普通生物學(xué)免疫系統(tǒng)與免疫功能

1、普通生物學(xué)免疫系統(tǒng)與免疫功能免疫(Immunity):是指機體識別和排除抗原性異物，保護機體不受外來侵害的特性自然免疫 (Natural immunity) 先天性免疫 (Innate immunity) 非特異性防御 (Nonspecific defense) 獲得免疫 (Acquired immunity) 特異性免疫 (Specific immunity)什么是免疫抗原抗原(Antigen):是一種能誘發(fā)機體產(chǎn)生特異性免疫反響的大分子物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、多糖在自然界中抗原分布很廣，如細菌、病毒、組織細胞、血細胞、血清蛋白、毒素、花粉等都含有抗原冠狀病毒模型冠狀病毒體所攜帶的抗原每個噴嚏可產(chǎn)生

2、100萬個泡沫微粒H7N9禽流感病毒高致病性禽流感病毒借助病毒外表的血凝素，與呼吸道上皮細胞受體結(jié)合，又借助神經(jīng)氨酸酶作用于核蛋白的受體，在核內(nèi)組成可溶性抗原，并滲出至胞質(zhì)周圍，復(fù)制子代病毒天花病毒 (Pox virus)7天3天5天天花發(fā)病過程天花在歐洲的傳播主動免疫動物機體的三道防線非特異性免疫 特異性免疫第一道防線 第二道防線 第三道防線皮膚吞噬細胞、NK細胞 淋巴細胞（細胞免疫）粘膜抗菌蛋白 分泌物 炎癥反應(yīng) 抗體（體液免疫）溫度反應(yīng) 人體對病原體的第一道防線體表的屏障屏障構(gòu)造皮膚與粘膜:物理屏障、化學(xué)防御機械的阻擋和排出 分泌物中化學(xué)物質(zhì)有局部抗菌作用 正常菌群的拮抗作用人體對抗感染

3、的非特異性防衛(wèi)淚液呼吸道粘膜皮膚上皮 A：局灶性炎癥反響破損細胞釋放組織胺炎癥局部出現(xiàn)紅、腫、熱、痛白細胞吞噬細菌人體對病原體的第二道防線體內(nèi)非特異性反響B(tài)：補體系統(tǒng)補體-抗菌蛋白補體：是存在于正常人和動物血清中的一組約20種非特異性血清蛋白，主要是及 球蛋白,它是一類酶原,能被任何抗原和抗體的復(fù)合物所激活.由于它在抗原和抗體反響中有補充抗體的作用,故稱補體激活后的補體，具有溶解細胞膜、殺滅病毒、促進吞噬細胞的吞噬和釋放組胺促進炎癥反響等多項功能人體對病原體的第二道防線體內(nèi)非特異性反響補體系統(tǒng)補體結(jié)合抗原抗體復(fù)合物細胞膜溶解，內(nèi)含物外流激活后的補體Question:此處哪一個是抗原？C：干擾素

4、干擾素：具有廣譜的抗病毒作用。脊椎動物的細胞內(nèi)存在有合成干擾素的基因，病毒感染后會誘導(dǎo)機體產(chǎn)生干擾素作用：抑制病毒復(fù)制增殖人體對病原體的第二道防線體內(nèi)非特異性反響表達抗病毒蛋白阻止病毒在細胞中復(fù)制和增殖受感染細胞核中干擾素基因表達產(chǎn)生干擾素活化相鄰細胞干擾素的作用機理示意D：溫度反響巨噬細胞與入侵的微生物相遇會釋放出一種調(diào)節(jié)因子白細胞介素1白細胞介素1和細菌外毒素致熱原隨血管循環(huán)到腦的下丘腦部位，升高正常的溫度調(diào)節(jié)點，導(dǎo)致發(fā)熱，發(fā)熱刺激機體的吞噬作用但，過高體溫會有致命危險人體對病原體的第二道防線體內(nèi)非特異性反響淋巴系統(tǒng)在抗感染時的決定作用淋巴系統(tǒng)：包括分布廣泛的各種淋巴管和淋巴器官淋巴液：組

