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1、-作者xxxx-日期xxxx執(zhí)業(yè)醫(yī)師講義基礎(chǔ)篇-醫(yī)學(xué)免疫學(xué)【精品文檔】醫(yī)學(xué)免疫學(xué)第一單元 緒論醫(yī)學(xué)免疫學(xué)緒論(5) 1免疫的概念 免疫是指機(jī)體識別和排除抗原性異物的一種生物學(xué)功能。在正常情況下,對自身抗原形成天然免疫耐受,對“非己”抗原產(chǎn)生排異作用,對機(jī)體有益,可產(chǎn)生抗感染、抗腫瘤等維持機(jī)體生理平衡和穩(wěn)定的免疫保護(hù)作用。在一定條件下,免疫功能失調(diào)也會產(chǎn)生對機(jī)體有害的反應(yīng)和結(jié)果,可引發(fā)超敏反應(yīng)、自身免疫性疾病和腫瘤等疾患。 2免疫系統(tǒng)及其組成 免疫系統(tǒng)主宰機(jī)體的免疫功能,是執(zhí)行固有性免疫和適應(yīng)性免疫功能的機(jī)構(gòu),由免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子組成。 (1)固有免疫系統(tǒng) 由吞噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、T細(xì)胞
2、及補(bǔ)體系統(tǒng)等組成,具有抗病原微生物感染的作用,是與生俱來和非特異性的,是機(jī)體的第一道防線,也稱為天然免疫。 (2)獲得性免疫系統(tǒng) 包括抗體、淋巴細(xì)胞和免疫器官等。主要特點(diǎn)是對外來抗原具有特異性識別、免疫記憶和清除作用。 3免疫的三大功能及其表現(xiàn)詳見下表: 4克隆選擇學(xué)說 20世紀(jì)50年代由澳大利亞免疫學(xué)家McFarlune Burnet提出,其要點(diǎn)是: (1)各淋巴細(xì)胞帶有的受體顯示單一的特異性; (2)外來抗原選擇必地以高親和力結(jié)合相應(yīng)的特異性受體并發(fā)生相互作用,使帶有該受體的淋巴細(xì)胞激活并發(fā)生克隆擴(kuò)增; (3)該淋巴細(xì)胞激活而分化成熟為效應(yīng)細(xì)胞,其受體的特異性與親代淋巴細(xì)胞相同; (4)帶
3、有能識別自身抗原的淋巴細(xì)胞在發(fā)育早期被清除,在成熟的淋巴細(xì)胞庫中不復(fù)存在。第二單元 抗原抗原的基本概念(5) 1抗原和抗原的兩種性能 抗原是指能夠刺激機(jī)制免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答,產(chǎn)生抗體和/或致淋巴細(xì)胞,并能與相應(yīng)抗體和/或淋巴細(xì)胞在體內(nèi)或體外特異性結(jié)合、發(fā)生免疫反應(yīng)的物質(zhì)。 抗原通常具有兩種性能: (1)免疫原性:系指抗原能夠刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答、產(chǎn)生抗體和/或致敏淋巴細(xì)胞的功能; (2)免疫抗原性(免疫反應(yīng)性或反應(yīng)原性):指抗原能與相應(yīng)抗體和/或致敏淋巴細(xì)胞特異性結(jié)合、發(fā)生免疫反應(yīng)的性能。 2抗原決定簇 是存在于抗原分子表面的能夠決定抗原特異性的特殊化學(xué)基因,又稱表位??乖赏ㄟ^表面
4、抗原決定簇與相應(yīng)淋巴細(xì)胞表面抗原受體結(jié)合而激發(fā)免疫應(yīng)答,也可通過表面抗原決定簇與相應(yīng)抗體和/或致敏淋巴細(xì)胞特異性結(jié)合而發(fā)生免疫反應(yīng)??梢娞禺愋匀Q于抗原決定簇,即由抗原決定簇的種類、性質(zhì)、數(shù)目和空間構(gòu)型決定。 3T細(xì)胞抗原決定簇和B細(xì)胞抗原決定簇的概念和區(qū)別 T、B細(xì)胞通常識別抗原分子中的不同抗原決定簇,分別稱為該抗原的T細(xì)胞抗原決定簇和B細(xì)胞抗原決定簇。兩者的區(qū)別詳見下表: 4抗原結(jié)合價 是指一個抗原分子上能與相應(yīng)抗體發(fā)生特異性結(jié)合的抗原決定簇的總數(shù)。大多數(shù)天然抗原分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,表面具有許多或不同的抗原決定簇,為多價抗原。有些抗原如肺炎球菌多糖水解產(chǎn)物只有一個抗原決定簇,為單價抗原。 5共同
5、抗原 兩種不同的抗原分子上所具有的相同或相似的抗原決定簇稱為共同抗原或共有決定簇,亦稱交叉反應(yīng)性抗原。出現(xiàn)于親緣關(guān)系很近的生物之間的共同抗原稱為類屬抗原;出現(xiàn)于不同種屬生物之間的共同抗原稱為異嗜性抗原。 6交叉感染 抗原或抗血清除能與相應(yīng)抗血清或抗原發(fā)生特異性的結(jié)合反應(yīng)外,還能與含某種相同抗體的它種抗血清或含某種相同抗原決定簇的它種抗原結(jié)合的反應(yīng)稱為交叉反應(yīng)。交叉反應(yīng)不僅在兩種抗原決定簇構(gòu)型完全相同時發(fā)生,也可在兩種抗原決定簇構(gòu)型相似的情況下發(fā)生,即針對某種決定簇的抗體也可與構(gòu)型相似的另一決定簇發(fā)生反應(yīng),但結(jié)合力較弱??乖诸悾?) 1完全抗原和半抗原 完全抗原是既指有免疫原性又有反應(yīng)原性的抗
6、原,如微生物和異種蛋白質(zhì)等。半抗原是指僅具有抗原性而無免疫性的簡單小分子抗原,如某些多糖、類脂和藥物等。半抗原單獨(dú)作用無免疫抗原,與蛋白載體結(jié)合形成半抗原-載體復(fù)合物即可獲得免疫原性。用該種復(fù)合物免疫機(jī)體不但可產(chǎn)生針對蛋白載體的抗體,也可產(chǎn)生針對半抗原的抗體,免疫學(xué)中半抗原與抗原決定簇或表位具有相同的含義和作用。 2胸腺依賴性抗原和胸腺非依賴性抗原 胸腺依賴性抗原(TD-Ag)是指需要T細(xì)胞輔助和巨噬細(xì)胞參與才能激活B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的抗原性物質(zhì)。天然抗原如微生物、類毒素、卵清蛋白和羊紅細(xì)胞等大多為TD-Ag。TD抗原能引起體液免疫應(yīng)答,也能引起細(xì)胞免疫應(yīng)答可產(chǎn)生IgG等多種類別抗體,并可誘導(dǎo)產(chǎn)生
