1、免疫学全册配套完整精品课件免疫学全册配套完整精品课件 免疫学免疫学 (Immunology) 天花(天花(Smallpox):):天花病毒天花病毒(痘病毒)引起的烈性(痘病毒)引起的烈性传染病传染病,无药可,无药可 治,患者在痊愈后脸上会留有麻子,治,患者在痊愈后脸上会留有麻子,“天花天花”由此得名,第一个人类由此得名,第一个人类 消灭传染病。天花病毒外观呈砖形,约消灭传染病。天花病毒外观呈砖形,约200nm300nm,抵抗力较强,抵抗力较强, 能对抗干燥和低温,在痂皮、尘土和被服上,可生存数月至一年半之能对抗干燥和低温,在痂皮、尘土和被服上,可生存数月至一年半之 久;繁殖快,能在空气中以惊人
2、的速度传播,被称为久;繁殖快,能在空气中以惊人的速度传播,被称为“穷人的核弹穷人的核弹”。 1. 和硕豫亲王和硕豫亲王-爱新觉罗多铎爱新觉罗多铎; 2. 董鄂妃董鄂妃; 3. 同治帝同治帝-爱新觉罗载淳,同治十二年爱新觉罗载淳,同治十二年 亲政。次年卒,死于天花,年亲政。次年卒,死于天花,年19。 4.爱新觉罗爱新觉罗-福临福临 得过天花却活了下来的历史名人就只得过天花却活了下来的历史名人就只 有清圣祖康熙有清圣祖康熙-爱新觉罗玄烨爱新觉罗玄烨 。 欧洲欧洲 英女皇英女皇-伊丽莎白一世伊丽莎白一世 1562年,几乎年,几乎 死于天花。死于天花。 第一章第一章 免疫学概述免疫学概述 Day 3D
3、ay 5 Day 7 发病机制发病机制 呼吸道吸入是天花的主要传播途径。天花病毒吸附于易感者呼吸道吸入是天花的主要传播途径。天花病毒吸附于易感者 上呼吸道的上皮细胞表面并入侵,迅速到达局部淋巴结及扁桃体上呼吸道的上皮细胞表面并入侵,迅速到达局部淋巴结及扁桃体 等淋巴组织,大量复制后入血,形成第一次短暂的病毒血症。通等淋巴组织,大量复制后入血,形成第一次短暂的病毒血症。通 过血流,感染全身单核巨噬细胞,并在其内继续复制及释放入血,过血流,感染全身单核巨噬细胞,并在其内继续复制及释放入血, 导致第二次病毒血症。通过血循环,病毒更广泛地播散到全身皮导致第二次病毒血症。通过血循环,病毒更广泛地播散到全
4、身皮 肤、黏膜及内脏器官组织。患者发生高热、全身不适。经过肤、黏膜及内脏器官组织。患者发生高热、全身不适。经过2-3天天 的前驱症状后,出现天花痘疹。的前驱症状后,出现天花痘疹。 黑死病黑死病-鼠疫鼠疫 (肺鼠疫肺鼠疫、腺鼠疫腺鼠疫、败血型鼠疫及轻鼠疫败血型鼠疫及轻鼠疫) 艾滋病艾滋病 1 2435 6 7 8 PB2 PB1 RNP RNA M2 M1 NA HA 分节段的分节段的( (-) SSRNA PA RNA多聚酶多聚酶 核糖核蛋白(核糖核蛋白(RNP) 分型分型 RNP和和M蛋蛋 白抗原性分:白抗原性分: 甲、乙、丙甲、乙、丙 三型。三型。 甲型根据甲型根据 HA和和NA抗抗 原性
5、不同,原性不同, 再区分为若再区分为若 干亚型:干亚型: (H1H15、 N1N9) 乙型、丙型乙型、丙型 至今未发现至今未发现 亚型亚型 禽流感病毒禽流感病毒 重大传染病历史一览 为什么越是体质好,免疫功能旺盛的人,反而容易被猪流为什么越是体质好,免疫功能旺盛的人,反而容易被猪流 感夺命?感夺命? 越是年轻体质强壮的人,身体的免疫功能越敏感,发越是年轻体质强壮的人,身体的免疫功能越敏感,发 挥的免疫能量就越高。挥的免疫能量就越高。猪流感猪流感一旦侵犯这样的人,其人体一旦侵犯这样的人,其人体 的免疫细胞就会迅速释放出来,而且是因为免疫功能旺盛,的免疫细胞就会迅速释放出来,而且是因为免疫功能旺盛
6、, 一下子释放太多,这些过量释放出来的免疫细胞就产生了一下子释放太多,这些过量释放出来的免疫细胞就产生了 自杀自杀效应,破坏人体自身免疫细胞的平衡,出现过度免疫。效应,破坏人体自身免疫细胞的平衡,出现过度免疫。 免疫平衡被破坏之后,就造成对身体更大的损伤。免疫平衡被破坏之后,就造成对身体更大的损伤。 青壮年一旦被病毒感染,尤其像猪流感这样严重的病青壮年一旦被病毒感染,尤其像猪流感这样严重的病 毒,自身免疫功能的释放,给身体带来的反作用更大。毒,自身免疫功能的释放,给身体带来的反作用更大。 第一节、免疫学简介第一节、免疫学简介 一、免疫学基本概念一、免疫学基本概念 免疫(免疫(immunity)
