一.免疫学概论(张利宁):Burnet克隆选择学说和克隆清除学说的内容是什么?根据该学说,免疫系统如何区别“自我”和“非我”?免疫学的十大前言和热点问题?(一)Burnet克隆选择学说(Clonalselectiontheory):(1)在机体发育的早期,体内存在无数种抗原特异性淋巴细胞克隆,每一种克隆具有特异性(2)胚胎期,抗原与自身成分反应的淋巴细胞克隆结合而被清除,因此,在成熟的淋巴细胞库中没有这些克隆(3)出生后淋巴细胞与相应抗原的相互作用,引起淋巴细胞的特异性活化和分化(4)分化后的所有效应细胞具有相同的特异性Clonaldeletion克隆清除:胚胎期,能够识别并结合自身抗原的淋巴细胞克隆被清除或者抑制,这个过程称为克隆清除,形成禁忌克隆,成熟的淋巴细胞库中没有这些克隆,出生后机体对自身成分产生免疫耐受。免疫系统如何区别自我和非我:自己:胚胎时期和免疫系统接触过的物质非己(抗原):胚胎时期没有和免疫系统接触的物质,包括异种抗原、同种异型抗原、自身抗原(二)十大免疫学前言和热点问题:天然免疫应答和调节机制T细胞分化机制及功能调节B细胞分化发育和功能活化NK细胞活化和功能调节ILC细胞分化和功能调控免疫调节的表观遗传学机制miRNA参与免疫应答调控感染型疾病发病机制和干预策略自身免疫性疾病发病机制和干预策略肿瘤的发病机制和干预策略答案:列举十大免疫学的前言和热点问题(石永玉)1.免疫识别的结构基础和相关机制---关键科学问题适应性免疫:TCR、BCR、抗原表位固有免疫-模式识别受体如,Toll样受体(TLR):至少有11种人的TLR和13种鼠TLRNOD样受体(NLR)RIG-12.免疫系统发生、免疫细胞及亚群(1.)免疫细胞的发育:•淋巴系细胞的发育:如T细胞在胸腺的发育成熟、B细胞在骨髓的发育成熟过程和在外周免疫器官的成熟过程(抗体类型的转换)•髓系细胞细胞(DC、巨噬细胞及其亚群形成等)Gr-1+CD11b+髓系来源抑制细胞(MDSC)(2)细胞亚群的发现T细胞亚群:Th1,Th2,Th9,Th17,Treg,TFHNK细胞亚群:NK亚群:p46+CD3-NK亚群的发现DC亚群:调节性DC3.免疫调节的细胞和分子机制•免疫调节细胞:Treg;CD4+CD25+Foxp3+DCreg:具有免疫负调控作用的DCM2NKreg•免疫调节分子:CTLA4、PD-L1TLR和NLR的免疫负调控分子4.免疫记忆(固有免疫具有记忆性)•免疫记忆是适应性免疫的重要特征,是疫苗研究的重要理论基础,是免疫学的研究热点之一•记忆性B细胞和记忆性T细胞•记忆细胞的分化模式:CD4和CD8阳性细胞均可由效应性T细胞分化•不同免疫细胞亚群可影响记忆性T细胞的产生•转录因子Foxo3a在人中枢型记忆CD4+的存活中发挥重要作用•IL-15是记忆性T细胞(CD4+和CD8+)维持其功能的重要细胞因子目前:对记忆性T、B细胞的许多特性尚不清楚5.microRNA与免疫细胞分化发育及免疫应答的调节•microRNA是细胞内长度为18-25个碱基的寡聚核苷酸,其在进化过程中高度保守并具有广泛的生物学功能•通常作用于mRNA的3’-非编码区,进而在转录水平上调控基因的表达。•目前在哺乳动物已发现800多个,很多功能未知,是研究的热点•已知microRNA在免疫细胞的分化发育、免疫应答的调节中发挥重要作用:T、B细胞:miR17-92,miR-150及miR-155固有免疫细胞:miR16,miR-1466.炎症复合体•炎症复合体(inflammasome)是胞浆内一组复杂的多蛋白复合体,是胱天蛋白酶(caspase)-1活化所必需的反应平台,调控白介素(interleukin,IL)-1β、IL-18、IL-33等促炎细胞因子的加工及活化,参与天然免疫系统的激活.