1、左大明左大明基础医学院免疫学教研室基础医学院免疫学教研室 主主 要要 内内 容容概述概述天然免疫系统的组成天然免疫系统的组成天然免疫的识别机制天然免疫的识别机制天然免疫的生物学意义天然免疫的生物学意义概概 述述天然免疫（固有免疫）天然免疫（固有免疫） 即非特异性免疫，是机体在种系进化发育过即非特异性免疫，是机体在种系进化发育过程中逐渐形成的一系列防御机能，存在于所有的程中逐渐形成的一系列防御机能，存在于所有的多细胞生物，是多细胞生物，是与生俱来、受遗传控制、有种属与生俱来、受遗传控制、有种属特征的特征的天然抵抗力。天然抵抗力。 - 主要特点：主要特点： 生来即有，泛特异性，无记忆性生来即有，泛
2、特异性，无记忆性主主 要要 内内 容容概述概述天然免疫系统的组成天然免疫系统的组成天然免疫的识别天然免疫的识别天然免疫的生物学功能天然免疫的生物学功能* * 屏障结构屏障结构 -皮肤粘膜屏障皮肤粘膜屏障 -内部屏障内部屏障* * 参与天然免疫的分子参与天然免疫的分子* * 参与天然免疫的细胞参与天然免疫的细胞天然免疫系统的组成天然免疫系统的组成n物理屏障：物理屏障：皮肤黏膜、皮肤黏膜、肠蠕动、呼吸道上皮纤肠蠕动、呼吸道上皮纤毛运动、尿液冲洗。毛运动、尿液冲洗。n化学屏障化学屏障：汗腺分泌的：汗腺分泌的乳酸、皮脂腺分泌的不乳酸、皮脂腺分泌的不饱和脂肪酸、胃酸、呼饱和脂肪酸、胃酸、呼吸道和消化黏液
3、中的溶吸道和消化黏液中的溶菌酶、抗菌肽、补体等。菌酶、抗菌肽、补体等。n生物学屏障：生物学屏障：皮肤黏膜皮肤黏膜寄生的正常菌群，如大寄生的正常菌群，如大肠杆菌可分泌细菌素抑肠杆菌可分泌细菌素抑制厌氧菌和革兰氏阳性制厌氧菌和革兰氏阳性菌定居和繁殖。菌定居和繁殖。体体 表表 屏屏 障障内部屏障内部屏障血脑脊液屏障血脑脊液屏障 血胎屏障血胎屏障 细胞与细胞之间的紧密连接是形成内细胞与细胞之间的紧密连接是形成内部屏障的主要原因部屏障的主要原因* * 屏障结构屏障结构* * 参与天然免疫的分子参与天然免疫的分子 补体补体 防御素防御素 溶菌酶溶菌酶 炎性介质炎性介质* * 参与天然免疫的细胞参与天然免疫
4、的细胞 天然免疫系统的组成天然免疫系统的组成补体的抗感染作用补体的抗感染作用 防御素防御素 * * 一组耐受蛋白酶的多肽，哺乳动物一组耐受蛋白酶的多肽，哺乳动物a a和和b b防御素防御素 * * 对细菌、真菌、有包膜的病毒有直接杀伤活性。对细菌、真菌、有包膜的病毒有直接杀伤活性。溶菌酶溶菌酶 * * 来源于巨噬细胞，存在于各种体液、外分泌液来源于巨噬细胞，存在于各种体液、外分泌液 和巨噬细胞溶酶体中；和巨噬细胞溶酶体中； * * 水解细菌胞壁的肽聚糖，使细菌溶解；可激活水解细菌胞壁的肽聚糖，使细菌溶解；可激活 补体，促吞噬。补体，促吞噬。炎性介质炎性介质v促炎细胞因子促炎细胞因子（TNF-a
5、 a、IL-1,6,8，IFN-g g)可致炎、致可致炎、致热、促进肝脏合成急性期反应蛋白、趋化和激活吞噬热、促进肝脏合成急性期反应蛋白、趋化和激活吞噬细胞及其他免疫细胞、抑制病毒复制及胞毒作用。细胞及其他免疫细胞、抑制病毒复制及胞毒作用。v活性氧和活性氧和NO参与对病原体的杀伤。参与对病原体的杀伤。v脂质介质（如脂质介质（如LTB4、前列腺素、前列腺素、PAF等）参与炎症反等）参与炎症反应，利于局限病原体及炎性细胞向炎症灶的渗出。应，利于局限病原体及炎性细胞向炎症灶的渗出。* * 屏障结构屏障结构* * 参与天然免疫的分子参与天然免疫的分子* * 参与天然免疫的细胞参与天然免疫的细胞 吞噬细
6、胞：吞噬细胞：中性粒细胞、单核中性粒细胞、单核/巨噬细胞巨噬细胞,树突状细胞树突状细胞 淋巴细胞：淋巴细胞： NK细胞、细胞、gdgdT细胞、细胞、B-1细胞细胞 肥大细胞肥大细胞天然免疫系统的组成天然免疫系统的组成l 中性粒细胞中性粒细胞 募集：黏附、渗出、趋化募集：黏附、渗出、趋化 吞噬和杀伤：吞噬和杀伤： - -无氧杀伤：乳酸、溶菌酶、乳铁蛋白无氧杀伤：乳酸、溶菌酶、乳铁蛋白 - -有氧杀伤：有氧杀伤：H2O2、氧自由基、氧自由基、NOl 单核单核/ /巨噬细胞巨噬细胞 募集：黏附、渗出、趋化募集：黏附、渗出、趋化 吞噬和杀伤：无吞噬和杀伤：无髓过氧化物酶髓过氧化物酶 分泌细胞因子分泌细