7、:):是机体识别是机体识别“自己自己”,排除,排除“异己异己 (非己)(非己)”过程中所产生的生物学效应的总和,正常情况过程中所产生的生物学效应的总和,正常情况 下是维持内环境稳定的一种生理性防御功能。下是维持内环境稳定的一种生理性防御功能。 免疫的含义:免疫的含义:免疫(免疫(immunity)是由拉丁文)是由拉丁文immunis衍生衍生 而来意为而来意为“免除税收免除税收”、“免除劳疫免除劳疫”,引申为免除瘟疫。,引申为免除瘟疫。 1. 传统概念传统概念:机体识别排除病原微生物:机体识别排除病原微生物-抗感染免疫。抗感染免疫。 2. 现代免疫现代免疫:机体识别和排除抗原性异物(:机体识别和
8、排除抗原性异物(“非已非已”或或 “自己自己”),维持机体内环境生理平衡的功能。),维持机体内环境生理平衡的功能。 免疫学(免疫学(immunology):):研究机体免疫系统结构和功能的研究机体免疫系统结构和功能的 学科。学科。 免疫与免疫学的区别免疫与免疫学的区别 免疫器官免疫器官 免疫细胞免疫细胞 免疫分子免疫分子 中枢中枢 外周外周 膜型分子膜型分子 分泌型分子分泌型分子 胸腺胸腺 脾脏脾脏 干细胞干细胞 骨髓骨髓 淋巴结淋巴结 淋巴细胞淋巴细胞 法氏囊法氏囊 粘膜免疫系统粘膜免疫系统 (禽类)(禽类) 皮肤免疫系统皮肤免疫系统 抗原递呈细胞抗原递呈细胞 (如:树突状(如:树突状 细胞
9、、单核巨细胞、单核巨 噬细胞、内皮噬细胞、内皮 细胞等细胞等) 其他免疫细其他免疫细 胞(粒细胞、胞(粒细胞、 肥大细胞、肥大细胞、 血小板、红血小板、红 细胞等)细胞等) T细胞抗原识别细胞抗原识别 受体(受体(TCR) B细胞抗原识别细胞抗原识别 受体(受体(BCR) 白细胞分化抗白细胞分化抗 原(原(CD分子)分子) 粘附分子粘附分子 主要组织相容主要组织相容 性抗原(性抗原(MHC) 其他受体分子其他受体分子 免疫球蛋白分免疫球蛋白分 子(子(Ig分子)分子) 补体分子补体分子 细胞因子细胞因子 二、免疫系统的组成与结构二、免疫系统的组成与结构 三、免疫系统的功能三、免疫系统的功能 四
10、、免疫功能的类型四、免疫功能的类型 1非特异性免疫(非特异性免疫(nonspecific immunity):是种群在长期:是种群在长期 进化过程中逐渐形成的防御功能,乃经遗传而获得,而并非针进化过程中逐渐形成的防御功能,乃经遗传而获得,而并非针 对特定抗原,亦称天然免疫。对特定抗原,亦称天然免疫。 特点特点:先天具有、无特异性、无记忆性、作用快。:先天具有、无特异性、无记忆性、作用快。 主要机制主要机制 物理屏障:皮肤粘膜物理屏障:皮肤粘膜/血脑血脑/血胎屏障;血胎屏障; 化学屏障:皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀菌物质;化学屏障:皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀菌物质; 生物学屏障生物学屏障 非特异性
11、效应细胞:中粒、单核非特异性效应细胞:中粒、单核/巨噬细胞、巨噬细胞、NK细胞等,经细胞等,经 其表面受体识别病原表面分子而被激活,执行免疫效应,吞噬其表面受体识别病原表面分子而被激活,执行免疫效应,吞噬 杀伤病原体,释放干扰素等细胞因子,在早期发挥作用。杀伤病原体,释放干扰素等细胞因子,在早期发挥作用。 非特异性效应分子:补体、溶菌酶、细胞因子等非特异性效应分子:补体、溶菌酶、细胞因子等 。 2特异性免疫(特异性免疫(specific immunity):个体接触特定抗原(决个体接触特定抗原(决 定基)而产生,仅针对该特定抗原(决定基)而发生反应,包定基)而产生,仅针对该特定抗原(决定基)而
12、发生反应,包 括体液免疫、细胞免疫。括体液免疫、细胞免疫。 特点特点:后天获得、有特异性、有记忆性、作用慢而强。:后天获得、有特异性、有记忆性、作用慢而强。 适应性免疫应答细胞:淋巴适应性免疫应答细胞:淋巴T和和B细胞,克隆分布,每一克隆细细胞,克隆分布,每一克隆细 胞表达识别一种抗原受体,特异识别天然大分子中具有特殊结胞表达识别一种抗原受体,特异识别天然大分子中具有特殊结 构的小分子。构的小分子。 抗原抗原:即能被:即能被T和和B细胞受体特异识别的小分子(多肽、细胞受体特异识别的小分子(多肽、 寡糖、脂酸和核苷酸片断等)。寡糖、脂酸和核苷酸片断等)。 T细胞经免疫后能产生细胞经免疫后能产生C
