高中生物《免疫系統(tǒng)與免疫功能》

1、免疫系統(tǒng)與免疫功能,一、免疫學(xué)基本概念,1、免疫（immune）：免除疾病、源于拉?。╥mmunis），原意是“免稅”。現(xiàn)代免疫的概念是指機(jī)體識別和排除抗原性物質(zhì)的功能。2、免疫性（immunity）：是指機(jī)體對感染疾病具有高度的抗性。機(jī)體的免疫性既有先天（innate）具有的抗性，也有后天獲得（acquired）的抗性。實(shí)際上機(jī)體免疫性是對所有能被機(jī)體免疫識別的物質(zhì)所表現(xiàn)的抗性，包括生物的和非生物的、自身的（self）和非己的（no

2、n-self）物質(zhì)。所以免疫性也指機(jī)體具有保護(hù)自己免受其他物質(zhì)傷害的特性。3、免疫學(xué)，從本質(zhì)上來講，就是研究機(jī)體識別“自身”，“排除異己”的學(xué)科。免疫學(xué)的研究核心是機(jī)體怎樣識別“自身”和“非自身”。,二、抗原（Antigen，Ag）,1、抗原：是一類能夠誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，并能與相應(yīng)抗體或T細(xì)胞受體在體內(nèi)或體外特異性結(jié)合的物質(zhì)。 2、抗原的特性 (1) 免疫原性（immunogenicity）：是指一種物質(zhì)免疫機(jī)體后，能

3、使機(jī)體產(chǎn)生或激活淋巴細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答的特性。 (2) 特異反應(yīng)性（specific reactivity）：指抗原與相應(yīng)抗體或效應(yīng)淋巴細(xì)胞特異性結(jié)合的特性，也稱抗原性。3、免疫原（immunogen）：同時具有免疫原性和特異反應(yīng)性的物質(zhì)稱為免疫原，或稱完全抗原,4、外來抗原進(jìn)入體內(nèi)可能產(chǎn)生四種不同的結(jié)果：,(1)無應(yīng)答：抗原濃度太低或者宿主已經(jīng)處于耐受狀態(tài),(2)抗原特異性體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答（正性應(yīng)答） 宿主此后

4、的一段時間里對該抗原處于免疫狀態(tài),(3)超敏反應(yīng) 抗原特異性免疫應(yīng)答伴有較強(qiáng)的炎癥反應(yīng)或損傷,(4)誘導(dǎo)免疫耐受（負(fù)性應(yīng)答） 宿主在此后的一段時間里對該抗原處于無反應(yīng)狀態(tài),5、抗原類別,（1）天然抗原：指天然的生物、細(xì)菌及天然的生物產(chǎn)物。①細(xì)胞、細(xì)菌和病毒 ②蛋白質(zhì)類抗原 ③糖類抗原④脂類抗原 ⑤核酸抗原,（2）如果按被免疫動物的親緣關(guān)系來劃分天然抗原，又可分成3類：,①自身抗原（autoant

5、igen）：是機(jī)體的自身成分,只有在特殊情況下才能被自身免疫系統(tǒng)識別，引起免疫應(yīng)答，導(dǎo)致自身疾病的發(fā)生（autoimmune disease）。②同種型抗原（isoantigen）：來自同種動物的不同個體。 人類同種異型抗原（allogenic Ag）： 血型（紅細(xì)胞）抗原： ABO系統(tǒng)和Rh 組織相容性抗原（人主要為HLA）,③異種抗原（xenoantigen）：來自不同物種的抗原。其中有一類是動植物、微生物

6、及人類間共有的、抗原決定簇相同的異種抗原，稱為異噬性抗原。,6、抗原決定簇—抗原特異性的分子基礎(chǔ),抗原決定簇（表位）： 指抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)。是被免疫細(xì)胞識別的靶結(jié)構(gòu)，也是免疫反應(yīng)具有特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。一個多肽決定簇含5~6個氨基酸殘基；一個多糖決定簇含5~7個單糖；一個核酸半抗原決定簇含6~8個核苷酸?？乖肿颖砻婺芘c抗體結(jié)合的決定簇總數(shù)稱為抗原結(jié)合價,T細(xì)胞決定簇： T細(xì)胞決定簇位于抗原分子內(nèi)部，必須由APC

7、將抗原加工處理為小分子多肽并與MHC分子結(jié)合，然后才能被TCR所識別。B細(xì)胞決定簇： BCR能與未經(jīng)APC加工的抗原發(fā)生反應(yīng)，其識別的靶結(jié)構(gòu)主要位于抗原分子表面的決定簇。,三、抗體(Antibody，Ab),抗體(Ab)：指由B細(xì)胞受Ag刺激后所產(chǎn)生的、具有與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的免疫球蛋白（Immunoglobulin, Ig）。其作用是中和病原微生物、通過Ig受體介導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答、促進(jìn)巨噬細(xì)胞的吞噬作用、T細(xì)胞和NK細(xì)胞的殺傷作用、

