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免疫学
医学免疫学主体内容，包含免疫学相关概念及定义、免疫系统组成及功能、免疫应答、免疫学技术等。
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免疫学
免疫学相关概念及定义
免疫
机体识别自己与非己、清楚抗原性异物的一种生理反应
免疫应答
机体识别与排除抗原的过程
中心法则
1.对抗原产生免疫应答并清除之，对自身组织抗原则不产生免疫应答，维持耐受
免疫的两重性
抗原
一类能与T细胞TCR及B细胞BCR结合，促进其增殖分化产生抗体或致敏淋巴细胞，并能与相应免疫应答产物即抗体或致敏淋巴细胞在体内或体外发生特异性结合的物质，进而发挥免疫效应的物质
抗体
抗体是由抗原刺激而产生并能与刺激其产生的抗原发生特异性结合的、 具有免疫功能的糖蛋白。
抗体主要存在血清中，也存在于如呼吸道粘膜液、小肠粘膜液，唾液及乳汁当中
免疫球蛋白
具有抗体活性或化学结构与抗体结构相似的球蛋白
细胞因子
是指由机体多种细胞分泌的小分子蛋白质（分子量约 8~80kDa ），通过结合细胞表面的相应受体发挥作用，是除免疫球蛋白和补体以外另一类非特异性效应物质。
免疫系统组成及功能
免疫系统组成
免疫器官
中枢免疫器官
骨髓
B细胞分化成熟的场所
多种免疫细胞的来源器官
胸腺
组成
皮质髓质，胸腺细胞＆胸腺基质细胞
功能
获得抗原识别能力
获得自身MHC免疫限制性
获得自身耐受性
发育成熟
参与细胞免疫应答
屏障作用
是T细胞分化成熟的场所（专指αβT细胞)
外周免疫器官
淋巴结
免疫效应部位
组成
被膜
皮质
浅皮质区（B细胞区）
深皮质区（T细胞区）
髓质
功能
过滤淋巴液
75%T按的25%B细胞定居场所
免疫应答发生场所
过滤作用
参与淋巴细胞再循环
脾脏（最大
45%T,55%B
功能
免疫应答部位
过滤血液，滤过抗原
储存血液
合成某些生物活性物质
黏膜相关/伴随淋巴组织（MALT
存在于呼吸道、肠道和泌尿生殖道黏膜上皮下散在的淋巴组织和一些带有淋巴滤泡的器官化的淋巴组织
（皮肤相关淋巴组织）
免疫细胞
淋巴细胞系
TLC
CD4+T
细菌刺激，byMHCII分化成Th
CD8+T
病毒/肿瘤刺激，byMHCI分化成CTL，释放颗粒酶/穿孔素
Th
Th0未成熟阶段
Th1参与细胞免疫
Th2参与体液免疫
CTL
BLC
NK细胞
单核-巨嗜细胞系
单核细胞
巨嗜细胞（进入组织）
粒细胞系
中性粒细胞
嗜酸性粒细胞
嗜碱性粒细胞
树突状细胞
髓系DC
淋巴系DC
肥大细胞
红细胞&血小板
按功能分类
吞噬细胞
单核-巨嗜细胞系
粒细胞系
APC抗原递呈细胞
DC（专职
BLC
巨嗜细胞（强大
免疫分子
分泌型分子
抗体
抗原
特性
免疫原性
抗原能够刺激机体产生特异性抗体或致敏淋巴细胞的特性
决定抗原免疫原性的因素
抗原理化性质
分子量——越大，越强
化学组成及结构——蛋白质最强，多糖次之，核酸无免疫原性
抗原表位的易接近性＆分子构象
抗原分子表面的特殊化学基团与相应淋巴细胞表面受体抗原结合的难易程度
物理性状
颗粒抗原＞可溶性抗原
Laa易降解，Daa不易降解
聚合状态Pro＞单体
免疫原性弱的物质吸附于大颗粒表面增强免疫原性
抗原与机体的相互作用
异物性
概念——来源于体外抗原，绝大多数抗原属于异物，但也存在自身抗原
异物概念——在胚胎期未与淋巴细胞充分接触过的物质
异物性是免疫原的核心，是决定免疫原性的首要条件
非己物质
抗原与机体亲缘关系越远，组织结构差异越大，抗原性越强
自身成分