13、D4+辅助性辅助性T细胞增强免疫,细胞增强免疫, CD8+T细胞杀伤靶细胞等。细胞杀伤靶细胞等。 B细胞经免疫后产生特异性抗体。细胞经免疫后产生特异性抗体。 免疫应答的特点免疫应答的特点 1. 特异性特异性 特定的免疫细胞克隆仅能识别特定抗原(决定基);特定的免疫细胞克隆仅能识别特定抗原(决定基); 应答过程中形成的效应细胞和抗体仅与诱导其产生的抗原(决应答过程中形成的效应细胞和抗体仅与诱导其产生的抗原(决 定基)发生特异性反应。定基)发生特异性反应。 2. 记忆性记忆性 淋巴细胞初次接触特定抗原淋巴细胞初次接触特定抗原(决定基决定基) 产生应答产生应答 形成特异性记忆细胞形成特异性记忆细胞
14、再次接触相同抗原(决定基)刺激再次接触相同抗原(决定基)刺激 记忆细胞迅速被激活,产生强的再次应答记忆细胞迅速被激活,产生强的再次应答 3. 耐受性耐受性 自身反应性免疫细胞接受抗原(决定基)刺激自身反应性免疫细胞接受抗原(决定基)刺激 对特定抗原(决定基)产生特异性不应答对特定抗原(决定基)产生特异性不应答 自身免疫耐受自身免疫耐受 五、免疫应答与疾病五、免疫应答与疾病 机体的免疫应答程度受严格调解,使免疫应答规模适度。机体的免疫应答程度受严格调解,使免疫应答规模适度。 对病原生物分子过强,致超敏反应性疾病对病原生物分子过强,致超敏反应性疾病过敏性疾病,支气过敏性疾病,支气 管哮喘、青霉素过
15、敏等。管哮喘、青霉素过敏等。 对病原体或肿瘤抗原免疫应答弱,不足以使之清除,导致对病原体或肿瘤抗原免疫应答弱,不足以使之清除,导致 免疫耐受。免疫耐受。 免疫系统发育障碍,形成免疫缺陷。免疫系统发育障碍,形成免疫缺陷。 六、免疫学的应用六、免疫学的应用 传染病防治传染病防治 疾病治疗疾病治疗 免疫诊断免疫诊断 第二节、免疫学发展史第二节、免疫学发展史 (一)免疫学发展经历的阶段(一)免疫学发展经历的阶段 1经验免疫学时期(经验免疫学时期(17世纪世纪19世纪)世纪) 中国医学家用人痘苗预防天花中国医学家用人痘苗预防天花 18世纪末英国医生世纪末英国医生Jenner接种牛痘苗预防天花接种牛痘苗预
16、防天花 2经典免疫学时期(经典免疫学时期(19世纪中叶世纪中叶-20世纪中叶)世纪中叶) 免疫学与微生物学互相促进、共同发展,免疫学与微生物学互相促进、共同发展, 多种病原菌被发现,提出多种病原菌被发现,提出“病原病原 菌致病菌致病”的概念;的概念; 疫苗的发明:疫苗的发明:1880年年Pastuer鸡霍乱减毒疫苗、炭疽疫苗、狂犬疫苗;鸡霍乱减毒疫苗、炭疽疫苗、狂犬疫苗; 1890年年Metchnikoff发现细胞的吞噬作用发现细胞的吞噬作用 细胞免疫细胞免疫。 1897年年 Behering、Erhlich,发现免疫血清具有抵御病原菌的作用,发现免疫血清具有抵御病原菌的作用-体液免疫。体液免
17、疫。 抗体的发现抗体的发现 1890年年 Behring和和 Kitasato 免疫治疗开端免疫治疗开端 白喉外毒素白喉外毒素-免疫动物免疫动物-产生抗毒素产生抗毒素-治疗白喉治疗白喉 1896年年 免疫诊断应用免疫诊断应用 Widal 伤寒患者血清伤寒患者血清+伤寒杆菌伤寒杆菌凝集反应凝集反应 3近代和现代免疫学时期(自近代和现代免疫学时期(自20世纪中叶至今世纪中叶至今) (1)Burnet(1957年)克隆选择学说年)克隆选择学说 机体存在随机形成的多样性免疫细胞克隆,每一克隆的机体存在随机形成的多样性免疫细胞克隆,每一克隆的 细胞表达同一特异性受体;细胞表达同一特异性受体; 抗原进入体
18、内抗原进入体内 选择表达特异性受体的免疫细胞与之反应选择表达特异性受体的免疫细胞与之反应 特异性细胞克隆扩增特异性细胞克隆扩增 产生大量后代细胞产生大量后代细胞 合成大量具有相同特异性的抗体合成大量具有相同特异性的抗体 ()从器官、细胞和分子水平探讨免疫系统结构与功能。()从器官、细胞和分子水平探讨免疫系统结构与功能。 20 4、现代免疫学的建立、现代免疫学的建立 1969年年7月在美国华盛顿成立了国际免疫学协会联合会月在美国华盛顿成立了国际免疫学协会联合会 (International Union of Immunology Societies, IUIS),该联,该联 合会当时有合会当时有
19、42个成员国协会参加,拥有个成员国协会参加,拥有3万多名会员,下设万多名会员,下设 六个工作委员会:临床免疫、命名、教育、标准化、兽医、六个工作委员会:临床免疫、命名、教育、标准化、兽医、 专题,及一个奖项:山道士免疫学奖;并于专题,及一个奖项:山道士免疫学奖;并于1971年在华盛顿年在华盛顿 召开第一次国际免疫学大会,自此,每召开第一次国际免疫学大会,自此,每3年召开年召开1次,于次,于1998 年在印度新德里召开了第十次国际免疫学大会,也是年在印度新德里召开了第十次国际免疫学大会,也是20世纪世纪 最后的一次;我国于最后的一次;我国于1984年年9月参加了该组织,称为月参加了该组织,称为C