8、補(bǔ)體介導(dǎo)的溶菌和溶胞作用等。 抗體的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白。將含抗體的血清稱為抗血清或免疫血清。體液免疫(humoral immunity)：指抗體介導(dǎo)的免疫應(yīng)答，主要表現(xiàn)為B細(xì)胞的功能。,（一）抗體的基本結(jié)構(gòu),1、抗體是免疫球蛋白（Immunoglobulin, Ig） 血清蛋白經(jīng)電泳分離后，依次可以出現(xiàn)白蛋白、α、β、γ球蛋白組分?？贵w存在于γ球蛋白組分內(nèi)，但也有少量抗體存在于β球蛋白組分中。

9、 免疫球蛋白：1968年WHO決定，將具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白稱為Ig。,2、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu),四肽鏈結(jié)構(gòu)：所有Ig的基本單位都是四條肽鏈的對稱結(jié)構(gòu)。兩條重鏈（H鏈）和兩條輕鏈（L鏈）。每條H鏈和L鏈分為氨基端和羧基端。H鏈和L鏈之間，H與H鏈之間以二硫鍵相連。,免疫球蛋白的結(jié)構(gòu),L鏈：約有214個氨基酸殘基組成，近N端的約1/2氨基酸（100－110個）組成與順序變異較大，稱為可變區(qū)（variable region

10、，V區(qū),VL），近C端1/2的氨基酸組成與順序在同一物種的同一類Ig中相對穩(wěn)定，稱為恒定區(qū)（constant region，C區(qū),CL）。V區(qū)是抗原結(jié)合的部位H鏈：約有450－550個氨基酸殘基組成。近N端的100－110個氨基酸組成差異較大，稱為VH，其余為CH。,高變區(qū),(二) 免疫球蛋白的類別,人類Ig根據(jù)其重鏈穩(wěn)定區(qū)的分子結(jié)構(gòu)和抗原特異性的不同，分為五類：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE，其重鏈分別為：γ、α、μ、δ、ε

11、 1、IgG 約占血清Ig總量的80％。是唯一能夠穿過 胎盤的Ig。 IgG分子為單體，有四種亞類：IgG1、 IgG2、IgG3、IgG4。 IgG是再次免疫應(yīng)答產(chǎn)生的主要抗體，具 有抗菌、抗病毒、中和毒素及免疫調(diào)節(jié)作用。,,,占血清總Ig的10－20％，有血清型與分泌型之分。血清型IgA：多為單體，免疫作用較弱。分泌型IgA（sIgA）：為二聚體或四聚體，有一個J鏈和

12、分泌片（secretory piece, SP）。廣泛存在于外分泌液中，特別是初乳中含量很高。 sIgA的作用：①是粘膜表面感染性免疫的主要防線，抑制病毒感染與細(xì)菌定植。②初乳中sIgA含量高，對新生兒早期抗感染十分重要（出生后4－6個合成sIgA，至青少年成人水平）。,2、IgA,約占血清Ig總量5－10％。mIgM為單體，是B細(xì)胞發(fā)育最早出現(xiàn)的表面標(biāo)志。 血清中的IgM為五聚體，因其分子量大，又稱巨球蛋白，不易透出血管。五聚

13、體中含有一個J鏈，由漿細(xì)胞產(chǎn)生。 IgM是初次免疫應(yīng)答產(chǎn)生的主要抗體，是個體發(fā)育中最早合成的Ig（胚胎晚期開始合成）。 IgM不能通過胎盤。,3、IgM,,約占Ig總量的0.2－0.5％。因其鉸鏈區(qū)長，易被蛋白酶解，故半衰期短，約為2.5d。 IgD為單體，是B細(xì)胞成熟的主要標(biāo)志；不能通過胎盤；不能激活補(bǔ)體。,4、IgD,約占Ig總量的0.002％，但作用明顯，介導(dǎo)速發(fā)型超敏反應(yīng)。IgE主要由呼吸道和消化道粘膜固有層的漿細(xì)

14、胞產(chǎn)生，為單體。IgE的FcR主要分布在肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞膜上，與超敏反應(yīng)有關(guān)；分布在MФ、B細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞膜上，分別與吞噬、IgE產(chǎn)生和抗寄生蟲感染有關(guān)。 約占Ig總量的0.2－0.5％。因其鉸鏈區(qū)長，易被蛋白酶解，故半衰期短，約為2.5d。,5、IgE,（三）個體發(fā)育中的抗體形成,1、胎兒3－4月淋巴和Ig達(dá)到成人水平，但以mIg為主。2、出生后，首先出現(xiàn)的是IgM，其次是IgG，再次為IgA，7歲左右IgG達(dá)到成人水平

15、。3、新生兒6個月內(nèi)，其體內(nèi)抗體大部分來自母體，也可從初乳獲得高濃度的sIgA。,（四）抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律及其效應(yīng),抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律: 個體發(fā)育中Ig產(chǎn)生的規(guī)律；初次免疫應(yīng)答和再次免疫應(yīng)答的規(guī)律。再次應(yīng)答與初次應(yīng)答的不同之處：①潛伏期短；②抗體合成快速到達(dá)平臺期，平臺高且持續(xù)時間長；③下降期持久；④誘發(fā)再次應(yīng)答所需抗原量小；⑤再次應(yīng)答產(chǎn)生的抗體主要為IgG，親和力高。,（五）抗體的主要作用 ： 中和作用:抗體與抗原（病毒、毒素）

