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文檔簡介
1、免疫系統(tǒng)與免疫功能,一、免疫學基本概念,1、免疫(immune):免除疾病、源于拉?。╥mmunis),原意是“免稅”?,F代免疫的概念是指機體識別和排除抗原性物質的功能。2、免疫性(immunity):是指機體對感染疾病具有高度的抗性。機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。實際上機體免疫性是對所有能被機體免疫識別的物質所表現的抗性,包括生物的和非生物的、自身的(self)和非己的(no
2、n-self)物質。所以免疫性也指機體具有保護自己免受其他物質傷害的特性。3、免疫學,從本質上來講,就是研究機體識別“自身”,“排除異己”的學科。免疫學的研究核心是機體怎樣識別“自身”和“非自身”。,二、抗原(Antigen,Ag),1、抗原:是一類能夠誘導機體產生免疫應答,并能與相應抗體或T細胞受體在體內或體外特異性結合的物質。 2、抗原的特性 (1) 免疫原性(immunogenicity):是指一種物質免疫機體后,能
3、使機體產生或激活淋巴細胞產生免疫應答的特性。 (2) 特異反應性(specific reactivity):指抗原與相應抗體或效應淋巴細胞特異性結合的特性,也稱抗原性。3、免疫原(immunogen):同時具有免疫原性和特異反應性的物質稱為免疫原,或稱完全抗原,4、外來抗原進入體內可能產生四種不同的結果:,(1)無應答:抗原濃度太低或者宿主已經處于耐受狀態(tài),(2)抗原特異性體液和細胞免疫應答(正性應答) 宿主此后
4、的一段時間里對該抗原處于免疫狀態(tài),(3)超敏反應 抗原特異性免疫應答伴有較強的炎癥反應或損傷,(4)誘導免疫耐受(負性應答) 宿主在此后的一段時間里對該抗原處于無反應狀態(tài),5、抗原類別,(1)天然抗原:指天然的生物、細菌及天然的生物產物。①細胞、細菌和病毒 ②蛋白質類抗原 ③糖類抗原④脂類抗原 ⑤核酸抗原,(2)如果按被免疫動物的親緣關系來劃分天然抗原,又可分成3類:,①自身抗原(autoant
5、igen):是機體的自身成分,只有在特殊情況下才能被自身免疫系統(tǒng)識別,引起免疫應答,導致自身疾病的發(fā)生(autoimmune disease)。②同種型抗原(isoantigen):來自同種動物的不同個體。 人類同種異型抗原(allogenic Ag): 血型(紅細胞)抗原: ABO系統(tǒng)和Rh 組織相容性抗原(人主要為HLA),③異種抗原(xenoantigen):來自不同物種的抗原。其中有一類是動植物、微生物
6、及人類間共有的、抗原決定簇相同的異種抗原,稱為異噬性抗原。,6、抗原決定簇—抗原特異性的分子基礎,抗原決定簇(表位): 指抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學基團。是被免疫細胞識別的靶結構,也是免疫反應具有特異性的物質基礎。一個多肽決定簇含5~6個氨基酸殘基;一個多糖決定簇含5~7個單糖;一個核酸半抗原決定簇含6~8個核苷酸??乖肿颖砻婺芘c抗體結合的決定簇總數稱為抗原結合價,T細胞決定簇: T細胞決定簇位于抗原分子內部,必須由APC
7、將抗原加工處理為小分子多肽并與MHC分子結合,然后才能被TCR所識別。B細胞決定簇: BCR能與未經APC加工的抗原發(fā)生反應,其識別的靶結構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細胞受Ag刺激后所產生的、具有與相應抗原特異性結合的免疫球蛋白(Immunoglobulin, Ig)。其作用是中和病原微生物、通過Ig受體介導細胞免疫應答、促進巨噬細胞的吞噬作用、T細胞和NK細胞的殺傷作用、
