高中生物《免疫系統(tǒng)與免疫功能》

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1、免疫系統(tǒng)與免疫功能 一、免疫學(xué)基本概念 1、免疫（ immune）：免除疾病、源于拉?。?immunis）， 原意是“免稅”?，F(xiàn)代免疫的概念是指機(jī)體識(shí)別和排 除抗原性物質(zhì)的功能。 2、免疫性（ immunity）：是指機(jī)體對(duì)感染疾病具有高度 的抗性。機(jī)體的免疫性既有先天（ innate）具有的抗性， 也有后天獲得（ acquired）的抗性。實(shí)際上機(jī)體免疫性 是對(duì)所有能被機(jī)體免疫識(shí)別的物質(zhì)所表現(xiàn)的抗性，包 括生物的和非生物的、自身的（ self）和非己的（ non- self）物質(zhì)。所以免疫性也指機(jī)體具有保護(hù)自己免受其 他物質(zhì)傷害的特性。 3、免疫學(xué)，從本質(zhì)上來(lái)講，就是研究機(jī)體識(shí)別“自身”，

2、“排除異己”的學(xué)科。免疫學(xué)的研究核心是機(jī)體怎樣 識(shí)別“自身”和“非自身”。 二、抗原（ Antigen， Ag） 1、抗原：是一類(lèi)能夠誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，并 能與相應(yīng)抗體或 T細(xì)胞受體在體內(nèi)或體外特異性 結(jié)合的物質(zhì)。 2、 抗原的特性 (1) 免疫原性 （ immunogenicity） ：是指一種物質(zhì) 免疫機(jī)體后 ， 能使機(jī)體產(chǎn)生或激活淋巴細(xì)胞產(chǎn)生 免疫應(yīng)答的特性 。 (2) 特異反應(yīng)性 （ specific reactivity） ：指抗原與相 應(yīng)抗體或效應(yīng)淋巴細(xì)胞特異性結(jié)合的特性 ， 也稱(chēng) 抗原性 。 3、 免疫原 （ immunogen） ：同時(shí)具有免疫原性和 特異反應(yīng)性的物質(zhì)稱(chēng)為免

3、疫原 ， 或稱(chēng)完全抗原 4、外來(lái)抗原進(jìn)入體內(nèi)可能產(chǎn)生四種不同的結(jié)果 ： (1)無(wú)應(yīng)答：抗原濃度太低或者宿主已經(jīng)處于耐受狀態(tài) (2)抗原特異性體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答（正性應(yīng)答） 宿主此后的一段時(shí)間里對(duì)該抗原處于免疫狀態(tài) (3)超敏反應(yīng) 抗原特異性免疫應(yīng)答伴有較強(qiáng)的炎癥反應(yīng)或損傷 (4)誘導(dǎo)免疫耐受（負(fù)性應(yīng)答） 宿主在此后的一段時(shí)間里對(duì)該抗原處于無(wú)反應(yīng)狀態(tài) 5、抗原類(lèi)別 （ 1） 天然抗原：指天然的生物 、 細(xì)菌及天 然的生物產(chǎn)物 。 細(xì)胞 、 細(xì)菌和病毒 蛋白質(zhì)類(lèi)抗原 糖類(lèi)抗原 脂類(lèi)抗原 核酸抗原 （ 2）如果按被免疫動(dòng)物的親緣關(guān)系來(lái) 劃分天然抗原，又可分成 3類(lèi)： 自身抗原（ autoantige

4、n）：是機(jī)體的自身成分 ,只 有在特殊情況下才能被自身免疫系統(tǒng)識(shí)別，引起免 疫應(yīng)答，導(dǎo)致自身疾病的發(fā)生（ autoimmune disease）。 同種型抗原（ isoantigen）：來(lái)自同種動(dòng)物的不同 個(gè)體。 人類(lèi)同種異型抗原（ allogenic Ag）： 血型（紅細(xì)胞）抗原 ： ABO系統(tǒng)和 Rh 組織相容性抗原（人主要為 HLA） 異種抗原 （ xenoantigen） ：來(lái)自不同物種的抗 原 。 其中有一類(lèi)是動(dòng)植物 、 微生物及人類(lèi)間共有 的 、 抗原決定簇相同的異種抗原 ， 稱(chēng)為異噬性抗 原 。 6、抗原決定簇 抗原特異性的分子基礎(chǔ) 抗原決定簇（表位）： 指抗原分子中決定抗原特

5、異性的特殊化學(xué)基團(tuán)。是被免疫細(xì)胞識(shí)別的靶結(jié) 構(gòu)，也是免疫反應(yīng)具有特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。 一個(gè)多肽決定簇含 56個(gè)氨基酸殘基；一個(gè)多糖 決定簇含 57個(gè)單糖；一個(gè)核酸半抗原決定簇含 68個(gè)核苷酸。 抗原分子表面能與抗體結(jié)合的決定簇總數(shù)稱(chēng)為抗 原結(jié)合價(jià) T細(xì)胞決定簇： T細(xì) 胞決定簇 位于抗原 分子內(nèi)部 ，必須由 APC將抗原加工處理 為小分子多肽并與 MHC分子結(jié)合，然 后才能被 TCR所識(shí)別。 B細(xì)胞決定簇： BCR 能與未經(jīng) APC加工的 抗原發(fā)生反應(yīng)，其 識(shí)別的靶結(jié)構(gòu)主要 位于抗原分子表面 的決定簇 。 三、抗體 (Antibody， Ab) 抗體 (Ab)： 指由 B細(xì)胞受 Ag刺激后所產(chǎn)生

