免疫系统(医学培训)

免疫系统本章要解决的一些问题什么是免疫系统？人体免疫由哪些部分组成？人体有哪些免疫器官？它们的地位与作用又是什么？什么叫免疫细胞？人体有哪些免疫细胞？他们都有什么特点，起什么作用？免疫分子是什么？有哪些免疫分子，各自有什么作用？免疫系统组成免疫器官中枢免疫器官：骨髓、胸腺周围免疫器官：脾脏、淋巴结…免疫细胞淋巴细胞、APC、单核-吞噬细胞、粒细胞…免疫分子抗体、补体、细胞因子、MHC、CD、AM…中枢免疫器官中枢免疫器官是免疫细胞发生、发育、分化、成熟的场所。人体为骨髓、胸腺，鸟类还有腔上囊。骨髓：位于长骨骨髓腔功能：造血、B细胞分化成熟的场所骨髓缺陷将造成体液免疫与细胞免疫缺陷胸腺：位于胸骨后方功能：产生胸腺素、T细胞分化成熟的场所胸腺缺陷将造成细胞免疫缺陷与总体免疫功能降低被膜胸腺小叶胸腺小体皮髓交接处髓质皮质胸腺外周免疫器官外周免疫器官是免疫细胞定居与免疫应答发生的场所人体有淋巴结、脾脏、粘膜相关淋巴组织淋巴结：沿全身淋巴道分布功能：净化过滤淋巴液；T、B细胞定居地、免疫应答发生的场所；淋巴细胞再循环结构：淋巴结被膜实质皮质区髓质区浅皮质区：B细胞定居地深皮质区：T细胞定居地髓索：富含淋巴细胞髓窦：富含巨嗜细胞淋巴细胞再循环淋巴细胞再循环：成熟淋巴细胞进入外周免疫器官定居后，部分淋巴细胞可离开定居器官进入淋巴液、血液在体内游走，最后携带抗原返回淋巴器官，这一过程称为淋巴细胞再循环。意义：使更多淋巴细胞结合不同抗原，引起免疫应答；淋巴组织可补充新的淋巴细胞外周免疫器官脾脏位于腹腔左侧功能：储存、净化过滤血液；T、B细胞定居地、免疫应答发生的场所结构：脾脏被膜实质白髓红髓动脉周围淋巴鞘：T细胞定居地淋巴小结：B细胞定居地髓索：B、DC、Mφ髓窦：循环血液边缘区：T、B、Mφ外周免疫器官粘膜相关淋巴组织分布于全身各粘膜、皮下，机体淋巴组织50％以上存在于此，主要有消化道、呼吸道、泌尿生殖道粘膜淋巴组织、扁桃体、阑尾等。功能:免疫应答发生场所特点：屏障功能；SIgA；TCRγδT；其他免疫细胞免疫细胞是参与免疫应答的细胞，发挥免疫答的主体。广义：所有的血细胞狭义：淋巴细胞—T细胞、B细胞、NK细胞抗原提呈细胞—DC、Mф、B细胞其他免疫细胞：粒细胞、血小板、红细胞免疫活性细胞（ICC）：接受Ag刺激，启动、参与、调节免疫应答反应的核心细胞，专指T、B细胞。定向干细胞及其分化*淋巴样干细胞①T细胞谱系②B细胞谱系③NK细胞*髓样干细胞CFU-GEMM①红系CFU-E②巨核系CFU-Meg③髓系CFU-GM④嗜酸性粒细胞CFU-Eos⑤嗜碱性粒细胞CFU-Baso

T淋巴细胞T细胞名称：胸腺依赖淋巴细胞；来源：骨髓淋巴干细胞--胸腺分化成熟；分布：主要分布外周血（占60~80%）；功能：主导细胞免疫和免疫调节。T淋巴细胞表面分子TCR、CD3、CD4/CD8CD28、CTLA-4、CD40LCD2、MHC-I/II、丝裂原受体、细胞因子受体等T淋巴细胞表面分子TCR:T细胞抗原受体分为TCRαβ和TCRγδ两种类型,结构相似两条异源二聚体肽链藉二硫键组成的跨膜分子,每条肽链含V、C区，类似Ig结构TCR－CD3复合物：是T细胞抗原受体与一组CD3（γδεζη）分子以非共价键结合而形成的复合物，是T细胞识别抗原和转导信号的主要单位。TCR特异识别由MHC分子提呈的抗原肽，CD3分子转导T细胞活化的第一信号Vα、Vβ决定TCR特异性胞内段短（1-6个aa）不传导信号TCRTCR-CD3复合物CD3分子结构