8、補體介導的溶菌和溶胞作用等。 抗體的化學本質是糖蛋白。將含抗體的血清稱為抗血清或免疫血清。體液免疫(humoral immunity):指抗體介導的免疫應答,主要表現為B細胞的功能。,(一)抗體的基本結構,1、抗體是免疫球蛋白(Immunoglobulin, Ig) 血清蛋白經電泳分離后,依次可以出現白蛋白、α、β、γ球蛋白組分。抗體存在于γ球蛋白組分內,但也有少量抗體存在于β球蛋白組分中。
9、 免疫球蛋白:1968年WHO決定,將具有抗體活性或化學結構與抗體相似的球蛋白稱為Ig。,2、免疫球蛋白的基本結構,四肽鏈結構:所有Ig的基本單位都是四條肽鏈的對稱結構。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。,免疫球蛋白的結構,L鏈:約有214個氨基酸殘基組成,近N端的約1/2氨基酸(100-110個)組成與順序變異較大,稱為可變區(qū)(variable region
10、,V區(qū),VL),近C端1/2的氨基酸組成與順序在同一物種的同一類Ig中相對穩(wěn)定,稱為恒定區(qū)(constant region,C區(qū),CL)。V區(qū)是抗原結合的部位H鏈:約有450-550個氨基酸殘基組成。近N端的100-110個氨基酸組成差異較大,稱為VH,其余為CH。,高變區(qū),(二) 免疫球蛋白的類別,人類Ig根據其重鏈穩(wěn)定區(qū)的分子結構和抗原特異性的不同,分為五類:IgG、IgA、IgM、IgD、IgE,其重鏈分別為:γ、α、μ、δ、ε
11、 1、IgG 約占血清Ig總量的80%。是唯一能夠穿過 胎盤的Ig。 IgG分子為單體,有四種亞類:IgG1、 IgG2、IgG3、IgG4。 IgG是再次免疫應答產生的主要抗體,具 有抗菌、抗病毒、中和毒素及免疫調節(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J鏈和
12、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:①是粘膜表面感染性免疫的主要防線,抑制病毒感染與細菌定植。②初乳中sIgA含量高,對新生兒早期抗感染十分重要(出生后4-6個合成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細胞發(fā)育最早出現的表面標志。 血清中的IgM為五聚體,因其分子量大,又稱巨球蛋白,不易透出血管。五聚
13、體中含有一個J鏈,由漿細胞產生。 IgM是初次免疫應答產生的主要抗體,是個體發(fā)育中最早合成的Ig(胚胎晚期開始合成)。 IgM不能通過胎盤。,3、IgM,,約占Ig總量的0.2-0.5%。因其鉸鏈區(qū)長,易被蛋白酶解,故半衰期短,約為2.5d。 IgD為單體,是B細胞成熟的主要標志;不能通過胎盤;不能激活補體。,4、IgD,約占Ig總量的0.002%,但作用明顯,介導速發(fā)型超敏反應。IgE主要由呼吸道和消化道粘膜固有層的漿細
14、胞產生,為單體。IgE的FcR主要分布在肥大細胞和嗜堿性粒細胞膜上,與超敏反應有關;分布在MФ、B細胞、嗜酸性粒細胞膜上,分別與吞噬、IgE產生和抗寄生蟲感染有關。 約占Ig總量的0.2-0.5%。因其鉸鏈區(qū)長,易被蛋白酶解,故半衰期短,約為2.5d。,5、IgE,(三)個體發(fā)育中的抗體形成,1、胎兒3-4月淋巴和Ig達到成人水平,但以mIg為主。2、出生后,首先出現的是IgM,其次是IgG,再次為IgA,7歲左右IgG達到成人水平
