CD2与LFA-3; CD4与MHC-II; CD8与MHC-I等;IgSF和Integrin相互识别:ICAM-1、2、3与LFA-1间的相互识别。组成:抗原特异性受体(TCR、BCR)、非抗原特异性受体及其配体(CD2、LFA-3等)MHC-I、MHC-II类抗原等(四)钙依赖粘附素家族(Cadherin)calcium dependent adhesion. :在生长发育过程中细胞的选择性聚集
36、中发挥重要的作用;配体是自身配体。( 五 ) 粘蛋白样家族:mucin-like family、丝氨酸、苏氨酸;配体:选择素三、粘附分子的生物学作用1. 参与炎症反应 :炎症细胞与血管内皮细胞的粘附 穿越血管内皮细胞 渗出2. 参与免疫细胞识别与活化3. 参与淋巴细胞归巢4. 其他作用:胸腺细胞分化、伤口修复、凝血、胚胎发育、细胞迁移和凋亡等。本章小结CD:概念,命名,分子结构特点(膜外,中,内)作用特点(配基结合,信号传导)生物学功能:识别,活化,分化,发育,效应粘附分子:概念,类别:整合素,选择素,免疫球蛋白超家族,黏蛋白样家族,钙黏蛋白家族。生物学作用:炎症反应,活化和效应,归巢。临床:
37、免疫缺陷病,自身免疫病,移植,肿瘤第7章 主要组织相容性复合体概述:主要组织相容性复合体(MHC)(major histocompatibility complex)组织相容性抗原(移植抗原):引起排斥反应的抗原主要组织相容性抗原:凡能引起快而强的排斥反应的组织相容性抗原主要组织相容性复合体:编码主要组织相容性抗原的基因复合体. 指脊椎动物某一染色体上编码主要组织相容性抗原、控制细胞间免疫识别、调节免疫应答的一组紧密连锁的基因群。HLA复合体:人类的主要组织相容性复合体(MHC);位于第6号染色体的一组紧密连锁的基因群;编码人类的主要组织相容性抗原(HLA)。HLA(human leukocy
38、te antigen人类白细胞抗原)分布在人体所有有核细胞表面首先发现于白细胞表面,且白细胞是进行此类抗原研究的最适宜材料来源。第一节:HLA复合体的基因结构(一)高度多态性( Polymorphism)多态性:一群体概念,指一随机婚配的人群中,在一特定基因座位上以稳定频率出现的两种或两种以上的基因产物。是群体中不同个体同一基因座位上的基因存在差别(二)单元型遗传(Haplotype):HLA单元型作为一个单位遗传给下一代单元型:连锁在一条染色体上的基因组合基因型:两个同源单元型构成(三)共显性遗传(Codominance)两条同源染色体上的一对等位基因共显性表达,都能编码相应的分子(四)连锁
39、不平衡(Linkage disequilibrium)指在某一群体中,不同座位上某两个基因出现在同一条单元型上的频率与期望值之间有显著差异的现象第二节 HLA分子结构及其分布HLA-I类分子,异二聚体,糖蛋白;6号染色体相应类基因编码链 ;15染色体一基因编码2微球蛋白链和2微球蛋白经非共价键连接成的异二聚体链由胞外区、跨膜区和胞内区组成,胞外区:1,2,3三个结构域肽结合区、免疫球蛋白样区、跨膜区、胞质区三、HLA分子的分布HLA-类分子(HLA-A、B、C系列):广泛分布于有核细胞表面,但成熟红细胞、神经细胞、成熟滋养层细胞不表达经典HLA-类分子;以可溶性形式分布于血清、尿液、初乳等体液
40、中HLA-类分子(HLA-DP、DQ、DR系列)主要分布于抗原递呈细胞(M、DC、B细胞等)、胸腺上皮细胞、活化的T细胞表面以可溶性形式分布于体液中四、HLA分子与抗原肽的相互作用(一)HLA分子与抗原肽相互作用的分子基础:锚定位(anchor site):抗原肽上能和HLA分子抗原肽结合槽相互作用的特定位点锚定残基(anchor residues):位于锚定位上的氨基酸残基共同基序(consensus motifs):一种HLA分子所能结合的不同抗原肽,往往带有相同或相似的锚定位和锚定残基,后者即为不同抗原肽的共同基序(二)HLA分子与抗原肽相互作用特点1. MHC限制性:T细胞只能识别由M
