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1、医学免疫学,第一章,免疫学绪论,第一节 免疫与免疫学概念,1.免疫(Immune)的定义免疫的最初概念:免除瘟疫免疫的传统概念:抗感染免疫现代免疫的概念:是机体识别“自身”与“非己”抗原,对“非己”抗原产生排斥作用,对自身抗原形成天然耐受的一种生理功能。,现代免疫的概念,免疫是机体识别和排除抗原性异物 的功能。识别“我与”或“非我” (自我稳定) - 排除非己的抗原性异物 - 对自身物质 形成免疫耐受正常情况下对机体有益,产生抗感染、抗肿瘤和维持机体生理平衡及稳定。当免疫功能失调时可造成病理损伤致超敏反应、自身免疫病和肿瘤等。,2.免疫学,概念: 研究免疫系统的组织结构和生理功能的科学。免疫学
2、研究的核心内容: 特异性、记忆性、区别“自己”和“非己”,医学实践微生物学,免疫学,遗传学细胞学生化学化学物理学数学,免疫生物学分子免疫学免疫遗传学生殖免疫学老年免疫学肿瘤免疫学,生物学,免疫药理学免疫病理学临床免疫学移植免疫学感染免疫学中医免疫学,理论免疫学,医学,抗原,免疫系统,MHC,细胞因子,抗体,补体,免疫应答,抗原提呈细胞,T细胞,B细胞,NK细胞,其它细胞,免疫调节免疫耐受免疫增生免疫缺陷自身免疫超敏反应肿瘤免疫移植免疫感染免疫免疫防治,学科主要内容,第二节 免疫系统组成,概念:是机体执行免疫功能、发生 免疫应答的物质基础。组成:包括(P2 图1-1) 免疫器官和组织 免疫细胞
3、免疫分子,1.免疫器官,(1)中枢免疫器官 1)骨髓 2)胸腺 3)腔上囊(禽类),(2)外周免疫器官 1)淋巴结 2)脾脏 3)粘膜相关淋巴组织和皮肤相关淋巴组织,外周免疫器官,中枢免疫器官,免疫细胞发育成熟的场所包括:骨髓、胸腺,免疫细胞定居和发挥功能的场所脾、淋巴结黏膜相关淋巴组织,胸腺骨髓,淋巴结脾,免疫细胞,中枢免疫器官与外周免疫器官的联系,(1)中枢免疫器官,是各类免疫细胞发生、发育、分化和成熟的场所对外周免疫器官的发育起主导作用。1)骨髓 (bone marrow) 2) 胸 腺(Thymus),1)骨髓 (bone marrow),骨髓微环境:指造血细胞周围的微血管系统、末梢神
4、经、网状细胞、基质细胞以及所表达的表面分子和分泌的多种细胞因子等。是介导造血干细胞黏附、分化发育、参与淋巴细胞迁移和成熟的必要条件。骨髓的功能: 各种免疫细胞的发源地。 B细胞发育、分化、成熟的场所。 是再次体液免疫应答中抗体产生的主要部位。骨髓既是中枢免疫器官,又是外周免疫器官。,2) 胸 腺(Thymus),结构:由皮质和髓质构成主要细胞:,胸腺上皮细胞单核-巨噬细胞树状突细胞成纤维细胞,胸腺细胞胸腺基质细胞,年龄变化:新生儿胸腺相对较大,至青春期达30-40克,此后胸腺开始萎缩。胸腺微环境:胸腺基质细胞(TSC)互相连接成网,表达多种表面分子并分泌多种胸腺激素,形成促进T细胞发育成熟的微
