簡介與免疫器官

1、醫(yī)學(xué)免疫學(xué),Medical Immunology 主講人：何愛明,,第一章 免疫學(xué)概論,第一節(jié) 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)簡介,傳統(tǒng)定義 免疫（Immune）：免除傳染病 免疫性（Immunity）：抗感染能力 現(xiàn)代定義 免疫：對抗原性異物的識別和清除

2、 “識異排異”,傳統(tǒng)和現(xiàn)代免疫概念的區(qū)別,免疫 ( Immunity) : 1.免除傳染病和(具有)抗感染力 2.對抗原性異物的識別和清除 “識異排異”,研究免疫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)科 研究機體抗感染和免疫應(yīng)答不良后果的學(xué)科 研究機體如何識別和清除非己成分的學(xué)科,免疫學(xué)(Immunology)是闡明機體的抗病機制和免疫應(yīng) 答

3、不良后果的學(xué)科,醫(yī)學(xué)免疫學(xué),醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是研究人體免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)，其闡明免疫系統(tǒng)識別抗原后發(fā)生免疫應(yīng)答及其清除抗原的規(guī)律、并探討免疫功能異常所致病理過程和疾病的機制,并為診斷、預(yù)防和治療有些免疫相關(guān)疾病提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)方法。是當(dāng)今生命科學(xué)的前沿學(xué)科和醫(yī)學(xué)類專業(yè)的基礎(chǔ)課程。,一、免疫系統(tǒng)的基本功能免疫系統(tǒng)=免疫器官+免疫組織+免疫細(xì)胞+免疫分子,免疫系統(tǒng)的組成,,,免疫的功能：免疫防御: 機體排斥外源性抗原的能力免疫自穩(wěn)

4、: 機體識別與清除自身衰老殘損組織細(xì)胞的能力免疫監(jiān)視: 機體殺傷清除異常突變細(xì)胞的能力,二、 免疫應(yīng)答的種類及特點：,固有性免疫應(yīng)答(innate immune response) 適應(yīng)性免疫應(yīng)答(adaptive immume response),固有性免疫應(yīng)答(非特異性免疫應(yīng)答):,定義：遇病原體后首先迅速起防衛(wèi)作用的免疫應(yīng)答，在感染早期起重要作用(數(shù)分鐘—96小時內(nèi))組成： 物理

5、化學(xué)屏障—皮膚、粘膜的阻擋作用 —局部細(xì)胞分泌的抑菌、殺菌物質(zhì) 細(xì)胞—巨噬細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞、NK細(xì)胞 體液中的抗菌分子(補體),固有性免疫應(yīng)答(非特異性免疫應(yīng)答):,特點:先天具有迅速發(fā)生無特異性:能識別多種病原體的共有成分無記憶：再次遇到相同病原體時其效應(yīng)并不增強,適應(yīng)性免疫應(yīng)答(特異性免疫應(yīng)答

6、):,定義：是T、B細(xì)胞對抗原的專一性應(yīng)答。T、B細(xì)胞識別抗原后活化、克隆增殖及分化，產(chǎn)生效應(yīng)細(xì)胞和效應(yīng)功能，消滅抗原。特點：后天獲得有潛伏期抗原特異性有免疫記憶性,組成：T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答 B細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答,特異性,耐受性,記憶性,,特定抗原,T,B,異質(zhì)性的細(xì)胞克隆庫,與固有性免疫相比，適應(yīng)性免疫有三個主要特點,三、免疫性疾病,免疫調(diào)節(jié)失去平衡影響機體的免疫應(yīng)答而引起的疾病 。廣義的免疫性疾病還包括先

7、天或后天性原因?qū)е碌拿庖呦到y(tǒng)結(jié)構(gòu)上或功能上的異常(見表)。,,,四、免疫性的應(yīng)用,免疫性疾病的防治可遵循以下原則：,①免疫缺陷可應(yīng)用替代療法:如丙種球蛋白缺乏所致的免疫缺陷可應(yīng)用丙種球蛋白治療 ； 還可應(yīng)用免疫加強劑來提高機體的免疫反應(yīng)性。②脫離或避免導(dǎo)致異常免疫反應(yīng)的物質(zhì)：如控制環(huán)境、停用某些藥物等。③變態(tài)反應(yīng)： Ⅰ型可進行特異性脫敏療法來提高機體對致敏物質(zhì)的耐受性。還可應(yīng)用藥物來抑制介質(zhì)的產(chǎn)生，以阻斷免疫反應(yīng)。 ④ 應(yīng)用藥