20、hinese Joint Committee for IUIS(CJCI)。该联合会的成立,标志着。该联合会的成立,标志着 现代免疫学的建立现代免疫学的建立 。 年年 代代 学者姓名学者姓名 国国 家家 获奖成就获奖成就 1901 Behring 德德 国国 发现抗毒素,开创免疫血清疗法发现抗毒素,开创免疫血清疗法 1905 Koch 德德 国国 发现病原菌发现病原菌 1908 Ehrlich 德德 国国 提出抗体生成侧链学和体液免疫学说提出抗体生成侧链学和体液免疫学说 Metchnikoff 俄俄 国国 发现细胞吞噬作用,提出细胞免疫学说发现细胞吞噬作用,提出细胞免疫学说 1912 Carr
21、el 法法 国国 器官移植器官移植 1913 Richet 法法 国国 发现过敏现象发现过敏现象 1919 Bordet 比利时比利时 发现补体发现补体 1930 Landsteiner 奥地利奥地利 发现人红细胞血型发现人红细胞血型 1951 Theler 南南 非非 发明黄热病疫苗发明黄热病疫苗 1957 Bovet 意大利意大利 抗组胺药治疗超敏治疗抗组胺药治疗超敏治疗 1960 Burnet 澳大利亚澳大利亚 提出抗体生成的克隆选择学说提出抗体生成的克隆选择学说 Medawar 英英 国国 发现获得性移植免疫耐受性发现获得性移植免疫耐受性 1972 Edelman Porter 美美
22、国国 英英 国国 阐明抗体的化学结构阐明抗体的化学结构 1977 Yalow 美美 国国 创立放射免疫测定法创立放射免疫测定法 1980 Dausset 法法 国国 发现人白细胞抗原发现人白细胞抗原 Snell 美美 国国 发现小鼠发现小鼠 H-2 系统系统 Benacerraf 美美 国国 发现免疫应答的遗传控制发现免疫应答的遗传控制 1984 Jerne 丹丹 麦麦 提出免疫网络学说提出免疫网络学说 Kohler 德德 国国 杂交瘤技术制备单克隆抗体杂交瘤技术制备单克隆抗体 Mislstein 英英 国国 单克隆抗体技术及免疫球蛋白基因表达的遗传控单克隆抗体技术及免疫球蛋白基因表达的遗传控
23、 制制 1987 Tonegawa 日日 本本 抗体多样性的遗传基础抗体多样性的遗传基础 1990 Marray 美美 国国 第一例肾移植成功第一例肾移植成功 Thomas 美美 国国 第一例骨髓移植成功第一例骨髓移植成功 1996 Doherty, Zinkernagel 美美 国国 提出提出 MHC 限制性,即限制性,即 T 细胞的双识别模式细胞的双识别模式 2008哈拉尔德哈拉尔德楚尔楚尔豪森豪森 弗朗索瓦丝弗朗索瓦丝巴尔西巴尔西 诺西和吕克诺西和吕克蒙塔尼蒙塔尼 德国德国 法国法国 乳突淋瘤病毒引发子宫颈癌乳突淋瘤病毒引发子宫颈癌 人类免疫缺陷病毒人类免疫缺陷病毒 2011布鲁斯布鲁斯
24、博伊特勒博伊特勒 朱尔斯朱尔斯霍夫曼霍夫曼 拉尔夫拉尔夫斯坦曼因斯坦曼因 美国美国 法国法国 加拿大加拿大 果蝇抗感染机制时发现能够识别致病性微生物的果蝇抗感染机制时发现能够识别致病性微生物的 蛋白质,对免疫系统激活蛋白质,对免疫系统激活 发现一种与免疫有关的新细胞,并将其命名为树发现一种与免疫有关的新细胞,并将其命名为树 突细胞突细胞 抗原抗原 免疫系统(器官、细胞、分子)免疫系统(器官、细胞、分子) 补体、抗体补体、抗体 免疫调节免疫调节 免疫应答免疫应答 细胞因子、黏附分子细胞因子、黏附分子 遗传控制遗传控制 致敏淋巴细胞致敏淋巴细胞 正正 常常 应应 用用 异异 常常 - - - 抗抗
25、 肿肿 免免 免免 免免 免免 超超 自自 免免 移移 免免 感感 瘤瘤 疫疫 疫疫 疫疫 疫疫 敏敏 身身 疫疫 植植 疫疫 染染 免免 学学 学学 学学 学学 反反 免免 增增 免免 缺缺 免免 疫疫 治治 预预 检检 技技 应应 疫疫 生生 疫疫 陷陷 疫疫 疗疗 防防 测测 术术 本本 章章 小小 结结 1. 掌握免疫的概念、组成掌握免疫的概念、组成 2. 掌握免疫系统的生理功能掌握免疫系统的生理功能 3. 了解免疫学的发展简史及其展望了解免疫学的发展简史及其展望 爱课程爱课程 http:/ archCoursesbyMulti.actionarchCoursesbyMulti.act
