导图社区 医学免疫学
"医学免疫学揭秘人体防御与疾病的精妙博弈!从基础概念(免疫器官、抗原抗体、补体系统)到核心机制(B/T淋巴细胞应答、抗原提呈),涵盖免疫防御(固有/适应性免疫)、病理异常(超敏反应、自身免疫病、免疫缺陷)及临床应用(肿瘤免疫、移植排斥防治)。重点解析免疫检测技术(凝集/沉淀反应)、防治策略(人工免疫、免疫治疗)及前沿领域(免疫重建、GVHR机制),展现免疫系统在健康维护与疾病干预中的双向作用。"
编辑于2025-09-02 19:17:42医学免疫学
免疫学绪论
免疫的概念
对疾病的免疫力
免疫系统的功能
免疫防御
防止外界病原体的入侵及清除已入侵病原体及其他有害物质
免疫监视
随时发现和清除体内出现的“非己”成分,如基因突变的肿瘤细胞和衰老、死亡细胞。
免疫自稳
通过自身免疫耐受和免疫调节两种主要的机制来达到机体内环境的稳定。
医学免疫学的概念
是研究人体免疫系统的结构和功能的科学
免疫系统的组成
免疫器官
中枢
骨髓
胸腺
外周
脾
淋巴结
黏膜相关淋巴组织
皮肤相关淋巴组织
免疫细胞
B淋巴细胞
T淋巴细胞
吞噬细胞
树突样细胞
NK细胞
NKT细胞
其他细胞
免疫分子
膜型分子
TCR
BCR
MHC分子
CD分子
黏附分子
细胞因子受体
分泌型分子
免疫球蛋白
补体
细胞因子
固有免疫和适应性免疫的意义、特征及其相互关系
固有免疫
获得形式
固有性
抗原参与
无需抗原激发
发挥作用时相
早期、迅速
免疫原识别受体
模式识别受体
免疫记忆
无
参与成分
抑菌、杀菌物质,补体,炎症因子,吞噬细胞,NK细胞,NKT细胞
适应性免疫
获得形式
后天获得
抗原参与
需要抗原激发
发挥作用时相
4~5天后发挥效应
免疫原识别受体
TCR、BCR
免疫记忆
有,产生记忆细胞
参与成分
T、B细胞
相互关系
固有免疫是适应性免疫的先觉条件和启动因素
适应性免疫的效应分子也可大幅度促进固有免疫应答
固有免疫和适应性免疫是有序发生的
免疫器官和组织
中枢免疫器官
骨髓
功能
各类血细胞和免疫细胞发生的场所
B细胞和NK细胞分化成熟的场所
体液免疫应答发生的场所
胸腺
功能
T细胞分化、成熟的场所
免疫调节作用
自身免疫耐受的建立与维持
是免疫细胞发生、分化、发育、成熟的场所。
外周免疫器官
淋巴结
脾脏
黏膜免疫系统
功能及其特点
行使黏膜局部免疫应答
产生分泌型IgA
是成熟淋巴细胞定居的场所,也是淋巴细胞对外来抗原产生免疫应答的主要部位。
淋巴细胞再循环
概念
定居在外周免疫器官的淋巴细胞,由输出淋巴管经淋巴干、胸导管或右淋巴导管进入血液循环,经血液循环到达外周免疫器官后,穿越HEV,重新分布于全身淋巴器官和组织的反复循环过程。
意义
使体内淋巴细胞在外周免疫器官和组织的分布更趋合理,有助于增强整个机体的免疫功能。
增加淋巴细胞与抗原及抗原提呈细胞接触的机会,有利于适应性免疫应答的产生。
使机体所有免疫器官和组织联系称为一个有机的整体,并将免疫信息传递给全身各处的淋巴细胞和其他免疫细胞,有利于动员各种免疫细胞和效应细胞迁移至病原体、肿瘤或其他抗原性异物所在部位,从而发挥免疫效应。
抗原
抗原的概念
所有能激活和诱导免疫应答的物质
抗原的基本特性
免疫原性
被TCR、BCR识别及结合,诱导机体产生适应性免疫应答的能力
免疫反应性
与其所诱导产生的免疫应答效应物质特异性结合的能力
半抗原的定义
有免疫反应性但无免疫原性
抗原表位的定义
是抗原分子中决定免疫应答特异性的特殊化学基团,是抗原与T/B细胞抗原受体或抗原特异性结合的最小结构和功能单位。
决定抗原免疫原性和特异性的主要因素
抗原分子的理化与结构性质
异物性
化学属性
分子量
分子结构
分子构象
易接近性
物理性状
宿主的特性
遗传因素
年龄、性别与健康状态
抗原进入机体的方式
T细胞表位
表位识别受体
TCR
MHC分子参与
必需
表位性质
蛋白多肽
表位大小
8~10个氨基酸(CD8)
13~17个氨基酸(CD4)
表位类型
线性表位
表位位置
抗原分子任意部位
B细胞表位
表位识别受体
BCR
MHC分子参与
无需
表位性质
蛋白多肽、多糖、脂多糖、核酸等
表位大小
5~15个氨基酸
表位类型
线性或构象
表位位置
通常位于抗原分子表面
抗原的种类及其医学意义
