导图社区 医学免疫学
医学免疫学,涵盖了免疫学的主要内容和关键概念,T淋巴细胞介导的细胞免疫应答、 B淋巴细胞、B淋巴细胞介导的体液免疫应答、超敏反应、免疫学概论、免疫器官和组织、固有免疫系统、抗原、免疫学、自身免疫病、肿瘤免疫、免疫缺陷病、免疫防治等详细知识点。
编辑于2025-09-08 16:06:59医学免疫学,涵盖了免疫学的主要内容和关键概念,T淋巴细胞介导的细胞免疫应答、 B淋巴细胞、B淋巴细胞介导的体液免疫应答、超敏反应、免疫学概论、免疫器官和组织、固有免疫系统、抗原、免疫学、自身免疫病、肿瘤免疫、免疫缺陷病、免疫防治等详细知识点。
这是一个关于第五章细胞膜与物质转运的思维导图,简单扩散:适用于脂溶性物质,如氧气、氮气、二氧化碳、苯等,它们可以顺电化学梯度自由通过细胞膜。离子通道扩散:对于离子而言,需要借助离子通道蛋白进行跨膜运输。这种方式具有高效性,但多数离子通道不持续开放,受闸门控制,并且与被转运溶质分子有特异性结合位点。易化扩散:描述了一种特殊类型的被动转运,其特点是可以通过构象变化将溶质分子转运至膜另一侧后恢复原有构想。这种运输方式具有最大转运速率。
这是一个关于稀薄溶液的依数性的思维导图,概述了混合物的组成标度、溶液的蒸气压力下降、溶液的沸点升高和凝固点降低、溶液的渗透压力等内容,分析了溶液的性质、浓度计算、蒸汽压力、渗透现象。
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医学免疫学,涵盖了免疫学的主要内容和关键概念,T淋巴细胞介导的细胞免疫应答、 B淋巴细胞、B淋巴细胞介导的体液免疫应答、超敏反应、免疫学概论、免疫器官和组织、固有免疫系统、抗原、免疫学、自身免疫病、肿瘤免疫、免疫缺陷病、免疫防治等详细知识点。
这是一个关于第五章细胞膜与物质转运的思维导图,简单扩散:适用于脂溶性物质,如氧气、氮气、二氧化碳、苯等,它们可以顺电化学梯度自由通过细胞膜。离子通道扩散:对于离子而言,需要借助离子通道蛋白进行跨膜运输。这种方式具有高效性,但多数离子通道不持续开放,受闸门控制,并且与被转运溶质分子有特异性结合位点。易化扩散:描述了一种特殊类型的被动转运,其特点是可以通过构象变化将溶质分子转运至膜另一侧后恢复原有构想。这种运输方式具有最大转运速率。
这是一个关于稀薄溶液的依数性的思维导图,概述了混合物的组成标度、溶液的蒸气压力下降、溶液的沸点升高和凝固点降低、溶液的渗透压力等内容,分析了溶液的性质、浓度计算、蒸汽压力、渗透现象。
免疫学
免疫学概论
免疫的内涵
免疫的基本概念
机体识别自己与非己,通过免疫应答抵御或清除非己
(非己的概念:病原体及其代谢产物、异种动、植物蛋白、体内突变、衰老、死亡细胞)
免疫应答
概念
机体识别“自己”与“非己”物质后产生一系列反应来清除“非己”物质的全部过程
分类
固有免疫/先天性免疫/非特异性免疫
定义:生物体在长期进化中逐渐形成的,是机体与生俱来的防御能力,是机体抵御病原体入侵的第一道防线
参与成分:组织屏障、固有免疫细胞(单核/巨噬细胞、树突状细胞、粒细胞、NK细胞)、固有免疫分子
特点:先天获得,无免疫记忆,无特异性,发挥早期免疫防御作用
适应性免疫/获得性免疫/特异性免疫
定义:体内T、B淋巴细胞接受抗原刺激后,自身活化、增殖、分化为效应细胞,产生一系列生物学效应(包括清除抗原)的全过程
参与细胞:T,B淋巴细胞
T——细胞免疫 B——体液免疫
特点:后天获得,发生较晚,有特异性、耐受性和记忆性。
免疫系统的基本组成
免疫器官
中枢免疫器官:骨髓、胸腺、法氏(腔上)囊(禽)——免疫细胞分化、成熟
外周免疫器官:淋巴结、脾脏等——发生免疫应答
免疫细胞:淋巴细胞(T.B)NK、单核/巨噬细胞
免疫分子
分泌型免疫分子
抗体、补体、细胞因子、溶菌酶
膜型免疫分子
MHC,BCR,TCR,CD分子,黏附分子
免疫系统的基本功能/免疫的功能
免疫防御
防御外来病原体入侵
不足:免疫缺陷病、感染性疾病
过强:超敏反应
免疫监视
清除复制错误/突变细胞
不足:肿瘤
免疫自稳
消除损伤、衰老、死亡细胞
不足:免疫病理损伤、自身免疫病
免疫学发展史
经验免疫学时期
中国古代种人痘
Edward jenner种牛痘(将牛痘液接种于8岁男孩)
实验免疫学时期
实验免疫学的兴起
病原菌的发现和疫苗的研制:Koch;Pasteur
细胞免疫和体液免疫学派的形成
吞噬细胞理论:19世纪后叶,俄国:Metchnikoff
体液免疫研究兴起:1890,von Behring白喉抗毒素
免疫学重大学说和理论
克隆选择学说
胚胎期由单一祖先细胞形成众多具有不同特异性受体的淋巴细胞克隆
通过克隆排除使未成熟的自身反应性淋巴细胞被清除而成为禁忌克隆
出生后机体内存在各种能特异性识别外来抗原的成熟的初始淋巴细胞
受抗原刺激的相应淋巴细胞克隆进行增殖、分化,成为效应细胞并清除抗原
现代免疫学时期
MHC限制性的发现
杂交瘤细胞制备单克隆抗体
抗体的多样性和特异性的遗传学基础
T细胞抗原受体(TCR)基因的克隆
细胞因子的克隆及表达
固有免疫的模式识别
免疫受体及其信号转导
免疫器官和组织
中枢免疫器官
骨髓
是各类血细胞和免疫细胞发生的场所
是B细胞分化、成熟的场所
体液免疫应答发生场所(骨髓是发生再次体液免疫应答后产生抗体的主要部位)
胸腺
作用
T细胞分化、成熟的场所
免疫调节作用:产生细胞因子、胸腺肽
自身免疫耐受的建立与维持
先天性胸腺发育不全
缺乏成熟T细胞,细胞免疫缺陷,易反复发生病毒性和和真菌性感染
外周免疫器官
淋巴结
淋巴结的结构
浅皮质区:是成熟B细胞定居的场所,非胸腺依赖区 B细胞聚集→淋巴小结(初级淋巴滤泡)→生发中心(次级淋巴滤泡)(受到抗原刺激)
深皮质区
也称副皮质区,成熟T细胞定居的场所,胸腺依赖区
毛细血管后微静脉/高内皮微静脉
沟通血液循环和淋巴循环的重要通道,血液中的淋巴细胞由此部位可进入淋巴结
髓质区
髓索:致密聚集的淋巴细胞(主要为B细胞、浆细胞)
髓窦:富含巨噬细胞
发挥过滤淋巴液的作用:捕捉、清除病原体及异物
功能
T细胞和B细胞的定居场所:百分之七十五,百分之二十五
免疫应答场所
过滤作用-主要针对淋巴液的过滤作用
参与淋巴细胞再循环
脾
地位
人体最大的外周免疫器官,不与淋巴管相连,但含大量血窦
结构
白髓
动脉周围淋巴鞘,为T细胞区
脾小节(淋巴滤泡)为B细胞区 初级滤泡→生发中心(次级滤泡)
边缘区:T、B细胞、巨噬细胞 中央动脉侧支末端膨大---边缘窦(淋巴细胞由血液进入淋巴组织的通道)
红髓
脾索、脾血窦:巨噬细胞能吞噬和清除衰老的血细胞、Ag-Ab复合物及其他异物---过滤血液
功能
T和B细胞定居的场所:40,60
免疫应答发生的场所---为产生抗体的主要器官
合成生物活性物质,如补体、细胞因子等
过滤作用---约90%的循环血液要经过脾→净化血液
黏膜相关淋巴组织
定义
作用
行使黏膜局部免疫应答
产生分泌型IgA(SIgA)
淋巴细胞归巢与再循环
固有免疫系统
固有免疫系统(一)组织屏障及固有免疫细胞
免疫防御
固有免疫
组织屏障
体表屏障:物理、化学、生物屏障
体内屏障:血脑屏障、血胎屏障
固有免疫细胞:中性粒细胞、单核/巨噬细胞、NK、γδT、B1、NKT、肥大细胞
固有免疫效应分子:补体、细胞因子、防御素
适应性免疫
