《微生物》第三十五章免疫系统

1、第三十五章 免疫系统 Immune system又称为初级（一级）淋巴器官，是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所。人和哺乳动物：胸腺和骨髓鸟类：胸腺和法氏囊 第一节 免疫器官一、中枢免疫器官一、骨髓：造血器官、免疫细胞的发源地、B细胞分化成熟的场所。干细胞（stem cells）：一群未分化细胞，具有自我更新能力和多向分化潜能。特点：自我更新能力多向分化能力静止性不均一性：分多功能干细胞和定向干细胞造血干细胞（hematopoietic stem cell, HSC）：是具有高度自我更新能力和多能分化潜能的造血前体细胞，使各种血细胞的共同来源。成人主要分布在红骨髓、脾脏及淋巴结骨髓干细胞前体B

2、细胞巨核细胞、血小板粒/单核干细胞红细胞前体T细胞淋系干细胞巨核干细胞粒/单核系干细胞红系干细胞髓系干细胞T细胞B细胞、浆细胞自我再生成熟的子代细胞定向干细胞多能干细胞骨髓造血干细胞的分化与发育表面标志：CD34和CD117，可用于疾病治疗1.结构（二）胸腺（thymus）胸腺微环境：胸腺基质细胞，细胞外基质（1） T细胞分化成熟的场所（2） 免疫调节作用：胸腺激素;细胞因子2. 胸腺的功能BALB/c 无胸腺裸鼠二、外周免疫器官 又称为次级（二级）淋巴器官，是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。包括：淋巴结、脾和粘膜相关淋巴组织（二）、外周免疫器官1、淋巴结：T细胞约占7

3、5%，B细胞约占25%。分皮质和髓质。有过滤抗原的作用，也是T、B细胞定居和发生免疫应答的场所 2. 功能（1）T细胞和B细胞定居的场所（2）产生初次免疫应答的场所：淋巴结是针对 淋巴液中抗原的免疫应答场所。（3）参与淋巴细胞再循环 （4）过滤作用 二 脾 脏 (spleen)1.结构胸腺依赖区：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。2. 功能（1） T细胞和B细胞定居的场所 T60%，B40%（2） 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。（3） 合成某些生物活性物质（

4、补体成分）（4） 血液过滤作用（三）、粘膜免疫系统（粘膜相关淋巴组织）呼吸道、肠道、泌尿生殖道固有层和上皮细胞下散在无被膜淋巴组织；某些带有生发中心的器官化的淋巴组织，如扁桃体、小肠派氏集合淋巴结、阑尾。人体粘膜表面积约400M2，约50%淋巴组织存在于粘膜系免疫系统，是局部特异性免疫应答的主要部位。粘膜免疫系统组成肠相关淋巴组织 鼻相关淋巴组织支气管相关淋巴组织 肠 粘 膜 淋 巴 组 织 的 结 构小肠绒毛细胞 引流淋巴管粘液层肌肉层 输出淋巴管B细胞T细胞 浆细胞 生发中心M细胞肠 道 淋 巴 系 统 免 疫 应 答Th巨噬细胞IgAsIgA浆细胞BM细胞上皮细胞辅助M细胞:为特化的抗原

5、转运细胞,顶部胞质较薄,核位于基底部,基底部质膜内陷成穹隆,内含多个淋巴细胞、M和DC。参与粘膜局部免疫应答产生分泌型IgA粘膜淋巴组织的功能第二节 免疫细胞免疫细胞: 是参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞。固有免疫细胞： NK细胞、单核吞噬细胞、DC细胞、NKT细胞、B1细胞、粒细胞等适应性免疫细胞：T细胞、B细胞APC:单核吞噬细胞、DC细胞、B细胞免疫细胞的组成适应性免疫细胞T、B淋巴细胞固有免疫细胞NK细胞 单核-巨噬细胞 树突状细胞 粒细胞（嗜中性、嗜酸性、嗜碱性） 肥大细胞 造血干细胞 红细胞、血小板、血管内皮细胞 免疫细胞参与免疫应答及与免疫应答有关的细胞。（一）、T淋巴细胞Th