根据诱生抗体时是否需要Th细胞参与分类
TD-Ag
绝大多数蛋白质抗原刺激B细胞产生抗体时,必须依赖T细胞的辅助。
TI-Ag
某些抗原刺激B细胞产生抗体时无需T细胞的辅助。
根据抗原与机体的亲缘关系分类
异嗜性抗原
共同抗原
异种抗原
来自另一物种的抗原
同种异型抗原
不同个体间所存在的不同抗原,如血型抗原和人主要组织相容性抗原
自身抗原
独特型抗原
抗体中的抗原表位
根据APC内抗原的来源分类
内源性抗原
外源性抗原
抗体
抗体是介导体液免疫的重要效应分子,是免疫系统在抗原刺激下,由B细胞或记忆B细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。
免疫球蛋白:将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统一命名为免疫球蛋白。
抗体的结构
基本结构
重链和轻链
重链:根据H链恒定区抗原性的差异可将其分为5类,由此抗体也可分为5类
轻链:有两种链,但功能无差别,且同一抗体分子上两条轻链是同一种。
可变区和恒定区
可变区:有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变,称为高变区(HVR);该区域形成与抗原表位互补的空间构象,又被称为互补决定区(CDR)
恒定区:IgG、IgA、IgD重链C区有Ch1、Ch2和Ch3三个结构域,而IgM、IgE有四个结构域
铰链区
位于Ch1与Ch2之间,富含脯氨酸,因此易伸展弯曲,能改变Y形两个臂之间的距离,有利于两臂同时结合两个相同的抗原表位。
辅助成分
J链
是由124个氨基酸组成,富含半胱氨酸的酸性糖蛋白,主要功能是将单体Ab分子连接为二聚体或多聚体。
分泌片
是分泌型IgA分子上的辅助成分,含糖的肽链,黏膜上皮细胞合成和分泌,具有保护SIgA的铰链区免受蛋白水解酶降解的作用,并介导SIgA二聚体从黏膜下通过黏膜上皮细胞转运到黏膜表面。
水解片段
木瓜蛋白酶水解片段
2个完全相同的抗原结合片段(Fab)
VL、CL、VH、CH1
1个可结晶片段(Fc)
CH2、CH3
胃蛋白酶水解片段
1个F(ab撇)2片段
由两个Fab及铰链区组成,因此为双价,可同时结合两个抗原表位。避免了Fc段抗原性
一些小片段pFc撇
最终被降解
免疫球蛋白超家族
抗体的功能
抗体V区的功能
Ab结合抗原表位的个数称为抗原结合价
中和毒素、阻断病原体入侵
抗体C区的功能
激活补体
抗体与相应抗原结合后,可因构型改变而使CH2和CH3结构域内的补体结合位点暴露,从而通过经典途径激活补体
结合Fc受体
调理作用
促进吞噬细胞对细菌的吞噬
抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用
介导I型超敏反应
IgE为亲细胞抗体
穿过胎盘和黏膜
IgG
SIgA
五类免疫球蛋白的特性与功能
IgG
再次免疫应答产生的主要抗体,是机体抗感染的主力军
IgM
只表达mIgM是未成熟B细胞的标志
个体发育过程中最早合成和分泌的抗体
初次体液免疫应答中最早出现的抗体,“先头部队”,感染的早期诊断
IgA
SIgA是外分泌液中的主要抗体类别
IgD
mIgD是B细胞分化发育成熟的标志
IgE
血清含量最少
亲细胞抗体、I型超敏反应
补体系统
概念
补体系统包括30余中组分,广泛存在于血清、组织液、细胞膜表面,是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统。
基本特征
补体的理化性质
糖蛋白
补体的代谢
补体的来源
肝细胞和巨噬细胞是补体的主要产生细胞
补体生物合成的调节
补体的基因表达存在组织特异性
补体生物合成可受多种因素调节
补体的分解代谢
代谢率极快
功能
细胞毒作用
调理作用
炎症介质作用
C5a、C3a和C4a
清除免疫复合物
C3b与IC
免疫黏附
补体系统的组成
补体固有成分
存在于血浆及体液中、参与补体激活的蛋白质
经典途径的C1q、C1r、C1s、C2、C4
旁路途径的B因子、D因子和备解素(P因子)
凝集素途径的MBL、MBL相关丝氨酸蛋白酶
补体活化的共同组分C3、C5、C6、C7、C8、C9
