動物醫(yī)學免疫學課件6免 疫 系 統(tǒng)

1、 免 疫 系 統(tǒng) Immune system免疫系統(tǒng)可分為免疫器官，免疫細胞和免疫分子三類 第一節(jié) 免 疫 器 官一、中樞免疫器官是各類免疫細胞發(fā)生、分化和成熟的場所 (一)骨髓(bone marrow) 主要功能： 1、免疫細胞發(fā)生和分化成熟的場所 多能造血干細胞(multiple hematopoietic stem cells,HSC)，可分化為髓樣干細胞和淋巴樣干細胞。 2、再次體液免疫應答發(fā)生的場所 B細胞受抗原刺激后可返回骨髓內(nèi)增殖，分化為漿細胞產(chǎn)生抗體。（二）胸腺（thymus） 1、胸腺的結(jié)構(gòu) 胸腺實質(zhì)： 皮質(zhì)（外層） 淺皮質(zhì)區(qū)和深皮質(zhì)區(qū)， 髓質(zhì)（內(nèi)部）含較成熟的胸腺細胞 胸腺

2、實質(zhì)細胞： 胸腺細胞(thymocytes) 未成熟T細胞 胸腺基質(zhì)細胞(thymic stromal cells,TSC) 胸腺上皮細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞和成纖維細胞等。 2、胸腺的功能 （1）胸腺是T細胞分化成熟的場所 （2）產(chǎn)生胸腺激素 （三）腔上囊 鳥類二、外周免疫器官 (一)淋巴結(jié) l、淋巴結(jié)的結(jié)構(gòu) 皮質(zhì)：淺皮質(zhì)區(qū) B細胞定居 深皮質(zhì)區(qū) T細胞定居 髓質(zhì)：含B細胞 、T細胞和巨噬細胞 2、淋巴結(jié)的功能 免疫細胞定居的場所 產(chǎn)生免疫應答的場所 過濾作用 參與淋巴細胞再循環(huán) (二)脾臟 1. 脾臟的結(jié)構(gòu) 白髓: 淋巴小結(jié)(生發(fā)中心) B細胞 小動脈周圍 T細胞 紅髓: 含大量B細胞

3、2. 脾臟的功能 免疫細胞定居的場所 產(chǎn)生免疫應答的場所血液濾過 產(chǎn)生吞噬細胞增強激素(tuftsin) (三)粘膜和皮膚相關淋巴組織 1、粘膜相關淋巴組織(mucosal associated lymphoid tissue MALT)，也稱粘膜免疫系統(tǒng)(mucosal immune system，MIS) 兩種類型：有一定結(jié)構(gòu)的粘膜淋巴濾泡 主要是腸相關淋巴組織和支氣管相關淋巴組織。 是免疫細胞接受抗原刺激后活化增殖的部位。彌散的粘膜淋巴組織 是活化的免疫細胞發(fā)生免疫效應的部位。2、皮膚相關淋巴組織(skin associated lymphoid tissue，SALT)，也稱皮膚免疫系

4、統(tǒng)(cutaneous immune systerm，CIS) 分布有郎格罕氏細胞(Langerhans cells) 、T細胞，巨噬細胞和肥大細胞。 第二節(jié) 淋巴細胞 免疫細胞(immunocytes)：參與免疫應答或與免疫應答相關的細胞。 三大類：1.淋巴細胞 T淋巴細胞 免疫活性細胞 B淋巴細胞 自然殺傷細胞（NK細胞） 2.抗原遞逞細胞 3.其他免疫相關細胞。免疫活性細胞(immunocompetent cells,ICC):稱抗原特異性淋巴細胞，受抗原刺激后能活化、增殖和分化，引起特異性免疫應答的細胞。（指T 、B細胞） 一、T淋巴細胞（一）T細胞的分化發(fā)育 1.早期發(fā)育階段 為雙陰

5、性細胞（DN，不表達CD4和CD8分子） ，或雙陽性細胞（DP，同時表達CD4和CD8分子） 。 2.陽性選擇階段 DP細胞的TCR與胸腺上皮細胞表面的自身肽-MHC類或MHC類分子有效結(jié)合，被選擇而繼續(xù)分化發(fā)育成單陽性細胞（SP， CD8+ 或 CD4+ ）。 SP細胞卻獲得了MHC限制性。 3.陰性選擇階段 SP細胞能識別胸腺樹突狀細胞表達自身肽-MHC分子復合物，該細胞就將被消除；而不能識別自身肽-MHC分子復合物的SP細胞則能繼續(xù)存活并發(fā)育成熟。（二）T細胞表面分子及其作用 1. TCR-CD3復合體 TCR: T細胞抗原識別受體（T cell antigen receptor）。 結(jié)