6、ymus lymphocyte1、T细胞的分化发育早期阶段 T细胞的主要表现为CD4-和CD8- ，称为双阴 细胞(DN)；第二阶段 不成熟T细胞分化为CD4+和CD8+双阳性细胞 (DP)；第三阶段 DP细胞经历阳性与阴性选择，分化发育为仅 表达CD4+或CD8+的单阳性细胞(SP)，即具有 免疫功能的成熟T细胞，然后迁出胸腺，移居 于周围淋巴器官。一、淋巴细胞双阴性期双阳性期单阳性期CD4+细胞CD8+细胞 细胞在胸腺内的发育TTCR-CD3复合体CD4或CD8CD2 LFA-l CD28CTLA-4 CD40L丝裂原结合分子MHC分子 2、 T淋巴细胞表面分子T淋巴细胞（1）、T细胞抗原

7、受体-（T cell antigen receptor） TCR是T细胞特异性识别抗原的受体。TCR通常只能识别经APC处理、加工、提呈出的抗原，而不能直接识别游离的可溶性抗原。TCR的结构 TCRab TCR具有TCR的T细胞称为T细胞具有TCR 的T细胞称为 T细胞T细胞表面受体TCR-CD3TCR 识别 MHC/抗原肽 TCR抗原肽MHCT 细胞抗原递呈细胞APC与T细胞相互作用的电镜图TAPC（2）、绵羊红细胞受体：E（Erythrocyte）受体，T细胞与绵羊红细胞结合形成玫瑰花样的花环-E花环试验T特有标志之一。T常用于检测外周血中T细胞的数量正常人结合率约为60%-80%(3)丝

8、裂原受体：植物血凝素（PHA）、刀豆蛋白A（Con-A）在体外能刺激T细胞发生有丝分裂。TT该转化试验在一定程度上可反映T细胞的免疫功能。正常人T细胞的转化率可在60%-80%。另外还有细胞因子受体、病毒受体等。(1)CD3：主要存在于外周成熟T细胞和部分未成熟T细胞表面，与TCR以非共价键结合形成TCR-CD3复合受体分子，将TCR与抗原结合所产生的活化信号传递到细胞内。(2)CD4和CD8：T细胞的辅助受体，分别与MHC分子结合，外周T细胞只表达其中一种，藉此可将外周T细胞分为不同亚群。(3)协同刺激信号分子：T细胞CD28与APC或靶细胞表面的相应配体B-7结合（第二信号），活化的T细胞

9、表达CD40L白细胞分化抗原3、T细胞的类型与亚群根据表达CD分子的不同： CD4阳性亚群与CD8阳性亚群根据T细胞功能不同： 辅助性T细胞（Th）、与细胞毒性T细胞（Tc）、 调节性T细胞（Tr）、抑制性T细胞（Ts）根据TCR类型不同： 型T细胞与型T细胞根据T细胞在体内的存在状态不同： 初始T细胞、活化T细胞、记忆T细胞4、T细胞的生物学功能CD4+T亚群TH1：TH2：诱导B细胞增殖、分化、分泌抗体引起炎症反应和迟发型超敏反应CD8+T亚群Tc：特异性杀伤带致敏抗原的靶细胞Ts：抑制免疫应答（二）、B淋巴细胞在骨髓（Bone marrow）内分化成熟1、B细胞在骨髓内的分化发育2、B细

10、胞的表面标志（1）、B细胞抗原受体：B cell antigen receptor-BCR是镶嵌于细胞膜上的免疫球蛋白，称为膜表面免疫球蛋白（surface membrane immunoglobulin）-SmIg与抗原结合部位(2)、促分裂原受体：诱使B细胞的活化、增殖、分化。BBB（3）、CD分子：CD19、CD20是B细胞特有标志。3、B细胞亚群及其功能B1细胞(CD5+) 产生于个体发育早期 定居于腹腔,胸腔及肠壁的固有层 参于细菌感染的粘膜免疫应答,无需Th细胞辅助, 不发生体细胞突变,不产生记忆细胞,主要识别非蛋白抗原 能产生多种针对自身抗原的抗体 B2细胞(CD5-) 由骨髓中