补体调节蛋白
补体受体
补体激活途径
经典途径
旁路途径
凝集素途径
三条补体激活途径的特点
攻膜复合物(MAC):C5b6789n
细胞因子
细胞因子的概念
细胞因子是免疫细胞之间传递信息的重要介质之一。细胞因子是由免疫细胞及组织细胞分泌的在细胞间发挥相互调控作用的一类小分子可溶性蛋白质,通过结合相应受体调节细胞生长分化和效应,调控免疫应答,在一定条件下也参与炎症等多种疾病的发生。
作用的共同特点
细胞因子的基本特征
小分子可溶性蛋白质,多为糖蛋白
高效性,一般在较低浓度下即有生物学活性
通过结合细胞表面相应受体发挥生物学活性
可诱导产生,且合成具有自限性
半寿期短
效应范围小,绝大多数为近距离发挥作用
细胞因子的作用方式
自分泌
旁分泌
内分泌
细胞因子的功能特点
多效性
重复性
协同性
拮抗性
生物学作用
调控免疫细胞的发育、分化和功能
调控免疫细胞在中枢免疫器官的发育、分化
调控免疫细胞在外周免疫器官的发育、分化、活化和功能
调控机体的免疫应答
抗感染作用
抗肿瘤作用
诱导细胞凋亡
主要的细胞因子
白细胞介素
集落刺激因子
干扰素
Ⅰ型IFN
a、b
主要由病毒感染的细胞、pDC细胞等产生
Ⅱ型IFN
g
活化T细胞和NK细胞产生
Ⅲ型IFN
主要由DC细胞产生
IFN具有抗病毒、抗细胞增殖、抗肿瘤和免疫调节等作用
肿瘤坏死因子
TNF-a
活化的单核/巨噬细胞产生
TNF-b
活化的T细胞产生
在调节免疫应答、杀伤靶细胞和诱导细胞凋亡等过程中发挥重要作用。
生长因子
趋化因子
白细胞分化抗原和黏附分子
人白细胞分化抗原
人白细胞分化抗原主要指造血干细胞在分化为不同谱系、各个细胞谱系分化不同阶段以及成熟细胞活化过程中,细胞表面表达的标记分子。
白细胞分化抗原大都是跨膜的糖蛋白,含胞膜外区、跨膜区和胞质区
按其执行的功能,主要分为受体和黏附因子
分化群
以单克隆抗体鉴定为主要方法,将来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同一种分化抗原归为同一个分化群。
黏附因子
细胞黏附因子是介导细胞间或细胞与细胞外基质间相互结合和作用的分子
黏附因子属于白细胞分化抗原。
分类
免疫球蛋白超家族
整合素家族
选择素家族
钙黏蛋白家族
功能
参与免疫细胞之间的相互作用和活化
参与炎症过程中白细胞与血管内皮黏附
参与淋巴细胞归巢
淋巴细胞归巢是淋巴细胞的定向迁移,包括淋巴细胞再循环和淋巴细胞向炎症部位迁移。
参与细胞的发育、分化、附着和移动
参与多种疾病的发生
主要组织相容性复合体
概念
主要组织相容性复合体是一组与免疫应答密切相关,决定移植组织是否相容、紧密连锁的基因群。
经典的HLAⅠ类及Ⅱ类基因
经典的HLA基因座集中在远离着丝粒的一端,按序包括B、C、A三个座位,产物称为HLAⅠ类分子。经典的HLAⅡ类基因在复合体中靠近着丝粒一侧,依次由DP、DQ和DR三个亚区组成。每一亚区又包括A和B两种功能基因座位,分别编码a、b链。
遗传特性
MHC的多态性
单体型和连锁不平衡
HLA分子的分布
Ⅰ类分子分布于所有有核细胞表面
Ⅱ类分子仅表达于淋巴组织中一些特定的细胞表面,如专职性抗原提呈细胞、胸腺上批细胞和活化的T细胞等。
HLA分子的结构
Ⅰ类:8~10
Ⅱ类:13~17
HLA分子的功能
作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答
决定了T细胞识别抗原的MHC限制性
参与T细胞在胸腺中的选择和分化
决定疾病易感性的个体差异
参与构成种群免疫性的异质性
参与移植排斥反应
作为调节分子参与固有免疫
B淋巴细胞
概念
B淋巴细胞是由哺乳动物骨髓中淋巴样干细胞分化发育而来,故称B细胞。成熟B细胞主要定居于外周淋巴器官的淋巴滤泡内,约占外周淋巴细胞总数的20%。B细胞不仅能通过产生抗体发挥特异性体液免疫功能,也是一类抗原提呈细胞,并参与免疫调节。
B细胞的分化发育
B细胞在中枢免疫器官中的分化发育过程中发生的主要事件是功能性B细胞受体的表达和B细胞自身免疫耐受的形成。
BCR的基因结构及其重排
胚系基因结构
基因重排及其机制
等位排斥和同种型排斥
抗原识别受体多样性产生的机制
组合多样性
连接多样性
受体编辑
体细胞高频突变