7、免疫記憶。 胸腺非依賴性抗原(TI-Ag)是指無需T細(xì)胞輔助,可直接刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的抗原。天然TI-Ag種類較少,主要有細(xì)菌脂多糖、肺炎球菌莢膜多糖和聚合鞭毛素等。TI抗原只能引起體液免疫應(yīng)答,且只能產(chǎn)生IgM類抗體,無免疫記憶。 3異種抗原、同種異型抗原、自身抗原和獨(dú)特型抗原 異種抗原系指來自另一物種的抗原性物質(zhì),例如(1)病原微生物及其結(jié)構(gòu)成分,如細(xì)菌、鞭毛等;(2)類毒素:外毒素經(jīng)0.3%0.4%甲醛處理脫毒,保留原有免疫原性,成為類毒素,應(yīng)用于人工自動免疫。常用的類毒素有破傷風(fēng)類毒素(TAT)。(3)動物免疫血清/抗毒素。它們常用于相應(yīng)疾病的特異性治療和緊急預(yù)防。抗毒素對人而言具有
8、兩重性,既是抗體又具有抗原性。 同種異型抗原是在同一種屬不同個體間存在的抗原性物質(zhì),如ABO血型抗原、Rh抗原、HLA抗原。 自身抗原是同一個體中自身組織細(xì)胞在某些因素如感染、外傷、藥物等的影響下,獲得了抗原性,誘發(fā)對自身組織細(xì)胞的免疫應(yīng)答,這類組織和細(xì)胞及其成分稱為自身抗原。如晶狀體蛋白等。 獨(dú)特型抗原為TCR、BCR或IgV區(qū)所具有的獨(dú)特的氨基酸序列和空間構(gòu)型結(jié)構(gòu),它們可成為自身免疫原(即獨(dú)特型)誘導(dǎo)抗原型抗體的產(chǎn)生。 4異嗜性抗原 是一類與種屬特異性無關(guān)的,存在于不同種系生物如動物、植物或微生物間的共同抗原。Forssma 首先發(fā)現(xiàn)在豚鼠臟器和綿羊紅細(xì)胞之間存在共同抗原,當(dāng)時將這種共同抗
9、原稱為Forssman抗原。超抗原(3) 1概念 某些抗原物質(zhì)只需極低濃度(110ng/ml)即可激活2%20%的某些亞型的T細(xì)胞克隆,產(chǎn)生極強(qiáng)的免疫應(yīng)答,但又不同于絲裂原的作用,這類抗原稱為超抗原(SAg)。 2種類 有兩類:外源性超抗原和內(nèi)源性超抗原。前者如金黃色葡萄球菌腸毒素AE,后者如小鼠乳腺腫瘤病毒蛋白Mls。 3與普通抗原的區(qū)別 (1)與MHC類分子1和TCR V結(jié)構(gòu)域結(jié)合,從而激活大量T細(xì)胞克隆,產(chǎn)生極強(qiáng)的免疫應(yīng)答; (2)不具備抗原識別的特異性,不需APC的加工和遞呈; (3)高比例的T細(xì)胞激活可引起諸多因素的釋放,常導(dǎo)致十分嚴(yán)重的病理性后果。佐劑(3) 1概念 與抗原一起或預(yù)
10、先注入人機(jī)體可增強(qiáng)機(jī)體對抗原免疫應(yīng)答或改變免疫應(yīng)答類型的非特異性免疫增強(qiáng)劑稱為佐劑。 2種類 種類較多,有生物性的如卡介苗;無機(jī)化合物性的如氫氧化鋁;人工合成類的如胞苷酸;脂質(zhì)體、免疫刺激復(fù)合物、CpG等是新型的佐劑。常用的佐劑有弗氏完全佐劑(CFA)和弗氏不完全佐劑(IFA)。 3作用機(jī)制 (1)改變抗原物理性狀,增加抗原在體內(nèi)停留時間; (2)刺激抗原提呈細(xì)胞,增加對抗原的處理和提呈能力; (3)刺激淋巴細(xì)胞增殖分化,從而增強(qiáng)和擴(kuò)大免疫應(yīng)答的能力。第三單元 免疫器官中樞免疫器官(4) 1概念 中樞免疫器官是免疫細(xì)胞發(fā)生、發(fā)育、分化和成熟的場所。 2組成 中樞免疫器官包括骨髓、胸腺和禽類特有
11、的法氏囊。骨髓可生成多能造血干細(xì)胞,是各種血細(xì)胞的發(fā)源地,也是人和哺乳動物B細(xì)胞及其他血細(xì)胞如單核-吞噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、血小板和紅細(xì)胞等發(fā)育、分化、成熟的場所。骨髓功能障礙,將嚴(yán)重?fù)p害機(jī)體的造血功能和免疫功能。胸腺是T細(xì)胞分化成熟的中樞免疫器官,來自骨髓始祖T細(xì)胞(胸腺細(xì)胞)可在其內(nèi)發(fā)育分化成熟為具有免疫活性的T細(xì)胞。新生期摘除胸腺的動物細(xì)胞免疫功能缺失,體液免疫功能受損。法氏囊又稱腔上囊,是禽類特有的中樞免疫器官,來自骨髓的始祖B細(xì)胞可在其內(nèi)發(fā)育分化成熟為具有免疫活性的B細(xì)胞。人和哺乳動物無法氏囊,其骨髓是與禽類法氏囊相當(dāng)?shù)闹袠忻庖咂鞴?。新生期去除法氏囊,禽類表現(xiàn)為體液免疫功能缺陷,而細(xì)胞免疫
12、功能正常。 3主要功能 免疫細(xì)胞發(fā)生、發(fā)育、分化和成熟。外周免疫器官(5) 1組成 外周免疫器官包括淋巴結(jié)、脾臟和粘膜相關(guān)的淋巴組織。 2主要結(jié)構(gòu) (1)淋巴結(jié) 淋巴結(jié)由淋巴管密布相連,形成淋巴循環(huán)系統(tǒng)。主要參與免疫細(xì)胞的運(yùn)輸和組織液的回收與過濾,是T、B細(xì)胞聚集的部位。 淺皮質(zhì)區(qū)(B細(xì)胞區(qū))內(nèi)含淋巴小結(jié),主要由B細(xì)胞聚集而成,另有少量樹突狀細(xì)胞。抗原刺激后B細(xì)胞增殖分化形成生發(fā)中心,內(nèi)含B細(xì)胞和漿細(xì)胞。 深皮質(zhì)區(qū)(T細(xì)胞區(qū))主要由T細(xì)胞組成,有少量巨噬細(xì)胞和并指狀細(xì)胞。 髓索和髓竇 髓索主要含B細(xì)胞、漿細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。髓竇為淋巴液通道,與輸出淋巴管相通,內(nèi)含大量巨噬細(xì)胞,能吞噬清除淋巴液中的
13、細(xì)菌等異物。 (2)脾臟 脾臟是人體最大的免疫器官,除具有與淋巴結(jié)相似的功能外,還有造血、儲血和清除自身衰老損傷細(xì)胞及免疫復(fù)合物的作用。脾臟分為被膜和實質(zhì),實質(zhì)由白髓和紅髓兩部分組成。白髓是淋巴細(xì)胞聚集的部位。位于白髓內(nèi)彌散淋巴組織中的淋巴小結(jié)(又稱脾小結(jié))是B細(xì)胞聚集的場所,經(jīng)抗原刺激后可出現(xiàn)生發(fā)中心,為非胸腺依賴區(qū)。紅髓包括脾索和脾竇,脾索為條索狀結(jié)構(gòu),含大量B細(xì)胞、漿細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞等。脾竇由脾索圍繞而成內(nèi)部充滿血液。 (3)粘膜相關(guān)的淋巴組織 主要包括扁桃體、腸集合淋巴結(jié)、闌尾及呼吸道、消化道和泌尿生殖道等粘膜下層的淋巴組織。 3主要功能 成熟T、B細(xì)胞移居和接受抗原則刺激后