8、物來拮抗介質(zhì)的作用和它們導(dǎo)致的組織反應(yīng)。 ⑤ 用免疫抑制劑來抑制過度活躍的免疫反應(yīng)。 ⑥ 除去激發(fā)免疫反應(yīng)的感染灶和產(chǎn)生自身免疫的病灶。 ⑦ 清除可使臨床癥狀加重的各種刺激。,第二節(jié) 免疫學(xué)發(fā)展簡史,,人痘法,1．痘衣法。取天花患兒貼身內(nèi)衣，給健康未出痘的小兒穿著二三天，以達種痘之目的。一般在著衣9至11天時始發(fā)熱，為種痘已成，此法成功率低。若成功者，發(fā)熱、出痘證候較緩，不致發(fā)生危險。2．痘漿法。即天花患兒的新鮮痘漿，以棉花

9、蘸塞入被接種對象的鼻孔，以此引起發(fā)痘，達到預(yù)防接種的目的。因本法需直接刺破兒痘，病家多不愿接受，故在古代亦較少用。3．旱苗法。取天花痘痂研極細(xì)末，置曲頸根管之一端，對準(zhǔn)鼻孔吹入，以達種痘預(yù)防天花的目的。一般至七日而發(fā)熱，為種痘已成。此法以其簡便而多用，但因苗入刺激鼻粘膜，鼻涕增多，往往沖去痘苗而無效，后多不用。4．水苗法。取痘痂20-30粒，研為細(xì)末，和凈水或人乳三、五滴，調(diào)勻，用新棉攤薄片，裹所調(diào)痘苗在內(nèi)，捏成棗核樣，以線拴之

10、，塞入鼻孔內(nèi)，12小時后取出。通常至七日發(fā)熱見痘，為種痘成功。此法為我國古代人痘接種法中效果最好的?？蛇_到預(yù)防天花的目的，即便發(fā)病，亦可起到減輕病情，避免產(chǎn)生危重的病情。,牛痘法,1796年英國人琴納發(fā)明了牛痘接種法，1805年傳入我國。因為牛痘比人痘更加安全，我國也逐漸用種牛痘代替了種人痘，并改進了種痘技術(shù)。琴納及其牛痘接種術(shù)的發(fā)明和傳播，開辟了一個新的領(lǐng)域，這個新領(lǐng)域就是免疫學(xué)。,,我國11世紀(jì)開始接種人痘苗。18世紀(jì)后葉， Je

11、nner發(fā)明牛痘苗。人工自動免疫法預(yù)防和根除傳染病。,免疫學(xué)的經(jīng)驗時期：,,1979年世界衛(wèi)生組織（WHO）宣布天花在全世界完全消滅,,科學(xué)免疫學(xué)的興起(19世紀(jì)70-90年代)：越來越多的致病菌被確定，多種多疫苗相繼問世細(xì)胞免疫和體液免疫學(xué)派的形成： (19世紀(jì)后葉-20世紀(jì)中葉)免疫學(xué)重大學(xué)說和理論：抗體產(chǎn)生學(xué)說(1897);克隆選擇學(xué)說(1957);免疫網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(1974)對免疫系統(tǒng)的全面認(rèn)識：發(fā)現(xiàn)各種免疫器官及免疫細(xì)胞,

12、Pasteur （法，1820～1895）,Behring (德,1854～1917）,Pasteur證明實驗室培養(yǎng)的炭疽桿菌能使動物感染致病，并發(fā)明液體培養(yǎng)基，制備疫苗；Koch發(fā)明固體培養(yǎng)基，分離培養(yǎng)結(jié)核桿菌，提出病原菌致病的概念,病原菌的發(fā)現(xiàn)和疫苗使用的推廣,Frank Burnet Nobel Prize 1960,Burnet（澳，1899~1986）,Owen的觀察于1945年首先報道了在胚胎期接觸同種異型Ag所致的免疫耐

13、受現(xiàn)象,異卵雙生的牛,骨 髓,1953年 Medawar英國,胚胎或新生期接觸抗原?免疫耐受,成年期接觸抗原?免疫應(yīng)答,,認(rèn)識更加深入，進入蛋白和基因水平：抗體多樣性和特異性的遺傳學(xué)基礎(chǔ)：胚系基因T細(xì)胞抗原受體的基因克隆免疫遺傳學(xué)和MHC限制性的發(fā)現(xiàn)細(xì)胞因子及其受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究,第三節(jié) 免疫學(xué)發(fā)展的趨勢,基礎(chǔ)免疫學(xué)：免疫應(yīng)答機制的研究更加深入、小鼠轉(zhuǎn)基因和基因敲除技術(shù)的應(yīng)用、計算機模擬技術(shù)、造血/胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)和定