一些与免疫系统在解剖位置上处于隔绝的组织器官（眼睛的晶体蛋白）或在出生后个体发育过程中产生的某些自身成分也具有免疫原性。
进入机体途径
强-弱：皮内。皮下。肌肉，腹腔，静脉，呼吸道，口服
抗原剂量
剂量不足或过多均不引起免疫应答
重复进入引起超强免疫应答
机体因素
遗传因素——MHC多态性
年龄，性别与健康状态——雌性＞雄性
免疫反应性（抗原性）
抗原能与相应免疫应答产物发生特异性结合的特性
共轭概念
抗原特异性
共同抗原&交叉反应
共同抗原
两种不同抗原之间有相同或相似的抗原决定基
交叉反应
抗体对具有相同抗原或相似决定基的不同抗原的反应
特异性诊断时需排除由于交叉抗原导致的干扰
概念——抗原诱导机体产生特异性免疫应答并与免疫应答产物发生专一结合的特性
分子结构基础
概念
抗原特异性的物质基础是抗原决定簇，亦称抗原表位
抗原分子中决定抗原特异性的基本结构或化学集团
抗原决定簇的性质，种类，数目，空间构型决定了抗原的特异性
抗原结合价——能与抗体分子结合的决定簇数目
分类
序列
构象决定簇
线性决定簇
位置
功能性决定簇
免疫优势基序——抗原决定基中起关键作用的个别化学集团
位于分子表面的表位易被BCR或抗体结合的抗原决定基
隐蔽性决定簇
结合对象
T细胞表位
线性表位
B细胞表位
功能性表位
详细
分类
完全抗原
同时具有免疫原性和免疫反应性的物质
半抗原/不完全抗原
只具有免疫反应性而无免疫原性的物质
与蛋白质载体结合即成为完全抗原
是否具有免疫原性
免疫原
诱导机体产生正免疫应答
变应原
诱导机体产生超敏反应
耐受原
诱导机体产生免疫耐受
产生何种免疫应答
胸腺依赖性抗原TD-Ag
多数蛋白质抗原及细胞抗原
胸腺非依赖性抗原TI-Ag
根据抗原刺激机体产生免疫反应是否需要Th细胞辅助
异种抗原
病原微生物
同种异型抗原
血型抗原，组织相容性抗原（主次要）
自身抗原
异嗜性抗原（Forssman抗原
一类与种属特异性无关，存在于人、动物、植物、微生物组织之间的共同抗原
独特型抗原Id
Id由抗体对生物学特性转变为抗原特性
与人体亲缘关系
外源性抗原
CD4+T
细菌刺激，byMHCII分化成Th
内源性抗原
CD8+T
病毒/肿瘤刺激，byMHCI分化成CTL，释放颗粒酶/穿孔素
依据抗原是否由抗原递呈细胞所合成
抗体与免疫球蛋白关系
抗体真包含于免疫球蛋白
抗体是功能性概念
免疫球蛋白是结构性概念
膜型BCR
分泌型
抗体的产生
免疫球蛋白
基本结构
四肽链结构
2H链（重）+2L链（轻），Y形结构，Ig为糖蛋白，糖基在重链上
IgG示意图
重链-5类
轻链-2类
可变区V
抗原结合部位
超变区HVR
骨架区FR
恒定区C
执行其他生物学功能
铰链区
IgM和IgE无铰链区
生物学活性
特异性结合抗原
结合基础
从空间上阻止病原体对机体细胞粘附和干扰
实际意义
中和效应
中和毒素和病毒，如抗毒素与毒素结合
与Ag结合
促吞噬细胞吞噬，产生的凝集和沉淀现象，有利于提高吞噬细胞的吞噬功能
形态
Fab端
可以与抗原结合，具有抗体的活性。2个
Fc端
不能与抗原结合，但可执行Ig的其他生物学功能
调理作用
IgG+抗原（颗粒性）—FcγR（单核、巨噬细胞及中性粒细胞）—促进吞噬细胞吞噬
ADCC（抗体依赖性细胞毒性）
IgG+抗原(靶细胞）—FcγR（NK细胞）—杀伤靶细胞
分类
IgG
一般特性
单分子
血清含量最高
半衰期最长
生物学活性
通过胎盘
调理作用
ADCC
激活补体
实际意义
抗感染
是自身抗体，可能诱导自身免疫病
IgM
一般特性
五聚体，分子量最大
发育过程中最早合成
体液免疫最先产生（感染早期免疫）
生物学活性
激活补体
不能通过胎盘
脐带血或新生血液中有IgM水平升高表明胎儿有宫内感染
IgA
一般特性