5、織液進入淋巴管就稱為淋巴液，也叫淋巴，淋巴在淋巴管內(nèi)的流動靠骨骼肌的收縮淋巴器官：包括骨髓，淋巴結(jié)，脾臟，胸腺紅骨髓是各類血細胞的發(fā)源地，兒童時骨骼中主要都是紅骨髓，成人主要是頭骨、胸骨、肋骨、鎖骨、骨盆和脊柱中保存紅骨髓淋巴結(jié)中含有淋巴細胞和巨噬細胞，巨噬細胞可以吞噬流經(jīng)的細菌及細胞碎片人體的淋巴系統(tǒng)腺體扁桃體胸導(dǎo)管右淋巴導(dǎo)管胸腺淋巴結(jié)脾臟派爾集合淋巴結(jié)腸淋巴結(jié)骨髓闌尾淋巴結(jié)的構(gòu)造特異性免疫：是生物體在與外來侵害物作用之后才獲得的免疫性。這種獲得的免疫性對誘發(fā)的抗原有特異性，所以又稱獲得的特異性免疫免疫應(yīng)答：抗原進入機體刺激免疫細胞活化、增殖、分化，產(chǎn)生免疫物質(zhì)發(fā)揮免疫效應(yīng)，將抗原破壞、去除

6、的整個過程叫免疫應(yīng)答細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答細胞免疫Cellular immunity抗體介導(dǎo)的免疫應(yīng)答體液免疫Humoral immunity特異性反響免疫應(yīng)答 第三道防線白細胞中的淋巴細胞在特異性免疫應(yīng)答中起著重要的作用。從功能上分為：T淋巴細胞：與細胞免疫有關(guān)，起源于骨髓中的淋巴干細胞，在胸腺增值分化發(fā)育成熟。血液中的淋巴細胞75%是T細胞B淋巴細胞：與體液免疫有關(guān)，起源于骨髓中的淋巴干細胞，在骨髓處發(fā)育成熟，血液中10-15%淋巴細胞是B細胞淋巴細胞T 細胞細胞毒性T細胞Cytotoxic T cell)：受抗原激活后可大量增殖，是產(chǎn)生細胞免疫的主要效應(yīng)細胞，通常所稱的T細胞即指這種細胞毒T

7、細胞輔助性T細胞(Helper T cell)：胞體小，數(shù)量較多，細胞器不興旺，它能協(xié)助T細胞或B細胞識別抗原，引起和增強免疫應(yīng)答抑制性T細胞(Suppressor T cell)：體積略大，數(shù)量較少，含有較多的線粒體和溶酶體，能抑制免疫應(yīng)答，與輔助性T細胞共同調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答的強弱B細胞可分化為兩類細胞：漿細胞Plasma cell：可高效合成、分泌抗體，成為長時間、持續(xù)性提供高親和力抗體的來源記憶性B細胞(Memory B cell)：局部B細胞可分化為記憶性B細胞，參與淋巴細胞再循環(huán)。 B 細胞免疫細胞自然殺傷性淋巴細胞Natural killer cell：簡稱 NK細胞細胞中等大小，胞質(zhì)

8、中有大小不一的顆粒，電鏡下可見此種顆粒為溶酶體，此外還有較多的線粒體，故NK細胞又稱大顆粒淋巴細胞，血液內(nèi)約5的淋巴細胞是NK細胞NK細胞不需抗原激活，可殺傷腫瘤細胞和病毒感染的細胞，故在抗腫瘤中起重要作用自然殺傷性細胞專一性特異性：識別去除特定的病原體記憶性：記憶性的來源是因為激活后的免疫細胞中一局部變成記憶細胞，一旦一樣的病原體侵入時，記憶淋巴細胞可以快速發(fā)起攻擊，去除病原體免疫應(yīng)答的特點Question:細胞免疫有記憶性嗎？免疫應(yīng)答的特異性與記憶淋巴細胞識別病原體依賴于人體細胞膜上的主要組織相容性復(fù)合體Major histocompatibity complex，MHC人的MHC稱為人白

