免疫系统——免疫器官、免疫细胞和细胞因子

免疫系统——免疫器官、免疫细胞和细胞因子免疫系统免疫器官免疫细胞免疫分子中枢免疫器官外周免疫器官胸腺骨髓/法氏囊脾脏淋巴结粘膜相关淋巴组织红细胞/血小板粒细胞单核－巨噬细胞淋巴细胞APC抗体补体细胞因子免疫器官按其发生与功能不同，可分为中枢免疫器官和外周免疫器官，二者通过血液循环及淋巴循环互相联系。第一节免疫器官人体的免疫器官和组织一、中枢免疫器官(一)骨髓骨髓(bonemarrow)是B细胞分化发育成熟的场所，也是各种血细胞和免疫细胞的发源地。中枢免疫器官是免疫细胞发生、分化、发育、成熟的场所，某些情况下（如再次抗原刺激或自身抗原刺激）也是产生免疫应答的场所。人和其他哺乳类动物的中枢免疫器官包括胸腺和骨髓，鸟类腔上囊（法囊）的功能相当于骨髓。(二)胸腺新生儿期胸腺重量约15~20g；以后逐渐增大，青春期可达30~40g，其后随年龄增长而逐渐萎缩退化；老年期胸腺明显缩小，大部分被脂肪组织所取代。胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所，其功能状态直接决定机体细胞免疫功能，并间接影响体液免疫功能。DiGeorge综合征由于胸腺发育不全，末梢淋巴组织和血循环中缺乏T淋巴细胞或T细胞功能障碍而致本类疾病先天性胸腺发育不良，甲状旁腺缺陷反复发作性感染，低血钙抽搐二、外周免疫器官及组织外周免疫器官是成熟淋巴细胞定居和产生免疫应答的场所，包括淋巴结、脾、黏膜相关淋巴组织。（一）淋巴结的主要功能有：①免疫细胞定居及产生免疫应答的场所；②参与淋巴细胞再循环；③过滤淋巴液(二)脾脾是人体内最大的外周淋巴器官。脾内有血液循环，但无淋巴循环。可分为白髓、红髓和边缘区三部分。脾脏是重要的外周免疫器官，也是机体贮存红细胞的血库。(三)粘膜相关淋巴组织(MALT)外膜粘膜上皮粘膜固有层散在淋巴组织1.肠伴随淋巴组织2.皮肤淋巴组织由表皮、真皮中分布的各种免疫细胞构成。如表皮中的朗格汉斯细胞、真皮中大量的T细胞和巨噬细胞。一种树突状细胞第二节免疫细胞泛指所有参与免疫反应或与免疫应答有关的细胞及其前体细胞。包括造血干细胞、淋巴细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞和粒细胞等。免疫细胞淋巴细胞抗原提呈细胞其他T淋巴细胞B淋巴细胞NK细胞专职APC非专职APC吞噬细胞树突状细胞B细胞嗜酸性粒细胞嗜碱性粒细胞肥大细胞中性粒细胞红细胞内皮细胞上皮细胞间皮细胞等造血干细胞一、淋巴细胞淋巴细胞是构成免疫系统的主要细胞类别，成年人体内约有1012个淋巴细胞。淋巴细胞包括T细胞、B细胞、NK细胞、LAK细胞等。T细胞来源于骨髓，在胸腺中发育成熟外周血中占总淋巴细胞的60-80%参与细胞免疫B细胞在骨髓中发育成熟外周血中占总淋巴细胞的10-15%参与体液免疫（一）T淋巴细胞•T淋巴细胞：胸腺依赖性淋巴细胞，简称T细胞。红细胞血小板T细胞Tlymphocytes1.T细胞的表面标志T细胞表面受体（1）T细胞抗原受体（TCR）（2）绵羊红细胞受体（E受体、CD2分子）（3）促分裂原受体（4）细胞因子受体（CKR）（5）病毒受体T细胞表面抗原（1）MHC抗原（2）白细胞分化抗原（CD抗原）TCRCD28CD4CD8CD3CD2或者促分裂原受体MHC抗原T细胞表面标志(结合抗原)(转递信号)(结合MHC-II类分子)(结合MHC-I类分子)绵羊红细胞受体(结合B7)（1）T细胞抗原受体(Tcellantigenreceptor，TCR)T细胞表面最重要、最特征的标志TCR1：、链组成的异二聚体外周血5-10%的T细胞表达TCR1主要在粘膜局部发挥作用TCR2：、链组成的异二聚体外周血大部分的T细胞表达TCR2（主要）结构：分为V区、C区、跨膜区和胞浆区胞内段仅含1-6个氨基酸残基，无传导活化信号的功能TCR：是T细胞完成对抗原识别和结合的分子基础（2）CD3分子胞内段很长（50-155个氨基酸残基）CD3分子可与TCR分子以非共价键结合形成TCR-CD3复合受体分子，具有稳定TCR结构和传递活化信号的作用。