1、2015免疫学2015第 一 章 免 疫 学 概 论Day 3Day 5Day 7天花天花是一种由病毒引起的烈性传染病,数千年来,难以计数的人因天花而丧生,无数的家庭妻离子散,家破人亡;无数的城市和乡村尸陈遍野,白骨如山。 今天,由天花造成的那个“千村薜荔人遗尸,万户萧疏鬼唱歌”的时代一去不复返了。 1980年世界卫生组织庄严宣告:全世界已经消灭了“天花天花”。最后一例最后一例 天花患者天花患者 阿里阿里毛毛马马林林那么,是什么那么,是什么力量消灭了肆力量消灭了肆虐几千年的病虐几千年的病魔?魔?第一节 医学免疫学简介l医学免疫学医学免疫学:是研究人体免疫系统的结构和功能的科学,其阐明免疫系统识
2、别抗原后发生免疫应答及其清除抗原的规律,并探讨免疫功能异常所致病理过程和疾病的机制,并用免疫方法进行诊断和防治疾病的学科。l免疫学:免疫学:是进行病因探讨、病理机制研究的学科,是介于基础医学和临床医学之间的桥梁学科。它已涉及到临床各学科,是多种疾病尤其是慢性病和一些疑难杂症的病因。9l免疫免疫(immunity)(immunity):来自拉丁语来自拉丁语 immunis (免税),(免税),引引申为免患瘟疫,免患疫病。申为免患瘟疫,免患疫病。一、免疫系统的基本功能机体对病原微生物机体对病原微生物(细菌,病毒)(细菌,病毒)及其有害产物及其有害产物(毒素)(毒素)的侵入所引起的发病,具有抵抗力。
3、的侵入所引起的发病,具有抵抗力。对病原微生物的再感染有抵抗力对病原微生物的再感染有抵抗力。一、免疫系统的基本功能基本概念基本概念10现代的现代的“免疫免疫”概念概念 机体免疫系统识别机体免疫系统识别( (区分区分) )自身成分(自我,自身成分(自我,selfself)和异己物质(非我,)和异己物质(非我,non-selfnon-self),产生一系列),产生一系列特定的应答过程特定的应答过程, ,最后排除异物,对自身组织形成耐最后排除异物,对自身组织形成耐受,以维持内环境稳定的一种生理功能。受,以维持内环境稳定的一种生理功能。免疫:免疫:是指机体免疫系统识别和清除外来入侵的抗原,维持机体内环境
4、稳定的功能。保护性免疫保护性免疫 病理性免疫病理性免疫一、免疫系统的基本功能 1.1.免疫系统免疫系统 免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的载体,由免疫器官、免疫组织、免疫细胞的载体,由免疫器官、免疫组织、免疫细胞及免疫分子组成。及免疫分子组成。一、免疫系统的基本功能 2. 免疫系统的组成免疫系统的组成 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 骨髓骨髓 法氏囊法氏囊 (禽类)(禽类) 脾脏脾脏 淋巴结淋巴结粘膜相关淋巴组粘膜相关淋巴组织织皮肤相关淋巴组皮肤相关淋巴组织织 固
5、有免疫的组成细胞固有免疫的组成细胞吞噬细胞吞噬细胞树突状细胞树突状细胞NKNK细胞细胞NKTNKT细胞细胞其他(嗜酸性粒细胞、其他(嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞等)嗜碱性粒细胞等)适应性免疫应答细胞适应性免疫应答细胞T T细胞细胞B B细胞细胞TCRTCRBCRBCRCDCD分子分子MHCMHC分子分子粘附分子粘附分子细胞因子受体细胞因子受体 免疫球蛋白免疫球蛋白 补体分子补体分子 细胞因子细胞因子免疫系统器官细胞分子中枢免疫器官胸腺法氏囊外周免疫器官淋巴结脾脏适应性免疫应答细胞T细胞B细胞固有免疫的组成细胞分泌型分子膜型分子免疫球蛋白、补体、细胞因子TCR、BCR、CD分子、黏附分子、MHC分
6、子、CKR粘膜/皮肤相关淋巴组织骨髓免疫活性分子免疫活性分子:膜分子膜分子: :抗原受体、抗原受体、 MHCMHC分子、分子、 CDCD分子及分子及 黏附分子、黏附分子、TollToll样受体(样受体(Toll-like receptor,TLR)Toll-like receptor,TLR) 可溶性分子:可溶性分子:IgIg分子、补体及细胞因子等分子、补体及细胞因子等l3.免疫功能:免疫功能:根据机体识别和清除抗原的类型,免疫功能概括为三类。l(1 1)免疫防御)免疫防御: :防止外界病原体的入侵及清除已入侵的病原体及其他有害物质。 l(2)免疫监视:)免疫监视:监督发现和清除体内出现的“非