6、的、具有與 相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的 免疫球蛋白 （ Immunoglobulin, Ig） 。其 作用是中和病原微生物、通過(guò) Ig受體介導(dǎo)細(xì) 胞免疫應(yīng)答、促進(jìn)巨噬細(xì)胞的吞噬作用、 T細(xì)胞和 NK 細(xì)胞的殺傷作用、補(bǔ)體介導(dǎo)的溶菌和溶胞作用等。 抗體的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白。將含抗體的血清稱(chēng)為抗 血清或免疫血清。 體液免疫 (humoral immunity)： 指抗體介導(dǎo)的 免疫應(yīng) 答， 主要表現(xiàn)為 B細(xì)胞的功能。 （一）抗體的基本結(jié)構(gòu) 1、抗體是免疫球蛋白（ Immunoglobulin, Ig） 血清蛋白經(jīng)電泳分離后，依次可以出現(xiàn)白蛋白、 、 、 球蛋白組分?？贵w存在于 球蛋白組分內(nèi)，但也有少量 抗

7、體存在于 球蛋白組分中。 免疫球蛋白： 1968年 WHO決定，將具有抗體活性或化 學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白稱(chēng)為 Ig。 2、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu) 四肽鏈結(jié)構(gòu)：所有 Ig的基本單位都是四條肽鏈的對(duì)稱(chēng)結(jié) 構(gòu) 。 兩條重鏈 （ H鏈 ） 和兩條輕鏈 （ L鏈 ） 。 每條 H鏈和 L 鏈分為氨基端和羧基端 。 H鏈和 L鏈之間 ， H與 H鏈之間以 二硫鍵相連 。 免疫球蛋白的結(jié)構(gòu) L鏈：約有 214個(gè)氨基酸殘基組成，近 N端的約 1/2氨基酸 （ 100 110個(gè)）組成與順序變異較大，稱(chēng)為可變區(qū) （ variable region， V區(qū) ,VL），近 C端 1/2的氨基酸組成與順 序在同一物種

8、的同一類(lèi) Ig中相對(duì)穩(wěn)定，稱(chēng)為恒定區(qū) （ constant region， C區(qū) ,CL）。 V區(qū)是抗原結(jié)合的部位 H鏈：約有 450 550個(gè)氨基酸殘基組成。近 N端的 100 110 個(gè)氨基酸組成差異較大，稱(chēng)為 VH， 其余為 CH。 高變區(qū) (二 ) 免疫球蛋白的類(lèi)別 人類(lèi) Ig根據(jù)其重鏈穩(wěn)定區(qū)的分子結(jié)構(gòu)和抗原 特異性的不同，分為五類(lèi)： IgG、 IgA、 IgM、 IgD、 IgE，其重鏈分別為： 、 、 、 、 1、 IgG 約占血清 Ig總量的 80。是唯一能夠穿過(guò) 胎盤(pán)的 Ig。 IgG分子為單體，有四種亞類(lèi)： IgG1、 IgG2、 IgG3、 IgG4。 IgG是再次免疫應(yīng)答

9、產(chǎn)生的主要抗體，具 有抗菌、抗病毒、中和毒素及免疫調(diào)節(jié)作用。 占血清總 Ig的 10 20，有血清型與分泌型之分。 血清型 IgA：多為單體，免疫作用較弱。 分泌型 IgA（ sIgA）：為二聚體或四聚體，有一個(gè) J 鏈和分泌片（ secretory piece, SP）。廣泛存在于 外分泌液中，特別是初乳中含量很高 。 sIgA的作用： 是粘膜表面感染性免疫的主要防線，抑制病 毒感染與細(xì)菌定植。 初乳中 sIgA含量高，對(duì)新生兒早期抗感染十分 重要（出生后 4 6個(gè)合成 sIgA，至青少年成人 水平）。 2、 IgA 約占血清 Ig總量 5 10。 mIgM為單體，是 B細(xì) 胞發(fā)育最早出現(xiàn)的

10、表面標(biāo)志。 血清中的 IgM為五聚體，因其分子量大，又稱(chēng) 巨球蛋白，不易透出血管。五聚體中含有一個(gè) J 鏈，由漿細(xì)胞產(chǎn)生。 IgM是初次免疫應(yīng)答產(chǎn)生的主要抗體，是個(gè)體 發(fā)育中最早合成的 Ig（胚胎晚期開(kāi)始合成）。 IgM不能通過(guò)胎盤(pán)。 3、 IgM 約占 Ig總量的 0.2 0.5。因其鉸鏈區(qū) 長(zhǎng)，易被蛋白酶解，故半衰期短，約為 2.5d。 IgD為單體，是 B細(xì)胞成熟的主要標(biāo)志；不 能通過(guò)胎盤(pán)；不能激活補(bǔ)體。 4、 IgD 約占 Ig總量的 0.002，但作用明顯，介導(dǎo) 速發(fā)型超敏反應(yīng)。 IgE主要由呼吸道和消化道粘膜固有層的漿 細(xì)胞產(chǎn)生，為單體。 IgE的 FcR主要分布在肥大細(xì)胞和嗜堿性

11、粒細(xì) 胞膜上，與超敏反應(yīng)有關(guān)；分布在 M、 B細(xì) 胞、嗜酸性粒細(xì)胞膜上，分別與吞噬、 IgE 產(chǎn)生和抗寄生蟲(chóng)感染有關(guān)。 約占 Ig總量的 0.2 0.5。因其鉸鏈區(qū)長(zhǎng)，易被蛋白酶解， 故半衰期短，約為 2.5d。 5、 IgE （三）個(gè)體發(fā)育中的抗體形成 1、胎兒 3 4月淋巴和 Ig達(dá)到成人水平，但以 mIg 為主。 2、出生后，首先出現(xiàn)的是 IgM，其次是 IgG，再 次為 IgA， 7歲左右 IgG達(dá)到成人水平。 3、新生兒 6個(gè)月內(nèi)，其體內(nèi)抗體大部分來(lái)自母 體，也可從初乳獲得高濃度的 sIgA。 （四）抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律及其效應(yīng) 抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律 : 個(gè)體發(fā)育中 Ig產(chǎn)生的 規(guī)律；初