14、發(fā)生免疫應(yīng)答的場所。第四單元 免疫細(xì)胞免疫細(xì)胞的概念(2) 免疫細(xì)胞(IC)泛指所有參加免疫應(yīng)答和與免疫應(yīng)答有關(guān)的細(xì)胞及其前體細(xì)胞,包括造血干細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核-吞噬細(xì)胞、粒細(xì)胞和紅細(xì)胞等。 造血干細(xì)胞(HSC)系存在于造血組織中的一群造血細(xì)胞,出生后骨髓成為HSC的主要來源,各種血細(xì)胞均來自HSC。CD34+、CD117+是HSC的主要標(biāo)記。T淋巴細(xì)胞(5) T淋巴細(xì)胞是胚肝或骨髓始祖T細(xì)胞在胸腺內(nèi)微環(huán)境作用下發(fā)育分化成熟的淋巴細(xì)胞,簡稱T細(xì)胞。 1T淋巴細(xì)胞的表面標(biāo)志 表面標(biāo)志包括表面抗原和表面受體。表面抗原是指用特異性抗體檢測的表面物質(zhì);表面受體是指細(xì)胞表面能與相應(yīng)配體結(jié)合的結(jié)構(gòu),有些
15、表面受體可用特異性抗體鑒定,所以也屬表現(xiàn)抗原。 T細(xì)胞表面標(biāo)志 (1)T細(xì)胞分化抗原(CD分子)如CD2/E受體(又稱淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原-2,LFA-2)CD3、CD4、CD8、CD28。 (2)有絲分裂原受體如PHA受體、ConA受體和PWM受體。它們被相應(yīng)有絲分裂原結(jié)合后,能非特異地激活多克隆淋巴細(xì)胞。 (3)細(xì)胞因子受體如IL-2、IL-4、IL-10、IL-12受體等。 2TCR-CD3復(fù)合特的組成及結(jié)構(gòu) TCR是T細(xì)胞特有的表面標(biāo)志,由異二聚體、或者、鏈組成。每條肽鏈均含有V區(qū)和C區(qū),V區(qū)是與抗原特異性結(jié)合的部位。C區(qū)是受體的構(gòu)架部分。TCR只能識別抗原肽-MHC分子復(fù)合物。 CD
16、3分子是T細(xì)胞的重要標(biāo)志,由、和五種多肽鏈組成,它們的胞漿區(qū)均含有ITAM,具有傳導(dǎo)TCR信號的功能,使T細(xì)胞活化。 CD3分子與TCR以非共價鍵結(jié)合形成TCR-CD3復(fù)合物,其主要功能是把TCR與抗原結(jié)合后產(chǎn)生的活化信號傳遞到細(xì)胞內(nèi),誘導(dǎo)T細(xì)胞活化。 3T淋巴細(xì)胞亞群及功能 因TCR構(gòu)成的分子不同把T細(xì)胞分為、T細(xì)胞(約95%)和、T細(xì)胞(約1%5%)。、T細(xì)胞又分為CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞,它們都表達(dá)、TCR。 (1)Th細(xì)胞:釋放細(xì)胞因子,輔助免疫應(yīng)答(CD4+Th2)。 (2)TC細(xì)胞:細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞,能特異性直接殺傷靶細(xì)胞(CD8+TC)。 (3)TS細(xì)胞:具有免疫抑制功能
17、(抑制CD4+Th和CD8+TC)。 (4)TD細(xì)胞:釋放細(xì)胞因子,介導(dǎo)遲發(fā)型超敏反應(yīng)(CD4+Th1)。 (5)Tm細(xì)胞:具記憶作用,是長命細(xì)胞、參與再次應(yīng)答。 4Th細(xì)胞的亞群及其功能 根據(jù)CD4+Th細(xì)胞所分泌的細(xì)胞因子和功能的不同可將Th細(xì)胞分為Th1細(xì)胞亞群。Th2細(xì)胞亞群活化CD4+ 的T細(xì)胞通過表面IL-12等細(xì)胞因子受體,接受以IL-12為主的細(xì)胞因子的作用后,可增生分化為Th1細(xì)胞。該種T細(xì)胞可通過釋放IL-2、IFN-和TNF-等細(xì)胞因子引起炎癥反應(yīng)或遲發(fā)型超敏反應(yīng),因此又稱炎性T細(xì)胞。活化CD4+T細(xì)胞通過表面IL-4等細(xì)胞因子受體,接受以IL-4為主的細(xì)胞因子的作用的,
18、可增殖分化為Th2細(xì)胞。該種T細(xì)胞可通過釋放IL-4、5、6、10等細(xì)胞因子誘導(dǎo)B細(xì)胞增殖分化產(chǎn)生抗體,發(fā)揮體液免疫效應(yīng)或引起速發(fā)型超敏反應(yīng)。B淋巴細(xì)胞的表面標(biāo)志(5) 主要表達(dá)于B細(xì)胞表面,能與補(bǔ)體裂解片段C3b結(jié)合,為C3b受體,又稱補(bǔ)體受體(CR)??贵w致敏紅細(xì)胞(EA)結(jié)合補(bǔ)體C3b可形成EAC復(fù)合物,B細(xì)胞通過表面C3b受體與EAC中的C3b結(jié)合可形成以B細(xì)胞為中心的EAC玫瑰花結(jié)。T細(xì)胞不表達(dá)C3b受體,因此。EAC玫瑰花結(jié)試驗也可用來鑒別T、B細(xì)胞。 6B細(xì)胞抗原受體(BCR) BCR存在于B細(xì)胞表面,是B細(xì)胞的標(biāo)志,是與抗原特異性結(jié)合的受體,為膜表面免疫球蛋白(mIg)。mIg
19、的V區(qū)部分能與抗原特異性結(jié)合。在BCR復(fù)合物中,還有兩對異二聚體組成的信號傳導(dǎo)分子Ig和Ig,其功能是輔助mIg向B細(xì)胞傳導(dǎo)活化信號,參與mIg鏈的表達(dá)與轉(zhuǎn)運(yùn)。 7B細(xì)胞有絲分裂原受體 如脂多糖受體(LPS-R)、葡萄球菌A蛋白受體(SPA-R)和與T細(xì)胞共有的美洲商陸絲裂原受體(PWM-R)。B細(xì)胞與相應(yīng)有絲分裂原作用后可非特異性多克隆激活,發(fā)生有絲分裂。BCR復(fù)合物的組成(2) BCR是B細(xì)胞表面能夠特異性識別、結(jié)合抗原的結(jié)構(gòu),為膜表面免疫球蛋白(SmIg)。人外周血B細(xì)胞表面大多具有SmIgM和SmIgD兩種受體分子。通常B細(xì)胞表面BCR與膜分子Ig、Ig異二聚體以非共價鍵結(jié)合形成BCR
20、-Ig、Ig復(fù)合受體分子。Ig、Ig異二聚體的主要功能是將BCR與抗原結(jié)合產(chǎn)生的活化第一信號傳遞到細(xì)胞內(nèi),誘導(dǎo)B細(xì)胞活化。SmIg也是鑒別B細(xì)胞的抗原性標(biāo)志,可用熒火素標(biāo)記的抗Ig抗體檢測B細(xì)胞。B細(xì)胞亞群及其特征(4) 根據(jù)表面標(biāo)志和功能可將B細(xì)胞分為B1(CD5+B)和B2(CD5-B)兩個亞群,詳見下表:自然殺傷細(xì)胞(5) 自然殺傷細(xì)胞(NK)是一類未經(jīng)預(yù)先致敏就能非特異性殺傷腫瘤和病毒感染靶細(xì)胞的淋巴細(xì)胞。 1NK細(xì)胞的表面標(biāo)志 NK細(xì)胞沒有T、B細(xì)胞所特有的抗原受體。人類NK細(xì)胞表面標(biāo)志有CD56、CD16、CD11a和某些與其活化或抑制有關(guān)的受體。上述標(biāo)志不是NK細(xì)胞所特有的。NK