δεεζζ或

δεεζ

胞内段长（50-155个氨基酸残基）具有ITAM基序，传递抗原刺激信号（识别+转导信号）T淋巴细胞表面分子CD4和CD8分子CD4主要分布于成熟Th细胞、巨噬细胞、DC细胞等表面；是HIV受体，与APC表面MHC-II分子非多态区结合CD8主要分布于成熟Tc细胞表面，与APC表面MHC-I分子非多态区结合既能加强T细胞与APC或靶细胞的相互作用，又能参与抗原刺激TCR-CD3分子信号转导CD4+T细胞CD8+T细胞CD4CD8TCRMHCIITCRMHCIAPC靶细胞T淋巴细胞表面分子成熟的正常T细胞仅表达CD4或CD8，是通过T细胞在胸腺发育过程中的阳性及阴性选择完成双阴性期（DN）

原T细胞（pro-T）、前T细胞（pre-T）αβTCR－、CD3－、CD4－、CD8－双阳性期（DP）αβTCR＋、CD3low、CD4＋、CD8＋单阳性期（SP）αβTCR＋、CD3＋、CD4＋αβTCR＋、CD3＋、CD8＋成熟T细胞，具有识别抗原、介导免疫应答及参与免疫调节的功能T细胞发育的阳性选择（positiveselection）CD4+CD8+T细胞＋胸腺基质细胞（表面MHC分子）如果与MHC-I结合，最终分化为CD8+T细胞如果与MHC-II结合则最终分化为CD4+T细胞如果与MHC分子不结合则在胸腺皮质中凋亡胸腺细胞经阳性选择赋予成熟T细胞在识别抗原时具有MHC限制性T细胞发育的阴性选择（negativeselection）其TCR识别胸腺基质细胞表面高亲和力的MHC或MHC-自身抗原肽的T细胞克隆将发生凋亡DP或经阳性选择的SP的T细胞经阴性选择可清除自身反应性T细胞克隆获中枢耐受T细胞在胸腺内的分化发育T淋巴细胞表面分子协同信号分子TCR-CD3复合分子可提供第1信号协同刺激信号第2信号由参与T细胞活化的协同刺激信号主要是CD28--CD80/86，CTLA4--CD80/86给予已活化T细胞抑制信号。CD40LTAPCCD28CD80/86CTLA4CD40LFA－1ICAM－1LFA－2LFA－3协同刺激分子T细胞活化APCCD28B7第1信号第2信号CD28分子：T细胞活化最重要的共刺激分子配体：B7(B7-1、B7-2）静止和活化的T细胞上均

表达提供T细胞活化的协同刺c激信号CTLA-4:抑制T细胞活化配体：B7(B7-1、B7-2）

但与B7亲和力高于CD28

只表达于活化T细胞表面通过ITIM结构传递抑制信号,

c起负调节作用协同刺激分子T淋巴细胞表面分子其它一些标志物CD2，又称LFA-2,SRBC受体：配体：LFA-3（CD58）、CD59、CD48花环试验用于分离T细胞MHC－I，部分成熟T细胞表达MHC-II细胞因子受体丝裂原受体植物血凝素（PHA）受体刀豆蛋白（ConA）受体美洲商陆（PWM）受体T淋巴细胞表面分子T细胞亚群根据TCR种类αβT、γδT细胞在末梢血主要为αβT细胞可占95%，而γδT细胞只占1%～10%。αβT细胞为主要参予免疫应答的T细胞，两者特性和功能均不相同。TCR