12、次免疫應(yīng)答和再次免疫應(yīng)答的規(guī) 律。 再次應(yīng)答與初次應(yīng)答的不同之處：潛伏 期短；抗體合成快速到達(dá)平臺(tái)期，平臺(tái) 高且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；下降期持久；誘發(fā) 再次應(yīng)答所需抗原量小；再次應(yīng)答產(chǎn)生 的抗體主要為 IgG，親和力高。 （五）抗體的主要作用 ： 中和作用 :抗體與抗原（病毒、毒素）的特異性結(jié)合， 直接發(fā)揮中和作用。但不能直接殺傷靶細(xì)胞，需吞 噬細(xì)胞等發(fā)揮效應(yīng)。 調(diào)理作用：抗體促進(jìn)吞噬細(xì)胞吞噬功能 激活補(bǔ)體作用：抗體與抗原結(jié)合，使 IgG或 IgM的 補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)暴露，激活補(bǔ)體的級(jí)聯(lián) 反應(yīng)，殺傷或溶解靶細(xì)胞。 抗體依賴(lài)的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作（ ADCC）： IgG與靶細(xì)胞結(jié)合 后，其 Fc段可與 NK、

13、M 等結(jié)合， 促使它們釋放細(xì) 胞毒顆粒，使靶 細(xì)胞溶解。 BACK 四、非特異性免疫（ non-specific immunity） （ 一） 非特異性免疫 /自然免疫性（ natural immunity） /先天免疫性（ innate immunity）： 指機(jī)體在接觸外來(lái)侵染物之前就已先天存在的 免疫特性，是種系在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的天 然防御功能。 其特點(diǎn)（ 1）無(wú)特異性，作用廣泛。（ 2）初次 與 Ag接觸就能發(fā)揮效應(yīng)，但無(wú)記憶性。（ 3） 是先天固有的穩(wěn)定遺傳。（ 4）同一物種的正 常個(gè)體間差異不大。所以是機(jī)體的第一、二道 防線，是脊椎與無(wú)脊椎動(dòng)物共有的。 （二）起 非特異性免疫

14、機(jī)制的成分： 1、屏障結(jié)構(gòu)：主要位于機(jī)體表面。 （ 1） 物理屏障：由完整皮膚、粘膜組構(gòu)成 （ 2） 化學(xué)屏障：機(jī)體分泌物中的脂肪酸，機(jī)體表 面的正常菌落的代謝產(chǎn)物等。 （ 3） 內(nèi)屏障（解剖學(xué)屏障）：血腦屏障、血胎屏 障（子宮內(nèi)膜和胎兒絨毛膜滋養(yǎng)層）等。（第一 道防線） 2、殺菌物質(zhì)，位于機(jī)體內(nèi)部。如補(bǔ)體成分、 溶菌酶、干擾素等。 3、參與非特異性免疫的細(xì)胞： （ 1）吞噬細(xì)胞：血液中的中性粒細(xì)胞、單核 細(xì)胞、組織中的巨噬細(xì)胞。 單核吞噬細(xì)胞包括單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞 （第二道防線）。 中性粒細(xì)胞 嗜中性粒細(xì)胞（ neutrophil）：占 WBC40 75， 2500 7500個(gè) /mm3。具

15、有較強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)性，化學(xué)趨向性和吞噬能 力，參與炎癥應(yīng)答反應(yīng)。當(dāng)組織發(fā)生炎癥時(shí)，中性粒細(xì) 胞從血管滲出，向炎癥部位運(yùn)動(dòng)，吞噬抗原顆粒。該細(xì) 胞表面有 FcR和 CR，其中 FcR約每個(gè)細(xì)胞有 135000個(gè)。主 要對(duì)抗胞外寄生菌的感染 單核細(xì)胞 巨 M 由血液中的單核細(xì)胞分化而來(lái)，分布于全 身各組織器官，如脾白髓中的脾 M 、淋巴結(jié) 中的淋巴結(jié) M 、肝臟中的枯否（ kupffer)細(xì) 胞、肺組織中的塵細(xì)胞（ Alveolar細(xì)胞）、 CNS 中的小膠質(zhì)（ microglial)細(xì)胞、腹水中的腹腔 M 等。 M 在發(fā)育成熟過(guò)程中，細(xì)胞的功能發(fā)生一系 列變化。溶酶體中酶的種類(lèi)和數(shù)量增加，加強(qiáng) 了 M

16、 的吞噬、殺傷及清理作用。 M 的表面標(biāo)記： CR1、 CR3、 CR4 ； MHC 和 MHC ； FCR和 FCR；脂多糖（ LPS）受 體，甘露糖受體等。 噬細(xì)胞（ Macrophage M ） Macrophage Phagocytosis 單核吞噬細(xì)胞的發(fā)育：骨髓干細(xì)胞 原單核 （ monoblast） 前單核（ promonocytes） 單 核細(xì)胞（ monocyte） 巨噬細(xì)胞（ macrophage或 M ） 單核吞噬細(xì)胞的功能： （ ） 吞噬作用，對(duì)可溶性 Ag的吞噬能力較低，但 對(duì)顆粒性 Ag具有強(qiáng)大的吞噬能力。 （ ）抗原遞呈作用：在細(xì)菌成分或 CD4 T分泌的 細(xì)胞因

17、子等誘導(dǎo)下， M 高表達(dá) MHC II 分子， 激活效應(yīng)和記憶 T細(xì)胞。 （ iii）分泌生物活性物質(zhì)，如 IL 1、 IL 8、 IL 10等； TNF（腫瘤壞死因子） ； GM CSF （粒巨噬細(xì)胞集落刺激因子）、 M CSF、 G CSF； INF等。 （ 2）自然殺傷細(xì)胞（ nature killer cells， NK ） 主要來(lái)源于骨髓造血細(xì)胞，其分化、成熟依賴(lài)骨髓微 環(huán)境，不依賴(lài)胸腺，不需抗原作用，可非特異性地直 接殺傷靶細(xì)胞、中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的小膠質(zhì)細(xì)胞； DC分布于全身各器官，表面有指狀突起，并帶有表面分子。 如 MHC-I、 II抗原、 LFA-1、 3、 胞間粘附分子 IC