5、环境。,2) 胸 腺(Thymus),胸腺的功能 是T细胞分化、成熟的场所:来源于骨髓的前T细胞至胸腺内成为胸腺细胞。在胸腺微环境中,胸腺细胞经历了复杂的选择性发育,约95%胸腺细胞发生凋亡,仅不足5%的细胞分化为成熟T细胞,进入外周免疫器官。 免疫调节功能:胸腺基质细胞可产生多种肽类激素,促进胸腺细胞的分化成熟,参与调节外周成熟T细胞。 屏障作用:胸腺皮质内毛细血管及其周围结构具有屏障作用使血液内的大分子物质不易进入胸腺皮质内,称血-胸腺屏障。,2) 胸 腺(Thymus),成熟T细胞的特征,表达成熟T细胞抗原受体(TCR)表型为CD4+或CD8+。获得了MHC限制性获得了自身耐受性。,(2
6、)外周免疫器官,概念:是淋巴细胞和其他免疫细胞定居、增殖以及产生免疫应答的场所。包括:1)淋巴结 2)脾脏 3)粘膜免疫系统(粘膜相关淋巴组织),1)淋巴结,淋巴结的结构,淋巴结,被膜被膜下淋巴窦实质,浅皮质:BC、胸腺非依赖区(BC区)深皮质:TC、胸腺依赖区(TC区)髓质:BC、浆细胞、TC、巨噬细胞,结构,1)淋巴结,淋巴结的主要功能,成熟T、B 细胞居留的场所产生免疫应答的场所:淋巴结中的免疫细胞接受抗原刺激后发生活化、增殖分化,并在淋巴结中发生免疫应答。参与淋巴细胞再循环:来自血液的淋巴细胞穿过HEV壁并进入淋巴结实质,然后至淋巴液中,通过输出淋巴管进入胸导管或右淋巴管,再回到血液循
7、环。过滤、净化淋巴液:病原微生物及毒素等有害物质进入淋巴液,当其缓慢流经淋巴结可被M等吞噬清除, 发挥滤过淋巴液的作用。正常淋巴液的滤过清除率达到99.5%,但对病毒及癌细胞的清除能力较差。,脾的结构,白髓 动脉周围淋巴鞘:围绕在动脉周围的弥散淋巴组织,主要由T细胞组成,相当于副皮质区。是胸腺依赖区(TC区)。 淋巴小结:主要由B细胞组成,可发展成生发中心。是胸腺非依赖区(BC区)。边缘区:含有BC、TC和巨噬细胞,是淋巴细胞再循环的场所。红髓 占脾实质的2/3,分布于小梁周围及白髓之间。,2)脾脏,结构,2)脾脏,脾的功能,成熟T、B 细胞居留的场所是淋巴细胞接受抗原刺激并产生免疫应答的场所
8、合成生物活性物质:如补体、干扰素等过滤、净化血液、储血:清除血液中的病原体,衰老死亡的自身细胞、某些蜕变细胞及免疫复合物等,从而使血液得到净化。,3)粘膜免疫系统(粘膜相关淋巴组织),概念:主要指呼吸道、肠道及泌尿生殖道粘膜固有层和上皮细胞下散在的淋巴组织,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、阑尾等。组成:主要包括鼻相关淋巴组织、肠相关淋巴组织和支气管相关淋巴组织。,鼻相关淋巴组织(NALT),组成:包括咽扁桃体、腭扁桃体、舌扁桃体及鼻后部其它淋巴组织,它们组成韦氏环。主要作用:抵御经空气传播的微生物感染。,肠相关淋巴组织(GALT),组成:由派氏集合淋巴结
9、、淋巴滤泡、上皮间淋巴细胞和固有层淋巴组织组成。主要含B细胞,次为T细胞;另外还有M及树突状细胞。B细胞受抗原刺激后分化为浆细胞,产生多种抗体,主要是分泌型IgA。主要作用:抵御入侵肠道的病原微生物感染。,支气管相关淋巴组织(BALT),主要分布于各肺叶的支气管上皮下,其结构与派氏集合淋巴结相似,滤泡中的淋巴细胞受抗原刺激后增生,形成生发中心,其中主要是B细胞。,粘膜免疫系统的重要性,人体粘膜的表面积约400平方米,是病原微生物等抗原性异物入侵机体的主要门户,故MALT是阻止病原侵入人体重要的防御屏障。 机体近50%的淋巴组织存在与此,且主要为B细胞,受抗原刺激后分化为浆细胞,产生多种抗体,主