11、造血干细胞分化而来 行使体液免疫功能产生高亲和力抗体 参于抗原提呈和免疫调节 自然杀伤（natural killer，NK）细胞起源：骨髓干细胞淋巴干细胞T、NK前体细胞NK细胞形态学特征：大颗粒淋巴细胞（LGL）膜分子：CD2、CD16、CD56、CD69、CD94、CD158生物学作用： 抗感染作用 抗肿瘤作用 免疫调节抗原呈递细胞(一）、单核/巨噬细胞主要包括骨髓内的前单核细胞、外周血中的单核细胞和组织内的巨噬细胞。1、来源：骨髓干细胞髓样干细胞粒、单核前体细胞单核细胞（血液）巨噬细胞（组织）2、表面标志：MHC I、II类分子、Fc受体、补体受体、细胞因子受体、共刺激分子等3、主要功能

12、：（1）、吞噬杀伤和清除病原微生物等抗原性异物：2、提呈抗原、启动免疫应答绝大多数TD抗原，需经吞噬细胞加工、处理后才能提呈给具有相应抗原识别受体的T细胞，启动免疫应答。4、分泌效应因子：分泌多种细胞因子、补体成分等，发挥多种生物学效应。3、抗肿瘤被某些细胞因子活化后，能有效杀伤肿瘤细胞。起源：骨髓干细胞髓样干细胞粒、单前体细胞树突状细胞膜分子：MHC I、II类分子、CD1、CD40、CD80、CD86生物学作用： 加工、提呈抗原 参与免疫调节 诱导免疫耐受B细胞，其他APC（二）树突状细胞起源 粒细胞：骨髓干细胞髓系干细胞粒、单前体细胞 粒细胞 肥大细胞：骨髓干细胞髓系干细胞肥大细胞类型

13、粒细胞：中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞 肥大细胞：粘膜型、组织型作用 吞噬、杀伤 介导炎症反应粒细胞与肥大细胞造血干细胞骨髓干细胞前体B细胞巨核细胞、血小板粒/单核干细胞红细胞前体T细胞淋系干细胞巨核干细胞粒/单核系干细胞红系干细胞髓系干细胞T细胞B细胞、浆细胞自我再生成熟的子代细胞定向干细胞多能干细胞骨髓造血干细胞的分化与发育 免疫细胞的起源与分化 红细胞 血小板 肥大细胞 中性粒细胞 巨噬细胞 树突状细胞 浆细胞 T细胞 NK细胞淋巴干细胞髓样干细胞多能干细胞第三节 免疫分子细胞因子白细胞分化抗原与免疫粘附分子一、细胞因子（cytokine-CK）(一）、定义：是由活化的免疫细胞或

14、间质细胞（血管内皮细胞、表皮细胞、纤维母细胞等）所合成、分泌，具有调节细胞生长、分化成熟、调节免疫应答、参与炎症反应、促进创伤愈合、和参与肿瘤消长等功能的多肽类活性分子。由活化的免疫细胞和间质细胞合成和分泌的具有多种生物学效应的多肽类分子。（二）、分类依据功能分1、白介素（interleukin-IL）2、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor-TNF）3、干扰素（interferon-IFN）4、集落刺激因子（colony stimulating factor-CSF）5、趋化性细胞因子（chemokine）6、生长因子（growth factor-GF）（三）、细胞因子的

15、特性1、自分泌与旁分泌2、多源性和多向性 I L-2 I FN- TNF-细胞因子的多向性I FN-T细胞T细胞NK细胞3、多效性与重叠性IL-4Th细胞肥大细胞Th细胞B细胞细胞因子的多效性细胞因子的重叠性Th细胞B细胞IL-2IL-4IL-54、高效性：极微量可显示明显的生物学效应5、拮抗性与协同性：一种细胞因子可抑制/强化其他细胞因子的功能。细胞因子的网络性IL-3、IL-5、IL-4、IL-6、 GM-CSFTNF TGF IL-1 IFNIL-1 IFNTNFIL-1 TGFIFNIL2 IL-4IFN IL2 IL-4 IL-5 IL-6TNF IFN IL-1 TGFTNF IL