体液免疫:抗毒素、抗菌抗体、抗病毒抗体
细胞免疫
CTL
Th及其释放的CK
固有免疫系统的定义:生物在长期种系进化过程中形成的、与生俱来的免疫防御体系,是机体的第一道防线 分为,组织屏障、固有免疫细胞、固有免疫分子
组织屏障
皮肤与黏膜屏障
皮肤与黏膜:覆盖于体表或与外界相通的腔道
机械性阻挡与排除作用
物理屏障
分泌杀菌物质
化学屏障
正常菌群的拮抗作用
微生物屏障
体内屏障
血胎屏障
构成
母体子宫内膜的基蜕膜
胎儿的绒毛膜滋养层细胞
作用
防止母体内病原体和有害物质进入胎儿体内
血脑屏障
构成
软脑膜
脉络丛的毛细血管壁
包在壁外的星形胶质细胞
作用
阻挡血液中的病原体进入脑组织和脑室
固有免疫细胞
分类
吞噬细胞:单核/巨噬细胞、中性粒细胞
淋巴细胞:NK细胞、γδT细胞、B1细胞
树突状细胞
肥大细胞
嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞
单核/巨噬细胞
各组织中的不同称呼
生物学功能
吞噬杀伤病原体
摄入病原体的主要方式
吞噬
吞饮
杀伤降解病原体机制
氧依赖性杀菌系统
反应性氧中间物
反应性氮中间物
氧非依赖性系统
吞噬体:酸性环境、溶菌酶、防御素
杀伤病毒感染细胞和肿瘤细胞等靶细胞
即巨噬细胞发挥细胞毒效应ADCC
经膜融合使溶酶体内容物直接进入靶细胞
直接释放蛋白水解酶、溶细胞素和TNF等杀伤靶细胞
抗体依赖的细胞介导的细胞毒ADCC效应
参与炎症反应
募集活化巨噬细胞
巨噬细胞炎症蛋白
单核细胞趋化蛋白
活化巨噬细胞
IL-8。。。。趋化因子
IL-1。。。。促炎因子
加工、提呈抗原,激活适应性免疫应答
专职抗原提呈细胞(专职APC)
外源性抗原
内源性抗原
免疫调节作用
中性粒细胞(小吞噬细胞)
占白细胞总数的百分之五十到七十,产生快,存活期短(1天)
具有强大的吞噬杀菌能力
具有很强的趋化和吞噬能力,可被IL-8、C5a等因子从血液中迅速招募到感染或炎症部位,吞噬杀伤病原体(包括调理作用、ADCC)
释放:中性粒细胞胞外诱捕网,杀伤:未被吞噬的胞外病原体
自然杀伤细胞(NK细胞)
概述
来源
杀伤靶细胞的机制
与CTL杀伤机制相同,无特异,但有ADCC作用
穿孔素/颗粒酶作用途径
Fas和FasL作用途径
TNF-α与TNFR-I作用途径
杀伤活化受体和杀伤抑制受体
识别HLAI类分子的活化受体或抑制性受体
识别配体
发挥活化或抑制效应
ITAM(。。激活基序)-活化
ITIM(免疫受体酪氨酸抑制基序)-抑制
识别非HLAI类分子的活化性受体
识别配体
功能:活化性受体
识别非HLAI类分子的活化受体举例
NK细胞活性的调节
生理条件下,抑制性受体占主导地位
病理条件下,活化受体即可发挥作用
NK细胞的功能
杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞
介导抗体依赖的细胞介导的胞毒作用(ADCC)
免疫调节作用
其它固有免疫细胞
嗜碱性粒细胞和肥大细胞
嗜碱性粒细胞占血液白细胞的百分之0.2
肥大细胞存在于黏膜和结缔组织中,不存在于血循环中
细胞胞质中均有嗜碱性颗粒(组胺,酶类物质等血管活性物质),合成分泌:PGD2,LTs,PAF
嗜酸性粒细胞
占比,形态结构
生物学作用
抗寄生虫免疫:脱颗粒释放主要碱性蛋白(MBP)、阳离子蛋白、过氧化物酶等——杀伤寄生虫
参与局部炎症反应:合成分泌:白三烯(LTs),PAF,IL-8等
固有免疫系统(二)固有免疫子:补体系统
概述
补体的含义
存在于血清、组织液和细胞膜表面的、一组经过激活后具有酶活性的蛋白质,参与抗微生物免疫防御反应、免疫调节及免疫病理损伤反应等。因其具有增强、补充抗体的免疫效应作用(溶菌、溶细胞),因此命名为补体
补体系统的组成
补体固有成分
经典途径:C1——C9
MBL途径:MBL、MASP
旁路途径:B,D,P因子
补体调节蛋白
C1抑制物,I因子,H因子,C4结合蛋白,衰变加速因子
补体受体
如C3bR
补体的命名
补体,C,C1=c1q+c1s+c1r
补体裂解片段
具有酶活性的补体成分
灭活以小写英文i表示
补体的来源及理化特性
补体的生物合成:主要是肝细胞和巨噬细胞/单核细胞
补体成分均为糖蛋白,有不同的肽链结构
C3在血清中含量最多
性质极其不稳定
除c1q外,补体要经过活化才能发挥生物学作用
补体激活途径
经典途径
概述
激活物
抗原抗体复合物(IC),抗体为IgG,IgM
参与成分,补体一到九
活化过程
启动阶段
活化阶段
膜攻阶段
启动阶段
c1q与两个以上Fc段结合,可发生构型改变,使c1r活化,c1r激活c1s(丝氨酸蛋白酶,可水解c4)
活化阶段
形成c3转化酶
形成c5转化酶
膜攻击阶段
形成膜攻击复合物
旁路途径
激活物
某些细菌,脂多糖,酵母多糖,聚多糖
原因
为c3b提供接触表面
为激活提供保护性微环境
参与成分
补体,c3,五到九
其他因子,B,D,P,H
MBL途径(凝集素途径)
激活物
甘露糖,甘露糖胺
参与成分
补体二到九,MBL,丝氨酸蛋白酶(MASP)
激活顺序
MASP的激活,该途径的关键
MASP1,旁路途径相同
MASP2,经典途径相同
补体激活的调节
补体的自身调控
自身衰变调节
子主题c3b正反馈调节,P因子稳定c3b(正调节)
调节因子的作用
补体激活的生物学意义
补体激活的生物功能
包括MAC导致的靶细胞溶解和补体水解片段所介导的生物学效应
细胞毒作用(CDC)
补体活性片段介导的生物学效应
调理作用:c3b,c4b和ic3b
炎症介质作用
过敏毒素作用:c3b,c4a,c5a
趋化作用:c3a,c5a,c5b67
清除免疫复合物
免疫黏附作用:c3b
补体的病理生理意义
抗感染防御的主要机制
参与适应性免疫应答和固有免疫应答
补体系统与体内凝血系统,纤溶系统,激肽系统相互作用
补体与疾病的关系:缺陷,病原逃逸,炎症
固有免疫系统(三)固有免疫分子:细胞因子、分化抗原和黏附分子
细胞因子
细胞因子的概念
在免疫细胞之间或免疫细胞与非免疫细胞之间传递信息的一类小分子可溶性蛋白质
细胞因子通过结合相应受体调节细胞生长、分化和效应,也可参与炎症等疾病的发生
细胞因子的分泌方式
经典分泌途径(内质网-高尔基途径)
非经典分泌途径(非内质网-高尔基体依赖)
膜结合形式分泌
自分泌/旁分泌/内分泌
诱导型分泌,组成性分泌
细胞特异性分泌
细胞因子的共同特点
细胞因子的基本特征
可溶性、小分子蛋白质
高效性,较低浓度即有生物学活性
通过结合细胞表面相应受体发挥生物学效应
可诱导产生
半衰期短
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,一个细胞因子具有多种生物学作用
重叠性,不同细胞因子可能有相同的生物学作用,比如T细胞增殖
协同性,细胞因子之间相互增强补充生物学功能
拮抗性,细胞因子之间
网络性
分类
白细胞介素(IL)
最初在白细胞发现产生,并在白细胞之间发挥生物学作用
IL-1——IL-38
IL-2,T细胞生长因子
IL-4,5,6,10,13,促进抗体产生,促进体液免疫
IL-12,促进细胞免疫
干扰素(IFN)
病毒感染的细胞、pDC产生,I型IFN
抗病毒活性强
活化的T细胞,NK细胞产生
