第二章 免疫系统

黄山职业技术学院掌握：T、B淋巴细胞的表面标志、亚群及功能；抗体、免疫球蛋白、补体、细胞因子的概念；免疫球蛋白、补体的生物学作用。熟悉：免疫器官的组成和功能；抗原提呈细胞的概念和种类；免疫球蛋白的结构、各类免疫球蛋白的特性。了解：其他免疫细胞的种类和功能；抗体的制备、补体的激活。免疫器官：如骨髓、胸腺、淋巴结、脾脏、扁桃体等免疫细胞：造血干细胞、淋巴细胞（T淋巴细胞、B淋巴细胞）、单核-巨噬细胞、粒细胞等免疫分子：免疫球蛋白、细胞因子、CD抗原、受体等免疫系统扁桃体脾脏淋巴结胸腺骨髓特异性免疫应答的物质基础免疫器官的组成与功能？概念：机体执行免疫功能的组织和器官称为免疫器官，它们是淋巴细胞和其他免疫细胞发生、分化、成熟、定居和增殖以及产生免疫应答的场所。根据功能不同，免疫器官可分为：中枢免疫器官外周免疫器官又称初级免疫器官，是淋巴细胞等免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所，包括：骨髓胸腺骨髓（bonemarrow):人和其他哺乳动物的造血器官，是各种血细胞和免疫细胞发生和分化的场所。骨髓具有造血和免疫双重功能：1.骨髓中的多能干细胞首先分化为髓样干细胞、淋巴样干细胞；髓样干细胞：分化、发育为各种血细胞淋巴样干细胞：分化为淋巴细胞2.B细胞分化成熟的场所；3.发生再次体液免疫应答的主要部位。（记忆性B细胞）Thymus：是T淋巴细胞发育成熟的场所。胸腺的大小因年龄不同而差异很大，在青春期达到最大，以后逐渐萎缩。新生儿：10—15g青春期：30—40g老年时：10—15g胸腺退化会导致免疫功能下降，易发生感染和肿瘤。是T细胞分化和成熟的场所，因而T细胞亦称胸腺依赖性淋巴细胞。胸腺T淋巴细胞担负着机体的细胞免疫功能，并参与免疫应答的调节。所以胸腺的功能缺陷会造成细胞免疫功能的下降及抗体产生受损。又称次级或二级免疫器官，是成熟的T细胞和B细胞定居的场所，也是机体对抗原刺激产生免疫应答的场所。包括淋巴结、脾、黏膜相关淋巴组织结构最完整的外周免疫器官，呈圆形或豆状，遍布于淋巴循环系统的各个部位，具有捕获体外进入血液和淋巴液的抗原的功能。最外层为结缔组织被膜内部实质皮质髓质髓窦：巨噬细胞髓索：B细胞、浆细胞浅皮质区非胸腺依赖区深皮质区（副皮质区）胸腺依赖区淋巴结的结构（淋巴小结）成熟T细胞和B细胞的主要定居部位；免疫应答发生的场所（捕获体外进入血液和淋巴液的抗原，诱民免疫应答）；参与淋巴细胞再循环；过滤淋巴液体内最大的外周免疫器官，外包被膜，实质分白髓和红髓。红髓脾索B细胞、浆细胞脾窦巨噬细胞白髓淋巴鞘主要为T细胞为胸腺依赖区脾小结和生发中心含大量B细胞为胸腺非依赖区各种成熟淋巴细胞定居场所；免疫应答发生的场所；造血功能；过滤血液。扁桃体阑尾肠道粘膜集合淋巴结消化道、呼吸道和泌尿生殖道粘膜下层的弥散淋巴组织机体抗感染的第一道防线概念：所有直接或间接参与免疫应答的细胞统称为免疫细胞（immunocyte)。受抗原刺激后能分化增殖，产生特异性免疫应答的淋巴细胞，称为免疫活性细胞，也称为抗原特异性淋巴细胞。免疫活性细胞包括T淋巴细胞B淋巴细胞T淋巴细胞是血液和再循环中主要淋巴细胞。T淋巴细胞是来自胚肝或骨髓的始祖T细胞，在胸腺内微环境作用下分化发育成熟的淋巴细胞，又称胸腺依赖的淋巴细胞（thymusdependentlymphocyte），简称T细胞。阳性选择指只有表达与自身MHC分子有中等亲合力的TCR的胸腺细胞才能进一步发育。通过阳性选择使T细胞获得抗原识别的MHC限制性。阴性选择指清除胸腺内自身抗原应答性胸腺细胞，使之发生凋亡的过程。其生物学意义在于使T细胞获得自身免疫耐受。B淋巴细胞即骨髓依赖性淋巴细胞，又简称B细胞。B细胞来源于哺乳动物胎肝和成年骨髓中的淋巴样干细胞，在骨髓造血微环境参与下，发育成熟后定居于外周淋巴器官和组织中。在外周血中，B细胞约占淋巴细胞总数的10%～15%。干细胞早原B晚原B前B未成熟B成熟BSmIg缺如缺如缺如IgMIgM/IgDB细胞的发育表面标志：淋巴细胞表面存在的大量不同种类的蛋白质分子。包括表面受体、表面抗原。