免疫概述

免疫系统第一节概述免疫是机体对异种、异体及自身物质所产生的反应，即机体“自我识别，排除异己”，以达到自身稳定的一种复杂的生理性保护，并且与人体的胚胎发育、疾病发生、衰老等一系列的生命过程有密切关系，是人体进化的结果。免疫学是研究人类和实验动物体内、外免疫反应的本质及其变化规律的科学。一、免疫系统的组成免疫系统（immunesystem）是由淋巴器官（胸腺、骨髓、淋巴结、牌和扁桃体）、淋巴组织以及免疫细胞（淋巴细胞、浆细胞和巨噬细胞）借助血液和淋巴循环相互联系而组成的功能系统。二、免疫系统的功能免疫系统的功能主要是防御功能，包括两个方面：1．清除人侵的抗原，如微生物及其产物，异体细胞等。2．监视和清除机体自身改变了的细胞，如病毒感染的细胞或癌变细胞以及衰老和损伤的细胞及其碎片。三、免疫反应的方式机体免疫反应的方式可分为两类，即非特异性免疫和特异性免疫。（－）非特异性免疫非特异性免疫是机体在长期的进化过程中逐渐建立的，具有相对稳定性，能遗传给下一代的防御能力（也称先天免疫）。1．屏障结构是阻挡病菌侵入，保护机体健康的一些机构。如皮肤的角质层是良好的机械屏障，皮脂腺分泌的脂肪酸能杀菌，呼吸道表面的纤毛能排除细菌，胃肠粘膜的分泌物、泪液中约溶菌酶、唾液和鼻腔的分泌物均有杀菌作用，血脑屏障可（防止）阻挡病菌进入脑脊液和脑组织，对中枢神经有保护作用。2．吞噬细胞指血液中的粒细胞、肝、脾、肺、结缔组织、神经组织以及淋巴结中的巨噬细胞，它们具有吞噬功能，构成人体的第二道防线。3抗微生物物质指正常体液，特别是血清中含有的各种抗微生物物质，如补体、溶菌酶，干拢素等。（二）特异性免疫。特异性免疫是在抗原刺激下产生的，指专门对某一种病菌有识别和杀灭作用的免疫。其特点是：①有特异性；②是后天获得的，故又称获得性免疫，医学上预防注射疫苗就是此原理。人体感染过某种病菌或者预防注射过某种菌亩以后，可获得对某种病菌持有的防御功能，如患过伤寒病的人对伤寒杆菌有终生免疫力。特异性免疫按其作用机理不同，可分为体液免疫和细用免疫两种（见本章第二节）。第二节免疫细胞与免疫反应。一、免疫细胞所有参加免疫反应的细胞均称免疫细胞或免疫活性细胞如淋巴细胞，浆细胞和巨噬细胞等，其中淋巴细胞在免疫反应中起主要作用。（－）淋巴细胞淋巴细胞起源于造血系统的干细胞，干细胞在胚胎早期来自卵黄囊，后期则来自胎儿肝，成人主要见于骨髓。干细胞在中枢免疫器官内经过分裂分化，最后形成具有特异性抗原受体的淋巴细胞。这些成熟的淋巴细胞离开中枢免疫器官后，可散布至全身的淋巴组织和周围免疫器官，定位在其中的一定部位，但并非始终固定不动，而可从这里迁出转入血流参加淋巴再循环，淋巴细胞一般可分为四类：l．胸腺依赖淋巴细胞,简称T细胞，此类细胞是由胸腺内的淋巴干细胞增殖分化而成，然后从胸腺散播至周围淋巴器官和各处的淋巴组织内。T细胞表面具有特异性抗原的受体，能与相应抗原结合发生免疫应答，行使细胞免疫反应。T细胞表面有羊红细胞抗原受体，若将新鲜T细胞与羊红细胞混合，则T细胞周围可粘着多个羊红细胞，形成玫瑰花结，用此方法测知血液内的淋巴细胞约75％是T细胞。T细胞至少可分为三个亚群：①辅助性T细胞，胞体小，数量较多，细胞器不发达，它能协助T细胞或B细胞识别抗原，引起和增强免疫应签。②抑制性T细胞，体积略大，数量较少，含有较多的线粒体和溶酶体。它能抑制免疫应答，与辅助性T细胞共同调节免疫应答的强弱。③细胞毒T细胞，与抑制性T细胞形态相似，它受抗原激活后可大量增殖，是产生细胞免疫的主要效应细胞，通常所称的T细胞即指这种细胞毒T细胞。2．骨髓依赖淋巴细胞，简称B细胞，由骨髓中的淋巴干细胞增殖分化而成，然后从骨髓散播至周围淋巴器官和淋巴组织。B细胞表面有膜抗体（抗原受体），用免疫荧光法可标记B细胞，血液内10～15％的淋巴细胞是B细胞，B细胞受抗原刺激后增殖分化为浆细胞。浆细胞可合成和分泌与该抗原相对应的抗体（免疫球蛋白），行使体液免疫反应。