26、ion 教材:教材: 医学免疫学(第医学免疫学(第3版);龚非力,熊思东,李卓娅;科版);龚非力,熊思东,李卓娅;科 学出版社,学出版社,2012.8 第二章第二章 免疫组织和器官免疫组织和器官 免疫器官:免疫器官:中枢免疫器官和外周免疫器官。中枢免疫器官和外周免疫器官。 免疫细胞:参与免疫应答或与免疫应答有关的所有细胞。免疫细胞:参与免疫应答或与免疫应答有关的所有细胞。 分为:分为:免疫活性细胞、免疫活性细胞、APC和炎症反应细胞。和炎症反应细胞。 免疫分子免疫分子:免疫细胞的产物,如抗体、补体、免疫细胞的产物,如抗体、补体、CK等。等。 免疫系统(免疫系统(immune system)的组
27、成:)的组成: 29 中枢免疫器官和外周免疫器官,二者通过血液循环及淋巴循中枢免疫器官和外周免疫器官,二者通过血液循环及淋巴循 环互相联系。环互相联系。骨髓及胸腺组成中枢免疫器官骨髓及胸腺组成中枢免疫器官,发生较早。多能,发生较早。多能 造血干细胞在中枢免疫器官发育为成熟免疫细胞,并通过血液造血干细胞在中枢免疫器官发育为成熟免疫细胞,并通过血液 循环输送至外周免疫器官。循环输送至外周免疫器官。外周免疫器官由淋巴结、脾及黏膜外周免疫器官由淋巴结、脾及黏膜 相关淋巴组织等组成,相关淋巴组织等组成,发生较晚,是成熟免疫细胞定居部位,发生较晚,是成熟免疫细胞定居部位, 并在接受抗原刺激后产生免疫应答。
28、并在接受抗原刺激后产生免疫应答。 淋巴细胞和单核细胞经血液循环和淋巴循环进出外周免疫器淋巴细胞和单核细胞经血液循环和淋巴循环进出外周免疫器 官和组织,构成免疫系统的完整网络,既能及时动员免疫细胞,官和组织,构成免疫系统的完整网络,既能及时动员免疫细胞, 使之聚集于体表及内脏各处病原体等抗原存在部位,又能使这使之聚集于体表及内脏各处病原体等抗原存在部位,又能使这 些部位的抗原经抗原提呈细胞摄取并携带至相应外周免疫器官些部位的抗原经抗原提呈细胞摄取并携带至相应外周免疫器官 或组织,进而活化或组织,进而活化T细胞和细胞和B细胞,从而发挥适应性免疫应答及细胞,从而发挥适应性免疫应答及 效应作用。效应作
29、用。 30 一、中枢免疫组织和器官一、中枢免疫组织和器官 中枢免疫器官(中枢免疫器官(central immune organ)或称初级淋巴器官()或称初级淋巴器官(primary lymphoid organ),是免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所。,是免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所。 人或其他哺乳类动物的中枢免疫器官包括骨髓和胸腺。鸟类的腔上囊(法氏囊)人或其他哺乳类动物的中枢免疫器官包括骨髓和胸腺。鸟类的腔上囊(法氏囊) 相当于哺乳类动物的骨髓。相当于哺乳类动物的骨髓。 31 (一)(一) 骨髓骨髓 骨髓骨髓(bone marrow)是各种血细胞和)是各种血细胞和免疫细胞发生和分
30、化免疫细胞发生和分化的场所,是机的场所,是机 体重要的体重要的中枢免疫器官中枢免疫器官。 1. 骨髓的结构与造血微环境骨髓的结构与造血微环境 骨髓位于骨髓腔中,分为骨髓位于骨髓腔中,分为红骨髓红骨髓和和黄骨髓黄骨髓。红骨髓具有活跃的造血功能,。红骨髓具有活跃的造血功能, 由造血组织和血窦构成。造血组织主要由基质细胞和造血细胞组成。基质细胞由造血组织和血窦构成。造血组织主要由基质细胞和造血细胞组成。基质细胞 包括网状细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞、巨噬细胞等,由基质细胞及其所包括网状细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞、巨噬细胞等,由基质细胞及其所 分泌的多种细胞因子分泌的多种细胞因子 (IL3, I
31、L4, IL6, IL7, GMCSF等)与细胞外基质共同构成了等)与细胞外基质共同构成了 造血细胞赖以分化发育的环境,称为造血细胞赖以分化发育的环境,称为造血诱导微环境造血诱导微环境(HIM)。)。 32 2. 骨髓的功能骨髓的功能 (1)各类血细胞和免疫细胞)各类血细胞和免疫细胞发生的场所发生的场所 骨髓造血干细胞(骨髓造血干细胞(HSC)具有分化成不同血细胞的能力,称为多能造血干细胞,)具有分化成不同血细胞的能力,称为多能造血干细胞, HSC 在骨髓微环境中首先分化为在骨髓微环境中首先分化为髓样干细胞髓样干细胞和和淋巴干细胞淋巴干细胞,前者进一步分化成,前者进一步分化成 熟为粒细胞、单核