15、。3、新生兒6個月內,其體內抗體大部分來自母體,也可從初乳獲得高濃度的sIgA。,(四)抗體產生的一般規(guī)律及其效應,抗體產生的一般規(guī)律: 個體發(fā)育中Ig產生的規(guī)律;初次免疫應答和再次免疫應答的規(guī)律。再次應答與初次應答的不同之處:①潛伏期短;②抗體合成快速到達平臺期,平臺高且持續(xù)時間長;③下降期持久;④誘發(fā)再次應答所需抗原量?。虎菰俅螒甬a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)
16、的特異性結合,直接發(fā)揮中和作用。但不能直接殺傷靶細胞,需吞噬細胞等發(fā)揮效應。調理作用:抗體促進吞噬細胞吞噬功能激活補體作用:抗體與抗原結合,使IgG或IgM的 補體結合位點暴露,激活補體的級聯反應,殺傷或溶解靶細胞。,抗體依賴的細胞介導的細胞毒作(ADCC):,IgG與靶細胞結合后,其Fc段可與NK、Mφ等結合,促使它們釋放細胞毒顆粒,使靶細胞溶解。,BACK,四、非特異性免疫(non-specific immunity),(一)非
17、特異性免疫/自然免疫性(natural immunity)/先天免疫性(innate immunity):指機體在接觸外來侵染物之前就已先天存在的免疫特性,是種系在長期進化過程中形成的天然防御功能。其特點(1)無特異性,作用廣泛。(2)初次與Ag接觸就能發(fā)揮效應,但無記憶性。(3)是先天固有的穩(wěn)定遺傳。(4)同一物種的正常個體間差異不大。所以是機體的第一、二道防線,是脊椎與無脊椎動物共有的。,(二)起非特異性免疫機制的成分:,1、屏障
18、結構:主要位于機體表面。(1)物理屏障:由完整皮膚、粘膜組構成(2)化學屏障:機體分泌物中的脂肪酸,機體表面的正常菌落的代謝產物等。(3)內屏障(解剖學屏障):血腦屏障、血胎屏障(子宮內膜和胎兒絨毛膜滋養(yǎng)層)等。(第一道防線),2、殺菌物質,位于機體內部。如補體成分、溶菌酶、干擾素等。3、參與非特異性免疫的細胞:(1)吞噬細胞:血液中的中性粒細胞、單核細胞、組織中的巨噬細胞。 單核吞噬細胞包括單核細胞和巨噬細胞(第二
19、道防線)。,① 中性粒細胞,嗜中性粒細胞(neutrophil):占WBC40-75%,2500-7500個/mm3。具有較強的運動性,化學趨向性和吞噬能力,參與炎癥應答反應。當組織發(fā)生炎癥時,中性粒細胞從血管滲出,向炎癥部位運動,吞噬抗原顆粒。該細胞表面有FcγR和CR,其中FcγR約每個細胞有135000個。主要對抗胞外寄生菌的感染,②單核細胞,③巨,Mφ 由血液中的單核細胞分化而來,分布于全身各組織器官,如脾白髓中的脾Mφ、淋巴結
20、中的淋巴結Mφ、肝臟中的枯否(kupffer)細胞、肺組織中的塵細胞(Alveolar細胞)、CNS中的小膠質(microglial)細胞、腹水中的腹腔Mφ等。Mφ在發(fā)育成熟過程中,細胞的功能發(fā)生一系列變化。溶酶體中酶的種類和數量增加,加強了Mφ的吞噬、殺傷及清理作用。Mφ的表面標記:CR1、CR3、CR4 ;MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ ;FC?R和FC?R;脂多糖(LPS)受體,甘露糖受體等。,噬細胞(Macrophage Mφ),,