7、己”成分。l(3)免疫自身稳定:)免疫自身稳定:通过自身免疫耐受和免疫调节两种主要的机制来达到免疫系统内环境的稳定。一、免疫系统的基本功能 3.3.免疫系统的功能免疫系统的功能 功能功能 生理性反应(有益)生理性反应(有益) 病理性反应(有害)病理性反应(有害)A A 免疫防御免疫防御清除病原微生物及其它清除病原微生物及其它抗原性异物抗原性异物 超敏反应(过度)超敏反应(过度) 免疫缺陷病(不足)免疫缺陷病(不足)B B 免疫监视免疫监视清除突变或畸变细胞清除突变或畸变细胞 肿瘤发生肿瘤发生 病毒持续感染病毒持续感染C C 免疫耐受免疫耐受对对自身物质无应答自身物质无应答 自身免疫性疾病自身免
8、疫性疾病D D 免疫调节免疫调节参与机体整体功能的调参与机体整体功能的调节节 二、免疫应答的种类及其特点二、免疫应答的种类及其特点l免疫应答:免疫应答:是指免疫系统识别和清除抗原的整个过程。l根据免疫应答识别的特点、获得形式以及效应机制,可分为固有免疫和适应性免疫两大类。 免疫应答的类型免疫应答的类型固有免疫应答(固有免疫应答(innate immune response):innate immune response):是与生是与生具有的具有的。遇异己成分后,首先并迅速(遇异己成分后,首先并迅速(9696小时之内)小时之内)发挥防御作用的。没有记忆。发挥防御作用的。没有记忆。参与的成分有皮肤
9、黏膜;吞噬细胞(巨噬细胞及粒参与的成分有皮肤黏膜;吞噬细胞(巨噬细胞及粒细胞)、细胞)、NKNK细胞;血液及体液中存在的可溶性分子,细胞;血液及体液中存在的可溶性分子,如如IgMIgM, , 补体,细胞因子等。补体,细胞因子等。主要针对外源病原体或异物。主要针对外源病原体或异物。l固有免疫固有免疫又称先天性免疫或非特异性免疫,是生物的长期进化中逐渐形成的,是机体防御病原体入侵的第一道防线。l参与固有免疫的细胞如单核-巨噬细胞、树突状细胞、粒细胞、 NK细胞和NKT细胞,其识别抗原无特异性,但可通过一类模式识别受体识别病原生物表达的结构(病原体相关模式分子)。l固有免疫在感染早期即发挥免疫防御作
10、用,但无免疫记忆。l适应性免疫应答适应性免疫应答又称获得性免疫或特异性免疫,可分为三个阶段。l识别阶段识别阶段:T细胞和B细胞分别通过TCR和BCR精确识别抗原;l活化增殖阶段活化增殖阶段:识别抗原后的T/B细胞在协同刺激分子的参与下,发生细胞的活化、增殖和分化,产生效应细胞、效应分子和记忆细胞;l效应阶段效应阶段:由效应细胞和效应分子清除抗原。 适应性免疫应答(适应性免疫应答(adaptive immune response)adaptive immune response): : 是后天获得的。继固有免疫应答之后发挥作用是后天获得的。继固有免疫应答之后发挥作用(接触(接触抗原抗原3-43-
11、4天),执行者主要是天),执行者主要是T T、B B淋巴细淋巴细胞。胞。T T、B B细胞需要活化,有如下特性:细胞需要活化,有如下特性:特异性特异性 specificity:specificity:对抗原反应的特异性对抗原反应的特异性 耐受性耐受性 tolerance:tolerance:对自身成份的不反应性对自身成份的不反应性 记忆性记忆性 memory:memory:对特异性抗原识别的记忆对特异性抗原识别的记忆固有免疫固有免疫适应性免疫适应性免疫获得形式获得形式固有性(先天性)固有性(先天性)无需抗原激发无需抗原激发获得性免疫获得性免疫需接触抗原需接触抗原发挥作用识相发挥作用识相早期,快
12、速早期,快速(数分钟(数分钟4天)天)45天后发挥效应天后发挥效应免疫原识别受体免疫原识别受体模式识别受体模式识别受体特异性抗原识别受体特异性抗原识别受体免疫记忆免疫记忆无无有,产生记忆细胞有,产生记忆细胞举举 例例吞噬细胞,杀菌物质等吞噬细胞,杀菌物质等T细胞(细胞免疫细胞(细胞免疫-效应效应T细胞)细胞)B细胞(体液免疫细胞(体液免疫-抗体)抗体)l适应性免疫的特点:适应性免疫的特点:l特异性特异性:是指某一特定抗原刺激相应的T细胞或B细胞克隆,淋巴细胞与相应抗原的结合具有高度的特异性。l耐受性耐受性:淋巴细胞对自身组织成分不发生反应,但对“非己”抗原具有识别和反应能力。l记忆性记忆性:T
13、细胞和B细胞在初次免疫应答过程中都会产生由经抗原刺激活化,增殖淋巴细胞分化而来的记忆细胞,当再次遇到相同抗原时,可出现应答的潜伏期短、强度大、持续时间长的再次免疫应答。正向免疫应答正向免疫应答 细胞免疫应答:细胞免疫应答:T细胞介导的细胞介导的,但必须有抗原递呈细胞(树突状细胞、巨噬细胞及B细胞)的参与,通过直接杀伤和分泌细胞因子发挥效应,主要针对病毒感染细胞、肿瘤细胞及细胞内寄生菌。体液免疫应答:体液免疫应答:B细胞介导的细胞介导的,但大多数情况下需要T细胞参与(维持记忆时还需要树突状细胞的参与),通过分泌Ig分子发挥作用(有补体系统的参与),针对可溶性分子、病毒颗粒及细胞性抗原物质。负向免
