医学免疫学课件固有免疫

1、第十三讲 固有免疫（innate immunity）医学免疫学课件固有免疫获得性免疫(Acquired Immunity)适应性免疫(Adaptive Immunity)特异性免疫(Specific Immunity)固有免疫(Innate Immunity)天然免疫(Natural Immunity)非特异性免疫(Nonspecific Immunity)种系发育，进化形成 生来具备，应答迅速 非特异性抗感染免疫 也参与特异性免疫医学免疫学课件固有免疫固有免疫又称天然免疫或非特异性免疫固有免疫的特点：其结构由遗传决定，个体出生时即具备；作用范围广，并非针对特定抗原，属非特异性免疫；无免疫记忆

2、性。医学免疫学课件固有免疫固有免疫的生物学意义：构成机体抵御病原微生物感染的第一道防线，并参与特异性免疫应答的启动、效应和调节。医学免疫学课件固有免疫第一节固有免疫的组成屏障结构细胞分子种间屏障皮肤黏膜屏障内部屏障物理、化学、微生物吞噬细胞(单核巨噬细胞、中性粒细胞)、NK、T、NKT、B1细胞补体细胞因子防御素溶菌酶CRP等医学免疫学课件固有免疫（一）屏障结构.物理屏障：上皮细胞，肠蠕动，上皮纤毛摆动，液体冲洗等 化学屏障:汗液里的不饱和脂肪酸，胃酸等 生物屏障:正常菌群的拮抗作用医学免疫学课件固有免疫屏障结构及其保护机制屏障结构皮肤消化道肺眼/鼻物理屏障上皮细胞紧密连接纵向的气体或液体流动

3、黏膜纤毛运动泪水/鼻纤毛化学屏障脂肪酸低pH泪水中的酶（溶菌酶）酶(胃蛋白酶)抗菌肽生物屏障正常菌群屏障结构及其保护机制 医学免疫学课件固有免疫4.局部屏障（）血脑屏障：软脑膜、脉络丛的脑毛细血管壁和包在壁外的星形胶质细胞所形成的胶质膜共同组成。结构致密医学免疫学课件固有免疫（）血胎屏障：母体子宫内膜的底蜕膜和胎儿绒毛膜滋养层细胞共同构成，阻止母体内病原微生物进入胎儿。医学免疫学课件固有免疫（）血胸腺屏障：连续的毛细血管内皮，上皮网状细胞及内皮外完整基膜，血管周围和巨噬细胞等组成。限制大分子抗原物质进入胸腺实质。医学免疫学课件固有免疫（二）固有免疫分子.补体.溶菌酶.细胞因子.抗菌肽：防御素（

4、defensin）.其他效应分子：，等医学免疫学课件固有免疫可溶性天然免疫分子 天然免疫分子 识 别 对 象 效 应 溶菌酶细菌胞壁的糖肽 消化细菌胞壁 甘露糖结合蛋白（MBP） 富含甘露糖的糖 致敏微生物；蛋白及脂多糖 激活补体 C反应蛋白（CRP） 细菌表面多糖及 致敏微生物；磷酯胆碱 激活补体 补体与细胞及微生物表 杀伤靶细胞；面的糖及蛋白质共 趋化炎症细胞价结合 LPS结合蛋白（LBP）LPS 促进LPS与CD14结合 可溶性CD14 LPS 促进宿主细胞与LPS的结合医学免疫学课件固有免疫1.补体：抗体产生前后，经过不同途径被活化，溶菌，抗感染。活性片段发挥效应。介导超敏反应和自身免

5、疫病的发生医学免疫学课件固有免疫2.溶菌酶：吞噬细胞分泌，水解G+菌胞壁的肽聚糖，使细菌溶解，可激活补体促进吞噬。医学免疫学课件固有免疫3.细胞因子：由机体多种细胞分泌的小分子蛋白质，通过结合细胞因子受体，发挥一系列生物学效应。机体受微生物感染后，激活的细胞可产生多种细胞因子，发挥非特异性效应。 医学免疫学课件固有免疫4.抗菌肽：具有广谱杀菌作用,大多数对G+菌有较强的杀灭作用,有些则对G-菌和G+菌均起作用。对某些真菌、原生动物,尤其对耐药性细菌有杀灭作用,并能选择性地杀伤肿瘤细胞,抑制乙型肝炎病毒的复制。医学免疫学课件固有免疫反应蛋白：CRP由五个相似的亚单位组成，结合某些细菌的磷酸胆碱部