21、細(xì)胞表面具有低親和性IgGFc(FcR,CD16),能定向殺傷與IgC抗體結(jié)合的靶細(xì)胞,這種殺傷作用稱為抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(ADCC)。 2NK細(xì)胞的受體 (1)KAR(殺傷細(xì)胞活化受體) 能廣泛識別靶細(xì)胞表面的糖類配體,胞漿區(qū)有ITAM結(jié)構(gòu),可轉(zhuǎn)導(dǎo)活化信號,使NK細(xì)胞活化產(chǎn)生自然殺傷效應(yīng)。 (2)KIR(殺傷細(xì)胞抑制受體) 能識別自身組織細(xì)胞表面的MHC 類分子并與之結(jié)合,產(chǎn)生抑制信號。該抑制信號在胞內(nèi)起主導(dǎo)作用,能阻斷殺傷信號的轉(zhuǎn)導(dǎo),保護(hù)正常的自身組織細(xì)胞不被破壞。 (3)IgG FcR(FcR,CD16 ) 可與結(jié)合在靶細(xì)胞上的IgG結(jié)合,產(chǎn)生ADDC效應(yīng)。 3NK細(xì)胞的主要生
22、物學(xué)功能 NK細(xì)胞能夠識別和殺傷突變的腫瘤細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞,而對正常自身組織細(xì)胞無細(xì)胞毒作用。NK細(xì)胞通過自然殺傷作用、ADCC效應(yīng),釋放穿孔素、顆粒酶及細(xì)胞因子發(fā)揮生物學(xué)功能,其主要生物學(xué)功能具有抗感染、抗腫瘤的作用,同時NK細(xì)胞具有免疫調(diào)節(jié)作用。IL-2和IFN可增強(qiáng)NK活性;活化NK細(xì)胞又可分泌IL-2、IFN-和GM-CSF等細(xì)胞因子影響機(jī)體免疫功能,因此又是一種具有免疫調(diào)節(jié)作用的細(xì)胞。抗原呈遞細(xì)胞(2) 1抗原呈遞細(xì)胞的概念 抗原呈遞細(xì)胞(APC)是指能夠攝取、加工處理抗原,并將處理過的抗原呈遞給T、B淋巴細(xì)胞的一類免疫細(xì)胞。APC主要包括單核-吞噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、B細(xì)胞以及內(nèi)皮
23、細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞的病毒感染的靶細(xì)胞等。 2抗原呈遞細(xì)胞的種類 可分為專職APC和非專職APC。專職APC是指一類特化的細(xì)胞,它們具有攝入、加工、處理、提呈胞外抗原,激活CD4+T細(xì)胞,誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的能力。這類細(xì)胞必須表達(dá)MHC-類分子、協(xié)同刺激信號分子和各種粘附分子。專職APC包括單核-巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和B細(xì)胞。通常情況下則表達(dá)MHC-類分子、協(xié)同刺激信號分子和各種粘附分子的細(xì)胞稱非專職APC。 3外源性抗原呈遞過程 外源性抗原經(jīng)吞噬或吞飲作用,被APC攝入胞內(nèi)形成吞噬體,后者與溶酶體融合形成吞噬溶酶體??乖谕淌扇苊阁w內(nèi)酸性環(huán)境中被蛋白水解酶降解為小分子多肽,其中具有免疫原性的稱
24、為抗原肽。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成的MHC-類分子進(jìn)入高爾基體后,由分泌小泡攜帶,通過與吞噬溶酶體融合,使抗原肽與小泡內(nèi)MHC-類分子結(jié)合形成抗原肽-MHC類分子復(fù)合物。該復(fù)合物表達(dá)于APC表面,可被相應(yīng)CD4+T細(xì)胞識別結(jié)合。 4內(nèi)源性抗原呈遞過程 內(nèi)源性抗原是指細(xì)胞自身合成的抗原,如腫瘤抗原和病毒蛋白抗原等。內(nèi)源性抗原在細(xì)胞內(nèi)生成后,可被存在于胞質(zhì)中的蛋白酶體,即小分子聚合多肽體(LMP)降解成小分子多肽;小分子多肽與熱休克蛋白70/90在胞質(zhì)內(nèi)結(jié)合后,經(jīng)抗原肽轉(zhuǎn)運(yùn)體(TAP)轉(zhuǎn)運(yùn)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,通過加工修飾成為具有免疫原性的抗原肽;抗原肽與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成的MHC類分子結(jié)合,形成抗原肽-MHC類分子結(jié)合形成
25、抗原肽-MHC類分子復(fù)合物;后者轉(zhuǎn)入高爾基體再通過分泌小泡將其運(yùn)送到APC表面,供相應(yīng)CD8+T細(xì)胞識別結(jié)合。巨嗜細(xì)胞(5) 巨噬細(xì)胞(M)來自血液中單核細(xì)胞,內(nèi)含溶酶體,具有粘附能力和強(qiáng)大的吞噬功能。M表面具有MHC類和類分子、IgG Fc受體(FcRI)、C3b受體和多種細(xì)胞因子受體。M的主要生物學(xué)功能有: 1IgG抗體或C3b介導(dǎo)的免疫調(diào)理作用。 2在IgG抗體介導(dǎo)下,發(fā)揮ADCC效應(yīng)殺傷靶細(xì)胞。 3加工處理和提呈抗原,激發(fā)免疫應(yīng)答。 4分泌細(xì)胞因子(如IL-1、IL-12、IFN-和TNF-等)和某些補(bǔ)體系統(tǒng)成分(如C1、C2、C4、C5和B因子等),調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答,介導(dǎo)炎癥反應(yīng)。第五單
26、元 免疫球蛋白免疫球蛋白的基本概念(4) 1免疫球蛋白(Ig) 免疫球蛋白是指具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白,主要存在于血液和體液中,是B細(xì)胞受抗原刺激后產(chǎn)生的,具有抗體的各種功能。膜型Ig(mIg)是B細(xì)胞膜上的抗原識別受體。 2抗體(Ab) 抗體是由漿細(xì)胞合成分泌的能與相應(yīng)抗原結(jié)合,即具有免疫功能的球蛋白。抗體是重要的免疫分子,存在于血液和體液中,因此將抗體介導(dǎo)的免疫稱為體液免疫。免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)(5) 1免疫球隊蛋白的基本結(jié)構(gòu) Ig單體由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈借鏈間二硫鍵連接組成。重鏈(H)近氨基端1/4或1/5區(qū)域內(nèi)的氨基酸、輕鏈(L)近氨基端1/2區(qū)域內(nèi)的氨基酸多變