18、MA-1、 2等。 其主要作用是，通過(guò)吞噬和胞飲攝取抗原，并進(jìn)行加工，攜 帶抗原的 DC進(jìn)入局部淋巴結(jié)，向 T細(xì)胞遞呈抗原，促使 B細(xì) 胞活化。 其中朗漢細(xì)胞（ Langerhans cell） 分布于皮膚上的 DC， 形態(tài) 和功能與 DC類(lèi)似。 （ 3）樹(shù)突細(xì)胞（ dendritic cell， DC） 和朗漢細(xì)胞 （ 4）嗜酸性粒細(xì)胞（ eosinophil）： 占 WBC2 5， 40 440個(gè) /mm3。 當(dāng)寄生蟲(chóng) 感染和 I型超敏反應(yīng)時(shí)，酸性粒細(xì)胞數(shù)目增 加，吞噬 Ag Ab復(fù)合物，并釋放組胺酶等 酶類(lèi)。該細(xì)胞表面有 FcR， 故對(duì)誘發(fā) IgE抗 體的寄生蟲(chóng)如蠕蟲(chóng)的殺傷性尤強(qiáng)。此外可

19、 釋放多種酶破壞肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞 釋放的活性物質(zhì)，從而對(duì) I性超敏反應(yīng)起負(fù) 反饋?zhàn)饔谩?（ 5） 肥大細(xì)胞（ mast cell） 肥大細(xì)胞是一種組織細(xì)胞，類(lèi)似于堿性粒細(xì)胞，廣泛分布 于皮膚、粘膜下層及疏松結(jié)締組織中，有兩種亞系：粘 膜肥大細(xì)胞亞系：含顆粒少，依賴(lài) T細(xì)胞分化。 結(jié)締組 織肥大細(xì)胞亞系：含顆粒多，不依賴(lài) T細(xì)胞而分化，作用 類(lèi)似于堿性 粒細(xì)胞。 激活后 5 分鐘 激活后 60 分鐘 靜息肥大細(xì)胞 （三）吞噬細(xì)胞的胞吞過(guò)程 五、特異性免疫（ specific immunity） 特異免疫性 /獲得免疫性（ acquired immunity） /適應(yīng)免疫性（ adaptiv

20、e immunity）：指機(jī)體與外 來(lái)侵害抗原物質(zhì)接觸后獲得的、具有針對(duì)性的 免疫特性。主要由 T、 B淋巴細(xì)胞完成。 其特點(diǎn)（ 1）特異性： T、 B細(xì)胞只針對(duì)相應(yīng)抗原決定 簇。（ 2）獲得性：是出生后經(jīng)抗原刺激獲得的。（ 3） 可傳遞性：免疫應(yīng)答產(chǎn)物可直接輸注。（ 4）記憶性： 二次反應(yīng)。（ 5）自限性：通過(guò)免疫調(diào)節(jié)，使免疫反 應(yīng)在適度水平或自限終止。 免疫細(xì)胞（ immunocytes) 免疫細(xì)胞：指所有參與免疫應(yīng)答及與之有關(guān)的細(xì)胞。 （ 1）免疫活性細(xì)胞（ immunocompetent cell,ICC）： T、 B細(xì)胞 （ 2）抗原遞呈細(xì)胞（ antigen presenting

21、cell,APC）：指能夠捕 獲、加工并遞呈抗原的細(xì)胞。如， DC：遞呈吸入性變應(yīng)原、病毒、細(xì)菌、同種異型抗原等。 M ：具有強(qiáng)大的吞噬作用，攝取細(xì)菌等顆粒性抗原。在 細(xì)菌或 CD4 T細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子作用下， M 高表達(dá) MHC- II 類(lèi)分子，能夠激活效應(yīng)和記憶 T細(xì)胞。 B細(xì)胞：具有強(qiáng)大的遞呈可溶性抗原的能力 ，尤其在二次 應(yīng)答中。表達(dá) MHC-II 類(lèi)分子 （ 3）其他細(xì)胞： NK、肥大細(xì)胞、堿性粒細(xì)胞、酸性粒細(xì)胞等 T細(xì)胞的來(lái)源 胚胎期來(lái)源于卵黃囊和胎肝；成體來(lái)自骨 髓干細(xì)胞。在骨髓微環(huán)境中干細(xì)胞經(jīng)過(guò)基 因重排，成為干細(xì)胞前體，但不分化，轉(zhuǎn) 移到胸腺中發(fā)育成熟。 T細(xì)胞的發(fā)育 胸腺

22、的主要功能（ 1）是 T細(xì)胞分化、發(fā)育和 成熟的場(chǎng)所；（ 2）使識(shí)別自身抗原的 T細(xì) 胞凋亡。 1、 T細(xì)胞 外周血 T細(xì)胞中， CD4 T細(xì)胞占 65，它能識(shí)別 MHC- 抗原，是 T細(xì)胞輔助細(xì)胞（ Th） 和 T誘導(dǎo)細(xì) 胞（ Tin )。 CD8+T細(xì)胞占 35，它能識(shí)別 MHC- 抗原，是細(xì)胞毒性 T細(xì)胞（ cytotoxic T lymphocyte， CTL/Tc)和抑制性 T細(xì)胞 （ suppressor T cell， Ts)。 分化群（ cluster of differentiation,CD） ,由 CD單克隆抗 體群鑒定的分化抗原稱(chēng)為 CD分子 。 CD是人白細(xì)胞分化 抗