14、疫应答(免疫耐受)负向免疫应答(免疫耐受):T、B细胞介导,主要针对自身抗原。三、免疫性疾病三、免疫性疾病l免疫系统对抗原引起的应答过高或过低,或免疫耐受被打破而对自身组织成分的应答,或免疫调节发生紊乱等均可导致异常免疫应答,发展为免疫相关疾病。l按发病机制不同分为以下几大类:l超敏反应超敏反应:由抗原特异应答的效应T细胞及B细胞激发的过高的反应过程。l慢性感染及肿瘤慢性感染及肿瘤:对病原体及肿瘤抗原应答过弱。l免疫缺陷病免疫缺陷病: 免疫功能低下或缺失。l自身免疫病自身免疫病:对自身组织抗原应答所致。三、免疫性疾病三、免疫性疾病 功能功能 生理性反应(有益)生理性反应(有益) 病理性反应(有
15、害)病理性反应(有害)A A 免疫防御免疫防御清除病原微生物及其清除病原微生物及其它抗原性异物它抗原性异物 超敏反应(过度)超敏反应(过度) 免疫缺陷病(不足)免疫缺陷病(不足)B B 免疫监视免疫监视清除突变或畸变细胞清除突变或畸变细胞 肿瘤发生肿瘤发生 病毒持续感染病毒持续感染C C 免疫耐受免疫耐受对对自身物质无应答自身物质无应答 自身免疫性疾病自身免疫性疾病D D 免疫调节免疫调节参与机体整体功能的参与机体整体功能的调节调节 四、免疫学的应用四、免疫学的应用l.传染病预防:传染病预防:如接种疫苗如接种疫苗l.疾病治疗:疾病治疗:抗体、细胞因子抗体、细胞因子l.免疫诊断:免疫诊断:抗原抗
16、体反应用于血型鉴定。抗原抗体反应用于血型鉴定。第二节第二节 免疫学发展简史免疫学发展简史l免疫学发展经历三个发展阶段:免疫学发展经历三个发展阶段:l1、经验免疫学的发展、经验免疫学的发展l2、科学免疫学时期、科学免疫学时期l3、现代免疫学时期、现代免疫学时期34一、经验免疫学时期一、经验免疫学时期(历经了约(历经了约7个世纪)个世纪)(17-1917-19世纪)世纪) 我国我国1111世纪开始世纪开始 1616世纪有接种世纪有接种“人痘人痘”苗的正式记载苗的正式记载 1818世纪后叶世纪后叶JennerJenner发发明接种明接种“牛痘苗牛痘苗”二、科学免疫学时期二、科学免疫学时期( (历经了
17、约历经了约100100年年) )1 1、抗感染免疫现象的发现抗感染免疫现象的发现18501850年首次发现在感染羊的血液中有炭疽杆菌。年首次发现在感染羊的血液中有炭疽杆菌。PasteurPasteur发现培养的炭疽杆菌可使动物感染致病。发现培养的炭疽杆菌可使动物感染致病。KochKoch提出了病原菌致病的概念。提出了病原菌致病的概念。致病菌感染后获得免疫力现象。致病菌感染后获得免疫力现象。PasteurPasteur制备死疫苗或减毒活疫苗。制备死疫苗或减毒活疫苗。2 2、抗体的发现及应用抗体的发现及应用1919世纪世纪8080年代末杀菌素(抗体)的发现。年代末杀菌素(抗体)的发现。189018
18、90年抗毒素的应用,年抗毒素的应用,“抗原抗原”概念的提出。概念的提出。2020世纪初,世纪初,LandsteinerLandsteiner发现抗原的结构及特异发现抗原的结构及特异性性, ,进而发现进而发现ABOABO血型。血型。2020世纪世纪3030年代,年代, 发现抗体是发现抗体是-球蛋白,逐渐球蛋白,逐渐认识了抗体是由免疫细胞产生的,认识了抗体是由免疫细胞产生的,BurnetBurnet提出提出了了“克隆选择克隆选择”学说。学说。19591959年,明确了抗体为四肽链结构年,明确了抗体为四肽链结构 3、发现补体发现补体4 4、淋巴细胞的发现、淋巴细胞的发现 19571957年年Glic
19、kGlick发现了发现了B B细胞;细胞; 19611961年年MillerMiller和和GoodGood发现发现T T细胞;细胞; Warner(1962Warner(1962年年) )和和Szenberg(1964Szenberg(1964年)提出细胞免年)提出细胞免 疫及体液免疫。疫及体液免疫。 19671967年年Clamanhe Clamanhe 和和MitchellMitchell发现发现T-BT-B细胞的协同作用细胞的协同作用5 5、发现小鼠的、发现小鼠的MHCMHC分子分子6 6、发现了超敏反应、免疫缺陷及自身免疫性疾病、发现了超敏反应、免疫缺陷及自身免疫性疾病的存在的存在7