16、的特異性結(jié)合，直接發(fā)揮中和作用。但不能直接殺傷靶細(xì)胞，需吞噬細(xì)胞等發(fā)揮效應(yīng)。調(diào)理作用：抗體促進(jìn)吞噬細(xì)胞吞噬功能激活補(bǔ)體作用：抗體與抗原結(jié)合，使IgG或IgM的 補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)暴露，激活補(bǔ)體的級聯(lián)反應(yīng)，殺傷或溶解靶細(xì)胞。,抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作（ADCC）：,IgG與靶細(xì)胞結(jié)合后，其Fc段可與NK、Mφ等結(jié)合，促使它們釋放細(xì)胞毒顆粒，使靶細(xì)胞溶解。,BACK,四、非特異性免疫（non-specific immunity）,（一）非

17、特異性免疫/自然免疫性（natural immunity）/先天免疫性（innate immunity）：指機(jī)體在接觸外來侵染物之前就已先天存在的免疫特性，是種系在長期進(jìn)化過程中形成的天然防御功能。其特點(diǎn)（1）無特異性，作用廣泛。（2）初次與Ag接觸就能發(fā)揮效應(yīng)，但無記憶性。（3）是先天固有的穩(wěn)定遺傳。（4）同一物種的正常個體間差異不大。所以是機(jī)體的第一、二道防線，是脊椎與無脊椎動物共有的。,（二）起非特異性免疫機(jī)制的成分：,1、屏障

18、結(jié)構(gòu)：主要位于機(jī)體表面。（1）物理屏障：由完整皮膚、粘膜組構(gòu)成（2）化學(xué)屏障：機(jī)體分泌物中的脂肪酸，機(jī)體表面的正常菌落的代謝產(chǎn)物等。（3）內(nèi)屏障（解剖學(xué)屏障）：血腦屏障、血胎屏障（子宮內(nèi)膜和胎兒絨毛膜滋養(yǎng)層）等。（第一道防線）,2、殺菌物質(zhì)，位于機(jī)體內(nèi)部。如補(bǔ)體成分、溶菌酶、干擾素等。3、參與非特異性免疫的細(xì)胞：（1）吞噬細(xì)胞：血液中的中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、組織中的巨噬細(xì)胞。 單核吞噬細(xì)胞包括單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞（第二

19、道防線）。,① 中性粒細(xì)胞,嗜中性粒細(xì)胞（neutrophil）：占WBC40－75％，2500－7500個/mm3。具有較強(qiáng)的運(yùn)動性，化學(xué)趨向性和吞噬能力，參與炎癥應(yīng)答反應(yīng)。當(dāng)組織發(fā)生炎癥時，中性粒細(xì)胞從血管滲出，向炎癥部位運(yùn)動，吞噬抗原顆粒。該細(xì)胞表面有FcγR和CR，其中FcγR約每個細(xì)胞有135000個。主要對抗胞外寄生菌的感染,②單核細(xì)胞,③巨,Mφ 由血液中的單核細(xì)胞分化而來，分布于全身各組織器官，如脾白髓中的脾Mφ、淋巴結(jié)

20、中的淋巴結(jié)Mφ、肝臟中的枯否（kupffer)細(xì)胞、肺組織中的塵細(xì)胞（Alveolar細(xì)胞）、CNS中的小膠質(zhì)（microglial)細(xì)胞、腹水中的腹腔Mφ等。Mφ在發(fā)育成熟過程中，細(xì)胞的功能發(fā)生一系列變化。溶酶體中酶的種類和數(shù)量增加，加強(qiáng)了Mφ的吞噬、殺傷及清理作用。Mφ的表面標(biāo)記：CR1、CR3、CR4 ；MHC－Ⅰ和MHC－Ⅱ ；FC?R和FC?R；脂多糖（LPS）受體，甘露糖受體等。,噬細(xì)胞（Macrophage Mφ）,,

21、Macrophage Phagocytosis,●單核吞噬細(xì)胞的發(fā)育：骨髓干細(xì)胞→原單核（monoblast）→前單核（promonocytes）→單核細(xì)胞（monocyte）→巨噬細(xì)胞（macrophage或Mφ ） ●單核吞噬細(xì)胞的功能：（?） 吞噬作用，對可溶性Ag的吞噬能力較低，但對顆粒性Ag具有強(qiáng)大的吞噬能力。（ⅱ）抗原遞呈作用：在細(xì)菌成分或CD4＋T分泌的細(xì)胞因子等誘導(dǎo)下， Mφ高表達(dá)MHC－II 分子，激活效應(yīng)和記憶