9、細胞抗原Human Leukocyte Antigen，HLA，HLA編碼產(chǎn)生的組織相容性分子，分為I、II類抗原人體細胞的“自我標志MHC-I和MHC-II除了構(gòu)造有異外，它們的主要區(qū)別是在免疫應(yīng)答中激活機制和效果不同淋巴細胞識別入侵病原體感應(yīng)階段：識別異己反響階段：淋巴細胞增殖效應(yīng)階段：效應(yīng)細胞、記憶細胞特異性免疫的過程感應(yīng)階段進入機體的抗原，除少數(shù)可溶性物質(zhì)直接作用于淋巴細胞外，大多數(shù)要經(jīng)過巨噬細胞攝取、處理后傳遞給淋巴細胞，使相應(yīng)的淋巴細胞得以識別抗原處女型B細胞或T細胞識別抗原時，一般尚需輔助性T細胞的協(xié)同作用，就是說只有兩種淋巴細胞膜上的抗原受體同時與抗原的不同局部發(fā)生特異性結(jié)合時

10、，才能共同識別抗原并發(fā)生淋巴細胞轉(zhuǎn)化感應(yīng)階段：是對抗原的識別處理階段Question: B細胞或T細胞可以直接識別抗原嗎？感應(yīng)階段巨噬細胞處理抗原的過程這樣形成的細胞被稱為抗原呈遞細胞Antigen presenting cell淋巴細胞效應(yīng)T細胞淋巴母細胞漿母細胞記憶細胞漿細胞終末細胞，不再增殖，壽命短體積小，壽命長，使機體具有長期對抗某種抗原的能力反響階段反響階段：即淋巴細胞分化、增殖的階段承受抗原信息反響階段淋巴細胞承受抗原信息后，分別形成淋巴母細胞和漿母細胞，前者增殖分化為有免疫效應(yīng)的效應(yīng)T細胞，后者增殖分化成為能會成并分泌各種抗體的漿細胞。效應(yīng)T細胞和漿細胞是終未細胞，不再增殖，壽命

11、短在T細胞和B細胞分化增殖過程中，有少數(shù)細胞中途停下來，成為有保存抗原信息的記憶細胞，體積小，壽命長，當同種抗原再次入侵時，記憶細胞能迅速轉(zhuǎn)化和增殖，以引起更強的免疫反響，因此，記憶細胞可使機體較長期地保持對某種抗原的免疫力反響階段：即淋巴細胞分化、增殖的階段效應(yīng)階段效應(yīng)T細胞發(fā)揮細胞毒作用并產(chǎn)生淋巴因子，消滅抗原，執(zhí)行細胞免疫作用漿細胞合成并分泌抗體，殺滅或破壞抗原物質(zhì)，完成體液免疫作用效應(yīng)階段：免疫活性細胞發(fā)揮免疫功能的階段細胞作用和釋放產(chǎn)物T細胞是細胞免疫的主要細胞，由T細胞直接完成免疫反響病原體直接進入到體細胞，增殖后再感染其他體細胞時，T細胞免疫起關(guān)鍵作用直接對入侵的病原體、被病原體

12、感染的細胞和癌細胞、器官移植的異體細胞起作用細胞免疫A T-cell (orange) killing a cancer cell細胞免疫骨髓干細胞T細胞前體胸腺胞毒T細胞結(jié)合抗原呈遞細胞殺死靶細胞分泌細胞因子自然殺傷性細胞殺死抗體結(jié)合的細胞體液免疫：指B淋巴細胞在抗原刺激下活化、增殖為漿細胞產(chǎn)生抗體所發(fā)生的特異性免疫效應(yīng)的過程病原體侵入血液、淋巴液或組織液時即細胞外，體液免疫起關(guān)鍵作用主要對細胞外的病原體和毒素體液免疫抗體Antibody是機體免疫系統(tǒng)受抗原刺激后產(chǎn)生的，并能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的球蛋白。主要存在于血清中，也存在于淋巴液及外分泌液中按照構(gòu)造與功能的差異分成IgM，IgG，Ig

13、D，IgA和IgE五類Ig，immunoglobulin，免疫球蛋白 抗體本身并不直接殺死入侵的病原物，它是通過活化互補的蛋白質(zhì)系統(tǒng)和作為分子標記而使病原體成為免疫細胞攻擊的目標，最終使病原體分解抗體Question: 抗體直接殺死抗原嗎？抗體的構(gòu)造抗原結(jié)合位點二硫鍵可變區(qū)恒定區(qū)輕鏈重鏈Question: 可變區(qū)和恒定區(qū)對于抗體而言有什么意義？IgG：血清含量最高75%，分子量最小，唯一通過胎盤的Ig，新生兒抗感染抗體、參與自身免疫、超敏反響IgM：合成最早 ，分子量最大，具有強大的調(diào)理、激活補體及殺菌吞噬作用，參與自身免疫、超敏反響IgA ：存在于乳汁、唾液及外分泌液中，進入黏膜外表，中和感