20、 7、免疫耐受现象的发现、免疫耐受现象的发现 6060年免疫学科形成年免疫学科形成三、现代免疫学时期(三、现代免疫学时期(1975后分子生物学兴起为后分子生物学兴起为契机)契机)1、明确了、明确了BCR和和TCR多样性产生的机制多样性产生的机制2、信号转导途径的发现、信号转导途径的发现3、明确了免疫细胞膜上一些重要膜分子结构及功能、明确了免疫细胞膜上一些重要膜分子结构及功能4、发现了众多的细胞因子及其受体、发现了众多的细胞因子及其受体5、细胞程序性死亡途径的发现、细胞程序性死亡途径的发现 6、免疫病理学进展、免疫病理学进展应用免疫学的发展应用免疫学的发展 (1)DNA疫苗疫苗 (2)基因工程药
21、物)基因工程药物 (3)基因工程抗体)基因工程抗体 (4)免疫细胞治疗)免疫细胞治疗 (5)免疫基因治疗)免疫基因治疗第三节 21世纪免疫学发展的趋势 人类基因组计划的完成为人类功能基因组计划的开展奠定了人类基因组计划的完成为人类功能基因组计划的开展奠定了基础。功能基因组计划、蛋白质组学计划引领着基础。功能基因组计划、蛋白质组学计划引领着2121世纪生命科世纪生命科学的发展。分子生物学、发育生物学、细胞生物学、神经科学学的发展。分子生物学、发育生物学、细胞生物学、神经科学与免疫学学科相互融合,极大地促进了生命科学和医学的发展。与免疫学学科相互融合,极大地促进了生命科学和医学的发展。一、基础免疫
22、学一、基础免疫学 免疫应答的机制将得到更深刻的阐明。免疫应答的机制将得到更深刻的阐明。二、临床免疫学二、临床免疫学 1.1.诊断诊断 2.2.预防预防 3.3.治疗治疗自自1901年以来,年以来,25位学者因免疫学的发现位学者因免疫学的发现获诺贝尔奖获诺贝尔奖 其工作分别涉及:其工作分别涉及: 抗体、补体、吞噬细胞、血型的发现、抗体、补体、吞噬细胞、血型的发现、MHC、移植、抗原识别、过敏现象、免疫、移植、抗原识别、过敏现象、免疫耐受、免疫学技术等。耐受、免疫学技术等。免疫学中诺贝尔奖金获得者及其主要成果免疫学中诺贝尔奖金获得者及其主要成果19011901年年 von Behring von
23、Behring 白喉的血清治疗白喉的血清治疗19081908年年 Ehrlich, Metchnikoff Ehrlich, Metchnikoff 基础免疫学中研究成果及吞噬作用基础免疫学中研究成果及吞噬作用19131913年年 Richet Richet 发现过敏反应发现过敏反应19201920年年 Bordet Bordet 免疫学中新发现免疫学中新发现- -补体补体19281928年年 Nicolle Nicolle 斑疹伤寒的研究斑疹伤寒的研究19301930年年 Landsteiner Landsteiner 发现了人类血型发现了人类血型19601960年年 Burnet, Med
24、awar Burnet, Medawar 发现获得性免疫耐受性发现获得性免疫耐受性19721972年年 Edelman,Porter Edelman,Porter 抗体的分子结构抗体的分子结构19771977年年 Yalow Yalow 肽激素的放免测定肽激素的放免测定19801980年年 Snell,Dausser,Benacerraf Snell,Dausser,Benacerraf 发现人及动物的发现人及动物的MHCMHC抗原及免疫抗原及免疫 应答遗传控制应答遗传控制19841984年年 Kohler,Milstein,Jerne Kohler,Milstein,Jerne 体细胞杂交技
25、术及单克隆抗体体细胞杂交技术及单克隆抗体19871987年年 Tonegawa Tonegawa 发现免疫球蛋白基因结构发现免疫球蛋白基因结构19961996年年Zinkernagal,Doherty Zinkernagal,Doherty 病毒感染中的双重识别病毒感染中的双重识别本 章 小 结l1.掌握免疫的概念,免疫系统的组成及其基本功能;掌握免疫的概念,免疫系统的组成及其基本功能;l2.掌握免疫应答的种类及其特点;掌握免疫应答的种类及其特点;l3.理解免疫性疾病及免疫学的应用;理解免疫性疾病及免疫学的应用;l4.了解免疫学发展简史及了解免疫学发展简史及21世纪免疫学的发展趋势。世纪免疫学