21、Macrophage Phagocytosis,●單核吞噬細胞的發(fā)育:骨髓干細胞→原單核(monoblast)→前單核(promonocytes)→單核細胞(monocyte)→巨噬細胞(macrophage或Mφ ) ●單核吞噬細胞的功能:(?) 吞噬作用,對可溶性Ag的吞噬能力較低,但對顆粒性Ag具有強大的吞噬能力。(ⅱ)抗原遞呈作用:在細菌成分或CD4+T分泌的細胞因子等誘導下, Mφ高表達MHC-II 分子,激活效應和記憶
22、T細胞。(iii)分泌生物活性物質,如IL-1、IL-8、IL-10等;TNF(腫瘤壞死因子)-α;GM-CSF(粒-巨噬細胞集落刺激因子)、M-CSF、G-CSF;INF等。,(2)自然殺傷細胞(nature killer cells,NK ),主要來源于骨髓造血細胞,其分化、成熟依賴骨髓微環(huán)境,不依賴胸腺,不需抗原作用,可非特異性地直接殺傷靶細胞、中樞神經系統(tǒng)中的小膠質細胞;,DC分布于全身各器官,表面有指狀突起,并帶有表面分子。
23、如MHC-I、II抗原、LFA-1、3、胞間粘附分子ICMA-1、2等。其主要作用是,通過吞噬和胞飲攝取抗原,并進行加工,攜帶抗原的DC進入局部淋巴結,向T細胞遞呈抗原,促使B細胞活化。其中朗漢細胞(Langerhans’ cell)分布于皮膚上的DC,形態(tài)和功能與DC類似。,(3)樹突細胞(dendritic cell,DC)和朗漢細胞,(4)嗜酸性粒細胞(eosinophil):,占WBC2-5%,40-440個/mm3。當寄生蟲
24、感染和I型超敏反應時,酸性粒細胞數目增加,吞噬Ag-Ab復合物,并釋放組胺酶等酶類。該細胞表面有FcεR,故對誘發(fā)IgE抗體的寄生蟲如蠕蟲的殺傷性尤強。此外可釋放多種酶破壞肥大細胞和嗜堿性粒細胞釋放的活性物質,從而對I性超敏反應起負反饋作用。,(5) 肥大細胞(mast cell),肥大細胞是一種組織細胞,類似于堿性粒細胞,廣泛分布于皮膚、粘膜下層及疏松結締組織中,有兩種亞系:①粘膜肥大細胞亞系:含顆粒少,依賴T細胞分化。 ②結締組織肥
25、大細胞亞系:含顆粒多,不依賴T細胞而分化,作用類似于堿性粒細胞。,激活后 5 分鐘,激活后 60 分鐘,靜息肥大細胞,(三)吞噬細胞的胞吞過程,五、特異性免疫(specific immunity),特異免疫性/獲得免疫性(acquired immunity)/適應免疫性(adaptive immunity):指機體與外來侵害抗原物質接觸后獲得的、具有針對性的免疫特性。主要由T、B淋巴細胞完成。其特點(1)特異性:T、B細胞只針對相應
26、抗原決定簇。(2)獲得性:是出生后經抗原刺激獲得的。(3)可傳遞性:免疫應答產物可直接輸注。(4)記憶性:二次反應。(5)自限性:通過免疫調節(jié),使免疫反應在適度水平或自限終止。,免疫細胞(immunocytes),免疫細胞:指所有參與免疫應答及與之有關的細胞。(1)免疫活性細胞(immunocompetent cell,ICC): T、B細胞(2)抗原遞呈細胞(antigen presenting cell,APC
27、):指能夠捕獲、加工并遞呈抗原的細胞。如, ●DC:遞呈吸入性變應原、病毒、細菌、同種異型抗原等。 ●Mφ:具有強大的吞噬作用,攝取細菌等顆粒性抗原。在細菌或CD4+T細胞分泌的細胞因子作用下,Mφ高表達MHC-II 類分子,能夠激活效應和記憶T細胞。 ●B細胞:具有強大的遞呈可溶性抗原的能力 ,尤其在二次應答中。表達MHC-II 類分子(3)其他細胞:NK、肥大細胞、堿性粒細胞、酸性粒細胞等,●T細胞的來源 胚胎