16、-1 IFN IL-5 GM-CSF G-CSF M-GSFTNFTNF IL-1 TGFIL-1 IL-6 GM-CSF G-CSF M-GSF IL-1 IL-6IL-1 IL-6 GM-CSF G-CSF M-GSF IFN内皮细胞成纤维细胞TB6、网络性（四）、主要生物学作用1、免疫调节调节免疫细胞间的相互作用2、抗感染和抗肿瘤主要有IL-1、IL-12、TNF、IFN3、刺激造血功能从造血干细胞到成熟血细胞的分化发育过程中，每一阶段都需有细胞因子参与。4、参与炎症反应（五）、临床应用1、细胞因子的检测 疾病的早期诊断、疗效及预后判断2、细胞因子与疾病治疗补充疗法拮抗疗法 CD54CD

17、62E血管内皮IL-8IL-1 IL-6 TNF-IFN- TNF-IFN-T细胞单核细胞中性粒细胞巨噬细胞血液组织细胞因子在炎症反应中的作用IL-1 TNF-二、白细胞分化抗原与免疫粘附分子将来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同一分化抗原、其编码基因及分子表达的细胞均鉴定明确者，统称为分化群（cluster of differentiation CD）。白细胞白细胞白细胞白细胞分化抗原是指血细胞在分化称为不同谱系、不同谱系分化成熟的不同阶段及成熟细胞活化过程中出现或消失的细胞表面标记分子。粘附分子：介导细胞与细胞间或细胞与细胞外基质间相互接触和结合的分子的统称。根据粘附分子的结构特点分为五大

18、家族：整合素家族选择素家族免疫球蛋白超家族粘蛋白样家族钙粘素家族免疫器官的分类及功能 1.中枢免疫器官：免疫细胞产生、分化、成熟的场所。 骨髓：造血器官、免疫细胞的发源地、 B细胞分化成熟的场所。 胸腺： T细胞分化成熟的场所。 2.外周免疫器官：外周免疫器官是部分成熟免疫细胞定居的地方，也是接受抗原刺激产生免疫应答的场所。 淋巴结、脾脏、黏膜相关淋巴组织。免疫细胞：T淋巴细胞（Thymus lymphocyte） ： T细胞的表面标志T细胞抗原受体-（T cell antigen receptor） TCR：是T细胞特异性识别抗原的受体。绵羊红细胞受体 E（Erythrocyte）受体 ：

19、T特有标志之一。与绵羊红细胞结合形成玫瑰花样的花环-E花环试验。常用于检测外周血中T细胞的数量促分裂原受体：植物血凝素（PHA）、刀豆蛋白A（Con-A）在体外能刺激T细胞发生有丝分裂。该转化试验在一定程度上可反映T细胞的免疫功能。 白细胞分化抗原：用分化群抗体所鉴定的抗原称为分化抗原（CD抗原或CD分子）。 CD3： CD4和CD8： T细胞亚群： TH1：引起炎症反应和迟发型超敏反应CD4+T亚群 TH2：诱导B细胞增殖、分化、分泌抗体 Tc：特异性杀伤带致敏抗原的靶细胞CD8+T亚群 Ts：抑制免疫应答2.B淋巴细胞:B细胞的表面标志:细胞抗原受体、 IgGFc受体、补体受体 白细胞分化

20、抗原： CD19、CD203.单核吞噬细胞 主要功能: 吞噬杀伤作用 提呈抗原、启动免疫应答 分泌调节 抗肿瘤4. NK（natural killer cell ）细胞： 主要功能:不需要抗原刺激，能定向杀伤与IgG结合的靶细胞，发挥 ADCC作用。抗肿瘤及病毒感染的细胞。5.抗原提呈细胞（antigen presenting cell APC） 对抗原进行加工、处理，以Ag-MHC复合物形式提呈给相应T细胞，启动免疫应答。 主要包括：单核吞噬细胞、树突状细胞、 B细胞等。细胞因子（cytokine-CK）:由活化的免疫细胞和间质细胞合成和分泌的具有多种生物学效应的多肽类分子。主要生物学作用:免疫调节、抗感染和抗肿瘤、刺激造血功能、参与炎症反应。思考题1、免疫系统的组成2、T、B淋巴细胞的主要表面标志3、T细胞亚群所包括的细胞及作用4、单核吞噬细胞的主要作用5、细胞因子的概念及主要作用1、CD4分布在下列哪一组细胞上( ) ATs，TH1 BT H1，T H2 CTc，TS DT H，TS ETC，T H22、CD8分布在下列哪一组细胞上( ) ATs，T H BT H1，TH2 CTH