3．杀伤性淋巴细胞简称K细胞，由骨髓的淋巴干细胞发生，血液内5～7％的淋巴细胞是K细胞。K细胞本身无特异性，但它的表面有抗体的受体（FC受体），可借助抗体的介导特异性地与靶细胞结合，杀死靶细胞，故K细胞又称抗体依赖细胞毒细胞4．自然杀伤性淋巴细胞简称NK细胞。细胞中等大小，胞质中有大小不一的颗粒，电镜下可见此种颗粒为溶酶体，此外还有较多的线粒体，故NK细胞又称大颗粒淋巴细胞，血液内约5％的淋巴细胞是NK细胞，NK细胞不需抗原激活，也不依赖抗体，即可直接杀伤某些靶细胞，如肿瘤细胞和病毒感染的细胞，故在抗肿瘤中起重要作用。T细胞和B细胞自胸腺或骨髓内形成后，在未遇到相应抗原刺激之前，称为处女型细胞。处女型细胞是属于休息期的细胞，寿命约数月，多位于脾脏及淋巴结内，必须在相应抗原刺激下才能进入下一阶段的分裂分化。（二）浆细胞浆细胞来自经抗原刺激后的B细胞，机体各部位均有分布，但主要位于脾红髓，淋巴结（髓质）和骨髓内，它是一种免疫活性细胞，能合成和分泌抗体。（三）巨噬细胞巨噬细胞来自血液内的单核细胞，分布很广，但主要集中于免疫器官中，它是参与免疫反应的重要细胞，能作变形运动，并有趋化性，具有识别、粘附和吞噬作用，以及捕捉、处理和传递抗原的作用。此外，还能分泌多种生物活性物质，如干扰素、补体、溶菌酶等。二、免疫反应（免疫应答）免疫反应指免疫系统对抗原刺激产生的一系列复杂过程。（－）免疫反应的基本过程。免疫反应的基本过程可分为感应阶段、反应阶段和效应阶段。1．感应阶段是对抗原的识别处理阶段。抗原是能在机体中引起特异性免疫反应的物质，如细菌、病毒、异体细胞或大分子等。进入机体的抗原，除少数可溶性物质直接作用于淋巴细胞外，大多数要经过巨噬细胞摄取、处理后传递给淋巴细胞，使相应的淋巴细胞得以识别抗原。处女型B细胞或T细胞识别抗原时，一般尚需辅助性T细胞的协同作用，就是说只有两种淋巴细胞膜上的抗原受体同时与抗原的不同部分发生特异性结合时，才能共同识别抗原并发生淋巴细胞转化2.反应阶段即淋巴细胞分化、增殖的阶段。淋巴细胞接受抗原信息后，可迅速母细胞化，分别形成淋巴母细胞和浆母细胞，进而大量增殖，前者增殖分化为有免疫效应的效应T细胞，后者增殖分化成为能分泌各种抗体的浆细胞。效应T细胞和浆细胞是终未细胞，不再增殖，寿命短；但是在T细胞和B细胞分化增殖过程中，有少数细胞中途停下来，成为有保存抗原信息的记忆细胞，这种细胞体积小，寿命长，积极参加再循环，是一种后备力量，当同种抗原再次入侵机体时，记忆细胞能迅速转化和增殖，以引起更强的免疫反应，因此，记忆细胞可使机体较长期地保持对某种抗原的免疫力，预防接种就是根据这个原理，使机体产生一批能对付相应抗原的记忆细胞，增强抵抗力。3．效应阶段是免疫活性细胞发挥其免疫功能的阶段（细胞作用和释放产物）。此阶段效应T细胞发挥细胞毒作用并产生淋巴因子，消灭抗原，执行细胞免疫作用；浆细胞合成并分泌抗体，杀灭或破坏抗原物质，完成体液免疫作用。（二)细胞免疫效应T细胞与相应抗原接触后直接杀死带抗原的细胞（如各种靶细胞）并分泌淋巴因子以扩大免疫反应的过程，称细胞免疫（或细胞介导免疫）。其效应机理包括两个方面：1．细胞毒作用（直接杀伤靶细胞）效应细胞与靶细胞特异性地结合，激活靶细胞内的溶酶体酶，使靶细胞通透性改变，渗透压发生变化，最后导致靶细胞肿胀和崩解。效应T细胞杀伤一个靶细胞后还可攻击另一靶细胞。2.产生淋巴因子扩大免疫反应淋巴因子是T细胞被抗原（刺激）或促分裂素刺激后而产生释放的可溶性免疫活性物质（肽类）的总称。已知20余种，现已发现有多种类型的效应T细胞能产生淋巴因子，B细胞也能产生少量淋巴因子。不同的淋巴因子有不同的效应，如淋巴毒素可杀伤靶细胞，巨噬细胞趋化因子可使巨噬细胞集中于抗原侵害部，巨噬细胞活化因子可使巨噬细胞增大，溶酶体增多，吞噬力增强；巨噬细胞武装因子可增强巨噬细胞特异性的吞噬作用等，故淋巴因子起着扩大免疫效应的作用。