6、構(gòu)： TCR有 、四種肽鏈， 組成兩種類型: TCR（TCR-2） 多數(shù) T細胞 TCR（TCR-1） 少數(shù) T細胞 功能:識別MHC-抗原肽復合物CD3 T細胞膜上的分化抗原，是成熟T細胞的標志。 結(jié)構(gòu)： 1. 由5條肽鏈組成，即、和鏈。 構(gòu)成四種二聚體: 、或 2. 肽鏈的胞漿區(qū)均含有免疫受體酪氨酸活化基序（immunorecepter tyrosine based activation motif, ITAM）, 其基本組成是：酪氨酸-兩個任意氨基酸-亮氨酸/纈氨酸(YxxL/V)。 功能: 將TCR識別MHC-抗原肽復合物的信號（T細胞活化第一信號 ）傳入T細胞內(nèi)。2.CD4和CD8分

7、子CD4分子 MHC類分子受 體CD8分子 MHC類分子受 體 直接參與APC向T細胞遞呈抗原， 參與T細胞與APC或靶細胞的相互作用。3. CD28和CTLA-4CD28能與配體B7（ APC表面）結(jié)合，為T細胞活化提供了第二信號(協(xié)同刺激信號)。CTLA-4與B7分子結(jié)合，給已活化T細胞提供了抑制信號。 CTLA-4胞漿內(nèi)區(qū)含免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM) 4.CD40L CD40L與CD40（ B細胞表面）相互作用，為B細胞提供協(xié)同刺激信號。5. CD2分子 即淋巴細胞功能相關抗原-2（lymphocyte function associate antigen-2, LFA-2）或綿

8、羊紅細胞受體（E-受體）。通過與配體LFA-3相互作用而參與T細胞活化。6. 絲裂原受體 植物血凝素(Phytohemaglutinin, PHA) 刀豆蛋白A（concanavalin A, Con A) 7. MHC抗原 8. 細胞因子受體（CKR） IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL-6R和IL-7R等 (三) T細胞亞群及其功能 按TCR構(gòu)成：T細胞和T細胞；按CD分子：CD4+和CD8+兩大亞群按功能：輔助性T細胞（help T cell,Th） 抑制性T細胞（suppressor T cell,Ts） 細胞毒性T細胞（cytotoxic T cell, CTL或Tc） 遲發(fā)型

9、超敏反應T細胞（delayed type hypersensitivity T lymphocyte,TDTH）對抗原應答：初始T細胞(naive T cell) 活化的T細胞(activated T cell) 記憶性T細胞(memory T cell)1、Th細胞 Th1細胞 主要分泌IL-2、IFN等 參與細胞免疫和遲發(fā)型超敏反應；Th2細胞 主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10等， 與B細胞的增殖和產(chǎn)生抗體有關，參與 機體體液性免疫應答。 2、Tc細胞（ CTL ） 能特異性直接殺傷靶細胞（腫瘤細胞或病毒感染的細胞）。特點： 1.靶細胞表面有抗原-MHC類分子復合物。 2.

10、通過與靶細胞接觸，釋放穿孔素（perforin,Pf）、顆粒酶（granzyme,Gz）等，使靶細胞發(fā)生裂解或凋亡。也可大量表達FasL（配體），與靶細胞表面的Fas分子（受體）結(jié)合，使靶細胞凋亡。 3.可反復殺傷多個靶細胞。三個時相：接觸相 分泌相 裂解相 3、Ts細胞 功能:抑制B細胞產(chǎn)生抗體，抑制細胞免疫。 4、TDTH細胞(TD細胞) 功能:介導遲發(fā)型超敏反應。 主要為Th1細胞(釋放多種細胞因子)，其次為CTL(直接破壞靶細胞)。 二、B淋巴細胞（一）B細胞的分化發(fā)育 兩個階段： 第一階段 發(fā)生在骨髓中，為抗原非依賴期。骨髓中的淋巴干細胞定向分化為成熟B細胞 。 第二階段 發(fā)生在外周