10、要是分泌型IgA,在局部粘膜特异性抗感染免疫中发挥重要作用。参与口服抗原介导的免疫耐受。,皮肤相关淋巴组织,存在于皮肤组织中的淋巴组织。是病原微生物等抗原性异物入侵机体的重要门户。是机体针对经皮肤入侵抗原的免疫应答激发的部位,也是发生免疫效应的部位。皮肤相关淋巴组织是人体重要的防御屏障。,淋巴细胞再循环(淋巴细胞归巢),概念:淋巴细胞在血液、淋巴液和淋巴器官之间反复循环的过程。过程: 来自外周组织的引流淋巴液经初级、次级淋巴结抵达胸导管并进入血液循环系统。 经过心脏及动脉循环的血液淋巴细胞中,未活化淋巴细胞再次进入淋巴结和脾脏,少数活化细胞进入外周组织,发挥免疫学效应。淋巴细胞在血液与淋巴系统
11、之间大约12-24小时循环一周。,淋巴细胞再循环(淋巴细胞归巢),参与淋巴细胞再循环的重要分子: 淋巴细胞表面的归巢受体 高内皮小静脉(HEV)表面的相应配体(地址素),淋巴细胞再循环示意图,脾脏,淋巴细胞再循环的生物学意义,使淋巴细胞在淋巴组织中的分布合理补充更新淋巴组织中的淋巴细胞。促进淋巴细胞与抗原和抗原递呈细胞的接触利于动员效应淋巴细胞迁移到炎症部位记忆淋巴细胞参与再循环,利于产生再次免疫应答。,概念:指所有参与免疫应答或与之有关的细胞及其前体。主要包括:造血干细胞 淋巴细胞 单核/巨噬细胞 其他抗原提呈细胞 粒细胞 肥大细胞 红细胞及血小板,2.免疫细胞,骨髓造血干细胞的分化与发育,
12、红系干细胞红细胞 髓系干细胞粒/单核系干细胞 粒/单核细胞骨髓干细胞 巨核干细胞巨核细胞、血小板 淋系干细胞前驱B细胞B细胞、浆细胞 自我再生 前驱T细胞T细胞 多能干细胞 定向干细胞 成熟的子代细胞,骨髓造血干细胞,3.免疫分子,BCR TCR MHC分子 CD分子 黏附分子 抗体 补体 细胞因子,膜 型,分泌型,第三节 免疫系统的功能,第四节 免疫的类型,1.固有免疫(天然免疫、非特异性免疫)2.适应性免疫(获得性免疫、特异性免疫),1.固有免疫,概念:是生物体在长期种系发育和进化过程中逐渐形成的抵抗病原生物侵害的功能,又称天然防御功能。是动物机体与生俱有的抵御微生物或者外来异物侵袭的能力
13、。,固有免疫的特点,先天具备、出生即有、可稳定遗传给子代作用无特异性、稳定而广泛无记忆性,早期迅速有种的差异,但同一物种不同个体间差异不大,固有免疫的主要效应机制,屏障结构:物理:皮肤、粘膜 解剖:血-脑、血-胎、血-胸 生物/生理:粘膜表面正常菌群及杀菌抑菌物质固有免疫效应分子:补体系统、溶菌酶、干扰素、C反应蛋白等多种非特异性免疫效应细胞:单核巨噬细胞系统 中性粒细胞 树突状细胞 自然杀伤细胞 B1细胞及T细胞,固有免疫的识别特点,识别方式:模式识别,即通过固有免疫细胞上的模式识别受体(PRR) 识别病原体及其产物共有的病原相关分子模式(PAMP)。固有免疫细胞一旦识别PAMP,会立刻被激