14、向分化技術(shù)等。臨床免疫學(xué)：診斷：常規(guī)的免疫學(xué)診斷技術(shù)向著微量、快速、自動化方向發(fā)展；預(yù)防：疫苗仍是消滅傳染病的最重要手段；治療：單克隆抗體制劑治療腫瘤、移植排斥和自身免疫?。患?xì)胞因子廣泛應(yīng)用于感染性疾病、腫瘤和血液系統(tǒng)疾病的治療；造血干細(xì)胞移植有效地挽救白血病等血液系統(tǒng)和腫瘤病人的生命。,艾滋病,HIV,人類免疫缺陷病毒直徑約120納米，大致呈球形。病毒外膜是類脂包膜，來自宿主細(xì)胞，并嵌有病毒的蛋白gp120與gp41；gp41

15、是跨膜蛋白，gp120位于表面，并與gp41通過非共價作用結(jié)合。向內(nèi)是由蛋白p17形成的球形基質(zhì)（Matrix），以及蛋白p24形成的半錐形衣殼（Capsid），衣殼在電鏡下呈高電子密度。衣殼內(nèi)含有病毒的RNA基因組、酶（逆轉(zhuǎn)錄酶、整合酶、蛋白酶）以及其他來自宿主細(xì)胞的成分（如tRNAlys3，作為逆轉(zhuǎn)錄的引物）。,SARS and Immunity 嚴(yán)重急性呼吸綜合癥與免疫,“非典型肺炎”元兇冠狀病毒圖,獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎的免疫

16、學(xué)家一覽表,第二章 免疫器官和組織,Components of the Immune System,免疫系統(tǒng),,免疫器官：,,中樞: 胸腺、骨髓,周圍：淋巴結(jié)、脾臟、粘膜 免疫系統(tǒng)等,免疫細(xì)胞：,免疫分子：抗體、補體、細(xì)胞因子、MHC、 TCR、粘附分子等,固有性免疫：吞噬細(xì)胞、DC、NK、 NKT、 嗜酸性粒細(xì)胞、

17、 嗜堿性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、 γδT細(xì)胞、B1細(xì)胞、RBC等,,適應(yīng)性免疫：T細(xì)胞、B細(xì)胞,免疫細(xì)胞發(fā)生、分化、成熟及產(chǎn)生免疫應(yīng)答的場所中樞免疫器官(central lymphoid organs)周圍免疫器官(peripheral lymphoid organs),Organs of the Immune System,

18、第一節(jié)Central lymphoid organs : 淋巴細(xì)胞發(fā)生、分化、成熟的場所,Bone marrow： 免疫細(xì)胞發(fā)生, B細(xì)胞分化、成熟的場所Thymus： T細(xì)胞分化、成熟的場所,中樞免疫器官和組織,骨髓1.各類血細(xì)胞和免疫細(xì)胞發(fā)生的場所2.B細(xì)胞分化成熟的場所3.體液免疫應(yīng)答發(fā)生的場所,造血干細(xì)胞的分化途徑 Differentiation of hematopoietic stem c

19、ells,,2-2粒細(xì)胞系 (Granulocytes),中性粒細(xì)胞,嗜酸性粒細(xì)胞,嗜堿性粒細(xì)胞,在普通光學(xué)顯微鏡下觀察Giemsa染色血涂片，中性粒細(xì)胞呈淡藕荷色，多葉核，胞漿中含有大量的細(xì)胞顆粒。透射電鏡下其胞漿顆粒清晰可辨。,在普通光學(xué)顯微鏡下觀察Giemsa 染色的血涂片，嗜酸性粒細(xì)胞胞核為雙葉狀，胞漿中含有大量深紅色細(xì)胞顆粒。透射電鏡下其胞漿顆粒呈結(jié)晶狀。,在普通光學(xué)顯微鏡下觀察Giemsa染色的血涂片，嗜堿性粒細(xì)胞胞漿中布