分布表型识别抗原MHC限制功能TCRαβTTCRγδT

极大多样性60-70％,外周淋巴组织成熟CD2CD3CD4/CD88－17aa经典MHCTh、Tc较少多样性5-15％,粘膜上皮成熟大多数CD2CD3简单多肽、HSP、脂类、多糖MHC样分子TcT细胞亚群根据T细胞是否表达CD4或CD8分类：CD4+T细胞或CD8+T细胞TCRαβTCD4+细胞：CD2+、CD3+、CD4+、CD8-TCR识别抗原是MHCⅡ类分子限制性TH0、Th1和Th2、行使Tc、Ts功能TCRαβTCD8+细胞：CD2+、CD3+、CD4-、CD8+TCR识别抗原是MHCI类分子限制性行使Tc、Ts功能T细胞亚群功能性亚群：Th、Tc、TDTH、TsTh细胞根据所分泌的细胞因子不同，将其分为Th0、Th1和Th2亚型。Tc细胞杀伤、分泌IFNγ、IL-4、IL-5和IL-10Ts细胞TDTH主要为CD4+Th1初始T细胞和记忆性T细胞记忆性T细胞表达CD45RO，而初始T细胞表达CD45RANK1.1T细胞其TCR识别的抗原是由CD1分子提呈的脂类和糖脂类抗原T淋巴细胞功能免疫调节功能（Th1、Th2、Ts）特异性杀伤功能（CTL、Th1、γδT）介导超敏反应（TDTH）B淋巴细胞B细胞命名：骨髓依赖淋巴细胞、抗体产生细胞来源：骨髓淋巴干细胞--骨髓分化成熟分布：血液5～25%、淋巴结、脾、扁桃体及其他粘膜组织功能：主导体液免疫、参与免疫调节B淋巴细胞B细胞的分化和成熟B细胞的分化和成熟

MMMMDMDGMDA

成熟B细胞

祖B细胞

前B细胞（胞浆出现

IgM重链）不成熟B细胞MatureBcellsImmatureBcellsPre-BcellsPro-BcellsB细胞在中枢免疫器官进行阴性选择，在外周免疫器官进行阳性选择B淋巴细胞表面分子B细胞的表面标志BCRB细胞共受体（CD19/CD21/CD81/CD225）协同刺激分子（CD40/B7）MHC-I/IIIgGFc受体补体受体丝裂原受体细胞因子受体BCR（B细胞抗原受体）B细胞抗原受体，即BCR，表达于成熟B细胞和多数B细胞瘤膜表面的免疫球蛋白。BCR复合物：膜表面免疫球蛋白：sIgM和sIgD，胞浆段只有3个aa；CD79a和CD70b：sIgα和Igβ链，胞浆段较长，具有ITAM结构，向细胞内传递活化信号。BCR-Ig

Ig

复合物（BCR复合物）B淋巴细胞表面分子B淋巴细胞表面分子B细胞共受体CD19/CD21/CD81/CD225功能类似于CD4或CD8，辅助BCR增强B细胞活化的第1信号B淋巴细胞表面分子协同刺激分子CD40分子：与活化的T细胞表面的CD40L分子结合后，传递第2信号，促进B细胞活化。B7（CD80、CD86）：表达在活化的B细胞表面，与CD28分子结合，增强T细胞激活；与CTLA-4分子结合，抑制T细胞活化IgGFc受体：CD32（Fc

RII）抑制B细胞活化MHC分子：MHC-II补体受体：参与B细胞的活化CR1(CD35)：C3b受体CR2（CD21)：C3d受体，EB病毒受体。C1q受体丝裂原受体：LPS受体、PWM受体、SPA细胞因子受体B细胞亚群与功能

B1细胞B2细胞CD5+-占B细胞比例5-10%90%自发性Ig的产生高低特异性多反应性单特异性产生Ig类型IgM为主IgG为主应答的抗原TI-AgTD-Ag体细胞高频突变低/无高功能非特异性免疫特异性免疫B细胞同时还具有抗原提呈与免疫调节功能小结：T、B细胞的主要区别T细胞B细胞全称胸腺依赖淋巴细胞骨髓依赖淋巴细胞外周血%65-85%8-15%抗原受体TCR-CD3复合体SmIg（BCR-Ig