II型IFN,免疫调节作用强,免疫干扰素,促进细胞免疫
主要由DC细胞产生
III型IFN
肿瘤坏死因子(TNF)
由活化的单核/巨噬细胞产生,促发炎症
由活化的T细胞产生,又称淋巴毒素(LT)
集落刺激因子(CSF)
生长因子(GF)
转化生长因子
对免疫应答有强抑制作用,但可促进成纤维细胞转化
表皮生长因子(EGF)
血管内皮细胞生长因子(VEGF)
趋化因子
具有趋化作用的因子
主要功能
招募血液中的单核细胞、中性粒细胞、淋巴细胞等进入感染发生的部位
细胞因子的免疫学功能
调控免疫细胞的发育、分化和功能
调节机体的免疫应答
调节固有免疫应答
IFN-,IL-12,GM-CSF
调节适应性免疫应答
IL-4,5,6,10,13
促进体液免疫
IL-12,IFN
细胞免疫
诱导细胞凋亡,直接杀伤靶细胞
免疫抑制作用:TGF-,IL-10
促进创伤的修复
细胞因子与疾病的发生
细胞因子与疾病的发生
TNF-α:促炎因子:类风湿性关节炎
TNF-β:抑制免疫:肿瘤逃逸免疫
“细胞因子风暴”现象:COVID-19,SARS
细胞因子及疾病治疗
细胞因子直接治疗:感染、肿瘤、血细胞减少症
细胞因子拮抗治疗:用细胞因子受体、抗体治疗——RA、移植排斥
基因工程技术
制备细胞因子
从工程细胞如大肠杆菌、酵母菌等产生重组细胞因子
白细胞分化抗原和黏附分子
人白细胞分化抗原
在造血干细胞向谱系分化的不同阶段,以及向各类白细胞成熟活化的不同过程中,细胞表面表达的标记分子
黏附分子
概念
又称细胞黏附分子,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
黏附分子以受体-配体结合的形式发挥作用,参与细胞的附着和移动,细胞的发育和分化,细胞识别、活化和信号转导等效应
黏附分子的分类
免疫球蛋白超家族
整合素家族
选择素家族
钙黏蛋白家族
黏附分子的功能
参与免疫细胞之间相互作用和活化
免疫应答的诱导阶段——T细胞活化
活化T细胞——辅助B细胞活化
免疫应答效应阶段——可参与CTL对靶细胞的杀伤
参与炎症过程中白细胞与血管内皮细胞黏附
参与淋巴细胞归巢
淋巴细胞归巢受体
血管地址素
其它固有免疫分子
抗菌肽
蛋白酶
急性期蛋白
固有免疫应答
固有免疫应答的概述
非特异性免疫应答,模式识别,迅速活化
模式识别受体及其识别的对象分子
模式识别受体
概念
PRR,病原体相关分子模式,损伤相关分子模式
种类
胞膜型PRR包括甘露糖受体、清道夫受体和Toll样受体
甘露糖受体:能识别细菌、真菌等细胞壁糖蛋白和糖脂分子末端的甘露糖和岩藻糖残基
清道夫受体:可识别G-菌脂多糖、G+菌磷壁酸、衰老细胞表面的乙酰化低密度脂蛋白、凋亡细胞重要标志——磷脂酰丝氨酸
Toll样受体
病原相关分子模式
概念
PAMP——即PRR识别结合的配体,又称外源性危险分子,是指某些病原体或其产物所共有的、高度保守的,且对病原体生存和致病性不可或缺的特定分子结构
种类
特点
PAMP通常为微生物共存或致病性所必须,而不是存在于宿主细胞表面,是机体固有免疫泛特异性识别的分子基础
损伤相关分子模式
概念
种类
固有免疫应答的作用时相
即刻固有免疫应答阶段
早期诱导固有免疫应答阶段
适应性免疫应答阶段
固有免疫的应答特点
通过PRR识别PAMP,DAMP后被激活免疫应答
固有免疫应答可通过趋化募集,迅速发挥作用
无克隆扩增和分化为效应细胞的过程
维持时间短,无免疫记忆
固有免疫应答参与适应性免疫,并可通过细胞因子(CK)影响适应性应答的类型
固有免疫应答与适应性免疫应答的关系
固有免疫应答启动适应性免疫应答
巨噬细胞,树突状细胞→MHCI,MHCII→提呈Ag→T淋巴细胞
固有免疫调节适应性免疫应答的类型和强度
固有免疫协助适应性免疫发挥免疫效应
协助效应T细胞进入感染部位或肿瘤部位
协助抗体
协助Th1细胞
抗原
抗原的概念与基本特性
抗原(Ag)的概念
免疫原性
免疫反应性
抗原的基本特性
免疫原性
指抗原被T,B细胞表面的TCR,BCR识别和结合,诱导机体产生适应性免疫应答(活化的T,B细胞或抗体)的能力
免疫反应性
指抗原与其所诱导的免疫应答效应物质(活化的T,B细胞或抗体)特异性结合的能力
半抗原和载体
完全抗原=具有(免疫原性+免疫反应性)的物质
半抗原=只有免疫反应性,没有免疫原性的物质
半抗原+载体=完全抗原
抗原的特异性与表位
抗原的特异性
特异性是指抗原刺激机体产生适应性免疫应答及其与应答产物发生结合所呈现出的专一性
在免疫原性上
相应抗原刺激产生相应抗体
在免疫反应性上
相应抗原结合相应抗体
免疫学鉴定、诊断、预防、治疗等都是建立在免疫应答和免疫反应性具有特异性的基础上
抗原表位
抗原表位的概念
又称抗原决定基,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TCR/BCR或抗体特异性结合的最小结构与功能单位
通常由5——17个氨基酸组成,另外,5——7个单糖,或5——7个核苷酸,也可组成表位
抗原结合价:一个抗原分子中,能与抗体结合的表位总数称为抗原结合价
抗原表位的类型
根据表位中氨基酸的空间结构特点
线性表位即顺序表位
由连续线性排列的氨基酸残基构成
构象表位
由不连续、但在空间上彼此接近形成特定构象的若干氨基酸残基组成
根据T,B细胞所识别抗原表位不同
T细胞表位
仅识别由APC加工后与MHC分子结合为复合物,并提呈于APC表面的线性表位,这些表位可存在于抗原的任何部位
B细胞表位
多数为抗原分子表面的构象表位少数为线性表位。无需APC加工和提呈即可被BCR直接识别或被抗体直接结合
共同抗原表位与交叉反应
指不同抗原中含有相同或相似的抗原表位,称为共同抗原表位,含共同抗原表位的不同抗原称为交叉抗原或共同抗原
交叉反应,抗体或活化淋巴细胞对具有共同抗原表位的抗原反应称为交叉反应
意义
免疫学诊断中应尽量避免发生交叉反应以及利用交叉反应
阐明某些疾病的发病机制,如链球菌引发的风湿热性心脏病
免疫学预防(种牛痘预防天花,接种BCG预防结核病)
影响抗原免疫原性的因素
异物性
是构成免疫原性的首要条件
抗原的免疫原性的本质是异物性,异物性越强,其免疫原性就越强
即指非己物质,可以是异种物质,也可以是同种异性物质
胚胎期未与免疫活性细胞接触过的自身成分,如眼晶体蛋白
抗原分子的理化与结构性质
化学属性:大分子蛋白质免疫原性强,多糖免疫原性弱
分子量大小:分子量在10KD以上
结构的复杂性
分子构象
易接近性
物理状态:聚体抗原>单体抗原>,颗粒抗原>可溶性抗原
宿主的特性
遗传因素
机体对抗原的应答是受免疫应答基因(主要是MHC)控制的
年龄,性别和健康状态
青壮年强于幼年和老年
雌性比雄性动物抗体生成高
抗体进入机体的方式
剂量:适中
途径:皮内>皮下>肌注>腹腔注射>静脉注射>口服(耐受)
次数:适中
免疫佐剂
铝佐剂+疫苗:IgG
抗原的种类
根据诱生抗体时是否需要Th细胞参与分类
胸腺依赖性抗原
TD-Ag
刺激B细胞产生抗体时,必须依赖Th细胞辅助
多属蛋白质类抗原,如病原微生物,血细胞,血清蛋白
应答特征
可刺激产生体液免疫和细胞免疫,可诱导产生IgG,IgM等多种抗体,有免疫记忆性
胸腺非依赖性抗原
TI-Ag
如细菌的脂多糖,荚膜多糖抗原
应答特征
刺激产生体液免疫,只诱导产生IgM类抗体,没有免疫记忆性