28、期來源于卵黃囊和胎肝;成體來自骨髓干細胞。在骨髓微環(huán)境中干細胞經過基因重排,成為干細胞前體,但不分化,轉移到胸腺中發(fā)育成熟?!馮細胞的發(fā)育 胸腺的主要功能(1)是T細胞分化、發(fā)育和成熟的場所;(2)使識別自身抗原的T細胞凋亡。,1、T細胞,●外周血T細胞中,CD4+T細胞占65%,它能識別MHC-Ⅱ抗原,是T細胞輔助細胞(Th)和T誘導細胞(Tin )。CD8+T細胞占35%,它能識別MHC-Ⅰ抗原,是細胞毒性T細胞(cytot
29、oxic T lymphocyte,CTL/Tc)和抑制性T細胞(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為CD分子 。CD是人白細胞分化抗原,即在同一個體內,免疫細胞(白細胞)在其分化的不同階段或在其活化期出現或消失的抗原分子。生物學作用:①區(qū)分同一個體內功能不同的免疫細胞亞群和亞類;②是免疫細胞分化不同階段的重要標志?,F已
30、確定的CD分子約300種。,人T淋巴細胞攻擊母細胞瘤細胞,● T細胞的表面標志,(1)T細胞抗原受體 T細胞抗原受體(TCR):是T細胞對Ag識別和結合的受體蛋白,一個T細胞表面約有30000相同的TCR,它是異源二聚體。,T細胞表達的TCR不能直接識別蛋白抗原,只能識別抗原肽。 基本過程:(1)APC處理、加工抗原為T細胞能夠識別的抗原肽;(2)抗原肽與APC胞內MHC分子結合并轉運到APC表面,形成MHC-抗原肽復合物
31、;(3)T細胞的TCR識別APC表面的MHC-抗原肽復合物;(4)T細胞克隆活化、增殖。,2、B細胞● B細胞的來源 哺乳動物胚胎期的B細胞來自胎肝和胎脾與骨髓;成體中來自骨髓干細胞。 B細胞前體 (VDJC μ重排)(VJ重排) Ag淋巴干細胞 前B細胞 幼B細胞 成B細胞
32、 漿細胞 胞質內合成μ鏈 胞膜表達IgM 分泌抗體,● B細胞的發(fā)育,(1)鳥類的法氏囊是B細胞產生和發(fā)育場所。(切除法氏囊,B細胞不能發(fā)
33、育,Ab不能產生)(2)哺乳動物的骨髓是B細胞產生和發(fā)育的場所。B細胞與其它血細胞一起發(fā)育成熟。并且Ig的H和L基因的表達與重排也隨發(fā)育而分段進行。,從干細胞→幼B細胞的發(fā)育在骨髓,不依賴抗原刺激,只分泌mIg。 從幼B細胞→漿細胞和記憶細胞在外周淋巴器官,依賴抗原刺激,漿細胞分泌sIg。,B-Cell Development in the Bone Marrow,● B細胞的表面標志:B細胞通過BCR可直接識別并結合特異性抗
34、原。,3、自然與獲得免疫的相互關系,物理屏障 皮膚/粘膜 T細胞 細胞免疫 細胞介素 細胞介素自
35、 獲然 多形核白細胞 得免 單核細胞
36、 免疫 巨噬細胞 疫 抗體
37、 細胞介素 B細胞 體液免疫 化學屏障 pH/脂類/酶等,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,體表屏障:皮膚粘膜及其附屬物
38、 屏障結構 正常菌群拮抗作用 內部屏障:血-腦脊液屏障、 血胎屏障 非特異性
39、免疫 吞噬細胞:中性粒細胞、單核/巨噬細胞、 自然殺傷細胞(NK) 肥大細胞和粒細胞 正常體液中的抗菌物質:補體、溶菌酶、干擾素
40、 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細胞 細胞免疫