41、HC分子结合、提呈的抗原肽CD8+:MHC I类分子限制CD4+:MHC II类分子限制2. 有限的HLA分子结合提呈抗原肽的多样性MHC限制性(MHC restriction)T细胞与APC或靶细胞相互作用时,必须识别相应MHC分子结合递呈的抗原肽第三节 MHC的生物学功能一、递呈抗原启动免疫应答二、诱导T细胞成熟决定功能性T细胞库的形成介导T细胞经历阳性选择介导T细胞经历阴性选择产生MHC限制、自身耐受的多样性T细胞库三、参与免疫应答的遗传调控:人群中不同个体对抗原应答能力存在差别,决定个体对特定抗原是否产生应答以及强度四、参与调节NK细胞活性MHC I类分子结合 NK细胞表面的抑制性受体
42、第四节 HLA与医学一、HLA与器官移植:MHC多态性导致供受者HLA型别的差异;移植前HLA配型,提高移植术成功率二、HLA与疾病的关联:关联:指某些特定HLA型别的个体易患某些疾病(正相关)或对某些疾病有较强的抵抗力(负相关)关联程度:相对危险性(RR,relative risk)三、HLA与法医学:个体识别 ,亲子鉴定第八章:免疫细胞之一固有免疫细胞1. 免疫细胞及其种类:免疫细胞:泛指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体。包括:造血干细胞、淋巴细胞、抗原提呈细胞(APC)。第一节 单核-吞噬细胞系统Mononuclear phagocyte system, MPS骨髓前单核细
43、胞 (pre-monocyte)外周血单核细胞 (monocyte, Mon)组织巨噬细胞 (macrophage, M)单核吞噬细胞系统生物学特征(mononuclear phagocyte system, MPS)黏附特性;表型特征:表面标志,表面受体多种生物活性物质MPS的主要生物学功能1.免疫防御及自稳抗感染:吞噬(颗粒抗原)、受体(FcR和C3bR)介导的内吞、吞饮;消化杀伤:氧依赖和非依赖机制;适应性免疫应答: FcR和C3bR调理、细胞因子增强免疫自稳:自身衰老、死亡细胞抗肿瘤:早期杀伤抑制,晚期慢性炎症2.加工和提呈抗原3.参与免疫应答: -正调:产生IL-1/12,TNF-a
44、; -负调:前列腺素、TGF-b4.介导炎症反应:吞噬杀伤;分泌各种炎症介质第二节DC及其他抗原提呈细胞(antigen presenting cell, APC)抗原提呈细胞(antigen presenting cell, APC):能摄取、加工、处理抗原,并将抗原提呈给T、B淋巴细胞的一类免疫细胞,在机体免疫应答中发挥重要作用,也称辅佐细胞(accessory cell)专职APC(professional APC):能组成性表达MHC-II类分子和T细胞活化的共刺激分子,抗原提呈能力强,包括巨噬细胞(M)、树突状细胞(dendritic cell, DC)和B细胞等。非专职性APC(n
45、on-professional APC):诱导性表达MHC-II类分子,抗原提呈能力弱,包括内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等。有核细胞:靶细胞CD8+TB淋巴细胞:可通过BCR途径和非特异性胞饮摄取抗原第三节 自然杀伤细胞(natural killer cell, NK)形态:large granular lymphocytes(嗜苯胺颗粒)分布 外周血,脾,肺,淋巴结,肝(30%)生物学特征:表面标记 CD3-、CD56+、CD16+表面受体 IgG Fc受体(FcRIII/CD16)、调节型受体生物学功能:细胞毒作用:杀伤,抗感染与抗肿瘤;无需抗原、杀伤异常细胞细胞因子:IFN-主要来源免