23、原，即在同一個(gè)體內(nèi)，免疫細(xì)胞（白細(xì)胞）在其分化的 不同階段或在其活化期出現(xiàn)或消失的抗原分子。生物學(xué)作 用：區(qū)分同一個(gè)體內(nèi)功能不同的免疫細(xì)胞亞群和亞類(lèi)； 是免疫細(xì)胞分化不同階段的重要標(biāo)志?，F(xiàn)已確定的 CD 分子約 300種。 人 T淋巴細(xì)胞攻擊母細(xì)胞瘤細(xì)胞 T細(xì)胞的表面標(biāo)志 （ 1） T細(xì)胞抗原受體 T細(xì)胞抗原受體（ TCR）： 是 T細(xì)胞對(duì) Ag識(shí)別和結(jié)合的受 體蛋白，一個(gè) T細(xì)胞表面約有 30000相同的 TCR， 它是異 源二聚體。 T細(xì)胞表達(dá)的 TCR不能直接識(shí)別蛋白抗原， 只能識(shí)別抗原肽。 基本過(guò)程： （ 1） APC處理、加工抗原為 T 細(xì)胞能夠識(shí)別的抗原肽；（ 2）抗原肽與 APC

24、胞內(nèi) MHC分子結(jié)合并轉(zhuǎn)運(yùn)到 APC表面 ，形成 MHC-抗原肽復(fù)合物；（ 3） T細(xì)胞 的 TCR識(shí)別 APC表面的 MHC-抗原肽復(fù)合物 ；（ 4） T細(xì)胞克隆活化、增殖。 2、 B細(xì)胞 B細(xì)胞的來(lái)源 哺乳動(dòng)物胚胎期的 B細(xì)胞來(lái)自胎肝和胎脾與骨髓； 成體中來(lái)自骨髓干細(xì)胞 。 B細(xì)胞前體 （ VDJC 重排）（ VJ重排） Ag 淋巴干細(xì)胞 前 B細(xì)胞 幼 B細(xì)胞 成 B細(xì)胞 漿細(xì)胞 胞質(zhì)內(nèi)合成 鏈 胞膜表達(dá) IgM 分泌抗體 B細(xì)胞的發(fā)育 （ 1）鳥(niǎo)類(lèi)的法氏囊是 B細(xì)胞產(chǎn)生和發(fā)育場(chǎng)所。 （切除法氏囊， B細(xì)胞不能發(fā)育， Ab不能產(chǎn) 生） （ 2）哺乳動(dòng)物的骨髓是 B細(xì)胞產(chǎn)生和發(fā)育的 場(chǎng)所。

25、 B細(xì)胞與其它血細(xì)胞一起發(fā)育成熟。 并且 Ig的 H和 L基因的表達(dá)與重排也隨發(fā)育而 分段進(jìn)行。 從干細(xì)胞 幼 B細(xì)胞的發(fā)育在骨髓，不依賴(lài) 抗原刺激，只分泌 mIg。 從幼 B細(xì)胞 漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞在外周淋巴 器官，依賴(lài)抗原刺激，漿細(xì)胞分泌 sIg。 B-Cell Development in the Bone Marrow B細(xì)胞的表面 標(biāo)志： B細(xì)胞通過(guò) BCR 可直接識(shí)別并結(jié) 合特異性抗原。 3、 自然與獲得免疫的相互關(guān)系 物理屏障 皮膚 /粘膜 T細(xì)胞 細(xì)胞免疫 細(xì)胞介素 細(xì)胞介素 自 獲 然 多形核白細(xì)胞 得 免 單核細(xì)胞 免 疫 巨噬細(xì)胞 疫 抗體 細(xì)胞介素 B細(xì)胞 體液免疫 化學(xué)

26、屏障 pH/脂類(lèi) /酶等 體表屏障：皮膚粘膜及其附屬物 屏障結(jié)構(gòu) 正常菌群拮抗作用 內(nèi)部屏障：血腦脊液屏障、 血胎屏障 非特異性免疫 吞噬細(xì)胞：中性粒細(xì)胞、單核 /巨噬細(xì)胞、 自然殺傷細(xì)胞（ NK） 肥大細(xì)胞和粒細(xì)胞 正常體液中的抗菌物質(zhì)：補(bǔ)體、溶菌酶、干擾素 粘膜系統(tǒng)免疫 體液免疫：抗毒素、抗菌性抗體、抗病毒抗體 特異性免疫 Tc細(xì)胞 細(xì)胞免疫 Th細(xì)胞及其釋放的淋巴因子 六、 主要組織相容性復(fù)合物 主要組織相容性復(fù)合物（ major histocompatibility complex， MHC）：是表達(dá)于脊椎動(dòng)物有核細(xì)胞表 面的一類(lèi)具有高度多態(tài)性、含有多個(gè)基因座位， 并緊密連鎖的基因群。

27、表達(dá)產(chǎn)物為主要組織相容 性抗原。 組織相容性抗原：引起排斥反應(yīng)的抗原，又稱(chēng)為 移植抗原。包括（ 1）次要組織相容性抗原系統(tǒng)： 指引起慢而弱的排斥反應(yīng)的組織相容性抗原，由 次要組織相容性復(fù)合物（ mHC）編碼。（ 2）主要 組織相容性抗原系統(tǒng)：指引起快而強(qiáng)的排斥反應(yīng) 的組織相容性抗原，由 MHC編碼。 MHC在不同動(dòng)物有不同的名稱(chēng) 種 MHC名稱(chēng) 小鼠 H2(histocompatibility system2) 大鼠 RT1(AgB) 人類(lèi) HLA(human leukocyte antigens) 兔 RLA(rabbit leukocyte antigens) 豚鼠 GPLA(guinea

28、 pig leukocyte antigens) 家豬 SLA(sus domesticus leukocyte antigens) 猴 RhLA(rhesus macaque leukocyte antigens) （一） 主要組織相容性抗原的結(jié)構(gòu)與功能 MHC分子根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能不同分為 （ 1） MHC-I 類(lèi)分子（ MHC class I）：分布于所有有 核細(xì)胞表面。 （ 2） MHC-II 類(lèi)分子（ MHC class II）：主要分布于 APC、 B細(xì)胞、活化的 T細(xì)胞及部分內(nèi)皮細(xì)胞 。 1、第 I 類(lèi)主要組織相容性抗原（ MHC-I ）分子 （ 1） MHC-I 類(lèi) 分子結(jié)構(gòu) ：由