（三）体液免疫存在于血浆、淋巴和组织液等体液中的抗体与相应的抗原特异性结合并发挥免疫效应的过程，称体液免疫。抗体是一种球蛋白，称免疫球蛋白（简称Ig），免疫球蛋白有IgM、IgG、IgA、IgD和IgE等几种，在成人血清中主要是IgG。IgG由4条多肽组成，通过二硫键和非共价键相连（其中包括两条轻链和两条重键），其分子结构如“Y”型，一端为抗原结合端（氨基端）—变区，即氨基酸顺序随免疫的抗原不同而异，有两个相同的能与抗原结合的部位。抗体与抗原结合可中和毒素，抑制抗原（指细菌或细胞）代谢，或加速吞噬细胞吞噬抗原；另一端称Fc端（羧基端）—恒区，即氨基酸顺序排列比较恒定，可与具有Fc受体的细胞相结合（如巨噬细胞、K细胞、肥大细胞等），分别产生不同的效应。免疫球蛋白结合抗原的不同特异性决定于轻链和重链变区（氨基端）氨基酸种类和顺序的不同。体液免疫是通过体内抗体的增多来清除抗原的，从初次抗原刺激到产生大量的抗体约需7～20天，IgM先出现，随后出现的是lgG，但其数量不多，当抗原再次刺激引起第2次应答时，只需4~～7天即可产生大量抗体，主要是lgG，数量较第一次多，维持的时间也长，这是因为有大量记忆细胞迅速转化和增殖的缘故。第三节淋巴组织淋巴组织是含有大量淋巴细胞和巨噬细胞的“网状结缔组织”，即网状细胞和网状纤维构成网状支架，网眼中含有大量淋巴细胞和一些巨噬细胞。根据结构、功能、发生和分布的不同，淋巴组织可分为中枢淋巴组织和周围淋巴组织。一、中枢淋巴组织中枢淋巴组织仅由上皮性网状细胞及网眼中的淋巴细胞和巨噬细胞构成，不含网状纤维。上皮性网状细胞能分泌激素，形成诱导淋巴细胞分裂分化的微环境，造血干细胞进入中枢淋巴组织可分裂分化为不同功能及不同特异性的淋巴细胞，中枢淋巴组织发生较早，胎儿出生前已基本发育完善，并开始向周围淋巴组织输送淋巴细胞。中枢淋巴组织分布于中枢免疫器官，如胸腺、囊等同器官和骨髓。二、周围淋巴组织周围淋巴组织由网状细胞、网状纤维及可眼中的淋巴细胞和巨噬细胞构成，淋巴细胞最初由中枢淋巴组织迁来。根据淋巴细胞聚集的程度和方式的不同分为：1．弥散淋巴组织是以网状细胞和网状纤维为支架，在网眼中充满了淋巴细胞、浆细胞及巨噬细胞，形成一片以淋巴细胞为主的组织。弥散淋巴组织与周围结缔组织之间无明显境界，其中含有T细胞及B细胞，常以T细胞为主，抗原刺激能使弥散淋巴组织增大。2．密集淋巴组织基本结构与弥散淋巴组织相似，但淋巴细胞更密集，主要由大量的B细胞和少量T细胞等组成，其中淋巴细胞排列成球形者称淋巴小结，淋巴细胞排列成索条状者称淋巴索，淋巴小结的体积随抗原刺激的大小而增减，无抗原刺激时减少或消失，受抗原刺激后又增大与增多，是体液免疫应答的重要指标。周围淋巴组织分布很广，主要分布在周围免疫器官，如淋巴结、脾、扁桃体等。第四节淋巴器官淋巴器官是由大量淋巴组织为主组成的器官，外包以结缔组织被膜，淋巴器官依其发生和功能的不同分为中枢淋巴器官和周围淋巴器官两类。中枢淋巴器官如胸腺和骨髓，由中枢淋巴组织构成，其中的淋巴细胞受激素及所在微环境的影响，分裂分化形成具有不同功能和不同特异性的处女型淋巴细胞。中枢淋巴器官发生较早，它的发生不受抗原刺激的影响，在出生前已基本发育完善，并开始向周围淋巴器官及淋巴组织输送处女型淋巴细胞。周围淋巴器官如淋巴结、脾脏及扁桃体等。由周围淋巴组织成，其中的淋巴细胞最初是由中枢淋巴器官迁来的。它们是发生免疫应答的场所。周围淋巴器官中的淋巴细胞的分裂与分化受抗原刺激的影响，无抗原刺激时淋巴组织量少，抗原刺激后淋巴组织迅速增大，致使淋巴器官肿大，抗原消失后又可恢复原状。一、胸腺（－）胸腺的形态位置胸腺位于胸腔纵隔上部，分左、右两叶，呈扁条状。胸腺有明显的年龄性变化，出生时重10～15g，至青春期达到最高峰，重约30～40g，以后逐渐退化萎缩。（二）胸腺的组织结构胸腺表面包有薄层结缔组织被膜。被膜内伸形成胸腺隔，将胸腺分成许多小叶，每个小叶的周边为皮质，深部为髓质，两者均由上皮性网状细