B细胞在中枢免疫器官中的分化发育
祖细胞
前B细胞
未成熟B细胞
成熟B细胞
B细胞中枢免疫耐受的形成-B细胞发育成熟过程中的阴性选择
B细胞的表面分子及其作用
B细胞抗原受体复合物
膜表面免疫球蛋白
Iga/Igb
异二聚体
胞质区含由免疫受体酪氨酸激活基序(ITAM)
B细胞共受体
促进BCR对抗原的识别及B细胞的活化
CD19与CD21及CD81非共价相联,形成多分子共受体
CD21可结合C3d;CD21也是EB病毒受体
CD19传递活化信号
共刺激分子
CD40
组成性地表达于成熟B细胞,CD40L表达于活化T细胞。CD40与CD40L的结合是B细胞活化的最重要的第二信号。
CD80和CD86
在活化B细胞表达增强
黏附因子
其他表面分子
CD19
B细胞表面特异性标志
CD20
CD22
特异性表达于B细胞,是B细胞的抑制性受体
CD32
b亚型能负反馈调节B细胞活化及抗体的分泌
B细胞的分类
活化阶段分类
初始B细胞
记忆B细胞
效应B细胞
反应特异性分类
B1细胞
自我更新
固有免疫
B2细胞
由骨髓产生
适应性免疫
BCR类型
T淋巴细胞
概念
T淋巴细胞来源于骨髓,因其发育成熟依赖于胸腺,故称T细胞。成熟T细胞定居于外周免疫器官的胸腺依赖区,它们不但介导适应性细胞免疫应答,在胸腺依赖性抗原诱导的体液免疫应答中亦发挥重要的辅助作用,所以T细胞在适应性免疫应答中占据核心地位。
T细胞的分化发育
T细胞在胸腺中的发育
最核心事件是获得多样性TCR的表达、自身MHC限制性(阳性选择)以及自身免疫耐受(阴性选择)。
T细胞在外周免疫器官中的增殖分化
T细胞的表面分子及其作用
TCR-CD3复合物
TCR的结构和功能
双重特异性,既要识别抗原肽,也要识别自身MHC分子的多态性部分。
CD3的结构和功能
CD3有5种肽链,均为跨膜蛋白。
胞质区均含有ITAM
转导TCR识别抗原所产生的活化信号
CD4和CD8
辅助TCR识别抗原和参与T细胞活化信号的转导
CD4是单链跨膜蛋白,CD4还是HIV的受体
CD8是异二聚体,跨膜蛋白
共刺激分子
CD28
同源二聚体
配体是CD80、CD86
诱导T细胞表达抗细胞凋亡蛋白、刺激T细胞合成IL-2等细胞因子。
ICOS
表达于活化T细胞,促进T细胞增殖。
CD40L
表达于活化的CD4+T细胞
效应是双向性的,促进APC活化,促进T细胞活化。
CD2
介导黏附,还为T细胞提供活化信号。
LFA-1和ICAM-1
黏附
CTLA-4
配体是CD80、CD86
共抑制分子、ITIM
PD-1
共抑制分子
表达于活化T细胞
配体是PD-L1和PD-L2
参与外周免疫耐受的形成
丝裂原受体及其他表面受体
T细胞的分类和功能
活化阶段
初始T细胞
效应T细胞
记忆T细胞
TCR类型
abT细胞
gdT细胞
抗原受体缺乏多样性
识别抗原无MHC限制性
CD分子
CD4+T细胞
CD8+T细胞
功能特征
辅助T细胞(Th)
Th0
未受抗原刺激的CD4+T细胞
Th1
通过分泌的细胞因子增强细胞介导的抗感染免疫
Th2
辅助B细胞活化,发挥体液免疫的作用,同时抑制Th1增殖
Th9
IL-9在过敏性疾病、抗寄生虫感染和自身免疫病中发挥重要作用
Th17
IL-17等,与固有免疫和某些炎症的发生,自身免疫病
Th22
上皮细胞的生理功能和炎性病理过程,炎性皮肤疾病
Tfh
滤泡辅助T细胞
细胞毒T细胞(CTL)
穿孔素、颗粒酶、颗粒溶素
FasL、TNF-a 诱导凋亡
调节性T细胞(Treg)
CD4+、CD25、Foxp3+
Foxp3是重要标志,也参与Treg的分化和功能
直接接触
分泌细胞因子
抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈
抗原提呈细胞概念
抗原提呈细胞是能够加工抗原并以抗原肽-MHC分子复合物的形式将抗原肽提呈给T细胞的一类细胞,在机体的免疫识别、免疫应答与免疫调节中起着重要作用。
抗原提呈细胞的种类
专职性APC细胞
包括树突样细胞、单核/巨噬细胞和B细胞,它们组成性表达MHCⅡ类分子、共刺激分子和黏附分子,具有直接摄取、加工和提呈抗原的功能。
非专职性APC细胞