分类
根据抗原与机体的亲缘关系分类
异嗜性抗原
是指存在于人,动物和微生物等不同种属之间的共同抗原,又称Forssman抗原
异种抗原
来自另一物种的抗原性物质
病原微生物及其产物
治疗用动物免疫血清:马血清抗毒素
马血清抗毒素的两重性
特异性抗体——中和毒素
异种抗原,可刺激机体产生抗马血清抗体
同种异型抗原
在同一种属不同个体之间存在的抗原
人类同种异型
血型
组织相容性抗原
自身抗原
指在感染,理化因素,药物等作用下,自身组织细胞抗原发生改变或被修饰,或者外伤导致免疫隔离抗原的释放,可使自身来源抗原成为自身抗原,诱导自身免疫
根据APC内抗原的来源分类
内源性抗原
外源性抗原
CD4+
其它抗原的分类
按Ag来源分类:移植Ag,肿瘤抗原,自身抗原
按诱导应答结果:变应原,耐受原
按Ag化学性质分类:蛋白Ag,核酸Ag,多糖Ag,糖肽Ag,糖脂抗原
非特异性免疫刺激剂
超抗原
只需要极低浓度即可非特异性刺激T细胞克隆,产生极强的免疫应答物质
佐剂
指预先或与抗原同时注入体内,可显著增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强性物质
佐剂的机制
改变抗原的物理性状,延缓抗原释放
刺激单核/巨噬细胞等APC,增强其对抗原的加工和提呈
刺激淋巴细胞的增殖,分化
丝裂原
抗体
基本概念
抗体(Ab)
抗体是B细胞在受到抗原刺激后,活化并分化为浆细胞后产生并分泌的、能与抗原特异性结合的一类球蛋白。抗体是介导体液免疫的重要效应分子。
免疫球蛋白(Ig)
具有抗体活性、或化学结构与抗体相似的球蛋白,均称为免疫球蛋白
免疫球蛋白是从化学结构上讲的
抗体都是Ig,而Ig不一定都是抗体
抗体的结构
基本结构(单体分子)
分子组成与构型
单体Ab由两对相同的多肽链借链间二硫键相连而成,形似Y
Ig=(重链+轻链)×2
重链(H链)
VH,CH1,CH2,CH3,CH4(IgM,IgE)
重链的免疫原性因其恒定区的氨基酸组成和排列顺序不同而异
(Ab)IgA,IgG,IgM,IgD,IgE
Ab的亚类
轻链(L链)
VL,CL
一个Ig分子两条轻链的型别是相同的
同一类Ig分子中既有。。。
Ab肽链的分区
可变区(V区)
VH,VL
高变区
VH,VL各三个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变
互补决定区
高变区与抗原表位互补的空间构象为互补决定区
恒定区(C区)
重链和轻链的组成
铰链区
位于重链CH1和2之间,包括H链间的二硫键
富含脯氨酸,易伸展弯曲
有利于Ab与Ag的结合
对蛋白酶敏感
IgM和IgE无铰链区
结构域或功能区
指Ig的H,L链中大约由110个氨基酸构成的多肽段,因具有某些生物学功能,叫结构域或功能区
是一种由链内二硫键连接的球形结构
是Ig发挥各种功能的基本单位
β片层
Ab的辅助成分
J链
由浆细胞合成的一富含半胱氨酸的多肽链
功能:将单体Ig分子连接成为多聚体:SIgA二聚体和IgM五聚体
分泌片(SP)
是SIgA分子上的一个辅助成分
介导SIgA的转运
具有保护SIgA的作用
Ab的水解片段
IgG的木瓜蛋白酶水解片段
IgG→2Fab+Fc
Fab
抗原结合片段
组成:一条完整的L链和一条H链N端二分之一L+(VH+CH1)
功能
结合抗原
即具有抗体活性,抗原结合价=1
Fc
可结晶片段
组成:两条H链C端二分之一(CH2+CH3,包括铰链区)
功能
Fc抗原结合活性
是Ab与效应分子(如补体)或细胞(如巨噬细胞、肥大细胞)表面Fc受体相互作用的部位
IgG胃蛋白酶水解片段
子主题
抗体的功能
V区的功能
识别 并特异性结合抗原
中和作用
病毒,毒素(IgG,IgM,SIgA)
阻断病原入侵
B细胞表面的IgM和IgD等(称为BCR)能特异性识别抗原
体外的抗原-抗体结合反应
主要组织相容性复合体及其编码分子
概述
组织相容性
指在进行器官移植时,受者对供者的组织器官的接受、容纳程度
组织相容性抗原
指代表个体特异性的组织抗原(同种异型抗原),亦称移植抗原
主要组织相容性抗原
引起强烈而快速的排斥反应
次要组织相容性抗原
引起弱而慢的排斥反应
主要组织相容性复合体
概念
指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
小鼠MHC-H-2复合体
人类MHC-HLA
指编码HLA的基因
指人类白细胞抗原(HLA),即人类主要组织相容性抗原,即人类MHC分子
人类MHC结构及其遗传特征
基因表达特点
多样性
多基因性
在同一个体中,HLA复合基因座位在数量和结构上具有多样性
多态性
指在群体中,各基因座位等位基因(及其产物)的数量构成上的高度多样性,即一个基因座位上存在多个等位基因
共显性表达
遗传特点
非随机性遗传
连锁不平衡
单倍型遗传
经典的HLAI类和II类基因及其表达产物
经典的HLAI类和II类基因
I类
HLA-B,C,A---
II类
HLA-DP,DQ,DR
HLA分子
I类
编码基因
由HLAI类基因B,C,A三个基因座位编码
HLAI类分子结构
一条重链(α),(β₂)其中α链有胞质区,跨膜区,胞外段
肽结合段α₁+α₂
分布
所有有核细胞膜上
表达特点
共显性表达
功能
结合和提呈内源性抗原
对CD8+T细胞(CTL)的识别起限制性作用
CD8--MHCI
TCR--抗原肽,TCR--MHCI
启动CTL细胞毒作用
II类
编码基因
子主题
分子结构
α链,β链
肽结合段α₁+β₁
分布
专职的抗原提呈细胞、活化的T细胞
表达特点
共显性表达
功能
结合和提呈外源性抗原肽
对CD4+T细胞(Th)的识别起限制性作用
CD4--MHCII
TCR--抗原肽,TCR--MHCII
启动辅助性T细胞作用
功能
提呈抗原启动适应性免疫应答
参与T细胞在胸腺中的选择和分化
参与构成种群免疫应答的异质性
作为调节分子参与固有免疫应答
免疫功能相关基因
血清补体成分编码
属于HLA III 类基因,位于HLA中部,由编码C2,C4A,C4B,Bf四种补体成分的基因座位组成
抗原加工相关基因
蛋白酶体β亚单位,PSMB基因
抗原加工相关转运物(TAP)
HLA-DM基因:其产物参与APC对外源性抗原的加工
人类MHC遗传特点
多态性
概念
群体中单个基因座位上存在两个以上不同等位基因的现象
对某一个基因座位,一个个体最多只能有两个等位基因,分别来自父母双方的同源染色体。因而MHC多态性是一个群体的概念,指群体中不同个体在等位基因拥有状态上存在差别
多态性包括,复等位基因,共显性表达
1.单倍型遗传
HLA复合体是一组紧密连锁的基因群。这些连锁在一条染色体上的等位基因很少发生同源染色体间的交换,构成了一个单倍型,HLA基因在同一条染色体上的组合称为单倍型
二倍体,生物的每一个细胞均有两个同源染色体组成,分别来自父方和母方。故子女的HLA单倍型也是一个来自父方,一个来自母方。
2.复等位基因
位于一对同源染色体上对应位置的一对基因称为等位基因:由于群体中的突变,同一座位的基因系列称为复等位基因
3.共显性表达
一对等位基因同为显性表达称为共显性。
4.连锁不平衡
HLA复合体各等位基因均有各自的基因频率,基因频率是指群体中携带某一复等位基因者的比率
