医学免疫学教学课件：第十四章 固有免疫系统及其应答

第十四章固有免疫系统及其应答掌握固有免疫应答的概念。参与固有免疫应答的主要组成及其生物学效应。固有免疫应答的识别机制。模式识别受体、病原相关模式分子的概念。固有免疫应答调节适应性免疫应答。

单核吞噬细胞的表面受体及其功能。

熟悉固有免疫应答的作用时相。NK细胞的表面受体及其功能。了解γδT细胞、NK1.1+细胞、B1细胞、中性粒细胞的基本特征

固有免疫(innateimmunity)，又称非特异性免疫(non-specificimmunity)，是生物在长期进化过程中形成的一系列防御机制。主要包括组织屏障、固有免疫细胞和固有免疫分子。

第一节组织屏障及其作用一、皮肤黏膜及其附属成分的屏障作用1）机械的阻挡和排除作用：2）分泌液中含多种杀菌和抑菌物质：皮脂腺分泌的不饱和脂肪酸,汗腺分泌的乳酸；

呼吸道、消化道、泌尿生殖道表面粘膜所分泌的溶菌酶、抗菌肽等。

眼泪、唾液和尿液的清洗作用；机体的机械方式如纤毛运动、咳嗽和喷嚏排除异物；物理屏障化学屏障3）共生菌群

人的体表和与外界相通的腔道中存在大量正常菌群，通过在表面部位竞争必要的营养物，或者产生如象大肠杆菌素、酸类、脂类等抑制物，而抑制多数具有疾病潜能的细菌或真菌生长。临床上长期大量应用广谱抗菌素，肠道内对药物敏感的细菌被抑制，破坏了菌群间的拮抗作用，则往往引起菌群失调症，如耐药性金黄色葡萄球菌性肠炎。微生物屏障二、体内屏障1）血脑屏障：

阻挡病原体及其有毒产物从血液透入脑组织或脑脊液，保护中枢神经系统的稳定。婴幼儿因其血脑屏障还未发育完善，故易患脑膜炎或流行性乙型脑炎等传染病。2）血胎屏障：

能阻挡病原微生物由母体通过胎盘感染胎儿。妊娠早期血-胎屏障发育尚未完善,若孕妇感染风疹病毒和巨细胞病毒,可致胎儿畸形或流产。第二节固有免疫细胞吞噬细胞、DC、NK、