46、疫调节(eg, Th1 vs Th2 via IFN-g );NK杀伤靶细胞的机制:释放穿孔素和颗粒酶:靶细胞溶解通过FasFasL途径:靶细胞凋亡释放细胞毒性物质(TNF等)ADCC(antibody dependent cell-mediated cytotoxicity)指靶细胞膜抗原与特异性IgG类抗体结合形成抗原抗体免疫复合物。IgG抗体的Fc段与效应细胞(如NK细胞、巨噬细胞)上的Fc受体结合,使效应细胞活化,产生对靶细胞的杀伤作用。杀伤活性调节激活性受体(activating receptor):结合靶细胞表面糖类配体(病毒,肿瘤,异体),促使NK发挥杀伤作用的受体。抑制性受体(
47、inhibitory receptor)正常情况占主导。能识别自身细胞表面MHC-I类分子,产生抑制信号,抑制NK细胞杀伤活性的受体。ITAM(Immunoreceptor Tyrosine-based Activatory Motif):免疫受体酪氨酸活化基序,磷酸化,活化NK细胞。ITIM:免疫受体酪氨酸抑制基序。第四节 固有免疫样淋巴细胞B-1、T、NKTT,B共同细胞来源,表达TCR,BCR抗原受体多样性有限,功能更接近固有免疫细胞B-1细胞生物学特征:自我更新,长寿细胞分布在腹腔、胸腔和肠壁固有层。-主要识别TI-2抗原的多糖类物质;功能特点:1.产生低亲和力IgM类的生理性自身抗体
48、,参与对衰老、蜕变自身细胞的清除;2.无抗体类别转换3.无免疫记忆4.参与对多种细菌(尤其体腔中)的抗感染免疫; 5.通过产生IgM类自身抗体参与某些自身免疫病的发生T细胞T细胞:又称TCR1T细胞,占人外周血T细胞的15,在肠道粘膜T细胞中占10。T细胞:又称TCR2 T细胞,根据CD4和CD8的表达不同分为两群。当皮肤被割伤或损伤时在 T细胞帮助下创伤愈合得更快。NKT细胞生物学特性:TCR、NK表面标志;TCR多样性有限,且TCR密度是T细胞的1/3,抗原识别谱窄,识别CD1d分子提呈的脂类和糖脂类抗原,不受MHC限制活化分泌Th1、Th2细胞因子非特异性杀伤作用、免疫调节作用第九章 免
49、疫细胞之二T、B淋巴细胞淋巴细胞:淋巴样干细胞分化发育,不均一(异质性)细胞。核心作用。分为三类:T细胞、B细胞、NK细胞。免疫活性细胞:是具有特异性抗原受体,接受抗原刺激后产生特异性免疫应答的细胞,包括 T细胞和B细胞。第一节 淋巴细胞来源与分化阳性选择:双阳性T细胞的TCR能与胸腺皮质上皮细胞表面的MHC分子以适当亲和力结合,该T细胞继续发育,否则程序性死亡。选择能适当结合自身MHC分子的细胞存活,获得MHC限制性识别能力阴性选择:经历阳性选择的T细胞,其TCR可与胸腺髓质间质细胞(DC和M)表达的MHC-自身抗原肽复合物高亲和力结合,该T细胞凋亡或无能。选择不结合自身p-MHC的细胞存活
50、,获得自身耐受T细胞的分化发育意义获得功能性TCR:能结合自身MHC分子的TCR* CD4/CD8单阳性细胞* 获得抗原识别的MHC限制性:只能识别MHC-抗原肽。* 获得对自身抗原的耐受性:接受过MHC-自身抗原肽刺激的细胞发生凋亡。B细胞分化发育*中枢发育:骨髓淋巴干细胞祖B细胞(骨髓,抗原非依赖期)*外周发育:抗原刺激浆细胞(外周淋巴组织,抗原依赖期)B细胞的分化发育过程1. 中枢发育抗原非依赖期(骨髓)2. 抗原依赖期(外周淋巴器官)成熟B+抗原活化增殖(Th)在生发中心发育浆细胞和记忆B活化B增殖 BCR可变区体细胞超突变 突变 B 与 FDC(滤泡树突状细胞)表面抗原高亲和力结合