41、 Th細胞及其釋放的淋巴因子,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,六、 主要組織相容性復合物,主要組織相容性復合物(major histocompatibility complex, MHC):是表達于脊椎動物有核細胞表面的一類具有高度多態(tài)性、含有多個基因座位,并緊密連鎖的基因群。表達產物為主要組織相容性抗原。組織相容性抗原:引起排斥反應的抗原,又稱為移植抗原。包括(1)次要組
42、織相容性抗原系統(tǒng):指引起慢而弱的排斥反應的組織相容性抗原,由次要組織相容性復合物(mHC)編碼。(2)主要組織相容性抗原系統(tǒng):指引起快而強的排斥反應的組織相容性抗原,由MHC編碼。,MHC在不同動物有不同的名稱,(一) 主要組織相容性抗原的結構與功能,MHC分子根據結構與功能不同分為(1)MHC-I 類分子(MHC class I):分布于所有有核細胞表面。(2)MHC-II 類分子(MHC class II):主要分布于APC、B
43、細胞、活化的T細胞及部分內皮細胞。,1、第I 類主要組織相容性抗原(MHC-I )分子,(1)MHC-I 類分子結構:由α和β兩條多肽鏈組成, α 鏈有5個結構域,從N端到C端依次為α1、 α2、 α3、跨膜區(qū)和胞質區(qū)。 α1、 α2是可變區(qū),可與抗原肽發(fā)生特異性結合,故是肽結合區(qū); α3是T細胞CD8分子(CTL)的識別部位,跨膜區(qū)含疏水性氨基酸,排列α螺旋;胞內區(qū)的氨基酸被磷酸化后,有利于細胞外信號向胞內傳遞。,(2)MHC-I 類
44、分子的功能,外來的蛋白質抗原必須經APC剪切加工才能與肽結合區(qū)結合。把抗原遞呈給CTL(Tc):與MHC-I 類分子結合后的抗原肽表位被CTL的CDR3結合,并且CTL的CD8與α3結合,從而把Ag信息遞呈給CTL,對靶細胞產生裂解殺傷作用。MHC-I 類分子主要識別和遞呈內源性抗原(如腫瘤抗原、病毒抗原)給CD8+T細胞。,2、第II類主要組織相容性抗原(MHC-II )分子,(1)MHC-II 類分子的基本結構:由α、β鏈構成,
45、均有4個區(qū),但α鏈比β鏈重。抗原肽結合區(qū):由α1和β1組成,是可變區(qū)。與抗原肽發(fā)生特異性結合。Ig樣區(qū);由α2和β2組成,β2是T細胞CD4分子(Th)的識別部位。,(2)MHC-II 類分子的功能,外來的蛋白質抗原必須經APC剪切加工成10-30個氨基酸殘基組成的肽段才能與肽結合區(qū)結合。把抗原遞呈給Th細胞:與MHC-II 類分子結合后的抗原肽表位被Th的TCR的CDR3結合,CDR1和CDR2與槽兩側的α螺旋結合,并且Th的C
46、D4分子與β2結合,從而把Ag信息遞呈給Th細胞。MHC-II 類分子主要識別和遞呈外源性抗原給CD4+T細胞。在同種組織器官移植或輸血中,由于MHC抗原有極強的免疫原性,它可在受體內誘導產生Ab和特異性Tc,從而攻擊移植物細胞而發(fā)生排斥反應。,MHC的主要生物學功能,1、識別和遞呈抗原:HLA-Ⅰ類分子識別和遞呈內源性抗原(如腫瘤抗原、病毒抗原)給CD8+T細胞;HLA-Ⅱ類分子識別和遞呈外源性抗原給CD4+T細胞;從而輔助T細胞
47、的TCR向T細胞傳導活化信號,促進T細胞的活化。2、MHC限制性:T細胞只能識別自身MHC分子遞呈的抗原肽,而不能識別非己MHC所結合的相同抗原肽,這種細胞間相互作用的限制稱為MHC限制(MHC restriction)。現已證明,Tc與靶細胞之間的相互作用受MHC-Ⅰ類分子限制,即Tc只能識別由自身MHC分子遞呈的抗原肽;APC與Th、Th與B細胞之間的相互作用受MHC-Ⅱ類分子限制,即Th只能識別APC或B細胞上的自身MHC所遞