T、NKT、B1细胞等(一)、中性粒细胞一、吞噬细胞包括中性粒细胞和单核巨噬细胞吞噬杀伤和清除入侵的病原体（1）直接吞噬；（2）通过Fc受体和补体受体，发挥调理作用。单核细胞（血液）巨噬细胞（组织）肺： 肺泡巨噬细胞肝： 枯否（Kupffer）细胞脾与淋巴结：游走与固定巨噬细胞浆膜腔： 胸、腹腔巨噬细胞神经组织： 小胶质细胞骨： 破骨细胞关节： 滑膜A型细胞结缔组织：组织细胞二、单核巨噬细胞(2)调理性受体Fc受体、补体受体1.巨噬细胞表面受体及其识别的配体(1)模式识别受体（PRR）(3)细胞因子受体病原相关分子模式（PAMP）甘露糖受体清道夫受体Toll样受体模式识别受体（PRR）——单核/巨噬细胞和DC等固有免疫细胞表面或胞内器室膜上能够识别病原体某些共有特定分子结构的受体。分泌型模式识别受体（sPRR）:甘露聚糖结合凝集素（MBL）C反应蛋白（CRP）LPS结合蛋白（LBP）甘露糖受体（MR）8个C型凝集素结构域，能与病原体细胞壁糖蛋白和糖脂分子末端的甘露糖或岩藻糖残基结合，介导吞噬或胞吞作用。清道夫受体(SR)1.识别：乙酰化低密度脂蛋白；G-脂多糖；G+磷壁酸；磷脂酰丝氨酸；2.功能：对病原体的识别和清除；衰老红细胞和凋亡细胞的清除。Toll样受体（TLR）TLR家族：TLR1-11G+肽聚糖G+磷壁酸细菌和支原体的脂蛋白、脂肽酵母菌的酵母多糖G-脂多糖HSP病毒双链RNAG-鞭毛蛋白非甲基化的CpGDNA1.TLR2和TLR4主要表达于单核－巨噬细胞表面2.TLR2识别：G+的肽聚糖和磷壁酸、细菌和支原体的脂蛋白和脂肽、分枝杆菌属的阿拉伯糖脂和酵母菌的酵母多糖等3.TLR4识别：G-的脂多糖、G+的磷壁酸和HSP60巨噬细胞表面的TLR病原相关分子模式（PAMP）PRR识别结合的配体病原体及其产物所共有的、某些高度保守的特定分子结构。G+肽聚糖G+磷壁酸G-脂多糖分枝杆菌和螺旋体的脂蛋白、脂肽病毒双链RNA和单链RNA细菌和真菌的甘露糖非甲基化的CpGDNA游离形式存在表达在病原体表面，而不存在于正常宿主细胞表面2.巨噬细胞的主要生物学功能清除、杀伤病原体等抗原性异物参与和促进炎症反应对肿瘤和病毒感染等靶细胞的杀伤作用加工提呈抗原，启动特异性免疫应答免疫调节作用(1)杀伤、清除病原体1.氧依赖杀菌系统及其作用2.氧非依赖杀菌系统及其作用3.抗原性异物的消化与清除巨噬细胞+病原体等抗原性异物吞噬或吞饮吞噬体+溶酶体吞噬溶酶体消化降解1).氧依赖杀菌系统及其作用（1）反应性氧中间物系统（ROI)呼吸爆发还原性辅酶ⅠⅡ 分子氧活化活性氧物质（超氧阴离子，游离羟基，过氧化氢，单态氧）（2）反应性氮中间物系统(RNI)

还原性辅酶Ⅱ

四氢生物蝶呤L-精氨酸NO,胍氨酸诱导型一氧化氮合成酶（iNOS）杀菌+氧分子杀菌2).氧非依赖杀菌系统酸性PH：吞噬体或溶酶体形成后，糖酵解导致的乳酸堆积溶菌酶：酸性条件下，破坏G＋菌肽聚糖防御素：由阳离子蛋白和多肽组成。在菌细胞脂质双层形成离子通道3).抗原性异物的消化与清除水解酶作用（脂酶、蛋白酶、核酸酶、磷酸酶）大片段具有免疫原性小分子片段胞吐作用形成抗原肽－MHC复合物表达于巨噬细胞表面，T细胞识别，特异性免疫应答（2）参与和促进炎症反应细胞因子对巨噬细胞的趋化分泌趋化性细胞因子（MIP-1,MCP-1,IL-8)

蓦集、活化更多的巨噬细胞、中性粒细胞和淋巴细胞分泌促炎细胞因子（IL-1β，IL-6,TNF-α）炎症介质和其他炎性介质（如前列腺素、白三烯、血小板活化因子等）（3）对肿瘤和病毒感染细胞的杀伤LPS、IFN-γ、GM-CSF的激活表面PRR/调理受体表达增加溶酶体数目，ROI,RNI,水解酶浓度提高分泌TNF-αADCC效应（4）加工提呈抗原、启动适应性免疫应答（5）免疫调节IL-1β和IFN-γ：上调APC表达MHC分子，促进T、B细胞活化；TNF-α：促进CTL活化、增殖和分化；IL-6：B细胞增殖、分化、分泌抗体；T细胞分化；造血干细胞增殖IL-12,IL-18：促进T细胞、NK细胞功能IL-10：抑制单核巨噬细胞活化及抗原呈递三.自然杀伤细胞(Naturalkillercells,NK)：

主要分布于外周血和脾脏，是没有T、B细胞特征性表面标志的第三类淋巴细胞。人NK细胞:TCR-mIg-CD56+CD16+不须抗原事先致敏，直接杀伤某些肿瘤细胞和病毒感染细胞，因此在抗肿瘤和抗感染特别是病毒感染中起重要作用。表达Fc受体，也可借助ADCC作用杀伤靶细胞。活化的NK细胞可产生多种细胞因子调节免疫功能，其作用属天然免疫。(一)NK细胞杀伤作用的机制穿孔素/颗粒酶途径Fas，FasL途径TNF-