51、选择存活 导致 BCR及抗体亲和力成熟,抗体类型转换,产生浆细胞和记忆B. 第二节 T淋巴细胞1. T细胞抗原受体复合物(TCR-CD3复合物)功能:特异性识别抗原表位TCR(T cell receptor): T细胞抗原受体, 是T细胞结合特异性抗原的膜分子,由异二聚体组成,可分为 TCR和TCR两型。属于Ig超家族互补决定区(complementary determinant region, CDR):TCR中具有高度多样性的区域,构成TCR特异性结合位点。CDR1,CDR2结合MHC分子,CDR3结合抗原肽。2. 辅助受体:CD4和CD8分子功能:promote the interact
52、ion between TCR and peptide-MHC.CD4:辅助性T(helper T cell, Th)CD8:细胞毒性T(cytotoxic T lymphocyte,CTL)3.共刺激分子Costimulate molecule receptor功能:与相应配体结合,能增强TCR介导的应答 ,促进T细胞活化的蛋白质分子。CD28/CTLA-4:B7-1/B7-2CD40L:CD40双信号学说: 初始T细胞活化需要两个细胞外信号。信号1:TCR在被MHC-抗原肽(p-MHC)触发后传递的;信号2:由共刺激分子传递的。缺乏:T细胞反应下降、耐受、T细胞无能。Inhibition
53、of T cell activation by CTLA-4 (CD152)CD2:1.淋巴细胞功能相关抗原(Lymphocyte Function associated Antigen, LFA2)/绵羊红细胞(sheep red blood cell, SRBC)受体2.T、胸腺细胞、NK细胞3.配体:CD58(LFA3)4.增强粘附,介导活化,E花环MHC分子:活化T:MHC-II细胞因子受体:IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL6-R等功能:活化、增殖、分化有丝分裂原受体:植物血凝素(PHA)、刀豆蛋白A(ConA)、美洲商陆(PWN)1. TCR组成分类:T细胞:又称TCR1T细
54、胞,占人外周血T细胞的15,在肠道粘膜T细胞中占10。T细胞:又称TCR2 T细胞,根据CD4和CD8的表达不同分为两群。2. CD4和CD8CD4+T细胞:1.Th细胞 (辅助性T细胞)2.TDTH细胞 (delayed-type hypersensitivity迟发性超敏反应性T细胞) 3.抑制性T细胞 (调节性T细胞/Treg、Tr1、Th3)CD8+T细胞:TC细胞/CTL (细胞毒性T细胞)、TS细胞(抑制性T细胞)3. Th细胞亚群(1)Th1细胞:分泌IFN-、TNF-等;辅助细胞免疫应答(吞噬细胞,细胞毒作用,DTH);抑制Th2细胞的分化、发育与功能参与抗肿瘤、抗病毒感染、移
55、植排斥反应、器官特异性自身免疫病等。(2)Th2细胞分泌IL-4、IL-10等;辅助体液免疫应答(B);抑制Th1细胞的分化、发育和功能主要参与I型超敏反应、器官非特异性自身免疫病。4.功能状态(活化):初始T细胞(naive T cell)、活化T细胞(activated T cell)、记忆T细胞(memory T cell)按TCR双肽链组成分类、按CD4和CD8分类、Th细胞功能亚群、功能状态(活化)、抑制性功能亚群调节性T细胞 regulatory T cell, TregCD4:天然调节性natural Treg : CD4CD25 Foxp3 T细胞:组成性表达CD25和Foxp