包括内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞等多种细胞,它们通常不或低表达MHCⅡ类分子,但在炎症过程中或某些细胞因子的作用下,可被诱导表达MHCⅡ类分子,共刺激分子和黏附分子,故加工和提呈抗原的能力较弱。
靶细胞
被胞内病原体感染而产生病原体抗原或细胞发生突变产生突变蛋白抗原的细胞,通过MHCⅠ类分子提呈内源性抗原。
专职性抗原提呈细胞的生物学特性
树突状细胞是体内功能最强的专职性APC,可激活初始T细胞。单核/巨噬细胞和B细胞仅能刺激已活化的效应T细胞或记忆T细胞,同时本身被T细胞激活,发挥更强的作用。
抗原的加工和提呈
MHCⅠ类抗原提呈途径
蛋白酶体
MHCⅡ类抗原提呈途径
溶酶体
非经典的抗原提呈途径
外源性抗原交叉提呈的机制
内源性抗原交叉提呈的机制
脂类抗原的CD1分子提呈途径
T淋巴细胞介导的适应性免疫应答
T细胞对抗原的识别
T细胞与APC的非特异性结合
T细胞与APC的特异结合
免疫突触
T细胞的活化、增殖和分化
T细胞的活化信号
第一信号
第二信号
细胞因子
增殖:IL-1、IL-2
T细胞活化的信号转导
抗原特异性T细胞增殖和分化
CD4+细胞的分化
Th1:IL-12、IFN-g
Th2:IL-4
CD8+细胞的分化
Th细胞依赖的:当靶细胞低表达或不表达共刺激分子,不能有效激活初始CD8+T细胞,需要APC和Th的辅助。
Th细胞非依赖的
T细胞的免疫效应和转归
Th和Treg的免疫效应
Th1的效应
通过直接接触诱导CTL分化
通过释放的细胞因子募集和活化单核/巨噬细胞和淋巴细胞。诱导细胞免疫反应,又称为单个核细胞浸润为主的炎症反应或迟发型炎症反应。
Th2的效应
辅助体液免疫反应
参与超敏反应性炎症
Th17的效应
通过诱导中性粒细胞为的炎症反应,吞噬核杀伤细菌和真菌等病原,以及维持消化道等上皮免疫屏障的完整性,在固有免疫应答中发挥重要作用。
参与炎症和自身免疫病的重要成分
Tfh的效应
生发中心
Treg的效应
负性免疫调控
CTL的免疫效应
杀伤靶细胞的过程
结合
极化
致死性攻击
杀伤靶细胞的机制
穿孔素/颗粒酶
死亡受体
生物学意义
抗感染
抗肿瘤
免疫病理作用
免疫调节作用
活化细胞的转归
效应T细胞的抑制或清除
Treg细胞的免疫抑制作用
活化诱导的细胞死亡
记忆细胞的形成和作用
B淋巴细胞介导的特异性免疫应答
B细胞对TD抗原的免疫应答
B细胞对TD抗原的识别
B细胞活化需要的信号
第一信号
第二信号
细胞因子的作用
T、B细胞的相互作用
B细胞的增殖和终末分化
B细胞的滤泡外活化
初级聚合灶的形成
生发中心的形成
体细胞高频突变、Ig亲和力成熟和阳性选择
Ig的类别转换
浆细胞的形成
记忆B细胞的产生
B细胞对TI抗原的免疫应答
B细胞对TI-1抗原的应答
B细胞对TI-2抗原的应答
体液免疫应答产生抗体的一般规律
初次应答
潜伏期
对数期
平台期
下降期
再次应答
潜伏期短
血清抗体浓度增加快
抗体维持时间长
诱发再次应答所需抗原剂量小
再次免疫应答主要产生高亲和力的IgG
固有免疫系统及其介导的应答
固有免疫系统概述
组织屏障及其主要作用
皮肤黏膜屏障
物理屏障
化学屏障
生物屏障
体内屏障
血脑屏障
血胎屏障
固有免疫细胞种类
骨髓共同髓样前体细胞
经典固有免疫细胞
骨髓共同淋巴样前体细胞
固有淋巴样细胞
固有淋巴细胞
固有免疫细胞表达的模式受体及其识别结合的相关配体
胞膜型PRR
甘露糖受体
清道夫受体
内体膜型PRR
胞浆型PRR
分泌型PRR
甘露糖结合凝集素
C反应蛋白
脂多糖结合蛋白
固有免疫细胞及其主要作用
经典固有免疫细胞
单核细胞
骨髓中粒细胞/巨噬细胞前体分化而来
IFN-g ,M1
引发炎症
TNF-a、IL-6、IL-8
杀伤清除病原体
溶酶体酶、ROI、NO
IL-4、IL-13,M2
抑制炎症反应
TGF-b、IL-10
损伤修复/纤维化
TGF-b、PDGF、FGF
巨噬细胞
巨噬细胞表面受体
CD14,特征化表面标志
模式识别受体
调理性受体
趋化和活化相关的细胞因子受体
抗原加工提呈和诱导产生共刺激信号的分子
主要生物学功能
抗感染抗肿瘤
参与炎症反应
识别摄取加工提呈抗原,启动适应性免疫应答
免疫调节作用