7、胞因子 递呈抗原递呈抗原吞吞 噬噬 细细 胞胞中性粒细胞中性粒细胞的趋化的趋化趋化趋化：细胞细胞沿沿着趋化因子浓着趋化因子浓度梯度，由度梯度，由低低浓度向高浓度浓度向高浓度作定向运动。作定向运动。中性粒细胞趋化作用中性粒细胞趋化作用吞噬细胞对病原体的识别和吞噬吞噬细胞对病原体的识别和吞噬* *甘露糖受体：甘露糖受体： 识别微生物细识别微生物细胞壁糖蛋白、糖胞壁糖蛋白、糖脂的甘露糖脂的甘露糖* *补体受体补体受体* *TollToll样受体：样受体：识别不同病原体识别不同病原体组分（组分（LPS)LPS)，传，传递危险信号递危险信号* *IgG FcRIgG FcR吞噬细胞的杀伤机制吞噬细胞的杀
8、伤机制巨噬细胞吞噬电镜图巨噬细胞吞噬电镜图巨噬细胞吞噬作用巨噬细胞吞噬作用3、DC的生物学特征及其功能的生物学特征及其功能 * * 形态上呈树突状形态上呈树突状* 高表达高表达MHC-II类抗原和多种粘类抗原和多种粘附分子附分子* 吞噬功能相对较低吞噬功能相对较低* 可有效提呈抗原，诱导静息可有效提呈抗原，诱导静息T细细胞活化胞活化NK细胞细胞效应机制效应机制: :抗病毒、抗病毒、抗肿瘤抗肿瘤（1 1）胞毒效应胞毒效应：ADCC, ADCC, 穿孔素和颗穿孔素和颗粒酶粒酶（2 2）分泌细胞因分泌细胞因子子：IFN-IFN-g g增强其增强其胞毒作用，诱导胞毒作用，诱导MM活化。活化。靶细胞靶细
9、胞NK细胞细胞ADCCNK细细胞胞抗抗感感染染的的机机制制NK细胞杀伤靶细胞电镜图细胞杀伤靶细胞电镜图吞噬细胞和NK细胞的作用gdgdT细胞细胞分布：黏膜、上皮、外周血分布：黏膜、上皮、外周血抗原识别受体多样性较少，应答较局限抗原识别受体多样性较少，应答较局限以非以非MHCMHC的限制性方式识别完整的多肽抗原，还可识别的限制性方式识别完整的多肽抗原，还可识别CD1CD1递呈的非多肽抗原递呈的非多肽抗原参与体表皮肤黏膜的免疫防御功能，为抗胞内菌和病毒参与体表皮肤黏膜的免疫防御功能，为抗胞内菌和病毒感染的第一道防线感染的第一道防线n 分布：邻近血管、分布：邻近血管、神经、和腺体，易神经、和腺体，易
10、遭遇入侵的病原体遭遇入侵的病原体 n 在在LPS、C3a、C5a作用下作用下释放释放生物活性介质生物活性介质发发挥趋化、激活补体挥趋化、激活补体和致炎效应和致炎效应肥大细胞肥大细胞NK细胞细胞表面标志：表面标志：NK1.1，TCR/CD3定居肝脏、骨髓定居肝脏、骨髓抗原识别谱较窄，主要针对抗原识别谱较窄，主要针对CD1分子所递呈的脂类分子所递呈的脂类和糖脂类抗原和糖脂类抗原杀伤靶细胞的机制与杀伤靶细胞的机制与CTL类似类似 固有淋巴样细胞固有淋巴样细胞(innate lymphoid cells, ILC)ILC起源于共同淋巴样祖细起源于共同淋巴样祖细胞、形态上类似于淋巴细胞但胞、形态上类似于
11、淋巴细胞但缺少特异性抗原受体缺少特异性抗原受体根据转录因子和效应分子的根据转录因子和效应分子的类型可将类型可将ILC分为分为3个亚群个亚群ILC存在于粘膜组织中，在存在于粘膜组织中，在促进淋巴组织发生、调节肠道促进淋巴组织发生、调节肠道共生菌、介导抗感染免疫、协共生菌、介导抗感染免疫、协调组织重塑以及修复、保护肠调组织重塑以及修复、保护肠道粘膜屏障、促进炎症中发挥道粘膜屏障、促进炎症中发挥举足轻重的作用。举足轻重的作用。参与天然免疫的分子和细胞参与天然免疫的分子和细胞主主 要要 内内 容容概述概述天然免疫系统的组成天然免疫系统的组成天然免疫的识别天然免疫的识别天然免疫的生物学功能天然免疫的生物