48、呈的Ag。,3、在移植排斥反應中的作用:同種異體器官移植(allograft)時,MHC抗原既是激發(fā)同種免疫應答反應的Ag,又是被受體攻擊的靶抗原。在同種器官移植或輸血中,MHC抗原可在受體內誘導產生相應的Ab和Tc,從而攻擊移植物而發(fā)生排斥反應(移植排斥主要是T細胞的作用,因為CD4+T可產生多種細胞因子,CD8+細胞對靶細胞有殺傷效應)。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??;家庭成員之間,常會有一個單元型相
49、同,排斥反應相對??;人群中選擇供體,應是HLA配型為同源性最高者。,七、 免疫應答,(一)免疫應答的基本概念1、免疫應答:是指APC對抗原的加工、處理和遞 呈,免疫活性細胞對抗原的識別、自身活化、 增殖、分化及產生免疫效應的全過程。 2、非特異性免疫應答:機體先天具有的對外來 抗原作出的免疫反應。3、特異性免疫應答:機體受到Ag刺激后,所誘 發(fā)的T、B細胞針對特異性抗原的免疫應答。4、體液
50、免疫應答:B細胞的抗原受體(mIg)識 別抗原,進而誘發(fā)產生Ab的免疫應答即抗體 介導的免疫應答。抵抗胞外感染微生物以及 蛋白質抗原。,5、細胞免疫應答:T細胞的抗原受體(TCR等)識別抗原,進而產生效應T細胞和淋巴因子的免疫應答即細胞介導的免疫應答。參與抵抗胞內感染微生物和同種異體移植物排斥反應。6、主動免疫(active immunization):Ag刺激機體,使機體產生免疫應答即產生致敏Ly
51、c和Ab。7、被動免疫(passive immunization):把某種Ab轉移給未免疫的個體,使該個體獲得免疫性。8、過繼免疫(adoptive immunization):把免疫過的Lyc轉移給未免疫的個體,使該個體獲得免疫性。9、免疫缺陷(immunodeficiency):機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,故無抗原特異性。10、免疫耐受(immune tolerance):機體免
52、疫系統(tǒng)接觸某種抗原后引起的特異性免疫無應答狀態(tài),如對自身抗原、腫瘤抗原表現為無應答。,,,正常免疫應答,異常免疫應答,正應答,負應答,體液免疫應答,細胞免疫應答,自身耐受,自身免疫,超敏反應,免疫缺陷,免疫耐受,免疫應答類型,(二)免疫應答的基本過程,APC對抗原的攝取、加工和遞呈(抗原識別階段)→Lyc活化、分化和增殖(分化、增殖階段)→效應T、B細胞產生細胞和體液免疫(效應階段),,特異性免疫應答基本過程 TD-A
53、g APC Th 效應T 細胞免疫(胸腺依賴性Ag)(抗原遞呈細胞) 記憶細胞
54、 B 漿細胞 Ab 體液免疫 TI-Ag B 漿細胞
55、 IgM (非胸腺依賴性Ag)三個階段: Ag識別 T、B細胞活化、 效應 克隆擴增、分化,,,,,,,,,,,,,,,,,,,APC對抗原的攝取、加工和
56、遞呈,1、外源性抗原免疫應答,①外源性抗原的加工與遞呈:抗原加工(antigen processing):蛋白質抗原在酶作用下降解成適合與MHC結合的肽的過程??乖f呈(antigen presentation):MHC分子將抗原肽遞呈于細胞表面,供T細胞識別的過程。APC吞噬外源性Ag →形成內粒體→將Ag水解成短肽(約20肽) →內質網合成的MHC-Ⅱ分子與抗原肽結合,形成MHCⅡ-抗原肽復合物→該復合物表達于APC表面,供T