29、 和 兩條多肽鏈 組成 , 鏈有 5個(gè)結(jié)構(gòu) 域，從 N端到 C端依次為 1、 2、 3、跨膜 區(qū)和胞質(zhì)區(qū)。 1、 2是可變區(qū)，可與抗原 肽發(fā)生特異性結(jié)合，故 是 肽結(jié)合區(qū) ； 3是 T細(xì) 胞 CD8分子（ CTL）的識(shí) 別部位 ， 跨 膜區(qū) 含疏水 性氨基酸，排列 螺旋 ； 胞內(nèi)區(qū) 的氨基酸被磷 酸化后，有利于細(xì)胞外 信號(hào)向胞內(nèi)傳遞。 （ 2） MHC-I 類(lèi)分子的功能 外來(lái) 的 蛋白質(zhì)抗原必須經(jīng) APC剪切 加工才能 與 肽結(jié)合區(qū) 結(jié)合。 把抗原遞呈給 CTL（ Tc）：與 MHC-I 類(lèi)分子結(jié) 合后的抗原肽表位被 CTL的 CDR3結(jié)合 ，并且 CTL的 CD8與 3結(jié)合，從而把 Ag信息

30、遞呈給 CTL ，對(duì)靶細(xì)胞產(chǎn)生裂解殺傷作用 。 MHC-I 類(lèi)分子主要識(shí)別和遞呈內(nèi)源性抗原（如 腫瘤抗原、病毒抗原）給 CD8 T細(xì)胞。 2、第 II類(lèi)主要組織相容性抗原（ MHC-II ）分子 （ 1） MHC-II 類(lèi)分子的 基本結(jié)構(gòu)： 由 、 鏈 構(gòu)成，均有 4個(gè) 區(qū)，但 鏈比 鏈重 。 抗原肽結(jié)合區(qū)：由 1 和 1組成，是可變區(qū)。 與抗原肽發(fā)生特異性結(jié) 合。 Ig樣區(qū)；由 2和 2組 成， 2是 T細(xì)胞 CD4分子 （ Th）的識(shí)別部位。 （ 2） MHC-II 類(lèi)分子的功能 外來(lái)的蛋白質(zhì)抗原必須經(jīng) APC剪切加工成 10 30個(gè)氨基 酸殘基組成的肽段才能與 肽結(jié)合區(qū) 結(jié)合。 把 抗原

31、遞呈給 Th細(xì)胞：與 MHC-II 類(lèi)分子結(jié)合后的抗原肽 表位被 Th的 TCR的 CDR3結(jié)合， CDR1和 CDR2與槽兩側(cè)的 螺旋結(jié)合，并且 Th的 CD4分子與 2結(jié)合，從而把 Ag信息 遞呈給 Th細(xì)胞。 MHC-II 類(lèi)分子主要識(shí)別和遞呈外源性抗原給 CD4 T細(xì)胞 。 在同種組織器官移植或輸血中，由于 MHC抗原有極強(qiáng)的 免疫原性，它可在受體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生 Ab和特異性 Tc，從而 攻擊移植物細(xì)胞而發(fā)生排斥反應(yīng)。 MHC的主要生物學(xué)功能 1、識(shí)別和遞呈抗原： HLA- 類(lèi)分子識(shí)別和遞呈內(nèi) 源性抗原（如腫瘤抗原、病毒抗原）給 CD8+T細(xì) 胞； HLA- 類(lèi)分子識(shí)別和遞呈外源性抗原給

32、CD4+T細(xì)胞；從而輔助 T細(xì)胞的 TCR向 T細(xì)胞傳導(dǎo)活 化信號(hào)，促進(jìn) T細(xì)胞的活化。 2、 MHC限制性： T細(xì)胞只能識(shí)別自身 MHC分子遞呈 的抗原肽，而不能識(shí)別非己 MHC所結(jié)合的相同抗 原肽，這種細(xì)胞間相互作用的限制稱(chēng)為 MHC限制 （ MHC restriction）。 現(xiàn)已證明， Tc與靶細(xì)胞之間的相互作用受 MHC- 類(lèi)分子限制 ,即 Tc只能識(shí)別由自身 MHC分子遞 呈的抗原肽； APC與 Th、 Th與 B細(xì)胞之間的相互 作用受 MHC- 類(lèi)分子限制 ,即 Th只能識(shí)別 APC或 B 細(xì)胞上的自身 MHC所遞呈的 Ag。 3、在移植排斥反應(yīng)中的作用：同種異體器官移植（ al

33、lograft）時(shí)， MHC抗原既是激發(fā)同種免疫應(yīng)答反 應(yīng)的 Ag，又是被受體攻擊的靶抗原。在同種器官 移植或輸血中， MHC抗原可在受體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生相 應(yīng)的 Ab和 Tc，從而攻擊移植物而發(fā)生排斥反應(yīng)（ 移植排斥主要是 T細(xì)胞的作用，因?yàn)?CD4+T可產(chǎn)生 多種細(xì)胞因子， CD8+細(xì)胞對(duì)靶細(xì)胞有殺傷效應(yīng)） 。在器官移植配型中，同卵雙生的同胞其 HLA型 完全相同，排斥反應(yīng)小；家庭成員之間，常會(huì)有 一個(gè)單元型相同，排斥反應(yīng)相對(duì)??；人群中選擇 供體，應(yīng)是 HLA配型為同源性最高者。 七、 免疫應(yīng)答 （一）免疫應(yīng)答的基本概念 1、免疫應(yīng)答：是指 APC對(duì)抗原的加工、處理和遞 呈，免疫活性細(xì)胞對(duì)抗原的