如果不同基因座位上的两个复等位基因同时出现于个体中的计算频率和实际分布不一致,则认为两者之间存在连锁不平衡
HLA分子和抗原肽的相互作用
HLA分子抗原结合槽的特点
接纳抗原的结构是位于该分子远膜端的抗原结合槽
HLA I类分子凹槽两端封闭,接纳的抗原肽长度有限,为8~10个氨基酸残基
HLA II类分子凹槽两端开放,进入槽内的抗原肽长度变化大,为13~17个氨基酸残基
抗原肽和HLA分子相互作用的分子基础
口袋——在HLA的抗原结合槽上,具有两个或两个以上的与抗原肽结合的关键部位,称为口袋
锚定位——抗原肽中与HLA口袋结合的氨基酸位置,称为锚定位;锚定位的氨基酸残基称为锚定残基。
共用基序——同一HLA分子所接纳的抗原肽有显示相互作用特点的共用基序;不同的HLA分子,各有其特点的共用基序
抗原肽和HLA分子相互作用的特点
专一性
不同的HLA等位基因产物有可能提呈同一抗原分子的不同表位,造成不同个体(带有相互有别的HLA等位基因)对同一抗原应答强度的差异
包容性
HLA分子对抗原肽的识别并非呈现严格的一对一关系,而是一种类型的HLA分子识别一群带有特定基序的肽段,这就是包容性
一种HLA分子有可能结合多种抗原肽,或者同一抗原肽也可被不同的MHC分子所识别递呈——设计疫苗才可行
HLA与临床医学
HLA与器官移植
HLA异常表达与临床疾病
I类表达异常,如肿瘤细胞
II类表达异常,如I型糖尿病
HLA与疾病的相关性
HLA与亲子鉴定和法医学
抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈
抗原提呈细胞的概念与分类
概述
定义
抗原提呈细胞(APC)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细胞识别的一类细胞,称为抗原提呈细胞
抗原提呈细胞的分类
通过MHC II类分子提呈外源性抗原的APC
专职性APC
树突状细胞,B细胞,巨噬细胞
能组成性表达MHC II类分子和T细胞活化所需要的共刺激分子(如B7),具有直接摄取,加工和提呈抗原的功能
通过MHC I类分子提呈内源性抗原的APC
靶细胞
通常称为CD8+T细胞的靶细胞(如病毒感染细胞,肿瘤细胞等)
能够降解,加工内源性抗原,并以抗原肽-MHC I类分子复合物的形式表达于细胞表面,提呈给具有杀伤功能的CD8+T细胞(CTL),以便被识别和杀伤
树突状细胞(DC)
概述
功能最强的抗原提呈细胞,能够显著刺激初始T细胞活化增殖
DC是适应性免疫应答的始动者
组织分布与分类
非淋巴样组织DC
郎格汉斯细胞:表皮和上皮
间质性DC:心肺肾肝胃间质
循环DC
外周血DC
隐蔽细胞:输入淋巴管和淋巴液
淋巴样组织DC
并指状dc(IDC):外周淋巴组织
胸腺DC:胸腺髓质
滤泡DC(FDC):淋巴滤泡间质性DC
DC的类型
根据来源分类
髓系DC
经典DC
淋巴系DC
浆细胞样DC(在静息状态下与浆细胞相似,活化后可获得DC状态)
根据成熟状态分类
未成熟DC(iDC)
定义
正常情况下,机体绝大多数DC处于非成熟状态,位于多种实体器官及非淋巴组织的上皮中
特点
表达模式识别受体(介导DC摄取抗原)
具有很强的摄取、加工抗原能力
低水平表达MHC II类分子和B7分子等共刺激分子
iDC摄取加工抗原能力强,但提呈抗原和激发免疫应答的能力较弱
成熟DC
定义
mDC摄取抗原能力弱,但是提呈抗原和激发免疫应答的能力强
DC的功能
加工和提呈抗原,启动适应性免疫应答
只有DC可以激活初始T细胞增殖
摄取消化病原微生物或Ag-Ab复合物---固有免疫
免疫调节作用
诱导与维持免疫耐受
单核/巨噬细胞
单核/巨噬细胞表达MHC I,II类分子和B7等共刺激分子
功能
吞噬、杀伤病原体等异物---固有免疫
分泌多种细胞因子促发炎症反应
抗原加工、提呈,能够激活效应T细胞和记忆T细胞
B淋巴细胞
B细胞持续表达MHC II类分子,病原等刺激后可高表达B7分子
可通过BCR途径和非特异性胞饮摄取抗原
B细胞借助BCR与抗原分子表面特异性表位结合,将抗原摄入细胞,处理提呈抗原。尤其是可溶性抗原或抗原浓度较低时,B细胞能浓集并高效摄取、提呈抗原
抗原的加工和提呈
APC提呈抗原的分类
根据抗原来源不同
外源性抗原
内源性抗原
APC加工和提呈抗原的途径
内源性抗原提呈途径
MHC I类分子途径(胞质溶胶途径)
内源性抗原
抗原肽
抗原肽-MHC I类分子复合物
呈递给CD8+T细胞识别
外源性抗原提呈途径
MHC II类分子途径(溶酶体途径)
外源性Ag
内体
内体/吞噬溶酶体
短肽
递呈给CD4+T 细胞识别
T淋巴细胞
T细胞的发育与分化
T细胞的阳性选择
双阳性(DP),双阴性细胞(DN)
若DP的TCR与胸腺上皮的MHC分子不结合
发生凋亡
结合
单阳性细胞(SP)
通过阳性选择,使CD4+T细胞获得了MHC II类分子限制性,CD8+T细胞获得了MHC I类分子限制性
T细胞的阴性选择
单阳性细胞
单阳性T细胞与自身肽-MHC分子复合物结合,即被诱导凋亡或失能
不能,则继续分化、发育为仅识别外来抗原的成熟T细胞
通过阴性选择,机体清楚了自身反应性T细胞,仅保留了识别非己抗原的T细胞,从而获得了自身耐受性
T细胞表面的重要膜分子及其作用
TCR-CD3复合物
TCR
中文
T细胞抗原受体
结构
T细胞膜上,两条链组成的异二聚体,其肽链可分为跨膜区,稳定区(C区),可变区(V区)
功能
TCR两条肽链的V区共同构成与抗原表位互补的构想,识别APC或靶细胞膜上的抗原肽-MHC复合物(pMHC)
MHC限制性
TCR识别pMHC时具有双重特异性,既要识别特异性抗原肽,也要识别自身MHC分子的多态性部分,称为MHC限制性
CD3分子
结构
同二聚体或异二聚体
胞浆区含有免疫受体酪氨酸活化基序(ITAM)
TCR识别抗原后,可将识别信号转入T细胞内
功能
参与T细胞活化信号的转导。即通过ITAM向T细胞内传递活化信号
CD4,CD8分子
辅助受体/共受体
辅助TCR识别抗原和参加T细胞活化信号的转导
CD4分子
CD4结构
一条多肽链组成的跨膜蛋白
胞外有4个Ig样结构域
功能
CD4与MHC II类分子结合,可增强T细胞与APC之间的相互作用并辅助TCR识别抗原
参与TCR与抗原肽结合后的信号转导
CD4分子是HIV受体:HIV gp120-CD4
CD8
结构
功能
CD8与MHC I类分子结合,加强CTL细胞与靶细胞的相互作用并辅助TCR识别抗原
参与CD8+T细胞活化的信号转导
共刺激分子(协同刺激分子)
CD28
与APC表面的B7结合,提供T细胞活化的第二信号
胞浆中有ITAM
刺激T细胞合成IL-2,促进T细胞增殖和分化
ICOS
CD40L(CD154)
CD40L主要表达于活化的CD4+T细胞
CD40L-CD40
促进巨噬细胞等抗原提呈细胞活化
促进B细胞的增殖,分化,抗体生成和抗体类型转换,并诱导记忆性B细胞的产生
CD40主要表达于B细胞,巨噬细胞,树突状细胞等APC表面
共抑制分子
提供免疫抑制信号,又称免疫检查点分子
CTLA-4(CD152)
又称细胞毒性T细胞抗原4
CD152-B7两者结合能抑制T细胞增殖
CD152(CTLA-4)配体也是B7
CD152属于抑制性受体