，TNFR-I分泌穿孔素和颗粒酶穿孔素“穿孔”、颗粒酶介导凋亡表达FasL与Fas结合，介导凋亡分泌TNF-

与TNFR-I结合，介导凋亡直接接触杀伤(二).调节NK细胞杀伤活性的表面受体杀伤细胞抑制受体胞浆区均具有ITIM结构，介导抑制信号的产生，抑制NK细胞的杀伤活性杀伤细胞活化受体胞浆区均具有ITAM结构，可转导活化信号，使NK细胞活化产生杀伤作用按所识别配体的不同识别HLAI类分子的NK细胞受体识别非HLAI类分子的活化性受体（1）杀伤细胞免疫球蛋白样受体（KIR）KIR2DLKIR3DL胞内段含ITIM传入抑制信号KIR2DSKIR3DS与DAP12形成复合物，传激活信号1.识别HLAI类分子的NK细胞受体（2）杀伤细胞凝集素样受体（KLR）CD94/NKG2A含ITIM，传抑制信号CD94/NKG2C与DAP12结合，传激活信号1.识别HLAI类分子的NK细胞受体2.识别非HLAI类分子的活化性受体（1）NKG2D配体为MHCI类链相关分子(MICA/B）MICA/B主要表达在上皮肿瘤细胞表面,在正常组织细胞表面水平很低或缺失。2.识别非HLAI类分子的活化性受体（2）自然毒性受体（NCR）NK细胞特有的标志NK细胞表面的抑制性受体KIR家族中的KIR2DL和KIR3DLKLR家族中的CD94-NKG2A汇总受体配体KIR2DLHLA-CKIR3DLHLA-Bw4HLA-ACD94-NKG2AHLA-E抑制性受体-配体NK细胞表面的活化性受体KIR家族中的KIR2DS和KIR3DSKLR家族中的CD94-NKG2C和NKG2DNCR家族中的NKp46、NKp30和NKp44NK细胞活化受体及其识别的配体受体接头分子配体KIR2DSDAP-12HLA-CKIR3DSDAP-12HLA-CCD94-NKG2CDAP-12HLA-ENKG2DDAP-10MICA/BNKp46CD3ζ链流感病毒血凝素、？NKp30CD3ζ链？NKp44DAP-12流感病毒血凝素、？DAP：DNAx-associatedprotein（DNAx相关蛋白）MICA/B：MHCclassIchain-relatedmolecularA/B（MHCI类链相关分子A/B）

NK细胞对正常/异常细胞的识别和活化

NK细胞为什么对自身正常细胞不产生杀伤作用？对病毒感染和肿瘤等靶细胞产生杀伤作用？“丢失自我”(missing-self)和“诱导自我”（induced-self）模式较好的解释了上述问题

1.NK细胞对自身正常组织细胞的识别

NK细胞表达识别HLA-I类分子的活化和抑制性受体，二者均可识别广泛表达于自身正常细胞表面的HLA-I类分子。生理条件下：抑制性受体与相应配体结合后启动的抑制信号占主导作用，表现为NK细胞不活化，自身正常组织细胞不损伤2.NK细胞对MHC-I类分子表达异常细胞的识别和活化