22、T細(xì)胞。（iii）分泌生物活性物質(zhì)，如IL－1、IL－8、IL－10等；TNF（腫瘤壞死因子）－α；GM－CSF（粒－巨噬細(xì)胞集落刺激因子）、M－CSF、G－CSF；INF等。,（2）自然殺傷細(xì)胞（nature killer cells，NK ）,主要來源于骨髓造血細(xì)胞，其分化、成熟依賴骨髓微環(huán)境，不依賴胸腺，不需抗原作用，可非特異性地直接殺傷靶細(xì)胞、中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的小膠質(zhì)細(xì)胞；,DC分布于全身各器官，表面有指狀突起，并帶有表面分子。

23、如MHC-I、II抗原、LFA-1、3、胞間粘附分子ICMA-1、2等。其主要作用是，通過吞噬和胞飲攝取抗原，并進(jìn)行加工，攜帶抗原的DC進(jìn)入局部淋巴結(jié)，向T細(xì)胞遞呈抗原，促使B細(xì)胞活化。其中朗漢細(xì)胞（Langerhans’ cell）分布于皮膚上的DC，形態(tài)和功能與DC類似。,（3）樹突細(xì)胞（dendritic cell，DC）和朗漢細(xì)胞,（4）嗜酸性粒細(xì)胞（eosinophil）：,占WBC2－5％，40－440個/mm3。當(dāng)寄生蟲

24、感染和I型超敏反應(yīng)時，酸性粒細(xì)胞數(shù)目增加，吞噬Ag－Ab復(fù)合物，并釋放組胺酶等酶類。該細(xì)胞表面有FcεR，故對誘發(fā)IgE抗體的寄生蟲如蠕蟲的殺傷性尤強(qiáng)。此外可釋放多種酶破壞肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞釋放的活性物質(zhì)，從而對I性超敏反應(yīng)起負(fù)反饋?zhàn)饔谩?（5） 肥大細(xì)胞（mast cell）,肥大細(xì)胞是一種組織細(xì)胞，類似于堿性粒細(xì)胞，廣泛分布于皮膚、粘膜下層及疏松結(jié)締組織中，有兩種亞系：①粘膜肥大細(xì)胞亞系：含顆粒少，依賴T細(xì)胞分化。 ②結(jié)締組織肥

25、大細(xì)胞亞系：含顆粒多，不依賴T細(xì)胞而分化，作用類似于堿性粒細(xì)胞。,激活后 5 分鐘,激活后 60 分鐘,靜息肥大細(xì)胞,（三）吞噬細(xì)胞的胞吞過程,五、特異性免疫（specific immunity）,特異免疫性/獲得免疫性（acquired immunity）/適應(yīng)免疫性（adaptive immunity）：指機(jī)體與外來侵害抗原物質(zhì)接觸后獲得的、具有針對性的免疫特性。主要由T、B淋巴細(xì)胞完成。其特點(diǎn)（1）特異性：T、B細(xì)胞只針對相應(yīng)

26、抗原決定簇。（2）獲得性：是出生后經(jīng)抗原刺激獲得的。（3）可傳遞性：免疫應(yīng)答產(chǎn)物可直接輸注。（4）記憶性：二次反應(yīng)。（5）自限性：通過免疫調(diào)節(jié)，使免疫反應(yīng)在適度水平或自限終止。,免疫細(xì)胞（immunocytes),免疫細(xì)胞：指所有參與免疫應(yīng)答及與之有關(guān)的細(xì)胞。（1）免疫活性細(xì)胞（immunocompetent cell,ICC）： T、B細(xì)胞（2）抗原遞呈細(xì)胞（antigen presenting cell,APC

27、）：指能夠捕獲、加工并遞呈抗原的細(xì)胞。如， ●DC：遞呈吸入性變應(yīng)原、病毒、細(xì)菌、同種異型抗原等。 ●Mφ：具有強(qiáng)大的吞噬作用，攝取細(xì)菌等顆粒性抗原。在細(xì)菌或CD4＋T細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子作用下，Mφ高表達(dá)MHC-II 類分子，能夠激活效應(yīng)和記憶T細(xì)胞。 ●B細(xì)胞：具有強(qiáng)大的遞呈可溶性抗原的能力 ，尤其在二次應(yīng)答中。表達(dá)MHC-II 類分子（3）其他細(xì)胞：NK、肥大細(xì)胞、堿性粒細(xì)胞、酸性粒細(xì)胞等,●T細(xì)胞的來源 胚胎

28、期來源于卵黃囊和胎肝；成體來自骨髓干細(xì)胞。在骨髓微環(huán)境中干細(xì)胞經(jīng)過基因重排，成為干細(xì)胞前體，但不分化，轉(zhuǎn)移到胸腺中發(fā)育成熟。●T細(xì)胞的發(fā)育 胸腺的主要功能（1）是T細(xì)胞分化、發(fā)育和成熟的場所；（2）使識別自身抗原的T細(xì)胞凋亡。,1、T細(xì)胞,●外周血T細(xì)胞中，CD4＋T細(xì)胞占65％，它能識別MHC-Ⅱ抗原，是T細(xì)胞輔助細(xì)胞（Th）和T誘導(dǎo)細(xì)胞（Tin )。CD8+T細(xì)胞占35％，它能識別MHC-Ⅰ抗原，是細(xì)胞毒性T細(xì)胞（cytot