26、的发展趋势。2015第 二 章 免疫器官和组织中枢免疫器官:中枢免疫器官:或称初级淋巴器官,是免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所。包括骨髓(鸟类为腔上囊或法氏囊)和胸腺。50一、骨髓(一、骨髓(bone marrow)造血组织,各类免疫细胞的发生场所。造血组织,各类免疫细胞的发生场所。(一)骨髓的结构与造血微环境(一)骨髓的结构与造血微环境骨髓骨髓红骨髓红骨髓黄骨髓黄骨髓造血组织造血组织血血 窦窦造血造血细胞细胞基质基质细胞细胞分泌多种细胞因子,分泌多种细胞因子,促造血干细胞分化促造血干细胞分化发育发育( (骨髓微环境骨髓微环境) )。骨髓中的原始细胞,骨髓中的原始细胞,具有多种分化潜能,具
27、有多种分化潜能,可分化成为各种可分化成为各种血细胞。血细胞。51(二)骨髓的功能(二)骨髓的功能1. 1. 各类血细胞和免疫细胞发生的场所各类血细胞和免疫细胞发生的场所多能造血多能造血干细胞干细胞髓髓 样样祖细胞祖细胞淋巴样淋巴样祖细胞祖细胞粒细胞(多形核白细胞)、粒细胞(多形核白细胞)、巨噬细胞、树突状细胞、巨噬细胞、树突状细胞、肥大细胞、红细胞、血小板肥大细胞、红细胞、血小板淋巴细胞:淋巴细胞:T T淋巴细胞(淋巴细胞(T T细胞)、细胞)、 B B淋巴细胞(淋巴细胞(B B细胞)、细胞)、 NKNK细胞。细胞。54(二)骨髓的功能(二)骨髓的功能2. B2. B、NKNK细胞分化成熟的场
28、所细胞分化成熟的场所 一部分淋巴样前体细胞一部分淋巴样前体细胞 祖祖B B细胞(细胞(pro-B pro-B )前前B B细胞细胞(pre-B) (pre-B) 未成熟未成熟B B细胞细胞 成熟成熟B B细胞细胞( (定居在定居在外周免疫器官外周免疫器官) )。3. 3. 再次体液免疫应答发生的场所再次体液免疫应答发生的场所缓慢持久地产生抗体,血清抗体的主要来源。缓慢持久地产生抗体,血清抗体的主要来源。B B细胞发育细胞发育1 1、表面出现、表面出现BCRBCR分子分子2 2、大部分自身反应性、大部分自身反应性B B细胞细胞 克隆清除克隆清除3 3、B B细胞成熟细胞成熟4 4、参与体液免疫应
29、答、参与体液免疫应答56二、胸腺(二、胸腺(thymus)57(一)胸腺的结构(一)胸腺的结构 胸腺是胸腺是 T T 淋巴细胞,尤淋巴细胞,尤其其+ + T T细胞细胞发育的场所。发育的场所。 胸腺基质细胸腺基质细胞与胸腺细胞胞与胸腺细胞的相互作用,的相互作用,对对T T细胞的发细胞的发育是至关重要育是至关重要的。的。58(二)胸腺微环境(二)胸腺微环境胸腺上皮细胞以胸腺上皮细胞以2种方式参与胸腺细胞的分化种方式参与胸腺细胞的分化分泌分泌CKCK和胸腺肽类分子;和胸腺肽类分子;通过细胞表面黏附分子与胸腺细胞相互接触。通过细胞表面黏附分子与胸腺细胞相互接触。胸腺实质胸腺实质胸腺细胞胸腺细胞:发育
30、中的未成熟的发育中的未成熟的T细胞。细胞。胸腺基质细胞(胸腺基质细胞(TSC):):胸腺上皮细胞、胸腺上皮细胞、 M、DC等。等。59(三)胸腺的功能(三)胸腺的功能1.T 1.T 细胞分化、成熟的场所细胞分化、成熟的场所2.2.免疫调节免疫调节3.3.自身耐受的建立与维持自身耐受的建立与维持 胸腺基质细胞与胸腺细胞的相互作用构成了决定胸腺基质细胞与胸腺细胞的相互作用构成了决定T T细胞分化、增殖和选择性发育的细胞分化、增殖和选择性发育的胸腺微环境胸腺微环境是是T T细胞细胞,尤其尤其+ +T T细胞发育场所。(图示)细胞发育场所。(图示) 发育部位发育部位 表面标志表面标志 细胞类型细胞类型
31、 被膜下区被膜下区 皮质区皮质区 皮质、皮质、髓质髓质 交界处交界处 髓质区髓质区 成熟成熟T T细胞细胞 T T细胞在胸腺内的发育细胞在胸腺内的发育细胞主要表面细胞主要表面 标志的变化标志的变化阳性选择阳性选择阴性选择阴性选择 裸鼠(裸鼠(Nude mouseNude mouse):): 先天无胸腺小鼠先天无胸腺小鼠 DiGeoge DiGeoge 综合征:综合征: 先天性胸腺发育不良,甲状旁腺缺陷先天性胸腺发育不良,甲状旁腺缺陷 反复发作性感染,低血钙抽搐反复发作性感染,低血钙抽搐第二节 外周免疫器官和组织l外周免疫器官:外周免疫器官:或称次级淋巴器官,是成熟T 细胞、B细胞定居的场所,也