表面受体：淋巴细胞表面上能特异性识别和结合相应配体（特异性抗原、绵羊红细胞、补体等）的分子结构。表面抗原：淋巴细胞或其亚群细胞表面上能被特异性抗体（如单抗）所识别的表面分子。T细胞的表面受体T细胞抗原识别受体（TCR）辅助受体CD4、CD8E受体有丝分裂原受体细胞因子受体T细胞的表面抗原HLA-I类抗原分化抗原（CD抗原）1.T细胞抗原受体（TCR)：T细胞表面的特征性标志，能特异性识别和结合抗原的结构。TCR由两条不同肽链构成的异二聚体。多数T细胞（95%）的TCR由α链和β链组成，称为αβTCR。少数T细胞（5%）的TCR由γ链和δ链组成，称为γδTCR。CD3，仅存在于T细胞表面，为跨膜蛋白，与TCR紧密结合成一个复合体。是TCR表达和信号传导所必需的，把TCR与外来结合的抗原信息传递到细胞内，引起免疫应答。2.CD4和CD8分别称为MHCII类和MHCI类分子的受体。CD4和CD8分别出现在具有不同功能亚群的T细胞表面，不同时出现，由此分为CD4+T细胞：具有辅助性T细胞（TH）功能。CD8+T细胞：具有抑制性T细胞（TS）和细胞毒性T细胞（TC/CTL）功能。正常情况下，CD4:CD8为2:1。3.CD2，即红细胞（erythrocyte，E）受体，该受体可使T细胞在体外与绵羊红细胞结合，形成红细胞花环（红细胞玫瑰花环实验，E玫瑰花环实验），B细胞无此抗原，所以可用于鉴别T、B淋巴细胞。T-cellEEEEE玫瑰花环实验原理示意图4.有丝分裂原受体淋巴细胞表面能与有丝分裂原结合的结构。植物血凝素刀豆蛋白A美洲商陆有丝分裂原B细胞的表面受体B细胞抗原识别受体（BCR）Fc受体补体受体有丝分裂原受体细胞因子受体（CKR）B细胞的表面抗原HLA-I、II类抗原分化抗原（CD抗原）1.B细胞抗原受体(BCR)：镶嵌在B细胞膜表面的免疫球蛋白（SmIg）,是B细胞的特征性标志。BCR具有特异性识别和结合抗原的功能。每个B细胞表面有104～105个免疫球蛋白分子。2.Fc受体(FcR)大多数B细胞表面存在的能与IgG的Fc段结合的受体；Fc受体与免疫球蛋白的Fc片断结合，有利于B细胞捕捉和结合抗原，激活B细胞和抗体产生。3.补体受体(CR)大多数B细胞表面存在的能与补体结合的受体。4.有丝分裂原受体与T细胞不同有丝分裂原葡萄球菌A蛋白SPA脂多糖LPS(只刺激小鼠）美洲商陆PWM（依赖T细胞）B细胞的亚群B1亚群胚胎发育早期出现，主要由早期的前体细胞从胚肝分化而来，随后为B2细胞所取代。主要分布于胸腔和腹腔，对多种细菌的早期抗感染免疫发挥重要作用。B2亚群通常所说的B细胞，介导体液免疫的主要细胞类别，并能参与抗原的提呈。来源：骨髓分布：外周血和淋巴组织标志：CD56功能：非特异性杀伤某些肿瘤细胞和病毒感染细胞，在早期抗病毒感染、清除突变细胞的免疫监视和免疫调节过程中发挥作用。其杀伤作用无需抗原致敏，不受MHC限制。来源：外周血中的单核细胞和组织内的巨噬细胞功能：吞噬和杀伤作用（抗感染、抗肿瘤）提呈抗原作用免疫调节作用巨噬细胞吞噬细菌分布于外周血，具有高度移动性和吞噬功能感染时最早到达感染部位能吞噬、杀伤、清除病原微生物抗体（Ab)：是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一种蛋白质，主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫功能。免疫球蛋白（Ig）：是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。抗体和免疫球蛋白的关系:抗体都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白并非都是抗体。一、抗体与免疫球蛋白（一）抗体与免疫球蛋白的概念四肽链单体结构，链间由二硫键连接两条重链（H）和两条轻链（L）氨基端和羧基端。