34、識(shí)別、自身活化、 增殖、分化及產(chǎn)生免疫效應(yīng)的全過(guò)程。 2、非特異性免疫應(yīng)答：機(jī)體先天具有的對(duì)外來(lái) 抗原作出的免疫反應(yīng)。 3、特異性免疫應(yīng)答：機(jī)體受到 Ag刺激后，所誘 發(fā)的 T、 B細(xì)胞針對(duì)特異性抗原的免疫應(yīng)答。 4、體液免疫應(yīng)答： B細(xì)胞的抗原受體（ mIg）識(shí) 別抗原，進(jìn)而誘發(fā)產(chǎn)生 Ab的免疫應(yīng)答即抗體 介導(dǎo)的免疫應(yīng)答。抵抗胞外感染微生物以及 蛋白質(zhì)抗原。 5、細(xì)胞免疫應(yīng)答： T細(xì)胞的抗原受體（ TCR等）識(shí)別抗原， 進(jìn)而產(chǎn)生效應(yīng) T細(xì)胞和淋巴因子的免疫應(yīng)答即細(xì)胞介導(dǎo) 的免疫應(yīng)答。參與抵抗胞內(nèi)感染微生物和同種異體移 植物排斥反應(yīng)。 6、主動(dòng)免疫（ active immunization）：

35、 Ag刺激機(jī)體，使 機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答即產(chǎn)生致敏 Lyc和 Ab。 7、被動(dòng)免疫（ passive immunization）：把某種 Ab轉(zhuǎn)移給 未免疫的個(gè)體，使該個(gè)體獲得免疫性。 8、過(guò)繼免疫（ adoptive immunization）：把免疫過(guò)的 Lyc 轉(zhuǎn)移給未免疫的個(gè)體，使該個(gè)體獲得免疫性。 9、免疫缺陷（ immunodeficiency）：機(jī)體由于先天因素 或疾病、藥物等后天因素影響而造成的免疫缺陷，如 Lyc缺失，故無(wú)抗原特異性。 10、免疫耐受（ immune tolerance）：機(jī)體免疫系統(tǒng)接觸 某種抗原后引起的特異性免疫無(wú)應(yīng)答狀態(tài)，如對(duì)自身 抗原、腫瘤抗原表現(xiàn)為無(wú)應(yīng)答

36、。 正常免疫應(yīng)答 異常免疫應(yīng)答 正應(yīng)答 負(fù)應(yīng)答 體液免疫應(yīng)答 細(xì)胞免疫應(yīng)答 自身耐受 自身免疫 超敏反應(yīng) 免疫缺陷 免疫耐受 免疫應(yīng)答類(lèi)型 （二）免疫應(yīng)答的基本過(guò)程 APC對(duì)抗原的攝取、加工和遞呈（抗原識(shí)別 階段） Lyc活化、分化和增殖（分化、增 殖階段） 效應(yīng) T、 B細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞和體液免 疫（效應(yīng)階段） 特異性免疫應(yīng)答基本過(guò)程 TD-Ag APC Th 效應(yīng) T 細(xì)胞免疫 （胸腺依賴(lài)性 Ag）（抗原遞呈細(xì)胞） 記憶細(xì)胞 B 漿細(xì)胞 Ab 體液免疫 TI-Ag B 漿細(xì)胞 IgM （非胸腺依賴(lài)性 Ag） 三個(gè)階段： Ag識(shí)別 T、 B細(xì)胞活化、 效應(yīng) 克隆擴(kuò)增、分化 APC對(duì)抗原的攝取、加

37、工和遞呈 1、外源性抗原免疫應(yīng)答 外源性抗原的加工與遞呈： 抗原加工（ antigen processing）：蛋白質(zhì)抗原 在酶作用下降解成適合與 MHC結(jié)合的肽的過(guò)程。 抗原遞呈（ antigen presentation）： MHC分子 將抗原肽遞呈于細(xì)胞表面，供 T細(xì)胞識(shí)別的過(guò) 程。 APC吞噬外源性 Ag 形成內(nèi)粒體 將 Ag水解成 短肽（約 20肽） 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的 MHC- 分子 與抗原肽結(jié)合，形成 MHC -抗原肽復(fù)合物 該 復(fù)合物表達(dá)于 APC表面，供 Th細(xì)胞（ CD4 細(xì)胞） 識(shí)別。故 Th細(xì)胞識(shí)別 Ag受 MHC- 類(lèi)分子的限 制。 Th細(xì)胞的活化與增殖： Th細(xì)胞表面的

38、TCR和 CD4識(shí)別 APC上的 MHC - 抗原肽，并與之結(jié)合形成 MHC 抗原肽 TCR 三元體（第一信號(hào)），同時(shí) CD3將活化信號(hào)傳 入 Th內(nèi)。 Th細(xì)胞的 CD28與 APC的 B7分子（ CD80） 結(jié)合（第二信號(hào)）。細(xì)胞因子如 IL-2刺激 T細(xì)胞 (第三信號(hào)）。這三種信號(hào)缺一不可。 Th在三類(lèi)活化信號(hào)的作用下被激活，合成與分 泌細(xì)胞因子（如 IL-2、 4、 5、 6）， IFN-和受體 （如 IL-2R、 CD40L等），其中 IL-2和 IL-2R 通過(guò)自 分泌活化的正反饋放大，使 T細(xì)胞克隆迅速擴(kuò)增。 T細(xì)胞每天分裂 2 3次，持續(xù) 4 5天。 一、抗原遞呈細(xì)胞（ APC