•核苷酸结合寡聚化结构域样受体(nucleotide-bindingandoligomerizationdomain-likereceptors,NLRs)是胞浆内重要的模式识别受体,能感知胞内病原微生物产物及代谢性应激,起始炎症复合体的组装,是构成炎症复合体的核心成分.7.表观遗传学(Epigenetics)表观遗传学(epigenetics)是指不涉及DNA序列改变的基因或者蛋白表达的变化,并可以在发育和细胞增殖过程中稳定传递的遗传学分支学科,主要包括DNA甲基化,组蛋白修饰,染色质重塑,基因沉默和RNA编辑等调控机制。如Fox3启动子区甲基化修饰对Treg的调控8.系统生物学•系统生物学(SystemsBiology):利用计算机和组学等方法研究一个生物系统中所有组成成分(基因、mRNA、蛋白质等)的构成,以及在特定条件下这些组分间的相互关系的学科。•系统生物学不同于以往的实验生物学——仅关心个别的基因和蛋白质,它要研究所有的基因、所有的蛋白质、组分间的所有相互关系。显然,系统生物学是以整体性研究为特征的一种大科学。•系统生物学的理论已用于免疫学的研究如,免疫细胞活化的信号网络、病原体感染时免疫系统的改变、自身免疫性疾病中免疫相关基因的变化网络9.免疫系统和免疫应答的可视化研究•实时动态成像技术(MRI、PET和激光共聚焦技术、活细胞动态观察工作站)和荧光标记技术的发展,可在实体动态关照免疫器官内的免疫细胞或者免疫分子的思维信息,使免疫应答可视化10.免疫治疗•肿瘤疫苗预防性疫苗:HPV疫苗预防宫颈癌治疗性疫苗:DC疫苗在肿瘤治疗中展现出效果•基于免疫细胞的免疫治疗•抗体药物:CTLA-4抗体•针对信号通路的小分子药物二.免疫分子(石永玉):1.T细胞活化和抑制相关的细胞受体主要有哪些?举例说明抑制性受体发挥抑制作用的分子机制。活化CD28ICOSCD2CD40配体LAF-1ICAM-1抑制CTLA-4PD-1CTLA-4发挥抑制作用机制:CTLA-4表达与活化的CD4和CD8阳性T细胞,其配体亦是B7分子,但CTLA-4与B7分子的亲和力显著高于CD28与B7的亲和力。CTLA-4与B7分子结合产生抑制性信号,因为CTLA-4分子的胞质区有免疫受体酪氨酸抑制基序ITIM,ITIM中的酪氨酸残基被磷酸化后,可募集蛋白质酪氨酸磷酸酶SHP-1和SHIP并与之结合,这些磷酸酶通过对T细胞活化途径中重要信号分子的去磷酸化,从而抑制T细胞活化信号的转导。2.IFN-Ⅰ主要种类、来源和抗病毒作用机制?IFNtypeIIFN-α,IFN-β,IFN-ε,IFN-κ,IFN-ω,andIFN-ν干扰素(IFN)是病毒感染的细胞产生一种因子,主要产生细胞有浆细胞样树突状细胞,淋巴细胞,单核-巨噬细胞,成纤维细胞。机制:抗病毒作用Ⅰ型干扰素具有广谱的抗病毒活性,对多种病毒如DNA病毒和RNA病毒均有抑制作用;但这种效应不是直接的,而是通过对宿主细胞的作用引起的.①对干扰素敏感的细胞表面存在于干扰素受体,核内有“抗病毒蛋白”基因,受干扰素作用后该基因活化,产生的抗病毒蛋白可阻止病毒mRNA翻译,并促进病毒mRNA降解.②干扰素能提高细胞表面MHCⅠ类分子的表达水平,受到病毒感染的细胞表面MHCⅠ类分子的增加有助于向Tc细胞递呈抗原,引起靶细胞的溶解.③干扰素可增强NK细胞对病毒感染的杀伤能力.三.免疫细胞及亚群(高丽芬):(一)结合自己课题,列举四个T细胞亚群,简述其表型、主要功能以及与你课题的相关性。1.根据TCR种类:1)T细胞:占脾脏、淋巴结和循环T细胞的95%-99%。2)T细胞:1%-5%,大多数为CD4-CD8-,少数为CD8+。主要分布于皮肤和黏膜组织。识别抗原无MHC限制性。2.根据CD4或CD8的表达情况CD4+T细胞:60%~65%为CD4+CD8-表型为TCRαβCD3+CD4+CD8-识别抗原时受MHCⅡ类分子限制ThCD8+T细胞:30%~35%为CD4-CD8+表型为TCRαβCD3+CD4-CD8+,主要为CD8+CTL细胞亚群识别抗原具有MHCⅠ类分子的限制性Tc3.