29、oxic T lymphocyte，CTL/Tc)和抑制性T細(xì)胞（suppressor T cell，Ts)。 分化群（cluster of differentiation,CD）,由CD單克隆抗體群鑒定的分化抗原稱為CD分子 。CD是人白細(xì)胞分化抗原，即在同一個體內(nèi)，免疫細(xì)胞（白細(xì)胞）在其分化的不同階段或在其活化期出現(xiàn)或消失的抗原分子。生物學(xué)作用：①區(qū)分同一個體內(nèi)功能不同的免疫細(xì)胞亞群和亞類；②是免疫細(xì)胞分化不同階段的重要標(biāo)志?，F(xiàn)已

30、確定的CD分子約300種。,人T淋巴細(xì)胞攻擊母細(xì)胞瘤細(xì)胞,● T細(xì)胞的表面標(biāo)志,（1）T細(xì)胞抗原受體 T細(xì)胞抗原受體（TCR）：是T細(xì)胞對Ag識別和結(jié)合的受體蛋白，一個T細(xì)胞表面約有30000相同的TCR，它是異源二聚體。,T細(xì)胞表達(dá)的TCR不能直接識別蛋白抗原，只能識別抗原肽。 基本過程：（1）APC處理、加工抗原為T細(xì)胞能夠識別的抗原肽；（2）抗原肽與APC胞內(nèi)MHC分子結(jié)合并轉(zhuǎn)運(yùn)到APC表面，形成MHC-抗原肽復(fù)合物

31、；（3）T細(xì)胞的TCR識別APC表面的MHC-抗原肽復(fù)合物；（4）T細(xì)胞克隆活化、增殖。,2、B細(xì)胞● B細(xì)胞的來源 哺乳動物胚胎期的B細(xì)胞來自胎肝和胎脾與骨髓；成體中來自骨髓干細(xì)胞。 B細(xì)胞前體 （VDJC μ重排）（VJ重排） Ag淋巴干細(xì)胞 前B細(xì)胞 幼B細(xì)胞 成B細(xì)胞

32、 漿細(xì)胞 胞質(zhì)內(nèi)合成μ鏈 胞膜表達(dá)IgM 分泌抗體,● B細(xì)胞的發(fā)育,（1）鳥類的法氏囊是B細(xì)胞產(chǎn)生和發(fā)育場所。（切除法氏囊，B細(xì)胞不能發(fā)

33、育，Ab不能產(chǎn)生）（2）哺乳動物的骨髓是B細(xì)胞產(chǎn)生和發(fā)育的場所。B細(xì)胞與其它血細(xì)胞一起發(fā)育成熟。并且Ig的H和L基因的表達(dá)與重排也隨發(fā)育而分段進(jìn)行。,從干細(xì)胞→幼B細(xì)胞的發(fā)育在骨髓，不依賴抗原刺激，只分泌mIg。 從幼B細(xì)胞→漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞在外周淋巴器官，依賴抗原刺激，漿細(xì)胞分泌sIg。,B-Cell Development in the Bone Marrow,● B細(xì)胞的表面標(biāo)志：B細(xì)胞通過BCR可直接識別并結(jié)合特異性抗

34、原。,3、自然與獲得免疫的相互關(guān)系,物理屏障 皮膚/粘膜 T細(xì)胞 細(xì)胞免疫 細(xì)胞介素 細(xì)胞介素自

35、 獲然 多形核白細(xì)胞 得免 單核細(xì)胞

36、 免疫 巨噬細(xì)胞 疫 抗體

37、 細(xì)胞介素 B細(xì)胞 體液免疫 化學(xué)屏障 pH/脂類/酶等,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,體表屏障：皮膚粘膜及其附屬物

38、 屏障結(jié)構(gòu) 正常菌群拮抗作用 內(nèi)部屏障：血－腦脊液屏障、 血胎屏障 非特異性

39、免疫 吞噬細(xì)胞：中性粒細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、 自然殺傷細(xì)胞（NK） 肥大細(xì)胞和粒細(xì)胞 正常體液中的抗菌物質(zhì)：補(bǔ)體、溶菌酶、干擾素

40、 粘膜系統(tǒng)免疫 體液免疫：抗毒素、抗菌性抗體、抗病毒抗體 特異性免疫 Tc細(xì)胞 細(xì)胞免疫

41、 Th細(xì)胞及其釋放的淋巴因子,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,六、 主要組織相容性復(fù)合物,主要組織相容性復(fù)合物（major histocompatibility complex， MHC）：是表達(dá)于脊椎動物有核細(xì)胞表面的一類具有高度多態(tài)性、含有多個基因座位，并緊密連鎖的基因群。表達(dá)產(chǎn)物為主要組織相容性抗原。組織相容性抗原：引起排斥反應(yīng)的抗原，又稱為移植抗原。包括（1）次要組