Ig

）辅助受体CD4/CD8CD21/19/81/225协同刺激分子CD28CD40配体B7CD40L其它表面标志CD2、PHA受体补体受体、LPS受体识别Ag形式游离MHC-抗原肽功能细胞免疫，免疫调节体液免疫，提呈Ag，免疫调节NK细胞自然杀伤细胞（NaturalKillercell,NK)表面标志抗原：CD16和CD56表面受体：IgGFc受体、NKCR分布：外周血、脾脏功能：直接杀伤靶细胞（肿瘤细胞、病毒感染细胞等）NK细胞APC抗原提呈细胞（APC）：在免疫应答过程中有一类起辅佐作用的细胞，它能摄取、加工、处理抗原并抗原信息提呈给T细胞。专职性:表达MHC-II（静息），Mφ、DC、B非专职性：所有表达MHC-I分子的细胞Mf、B仅能刺激活化或记忆T细胞DC能刺激初始T细胞增殖，免疫反应始动者Mφ来源及分布：MSC→髓系，分布于全身各组织器官，有吞噬功能，名称各异巨噬细胞∶淋巴结、脾、肺泡、胸腔和腹腔小胶质细胞∶中枢神经组织库普弗细胞∶肝破骨细胞∶骨内主要的表面分子：FcR、CR、CKR、MHC功能：吞噬和杀伤作用处理、提呈抗原分泌各种活性因子

单核巨噬细胞单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）。透射电镜显示其高尔基体发达、粒体丰富、胞浆颗粒明显（中）。扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右）。DC来源及分布：MSC→髓系→DC1；MSC→淋巴系→DC2；未成熟DC分布于各组织，而成熟DC分布于脾及淋巴结。DC主要的表面分子：FcR、MHC、CD80、CD86DC细胞的分化发育前体阶段:MSC→髓系DC前体未成熟期：未成熟DC表达低水平的辅助刺激分子和粘附分子。有加工处理Ag能力但不/弱激活T细胞。迁移期:从淋巴管、血等进入淋巴结，迁移中成熟。成熟期：成熟DC→脾、淋巴结；高表达MHC分子/辅助刺激分子(CD80CD86)/粘附分子。能有效提呈并激活初始T细胞DC的功能:摄取、加工、处理、提呈抗原并指状树突细胞（interdigitatingDC）