32、细胞、树突状细胞、红细胞和血小板;后者则发育为各种淋熟为粒细胞、单核细胞、树突状细胞、红细胞和血小板;后者则发育为各种淋 巴细胞(巴细胞(T细胞、细胞、B 细胞、细胞、NK 细胞)的前体细胞。细胞)的前体细胞。 (2)B 细胞分化成熟的场所细胞分化成熟的场所 骨髓中产生的各种淋巴细胞的祖细胞及前体细胞,骨髓中产生的各种淋巴细胞的祖细胞及前体细胞,一部分一部分随血流进入胸腺。发随血流进入胸腺。发 育为成熟育为成熟 T 细胞细胞;另一部分另一部分则在骨髓内继续分化为成熟则在骨髓内继续分化为成熟 B 细胞或自然杀伤细胞细胞或自然杀伤细胞 (NK 细胞),成熟的细胞),成熟的 B 细胞和细胞和 NK
33、细胞随血液循环迁移并定居于外周免疫器细胞随血液循环迁移并定居于外周免疫器 官。官。 33 (3)体液免疫应答发生的场所)体液免疫应答发生的场所 骨髓是发生骨髓是发生再次体液免疫应答的主要部位再次体液免疫应答的主要部位。记忆性记忆性B 细胞细胞在外周免疫器官受相在外周免疫器官受相 同抗原刺激后被活化,随后可经淋巴液和血液返回骨髓,在骨髓中分化成熟为同抗原刺激后被活化,随后可经淋巴液和血液返回骨髓,在骨髓中分化成熟为 浆细胞,产生大量抗体(主要为浆细胞,产生大量抗体(主要为 IgG),并释放至血液循环,成为,并释放至血液循环,成为血清抗体的主血清抗体的主 要来源;要来源;骨髓既是中枢免疫器官,又是
34、外周免疫器官。骨髓既是中枢免疫器官,又是外周免疫器官。 白血病治疗白血病治疗 由于骨髓是人体极为重要的造血器官和免疫器官,骨髓功能缺陷时由于骨髓是人体极为重要的造血器官和免疫器官,骨髓功能缺陷时 (大剂量放射线照射),会严重损害机体的造血功能,而且将导致(大剂量放射线照射),会严重损害机体的造血功能,而且将导致 严重的细胞免疫和体液免疫功能缺陷;只有植入正常骨髓才能重建严重的细胞免疫和体液免疫功能缺陷;只有植入正常骨髓才能重建 造血和免疫功能。因此,利用免疫重建,将免疫功能正常个体的造造血和免疫功能。因此,利用免疫重建,将免疫功能正常个体的造 血干细胞或淋巴干细胞移植给免疫缺陷个体,使后者的造
35、血功能和血干细胞或淋巴干细胞移植给免疫缺陷个体,使后者的造血功能和 免疫功能全部或部分得到恢复,可用于治疗免疫缺陷病和白血病等。免疫功能全部或部分得到恢复,可用于治疗免疫缺陷病和白血病等。 骨髓微环境骨髓微环境 指造血细胞周指造血细胞周 围的微血管系围的微血管系 统、末梢神经统、末梢神经 、网状细胞、网状细胞、 基质细胞以及基质细胞以及 它们所表达的它们所表达的 表面分子和所表面分子和所 分泌的细胞因分泌的细胞因 子。子。 35 (二)(二) 胸腺胸腺 胸腺(胸腺(thymus)是)是 T 细胞分化、发育、成熟的场所细胞分化、发育、成熟的场所。胸腺由胚胎期第。胸腺由胚胎期第、 对咽囊的内胚层分
36、化而来。它位于胸腔纵隔上部、胸骨后方。胸腺出现于对咽囊的内胚层分化而来。它位于胸腔纵隔上部、胸骨后方。胸腺出现于 胚胎第胚胎第 9 周。在胚胎第周。在胚胎第20 周发育成熟,已具有正常胸腺的结构,是发生最早周发育成熟,已具有正常胸腺的结构,是发生最早 的免疫器官。新生期胸腺约重的免疫器官。新生期胸腺约重 15-20g,以后逐渐增大,至青春期可达,以后逐渐增大,至青春期可达 30-40g。 青春期以后,胸腺随年龄增长而逐渐萎缩退化,表现为胸腺细胞减少,间质青春期以后,胸腺随年龄增长而逐渐萎缩退化,表现为胸腺细胞减少,间质 细胞增多,并含有大量脂肪细胞。老年期胸腺细胞增多,并含有大量脂肪细胞。老年
37、期胸腺萎缩萎缩,多被脂肪组织取代,功,多被脂肪组织取代,功 能衰退,造成细胞免疫力下降,容易发生感染和肿瘤。能衰退,造成细胞免疫力下降,容易发生感染和肿瘤。 36 1. 胸腺的结构胸腺的结构 胸腺分左右两叶,表面覆盖有一层结缔组织被膜,被膜伸入胸腺实质,将实质分胸腺分左右两叶,表面覆盖有一层结缔组织被膜,被膜伸入胸腺实质,将实质分 隔成若干胸腺小叶。胸腺小叶的外层为皮质,内层为髓质,皮髓质交界处含有大隔成若干胸腺小叶。胸腺小叶的外层为皮质,内层为髓质,皮髓质交界处含有大 量血管。量血管。 (1)皮质皮质 分为分为浅皮质区浅皮质区和和深皮质区深皮质区。皮质内。皮质内85-90的细胞为未成熟的细胞