胞浆内有免疫受体酪氨酸抑制基序
T细胞活化并发挥效应后才表达CD152,其功能是下调或终止T细胞活化
PD-1
其配体为PD-L1和PD-L2
PD1---PD-L
抑制T细胞的增殖及IL-2和IFN-的产生
黏附因子
CD2(LFA-2)
LFA-1和ICAM-1
丝裂原受体
T细胞的分类及功能
根据所处的活化阶段分类
初始T细胞
指从未接受过外来抗原刺激的成熟T细胞,主要功能是参与淋巴细胞再循环,从而识别抗原,无免疫效应功能
效应T细胞
已活化,是行使免疫效应的主要细胞。高表达高亲和力IL-2R,不参与淋巴细胞再循环,而是向外周炎症组织迁移
记忆T细胞
长寿命,可自发增殖,维持数量。参与淋巴细胞再循环,介导再次免疫应答,接受抗原刺激后可迅速活化
根据TCR类型分类
αβT
占成熟T细胞的0.95以上
具有自身MHC限制性
γδT
约占0.05
主要分布于机体的皮肤和粘膜组织
T细胞的抗原受体缺乏多样性,并且无MHC限制性
T细胞主要发挥非特异性杀伤功能,参与固有免疫的淋巴细胞
根据是否表达CD4或CD8分亚群
CD4+T
CD8+T
根据功能特征分亚群
辅助性T细胞
对固有免疫,特异性免疫(细胞免疫和体液免疫)均有辅助作用的T细胞(CD4+)
Th1
分泌IL-2,IFN-γ,TNF-α,介导细胞免疫
Th2
IL-4,5,10,13,介导体液免疫
Th17
IL-17,IL-21,TNF-α,参与固有免疫和炎症反应
Tfh
存在于外周淋巴器官淋巴滤泡中的CD4+T细胞,是辅助B细胞应答的关键细胞
细胞毒性T细胞
CTL或Tc,CD8+
功能
特异性杀伤靶细胞
TCR特异性识别靶细胞表面的抗原肽-MHC I类分子复合物
杀伤机制
分泌穿孔素,颗粒酶,颗粒溶素,淋巴毒素LT直接杀伤靶细胞
Fas/FasL,TNF-αTNFR诱导靶细胞凋亡
杀伤特点
CTL在杀伤靶细胞过程中自身不受伤害,可连续杀伤多个靶细胞,抗原特异性,MHC I类分子限制性
调节性T细胞(Treg)
标志
CD4+CD25+Foxp3+
作用方式
T淋巴细胞介导的细胞免疫应答
T细胞对抗原的识别
APC向T细胞提呈抗原
外源性抗原
内源性抗原
APC与T细胞的相互作用
T细胞与APC非特异性结合
初始T细胞
外周免疫器官的胸腺依赖区
黏附分子
可逆而短暂,为TCR特异性识别抗原肽提供机会
T细胞与APC特异性结合
抗原识别
tcr-pmhc(MHC限制性)
辅助受体
共刺激分子对
黏附分子对
免疫突触
定义
在T细胞与APC之间,TCR特异性识别相应的pMHC后,多个分散的TCR-pMHC向T细胞和APC接触面中央移动,最终形成一组以TCR-pMHC为核心,外围为B7-CD28等共刺激分子对,最外围为LFA-1--ICAM-1等黏附分子对,称为免疫突触
核心
TCR-pMHC
作用
进一步增强T细胞与APC的结合
促进T细胞信号转导分子的相互作用,信号通路的激活及细胞内亚显微结构极化
T细胞的活化,增殖和分化
T细胞的活化信号(双信号+细胞因子)
第一信号(抗原刺激信号)
TCR-pMHC
CD4-MHC II
CD8-MHC I
第二信号(协同刺激信号)
CD28-B7
细胞因子促进T细胞充分活化
抗原特异性T细胞增殖和分化
增殖
重要因素
IL-2与IL-2R结合
进入细胞周期,有丝分裂
分化
CD4+T细胞的分化
8的分化
T细胞依赖性
非依赖性
靶细胞一般低表达或不表达B7等共刺激分子
APC吞噬,摄取胞内产生的病毒抗原或肿瘤抗原
APC表面表达抗原肽-MHC II类分子复合物,想CD4+T细胞提呈抗原
CD4+提供白介素2,或刺激APC表达协同刺激分子,辅助8活化,增殖和分化为细胞毒性T细胞
T细胞的免疫效应
Th的效应
Th1的效应
对巨噬细胞的作用
活化巨噬细胞,消灭胞内寄生菌
杀伤活性增强
分泌白介素2,促进0向1的分化
放大免疫效应
高表达II类分子,B7
有效提呈抗原
激活CD4+Th1
促进巨噬细胞对抗原的加工和提呈,进一步增强Th1的效应
诱导并募集巨噬细胞
促进造血干细胞分化为新的单核细胞
诱导血管内皮细胞高表达黏附分子,促进单核细胞募集到感染灶
对淋巴细胞的作用
产生白介素2,促进Th1和CTL增殖,放大免疫效应
对中性粒细胞的作用
产生TNF-β,α,活化中性粒细胞
病理生理意义
通过释放细胞因子,募集,活化单核/巨噬细胞,诱导细胞免疫,引起以单核细胞,淋巴细胞浸润为主的慢性炎症(迟发性超敏反应)。在宿主抗胞内微生物感染中起主要作用
Th2的效应
辅助体液免疫应答
可分泌白介素4.5.10.13激活B细胞分化为浆细胞
参与I型超敏反应和抗寄生虫免疫
CTL的免疫效应
效-靶细胞结合
CTL的极化
致死性攻击
穿孔素/颗粒酶途径
死亡受体途径
活化T细胞的转归
效应T细胞的死亡
记忆性T细胞的形成
T细胞的耗竭
细胞免疫应答的生物学意义
抗感染
抗肿瘤
免疫损伤作用
B淋巴细胞
B细胞的发育和分化
中枢发育
多功能干细胞→淋巴样干细胞→骨髓→B淋巴细胞
骨髓微环境
基因重排:B细胞表达功能性BCR
阴性选择:自身免疫耐受
阴性选择
自身反应性B细胞克隆被清除
未成熟B细胞经过阴性选择变为成熟B细胞
成熟B细胞进入血液并迁至外周淋巴器官,未受抗原刺激前称为初始B细胞
外周发育
成熟B细胞迁移,定居于外周免疫器官(淋巴滤泡内)
若接受抗原刺激,B细胞即增殖,分化为浆细胞并产生抗体
生发中心形成
阳性选择:体细胞高频突变,Ig亲和力成熟
类别转变
少数分化为长寿命的记忆B细胞
B细胞的表面分子及其作用
B细胞抗原受体复合物
BCR
中文名
化学本质
功能
识别和结合特异性抗原
BCR可直接识别抗原肽,而无须APC处理和提呈
CD79a和CD79b
结构
为异二聚体,胞浆区含有免疫受体酪氨酸活化基序(ITAM)
功能
转导抗原与BCR结合所产生的活化信号
B细胞共受体
CD19/CD21/CD81各分子间为非共价相连,其作用是增强B细胞对抗原刺激的敏感性
共刺激分子
CD40
CD80/CD86
B细胞的分类
根据所处的活化阶段分类
初始B细胞
从未接受过抗原刺激的B细胞
效应B细胞
又称浆细胞,产生Ab,介导体液免疫
记忆B细胞
长存活期,遇相同抗原的再次刺激,产生更快,更高效,更特异的体液免疫
根据发育途径分类
B1细胞(CD5+)
B2细胞(CD5-)
B细胞的功能
产生抗体,介导体液免疫
中和作用,激活补体,调理作用,ADCC作用,I型超敏反应
提呈抗原
免疫调节功能
B淋巴细胞介导的体液免疫应答
概述
机体特异性体液免疫应答主要由B细胞介导
首先是BCR对抗原的特异性识别及结合,启动B细胞激活信号
再加上协同刺激作用,诱导抗原特异性B细胞活化,增殖,并分化为浆细胞(产生抗体)或记忆细胞
抗体→存在于体液中→体液免疫应答
B细胞对TD-Ag的识别
抗原的捕获和向B细胞的传递
发生部位:外周淋巴组织淋巴滤泡(脾,淋巴结,黏膜淋巴组织)
捕获抗原的细胞:巨噬细胞,滤泡树突状细胞
来自组织的抗原经淋巴液或血液进入淋巴滤泡
BCR直接识别抗原肽(产生第一信号)
BCR特异性识别Ag(直接识别:完整的天然构象,无须APC,也无MHC限制性)
Iga/Igβ传导活化信号
B细胞内化处理提呈抗原肽,辅助Th细胞活化
B细胞活化需要的双信号
第一信号
BCR复合体与抗原特异性结合,产生第一活化信号(特异性Ag信号)