TCR-CD3复合物（3）绵羊红细胞受体（E受体、CD2分子）人类T细胞特有的重要表面标志之一。在一定的实验条件下，T细胞与绵羊红细胞结合可形成玫瑰花样的花环，该实验称为E花环形成试验E花环形成试验（4）促分裂原受体促分裂原：能非特异性刺激T或B细胞发生有丝分裂的物质。植物血凝素（PHA）PHA-R刀豆蛋白A（ConA）ConA-R美洲商陆（PWM）PWM-R促分裂原促分裂原受体T细胞（5）MHC抗原所有T细胞均表达MHC-I类分子，T细胞活化后还可表达MHC-II类分子（6）CD4和CD8分子（T细胞的辅助受体）辅助TCR识别抗原和参与T细胞活化信号的转导。可将T细胞分为两大类：CD4+T细胞和CD8+T细胞CD8MHCClassIMHCClassII32TcRTcRCD42.T细胞亚群根据是否表达CD4和CD8分子CD4+T细胞CD8+T细胞T细胞分类CD4+T细胞CD8+T细胞Th2Th1体液免疫细胞免疫TCTS细胞免疫抑制免疫正常人血液中CD4T细胞：CD8T细胞为1.8-2：1AIDS人血液中CD4T细胞：CD8T细胞为1：2（二）B淋巴细胞骨髓依赖的淋巴细胞，简称B细胞。B细胞在骨髓中的发育经历了祖B细胞、前B细胞、未成熟B细胞和成熟B细胞等几个阶段。抗原补体(C3bi)CD23CD28B7-2CD40IL-5FcmRB细胞表面标志IL-2IgMIgECD21IL-4CD32IgG补体(C3b,C4b)CD40-LBCRCD79FcRB细胞表面受体(结合抗原)(转递信号)（1）BCR（B细胞抗原受体）BcellantigenreceptorB细胞的表面分子：功能：识别抗原，B细胞在受到抗原刺激后分化为浆细胞，可分泌抗体，分泌出的抗体的特异性与BCR是一样的。（2）Igα(CD79a)、Igβ(CD79b)与BCR组成复合体功能：传导BCR同抗原结合产生的活化信号BCR即膜抗体与TCR－CD3复合体中CD3分子的作用相似（3）CD19、CD21和CD81CD19、CD21和CD81组成复合体，是B细胞的协同受体，可使BCR识别抗原产生的信号增强1000倍以上（4）B7可分为B7.1（CD80）和B7.2（CD86）配体：CD28功能：与T细胞上的CD28结合，有利于B细胞向T细胞提呈抗原。（5）CD40：功能：同活化T细胞上的CD40L结合，为B细胞的活化提供第二刺激信号。配体：CD40LBCR（6）补体受体（CR）CR1（即CD35）、CR2（即CD21）功能：CR可与补体结合，调节B细胞的活化CR2（三）NK细胞和LAK细胞1、自然杀伤(naturalkiller，NK)人NK细胞是一类无需抗原剌激，可非特异直接杀伤靶细胞（肿瘤细胞、病毒感染细胞等）的淋巴细胞。在机体免疫监视、早期抗感染和免疫调节中起重要作用。具有以下特点：含量较少，约占淋巴细胞总数的5%~10%胞浆中含有大量嗜天青颗粒细胞表面无特异性抗原受体可直接杀伤靶细胞，而无需抗原预先作用杀伤细胞的方式与Tc细胞相似参与固有性免疫应答2、LAK细胞•淋巴因子激活的杀伤细胞•许多实验证明，LAK细胞的前体细胞主要是NK细胞，与NK细胞相比，LAK细胞的杀伤肿瘤的能力更强，范围也更广。•目前LAK细胞已在临床上试用于治疗癌症。方法是取出患者外周血淋巴细胞用IL-2在体外刺激培养后再输回到患者体内。治疗效果尚等观察。具有摄取、加工、处理抗原的能力并将抗原信息提呈给淋巴细胞的一类细胞。二、抗原提呈细胞（antigen-presentingcells，APC）种类专职APC：单核吞噬细胞、树突状细胞、B细胞非专职APC：内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞、活化的T细胞等APCTcell1、单核－巨噬细胞•骨髓中的前单核细胞－单核细胞－巨噬细胞•成熟机体主要由骨髓不断的产生单核细胞，进入血液，存留数小时至数日后，移行至全身各组织器官，发育成熟为巨噬细胞。