38、为未成熟 T 细胞细胞 (即胸腺细胞),并有胸腺上皮细胞(即胸腺细胞),并有胸腺上皮细胞(TEC)、巨噬细胞(、巨噬细胞(M)和树突状细胞)和树突状细胞 (DC)等。胸腺浅皮质区内的胸腺上皮细胞可包绕胸腺细胞,称为)等。胸腺浅皮质区内的胸腺上皮细胞可包绕胸腺细胞,称为胸腺抚育细胸腺抚育细 胞胞,可产生某些促进胸腺细胞分化发育的激素和细胞因子。深皮质区内主要为体,可产生某些促进胸腺细胞分化发育的激素和细胞因子。深皮质区内主要为体 积较小的皮质胸腺细胞。积较小的皮质胸腺细胞。 (2)髓质髓质 含有大量胸腺上皮细胞和疏散分布的较成熟的胸腺细胞、单核巨噬细含有大量胸腺上皮细胞和疏散分布的较成熟的胸腺细
39、胞、单核巨噬细 胞和胞和DC,髓质内常见赫氏小体,也称胸腺小体,髓质内常见赫氏小体,也称胸腺小体, 由退变聚集的上皮细胞呈同心圆由退变聚集的上皮细胞呈同心圆 状包绕排列而成,是胸腺结构的重要特征。赫氏小体的功能尚不清楚,在胸腺炎状包绕排列而成,是胸腺结构的重要特征。赫氏小体的功能尚不清楚,在胸腺炎 症或肿瘤时该小体消失。症或肿瘤时该小体消失。 37 2. 胸腺微环境胸腺微环境 胸腺实质主要由胸腺实质主要由胸腺细胞和胸腺基质细胞胸腺细胞和胸腺基质细胞(TSC)组成。前者绝大多数组成。前者绝大多数 为处于不同分化阶段的未成熟为处于不同分化阶段的未成熟T细胞。后者则以细胞。后者则以胸腺上皮细胞胸腺上
40、皮细胞为主,包为主,包 括括M、DC及成纤维细胞等。及成纤维细胞等。TSC构成了决定构成了决定T细胞分化、增殖和选择细胞分化、增殖和选择 性发育的胸腺微环境。性发育的胸腺微环境。 胸腺上皮细胞是胸腺微环境最重要的组分,参与胸腺细胞分化。胸腺上皮细胞是胸腺微环境最重要的组分,参与胸腺细胞分化。 (1)分泌细胞因子和胸腺肽类分子)分泌细胞因子和胸腺肽类分子 :产生多种细胞因子,如:产生多种细胞因子,如SCF、 ILI、IL2、IL6、IL7、TNF、 GMCSF、趋化性细胞因子,通过与胸腺、趋化性细胞因子,通过与胸腺 细胞表面相应受体结合,调节胸腺细胞的发育和细胞间相互作用。分细胞表面相应受体结合
41、,调节胸腺细胞的发育和细胞间相互作用。分 泌的胸腺肽类分子包括胸腺素、胸腺泌的胸腺肽类分子包括胸腺素、胸腺肽、胸腺生成素等,具有促进胸肽、胸腺生成素等,具有促进胸 腺细胞增殖、分化和发育等功能。腺细胞增殖、分化和发育等功能。 (2)细胞间相互作用:胸腺上皮细胞与胸腺细胞间可通过细胞表面黏)细胞间相互作用:胸腺上皮细胞与胸腺细胞间可通过细胞表面黏 附分子及其配体、细胞因子及其受体、辅助受体及其配体、抗原肽附分子及其配体、细胞因子及其受体、辅助受体及其配体、抗原肽 MHC分子复合物与分子复合物与TCR的相互作用等,诱导和促进胸腺细胞的分化、的相互作用等,诱导和促进胸腺细胞的分化、 发育和成熟。发育
42、和成熟。 38 3. 胸腺的功能胸腺的功能 胸腺是胸腺是 T 细胞分化、发育和成熟的主要器官。从骨髓迁入的淋巴样祖细胞,细胞分化、发育和成熟的主要器官。从骨髓迁入的淋巴样祖细胞, 在与独特的胸腺微环境基质细胞在与独特的胸腺微环境基质细胞(TSC)的相互作用下,经过复杂的分化发育过)的相互作用下,经过复杂的分化发育过 程,最终成为功能性程,最终成为功能性CD 4 T 细胞及 细胞及 CD8+T 细胞,输出胸腺,定位于外周淋巴细胞,输出胸腺,定位于外周淋巴 器官及组织。如果胸腺细胞发育异常,不能产生功能性器官及组织。如果胸腺细胞发育异常,不能产生功能性 T 细胞,出生后则无细胞,出生后则无 T 细
43、胞免疫。细胞免疫。 (1)培育和输出成熟的)培育和输出成熟的T细胞,细胞,5%前前T细胞发育成熟,表达细胞发育成熟,表达TCR,获得,获得MHC限限 制性。制性。 (2)免疫调节功能,产生胸腺激素)免疫调节功能,产生胸腺激素 (3)屏障作用,皮质内毛细血管及周围结构具有屏障作用,阻止血液中大分子)屏障作用,皮质内毛细血管及周围结构具有屏障作用,阻止血液中大分子 物质进入胸腺(血胸屏障)。物质进入胸腺(血胸屏障)。 免疫缺陷性疾病免疫缺陷性疾病 胸腺的发育与胸腺上皮细胞密切相关,如无胸腺裸鼠胸腺的发育与胸腺上皮细胞密切相关,如无胸腺裸鼠(thymic nude mouse) 即因胚胎早期某种转录
44、因子基因突变,致使胸腺上皮细胞发育障碍,结果导致胸即因胚胎早期某种转录因子基因突变,致使胸腺上皮细胞发育障碍,结果导致胸 腺发育不全或缺失,以及腺发育不全或缺失,以及 T 细胞缺乏。人胸腺上皮细胞缺失,可致细胞缺乏。人胸腺上皮细胞缺失,可致 DiGeorge 综合征,患儿因先天性胸腺发育不全和缺乏综合征,患儿因先天性胸腺发育不全和缺乏 T 细胞免疫,极易反复感染,甚至细胞免疫,极易反复感染,甚至 死亡。死亡。 如果骨髓造血干细胞某种基因突变或缺失,淋巴样祖细胞虽能迁入胸腺,如果骨髓造血干细胞某种基因突变或缺失,淋巴样祖细胞虽能迁入胸腺, 且胸腺微环境基质细胞正常,但仍不能发育为功能性且胸腺微环