56、3,具有免疫无能和免疫抑制两大功能。诱导型调节性T细胞inducible Treg:Tr1细胞:在IL-10诱导下生成,具有旁观者抑制效应和免疫记忆力;Th3细胞:口服低剂量抗原;分泌TGF-,对Th1和Th2均有抑制作用。CD8:Ts细胞第三节 B淋巴细胞B细胞的表面分子BCR-Ig/Ig(CD79a/CD79b)复合物:协助BCR完成信号转导;介导BCR-抗原复合物内转化B细胞活化辅助受体(CD19/CD21/CD81):增强B细胞对抗原刺激的敏感性共刺激分子(CD40、CD80和CD86)3. 共刺激分子:CD40、CD80和CD86CD40结合T细胞表面的CD40L(CD154),提供
57、B活化的共刺激信号。B细胞表达的CD80/CD86结合T细胞表面的CD28提供T细胞活化的共刺激信号,但结合CTLA-4(CD152)则抑制T细胞的活性其他:MHC分子、细胞因子受体、补体受体、Fc受体、丝裂原受体第三篇 免疫应答 (immune response)免疫应答:机体受抗原刺激后,免疫细胞识别抗原并发生活化、增殖、分化所表现的一系列生物学效应的过程。机体免疫系统对抗原刺激所表现出的反应过程。免疫应答的类型:固有免疫应答(非特异性免疫应答):长期种系发育、进化而成适应性免疫应答(特异性免疫应答)分为: - B细胞介导的体液免疫应答 - T细胞介导的细胞免疫应答免疫应答的基本过程识别:
58、抗原识别阶段。活化、增殖分化:淋巴细胞受抗原刺激后活化、增殖并分化成效应细胞。效应:效应细胞或效应分子发生作用。第10章 T细胞介导的免疫应答一、T细胞对抗原的识别(一)APC向T细胞提呈抗原:抗原加工或处理:抗原提呈:APC MHC+抗原肽T细胞识别(二)交叉提呈(三)糖脂抗原提呈二、T细胞活化、增殖与分化(一)T细胞活化:信号1:抗原特异性信号.信号2:共刺激信号,主要是CD28/B7。细胞因子参与T细胞活化:(二)T细胞增殖、分化T细胞接受双活化信号刺激后,高表达IL-2及其受体。IL-2R和IL-2结合后通过信号转导,使T细胞彻底活化而开始增殖。T细胞的分化:初始CD4+T细胞分化为T
59、h0;Th0Th1和Th2分化,受CK影响。三、T细胞应答的效应(一)CTL的效应释放穿孔素:与靶细胞膜结合,聚合成孔道,水、钠进入胞内,导致细胞崩解。机制类似膜攻击复合体的溶细胞作用。释放颗粒酶:颗粒酶进入靶细胞内降解其核酸,导致靶细胞凋亡。(二) Th1细胞的效应1. Th1细胞对M作用(1)募集吞噬细胞(以M为主):如:Th1分泌趋化因子,M被募集至炎症部位。(2)激活M : Th1表达CD40L与M 表面CD40作用,分泌IFN-、IFN-(3)清除慢性感染的M :慢性感染胞内寄生菌的M丧失活化能力。Th1细胞通过FasL/Fas途径对其进行杀伤2. Th1对T细胞的作用:产生IL-2
60、等细胞因子,促进T细胞的增殖。3. Th1对B细胞的作用:辅助B细胞产生抗体,发生体液免疫应答效应。 如:通过抗体的调理作用的促进M吞噬作用。(三) Th2细胞的效应T细胞效应的生物学意义:抗感染;抗肿瘤;免疫损伤第11章 B细胞介导的免疫应答(B cell mediated immune response)体液免疫:B细胞遭遇抗原,发生活化、增殖,并分化为浆细胞的过程。效应分子是抗体,主要存在于体液中B细胞对不同类别抗原的应答分为:对TD抗原的应答、对TI抗原的应答一、TI抗原引起的免疫应答TI抗原(多为细菌多糖、脂多糖、聚合鞭毛等) 可直接激活静止的B细胞,无须Th细胞辅助。一、B细胞对T
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