树突状细胞
来源于骨髓共同髓样前体细胞的经典DC
来源于骨髓淋巴样前体的浆细胞样DC
来源于间充质祖细胞的滤泡DC
粒细胞
肥大细胞
固有淋巴样细胞
ILCs
NK细胞
固有淋巴细胞
B1细胞
NKT细胞
gzT细胞
固有免疫应答的作用时相和作用特点
作用时相
即刻固有免疫应答阶段
0~4小时
早期诱导固有免疫应答阶段
4~96小时
适应性免疫应答启动阶段
96小时后
作用特点
免疫耐受
免疫耐受的概念
免疫的本质是区分“自己”和“非己”:一方面,对外来抗原刺激产生一系列应答以清除抗原物质;另一方面,对自身组织细胞表达的抗原表现为“无反应性”以避免自身免疫病。
免疫系统对特定抗原的这种“免疫无反应”状态称为免疫耐受。
免疫耐受的特性
诱导耐受形成的抗原称为耐受原,同一抗原物质既可是耐受原,也可是免疫原,主要取决于抗原的理化性质、剂量、进入途径、机体遗传背景和生理状态等因素。
高度特异性
免疫耐受与免疫应答相辅相成,二者的平衡保持对免疫自稳至关重要。
免疫耐受的诱导条件和形成机制
诱导条件
口服或静脉注射抗原
使用变构肽配体
阻断共刺激信号
诱导免疫偏离
骨髓和胸腺移植
过继输入抑制性免疫细胞
形成机制
中枢耐受
胚胎期及出生后T、B细胞发育的过程中,遇自身抗原所形成的耐受
外周耐受
成熟的T、B细胞,遇内源性或外源性抗原,不产生免疫应答,而显示免疫耐受
克隆清除
免疫忽视
克隆失能或失活
免疫调节细胞的作用
免疫豁免部位的抗原在生理条件下不致免疫应答
免疫耐受的形成
胚胎期及新生儿期接触抗原所致的免疫耐受
后天接触抗原导致的免疫耐受
抗原因素
抗原剂量
高带耐受及低带耐受
B细胞耐受及T细胞耐受
TI抗原需要高剂量才能诱导B细胞耐受,而TD抗原在低剂量与高剂量均可诱导耐受。
抗原类型及剂型
抗原分子的理化与结构性质
抗原免疫途径
抗原持续存在
抗原表位特点
能诱导Treg细胞活化的抗原表位,称为耐受原表位。
集体因素
年龄及发育阶段
生理状态
遗传背景
免疫调节
概述
免疫调节是指免疫应答中免疫分子间、免疫细胞间、免疫系统与机体其他系统间相互作用,构成一个相互协调制约的调节网络,使机体免疫应答处于合适的强度与质量水平,从而维持机体的内环境稳定。
抗体或免疫复合物对免疫应答的调节作用
免疫复合物的免疫调节作用
独特型(抗抗体)的免疫调节作用
削弱和增强第一抗体的免疫应答
抗原内影像
免疫细胞表面活化受体和抑制性受体的免疫调节
免疫细胞激活信号转导的调控
信号转导中两类功能相反的分子
免疫细胞活化中两类功能相反的免疫受体
各种免疫细胞的抑制性受体及其反馈调节
共刺激分子对T细胞增殖的反馈调节
B细胞通过FcgRⅡb受体实施对特异性体液应答的反馈调节
杀伤细胞抑制性受体调节NK细胞活性
其他免疫细胞的调节性受体
肥大细胞与B细胞相同
补体对免疫应答的调节作用
免疫调理作用
与B细胞表面的CR2(CD21)结合,促进B细胞的活化
APC通过CR2Ag-Ab-C3b复合物结合,提高抗原提呈效率
活化诱导的细胞死亡的调节作用和机制
活化诱导的细胞死亡(AICD)指免疫细胞活化并发挥免疫效应后,诱导的一种自发性细胞凋亡
这是一种高度特异性的生理性反馈调节,仅针对被抗原活化并发生克隆扩增的免疫细胞,其目的是限制抗原特异性淋巴细胞的容量
AICD的机制是免疫细胞活化后表达Fas增加,活化的T细胞和NK细胞大量表达和分泌FasL与免疫细胞表面的Fas结合,诱导细胞凋亡。
超敏反应
超敏反应,又称为变态反应,是机体受到某些抗原刺激时,出现生理功能紊乱或组织细胞损伤的异常适应性免疫应答。
Ⅰ型超敏反应
特点
由IgE介导,肥大细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞等释放生物活性介质引起的局部或全身反应
发生快,消退亦快
常引起生理功能紊乱,少部分可组织细胞损伤
具有明显个体差异和遗传倾向
发生机制
机体致敏
IgE与FceRⅠ结合,形成致敏细胞
IgE受体交联引发细胞活化
变应原与细胞表面IgE结合,同时与致敏细胞表面的2个以上相邻IgE结合,使多个FceRⅠ交联形成复合物,启动活化信号,导致脱颗粒,释放多种生物活性介质。
生物活性介质介导的效应
组胺
血管活性胺
细胞因子
脂类介质