6、分以及真菌细胞壁的LPS，哺乳动物细胞膜脂质层的磷酸胆碱不能结合CRP。CRP与细菌结合，不但能调理细菌被吞噬，还能通过结合C1q活化补体级联反应。医学免疫学课件固有免疫（三）固有免疫细胞.吞噬细胞：中性粒细胞和单核巨噬细胞，对入侵的微生物产生快速应答医学免疫学课件固有免疫吞噬细胞 phagocytes单核吞噬细胞（系统） 中性粒细胞Mononuclear phagocyte system neutrophils 单核细胞 巨噬细胞 monocyte macrophage 小胶质细胞、库普弗细胞、破骨细胞医学免疫学课件固有免疫巨噬细胞寿命长，达数月体大多形性胞浆富含溶酶体MHC-I/II和多种

7、黏附分子多种受体医学免疫学课件固有免疫中性粒细胞寿命短体小圆形量大更新迅速胞质富含嗜天青颗粒和中性颗粒MHC-I和黏附分子受体医学免疫学课件固有免疫吞噬细胞的分子识别 吞噬细胞表面受体 识别分子 甘露糖、岩藻糖、磷脂受体相应的糖类和磷脂 CR3、CR4 、CD14 LPS C3bR C3b包裹的抗原 FcR IgG特异性结合的抗原 Toll样受体 PAMP 清道夫受体医学免疫学课件固有免疫吞噬细胞的生物学功能杀菌溶菌 氧依赖、氧非依赖分泌因子 细胞因子、炎性介质抗原提呈 内源性、外源性 抗肿瘤直接接触膜融合细胞毒物质 蛋白水解酶、溶细胞素、 TNF-肿瘤特异性抗体介导的ADCC 医学免疫学课件

8、固有免疫医学免疫学课件固有免疫吞噬细胞分泌细胞因子：TNF-、IL-1、 IL-6、 IL-8、 IL-12、MCP-1炎性介质：前列腺素E、LTB4、PAF、磷脂酶、过氧化物 局部炎症反应（TNF-、IL-1、 LTB4） 发热和急性期反应（CRP、MBL） 免疫调节（IL-1、IL-6、IL-12）医学免疫学课件固有免疫外周血、脾胞质内有大量嗜天青颗粒无需预先作用，直接杀靶细胞表面标志 CD3-、CD56、CD162、NK细胞医学免疫学课件固有免疫医学免疫学课件固有免疫分子识别: 杀伤细胞活化受体（killer activatory receptor) 杀伤细胞抑制受体（killer in

9、hibitory receptor)KAR杀伤细胞活化受体 KAR识别细胞糖类配体胞内段有ITAM（免疫受体酪氨酸活化基序）基序转导活化信号KIR杀伤细胞抑制性受体 KIR的胞外区识别自身细胞MHC-IKIR有ITIM （免疫受体酪氨酸抑制基序）基序介导抑制信号医学免疫学课件固有免疫医学免疫学课件固有免疫NK细胞生物学功能抗感染：溶解、IFN-和TNF-抗肿瘤：直接接触膜融合 肿瘤特异性抗体介导的ADCC 免疫调节医学免疫学课件固有免疫NK细胞是机体早期抵抗病毒感染的成分 医学免疫学课件固有免疫3、 T细胞分布 上皮、粘膜表面标志 TCR 、CD2/3/16/25/45、LFA-1分子识别 抗

10、原识别谱窄：HSP、CD1复合物、病毒蛋白同一群体表达一种TCR:抗原识别特异性相同对共同抗原应答生物功能 皮肤黏膜抗感染、抗肿瘤、免疫调节医学免疫学课件固有免疫4、NKT细胞分布 肝、骨髓、胸腺表面标志 、TCR-CD3复合体的T细胞分子识别 抗原识别谱窄：CD1复合物，不受MHC限制生物功能 抗感染、抗肿瘤、分泌细胞因子参与免疫调节医学免疫学课件固有免疫5、B1 细胞分布 腹、胸腔，肠壁固有层特点 个体发育出现早，具自我更新能力表面标志 CD5、CD11、mIgM，CD23分子识别 抗原识别谱窄： TI-2多糖抗原、TI-1多糖抗原（LPS）、自身抗原 医学免疫学课件固有免疫.肥大细胞分布

11、：浆膜层或血管内皮细胞之下功能：吞噬作用较弱活化后脱颗粒发挥趋化、激活补体和致炎效应医学免疫学课件固有免疫7.树突状细胞(DC)功能强大的专职抗原提呈细胞,有效刺激初始淋巴细胞活化.医学免疫学课件固有免疫第二节固有免疫应答固有免疫与特异性免疫的应答特点作用启动时相：即刻至数小时/数日识别方式：模式识别/表位识别作用特点：非特异性/特异性作用持续时间：短/长两类免疫的关系：启动调节特异性免疫，参与特异性免疫的效应阶段医学免疫学课件固有免疫（一）固有免疫识别的模式固有免疫识别特点识别对象的种类和分子结构：PAMP识别的特异性：泛特异性/高度特异性参与识别的受体基因：胚系编码/基因重排识别受体的存在