根据氨基酸排列顺序的不同分为：可变区（V）和恒定区（C）可变区（V区）：氨基酸组成、排列顺序变化较大恒定区（C区）：氨基酸数量、种类、排列顺序及含糖量都比较稳定可变区与恒定区(1)重链分类：根据重链靠近羧基末端氨基酸组成及排列顺序不同，将重链分为种：γ、α、μ、δ、ε根据重链组成不同，将Ig分为五类：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE(2)轻链分型：κ、λ型天然Ig分子中，重链同类，轻链同型重链与轻链VH和VL:识别和结合抗原CH1和CL:同种异型的遗传标志CH2:补体结合位点CH3/CH4:与多种细胞表面的FcR结合(免疫调理,I型超敏反应)木瓜水解酶水解IgG：得到两个相同的Fab段（抗原结合片段）和一个Fc段（可结晶片段）。同种型：同一物种所有个体的Ig共有的抗原特异性，为种属特异性标志；同种异型：同一物种内不同个体间的Ig免疫原性的差别，为个体特异性标志；独特型：同一个体内不同细胞产生的Ig分子V区各自具有独特的抗原特异性。识别和结合特异性抗原激活补体与细胞表面的Fc受体结合穿过胎盘和黏膜—将母体免疫力（IgG）传给胎儿结合肽链功能区IgG多为单体，是唯一能通过胎盘的抗体据重链免疫原性，IgG分4个亚型1.IgG血清含量最高(75%～85%),也是丙种球蛋白的主要成分半衰期较长（约为23d）主要的抗感染抗体(具有抗菌、抗病毒、中和毒素和免疫调理作用)IgG1、IgG2和IgG3能通过经典途径激活补体参与II、III型超敏反应IgG的特点分为血清型和分泌型两种。血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生，为单体。分泌型IgA（sIgA）是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生，为双体、三体或多体。sIgA主要存在于唾液、泪液、以及呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。2.IgA参与皮肤粘膜的局部抗感染作用初乳中含有高浓度的sIgA----母乳喂养通过替代途径激活补体参与Ⅲ型超敏反应为五聚体，是分子量最大的Ig，称巨球蛋白。IgM激活补体、结合抗原、免疫调理作用比IgG强天然血型抗体是IgM3.IgMIgM是个体发育中最早产生的抗体，胚胎晚期已能合成，新生儿脐带血中若IgM水平升高，提示胎儿曾有宫内感染IgM是抗原刺激后出现最早的抗体，半衰期短，故检测IgM水平可用于传染病的早期诊断。IgM的特点IgD是B细胞的重要表面标志B细胞的分化过程中首先出现SmIgM，SmIgD的出现标志着B细胞成熟对防止免疫耐受有一定作用4.IgD血清中含量最低可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力Fc受体（FcRⅠ）结合，引起Ⅰ型超敏反应FcRⅡ分布于巨噬细胞、B细胞、嗜酸粒细胞5.IgE多克隆抗体：多个抗原决定基——机体——多种抗体的混合物单克隆抗体（monoclonalantibody,mAb）：由一个B细胞克隆产生的、针对某一特定抗原决定簇的高度特异性抗体基因工程抗体补体（complement，C）是存在于正常人或脊椎动物血清中、具有酶活性的一组球蛋白。因该球蛋白是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件，故被称为补体。成分：大多数补体成分属β球蛋白，少数为α或γ球蛋白；来源：由巨噬细胞、肠道上皮细胞及肝、脾细胞合成。因补体是由30多种蛋白质组成，故又称为补体系统。正常情况下，补体各成分以非活化状态存在于血清中，被激活后具有增强机体的吞噬活性和溶解靶细胞的功能。（一）补体系统的组成和理化性质1.组成按功能分为三组：1）固有成分，即C1-C9、B因子、D因子和P因子；2）调节与控制补体活化的分子；3）补体受体分子。正常情况下，绝大多数补体固有成分都以酶原或非活化形式存在于血清中。当某成分被激活后，则在数字上方加一横线表示。补体的裂解片段则另加小写英文字母表示。2.理化性质各组分的性质很不稳定，易被多种理化因素破坏而丧失活性。补体系统的激活是在某些激活物质的作用下，各补体成分按一定顺序，以连锁的酶促反应方式依次