病毒感染和肿瘤细胞表面:(1)HLA-I类分子表达缺失或下降导致NK细胞抑制性受体丧失或减弱对相应配体的识别，其负调控作用丧失/降低；(2)诱导靶细胞表达或上调某些可被NK细胞表面NCR/NKG2D识别的配体（非MHC-I类分子），介导NK细胞活化，启动杀伤作用。四、NKT细胞表达CD56(NK1.1)和TCR-CD3复合物大多为CD4—CD8—，少数为CD4+TCR的多样性低、识别谱窄，识别CD1提呈的脂类和糖脂类抗原功能细胞毒免疫调节病毒、寄生虫感染和肿瘤细胞诱导Th2分化、诱导IgE类别转换；诱导Th1分化分泌趋化因子，参与炎症反应主要分布于黏膜和上皮组织中，是上皮细胞间淋巴细胞的重要组成成分。为CD4-、CD8-双阴性T细胞。γδT细胞可直接识别：感染后产生的热休克蛋白；感染后异常表达于受感染细胞表面的由CD1分子递呈的脂类抗原；某些病毒蛋白；分支杆菌产生的小磷酸化非肽分子。是皮肤黏膜局部参与早期抗感染的主要效应细胞。五、γδT细胞形态学特点含有嗜碱性颗粒分布嗜碱粒细胞——血液肥大细胞——呼吸道、泌尿生殖道和胃肠道的上皮下及皮肤下的结缔组织内靠近血管处膜分子

1.FcεRⅠ（IgE的Fc受体）

2.C3aR和C5aR肥大细胞和嗜碱粒细胞活化方式

1.IgE-Ag

同FcεRⅠ交叉连接

2.同过敏毒素C3a和C5a结合六肥大细胞和嗜碱性粒细胞（一）细胞活化产物

1.释放生物活性介质

组胺、白三烯C4、前列腺素D2

2.分泌细胞因子

肿瘤坏死因子（TNF）；

IL-8和血小板活化因子（PAF）等。

（二）生物学功能

1.阻止穿过上皮组织屏障的病原体的感染（第一道防线）。

2.对IgE抗体结合的抗原迅速发生应答，参与I型超敏反应。七、嗜酸粒细胞1、表达分子高亲和性FcεRⅠ

细胞因子受体IL-5、趋化因子受体

2、嗜酸粒细胞活化产物释放毒性颗粒蛋白主要碱性蛋白生物活性介质白三烯和血小板活化因子细胞因子IL-3和IL-5等

3、生物学功能杀伤寄生虫和微生物引起变态反应性炎症损伤,与肥大细胞和嗜碱粒细胞相互作用扩大炎症性免疫应答。第三节固有体液免疫分子及其主要作用正常体液和组织中有效的成分补体系统细胞因子防御素溶菌酶乙型溶素1.补体的生物学功能：溶解和杀伤细胞；

C3a/C5a趋化作用：趋化吞噬细胞至感染部位；

C3b/C4b免疫粘附作用；过敏毒素（促进炎症）作用；2.细胞因子的作用抗病毒炎症抗肿瘤免疫调节IFN血管、细胞生成、细胞浸润、急性期蛋白、发热3.溶菌酶（lysozyme）：14.7KD不耐热的碱性蛋白，主要来源于吞噬细胞并可分泌到血清及各种分泌液中，能水解革兰氏阳性菌胞壁肽聚糖而使细胞裂解。溶菌酶也存在于鸡蛋清和某些细菌中，可提纯并加工制成各种制剂5.乙型溶素非酶性破坏裂解G+菌的细胞膜4.防御素

一组小分子多肽可杀伤细菌、真菌、包膜病毒

瞬时固有免疫应答阶段早期固有免疫应答阶段诱导适应性免疫应答阶段0～4h4～96h96以后屏障、局部吞噬细胞、补体、中性粒细胞，菌少则愈M

募集、活化，炎症加强、发热、急性期反应、B1、

T、NKT活化的M

、DC（提呈抗原、表达协同刺激分子）、迁入外周免疫器官第四节

固有免疫应答一、作用时相二、固有免疫应答的特点（一）识别特点吞噬细胞和DC通过PRR识别PAMP或通过调理性受体识别与IgG或C3b结合的病原体NK细胞通过活化性受体识别某些肿瘤或病毒感染细胞表面的相应配体而被激活γδT细胞、NKT细胞和B1细胞通过表面抗原识别受体识别肿瘤或病毒感染细胞表面的某些特定分子或PAMP（二）应答特点1.通过PRR识别PAMP，被激活2.无克隆性扩增3.效应迅速4.无免疫耐受和免疫记忆三、固有免疫应答与适应性免疫应答的关系1.启动APC提呈抗原与表达B72.影响类型M

分泌IL-12、IFN-等，诱导Th1分化