27、,稱為可變區(qū)(V區(qū)),該區(qū)內(nèi)某些區(qū)段的氨基酸具有更大的變異性,稱為超變區(qū)(HV區(qū))。重鏈和輕鏈?zhǔn)S嗖糠值陌被峤M成和排列順序相對穩(wěn)定,稱為恒定區(qū)(C區(qū))。 2免疫球蛋白的功能區(qū) Ig多肽鏈分子通過反復(fù)折疊可行成若干球形結(jié)構(gòu),這些球形結(jié)構(gòu)具有不同的生物學(xué)作用,稱為Ig的功能區(qū)。輕鏈有VL和CL兩個功能區(qū);IgA、IgG、IgD重鏈有VH、CH1CH2和CH3四個功能區(qū);IgM和IgE重鏈恒定區(qū)有四個功能區(qū),即多一個CH4功能區(qū)。各區(qū)主要功能如下:VH和VL是與抗原決定簇特異性結(jié)合的部位;CH1-3和CL為Ig同種異型的遺傳標(biāo)志所在處;IgG的CH2和IgM的CH3是補(bǔ)體(C1 q)的結(jié)合部位,參
28、與補(bǔ)體激活;IgG的CH2/CH3和IgE的CH4有親細(xì)胞活性,能與具有Fc受體的組織細(xì)胞結(jié)合,產(chǎn)生調(diào)理作用、ADCC作用或引發(fā)型超敏反應(yīng)。 3免疫球蛋白的酶解片段 用木瓜蛋白酶水解IgG分子,可將其裂解為三個片段,即兩個完全相同的抗原結(jié)合片段(Fab)和一個可結(jié)晶片段(Fc)。用胃蛋白酶水解IgG分子,可將其裂解為一個大分子F(ab)2片段和若干無活性小分子多肽片段,稱pFc。 4免疫球蛋白的其他成分 Ig除輕鏈和重鏈外某些類型的Ig 還含有其他輔助成分分別是J鏈和分泌片(SP)。J鏈?zhǔn)且桓缓腚装彼岬亩嚯逆溣蓾{細(xì)胞合成主要功能是連接單體Ig分子使其成為多聚體IgA的二聚體和IgM的五聚體均
29、含J鏈;IgG、IgD和IgE常為單體,不含J鏈。SP又稱分泌成分(SC),為一含糖肽鏈,由粘膜上皮細(xì)胞合成和分泌,以非共價形成結(jié)合于IgA二聚體上,使其成分分泌型IgA(SIGA)。SP的作用是使IgA分泌到粘膜表面,行使粘膜免疫作用,同時SP還可保護(hù)SIGA的絞鏈區(qū),使其免受蛋白水解酶的降解。免疫球蛋白的類型(5) 1免疫球蛋白的同種型(類、亞類、型和亞型) 同種型是指同一種屬所有正常個體免疫球蛋白分子共同的抗原特異性標(biāo)志。Ig同種型抗原特異性因種而異,如用人某類Ig免疫動物獲得抗人Ig抗體,能與任何一個人的該類Ig特異性,結(jié)合而不能與其他物種的Ig發(fā)生反應(yīng)。同種型抗原決定簇存在于Ig恒定
30、區(qū),根據(jù)Ig重鏈或輕鏈恒定區(qū)同種型抗原決定簇的不同,可將Ig分為若干類、亞類、型和亞型。 (1)類和亞類 根據(jù)Ig重鏈恒定區(qū)肽鏈抗原特異性的不同,可將Ig分為IgG、IgA、IgM、IgD、IgE五類。這五類Ig的重鏈分別以希臘字母、和表示。同一類Ig,因其重鏈恒定區(qū)內(nèi)肽鏈抗原特異性仍有某些差異,又可將其分為若干亞類。目前發(fā)現(xiàn),IgG有四個亞類,即IgG1IgG2IgG3IgG4 IgA和IgA1和IgA2兩個亞類。 (2)型和亞型 根據(jù)輕鏈恒定區(qū)肽鏈抗原特異性的不同,各類Ig可分為和兩型。由于型輕鏈恒定區(qū)內(nèi)氨基酸組成仍有微小差異,因此又可將其分為四個亞型。 2免疫球蛋白的同種異型 同種異型指
31、同一種屬不同個體間Ig的抗原特異性,又稱遺傳標(biāo)志。主要表現(xiàn)在Ig分子上的CH和CL上一個或數(shù)個氨基酸的差異。目前已在IgG和IgA重鏈(和)及型輕鏈恒定區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)有決定同種異型抗原特異性的遺傳標(biāo)志,又稱同種異型標(biāo)志。鏈的同種異型標(biāo)志稱為Gm因子,分別存在于IgG1IgG2 、IgG3重鏈恒定區(qū)內(nèi)。鏈的同種異型標(biāo)志稱為Am因子,存在于IgA2重鏈恒定區(qū)內(nèi),包括兩種,稱為A2m1、A2m2。m 因子是型輕鏈的同種異型標(biāo)志,共有三種,稱為m1、m2和m3。 3免疫球蛋白的獨(dú)特型 獨(dú)特型是指不同B細(xì)胞克隆所產(chǎn)生的IgV區(qū)和T、B細(xì)胞表面抗原受體V區(qū)所具有的抗原特異性標(biāo)志。獨(dú)特型決定簇主要由Ig超變區(qū)的氨
32、基酸序列的構(gòu)型所決定,其數(shù)量極為龐大。在一定條件下,Ig獨(dú)特型決定簇可刺激機(jī)體自身產(chǎn)生抗-獨(dú)特型抗體。獨(dú)特型-抗獨(dú)特型網(wǎng)絡(luò)對免疫調(diào)節(jié)具有重要作用。免疫球蛋白的功能(4) IgG與IgE抗體具有親細(xì)胞特性,可通過其Fc段與表面具有相應(yīng)受體的細(xì)胞結(jié)合,產(chǎn)生不同的生物學(xué)作用。 (3)調(diào)理作用 IgG與細(xì)菌等顆粒性抗原結(jié)合后,可通過其Fc段與巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞表面相應(yīng)IgGFc受體的結(jié)合而促進(jìn)吞噬細(xì)胞對細(xì)菌等顆??乖耐淌桑思纯贵w的調(diào)理吞噬作用。 (4)抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(ADCC) IgG與腫瘤或病毒感染的靶細(xì)胞結(jié)合后,可通過其Fc段與NK細(xì)胞、吞噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞表面相應(yīng)IgGFc受
33、體的結(jié)合,增強(qiáng)NK細(xì)胞和觸發(fā)吞噬細(xì)胞對靶細(xì)胞的殺傷破壞作用,即產(chǎn)生ADCC效應(yīng)。 (5)介導(dǎo)型超敏反應(yīng) IgE為親細(xì)胞抗體,可通過其Fc段與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞表面相應(yīng)IgEFc受體結(jié)合,而使上述免疫細(xì)胞處于致敏狀態(tài)。當(dāng)相同變應(yīng)原再次進(jìn)入機(jī)體與致敏靶細(xì)胞表面特異性IgE結(jié)合時,即可使之脫顆粒,釋放組胺等生物活性介質(zhì)引起型超敏反應(yīng)。IgG的特性和功能(5) IgG是四鏈單體,占血清Ig總量的75%,是血清中含量最高的Ig,四個亞類。主要由脾臟和淋巴結(jié)中的漿細(xì)胞產(chǎn)生,血清半衰期較長,約23天,故臨床使用丙種球蛋白進(jìn)行免疫治療時,應(yīng)以每23周注射一次為宜,廣泛分布于細(xì)胞外液中。IgG是唯一通過胎盤