前列腺素
白三烯
酶类
其他
效应
平滑肌痉挛
小血管通透性增加
黏膜腺体分泌增加
神经末梢敏感
嗜酸性粒细胞活化
局部或全身性I型超敏反应发生
速发相反应
迟发相反应
常见临床疾病
全身性过敏反应
药物过敏性休克
血清过敏性休克
局部过敏反应
呼吸道过敏反应
消化道过敏反应
皮肤过敏反应
防治原则
查明变应原,避免接触
脱敏治疗
异种免疫血清脱敏疗法
小剂量、短间隔、多次注射
特异性变应原脱敏反应
小剂量、间隔较长时间、反复多次皮下注射
作用机制
通过改变抗原进入途径,诱导机体产生特异性IgG或IgA类抗体,降低IgE抗体应答
通过IgG类封闭抗体与相应变应原结合,阻断变应原与IgE结合
诱导Treg细胞产生免疫耐受
诱导Th2型应答向Th1型应答,减少IgE类抗体的产生
药物治疗
抑制生物活性介质合成和释放
拮抗生物活性介质的作用
改善效应器官反应性
免疫生物治疗
Ⅱ型超敏反应
特点
由抗细胞表面和细胞外基质抗原的特异性IgG或IgM类抗体与相应抗原结合后,在补体、吞噬细胞和NK细胞参与下,引起的细胞溶解或组织损伤为主的病理性免疫反应,发作较快。
发生机制
诱导Ⅱ型超敏反应的靶抗原
损伤机制
调理和吞噬作用杀伤靶细胞
炎症损伤
ADCC作用
NK细胞、单核巨噬细胞和中性粒细胞表面的FcgR
常见临床疾病
输血反应
新生儿溶血
自身免疫性溶血性贫血
药物过敏性血细胞减少
肺出血-肾炎综合征
甲状腺功能亢进症
其他
Ⅲ型超敏反应
特点
由抗原和抗体结合形成中等大小的可溶性免疫复合物沉积于局部或全身多处毛细血管基底膜后激活补体,并在中心粒细胞、血小板、嗜碱性粒细胞等效应细胞参与下,引起的以充血水肿、局部坏死和中性粒细胞浸润为主要特征的炎症反应和组织损伤。
发生机制
可溶性免疫复合物的形成与沉积
特殊理化性质
机体清除免疫复合物能力降低
血管通透性等因素
免疫复合物沉积引起的组织损伤
补体的作用
中性粒细胞的作用
血小板和嗜碱性粒细胞的作用
常见临床疾病
局部免疫复合物病
Arthus反应
类Arthus反应
全身性免疫复合物病
血清病
链球菌感染导致的肾小球肾炎
Ⅳ型超敏反应
特点
是受抗原刺激产生的效应T细胞介导的以单个核细胞浸润为主要特征的炎症性免疫应答。
发生较慢,迟发型超敏反应
效应T细胞主要包括Th1、Th17和CTL亚群
巨噬细胞在应答中除作为APC以外,也是重要的效应细胞
发生机制
Th细胞介导的炎症反应和组织损伤
CTL介导的细胞毒作用
常见临床疾病
结核病
接触性皮炎
自身免疫病
自身免疫
在免疫耐受状态下,一定量的自身反应性T细胞和自身抗体普遍存在于所有个体的外周免疫系统中,有利于协助清除衰老变性的自身成分,对维持免疫自稳具有重要的生理学意义,称为自身免疫。
自身免疫病
在某些遗传因素和环境因素等内因和外因诱发下自身免疫耐受状态被打破或自身免疫性细胞调节异常,免疫系统对自身抗原产生持续性的免疫应答,造成了自身组织细胞损伤或功能异常而导致的临床病症。
特征
高效价的自身抗体和自身反应性T细胞
组织细胞损伤或功能障碍;转归与自身免疫应答的强度相关;应用免疫抑制剂有效
通过血清或淋巴细胞转输可以被动转移疾病,应用自身抗原或自身抗体可在动物复制出具有相似病理变化的自身免疫病模型。
疾病的发生有一定的遗传倾向,且与性别和年龄有关。
分类
器官特异性
全身性自身免疫病
自身免疫病的诱发因素及机制
自身抗原的改变
免疫隔离部位抗原的释放
自身抗原的改变
分子模拟
微生物由相似抗原表位
表位扩展
表位扩展指免疫系统先针对抗原的优势表位发生免疫应答,如果未能及时清除抗原,可相继对隐蔽抗原发生免疫应答。
免疫系统的异常
自身反应性淋巴细胞清除异常
免疫忽视的打破
免疫忽视是指免疫系统对低水平抗原或低亲活力抗原不发生免疫应答的现象。
淋巴细胞的多克隆激活
活化诱导的细胞死亡障碍
调节性T细胞功能异常
MHCⅡ类分子表达异常
遗传因素
HLA基因与自身免疫病的相关性
影响胸腺选择机制
影响抗原提呈作用
非HLA基因与自身免疫病相关性
自身抗原基因
固有免疫相关基因
信号和转录因子基因
细胞因子及受体基因
淋巴细胞调控基因
补体基因
其他因素
性别
年龄
自身免疫病组织损伤的机制
自身抗体介导的自身免疫病
自身抗体直接介导细胞破坏