12、方式：非克隆化/克隆化医学免疫学课件固有免疫.固有免疫的识别对象 PAMP（pathogenassociatedmolecularpattern，病原相关分子模式）：病原微生物产生，病原微生物及其产物共有的保守结构，如LPS，LTA，PGN，某些病毒和真菌成分及细菌DNA，双链RNA等固有免疫系统区别自我和非我的结构标志之一.医学免疫学课件固有免疫2.固有免疫识别方式:模式识别模式识别受体(pattern recognition receptor ,PRR) 固有免疫细胞上识别PAMP的受体统称为PRR.PRR特征:由胚系基因编码,多样性有限;非克隆表达;介导快速生物学反应.PRR两型：膜型，

13、可溶型（分泌型）医学免疫学课件固有免疫几类重要的PRR1.分泌型PRR:MBL：识别并结合甘露糖组分，激活补体介导条理作用CRP：结合细菌细胞壁磷酰胆碱医学免疫学课件固有免疫.巨噬细胞内吞型PRR:甘露糖受体：识别结合甘露糖，岩藻糖残基，介导吞噬作用清道夫受体：结合细菌细胞壁某些组分，清除血循环中的细菌CD14：结合LPS医学免疫学课件固有免疫在果蝇早期胚胎发育过程中有一个基因dToll，其编码的蛋白称为Toll蛋白，参与果蝇胚胎细胞向背腹轴方向分化及果蝇抗菌肽表达的调控，是果蝇天然免疫的重要因子。哺乳动物体内固有免疫细胞可表达其胞外段与oll同源的蛋白，称oll样受体TLRs 是跨膜蛋白哺乳

14、动物TLRs 与IL-1 受体在胞内部分同源 ，称为 Toll-IL1-R 或 TIR区域，胞外区域各不相同至今已发现TLRs 1-11TLRs的组织细胞分布十分广泛,包括树突状细胞、单核细胞、巨噬细胞和B细胞等APC细胞,以及上皮细胞、肥大细胞、成纤维细胞等。每种细胞所表达TLRs的种类有所不同。. Toll样受体(Toll-like receptor, TLR)医学免疫学课件固有免疫MD2TLR6TLR2TLR1CD14TLR4TLR3TLR5TLR9肽聚糖、磷壁酸（G）细菌脂蛋白LPS（钩端螺旋体）分枝杆菌细胞壁酵母多糖LPS（G）磷壁酸（G）RSV F蛋白dsDNA鞭毛蛋白非甲基化Cp

15、GDNA主要TLR成员及其识别的PAMP医学免疫学课件固有免疫医学免疫学课件固有免疫TLRs 信号传导通路包括种必需的接头蛋白MyD88, TOLLIP & TRAF6, 及蛋白激酶 IRAK，激活胞内NF-B信号途径，诱导某些免疫分子表达介导生物学效应TLRs信号活化可引起下列物质分泌促炎因子趋化因子MHC 及共刺激分子抗菌肽等TLR 信号传导通路医学免疫学课件固有免疫医学免疫学课件固有免疫医学免疫学课件固有免疫 TLR 联接天然免疫和适应性免疫医学免疫学课件固有免疫PRR的生物学功能:介导吞噬和调理参与活化补体启动细胞内信号转导,促进细胞活化,诱生促炎细胞因子,表达相关膜分子参与抗感染参与

16、超敏反应,自身免疫病及肿瘤发生等医学免疫学课件固有免疫(二)固有免疫应答的时相瞬时固有免疫应答阶段早期固有免疫应答阶段适应性免疫应答诱导阶段04h4 96h96h以后屏障、补体、吞噬细胞、细胞因子炎症加强、急性期反应B1、 T、NKT细胞、巨噬细胞M、DC激活（提呈抗原、表达协同刺激分子）、迁入外周免疫器官，T、B应答医学免疫学课件固有免疫(二)固有免疫应答的特点1.快速反应:即刻至96h内2.非特异性与泛特异性3.无细胞增殖,分化与克隆扩增4.维持时间短且无免疫记忆医学免疫学课件固有免疫(三) 固有免疫的生物学意义一.固有免疫是机体抗感染的第一道防线固有免疫细胞分子在体内分布广泛且反应迅速，抵御细菌、病毒及寄生虫感染，在感染早期未形成特异性免疫的情况下尤为重要。也参与特异性应答的效应阶段。医学免疫学课件固有免疫二.固有免疫对非感染性疾病的影响1.固有免疫与肿瘤:抗肿瘤效应2.固有免疫与移植排斥:TLR2/4激动剂或配体介导急性移植排斥，或打破已建立的移植耐受3.固有免疫与炎性疾病:肥大细胞脱颗粒，非IgE依赖性过敏样反应医学免疫学课件固有免疫三.固有免疫参与特异性免疫应答的启动1.参与特异性免疫应答的启动1)参与抗原加工与提呈：巨噬细胞和2)提供T细胞活化的第二信号3)产生细胞因子