血清型：IgA1单体——黏膜局部浆细胞合成
分泌型：IgA2二聚体——分泌片由黏膜上皮细胞合成
生物学活性
聚合IgA激活补体替代途径
IgD
一般特性
单体
分泌型（血清中功能不清，膜结合型（分布于BLC表面
实际意义
BLC成熟的重要标志
抗原受体，对BLC活化，增殖和分化起调节作用
IgE
一般特性
单体
含量最低
进化中出现最晚
呼吸道和胃肠道浆细胞产生
生物学活性
介导I型超敏反应
过敏＆寄生虫感染会使水平升高
Ig的生物学功能
特异性结合抗原
抗体的CDR（HVR）能与抗原表位特异性结合。Ig与抗原结合，可产生中和效应，并激发体液免疫应答，还也进行抗原抗体检测。
激活补体
IgG1、IgG2、IgG3、IgM可通过经典途径激活补体，凝聚的IgA、IgG4和IgE可通过替代途径激活补体。
通过与细胞Fc受体结合发挥生物学效应
调理作用
IgG的Fc段与吞噬细胞表面的FcγR结合，促进吞噬细胞吞噬作用。
ADCC作用
抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用，IgG与靶抗原结合后，其Fc段可与NK、Mφ的FcγR结合，直接杀伤靶细胞。
IgE介导I型超敏反应
通过胎盘与黏膜
IgG能借助Fc段选择性与胎盘微血管内皮细胞结合，主动穿过胎盘。SIgA可经黏膜上皮细胞进入消化道及呼吸道发挥局部免疫作用。
补体
细胞因子
特性
理化性质
①由细胞分泌的具有生物活性的小分子蛋白物质 ，介导免疫细胞间的相互作用。
②多数细胞因子以单体存在, 少数以双体 (IL10, IL 12, M CSF) 或三体 (TNF) 存在。
③大多数细胞因子以自分泌或旁分泌形式发挥作用 少数细胞因子以内分泌形式发挥作用。
作用方式
自分泌
旁分泌
内分泌
类比于内分泌系统的远距分泌
作用特点
非特异方式结合
多效性
1种因子-n种细胞效果不同
重叠性
n种因子-1种细胞相同效应
协同性
包含协同与允许两层含义
拮抗性
抑制效果
高效性
与相应受体结合亲和力极高
生物学作用
抗感染和抗肿瘤
免疫调节
刺激造血细胞增殖分化
参与和调节炎症反应
分类
白细胞介素IL
定义
介导白细胞间和其他细胞间相互作用的因子
分类
IL-1
淋巴细胞刺激因子
细胞来源：活化的单核-巨噬细胞
有α和β两种亚型
低浓度产生：免疫调节：协同刺激APC和T细胞活化，促进B细胞增殖和分泌抗体
大量产生：内分泌效应：引起发热和恶病质
IL-2
T细胞生长因子，TCGF
细胞来源：T细胞
以自分泌和旁分泌为主
活化T细胞，促进细胞因子产生
刺激NK细胞增殖，增强NK杀伤活性及产生细胞因子，诱导LAK细胞产生
促进B细胞增殖和分泌抗体
激活巨噬细胞
IL-4
细胞来源：Th2细胞，肥大细胞，嗜碱性粒细胞
促B细胞增殖，分化
诱导IgG和IgE产生
促进Th1细胞向Th2细胞分化
抑制Th1细胞活化及分泌细胞因子
协同IL-3刺激肥大细胞增殖
IL-6
细胞来源：单核巨噬细胞、Th2细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞
刺激活化B细胞增殖、分泌抗体
刺激T细胞增殖及CTL活化
IL-10
细胞来源：Th2细胞和单核巨噬细胞
抑制前炎症细胞因子产生
抑制MHC-II类和B-7分子的表达
抑制T细胞合成IL-2、IFN-γ等细胞因子
促进B细胞分化增殖
IL-12
细胞来源：单核巨噬细胞、B细胞
激活和增强NK细胞杀伤活性及IFN-γ产生
促进Th0向Th1细胞分化，分泌IL-2，IFN-γ
增强CD8+CTL细胞杀伤活性
协同IL-2诱生LAK细胞
抑制Th0细胞向Th2细胞分化和IgE合成
干扰素IFN
I型干扰素