14、活并发挥效应。模式识别受体(PRR):与微生物分子模式相结合的受体。表达于体内多种固有免疫细胞表面或体液中,识别病原微生物及其产物共有的保守结构即病原相关分子模式(PAMP)。病原相关分子模式(PAMP):被固有免疫系统识别的微生物靶位。是指一类或一群特定微生物病原体(及其产物)共有的某些非特异性、高度保守且对其生存和致病性必要的分子结构,其可被非特异性免疫细胞(的PRR)所识别。不同类型的微生物表达不同的分子模式,被不同PRR所识别。,模式识别受体(PRR),固有免疫的识别受体:MR、SR、TLR等胚系基因编码较少多样性识别病原体或宿主凋亡细胞表面的共有特定分子结构(PAMP),病原相关分子
15、模式(PAMP),模式识别受体(PRR)的配体广泛分布于病原微生物,是病原体或宿主凋亡细胞共有的保守的分子结构,如LPS、甘露糖残基、双链RNA、磷脂酰丝氨酸等, 不存在于正常宿主细胞表面,固有免疫细胞籍此区别自身与异己,PRR,膜型可溶型,Toll样受体(TLR)甘露糖受体(MR)清道夫受体(SR),MBLC-反应蛋白脂多糖结合蛋白,肽聚糖磷壁酸脂蛋白酵母多糖LPSHSP双链RNA非甲基化CpG甘露糖残基磷脂酰丝氨酸,PAMP,模式识别受体(PRR),病原相关分子模式(PAMP),固有免疫的应答特点,效应迅速非特异性无细胞增殖与分化维持时间短,无免疫耐受和免疫记忆,固有免疫的功能,对侵入机体
16、的病原体及早而迅速地发生反应,将其清除,防止机体感染。有效地激发和影响适应性免疫,参与适应性免疫的效应阶段。,固有免疫的作用机制,通过免疫屏障阻止、干扰病原体的侵入、定居、繁殖。诱发炎症反应,使补体、溶菌酶等物质形成炎症渗出,直接杀菌;吸引吞噬细胞、NK细胞等到达炎症反应部位,增强对病原体的吞噬杀伤。通过DC的抗原递呈作用,激发T、B细胞活化,启动特异性免疫应答。,2.适应性免疫,概念:出生后接触特定抗原获得的针对该物质的免疫,也称获得性/特异性免疫,适应性免疫的特点,特点:后天获得:不是先天遗传,不可遗传给子代(适应性免疫或获得性免疫)。作用有特异性:是针对某一特定抗原物质的免疫应答。不能抵
17、抗其他病原生物的损害(特异性免疫)。多样性、记忆性、耐受性再次接触相同微生物作用可增强。分类:体液免疫 细胞免疫,适应性免疫的组成与功能:,体液免疫:B细胞 浆细胞 Ab细胞免疫: APC T细胞 致敏T细胞、淋巴因子,Ag,Ag,适应性免疫应答的基本过程,可人为地划分为三个阶段: 抗原提呈与识别阶段 免疫细胞活化、增殖和分化阶段 效应阶段,适应性免疫的识别特点,T/B细胞的抗原识别受体特异性识别抗原表位特异性识别:一种抗原受体识别一种抗原表位P7 表1-2,适应性免疫的类型,根据发挥效应的机理 体液免疫 细胞免疫根据抗原进入体内的时间和次数 初次免疫应答 再次免疫应答根据是否产生排斥效应 正免疫应答 负免疫应答(免疫耐受),多形核白细胞单核细胞巨噬细胞嗜酸性粒细胞,固有免疫,物理屏障:皮肤粘膜,化学屏障:脂类酶等,T细胞,B细胞,细胞介素,细胞介素,细胞介素,抗体,适应性免疫,固有免疫与适应性免疫的协同作用,小 结,掌握:1. 免疫的概念及功能 2. 免疫的类型、特点和组成 3.免疫系统的组成,