34、的抗體,對防止新生兒感染起重要作用。IgG的功能有: 1激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑,介導(dǎo)溶菌和細(xì)胞毒作用; 2介導(dǎo)ADCC效應(yīng); 3調(diào)理吞噬作用; 4結(jié)合SPA; 5中和毒素和病毒。 在抗感染免疫尤其是再次免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用。IgG類自身抗體參與、型超敏反應(yīng)。IgM的特性和功能(5) 1IgM主要由脾臟中漿細(xì)胞合成,為五聚體,有較高抗原結(jié)合價,也是分子量最大的Ig。 2IgM不能通過血管壁,主要存在于血液中,在補(bǔ)體和吞噬細(xì)胞參與下,其殺菌、溶菌、激活補(bǔ)體促進(jìn)吞噬等作用均顯著高于IgG ,對防止菌血癥發(fā)生具有重要作用。 3IgM是種屬進(jìn)化過程中最早出現(xiàn)的Ig,也是個體發(fā)育過程中最早產(chǎn)生的Ig,通常在胚
35、胎晚期即可生成,因此若臍帶血或新生兒血清中IgM水平升高,表明胎兒曾有宮內(nèi)感染。 4感染后血液中最早出現(xiàn)的抗體也是IgM,鑒于IgM血清半衰期較短(約5天),所以血清中特異性IgM含量升高,提示有近期感染。IgA的特性和功能(3) 雖然IgA僅占血清免疫球蛋白總量的10%15%,但卻是外分泌液中主要的抗體。IgA分兩型:血清型IgA和分泌型IgA。血清型IgA為單體,主要存在于血清中;分泌型IgA(SIgA)廣泛分布于粘膜表面及相應(yīng)部位的分泌液如唾液、淚液、初乳和腸道等外分泌液中,是粘膜局部抗感染免疫的重要物質(zhì),由兩個單體、一條J鏈和一個分泌片(IgAFcR)連接而成。單體IgA和J鏈由粘膜固
36、有層中的漿細(xì)胞合成。分泌片由粘膜上皮細(xì)胞生成,它能保護(hù)SIgA不被分泌液中存在的各種蛋白酶裂解破壞。嬰兒出生后46個月開始合成IgA,12歲達(dá)成人水平。IgA不能通過胎盤,嬰兒可從母乳中獲得SIgA,這對嬰兒抵抗呼吸道、消化道病原微生物感染具有重要意義。IgE的特性和功能(4) 1IgE主要由粘膜固有層中的漿細(xì)胞產(chǎn)生,是種系進(jìn)化過程中最晚出來的Ig,也是含量最低的一種Ig。但在過敏性疾病和某些寄生蟲感染人血清中,特異性IgE含量顯著增高。 2IgE為親細(xì)胞抗體,可通過Fc 段與具有相應(yīng)受體(FcR)的肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞結(jié)合而使之致敏,當(dāng)再次接觸相應(yīng)變應(yīng)原時可引發(fā)型超敏反應(yīng)。IgD的特性和功
37、能(3) IgD僅占血清免疫球蛋白總量的0.2%,血清濃度約30ug/ml。在五類免疫球蛋白中,IgD的絞鏈區(qū)較長,易被蛋白酶水解,故其半衰期較短,僅3天。IgD分為兩型:血清IgD的生物學(xué)功能尚不清楚;膜結(jié)合型IgD(mIgD)是BCR的重要組成成分,為B細(xì)胞分化發(fā)育成熟的標(biāo)志。未成熟B細(xì)胞僅表達(dá)mIgM,成熟B細(xì)胞同時表達(dá)mIgM和mIgD,被稱為初始B細(xì)胞,活化的B細(xì)胞或記憶B細(xì)胞的mIgD逐漸消失??贵w的制備(3) 1多克隆抗體(PcAb) 通常用抗原免疫動物后獲得的抗血清即為多克隆抗體。天然抗原性物質(zhì)具有多種抗原決定簇,免疫動物后可刺激多種具有相應(yīng)抗原受體的B細(xì)胞發(fā)生免疫應(yīng)答,產(chǎn)生多
38、種特異性抗體,這些由不同B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的抗體稱為多克隆抗體。 2單克隆抗體(McAb) 是由B細(xì)胞雜交瘤產(chǎn)生的只識別某一特定抗原決定簇的高度均質(zhì)、高度專一性的抗體。因為該種抗體是由一個B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的。故稱單克隆抗體。 3基因工程抗體 利用DNA重組技術(shù)和基因工程手段生產(chǎn)的抗體稱為基因工程抗體?;蚬こ炭贵w包括人-鼠嵌合抗體、改型抗體、雙特異性抗體、小分子抗體等。第六單元 補(bǔ)體系統(tǒng)補(bǔ)體系統(tǒng)的基本概念(5) 1補(bǔ)體系統(tǒng)的概念 補(bǔ)體系統(tǒng)是一組存在于人或脊椎動物血清及體液中的可溶性蛋白及一組存在于血細(xì)胞與其他組織細(xì)胞表面的膜結(jié)合蛋白和補(bǔ)體受體。 2補(bǔ)體系統(tǒng)的組成 根據(jù)功能可將補(bǔ)體系統(tǒng)30多種蛋白分子
39、分為3類: (1)固有成分 指參與補(bǔ)體級聯(lián)反應(yīng)的補(bǔ)體成分:經(jīng)典途徑的C1、C4、C2;MBL途徑的MBL和絲氨酸蛋白酶;旁路途徑的B因子、D因子;共同末端通路的C3、C5、C6、C7、C8和C9。 (2)調(diào)控補(bǔ)體活化的蛋白分子,其中存在于血清和體液中的可溶性蛋白分子有C1抑制物、C4結(jié)合蛋白、H因子、I因子、S蛋白和血清羧肽酶等;存在于細(xì)胞表面,屬于膜結(jié)合蛋白分子的有膜輔助因子蛋白、促衰變因子和同種限制因子等。 (3)存在于細(xì)胞表面,介導(dǎo)補(bǔ)體活性片段或調(diào)節(jié)蛋白發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)的各種受體,如C1q受體、C3b/C4b受體,H因子受體和C3a/C5a受體等。生理條件下,絕大多數(shù)補(bǔ)體固有成分均以酶原或
40、非活化形式存在,只有被某些物質(zhì)激活后,補(bǔ)體各固有成分才能按一定順序發(fā)生酶促連鎖反應(yīng),產(chǎn)生多種具有生物學(xué)活性的物質(zhì),引起一系列生物學(xué)效應(yīng)。補(bǔ)體各組分含量相對穩(wěn)定,不因免疫而增加。補(bǔ)體固有成分中以C3含量最高,D因子含量最低;以C1分子量最大,D因子分子量最小。補(bǔ)體固有成分對熱不穩(wěn)定,通常56作用30分鐘即被滅活,在010條件下活性只能保持34天,故應(yīng)保存在-20以下。補(bǔ)體系統(tǒng)經(jīng)典(傳統(tǒng))途徑的激活(4) 以抗原-抗體復(fù)合特為主要激活物,從C1活化開始,引發(fā)酶促連鎖反應(yīng),產(chǎn)生一系列生物學(xué)效應(yīng)的激活途徑為經(jīng)典激活途徑。 1識別階段 IgG13和IgM與相應(yīng)抗原結(jié)合后,因其構(gòu)型改變而使CH2/CH3補(bǔ)
41、體C1q結(jié)合點(diǎn)暴露。C1是由一個C1q分子,兩個Clr分子和兩個Cls分子借Ca2+連接而成的大分子復(fù)合物。Clq由六個相同的花蕾狀亞單位組成,各亞單位氨基端聚合成束狀,羧基端為球形結(jié)構(gòu),呈放射狀排列,是與Ig補(bǔ)體結(jié)合點(diǎn)結(jié)合的部位。當(dāng)C1大分子中的C1q通過兩個球形亞單位與Ig暴露的補(bǔ)體結(jié)合點(diǎn)“橋聯(lián)”結(jié)合時,即可激發(fā)C1活化。通常一個IgM分子與抗原結(jié)合后即可激活C1;而與抗原結(jié)合的IgG分子則至少需要兩個以上緊密相鄰(700nm的分子與C1q分子“橋聯(lián)”結(jié)合,才能使C1活化?;罨疌1中的C1S具有酯酶活性可使相應(yīng)的底物C4、C2裂解。 2活化階段 在Mg2+存在條件下,C1(Cls)首先將C