第二信号
共刺激信号
B细胞的增殖和分化
Tfh对B细胞的辅助作用发生在淋巴结中的T细胞区和生发中心
血循环中的B细胞穿过高内皮小静脉进入T细胞区内,抗原特异性B细胞和抗原特异性Tfh细胞在这一特定部位相遇
B细胞在得到双信号后,在淋巴滤泡生发中心形成暗区(代谢旺盛,胞浆丰富,染色较深),B细胞克隆性扩增,B细胞分化成浆细胞或记忆性B细胞
浆细胞
在免疫应答中首先增殖分化为分泌型IgM的浆细胞,随后增殖分化的浆细胞即可表达IgG,IgA或IgE等类型,IgV区不变(相同特异性),但不同类型的抗体其重链的C区变了---抗体类型的转换
细胞因子可调节产生抗体的类型,如IL-4可诱导转换成IgG1和IgE
记忆性B细胞
浆细胞存活仅数日,生发中心存活下来的记忆B细胞为长寿命细胞,不产生Ab,大部分Bm离开生发中心进入血液参与再循环。再次与同一抗原分子相遇时可迅速活化,产生大量抗原特异性的Ab
体液免疫应答的一般规律
初次应答
定义
初次经过抗原刺激,需经过一定的潜伏期,才在血清中出现特异性抗体,且抗体产量低,在体内维持时间短,消失快的现象,称为初次应答
特点
潜伏期长(几天到数周),抗体升高所需时间长,抗体产量低,维持时间短(几天到几周),抗体主要为IgM,亲和力较低
再次应答
定义
再次接受,较短潜伏期即产生大量抗体,消失较慢,又称为二次应答或回忆应答
特点
潜伏期约为初次应答的一半,较短,抗体水平升高快,抗体产量多,持续时间长,抗原阈值低,主要产生IgG类抗体,亲和力高
意义
指导预防接种和制备抗毒素
用于免疫学诊断
感染早期诊断IgM
流行病学调查IgG
体液免疫(抗体)的效应作用
特异性结合Ag(中和作用,阻止黏附)
激活补体
调理作用
ADCC
局部抗感染(SIgA)
免疫损伤作用
超敏反应与自身免疫病
移植排斥反应:预存抗体引起超急排斥反应
超敏反应
基本概念
超敏反应
是指机体免疫系统对外来环境抗原(多为无害抗原,如花粉,食物或药物等)或自身抗原物质发生过度或不利于机体的免疫应答引起器官功能障碍和组织损伤,从而导致疾病发生
起因
必须接触某些抗原
后果
导致了器官功能障碍(生理功能紊乱)和细胞组织损伤
本质
仍属于(适应性)特异性免疫应答
超敏反应的分类
I型
过敏反应,变态反应,速发型(IgE)
II
细胞毒型或细胞溶解型(IgG,IgM)
III
免疫复合物型或血管炎型(IgG,IgM)
IV
迟发型(Th1,CTL)
I型超敏反应
主要参与成分
抗原
变应原
指能诱导机体产生IgE,引起I型超敏反应的抗原
天然变应原多为蛋白质
小分子半抗原(药物,化学物质)+组织蛋白=变应原
类型
直接入血,青霉素,血清
全身过敏反应
经皮肤,动物毛发,蚊虫素
皮肤过敏
眼结膜或鼻粘膜,花粉,尘螨
呼吸道,动物皮屑,花粉
哮喘
口服,食物
食物过敏
抗体
IgE
变应原刺激具有过敏体质的机体产生的特异性IgE类抗体
主要由鼻咽,扁桃体,气管和胃肠道粘膜下固有层淋巴细胞组织中的B(浆细胞)产生,依赖IL-4
IgE
亲细胞性抗体
IgE受体
即与IgE Fc段结合的受体,参与I型超敏反应的主要是FcsRI
为高亲和力受体
在肥大细胞,嗜碱性粒细胞中呈高水平表达
结构
一条α链,一条β链,两条γ链
细胞
肥大细胞,嗜碱性粒细胞(效应细胞)
分布
共同特征
表面具有高亲和性IgE Fc受体
胞浆内含有大量嗜碱性颗粒
他们被抗原刺激后可释放出多种生物活性介质
发生机制
致敏阶段
发敏阶段
效应阶段
I型超敏反应分类
根据生物活性介质作用的组织和器官分类
局部过敏反应
全身性过敏反应
根据发生快慢和持续时间的长短分类
速发相反应
再次接触变应原后数秒内发生
可持续数小时
主要由白三烯,组胺,前列腺素等介质引起
主要表现为
毛细血管扩张,血管通透性增加,平滑肌收缩,腺体分泌增加
通常引起生理功能紊乱,可完全康复,如过敏性休克
迟发相反应
接触变应原后4-6个小时发生
可持续数天以上
表现为局部以嗜酸性粒细胞,中性粒细胞,巨噬细胞,Th2细胞和嗜碱性粒细胞浸润为特征的炎性反应
机制
举例
过敏性哮喘(迟发相)
特应性皮炎(湿疹)
特点
由IgE介导,肥大细胞和嗜碱性粒细胞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,几乎不发生组织损伤
具有明显的个体差异和遗传倾向,多发生于具有过敏体质的个体---特应性个体
影响I型超敏反应易感性的因素
家族遗传特性
IL-4分泌上升,IgE上升
儿童发生率较高
Th2水平较高
环境因素
卫生假说:Th2→Th1
常见疾病
全身过敏反应(过敏性休克)
药物过敏性休克,青霉素
血清过敏性休克,马血清
局部过敏反应
防治原则
脱敏疗法
异种免疫血清脱敏疗法
小剂量,短间隔,消耗体内IgE,使机体处于脱过敏状态
只能用于对抗毒素过敏,但又必须使用的患者
特异性变应原脱敏疗法(减敏疗法)
小剂量,间隔时间较长,反复多次皮下注射
可用于过敏性哮喘
机制
改变抗原进入途径,诱导IgG产生,减少IgE的产生,并可竞争抑制变应原与IgE的结合
检出变应原并避免与之接触
药物疗法
抑制生物活性介质合成和释放
色氨酸钠,肾上腺素,氨茶碱
拮抗生物活性介质的作用
苯海拉明,氯苯那敏,异丙嗪,扑尔敏——抗组织胺
对症治疗
肾上腺素
接触支气管平滑肌痉挛,使外周血管平滑肌收缩——升血压
葡萄糖酸钙,氯化钙,维生素C——解痉,降低毛细血管通透性和减轻皮肤与黏膜的炎症反应
免疫新疗法
II型超敏反应
发生机制
抗原
抗体
IgG
IgM(ABO血型天然抗体)
靶细胞损伤机制
激活补体
调理促吞噬作用
ADCC
II型超敏反应的临床常见疾病
输血反应
新生儿溶血症
ABO
Rh
自身免疫性溶血性贫血
药物过敏性血细胞减少症
链球菌感染后肾小球肾炎
肺出血-肾炎综合征
非细胞溶解型II型超敏反应
III型超敏反应
发生机制
抗原及其特点
为可溶性抗原,以游离形式较长时间停留于体内,不易被清除
抗体
IgG
IgM
免疫复合物的形成(IC)
免疫复合物的沉积
IC沉积条件
有大量中等大小可溶性免疫复合物形成
血管通透性增加:IC→补体,血小板
IC沉积部位
毛细血管基底膜
血管丰富,迂回曲折,血管内高压,血流缓慢易形成涡流的部位,如肾小球,关节滑膜,皮肤等部位
组织损伤机理
激活补体
形成膜攻击复合体(MAC)导致组织损伤
产生过敏毒素→肥大细胞,嗜碱性粒细胞释放组胺
中性粒细胞浸润
C3a,C5a趋化
血小板聚集
损伤特点
血管扩张,渗出
中性粒细胞浸润
出血坏死及血栓为特征的血管炎
常见的疾病
局部免疫复合物病
全身免疫复合物病
血清病
链球菌感染所致的肾小球肾炎
类风湿性关节炎,SLE(系统性红斑狼疮)
IV型超敏反应
发生机理
反应特点
参与成分
反应慢
病理改变
常见疾病
感染性迟发型超敏反应
接触性迟发型超敏反应
皮试检测
自身免疫病
概述
自身免疫
是机体免疫系统对自身细胞或自身成分所产生的免疫应答
免疫耐受情况下,生理性的、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,有利于清除衰老病变的自身成分,对于维持自身免疫稳定有重要生理意义
自身免疫病(AID)