20、滿深藍色細(xì)胞顆粒。透射電鏡下胞漿顆粒中充滿致密物質(zhì)。,,靜息肥大細(xì)胞,激活后 5 分鐘,激活后 60 分鐘,,,,,RBC,,Neutrophils represent 60-70% of leukocytes in the peripheral blood. Their granules contain alkaline phosphatase, lysozyme, lactoferrin etc.,They are the earl

21、iest phagocytic cells to appear in the bacterial infection and are prominent constituent of pus.,單核細(xì)胞體積較大，蹄狀核（左，普通光鏡）。透射電鏡顯示其高爾基體發(fā)達、粒體豐富、胞漿顆粒明顯（中）。掃描電鏡顯示腹腔巨噬細(xì)胞粘附于玻璃表面（右）。,2-4單核巨噬細(xì)胞,（monocytes and macrophages）,2-4 Lymph

22、ocytes（淋巴細(xì)胞）,Lymphocytes are a class of white blood cells that bear variable cell surface receptors for antigens. There are two main classes of lymphocytes- B and T cells-which mediate humoral and cellular immunity respe

23、ctively.,未活化淋巴細(xì)胞直徑6~7微米，漿/核比例很小（左，普通光鏡）。投射電鏡顯示未活化淋巴細(xì)胞胞核致密，胞漿中細(xì)胞器很少（右）。,T 淋巴細(xì)胞,郎格漢斯細(xì)胞 (Langerhan’s cells),上皮組織中的LC（1，普通光鏡）捕捉外來抗原后即進入引流淋巴結(jié)的T細(xì)胞區(qū)，成為IDC（2，掃描電鏡照片）。,胸腺,胸腺（thymus）為機體的重要淋巴器官。其功能與免疫緊密相關(guān)，分泌胸腺激素及激素類物質(zhì)，具內(nèi)分泌機能的器官。位于胸

24、腔前縱隔。胚胎后期及初生時，人胸腺約重15～20克，是一生中重量相對較大的時期。隨年齡增長，胸腺繼續(xù)發(fā)育，到青春期約30～40克。此后胸腺逐漸退化，淋巴細(xì)胞減少，脂肪組織增多，至老年僅15克。,,胸腺位于胸骨后面，緊靠心臟，呈灰赤色，扁平橢圓形，分左、右兩葉，由淋巴組織構(gòu)成。青春期前發(fā)充良好，青春期后逐漸退化，為脂肪組織所代替。,胸腺功能,胸腺肽是胸腺產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)和多肽激素.1.能刺激T淋巴細(xì)胞的成熟，2.平衡和調(diào)節(jié)免疫功能，胸

25、腺素是一種與機體的細(xì)胞免疫有密切關(guān)系的激素。人到成年后，胸腺逐漸萎縮，胸腺素分泌急劇減少或缺失，此時為提高免疫功能減弱的機體，補充胸腺素是所必須的。3.自身耐受的建立于維持,第二節(jié) Peripheral lymphoid organs: 淋巴細(xì)胞定居及發(fā)生免疫應(yīng)答的場所,Lymph nodes Spleen Mucosal immune system, MIS,Lymph nodes ： 皮質(zhì)區(qū)

26、 髓質(zhì)區(qū)Spleen ： 白髓 由密集的淋巴細(xì)胞組成 紅髓 由脾索和血竇組成，富含巨噬細(xì)胞 Mucosal immune system, MIS(mucosal-associated lymphoid tissue,MALT) ： 聚集在呼吸道、腸道、泌尿生殖道黏膜固有層和上皮細(xì)胞下散在的無被膜

27、淋巴組織，以及帶有生發(fā)中心的器官化的淋巴組織，如扁桃體等,淺層—B細(xì)胞,深層—T細(xì)胞,,,,淋巴結(jié) 淋巴結(jié)被膜外側(cè)有數(shù)條輸入淋巴管，門處有動、靜脈神經(jīng)和輸出淋巴管。實質(zhì)分為皮質(zhì)和髓質(zhì)?？拷荒さ臏\層皮質(zhì)區(qū)有生發(fā)中心富含增殖性B細(xì)胞（左）。右圖顯示生發(fā)中心的顯微結(jié)構(gòu)。,淋巴結(jié)的功能主要有以下4個方面 ：,①生成淋巴細(xì)胞且是定居場所：淋巴細(xì)胞可以在淋巴結(jié)內(nèi)進一步分化、轉(zhuǎn)化和增殖。②過濾淋巴液：主要由淋巴結(jié)內(nèi)巨噬細(xì)胞的吞噬來完成，淋巴液