11、免疫器官，為抗原依賴期。即B細胞受抗原刺激后，發(fā)生Ig重鏈類別轉(zhuǎn)換，分化為能分泌特異性IgG（或IgA,或IgE）的漿細胞。 （二）B細胞表面分子及其作用 1、BCR復合體 BCR復合體 = BCR + Ig、Ig BCR (B細胞抗原受體)：即B細胞表面的膜免疫球蛋白(surface membrane immunoglobulin，SmIg) ，為單體的IgM和IgD 。 功能:識別抗原 Ig和Ig：又稱CD79a和CD79b 功能:傳導BCR識別抗原的信號（胞漿區(qū)尾部含有ITAM）。 2、CD19/CD21/CD81復合體 CD21(補體受體2,CR2): 補體C3片段iC3b和C3dg的

12、受體，其信號與BCR信號聯(lián)合，可增強B細胞對抗原的應答。CD21可通過CD19和CD81傳遞信號，形成B細胞特異的活化輔助受體。 3、B7分子包括B7.1(CD80)和B7.2(CD86) ，B7與CD28結(jié)合為T細胞活化提供協(xié)同刺激信號。4.CD40T細胞CD40L與B細胞CD40的相互作用，為B細胞再次應答提供了協(xié)同刺激信號，是B細胞分化發(fā)育的必要條件之一。 5. IgFc受體(FcR) 能與抗原-抗體復合物中IgG的Fc段結(jié)合，而抗原-抗體復合物中的抗原則與BCR結(jié)合，這種交聯(lián)作用能抑制B細胞的增殖與分化。 6. 絲裂原受體 脂多糖（LPS）（小鼠） 金黃色葡萄球菌A蛋白（SPA）（人）

13、 7. MHC抗原 8. 細胞因子受體（CKR） IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL-5R、IL-6R、IL-7R、IFNR等。（三）B細胞亞群 1.B1細胞 2. B2細胞 （發(fā)育早期） （較晚期）三、NK細胞大顆粒淋巴細胞 分布：外周血和脾臟 （一）NK細胞的表面分子 1.CD16 低親和力IgGFc受體（FcR） 2. CD56前者是NK細胞表面的一種 臨床將CD3-CD56+CD16+淋巴細胞當作NK細胞 3.殺傷細胞活化受體(killer activatory receptor, KAR)，識別糖類配體，胞漿內(nèi)有ITAM結(jié)構(gòu)，可轉(zhuǎn)導活化信號，提高NK細胞活性。 4.殺傷細胞抑制

14、受體(killer cell inhibitory receptors, KIR)，能識別自身MHC類分子，胞漿內(nèi)區(qū)有ITIM，抑制NK細胞活性。 （二）NK細胞的主要功能1. 抗感染和抗腫瘤作用 無需抗原刺激，不依賴抗體和補體，亦無MHC限制性，發(fā)揮自然殺傷功能。在病毒感染早期，NK細胞的功能尤為重要。 殺傷機制: 與CTL作用相類似，分3個階段：識別結(jié)合靶細胞 粘附分子 病毒感染細胞和腫瘤細胞表面的MHC-類分子表達常減少，影響了KIR對相應配體的識別，不傳入抑制信號；而細胞表面的糖類配體則與KAR結(jié)合，通過信號傳導使NK細胞產(chǎn)生殺傷作用。 分泌細胞毒性物質(zhì) 穿孔素和顆粒酶。 溶解殺傷靶細

15、胞 2、免疫調(diào)節(jié)作用 釋放IFN、IL-2等，調(diào)節(jié)細胞免疫和體液免疫。 第三節(jié) 抗原遞逞細胞 抗原遞逞細胞（antigen-presenting cell,APC）:是指能表達被特異性T細胞識別的抗原肽-MHC分子復合物的任何細胞。 包括專職的APC 單核巨噬細胞、樹突狀細胞、和B細胞； 非專職的APC 如內(nèi)皮細胞、纖維母細胞、上皮及間皮細胞等。 一、單核巨噬細胞外周血中的單核細胞和組織中的巨噬細胞（M）（一）單核M的表面標志 1.IgG Fc受體（CD64） 2.補體C3b受體 3.細胞因子受體 4.MHC類和類分子 （二）單核M的主要免疫功能 1.吞噬和殺傷功能 2. 抗原處理與遞逞 3.