32、是产生初次免疫应答的主要部位。包括淋巴结,脾和粘膜免疫系统等。64一、淋巴结(一、淋巴结(lymph node)(一)淋巴结的结构(一)淋巴结的结构 胸腺依赖区胸腺依赖区(副皮质区(副皮质区T T细胞细胞) )非胸腺依赖区非胸腺依赖区(浅皮质区(浅皮质区B细胞细胞) ) 65(二)淋巴结的功能(二)淋巴结的功能1.T1.T、B B细胞定居的场所细胞定居的场所 浅皮质区:浅皮质区:B B细胞区细胞区, B 25%, B 25% 副皮质区副皮质区: :T T细胞区细胞区, T 75%, T 75%2.2.免疫应答发生的场所免疫应答发生的场所4.4.过滤作用:过滤作用:淋巴窦内淋巴窦内MM吞噬、清除
33、病原体等异物。吞噬、清除病原体等异物。 B细胞受刺激活化后,高速分化增殖,生成大量的浆细胞形成生细胞受刺激活化后,高速分化增殖,生成大量的浆细胞形成生发中心;发中心;T细胞也可在淋巴结内分化增殖为致敏淋巴细胞。不管发生细胞也可在淋巴结内分化增殖为致敏淋巴细胞。不管发生哪类免疫应答,都会引起局部哪类免疫应答,都会引起局部淋巴结肿大淋巴结肿大 3.3.参与淋巴细胞再循环参与淋巴细胞再循环血液血液 HEV 淋巴结淋巴结 胸导管胸导管66二、脾(二、脾(spleen)(一)脾的结构(一)脾的结构 非胸腺依赖区(非胸腺依赖区(B细胞细胞) ) PALSPALS的外周构成的滤泡。的外周构成的滤泡。胸腺依赖
34、区(胸腺依赖区(T T细胞细胞):):动脉周围淋巴鞘(动脉周围淋巴鞘(PALS ) - 白髓内靠近中央动脉白髓内靠近中央动脉;67(二)脾的功能(二)脾的功能1.T1.T、B B细胞定居的场所细胞定居的场所 T细胞:占细胞:占40%; B细胞:占细胞:占60%。2.2.免疫应答发生的场所免疫应答发生的场所4.4.过滤作用:过滤作用:清除血中异物,病毒及衰老死亡的清除血中异物,病毒及衰老死亡的RBC等。等。 脾脏是针对来自血液中抗原的免疫应答场所,也是体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。内产生抗体的主要器官。3.3.合成某些生物活性物质:合成某些生物活性物质:(
35、如补体成分)如补体成分)68三、黏膜相关淋巴组织三、黏膜相关淋巴组织 粘膜相关淋巴组织粘膜相关淋巴组织(mucosa-associated lymphoid tissue , MALT)亦称粘膜免疫系统)亦称粘膜免疫系统(mucosal lymphoid system,MIS)主要指呼吸道、)主要指呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在胃肠道及泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在的无被膜淋巴组织,以及某些带有生发中心的器官的无被膜淋巴组织,以及某些带有生发中心的器官化的淋巴组织,如扁桃体、小肠的派氏集合淋巴结化的淋巴组织,如扁桃体、小肠的派氏集合淋巴结(Peyers patche
36、Peyers patche)、阑尾等。)、阑尾等。69(一)(一)MALT的组成的组成1.1.肠相关淋巴组织:肠相关淋巴组织:包括派氏集合淋巴结、淋巴小结、上皮间淋巴细胞、固有层中弥散分布的淋巴细胞等。其主要作用是抵御侵入肠道的病原微生物感染。(1 1)M 细胞细胞( (图图) )(2 2)上皮内淋巴细胞)上皮内淋巴细胞(intraepithelial lymphocyte,IEL)IEL的细胞来源的细胞来源40%为胸腺依赖性,由为胸腺依赖性,由+T细胞组成细胞组成60%为胸腺非依赖性,由为胸腺非依赖性,由+T细胞组成细胞组成Th巨噬细胞巨噬细胞IgAsIgA浆细胞浆细胞BM M细胞细胞上皮细
37、胞上皮细胞辅助辅助M细胞细胞: :为特化的抗原转运细胞为特化的抗原转运细胞, ,顶部胞质较薄顶部胞质较薄, ,核位于基底核位于基底部部, ,基底部质膜内陷成穹隆基底部质膜内陷成穹隆, ,内含多个淋巴细胞、内含多个淋巴细胞、M和和DC。71(一)(一)MALT的组成的组成2.2.鼻相关淋巴组织:鼻相关淋巴组织:包括咽扁桃体、腭扁桃体、舌扁桃体及鼻后部其他淋巴组织。包括咽扁桃体、腭扁桃体、舌扁桃体及鼻后部其他淋巴组织。其主要作用是抵御经空气传播的病原微生物感染。其主要作用是抵御经空气传播的病原微生物感染。(一)MALT的组成l3.支气管相关淋巴组织:支气管相关淋巴组织:l主要分布于各肺叶的支气管上
38、皮下。l滤泡中淋巴细胞受抗原刺激后增殖,形成生发中心,其中主要是B细胞。73(二)(二)MALT的功能及其特点的功能及其特点1.1.参与黏膜局部免疫应答参与黏膜局部免疫应答2.2.产生分泌型产生分泌型 IgA第三节 淋巴细胞归巢与再循环 成熟淋巴细胞离开中枢免疫器官后,经血液循环趋向性成熟淋巴细胞离开中枢免疫器官后,经血液循环趋向性迁移并定居于外周免疫器官或组织的特定区域,称为淋巴细迁移并定居于外周免疫器官或组织的特定区域,称为淋巴细胞归巢。胞归巢。一、淋巴细胞归巢一、淋巴细胞归巢归巢受体归巢受体(homing receptor)地址素地址素addressin75二、二、淋巴细胞再循环及其生物