42、織相容性抗原系統(tǒng)：指引起慢而弱的排斥反應(yīng)的組織相容性抗原，由次要組織相容性復(fù)合物（mHC）編碼。（2）主要組織相容性抗原系統(tǒng)：指引起快而強(qiáng)的排斥反應(yīng)的組織相容性抗原，由MHC編碼。,MHC在不同動物有不同的名稱,（一） 主要組織相容性抗原的結(jié)構(gòu)與功能,MHC分子根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能不同分為（1）MHC-I 類分子（MHC class I）：分布于所有有核細(xì)胞表面。（2）MHC-II 類分子（MHC class II）：主要分布于APC、B

43、細(xì)胞、活化的T細(xì)胞及部分內(nèi)皮細(xì)胞。,1、第I 類主要組織相容性抗原（MHC-I ）分子,（1）MHC-I 類分子結(jié)構(gòu)：由α和β兩條多肽鏈組成, α 鏈有5個結(jié)構(gòu)域，從N端到C端依次為α1、 α2、 α3、跨膜區(qū)和胞質(zhì)區(qū)。 α1、 α2是可變區(qū)，可與抗原肽發(fā)生特異性結(jié)合，故是肽結(jié)合區(qū)； α3是T細(xì)胞CD8分子（CTL）的識別部位，跨膜區(qū)含疏水性氨基酸，排列α螺旋；胞內(nèi)區(qū)的氨基酸被磷酸化后，有利于細(xì)胞外信號向胞內(nèi)傳遞。,（2）MHC-I 類

44、分子的功能,外來的蛋白質(zhì)抗原必須經(jīng)APC剪切加工才能與肽結(jié)合區(qū)結(jié)合。把抗原遞呈給CTL（Tc）：與MHC-I 類分子結(jié)合后的抗原肽表位被CTL的CDR3結(jié)合，并且CTL的CD8與α3結(jié)合，從而把Ag信息遞呈給CTL，對靶細(xì)胞產(chǎn)生裂解殺傷作用。MHC-I 類分子主要識別和遞呈內(nèi)源性抗原（如腫瘤抗原、病毒抗原）給CD8＋T細(xì)胞。,2、第II類主要組織相容性抗原（MHC-II ）分子,（1）MHC-II 類分子的基本結(jié)構(gòu)：由α、β鏈構(gòu)成，

45、均有4個區(qū)，但α鏈比β鏈重?？乖慕Y(jié)合區(qū)：由α1和β1組成，是可變區(qū)。與抗原肽發(fā)生特異性結(jié)合。Ig樣區(qū)；由α2和β2組成，β2是T細(xì)胞CD4分子（Th）的識別部位。,（2）MHC-II 類分子的功能,外來的蛋白質(zhì)抗原必須經(jīng)APC剪切加工成10－30個氨基酸殘基組成的肽段才能與肽結(jié)合區(qū)結(jié)合。把抗原遞呈給Th細(xì)胞：與MHC-II 類分子結(jié)合后的抗原肽表位被Th的TCR的CDR3結(jié)合，CDR1和CDR2與槽兩側(cè)的α螺旋結(jié)合，并且Th的C

46、D4分子與β2結(jié)合，從而把Ag信息遞呈給Th細(xì)胞。MHC-II 類分子主要識別和遞呈外源性抗原給CD4＋T細(xì)胞。在同種組織器官移植或輸血中，由于MHC抗原有極強(qiáng)的免疫原性，它可在受體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生Ab和特異性Tc，從而攻擊移植物細(xì)胞而發(fā)生排斥反應(yīng)。,MHC的主要生物學(xué)功能,1、識別和遞呈抗原：HLA-Ⅰ類分子識別和遞呈內(nèi)源性抗原（如腫瘤抗原、病毒抗原）給CD8+T細(xì)胞；HLA-Ⅱ類分子識別和遞呈外源性抗原給CD4+T細(xì)胞；從而輔助T細(xì)胞

47、的TCR向T細(xì)胞傳導(dǎo)活化信號，促進(jìn)T細(xì)胞的活化。2、MHC限制性：T細(xì)胞只能識別自身MHC分子遞呈的抗原肽，而不能識別非己MHC所結(jié)合的相同抗原肽，這種細(xì)胞間相互作用的限制稱為MHC限制（MHC restriction）?，F(xiàn)已證明，Tc與靶細(xì)胞之間的相互作用受MHC-Ⅰ類分子限制,即Tc只能識別由自身MHC分子遞呈的抗原肽；APC與Th、Th與B細(xì)胞之間的相互作用受MHC-Ⅱ類分子限制,即Th只能識別APC或B細(xì)胞上的自身MHC所遞

48、呈的Ag。,3、在移植排斥反應(yīng)中的作用：同種異體器官移植（allograft）時，MHC抗原既是激發(fā)同種免疫應(yīng)答反應(yīng)的Ag，又是被受體攻擊的靶抗原。在同種器官移植或輸血中，MHC抗原可在受體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生相應(yīng)的Ab和Tc，從而攻擊移植物而發(fā)生排斥反應(yīng)（移植排斥主要是T細(xì)胞的作用，因?yàn)镃D4+T可產(chǎn)生多種細(xì)胞因子，CD8+細(xì)胞對靶細(xì)胞有殺傷效應(yīng)）。在器官移植配型中，同卵雙生的同胞其HLA型完全相同，排斥反應(yīng)?。患彝コ蓡T之間，常會有一個單元型相