42、4裂解為兩個片段,其中小分子C4a游離于液相中,具有較弱的過敏毒素活性;大分子C4b能以其非穩(wěn)定結(jié)合部位與鄰近的細(xì)胞或抗原-抗體復(fù)合物共價結(jié)合,形成固相C4b。C2也是Cls作用的底物之一,但在液相中不能被Cls酶解。C2對固相C4b有較高親和力,能與之結(jié)合形成C4bC2復(fù)合物,然后被Cls酶裂解為兩個片段,其中小分子C2a釋放于液相中,具有激肽樣作用;大分子C2b與固相C4b結(jié)合形成C4b2b復(fù)合物,此即經(jīng)典途徑C3轉(zhuǎn)化酶。C3轉(zhuǎn)化酶作用底物C3,使之裂解為兩個片段,小分子C3a游離于液相中,具有過敏素活性和趨化作用。大分子C3b通過其非穩(wěn)定結(jié)合部位能與固相C4b2b結(jié)合形成C4b2b3b復(fù)
43、合物,此即經(jīng)典途徑C5轉(zhuǎn)化酶。 3膜攻擊階段 在C5轉(zhuǎn)化酶作用下,C5裂解為兩個片段,其中小分子C5a游離于液相中,具有過敏毒素活性和趨化作用;大分子C5b在液相中與C6、C7結(jié)合形成C5b67復(fù)合物,該復(fù)合物可通過C7暴露的疏水基因嵌入細(xì)胞膜疏水脂質(zhì)層中,進(jìn)而與C8結(jié)合,并使之插入細(xì)胞膜中,此時細(xì)胞膜出現(xiàn)輕微損傷。在此基礎(chǔ)上,使若干C9分子聚合,并與C8結(jié)合形成C5b6789復(fù)合和的,從而在細(xì)胞膜上形成一個貫通內(nèi)外的“管道”結(jié)構(gòu)棗膜攻擊復(fù)合物,使細(xì)胞溶解破壞。補(bǔ)體系統(tǒng)替代(旁路)途徑的激活(5) 以細(xì)菌脂多糖、肽聚糖、酵母多糖和凝聚的IgA、IgE等主要激活物,在B因子、D因子和P因子參與下
44、,直接由C3b與激活物結(jié)合后啟動的補(bǔ)體激活途徑替代激活物。替代途徑激活過程如下: 1C3有限裂解和C3轉(zhuǎn)化酶(C3bBb)形成 生理條件下,血漿的體液中存在的蛋白水解酶(如絲氨酸、組氨酸蛋白水解酶)可微弱裂解C3產(chǎn)生少量C3a和C3b片段。新生的C3b片段通過其N端非穩(wěn)定結(jié)合部位能與鄰近的細(xì)胞、細(xì)菌或免疫復(fù)合物非特異性結(jié)合。若C3b與非激活物,如自身組織細(xì)胞結(jié)合或游離于液相中,則有助于它們對膜表面調(diào)節(jié)蛋白(如:膜輔助因子蛋白)或體液中H因子結(jié)合。此種結(jié)合狀態(tài)的C3b 極不穩(wěn)定,可被體液中的因子迅速滅活。若C3b與替代途徑激活物如細(xì)菌脂多糖結(jié)合,則有助于體液中B因子對它的結(jié)合,在Mg2+存在條件
45、下,二者形成C3bB復(fù)合物,此時體液中存在的D因子(D<=>D)可將C3bB復(fù)合物中的B因子裂解為Ba和Bb兩個片段。小分子Ba片段游離于液相中,大分子Bb片段保留在激活物表面,與C3b結(jié)合形成C3bBb復(fù)合物,此即替代途徑C3轉(zhuǎn)化酶。C3bBb不夠穩(wěn)定,與P因子結(jié)合形成C3bBbP復(fù)合物后,成為穩(wěn)定的C3轉(zhuǎn)化酶。 2C5轉(zhuǎn)化酶(C3bnBb)和膜攻擊復(fù)合物(C5b6789)的形成 C3轉(zhuǎn)化酶裂解底物C3產(chǎn)生的C3b,可進(jìn)一步與激活物表面的C3bBb結(jié)合形成C3bnBb復(fù)合物,此即替代途徑C5轉(zhuǎn)化酶。C3bnBb不夠穩(wěn)定,與P因子結(jié)合形成C3bBbP復(fù)合物后,成為穩(wěn)定態(tài)C5轉(zhuǎn)化酶。
46、此種C5轉(zhuǎn)化酶與經(jīng)典途徑C5轉(zhuǎn)化酶(C4b2b3b)一樣,能使C5裂解為C5a和C5b。此后,兩條激活途徑匯合,以同樣的作用方式形成膜攻擊復(fù)合物(C5b6789),最終導(dǎo)致細(xì)胞溶解破壞。補(bǔ)體系統(tǒng)MBL途徑的激活(4) MBL途徑是由MBL與細(xì)菌甘露糖殘基和絲氨酸蛋白酶結(jié)合啟動的補(bǔ)體激活途徑,其激活過程與經(jīng)典途徑相似,詳見下表: 在病原微生物感染早期,體內(nèi)巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞可產(chǎn)生TNF-、IL-1和IL-6等細(xì)胞因子,導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生急性期內(nèi)反應(yīng),并誘導(dǎo)肝細(xì)胞分泌急性期蛋白,其中參與補(bǔ)體激活的有MBL和C反應(yīng)蛋白。MBL是一種鈣依賴性糖結(jié)合蛋白,屬于凝集素家族,結(jié)構(gòu)與Clq類似,可與甘露糖殘基結(jié)合
47、。正常血清中MBL水平極低,在急性期反應(yīng)時其水平明顯升高。MBL首先與細(xì)菌的甘露糖殘基結(jié)合,然后與絲氨酸蛋白酶結(jié)合,形成MBL相關(guān)的絲氨酸蛋白酶;MASP與活化的C1q具有相似的生物學(xué)活性,可水解C4和C2分子,繼而形成C3轉(zhuǎn)化酶,其后的反應(yīng)過程與經(jīng)典途徑相同。此激活途徑也不依賴特異性抗體產(chǎn)生。此外C反應(yīng)蛋白亦可與Clq結(jié)合并使之激活,然后依次激活補(bǔ)體其他成分。補(bǔ)體激活的調(diào)節(jié)(5) 1補(bǔ)體的自身調(diào)控 補(bǔ)體激活過程中產(chǎn)生的大量生物活性物質(zhì)極不穩(wěn)定,易發(fā)生自行衰變,成為補(bǔ)體激活過程中的自控機(jī)制。 2補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子的調(diào)控 (1)C1抑制物:能與活化C1中的C1s結(jié)合,使其喪失酯酶活性。C1抑制物缺陷可
48、引起人類遺傳性血管神經(jīng)性水腫。 (2)C4結(jié)合蛋白:能與C4b結(jié)合,輔助I因子裂解液相中的C4b;競爭抑制C2和C4b的結(jié)合,阻止經(jīng)典途徑C3轉(zhuǎn)化酶(C4b2b)形成;從C4b2b中解離置換C2b,加速經(jīng)典途徑C3轉(zhuǎn)化酶衰變失活。 (3)H因子:能與C3b結(jié)合,輔助I因子裂解液相中的C3b;競爭抑制B因子對C3b的結(jié)合,阻止替代途徑C3轉(zhuǎn)化酶(C3bBb)形成;從C3bBb中解離置換Bb片段,促進(jìn)替代途徑C3轉(zhuǎn)化酶衰變失活。 (4)I因子:具有絲氨酸蛋白酶活性,在C4bp、H因子和膜輔助因子蛋白等調(diào)節(jié)因子協(xié)同作用下,能使C4b和C3b裂解失活,從而對經(jīng)典的替代途徑C3轉(zhuǎn)化酶的形成產(chǎn)生抑制作用。