57、h細胞(CD4+細胞)識別。故Th細胞識別Ag受MHC-Ⅱ類分子的限制。,② Th細胞的活化與增殖:,Th細胞表面的TCR和CD4識別APC上的MHCⅡ-抗原肽,并與之結合形成MHCⅡ-抗原肽-TCR三元體(第一信號),同時CD3將活化信號傳入Th內。Th細胞的CD28與APC的B7分子(CD80)結合(第二信號)。細胞因子如IL-2刺激T細胞(第三信號)。這三種信號缺一不可。Th在三類活化信號的作用下被激活,合成與分泌細胞因子(如I
58、L-2、4、5、6),IFN-γ和受體(如IL-2R、CD40L等),其中IL-2和IL-2R 通過自分泌活化的正反饋放大,使T細胞克隆迅速擴增。T細胞每天分裂2-3次,持續(xù)4-5天。,,一、抗原遞呈細胞(APC)抗原遞呈細胞主要有:monocyte、 Mφ 、DC、B細胞、內皮細胞等。外源性抗原(exogenous Ag):指細胞外抗原,包括滅活的病毒抗原如疫苗。內源性抗原(endogenous Ag):指細胞內合成的抗原,如病
59、毒抗原、腫瘤抗原、自身突變抗原等。,③ Th細胞的效應,(1)促進Mφ的吞噬與消化功能:Th移動到Ag入侵部位,直接與Mφ (靶細胞)接觸,識別Mφ上的MHC-Ⅱ分子遞呈的抗原后,釋放IFN-γ 、β 等細胞因子,促進Mφ的吞噬與消化病原體的能力。(2)促進B細胞對TD-Ag 的應答:Th細胞表達的IL-2、4、5、6,IFN-γ 促進B細胞增殖、分化成漿細胞,并分泌抗體。,2、內源性抗原的免疫應答,①內源性Ag的加工與遞呈
60、內源性Ag在內質網合成,在胞漿中的蛋白酶體內被多蛋白酶復合物水解成8 ~ 11肽,再被抗原肽載體(TAP)運回內質網,并與Ⅰ類分子的α鏈和β2m裝配成MHCⅠ-抗原肽復合物,從而表達于APC表面,供Tc(CD8+)細胞識別。故Tc細胞識別Ag受MHCⅠ類分子的限制。,② Tc細胞的活化與增殖:,Tc細胞表面的TCR和CD8識別APC上的MHCⅡ-抗原肽,并與之結合形成MHC-抗原肽-TCR三元體(第一信號),同時CD3將活化信號傳入胞內
61、;APC的B7與CD28結合作為復合刺激信號;Th細胞分泌的IL-2、4、6和INF-γ作為Tc活化的刺激信號。在活化信號作用下,Tc細胞克隆迅速擴增,并在細胞內合成與殺傷有關的分子,如細胞毒素-顆粒酶(granzymes)和穿孔素(perforin);淋巴毒素-TNF; INF-γ;Fas配體(FasL)等。,③ Tc細胞的效應,●殺傷機理: ⅰ.裂解(穿孔素/顆粒酶途徑):Tc與靶細胞緊密接觸,通過胞吐作用釋放穿孔素和顆粒酶
62、,穿孔素的作用類似于C9,形成細胞膜孔道,使靶細胞迅速死亡(約30~40min)。顆粒酶(主要為絲氨酸蛋白水解酶),通過膜孔道進入靶細胞,破壞靶細胞的蛋白結構。一個Tc可以連續(xù)殺傷多個靶細胞,而不損傷其它細胞。 ⅱ.凋亡(Fas/FasL途徑):Tc表面的FasL與靶細胞膜上的Fas(CD95)結合,啟動靶細胞的程序性死亡,使胞內DNA降解;γ-IFN抑制靶細胞內的病毒的復制;TNF對靶細胞有直接毒性作用。,●殺傷特點:
63、ⅰ.具有MHCⅠ類分子限制性:Tc只受自身MHCⅠ類分子的限制,即TCR只能識別自身的MHCⅠ類分子,而不殺傷異體MHCⅠ分子介導的靶細胞(Ag),因此只對自身表達MHCⅠ類分子的胞內感染、突變抗原起監(jiān)視作用。 ⅱ.直接接觸:Tc到達抗原部位與靶細胞直接接觸,顆粒中的細胞毒性物質直接釋放入靶細胞內,而不殺傷其它細胞。 ⅲ.反復殺傷:Tc顆粒中的細胞毒性物質足以連續(xù)殺傷多個靶細胞。,思考題,1.抗體產生過程與細胞的膜泡運輸
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