14、染因子，因此為粘膜局部免疫，母乳中含量最多IgE：引起速發(fā)型過敏反響IgD：功能不明抗體的種類與功能抗體與抗原形成特異結(jié)合，再通過以下反響消滅抗原：中和反響：抗體結(jié)合抗原以便吞噬細胞吞噬聚集反響：抗體是雙價的，可以使抗原聚集，以 便吞噬沉淀反響：抗體結(jié)合后，使可溶性抗原大分子沉 淀，以便吞噬抗體去除抗原的機理中和反響聚集反響 沉淀反響體液免疫應(yīng)答的一般規(guī)律初次免疫應(yīng)答Primary immune response：病原體初次侵入機體所引發(fā)的應(yīng)答二次免疫應(yīng)答Secondary response：初次應(yīng)答的晚期，再次遭遇一樣抗原刺激，記憶性淋巴細胞可迅速、高效、特異地產(chǎn)生的應(yīng)答機體初次接觸適量抗原

15、刺激,需7-10天出現(xiàn)血清抗體特點：潛伏期長12周,抗體產(chǎn)生慢 IgM先出現(xiàn)，親和力低 產(chǎn)量低，維持時間短初次免疫應(yīng)答初次應(yīng)答后，數(shù)日至數(shù)年，機體再次接觸一樣抗體所出現(xiàn)的抗體應(yīng)答特異性回憶反響特點：潛伏期短23天，抗體產(chǎn)生快 IgG為主，親和力高 產(chǎn)量高，維持時間長 二次免疫應(yīng)答初次免疫應(yīng)答弱，產(chǎn)生記憶細胞二次免疫應(yīng)答激活記憶細胞，免疫應(yīng)答增強小結(jié)體液免疫和細胞免疫免疫在實際生活中的應(yīng)用 通過注射、口服等方法使人體攝入抗原類或抗體類物質(zhì)，使人體增強對外來入侵的免疫能力，稱為人工免疫卡介苗經(jīng)過處理，變成弱毒或無毒的活的結(jié)核桿菌白百破疫苗，傷寒疫苗經(jīng)過處理的死菌體脊髓灰質(zhì)炎疫苗減毒的脊髓灰質(zhì)炎病毒

16、1880年，法國Louis Pasteur創(chuàng)造了雞霍亂弧菌減毒疫苗Attenuated vaccine 免疫生物制品向人體提供特異的或非特異的免疫能力。注射含抗體成份的抗血清，使人體“被動地獲得特異的或非特異的抵抗能力。作用快，持續(xù)時間短抗狂犬病毒血清抗乙肝病毒血清抗破傷風毒素血清免疫在實際生活中的應(yīng)用單克隆抗體(Monoclonal antibody)：由單一克隆B細胞形成的雜交瘤細胞產(chǎn)生的、只作用于某一種抗原表位的高度特異性抗體單克隆抗體具有特異性強、均一、能無限增殖的特點數(shù)量多傳統(tǒng)實驗動物馬、兔免疫不方便質(zhì)量高大動物免疫難以做到單克隆免疫在實際生活中的應(yīng)用單克隆抗體的制備流程免疫系統(tǒng)的功能異常 A 過敏：打噴嚏，哮喘，風疹等過敏源：花粉，地毯灰塵，食物中某些蛋白質(zhì)，藥物如青霉素、蜜蜂刺蟄。許多脫敏藥物都有抗組織胺效應(yīng)組胺的釋放引起一系列過敏反響B(tài) 自身免疫疾病正常情況下，人體的免疫系統(tǒng)不會攻擊自身細胞和組織。由于某些尚未清楚的原因，免疫活性細胞攻擊自身組織，出現(xiàn)自身免疫疾病如紅斑狼瘡，肌無力癥等免疫系統(tǒng)的功能異常 C 免疫功能減退先天性免疫缺陷病:可由多種原因引起。如嚴重綜合型免疫缺失癥