39、学意义淋巴细胞再循环及其生物学意义1.1.淋巴细胞再循环淋巴细胞再循环 定居在外周免疫器官的淋巴细胞,可由输出淋巴管进入胸导管,经上腔静脉进入血液循环,在毛细血管后微静脉处穿越HEV,并重新分布于全身淋巴器官和组织。 淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官和组织间周而复始循环的过程称淋巴细胞再循环。淋巴细胞再循环。76772. 2. 再循环的生物学意义再循环的生物学意义淋巴细胞在外周免疫器官和组织分布更合理;淋巴细胞在外周免疫器官和组织分布更合理;淋巴组织可不断从循环池中得到新的淋巴细胞补充,有利淋巴组织可不断从循环池中得到新的淋巴细胞补充,有利于增强机体免疫功能;于增强机体免疫功能;通过再循环,增
40、加了通过再循环,增加了T、B与抗原与与抗原与APC接触机会;接触机会;通过再循环,使机体免疫器官与组织相互联系构成一个有通过再循环,使机体免疫器官与组织相互联系构成一个有机整体。机整体。本 章 小 结1.1.掌握免疫器官的组成和功能、骨髓和胸腺的掌握免疫器官的组成和功能、骨髓和胸腺的功能;功能;2.2.理解淋巴结和脾脏的功能;淋巴细胞归巢与理解淋巴结和脾脏的功能;淋巴细胞归巢与再循环的概念及生理意义;再循环的概念及生理意义;3.3.了解黏膜相关淋巴组织的组成及功能。了解黏膜相关淋巴组织的组成及功能。第 三 章抗 原2015 抗原(抗原(antigen,Ag):):是指能与T细胞、 B细胞的TC
41、R或BCR结合,促使其增殖、分化,产生抗体或致敏淋巴细胞,并与之结合,进而发挥免疫效应的物质。 抗原的重要特性:抗原的重要特性: 免疫原性 抗原性 BTBBBT第一节第一节 抗原的异物性与特异性抗原的异物性与特异性l一、异物性一、异物性 抗原与机体之间的亲缘关系越远,组织结构差异越大,异物性越强,其免疫原性就越强。86异物性异物性 :是免疫原性的核心。是免疫原性的核心。1.1.异种物质:异种物质:如马血清,亲缘关系越远,抗原性越强。如马血清,亲缘关系越远,抗原性越强。2.2.同种异型物质:同种异型物质:如如ABOABO血型物质,血型物质,HLAHLA3.3.自身物质自身物质改变的自身成分:如衰
42、变的细胞改变的自身成分:如衰变的细胞胚胎期免疫系统未接触的成分:如眼晶体蛋白胚胎期免疫系统未接触的成分:如眼晶体蛋白l二、二、 特异性特异性l是指物质之间的相互吻合性或针对性、专一性。l抗原的特异性抗原的特异性是指抗原刺激机体产生免疫应答及其与应答产物发生反应所显示的专一性,即某一特定抗原只能刺激机体产生特异性的抗体或致敏淋巴细胞,且仅能与该抗体或淋巴细胞发生特异性结合。l决定抗原特异性的物质基础是存在于抗原分子中的抗原表位。1、抗原表位的概念l抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,称为抗原表位,又称抗原决定基。是免疫细胞(TCR/BCR)及抗体特异性结合的基本结构单位。l能与抗体分子结合的
43、抗原表位的总数称为抗原结合价抗原结合价。 半抗原为一价,而天然抗原一般是大分子,由多种、多个抗原表位组成,是多价抗原,可以和多个抗体分子相互结合。l2、抗原表位的类型、抗原表位的类型l(1)从结构上分:)从结构上分: l构象表位(非线性表位):构象表位(非线性表位):短肽或多糖残基在序列上不连续排列,在空间上形成特定的构象,一般位于分子表面。l顺序表位(线性表位):顺序表位(线性表位):由连续性线性排列的短肽构成,多位于抗原分子的内部。l(2)从被免疫细胞识别上分:)从被免疫细胞识别上分:lT细胞表位:细胞表位:是由抗原提呈细胞加工提呈的抗原多肽,呈线性排列。l B细胞表位细胞表位:位于抗原分
44、子表面或转折处,为构象表位或顺序表位。 T细胞表位细胞表位 B细胞表位细胞表位l受体受体 TCR BCRl性质性质 主要是线性短肽 天然的多糖、多肽、 脂多糖、有机化合物等l位置位置 抗原分子任意部位 抗原分子表面l大小大小 812氨基酸 517个氨基酸 类型类型 线性表位 构象/线性表位lMHC分子参与分子参与 需要 不需要3、影响抗原特异性的因素l抗原表位的性质、数目、位置和空间构象决定着抗原表位的特异性。化学基团性质对抗原表位特异性的影响化学基团性质对抗原表位特异性的影响半抗原反应强度氨苯磺酸氨苯砷酸氨苯甲酸SO3HNH2AsO3HNH2COOHNH2+ + + + +/半抗原化学基团位