存在于外周免疫器官IDC表达高水平的MHC－II类分子和共刺激分子B7，具有激活T细胞的能力。BcellsFDC滤泡树突细胞（folicularDC,FDC）存在于淋巴滤泡淋巴滤泡内的FDC通过Fc受体和补体受体捕获被致敏的抗原，并将其递呈给B细胞APC:抗原提呈过程抗原的摄取：吞噬(phagocytosis)、胞饮(pinocytosis)、受体介导胞吞(receptor-mediatedendocytosis)Mφ获取抗原方式：吞噬、抗原特异性受体介导、胞饮。DC获取抗原方式：胞饮、抗原特异性受体介导、吞噬。B细胞获取抗原方式：非特异性胞饮和抗原特异性受体介导。抗原的处理：早期内体(earlyendosome)、晚期内体(lateendosome)与溶酶体结合后被消化、降解。蛋白酶体(Proteosome)将内源性抗原降解成多肽APC:抗原提呈过程外源性抗原提呈途径抗原：来源于细胞外的抗原呈递分子：MHC－II加工区：内体APC:抗原提呈过程内源性抗原提呈途径抗原：细胞内合成的抗原呈递分子：MHC－I加工区：蛋白酶体内源性和外源性抗原提呈途径的比较特点内源性途径外源性途径递呈分子MHC－IMHC－II应答的T细胞CD8＋T细胞CD4＋T细胞抗原来源内源合成外源摄入抗原肽产生部位蛋白酶体内体伴随蛋白钙联素、TAP、tapasin钙联素、Ii链递呈细胞所有有核细胞专职APCAPC:抗原提呈过程APC:抗原提呈过程MHC分子在抗原提呈过程中的作用MHCⅡ类分子在外源性抗原的提呈作用Mφ、DC、B、胸腺上皮细胞→MHCⅡ类分子MHCⅡ类分子:ab二聚体（a1a2、b1b2）容纳13-17aa的开放的抗原结合槽，MHCⅡ类分子提呈外源性抗原给CD4+T细胞与MHCⅡ类分子结合的辅助分子恒定链（Ii）的作用促MHCⅡ类分子形成、组装、折叠助MHCⅡ类分子转运，ER→Golgi’s阻止MHCⅡ类分子与内源性抗原结合APC:抗原提呈过程MHC-Ⅰ类分子对内源性抗原的提呈作用MHC-Ⅰ类分子:重链和轻链b二聚体（a1a2），容纳8-10aa的闭合的抗原肽结合槽MHC-Ⅰ类分子提呈内源性抗原给CD8+T细胞MHC分子对抗原的交叉提呈现象（不是主要途径）即MHCⅠ类分子提呈外源性抗原。MHCⅡ类分子提呈内源性抗原。抗原肽产生:蛋白酶体(蛋白酶解复合物)抗原肽转运:抗原加工相关转运体（TAP）APC:抗原提呈过程抗原提呈的生理意义对非已抗原的监视：特异性T细胞通过对结合在APC细胞表面上的许多种MHC/抗原肽复合物的扫描，从中找出并结合特异性的MHC/抗原肽复合物，在体内不断循环的T细胞通过特异性TCR识别MHC分子提呈的非己抗原蛋白并因此实现免疫监视作用。脂类抗原的加工及提呈来源于微生物的脂类抗原，由CD1分子提呈。CD1分子限制性T细胞为特殊的群，如鼠的NK1.1T细胞。为CD4/CD8分子低表达或无表达T细胞群。其他免疫细胞中性粒细胞(Neutrophil)机体抗感染免疫的主要细胞。表面具有IgGFc受体和C3b受体，具有ADCC效应。在普通光学显微镜下观察Giemsa染色血涂片，中性粒细胞呈淡藕荷色，多叶核，胞浆中含有大量的细胞颗粒。透射电镜下其胞浆颗粒清晰可辨。嗜酸性粒细胞(Eosinophil)抗寄生虫感染的主要细胞。负反馈调节Ⅰ型超敏反应。

在普通光学显微镜下观察Giemsa染色的血涂片，嗜酸性粒细胞胞核为双叶状，胞浆中含有大量深红色细胞颗粒。透射电镜下其胞浆颗粒呈结晶状。其他免疫细胞嗜碱性粒细胞(Basophil)参与Ⅰ型超敏反应。抗寄生虫感染。具有过敏毒素（C3a、C5a）受体。

在普通光学显微镜下观察Giemsa染色的血涂片，嗜碱性粒细胞胞浆中布满深蓝色细胞颗粒。透射电镜下胞浆颗粒中充满致密物质其他免疫细胞肥大细胞(mastcell)组织中的肥大细胞含有大量致密细胞颗粒（左）。Crohn氏病患者肠粘膜组织的肥大细胞自发释放颗粒的内容物，留下许多细胞颗粒空穴（右）。其他免疫细胞红细胞表面具有C3b受体，免疫粘附作用，促进机体对病原微生物等抗原性异物的吞噬和清除。其他免疫细胞单核-巨噬细胞粒细胞免疫球蛋白与抗体

Ig＆Ab补体系统C其他细胞因子CK

黏附分子AM

分化群CD主要组织相容性复合体

MHC＆

HLA免疫分子参与免疫应答免疫分子有Ab、C、CK、AM、CD等细胞因子细胞因子（cytokine）是由细胞分泌的具有生物活性的小分子蛋白物质的统称，它介导免疫细胞间相互作用。特点：低分子量（15～30kD）蛋白或糖蛋白；多数单体，少数双体或三聚体；非特异性发挥作用；高效、瞬时、自限。以旁分泌、自分泌或内分泌的方式发挥作用。一种细胞可产生多种细胞因子；不同类型的细胞也可产生相同的细胞