根据T细胞活化阶段初始T细胞(naïveTcells)(CD45RA+CD62L+)↓活化T细胞效应T细胞记忆T细胞(CD45RO+)(CD45RO+)初始T:参与淋巴细胞再循环,存活短;效应T:向外周免疫组织迁移,介导免疫效应,存活短;记忆T:向外周免疫组织迁移,介导免疫效应,存活长,参与再次免疫应答。4.根据T细胞功能辅助性T细胞(Th1,Th2,----)----CD4+Th1:CD3+CD4+IFN-γ+Th2:CD3+CD4+IL-4+杀伤性T细胞(Tc1,Tc2)----CD8+Tc1:CD3+CD8+IFN-γ+Tc2:CD3+CD8+IL-4+功能:•释放穿孔素和颗粒酶使靶细胞裂解;•诱导靶细胞程序死亡;•释放IFN-γ、TNF-α和TNF-β等细胞因子,参与细胞免疫应答及免疫调节。调节性T细胞(Treg)•CD4+CD25+FOXP3+Treg:(1)胸腺来源Treg细胞(tTreg细胞)、外周血来源Treg细胞(pTreg细胞)(2)自然调节性T细胞(nTreg)、适应性调节性T细胞(aTreg或iTreg)--Tr1(IL-10),Th3(TGF-beta)•CD8+Treg:CD8+CD28-TregsCD8+CD28+Tregs•CD8+CD28-Treg分为3型:Ⅰ型细胞通过与DC直接接触,改变DC共刺激分子的表达并发挥其抑制作用;Ⅱ型细胞则通过细胞因子IFN-r、IL-6等发挥其抑制作用,不需要与APC直接接触;Ⅲ型细胞主要通过分泌IL-10发挥其抑制作用。•NKT:分泌IL-4,IL-10等Th2型细胞因子,分泌IL-13调节CD+8T细胞功能,分泌IFN-r,TNF等Th1型细胞因子5.Th细胞根据产生细胞因子Th1:IL-2,IFN-rTh2:IL-4,IL-10Th17:IL-17Th9:IL-9Th22:IL-22,TNF-aTfh:IL-21,IL-6Tfh细胞:滤泡辅助性T细胞(Tfollicularhelper)通过IL-6和IL-21来调节B细胞的功能。在Tfh发挥调节功能的过程中,Bcl6转录因子发挥了重要的作用。Bcl6转录因子的表达受IL-6和IL-21的调控,Bcl6过度表达可诱导Tfh相关的基因表达并抑制其他类型的辅助性T细胞的分化。感染疾病的体液免疫中起决定性调节作用,同时在自身免疫和肿瘤疾病也有重要功能。Blimp-1在T细胞发育中起诱导分化作用(二)简述未成熟DC与成熟DC的表型和功能异同,如何根据研究或应用目的进行选择?未成熟DC与成熟DC的区别:摄取抗原的能力降低。抗原加工、递呈功能增强。MHC、协同刺激分子(CD80、CD86)、黏附分子(LFA-1、ICAM-1)表达上调。刺激T细胞增殖的能力增强。•未成熟DC(ImmatureDC)–皮肤、胃肠道、呼吸道等上皮内及实质器官间质内–摄取抗原并迁移至引流淋巴器官•胞饮(吞饮)•受体介导内吞•吞噬弱–表达低水平的MHC分子、协同刺激分子和粘附分子•成熟过程中的重要变化:–表达趋化因子受体,获得向引流淋巴结迁移的能力–加工提呈抗原,表达大量肽-MHC复合物–协同刺激分子和粘附分子表达上调•成熟DC(MatureDC)–淋巴结,脾及派氏集合淋巴管–高表达MHC分子、协同刺激分子及粘附分子–很强的抗原提呈能力四.固有免疫(高成江):(一)简述固有免疫组成固有免疫是机体在种系发育和进化过程中形成的天然免疫防御功能,既出生后就已具备的非特异性防御功能。固有免疫包括组织屏障系统,固有免疫细胞和固有免疫分子。屏障结构包括:物理屏障,解剖学屏障和生物屏障。屏障结构的作用是防止微生物侵入体内和从血液进入重要器官,屏障结构由皮肤,粘膜及其附属结构组成。物理屏障:人体与外界环境接触的表面,覆盖着一层完整的皮肤和粘膜。解剖学屏障:由血-脑屏障,血-胎屏障,血-胸腺屏障组成。生物屏障:主要指皮肤和粘膜能分泌多种杀菌灭毒物质。固有免疫细胞:主要执行固有免疫功能的细胞包括NK细