45、境基质细胞正常,但仍不能发育为功能性 T 细胞,常见于患有重症细胞,常见于患有重症 联合免疫缺陷的小鼠和人。联合免疫缺陷的小鼠和人。 40 第二节第二节 外周免疫器官外周免疫器官 外周免疫器官(外周免疫器官(peripheral immune organ)或称次级淋巴器官()或称次级淋巴器官(secondary lymphoid organ),是成熟),是成熟 T 细胞、细胞、B 细胞等细胞等免疫细胞定居免疫细胞定居的场所,也是产生的场所,也是产生免免 疫应答疫应答的部位。外周免疫器官包括淋巴结、的部位。外周免疫器官包括淋巴结、 脾和黏膜免疫系统等。脾和黏膜免疫系统等。 41 一、淋巴结一、淋
46、巴结 淋巴结(淋巴结(lymph node)呈圆形或豆状,是结构完整的外呈圆形或豆状,是结构完整的外 周免疫器官,广泛存在于全身非黏膜部位的淋巴通道上。在周免疫器官,广泛存在于全身非黏膜部位的淋巴通道上。在 身体浅表部位,淋巴结常位于凹陷隐蔽处,如颈部、腋窝、身体浅表部位,淋巴结常位于凹陷隐蔽处,如颈部、腋窝、 腹股沟等处;内脏的淋巴结多成群存在于器官门附近。沿血腹股沟等处;内脏的淋巴结多成群存在于器官门附近。沿血 管干排列,如肺门淋巴结。这些部位都是易受病原微生物和管干排列,如肺门淋巴结。这些部位都是易受病原微生物和 其他抗原性异物侵入的部位。其他抗原性异物侵入的部位。 1. 淋巴结的结构淋
47、巴结的结构 淋巴结表面覆盖有致密的结缔组织被膜,被膜结缔组织淋巴结表面覆盖有致密的结缔组织被膜,被膜结缔组织 深入实质,构成小梁,深入实质,构成小梁, 作为淋巴结的支架。被膜外侧有数条作为淋巴结的支架。被膜外侧有数条 输入淋巴管,输出淋巴管则由淋巴结门部离开。淋巴结的实输入淋巴管,输出淋巴管则由淋巴结门部离开。淋巴结的实 质分为质分为皮质区皮质区和和髓质髓质区两个部分。区两个部分。 42 (1)皮质区)皮质区 分为浅皮质区和深皮质区。靠近被膜下为浅皮质区,是分为浅皮质区和深皮质区。靠近被膜下为浅皮质区,是 B 细胞定居的场所细胞定居的场所,称为,称为非胸腺依赖区非胸腺依赖区。在该区内,大量。在
48、该区内,大量 B 细胞细胞 聚集形成淋巴滤泡,或称淋巴小结。未受抗原刺激的淋巴滤泡无聚集形成淋巴滤泡,或称淋巴小结。未受抗原刺激的淋巴滤泡无 生发中心,称为初级淋巴滤泡,主要含静止的初始生发中心,称为初级淋巴滤泡,主要含静止的初始 B 细胞;受抗细胞;受抗 原刺激后,淋巴滤泡内出现生发中心,称为次级淋巴滤泡,内含原刺激后,淋巴滤泡内出现生发中心,称为次级淋巴滤泡,内含 大量增殖分化的大量增殖分化的 B 淋巴母细胞后者可向内转移至淋巴结中心部淋巴母细胞后者可向内转移至淋巴结中心部 髓质,分化为浆细胞并产生抗体。浅皮质区与髓质之间的深皮质髓质,分化为浆细胞并产生抗体。浅皮质区与髓质之间的深皮质 区
49、又称副皮质区,是区又称副皮质区,是T细胞定居的场所细胞定居的场所,称为,称为胸腺依赖区胸腺依赖区。深皮质。深皮质 区有许多由内皮细胞组成的毛细血管后微静脉,也称高内皮小静区有许多由内皮细胞组成的毛细血管后微静脉,也称高内皮小静 脉(脉(HEV),在淋巴细胞再循环中起主要作用,随血流来的淋巴),在淋巴细胞再循环中起主要作用,随血流来的淋巴 细胞由此部位进入淋巴结。细胞由此部位进入淋巴结。 (2)髓质区)髓质区 由髓索和髓窦组成。髓索由致密聚集的淋巴细胞组成,由髓索和髓窦组成。髓索由致密聚集的淋巴细胞组成, 主要为主要为B细胞和浆细胞,也含部分细胞和浆细胞,也含部分T细胞及细胞及M。髓窦内富含。髓
50、窦内富含M, 有较强的滤过作用。有较强的滤过作用。 43 2. 淋巴结的功能淋巴结的功能 (1)T细胞和细胞和B细胞定居的场所:细胞定居的场所:T细胞约占细胞约占75%,B细胞约占细胞约占25%。 (2)免疫应答发生的场所)免疫应答发生的场所 :M或或DC等抗原处理及提呈细胞在周围组织等抗原处理及提呈细胞在周围组织 中摄取抗原后可迁移至淋巴结。并将经加工、处理的抗原肽提呈给中摄取抗原后可迁移至淋巴结。并将经加工、处理的抗原肽提呈给T细胞,细胞, 使其活化、增殖、分化为效应使其活化、增殖、分化为效应T细胞。淋巴结中的细胞。淋巴结中的B细胞细胞可识别和结合游可识别和结合游 离的或被滤泡树突状细胞(