28、中衰老的細(xì)胞及顆粒物質(zhì)都可被吞噬。例如：人體吸入的塵埃顆粒，通過呼吸道進入支氣管淋巴結(jié)，被巨噬細(xì)胞吞噬，以致此淋巴結(jié)成為黑色。③免疫應(yīng)答發(fā)生的場所：通過淋巴結(jié)內(nèi)的各種細(xì)胞本身具有的殺傷作用及其產(chǎn)生的抗體(即免疫球蛋白)來防御、殺滅和消除體內(nèi)的病原菌、腫瘤細(xì)胞等。這就是通常所說的細(xì)胞免疫功能及體液免疫功能。④參與淋巴細(xì)胞再循環(huán)：LC到HEV到輸出淋巴管到胸導(dǎo)管到左鎖骨下靜脈到血循環(huán)。,,脾（spleen）,脾體內(nèi)最大的淋巴器官。位于血

29、循環(huán)通路上，有大量血竇，又是血循環(huán)系統(tǒng)的一部分。脾位于左季肋區(qū)深部，胃底與膈之間，其長軸與10肋一致。呈卵圓形，暗紅色，質(zhì)軟而脆，打擊易破。成人脾重100～200克。膈面隆凸，臟面凹陷，中央稱脾門，是神經(jīng)、血管出入之處。,Spleen,脾的功能,1.T、B細(xì)胞定居的場所2.免疫應(yīng)答發(fā)生的場所3.合成某些生物活性物質(zhì)，如補體成分4.過濾作用,粘膜相關(guān)淋巴組織MALT/MIS,腸道、鼻、支氣管,,Mcell,IEL,存在于上皮細(xì)胞(主

30、要為腸上皮細(xì)胞)間的淋巴細(xì)胞，在免疫監(jiān)控中發(fā)揮重要作用。,IEL,約40%為胸腺依賴性的由αβ+T細(xì)胞組成。約60%為胸腺非依賴性的由γδ+T細(xì)胞組成。,粘膜相關(guān)淋巴組織MALT/MIS,1.參與粘膜局部免疫應(yīng)答2.產(chǎn)生SIgA,Recirculation of lymphocytes (淋巴細(xì)胞再循環(huán)),Both T and B cells continuously circulate and recirculate, blood

31、 to lymph to blood. Approximately 1-2% recirculate every hour. NK cells are only found in blood, spleen and liver.,淋巴細(xì)胞再循環(huán) 來自外周組織的引流淋巴液經(jīng)初級、次級淋巴結(jié)抵達胸導(dǎo)管并進入血液循環(huán)系統(tǒng)。經(jīng)過心臟及動脈循環(huán)的血液淋巴細(xì)胞中，未活化淋巴細(xì)胞再次進入淋巴結(jié)和脾臟，少數(shù)活化細(xì)胞進入外周組織，發(fā)揮免疫學(xué)

32、效應(yīng)。淋巴細(xì)胞在血液與淋巴系統(tǒng)之間大約12~24小時循環(huán)一周。,脾 臟（5小時）,血液循環(huán)（30分鐘）,骨髓、上皮腹腔,淋巴結(jié)（12小時）,粘摸下組織其它組織肝 、大腦,,,輸出淋 巴管,輸 入 淋 巴 管,,,,,45%,42%,10%,活化淋巴細(xì)胞,未活化淋巴細(xì)胞,不參加再循環(huán)的細(xì)胞 （ ？）,10%,52%,淋巴流入血液循環(huán)系統(tǒng)具有很重要的生理意義。①回收蛋白質(zhì)。組織間液中的蛋白質(zhì)分子不能通過毛細(xì)血管壁進入血

33、液，但比較容易透過毛細(xì)淋巴管壁而形成淋巴的組成部分。每天約有75～200克蛋白質(zhì)由淋巴帶回血液，使組織間液中蛋白質(zhì)濃度保持在較低水平。②運輸脂肪和其他營養(yǎng)物質(zhì)。由腸道吸收的脂肪80％～90％是由小腸絨毛的毛細(xì)淋巴管吸收。③調(diào)節(jié)血漿和組織間液的液體平衡。每天生成的淋巴約2～4升回到血漿，大致相當(dāng)于全身的血漿量。④淋巴流動還可以清除因受傷出血而進入組織的紅細(xì)胞和侵入機體的細(xì)菌，對動物機體起著防御作用。,,Why do they not