分类
IFN-α
IFN-β
功能
抗病毒和抗肿瘤（主要
免疫调节（与II类相似
II型干扰素
IFN-γ
来源是活化的Th1细胞、CD8+CTL和NK细胞
功能
上调MHCI类和II类分子表达
促进Th1细胞分化
免疫调节作用
活化巨噬细胞
促进 APC(s) 表达 MHC 类分子，提高抗原提呈能力；
促进 MHC 类分子表达，增强 NK 细胞和 CTL 细胞的杀伤活性；
促进 B 细胞活化、增殖；
抑制 Th2 细胞分化及细胞因子合成。
肿瘤坏死因子TNF
TNF-α
组成：同源三聚体
来源：单核巨噬细胞（主要）、T、NK、肥大细胞
功能
低浓度--自分泌、旁分泌
促进MHC1类分子表达，增强CTL对靶细胞的杀伤
高浓度--内分泌
引起发热
协同 IL 1 、 IL 6 诱导肝细胞合成急性期蛋白；
抑制骨髓造血干细胞的分裂
引起代谢紊乱，导致恶液质
介导内毒素致感染性休克。
TNF-β
来源：激活的T细胞
功能
与 TNF α 相似，在局部发挥效应；
与细胞表面 LT β 形成复合物发挥作用。
集落刺激因子CSF
趋化因子
生长因子GF
溶菌酶
膜型分子
TCR
BCR
CD分子
概念
功能
参与免疫应答识别，活化和效应阶段
参与细胞生长、成熟、分化和发育
分类
T细胞
CD3
CD3分子与 T 细胞受体（ TCR ）形成 TCR-CD3 复合体，分布于所有成熟 T 细胞和部分胸腺细胞表面。
CD4
分布
CD4分子是辅助性 T 细胞（ helper T cell Th ）的重要表面标志。某些抗原提呈细胞如B 细胞、单核 巨噬细胞表面。
功能
CD4是 Th 细胞 TCR 识别抗原的共受体，其胞外段与 APC 表面MHC II 类分子结合，参与 Th 细胞第一活化信号的产生。
CD4分子是人类免疫缺陷病毒 HIV 的受体。
CD8
CD8 分子是细胞毒 T 细胞 cytotoxic Tlymphocyte, CTL 的重要标志 。 部分 γδT 细胞及 NK 细胞也可表达 CD 8 。
CD8 是 CTL 的 TCR 识别抗原的共受体 其与靶细胞表面 MHCI 类分子结合 参与 CTL 第一活化信号的产生 。
对比
CD2
CD2 分子又称淋巴细胞功能相关抗原2
表达于 T 细胞 胸腺细胞和 NK 细胞等表面
人CD 2 的配体是 CD 58 LFA 3 分布广泛
T细胞表面 CD 2 分子与 APC 表面 CD 58 结合 能增强细胞间粘附 并直接介导 T 细胞激活 非 TCR 依赖性 。
人T 细胞表面 CD 2 与 SRBC 表面 CD 58 类似物结合 可形成花环 E 花环被用在体外鉴定和分离 T 细胞 。
B细胞
CD79a/CD79b
二者形成异源二聚体,表达于除浆细胞外不同分化阶段的 B 细胞表面 是 B 细胞特征性表面标志 。
两个Igα/Igβ 与 mIg 连接形成 BCR 复合物 。
Igα/Igβ的功能与 CD 3 相似 其胞质区含 ITAM, 能将 BCR 特异性识别抗原的信号转入 B 细胞内 从而提供 B 细胞活化所需的第一信号 。
CD19
CD19 分布于除浆细胞外不同分化阶段的 B 细胞和滤泡树突状细胞 Follicledendritic cell FDC 表面 是 B 细胞重要标志之一 。
CD21
CD21 即补体受体 2 CR 2 是 EB 病毒 epstein Barr virus 受体 表达于静止 的成熟 B 细胞 、 FDC 、 咽部与子宫上皮细胞表面 是 B 细胞的重要标志之一 。
CD81
CD81 分布于多种血细胞 中性粒细胞 、 血小板和红细胞除外 表面 是丙型肝 炎病毒 HCV 受体 。
sum
相互作用
APC细胞
CD28