在某些内因和外因的诱发下,机体免疫耐受出现异常,机体出现过量的自身抗体或自身反应性T细胞,就会对自身组织器官产生免疫效应,造成病理损伤或生理功能异常,并出现相应的临床症状
自身免疫病的基本特征
存在高效价的自身Ab和自身反应性T细胞
患者病变组织表现为慢性炎症
反复发作,慢性迁延,病情转归与自身免疫应答的强度有关,用免疫抑制剂有效,但难以根治
有一定的遗传倾向,且与性别和年龄相关
自身免疫病的分类
器官特异性自身免疫病
由针对特定器官的靶抗原的自身免疫反应引起,患者的病变一般局限于某一特定器官
如,桥本甲状腺炎,毒性弥漫性甲状腺肿,胰岛素依赖型糖尿病
全身性自身免疫病
又称系统性自身免疫性疾病,患者的病变可见于全身多种器官和组织
如系统性红斑狼疮(SLE)
患者的皮肤,肾和脑等均可发生病变
自身免疫病的诱发因素
自身抗原因素
免疫隔离部位抗原的释放
是指脑,睾丸,眼球等部位,是与机体的免疫系统处于相对隔绝的自身组织或细胞成分
自身抗原的改变
生物,物理,化学以及药物等均可使自身抗原发生改变而引起自身免疫病
变性IgG→抗自身IgG抗体(类风湿因子)
分子模拟
实际上就是共同抗原或交叉抗原
表位扩展
在异常情况下,免疫系统针对一个优势表位发生免疫应答后,可能对隐蔽表位相继产生免疫应答,这种现象称为表位扩展。即免疫系统在对自身抗原或病原体的持续应答过程中,诱发应答的抗原表位数目不断增加的现象
表位扩展是自身免疫病迁延不愈并不断加重的原因
免疫耐受异常
阴性选择异常
活化诱导的细胞死亡障碍
调节性T细胞功能异常
MHC分子异常表达
免疫忽视被打破
免疫系统对低水平抗原或低亲和力抗原不发生免疫应答
淋巴细胞的多克隆激活
其他因素
遗传因素
HLA II 类分子DR3
重症肌无力,SLE,胰岛素依赖性糖尿病
HLA B27
强直性脊柱炎
性别因素
女
年龄因素
老年人
环境因素
寒冷,潮湿,日晒
自身免疫病的免疫损伤机制及典型疾病
自身抗体介导的自身免疫病
细胞膜或膜吸附成分的自身Ab→自身免疫病
激活补体
调理作用
ADCC
自身免疫性贫血,自身免疫性中性粒细胞减少症
脾脏是清除包被自身抗体的红细胞,血小板或中性粒细胞的主要场所
细胞表面受体的自身抗体介导的自身免疫病
Graves病
重症肌无力
细胞外成分的自身抗体引起的自身免疫病
肺出血肾炎综合征
免疫复合物介导的系统性自身免疫病
系统性红斑狼疮
类风湿性关节炎
自身反应性T细胞引起的自身免疫病
胰岛素依赖型糖尿病
CD8+T细胞介导
多发性硬化症(实验性变态反应性脑脊髓炎,EAE)
又CD4+Th1介导
自身免疫病的防治原则
去除引起免疫耐受异常因素
预防和控制微生物感染,谨慎用药
应用免疫抑制剂
环孢菌素A和FK506
抑制IL-2等基因的表达
抗炎治疗
皮质激素,水杨酸制剂,前列腺素抑制剂,补体拮抗剂,雷公藤等中药
新型免疫治疗
细胞因子或受体的抗体或阻断剂
抗免疫细胞表面分子抗体
调节Th1及Th2功能平衡
口服自身抗原诱导自身耐受
肿瘤免疫
肿瘤抗原
概念
是指细胞癌变过程中出现的新抗原或肿瘤细胞异常或过度表达的抗原物质的总称
分类
根据肿瘤抗原特异性分类
肿瘤特异性抗原(TSA)
肿瘤相关抗原(TAA)
根据肿瘤抗原产生的机制分类
致癌病毒表达的肿瘤抗原
理化因素诱发的肿瘤抗原
突变基因或癌基因表达的新生抗原
胚胎抗原
异常表达的细胞蛋白
组织特异性分化抗原
修饰异常的肿瘤抗原
抗肿瘤免疫机制
非特异性免疫应答
NK细胞
巨噬细胞
特异性免疫应答
细胞免疫应答
8
4
体液免疫应答
补体激活
ADCC
调理作用
封闭作用
抗体使肿瘤细胞的黏附特性改变或丧失
促进肿瘤细胞转移
增强抗体
发挥促瘤作用
肿瘤的免疫逃逸机制
肿瘤所具有的逃逸免疫监视的能力
与宿主免疫系统有关的因素
肿瘤诊断和免疫防治
肿瘤的免疫学诊断
测肿瘤抗原
肿瘤抗原的单抗应用
肿瘤的免疫学治疗
自动免疫治疗
被动免疫治疗
肿瘤的预防
免疫缺陷病
概述
概念
免疫缺陷病(IDD)是因先天或后天因素造成免疫系统一个或多个组分发育障碍或功能受损所致的疾病
分类
按发病原因分类
原发性免疫缺陷病(PID)和获得性免疫缺陷(AID)
根据缺陷充分分类
体液免疫缺陷病,细胞免疫缺陷病,联合免疫缺陷病,吞噬细胞缺陷病和补体缺陷病
IDD的共同特点
对病原体高度易感
体液免疫缺陷
化脓性细菌感染
细胞免疫缺陷
真菌,病毒和原虫等感染
恶性肿瘤发病率增高
常伴发自身免疫,超敏反应等疾病
多数PID遗传倾向
原发性免疫缺陷病(PID)
概述
定义
是由于免疫系统先天性(多为遗传性)发育缺陷而导致免疫功能不全
各种类型PID发生率
吞噬细胞缺陷
临床表现
反复化脓菌和真菌感染
中性粒细胞减少
吞噬细胞功能缺陷
疾病
慢性肉芽肿病(CGD)
补体缺陷
C1-INH(C1酯酶抑制剂)
遗传性血管性水肿
DAF(CD55)
阵发性睡眠性血红蛋白尿
C1.C2C4
免疫复合物病,C2缺陷与SLE相关
C3
反复化脓性细菌感染
MACs(C5-C9)
淋球菌,脑膜炎球菌感染
原发性B细胞缺陷
Ig水平降低或缺失为特征
X连锁无丙种球蛋白血症(XLA)
各类免疫球蛋白明显降低或缺失
成熟B细胞数目减少
属X连锁隐性遗传(女性为携带者,男性发病)
原发性T细胞免疫缺陷
同时产生细胞免疫和体液免疫缺陷
先天性胸腺发育不全
IL-2R
T/B联合免疫缺陷
表现为T,B细胞及各类Ig严重缺乏,易发生致死性感染
ADA(腺苷脱氨酶)缺陷
T-B-SCID
为常染色体隐性遗传,婴儿出生几个月后死亡
获得性免疫缺陷病
常见原因
感染
病毒,胞内菌,寄生虫
非感染因素
肿瘤
营养不良
医源性
HIV和AIDS
AIDS流行情况
病原体,传染源和传播途径
病原体
HIV
AIDS的传染源
传播途径
性接触
血液传播
母婴垂直传播
HIV的致病机制
CD4+T细胞
gp120-CD4
巨噬细胞,树突状细胞
庇护病毒
HIV逃逸免疫攻击的机制
表位变异与免疫逃逸
DC,巨噬细胞与免疫逃逸
潜伏感染与免疫逃逸
HIV诱导的免疫应答
体液免疫
细胞免疫
临床分期及免疫学特征
急性期
潜伏期
AIDS发病期
免疫缺陷病的治疗原则
抗感染
免疫重建
骨髓或干细胞移植治疗
基因治疗
免疫制剂
免疫防治
免疫预防
特异性免疫的获得方式
自然免疫
自然主动免疫
患传染病,隐性感染
自然被动免疫
经胎盘或初乳
人工免疫
人工主动免疫
接种疫苗,类毒素
人工被动免疫
注射抗毒素,丙球蛋白
人工免疫
人工主动免疫
疫苗的种类
灭活疫苗(死疫苗)
优点
较稳定,易保存及运输,有效期长
无突变和复毒的危险,可用于免疫缺陷者及孕妇
缺点
注射剂量大,需多次接种
注射局部或全身的反应较重
免疫效果局限,主要引起体液免疫,细胞免疫水平低
减毒活疫苗
优点
缺点
类毒素
亚单位疫苗
重组载体疫苗
结合疫苗
核酸疫苗
疫苗的基本要求
安全
有效
实用
疫苗的应用
抗感染
抗肿瘤
国家免疫规划与群体免疫
人工被动免疫
人工被动免疫常用制剂
人工被动免疫应用举例
免疫治疗
根据免疫学原理,利用多种手段人为的增强或抑制或平衡机体的免疫功能,达到治疗疾病的目的所采取的策略
免疫治疗的类型
免疫增强疗法
免疫抑制疗法
特异性免疫治疗
主动免疫治疗
被动免疫治疗
非特异性免疫治疗
分子治疗
抗原
抗体
细胞因子
细胞治疗
细胞疫苗
过继免疫细胞治疗
干细胞移植
免疫调节剂治疗
免疫增强剂
免疫抑制剂