单核巨噬细胞单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）透射电镜显示其高尔基体发达、胞浆颗粒明显（中）扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右）单核巨噬细胞（monocytesandmacrophages）单核-巨噬细胞表面标志：IgGFc受体补体受体MHCI类和II类分子分泌多种产物：（单核-巨噬细胞有很强分泌功能）酶类补体凝血因子细胞因子功能：吞噬杀伤和清除功能调理吞噬作用：Fc受体和C3b受体ADCC作用：IgGFc受体各种酶类合成和分泌活性因子：IL-1、IFN-、TNF-参与炎症反应免疫调节作用抗原递呈作用通过MHCII类分子将抗原肽递呈给CD4+T细胞抗肿瘤2、树突状细胞(Dendriticcells)•简称D细胞，是体内功能最强的抗原递呈细胞。其抗原提呈能力远强于M、B细胞等其他APC。•高表达MHC-II类分子•分布：广泛分布于脑以外的全身各脏器•数量少Dendriticcells(树突状细胞)3、B淋巴细胞•BCR介导的内吞作用摄入抗原•能持续表达MHC-II类分子•对低浓度的抗原，B细胞是一类有效的APC•非特异性吞饮作用三、其他免疫细胞•造血干细胞是存在于组织中的一组原始造血细胞，它们不是固定的组织细胞，可存在于造血组织及血液中，是机体各种血细胞的共同来源。中性粒细胞(Neutrophil)血液中数目最多的白细胞，正常人外周血中浓度为（2～7.5）×109/L，属于吞噬细胞，具有杀菌功能。嗜酸性粒细胞(Eosinophil)具有吞噬作用，但吞噬缓慢，主要是选择性吞噬抗原-抗体复合物，其溶酶体可对吞噬物进行酶解，补体和抗体能加强其吞噬功能。嗜碱性粒细胞(Basophil)来源于造血干细胞，表面特征和生物学功能相似，膜表面均有FcεR,可与IgEFc结合肥大细胞•主要分布于皮肤、呼吸道、消化道黏膜下结缔组织和血管周围组织中•高亲和力IgGFc受体，引发I型超敏反应红细胞：表面有CR1，可与C3b结合参与清除IC血小板：血小板出凝血作用外，还参与免疫应答特别是炎症反应。第三节细胞因子一、细胞因子的概念•细胞因子（cytokine，CK）是主要由活化的免疫细胞或间质细胞所合成、分泌的多肽类活性分子，是一类重要的生物应答调节剂。•产生细胞免疫细胞：单核/巨噬，T，B，NK非免疫细胞：血管内皮细胞，表皮细胞，成纤维细胞辅助性T细胞是产生细胞因子最多的免疫细胞二、细胞因子的种类和作用•白细胞介素(interleukin,IL)•肿瘤坏死因子(Tumornecrosisfactor,TNF)•干扰素(Interferon,IFN)•集落刺激因子(colonystimulatingfactor,CSF)•生长因子(Growthfactor,GF)•趋化因子(chemokine)1.白细胞介素（Interleukin，IL）最初是指由白细胞产生又在白细胞间发挥作用的细胞因子，虽然后来发现白细胞介素可由其他细胞产生，也可作用于其他细胞，但这一名称仍被广泛使用着。目前已报导的白细胞介素已有23种（IL-1～23）。作用：调节细胞生长、分化，促进免疫应答和介导炎症反应。IL-1主要由活化的单核-巨噬细胞产生。IL-1家族包括IL-1α，IL-1β。高浓度进入血流，可诱发急性期蛋白的合成，引起发热等。肝脏IL-1血清淀粉样蛋白C反应蛋白纤维蛋白原甘露聚糖结合凝集素IL-2•主要由活化的Th1细胞产生•促进T、B细胞增殖IL-4细胞来源：主要由Th2细胞。主要功能：促Ｂ细胞增殖、分化；2.肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor，TFN）•肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor，TFN）是一类能使肿瘤发生出血坏死的细胞因子。（1975年发现）•分类：TNF：活化的单核巨噬细胞产生亦称恶病质素TNF：活化的T细胞产生，亦称淋巴毒素。•TNF的生物学活性•抗肿瘤作用•免疫调节作用•抗病毒作用•促进炎症反应•致热作用内热性热源质•引发恶液质3.干扰素(interferon,IFN)IF