激活补体系统
补体片段招募中性粒细胞
调理作用
ADCC
自身抗体介导细胞功能异常
模拟配体
竞争性阻断配体
IC
Ⅲ型超敏反应
自身反应性T细胞介导的自身免疫病
Ⅳ型超敏反应
自身免疫性疾病的治疗原则
去除引起免疫耐受异常的因素
预防和控制微生物感染
谨慎使用药物
抑制对自身抗原的免疫应答
应用免疫抑制剂
应用抗细胞因子及其受体的抗体或阻断剂
应用抗免疫细胞表面分子抗体
应用单价抗原或表位肽
重建对自身抗原的免疫耐受
通过口服自身抗原诱导免疫耐受
通过模拟胸腺阴性选择诱导免疫耐受
免疫缺陷病
概念
免疫缺陷病是因遗传因素或其他原因造成免疫系统先天发育障碍或后天损伤所致的综合征。
临床特点
对病原体甚至条件性病原微生物高度易感
对自身免疫病及超敏反应性疾病易感
某些肿瘤特别是淋巴细胞恶性肿瘤的发生率增高
分类
原发性免疫缺陷病
T、B细胞联合免疫缺陷病
T细胞缺陷、B细胞正常的重症联合免疫缺陷病
T、B细胞均缺如的重症联合免疫缺陷病
以抗体缺陷为主的原发性免疫缺陷病
吞噬细胞数量和功能先天性免疫缺陷病
补体缺陷病
已经定义明确的免疫缺陷病
免疫失调性免疫缺陷病
固有免疫缺陷病
自身炎性反应性疾病引起的免疫缺陷病
获得性免疫缺陷病
诱发因素
感染因素
恶性肿瘤
射线和药物
营养不良
其他
免疫缺陷病的实验室检查和治疗原则
实验室诊断
外周血淋巴细胞计数
淋巴结、直肠黏膜活检
骨髓检查各时期细胞发育和增生状况
免疫学检测
分子生物学方法
治疗原则
抗感染
免疫制剂及酶替代疗法
免疫重建
基因疗法
肿瘤免疫
肿瘤抗原的分类
肿瘤抗原特异性
肿瘤特异性抗原
黑色素特异性抗原如MAGE、BAGE、MART、gp100等
肿瘤相关抗原
AFP
肿瘤抗原产生的机制
基因突变产物或癌基因的表达产物
P53
Ras
致病病毒表达的肿瘤抗原
E6、E7
EBNA-1
异常表达的蛋白
肿瘤睾丸抗原
MAGE
BAGE
基因异常扩增
Her2
组织特异性分化抗原
胚胎抗原
AFP
CEA
糖基化修饰等
肿瘤逃避免疫攻击的可能机制
肿瘤免疫编辑学说
清除期
平衡期
肿瘤免疫编辑
免疫逃逸期
肿瘤细胞本身
抗原调变
肿瘤抗原减少或丢失,从而使肿瘤细胞逃避免疫识别和杀伤
MHCⅠ类分子表达低下
共刺激信号异常
表达或分泌抑制性免疫分子
主动诱导Treg和MDSC的产生
抗凋亡作用
微环境
宿主免疫功能
DC功能缺陷
髓样来源的抑制细胞
Treg增加
效应T细胞活化受阻
机体抗肿瘤的免疫效应机制
免疫效应细胞的抗肿瘤作用
巨噬细胞具有双重作用:可成为免疫抑制性肿瘤相关巨噬细胞
免疫效应分子的抗肿瘤作用
抗体
激活补体
ADCC效应
调理吞噬
封闭某些受体,抑制生长
增强抗体,促进生长
改变黏附性,促进转移
其他
肿瘤免疫学的研究范畴
研究肿瘤抗原、机体抗肿瘤免疫应答以及肿瘤的免疫逃逸、肿瘤的免疫诊断和免疫防治的科学
肿瘤的免疫诊断和治疗方法
免疫诊断
检测肿瘤抗原、抗肿瘤抗体、其他标记物
免疫治疗
主动、被动、免疫检查点
移植免疫
移植的基本类型
自体移植
同系移植
同种移植
异种移植
同种异型抗原的提呈与识别机制
临床同种异型移植排斥反应的类型和发生机制
GVHR的概念及发生机理
同种异型移植排斥反应的防治
移植免疫相关的实验研究
免疫学检测技术
凝集反应
是颗粒性抗原与相应的抗体在电解质存在的条件下结合,出现肉眼可见的凝集团块的现象
沉淀反应
是可溶性抗原与相应抗体结合后,在适当电解质存在条件下,出现肉眼可见的沉淀物。
抗原-抗体反应基本检测方法的种类
凝集反应
沉淀反应
免疫标记技术
免疫酶测定
免疫荧光技术
放射免疫测定法
发光免疫分析
免疫胶体金技术
免疫印迹技术
蛋白质芯片技术
淋巴细胞功能的测定
免疫学防治
人工主动免疫
用疫苗接种机体,使之主动产生适应性免疫应答,从而预防或治疗疾病的措施
人工被动免疫
给人体注射含特异性抗体如抗毒素等制剂,使之被动获得适应性免疫应答,以治疗或紧急预防疾病的措施
免疫学预防
疫苗种类
灭活疫苗
减毒活疫苗
类毒素
亚单位疫苗
结合疫苗
DNA疫苗
重组载体疫苗
免疫治疗
指利用免疫学原理,针对疾病的发生机制,人为地干预或调整机体的免疫功能,达到治疗疾病目的所采取的措施。
特异性、非特异性免疫治疗
免疫重建与免疫替代疗法