12、学功能* *识别特点识别特点* *病原相关分子模式病原相关分子模式* *模式识别受体模式识别受体天然免疫的识别机制天然免疫的识别机制定义：一类或一群特定的微生物病原体（及其产物）共定义：一类或一群特定的微生物病原体（及其产物）共有的某些有的某些非特异性、高度保守的非特异性、高度保守的分子结构，可被非特异分子结构，可被非特异性免疫细胞所识别。包括：脂多糖（性免疫细胞所识别。包括：脂多糖（LPSLPS）、磷壁酸）、磷壁酸（LTALTA）、肽聚糖（）、肽聚糖（PGNPGN）、甘露糖、细菌）、甘露糖、细菌DNADNA、双链、双链RNARNA和葡聚糖等。和葡聚糖等。PAMP的特征的特征： - - 通常为
13、通常为病原微生物所特有病原微生物所特有，而宿主细胞不产生；，而宿主细胞不产生； - - 为微生物的为微生物的生存或致病性所必需生存或致病性所必需； - - 为宿主天然免疫细胞为宿主天然免疫细胞泛特异性识别的分子基础泛特异性识别的分子基础。 定义：定义：一类主要表达于天然免疫细胞表面、非克隆性分布、一类主要表达于天然免疫细胞表面、非克隆性分布、可识别一种或多种可识别一种或多种PAMPPAMP的识别分子。的识别分子。 PRRPRR的生物学特征：的生物学特征： * * 较少多样性；较少多样性； * * 非克隆性表达非克隆性表达: :同一类型细胞（如巨噬细胞）表达的同一类型细胞（如巨噬细胞）表达的PR
14、RPRR具具有相同的特异性。有相同的特异性。 * * 介导快速的生物学反应，无需细胞增殖。介导快速的生物学反应，无需细胞增殖。几类重要的几类重要的PRRPRR： MBL甘露糖受体甘露糖受体清道夫受体清道夫受体Toll样受体样受体细胞因子，趋化因子，抗原处理细胞因子，趋化因子，抗原处理.鞭毛蛋白鞭毛蛋白脂类蛋白与酵母多糖脂类蛋白与酵母多糖 天然免疫与获得性免疫的识别特点天然免疫与获得性免疫的识别特点识别特点识别特点 天然免疫天然免疫 获得性免疫获得性免疫抗原抗原 病原体保守成分病原体保守成分 分子结构的细节分子结构的细节特异性特异性 泛特异性泛特异性 高度特异性高度特异性受体基因受体基因 胚系基
15、因编码胚系基因编码 体细胞基因重排体细胞基因重排 受体分布受体分布 非克隆性非克隆性 克隆性克隆性主主 要要 内内 容容概述概述天然免疫系统的组成天然免疫系统的组成天然免疫的识别天然免疫的识别天然免疫的生物学功能天然免疫的生物学功能天然免疫的生物学意义天然免疫的生物学意义抗感染抗感染抗肿瘤抗肿瘤维持自身耐受维持自身耐受参与特异性免疫：参与特异性免疫： 参与特异性免疫的启动参与特异性免疫的启动 影响特异性免疫的强度影响特异性免疫的强度 影响特异性免疫的类型影响特异性免疫的类型天然免疫是机体在种系发育进化过程中逐渐形成的一系列防天然免疫是机体在种系发育进化过程中逐渐形成的一系列防御机能。其特点有：
16、有生俱来、无抗原特异性、多样性有限、御机能。其特点有：有生俱来、无抗原特异性、多样性有限、无免疫记忆。无免疫记忆。天然免疫包括各种屏障作用、粒细胞、单核天然免疫包括各种屏障作用、粒细胞、单核/巨噬细胞、巨噬细胞、NK细胞和体液杀菌成分如补体、溶均酶、抗微生物肽等，在感细胞和体液杀菌成分如补体、溶均酶、抗微生物肽等，在感染早期即可起作用。染早期即可起作用。病原相关分子模式（病原相关分子模式（PAMP）：一类或一群特定的病原体及：一类或一群特定的病原体及其产物共有的某些非特异性、为其生存或致病性所必需、高其产物共有的某些非特异性、为其生存或致病性所必需、高度保守的分子结构，可被非特异性免疫细胞所识别。度保守的分子结构，可被非特异性免疫细胞所识别。模式识别受体（模式识别受体（PRR）：是一类主要表达于天然免疫细胞表：是一类主要表达于天然免疫细胞表面、非克隆性分布、可识别一种或多种面、非克隆性分布、可识别一种或多种PAMP的识别分子。的识别分子。其主要生物学功能为：调理作用、活化补体、吞噬作用、启其主要生物学功能为：调理作用、活化补体、吞噬作用、启动细胞活化和炎性信号转导、诱导凋亡等动细胞活化和炎性信号转导、诱导凋亡等.