49、同，排斥反應(yīng)相對??；人群中選擇供體，應(yīng)是HLA配型為同源性最高者。,七、 免疫應(yīng)答,（一）免疫應(yīng)答的基本概念1、免疫應(yīng)答：是指APC對抗原的加工、處理和遞 呈，免疫活性細(xì)胞對抗原的識別、自身活化、 增殖、分化及產(chǎn)生免疫效應(yīng)的全過程。 2、非特異性免疫應(yīng)答：機(jī)體先天具有的對外來 抗原作出的免疫反應(yīng)。3、特異性免疫應(yīng)答：機(jī)體受到Ag刺激后，所誘 發(fā)的T、B細(xì)胞針對特異性抗原的免疫應(yīng)答。4、體液

50、免疫應(yīng)答：B細(xì)胞的抗原受體（mIg）識 別抗原，進(jìn)而誘發(fā)產(chǎn)生Ab的免疫應(yīng)答即抗體 介導(dǎo)的免疫應(yīng)答。抵抗胞外感染微生物以及 蛋白質(zhì)抗原。,5、細(xì)胞免疫應(yīng)答：T細(xì)胞的抗原受體（TCR等）識別抗原，進(jìn)而產(chǎn)生效應(yīng)T細(xì)胞和淋巴因子的免疫應(yīng)答即細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答。參與抵抗胞內(nèi)感染微生物和同種異體移植物排斥反應(yīng)。6、主動免疫（active immunization）：Ag刺激機(jī)體，使機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答即產(chǎn)生致敏Ly

51、c和Ab。7、被動免疫（passive immunization）：把某種Ab轉(zhuǎn)移給未免疫的個體，使該個體獲得免疫性。8、過繼免疫（adoptive immunization）：把免疫過的Lyc轉(zhuǎn)移給未免疫的個體，使該個體獲得免疫性。9、免疫缺陷（immunodeficiency）：機(jī)體由于先天因素或疾病、藥物等后天因素影響而造成的免疫缺陷，如Lyc缺失，故無抗原特異性。10、免疫耐受（immune tolerance）：機(jī)體免

52、疫系統(tǒng)接觸某種抗原后引起的特異性免疫無應(yīng)答狀態(tài)，如對自身抗原、腫瘤抗原表現(xiàn)為無應(yīng)答。,,,正常免疫應(yīng)答,異常免疫應(yīng)答,正應(yīng)答,負(fù)應(yīng)答,體液免疫應(yīng)答,細(xì)胞免疫應(yīng)答,自身耐受,自身免疫,超敏反應(yīng),免疫缺陷,免疫耐受,免疫應(yīng)答類型,（二）免疫應(yīng)答的基本過程,APC對抗原的攝取、加工和遞呈（抗原識別階段）→Lyc活化、分化和增殖（分化、增殖階段）→效應(yīng)T、B細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞和體液免疫（效應(yīng)階段）,,特異性免疫應(yīng)答基本過程 TD-A

53、g APC Th 效應(yīng)T 細(xì)胞免疫（胸腺依賴性Ag）（抗原遞呈細(xì)胞） 記憶細(xì)胞

54、 B 漿細(xì)胞 Ab 體液免疫 TI-Ag B 漿細(xì)胞

55、 IgM （非胸腺依賴性Ag）三個階段： Ag識別 T、B細(xì)胞活化、 效應(yīng) 克隆擴(kuò)增、分化,,,,,,,,,,,,,,,,,,,APC對抗原的攝取、加工和

56、遞呈,1、外源性抗原免疫應(yīng)答,①外源性抗原的加工與遞呈：抗原加工（antigen processing）：蛋白質(zhì)抗原在酶作用下降解成適合與MHC結(jié)合的肽的過程?？乖f呈（antigen presentation）：MHC分子將抗原肽遞呈于細(xì)胞表面，供T細(xì)胞識別的過程。APC吞噬外源性Ag →形成內(nèi)粒體→將Ag水解成短肽（約20肽） →內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的MHC-Ⅱ分子與抗原肽結(jié)合，形成MHCⅡ-抗原肽復(fù)合物→該復(fù)合物表達(dá)于APC表面，供T

57、h細(xì)胞（CD4＋細(xì)胞）識別。故Th細(xì)胞識別Ag受MHC-Ⅱ類分子的限制。,② Th細(xì)胞的活化與增殖：,Th細(xì)胞表面的TCR和CD4識別APC上的MHCⅡ-抗原肽，并與之結(jié)合形成MHCⅡ－抗原肽－TCR三元體（第一信號），同時CD3將活化信號傳入Th內(nèi)。Th細(xì)胞的CD28與APC的B7分子（CD80）結(jié)合（第二信號）。細(xì)胞因子如IL-2刺激T細(xì)胞(第三信號）。這三種信號缺一不可。Th在三類活化信號的作用下被激活，合成與分泌細(xì)胞因子（如I