16、分泌生物活性介質(zhì) 如IL-1、TNF-、IFN、和前列腺素等。二、樹突狀細胞 （dendritic cells ,DC ） 形態(tài)：成熟時有樹突狀突起 特點：高水平表達MHC類分子； 能有效攝取、處理和遞逞抗原； 能使未致敏的T細胞活化。1、DC的來源和組織分布 來源: 骨髓多能干細胞 淋巴系來源的DC 髓系來源的DC 分布:分為三類： 淋巴樣組織中的DC 包括并指狀DC、濾泡DC和胸腺DC； 非淋巴樣組織中DC 包括郎格罕細胞和間質(zhì)DC； 循環(huán)DC 包括血液DC與淋巴DC。2、DC的表面分子（1）CD1a、CD11c及CD83(成熟DC的標志) （2）高水平表達MHC類分子 （3）成熟時表達B

17、7和CD40等協(xié)同刺激分子 3、DC的生物學功能（1）攝取、處理與遞呈抗原 外源性抗原 MHC類分子途徑 激活CD4+T細胞 體外抗原遞呈能力是M的10100倍。（2）參與免疫激活和免疫耐受大量表達抗原肽- MHC分子復合物和多種協(xié)同刺激分子，分泌IL-12和多種趨化性的細胞因子，作用于T細胞 。直接參與中樞和外周免疫耐受的誘導。 三、B細胞 B細胞可非特異性地攝取抗原，或借助表面BCR攝取抗原。 能表達豐富的MHC類分子，具有加工處理抗原和遞逞抗原給Th 細胞的功能。 第四節(jié) 其他免疫細胞一、中性粒細胞 炎癥反應的重要細胞二、嗜酸性粒細胞 抗寄生蟲感染 調(diào)節(jié)速發(fā)型超敏反應三、嗜堿性粒細胞與肥

18、大細胞 參與速發(fā)型超敏反應四、紅細胞與血小板 清除免疫復合物第五節(jié) 免疫細胞表面膜分子 通常將能被特異性抗體所識別的膜分子稱為表面抗原；能與特異性抗原結(jié)合的膜分子稱為抗原受體；介導細胞與細胞之間或細胞與基質(zhì)間接觸和粘附作用的膜分子稱為粘附分子。 某些膜分子本身具有多種功能，因而可有幾種名稱，如CD2 。 一、白細胞分化抗原（leukocyte differentiation antigen）是指血細胞在分化、發(fā)育的不同階段和細胞活化過程中表達或消失的細胞表面蛋白分子。又稱 CD。CD后的序號代表一個或一類分化抗原分子。 二、粘附分子細胞粘附分子（cell adhesion molecules,

19、 CAM）是泛指介導細胞與細胞之間、細胞與細胞外基質(zhì)之間相互接觸和結(jié)合的一類膜表面糖蛋白。（一）粘附分子的種類和主要特性 根據(jù)粘附分子的基因編碼和結(jié)構(gòu)特點，將其分為五大類： 1、選擇素家族（selectin family） （1）L-選擇素(CD62L) 表達：白細胞表面 功能：淋巴細胞再循環(huán)和歸巢； 參與白細胞與內(nèi)皮細胞等粘附，使白細胞向炎癥部位游走。 （2）E-選擇素(CD62E) 表達： 活化的血管內(nèi)皮細胞 功能：炎癥時在白細胞與內(nèi)皮細胞粘附起始階段起重要作用。（3）P-選擇素(CD62P) 表達：血小板或內(nèi)皮細胞 功能：介導白細胞與內(nèi)皮細胞和血小板粘附 2、整合素家族（integrin family） 表達：白細胞表面 分組：1(VLA)組 2(白細胞粘附受體)組 3(血小板糖蛋白)組 功能： 介導細胞與細胞間(白細胞與血管內(nèi)皮細胞)、細胞與細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）間結(jié)合，在細胞粘附、移行、吞噬、殺傷、凝血及創(chuàng)口的愈合中發(fā)揮重要作用。 3、免疫球蛋白超家族（immunoglobulin superfamily,IgSF） 具有與Ig相似的結(jié)構(gòu)特征 包括抗原特異性受體（TCR和BCR）、CD2、LFA-3及MHC分子等。 4、鈣粘蛋