主要表达于所有CD 4 T 细胞和部分 CD 8 +T 细胞 IgSF
配体：B7主要表达于专业 APC 细胞表面
CD28-B7结合产生T 细胞活化的协同刺激信号
CD40
CD40 主要分布在专业 APC 膜上
提供B 细胞增殖的协同刺激信号
参与TD抗原的应答
记忆B 细胞的生成
Ig类别转化
生发中心的形成
补充：未被列为CD分子的免疫细胞膜分子
粘附分子（CAM）
参与炎症发生
（组织相容性抗原）MHC
T细胞识别抗原中MHC分子的限制性
特定MHC分子
特定抗原肽
只在二次免疫应答过程中体现
HLA（人类白细胞抗原）
白细胞血型
……
免疫系统功能
免疫防御
生理性反应
清除病原微生物及其他抗原
病理性反应
超敏反应
免疫缺陷病
免疫自稳和免疫耐受（免疫稳定）
生理性反应
清除损伤细胞或其他衰老的细胞
病理性反应
自身免疫病
免疫监视
生理性反应
清除突变或畸变的恶性细胞
病理性反应
恶性肿瘤
持续性感染
（免疫调节）
神经-内分泌整体调节
免疫应答
固有免疫（天然免疫
时间
96小时内，迅速
参与成分
皮肤黏膜
吞噬细胞、NK细胞
补体、细胞因子
特点
个体出生时即具备，作用范围广，并非针对特定抗原，主要针对外源病原体或异物
适应性免疫（特异性免疫
basic
时间
接触抗原3-4天
参与成分
执行者是B细胞＆T细胞
特点
有免疫记忆和抗原识别的特异性
个体接触特异性抗原而产生，仅针对特定抗原而发生反应
过程（感应、反应、效应）
T/B细胞特异性识别
T/B细胞活化、增殖
免疫效应
类型
途径
体液免疫
由成熟B 细胞遭遇特异性抗原，则发生活化、增殖，并分化为浆细胞，通过产生和分泌抗体发挥清除病原体的作用。
B细胞的活化、增殖、分化
第一信号（抗原刺激信号）：BCR 复合物与抗原的结合； CD19/CD21/CD81: 使 B 细胞对抗原刺激的敏感性提高。
第二信号（协同刺激信号）：CD40/CD40L 等协同刺激信号分子的相互作用
第三信号：活化 Th 细胞分泌细胞因子（ IL 4 、 IL 5 、 IL 6 等）参与 B 细胞的激活和分化
summary
细胞免疫
T细胞活化的3个条件
第一信号：抗原特异性信号
TCR-MHCII/I类分子复合物
CD4/CD8-MHC-II/I类分子
CD3传递第一信号
第二信号：协同刺激信号
CD28-B7
CD2-CD58
缺乏第二信号会导致T细胞无能
第三信号：细胞因子信号
IL1,IL2,IL6,IL12促进T细胞活化
活化T细胞的转归
CD4+转归成为CD4+Th0
IL2,IFNγ促Th0向Th1分化
IL4促使Th0向Th2分化
CD8+转归成为CD8+CTL
CD8+T细胞的免疫应答
一部分T细胞凋亡，终止免疫应答；一部分转化为记忆T细胞，再次参与免疫应答
生物学效应
抗感染作用
抗肿瘤免疫
引起免疫损伤
summary
B＆T
时间
初次应答
潜伏期长，应答强度低
二次应答
潜伏期短，应答强度大
观念
主动免疫（预防）
被动免疫（紧急接种）
免疫学技术
单克隆抗体制备
凝集反应
免疫扩散
免疫电泳
免疫荧光
免疫学史
克隆选择学说
抗原和产生某种抗体的免疫活性细胞表面的少量特异性的抗体结合后，促使它增殖并产生大量抗体
T细胞在胸腺内发育
发育过程
简单发育过程
来自骨髓的淋巴样干细胞通过胸膜被膜下区进入皮质区，向皮髓质交界处移行，再向髓质区内移行，在移行过程中逐渐成熟
移行分子变化
双阴性-双阳性-单阳性-进入外周免疫器官或成熟
B细胞发育过程
淋巴样前体细胞从临近骨表面的骨髓膜下区向骨髓腔中心移行，并在移行中逐渐发育成熟
成熟标志
表面出现BCR分子
大部分自身反应性B细胞被克隆清除
B细胞成熟
参与体液免疫应答