45、置对抗原表位特异性的影响化学基团位置对抗原表位特异性的影响反应强度间位氨苯磺酸SO3HNH2+ + +/邻位氨苯磺酸邻位氨苯磺酸NH2SO3HNH2SO3H+ + 4、表位、载体作用l在人工抗原当中,表位(半抗原)为简单的有机化学分子,与蛋白质载体偶联后,可诱导出抗半抗原抗体。在免疫应答中,B细胞识别半抗原,并提呈载体中的抗原表位给CD4T细胞,Th细胞识别载体表位,使载体就可把特异T细胞和B细胞桥联,T细胞才能激活B细胞。l在天然抗原中,常同时存在T细胞及B细胞表位,因此可同时活化T细胞及B细胞。 抗A抗Bl5、共同抗原表位与交叉反应、共同抗原表位与交叉反应l l 共同抗原表位l 交叉反应A
46、B甲乙AABC抗 A 抗B抗 A 抗C与相应的抗体反应与相应的抗体反应()()交叉反应()交叉反应()交叉反应()交叉反应()无反应()无反应()交叉反应交叉反应Ag1Ag2Ag3Ag4第二节第二节 影响抗原诱导免疫应答的因素影响抗原诱导免疫应答的因素l一、抗原分子的理化性质一、抗原分子的理化性质l1、化学性质、化学性质:蛋白抗原免疫原性强,核酸弱,脂类基本无免疫原性。l2、分子量大小、分子量大小:抗原分子量越大,含有抗原表位越多,结构越复杂,免疫原性越强。l3、结构的复杂性、结构的复杂性: 含芳香族氨基酸,免疫原性强。l4、分子构象:、分子构象:l5、物理状态:、物理状态:聚合状态的蛋白质、
47、颗粒性抗原免疫原性强。l6、易接近性:、易接近性:抗原性抗原性 + + + +多聚赖氨酸多聚赖氨酸多聚丙氨酸多聚丙氨酸酪氨酸酪氨酸谷氨酸谷氨酸氨基酸残基在合成多肽骨架侧链上的位置和间距与免疫原性的关系氨基酸残基在合成多肽骨架侧链上的位置和间距与免疫原性的关系l二、宿主方面的因素二、宿主方面的因素l1、遗传因素:、遗传因素:机体对抗原的应答是受遗传(基因)控制的。l2、年龄、性别与健康状态:、年龄、性别与健康状态:l三、抗原进入机体的方式三、抗原进入机体的方式l抗原进入机体的数量、途径、次数、两次免疫间的间隔以及免疫佐剂的应用和佐剂的类型都明显影响机体对抗原的应答。l一般说抗原剂量要适中。免疫途
48、径不同的免疫效果依次为皮内注射皮下 腹腔静脉。注射间隔要适当。次数不要太频。要选择好免疫佐剂(以弗氏为好)。第三节第三节 抗原的种类抗原的种类l一、根据诱生抗体时需否一、根据诱生抗体时需否Th细胞参与分类细胞参与分类lT D-Ag (胸腺依赖性抗原)(胸腺依赖性抗原)lTI-Ag(胸腺非依赖性抗原)(胸腺非依赖性抗原)TD抗原抗原TI抗原抗原T细胞辅助需要不需要抗体类型IgGIgM免疫应答类型体液和细胞免疫体液免疫免疫记忆有无机制T、B细胞表位B细胞表位二、 根据抗原与机体的亲缘关系分类l1、异嗜性抗原、异嗜性抗原:存在于人、动物及微生物等不同种属之间的共同抗原。l2、异种抗原、异种抗原:病原
49、微生物、类毒素等不同种属之间的抗原。l类毒素:细菌外毒素经0.30.4% 甲醛处理后,失去毒性,但仍保留外毒素免疫原性和抗原性。实际意义:实际意义: 溶血性链球菌溶血性链球菌 肾小球基底膜肾小球基底膜 溶血性链球菌溶血性链球菌 心肌心肌 大肠杆菌大肠杆菌O O1414型型 结肠粘膜结肠粘膜 (viruses) l3、同种异型抗原、同种异型抗原:存在于同一种属不同个体之间的抗原,如HLA,ABO血型抗原,Rh抗原等。l 4、自身抗原、自身抗原:分为隐蔽的自身抗原、改变的自身抗原等。l5、独特型抗原、独特型抗原:同一个体、不同T、B细胞抗原识别受体(TCR、BCR)及免疫球蛋白可变区(Ig的V区)
50、存在的独特的氨基酸顺序和空间构象,可诱导自体内其它T、B细胞产生相应的特异性抗体。 1. ABO 1. ABO(H H)血型系统:)血型系统: A A、B B、ABAB、O O四型四型 血型血型 抗原(抗原(RBCRBC) 抗体(血清)抗体(血清) A A型型 A A抗原抗原 抗抗B B抗体抗体 B B型型 B B抗原抗原 抗抗A A抗体抗体 ABAB型型 A A、B B抗原抗原 无抗无抗A A、抗、抗B B抗体抗体 O O型型 无无A A、B B抗原抗原 抗抗A A、抗、抗B B抗体抗体 2.Rh2.Rh血型系统:血型系统: 恒河猴(恒河猴(Macacus rhesus)RBCRBC家兔家兔