49、I因子缺陷可使患者反復(fù)發(fā)生細(xì)菌性感染。 (5)S蛋白:又稱攻膜復(fù)合特抑制因子,能干擾C5b67復(fù)合物與細(xì)胞膜結(jié)合,從而阻止膜攻擊復(fù)合物(C5b6789)形成,保護(hù)細(xì)胞不受損傷。 (6)過敏毒素滅活因子:即血清羧肽酶N,可去除C3a、C4a和C5a分子羧基末端的精氨酸殘基,使之喪失過敏毒素活性。 (7)膜輔因子蛋白(MCP):廣泛分布于血細(xì)胞和其他細(xì)胞表面,為單鏈穿膜糖蛋白。它能上述細(xì)胞表面結(jié)合的C4b/C3b作用,協(xié)助I因子將自身組織細(xì)胞表面結(jié)合的C4b/C3b裂解滅活,保護(hù)正常自身細(xì)胞免遭補(bǔ)體激活介導(dǎo)的損傷。 (8)促衰變因子(DAF):分布與膜輔助因子蛋白相同,為單鏈穿膜蛋白。其主要作用是
50、:可競爭抑制B因子與C3b結(jié)合,阻止替代途徑的C3轉(zhuǎn)化酶形成;能從C4b2b和C3bBb復(fù)合物中快速解離C2b和Bb,使瞬間形成的C3轉(zhuǎn)化酶立即自發(fā)衰變,保護(hù)正常組織細(xì)胞不會由于補(bǔ)體激活而被溶解破壞。 (9)同種限制因子(HRF):又稱C8結(jié)合蛋白(C8bp),廣泛分布于正常人各種血細(xì)胞表面,能與C8結(jié)合,可抑制C9分子對C8的聚合,阻止膜攻擊復(fù)合物(C5b6789)形成,以保證補(bǔ)體激活時周圍正常自身組織細(xì)胞不被無辜溶解破壞。由于C8bp與C8分子的結(jié)合有嚴(yán)格種屬限制性,因此稱其為同種限制因子。補(bǔ)體的生物學(xué)功能(5) 1溶菌和細(xì)胞溶解作用 補(bǔ)體激活形成的膜攻擊復(fù)合物可使細(xì)菌和細(xì)胞溶解破壞,這在
51、抗感染免疫和免疫病理過程中具有重要意義。 2調(diào)理吞噬作用 補(bǔ)體裂解產(chǎn)物C3b/C4b通過N端非穩(wěn)定結(jié)合部位與細(xì)菌等顆粒性抗原或免疫復(fù)合物結(jié)合后,再通過C端穩(wěn)定結(jié)合部位與表面具有相應(yīng)補(bǔ)體受體的吞噬細(xì)胞結(jié)合,由此而產(chǎn)生的促進(jìn)吞噬的作用稱為補(bǔ)體的調(diào)理吞噬作用。 3免疫粘附作用 C3b/C4b與細(xì)菌等顆粒性抗原或免疫復(fù)合物結(jié)合后,再與表面具有相應(yīng)補(bǔ)體受體的血紅細(xì)胞或血小板結(jié)合,則可形成大分子復(fù)合物,此即補(bǔ)體的免疫粘附作用。免疫粘附形成的大分子聚合物易被吞噬清除,在抗感染免疫和清除免疫復(fù)合物過程中具有重要意義。 4炎癥介質(zhì)作用 (1)C2a具有激肽樣作用,能使血管擴(kuò)張,通透性增加,引起炎性滲出和水腫。
52、(2)C3a、C4a和C5a具有過敏毒素作用,能使肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞脫顆粒,釋放組胺等血管活性物質(zhì),引起血管擴(kuò)張,通透性增強(qiáng),平滑肌收縮和支氣管痙攣等癥狀。 (3)C3a和C5a有趨化作用,能吸引中性粒細(xì)胞和單核-吞噬細(xì)胞向炎癥病灶部位聚集,發(fā)揮吞噬作用,釋放炎性介質(zhì)引起或增強(qiáng)炎癥反應(yīng)。第七單元 細(xì)胞因子細(xì)胞因子的基本概念與種類(5) 細(xì)胞因子(CK)是由活化免疫細(xì)胞和非免疫細(xì)胞(如某些基質(zhì)細(xì)胞)合成分泌的能調(diào)節(jié)細(xì)胞生理功能、參與免疫應(yīng)答和介導(dǎo)炎癥反應(yīng)等多種生物學(xué)效應(yīng)的小分子多肽或糖蛋白,是不同于免疫球蛋白和補(bǔ)體的又一類免疫分子。 根據(jù)來源最初將活化淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子稱為淋巴因子(LK
53、),將單核-吞噬細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子稱為單核因子(MK)。目前根據(jù)功能,可將細(xì)胞因子粗略分為以下6類: 1白細(xì)胞介素 白細(xì)胞介素(IL)簡稱白介素,最初被定義為由白細(xì)胞產(chǎn)生,在白細(xì)胞間發(fā)揮作用的細(xì)胞因子。雖然后來發(fā)現(xiàn)它們的產(chǎn)生細(xì)胞和作用細(xì)胞并非局限于白細(xì)胞,但這一名稱仍被沿用。目前已報道的白細(xì)胞介素有18種,摘要列表如下:細(xì)胞因子的共同特性(3) 細(xì)胞內(nèi)無細(xì)胞因子前體儲存,接受刺激后從激活基因開始至合成、分泌,刺激結(jié)束后細(xì)胞因子的產(chǎn)生隨即停止。 (4)多數(shù)細(xì)胞因子由抗原或絲裂原激活的細(xì)胞產(chǎn)生,靜止的細(xì)胞一般不產(chǎn)生細(xì)胞因子。 3細(xì)胞因子受體的種類及特點(diǎn) 細(xì)胞因子受體可分為胞外配體結(jié)合區(qū)、跨膜區(qū)和胞
54、內(nèi)區(qū)。根據(jù)細(xì)胞因子受體三個區(qū)域cDNA序列及氨基酸序列的同源性和結(jié)構(gòu)特征,可將細(xì)胞因子受體分為:免疫球蛋白超家庭(IGSF)、造血細(xì)胞因子受體超家族、神經(jīng)生長因子受體超家庭和趨化細(xì)胞因子受體??扇苄约?xì)胞因子受體是細(xì)胞因子受體的一種特殊形式。多數(shù)細(xì)胞因子受體是由兩個或兩個以上亞單位組成的異源二聚體或多聚體,通常包括一個特異性配體結(jié)合鏈和一個信號轉(zhuǎn)導(dǎo)鏈。細(xì)胞因子功能的重疊性在很大程度上是由細(xì)胞因子受體共用鏈所決定。目前已知,細(xì)胞因子功能的重疊性在很大程度上是由細(xì)胞因子受體共用鏈所決定目前已知細(xì)胞因子共用鏈主要有g(shù)p130、GM-CSFR鏈和IL-2R鏈。gp130/LIFR為IL-6R、IL-11R、OSMR、LIFR、CNTF(睫狀神經(jīng)營養(yǎng)因子)R所共用;GM-CSFR或KH97(人)/AIC28(小鼠)為IL-3R、IL-5R、GM-CSFR所共用;IL-2受體鏈(c)為IL-2R、IL-4R、IL-7R、IL-9R和IL-13R共用。 4作用特
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