39、） 抗原遞呈細(xì)胞主要有： monocyte、 M 、 DC、 B細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等。 外源性抗原（ exogenous Ag）：指細(xì)胞外抗原， 包括滅活的病毒抗原如疫苗。 內(nèi)源性抗原（ endogenous Ag）：指細(xì)胞內(nèi)合成 的抗原，如病毒抗原、腫瘤抗原、自身突變抗 原等。 Th細(xì)胞的效應(yīng) （ 1）促進(jìn) M的吞噬與消化功能： Th移動(dòng)到 Ag入 侵部位，直接與 M （靶細(xì)胞）接觸，識(shí)別 M 上的 MHC- 分子遞呈的抗原后，釋放 IFN- 、 等細(xì)胞因子，促進(jìn) M的吞噬與消化病原體的 能力。 （ 2）促進(jìn) B細(xì)胞對(duì) TD-Ag 的應(yīng)答： Th細(xì)胞表達(dá)的 IL-2、 4、 5、 6， IFN-

40、 促進(jìn) B細(xì)胞增殖、分化成 漿細(xì)胞，并分泌抗體。 2、內(nèi)源性抗原的免疫應(yīng)答 內(nèi)源性 Ag的加工與遞呈 內(nèi)源性 Ag在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，在胞漿中的蛋白酶體 內(nèi)被多蛋白酶復(fù)合物水解成 8 11肽，再被抗 原肽載體（ TAP）運(yùn)回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，并與 類(lèi)分子 的 鏈和 2m裝配成 MHC -抗原肽復(fù)合物，從 而表達(dá)于 APC表面，供 Tc（ CD8 ）細(xì)胞識(shí)別。 故 Tc細(xì)胞識(shí)別 Ag受 MHC 類(lèi)分子的限制。 Tc細(xì)胞的活化與增殖： Tc細(xì)胞表面的 TCR和 CD8識(shí)別 APC上的 MHC -抗原 肽，并與之結(jié)合形成 MHC抗原肽 TCR三元 體（第一信號(hào)），同時(shí) CD3將活化信號(hào)傳入胞 內(nèi)； APC的 B7與

41、 CD28結(jié)合作為復(fù)合刺激信號(hào)； Th細(xì)胞分泌的 IL-2、 4、 6和 INF-作為 Tc活化的 刺激信號(hào)。 在活化信號(hào)作用下， Tc細(xì)胞克隆迅速擴(kuò)增，并 在細(xì)胞內(nèi)合成與殺傷有關(guān)的分子，如細(xì)胞毒素 顆粒酶（ granzymes）和穿孔素（ perforin）； 淋巴毒素 TNF； INF-； Fas配體（ FasL）等。 Tc細(xì)胞的效應(yīng) 殺傷機(jī)理： .裂解 (穿孔素 /顆粒酶途徑）： Tc與靶細(xì)胞緊 密接觸，通過(guò)胞吐作用釋放穿孔素和顆粒酶， 穿孔素的作用類(lèi)似于 C9，形成細(xì)胞膜孔道，使 靶細(xì)胞迅速死亡（約 30 40min）。顆粒酶 （主要為絲氨酸蛋白水解酶），通過(guò)膜孔道進(jìn) 入靶細(xì)胞，破壞靶

42、細(xì)胞的蛋白結(jié)構(gòu)。一個(gè) Tc可 以連續(xù)殺傷多個(gè)靶細(xì)胞，而不損傷其它細(xì)胞。 .凋亡（ Fas/FasL途徑）： Tc表面的 FasL與靶細(xì) 胞膜上的 Fas（ CD95）結(jié)合，啟動(dòng)靶細(xì)胞的程序 性死亡，使胞內(nèi) DNA降解； -IFN抑制靶細(xì)胞內(nèi) 的病毒的復(fù)制； TNF對(duì)靶細(xì)胞有直接毒性作用 。 殺傷特點(diǎn)： .具有 MHC 類(lèi)分子限制性： Tc只受自身 MHC 類(lèi)分子的限制，即 TCR只能識(shí)別自身的 MHC 類(lèi)分子，而不殺傷異體 MHC 分子介導(dǎo) 的靶細(xì)胞（ Ag），因此只對(duì)自身表達(dá) MHC 類(lèi) 分子的胞內(nèi)感染、突變抗原起監(jiān)視作用。 .直接接觸： Tc到達(dá)抗原部位與靶細(xì)胞直接接 觸，顆粒中的細(xì)胞毒性

43、物質(zhì)直接釋放入靶細(xì)胞 內(nèi)，而不殺傷其它細(xì)胞。 .反復(fù)殺傷： Tc顆粒中的細(xì)胞毒性物質(zhì)足以連 續(xù)殺傷多個(gè)靶細(xì)胞。 八、教材中的有關(guān)問(wèn)題 1教材 p52第一行，“任何一個(gè)能引發(fā)產(chǎn)生大量淋巴細(xì)胞的 非己標(biāo)志就是抗原”，如何理解？ 非己標(biāo)志指的不是“自身的”，即不是自身細(xì)胞具有的 標(biāo)志如受體等，往往是外來(lái)的，因此這里非己標(biāo)志實(shí)際上 指的就是抗原。 2教材 p52-53，“細(xì)胞免疫直接對(duì)抗入侵的病原體”如何 理解？ 這里的入侵指的是進(jìn)入了細(xì)胞內(nèi) 的病原體。 3教材 P53，“這個(gè) B淋巴細(xì)胞便被致敏了”，“致敏”如 何理解？ 致敏：指的是淋巴細(xì)胞的活化如能夠表達(dá)有關(guān)的表 面標(biāo)志、識(shí)別抗原或其他細(xì)胞、與其他細(xì)胞互作、代謝加 強(qiáng)、產(chǎn)生抗體等。通俗一點(diǎn)說(shuō)，由對(duì)抗原的敏感性低到高 的過(guò)程。 思考題 1.抗體產(chǎn)生過(guò)程與細(xì)胞的膜泡運(yùn)輸?shù)穆?lián)系 2.用基因工程方法生產(chǎn)疫苗或基因工程抗 體的思路 3.細(xì)胞內(nèi)寄生菌被機(jī)體免疫系統(tǒng)消滅的主 要幾條途徑 4.特異性和非特異性免疫的相互關(guān)系 END