58、L-2、4、5、6），IFN-γ和受體（如IL-2R、CD40L等），其中IL-2和IL-2R 通過自分泌活化的正反饋放大，使T細(xì)胞克隆迅速擴(kuò)增。T細(xì)胞每天分裂2－3次，持續(xù)4－5天。,,一、抗原遞呈細(xì)胞（APC）抗原遞呈細(xì)胞主要有：monocyte、 Mφ 、DC、B細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等。外源性抗原（exogenous Ag）：指細(xì)胞外抗原，包括滅活的病毒抗原如疫苗。內(nèi)源性抗原（endogenous Ag）：指細(xì)胞內(nèi)合成的抗原，如病

59、毒抗原、腫瘤抗原、自身突變抗原等。,③ Th細(xì)胞的效應(yīng),（1）促進(jìn)Mφ的吞噬與消化功能：Th移動到Ag入侵部位，直接與Mφ （靶細(xì)胞）接觸，識別Mφ上的MHC-Ⅱ分子遞呈的抗原后，釋放IFN-γ 、β 等細(xì)胞因子，促進(jìn)Mφ的吞噬與消化病原體的能力。（2）促進(jìn)B細(xì)胞對TD-Ag 的應(yīng)答：Th細(xì)胞表達(dá)的IL-2、4、5、6，IFN-γ 促進(jìn)B細(xì)胞增殖、分化成漿細(xì)胞，并分泌抗體。,2、內(nèi)源性抗原的免疫應(yīng)答,①內(nèi)源性Ag的加工與遞呈

60、內(nèi)源性Ag在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，在胞漿中的蛋白酶體內(nèi)被多蛋白酶復(fù)合物水解成8 ～ 11肽，再被抗原肽載體（TAP）運(yùn)回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，并與Ⅰ類分子的α鏈和β2m裝配成MHCⅠ-抗原肽復(fù)合物，從而表達(dá)于APC表面，供Tc（CD8＋）細(xì)胞識別。故Tc細(xì)胞識別Ag受MHCⅠ類分子的限制。,② Tc細(xì)胞的活化與增殖：,Tc細(xì)胞表面的TCR和CD8識別APC上的MHCⅡ-抗原肽，并與之結(jié)合形成MHC－抗原肽－TCR三元體（第一信號），同時CD3將活化信號傳入胞內(nèi)

61、；APC的B7與CD28結(jié)合作為復(fù)合刺激信號；Th細(xì)胞分泌的IL-2、4、6和INF-γ作為Tc活化的刺激信號。在活化信號作用下，Tc細(xì)胞克隆迅速擴(kuò)增，并在細(xì)胞內(nèi)合成與殺傷有關(guān)的分子，如細(xì)胞毒素－顆粒酶（granzymes）和穿孔素（perforin）；淋巴毒素－TNF； INF-γ；Fas配體（FasL）等。,③ Tc細(xì)胞的效應(yīng),●殺傷機(jī)理： ⅰ.裂解(穿孔素/顆粒酶途徑）：Tc與靶細(xì)胞緊密接觸，通過胞吐作用釋放穿孔素和顆粒酶

62、，穿孔素的作用類似于C9，形成細(xì)胞膜孔道，使靶細(xì)胞迅速死亡（約30～40min）。顆粒酶（主要為絲氨酸蛋白水解酶），通過膜孔道進(jìn)入靶細(xì)胞，破壞靶細(xì)胞的蛋白結(jié)構(gòu)。一個Tc可以連續(xù)殺傷多個靶細(xì)胞，而不損傷其它細(xì)胞。 ⅱ.凋亡（Fas/FasL途徑）：Tc表面的FasL與靶細(xì)胞膜上的Fas（CD95）結(jié)合，啟動靶細(xì)胞的程序性死亡，使胞內(nèi)DNA降解；γ-IFN抑制靶細(xì)胞內(nèi)的病毒的復(fù)制；TNF對靶細(xì)胞有直接毒性作用。,●殺傷特點(diǎn)：

63、ⅰ.具有MHCⅠ類分子限制性：Tc只受自身MHCⅠ類分子的限制，即TCR只能識別自身的MHCⅠ類分子，而不殺傷異體MHCⅠ分子介導(dǎo)的靶細(xì)胞（Ag），因此只對自身表達(dá)MHCⅠ類分子的胞內(nèi)感染、突變抗原起監(jiān)視作用。 ⅱ.直接接觸：Tc到達(dá)抗原部位與靶細(xì)胞直接接觸，顆粒中的細(xì)胞毒性物質(zhì)直接釋放入靶細(xì)胞內(nèi)，而不殺傷其它細(xì)胞。 ⅲ.反復(fù)殺傷：Tc顆粒中的細(xì)胞毒性物質(zhì)足以連續(xù)殺傷多個靶細(xì)胞。,思考題,1.抗體產(chǎn)生過程與細(xì)胞的膜泡運(yùn)輸