與中學生物教材相關的免疫學知識概述

1、與中學生物教材有關的免疫學知識概述,人教社生物室 包春瑩baocy@pep.com.cnQQ:48444305,一、為什么把“免疫調(diào)節(jié)”與“神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)”并列,神經(jīng)免疫內(nèi)分泌學的進展,神經(jīng)免疫內(nèi)分泌學的興起,20世紀二、三十年代 ，有研究者指出神經(jīng)系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)的聯(lián)系，但未受到重視； 20世紀50年代以來，免疫系統(tǒng)與神經(jīng)、內(nèi)分泌這兩大系統(tǒng)之間的聯(lián)系才逐漸受到重視 ；1977年，研究者首次獲得了神經(jīng)與免疫系統(tǒng)之間相互作用的具

2、體證據(jù)，并提出了免疫—神經(jīng)—內(nèi)分泌網(wǎng)絡（immune-neuroendocrine network）假說。 近二十年來，從分子水平上找到了神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)兩者之間的統(tǒng)一性，不僅完全證明了它們之間的密切關系，而且改變了人們對神經(jīng)內(nèi)分泌及免疫系統(tǒng)的傳統(tǒng)認識； 邊緣學科：神經(jīng)免疫調(diào)節(jié)學（neuroimmunomodulation）、神經(jīng)免疫內(nèi)分泌學（neuroimmunoendocrinology）或神經(jīng)免疫學（neuroimmu

3、nology）。,神經(jīng)、內(nèi)分泌與免疫系統(tǒng)具有的共同的化學語言構成了三大系統(tǒng)之間相互聯(lián)系的分子基礎,神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)各自的活性物質(zhì)分別是神經(jīng)遞質(zhì)（或神經(jīng)肽）、激素和細胞因子。神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)、激素與免疫系統(tǒng)的細胞因子的作用方式，都是直接與受體接觸。免疫細胞上存在有神經(jīng)遞質(zhì)及激素受體，如兒茶酚胺受體、乙酰膽堿受體、阿片受體、胰島素受體、生長激素受體等；同時，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中也存在著許多細胞因子的受體，如IL-1、IL-3受體

4、等。某些類型的細胞如含嗜鉻顆粒蛋白細胞，是神經(jīng)內(nèi)分泌和免疫系統(tǒng)所共有的。,神經(jīng)內(nèi)分泌與免疫系統(tǒng)之間的相互作用,神經(jīng)系統(tǒng)的損傷、精神因素以及神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽（如乙酰膽堿、5-羥色胺、阿片肽等）對免疫功能有調(diào)節(jié)作用，焦慮、緊張等心理因素，過冷、過熱、創(chuàng)傷、疼痛等刺激都可抑制免疫功能； 激素對免疫功能具有調(diào)節(jié)作用，其中糖皮質(zhì)激素是已確認的免疫功能抑制劑，在治療過敏反應、自身免疫性疾病和器官移植中得到了廣泛的應用； 細胞因子能夠作用于下丘

5、腦和/或垂體而影響神經(jīng)內(nèi)分泌，如IL-1、IL-2、IL-6等，細胞因子在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷修復、生長發(fā)育及生理功能中起重要作用，還可以影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放等。,二、幾個名詞介紹,抗原抗體主要組織相容性復合體抗原遞呈細胞細胞因子T細胞和B細胞,1、抗原,定義：指能刺激機體產(chǎn)生免疫應答，并與免疫應答產(chǎn)物——抗體和致敏淋巴細胞結合，發(fā)生免疫效應的物質(zhì)?？蓮V泛用于指被B細胞或（和）T細胞表面抗原受體所識別的任何分子。性質(zhì)免疫原性

6、抗原性分類（根據(jù)不同的標準分不同的類型）,抗原的分類,根據(jù)抗原所具有的性質(zhì)完全抗原不完全抗原根據(jù)化學性質(zhì)完全抗原的化學性質(zhì)比較簡單，主要是蛋白質(zhì)和多肽及其化合物不完全抗原比較復雜：多糖、脂類、核酸及新合成和未發(fā)現(xiàn)的小分子化學物質(zhì)根據(jù)產(chǎn)生抗體時是否需要T細胞的參與 TD抗原：在刺激B細胞產(chǎn)生抗體時需要T細胞的輔助，在T細胞缺乏時不能誘導抗體產(chǎn)生，故又稱為胸腺依賴性抗原，主要為蛋白質(zhì)類抗原。 刺激T細胞產(chǎn)生細胞免疫反應。

7、TI抗原：主要是非蛋白質(zhì)類抗原，如多糖、脂類、核酸等，它們誘導的抗體反應無須T細胞的輔助。能誘導初次免疫應答，但無記憶細胞產(chǎn)生，所產(chǎn)生的抗體主要是IgM抗體。TI抗原不刺激T細胞產(chǎn)生細胞免疫反應。,2、抗體,兩種形式分泌型跨膜型：跨膜型Ig是B細胞的抗原受體不同類型的Ig分泌型IgA：可有效抵御病原體經(jīng)由黏膜上皮的感染膜型IgD：是B細胞發(fā)育分化成熟的標準IgE：與I型過敏反應有關IgG：是再次免疫應答的主要抗體IgM：

8、在早期感染中發(fā)揮重要作用，也是機體初次免疫應答時最初產(chǎn)生的抗體,單克隆抗體與多克隆抗體,抗原上可以引起機體產(chǎn)生抗體的分子結構，叫做抗原決定簇。抗原通常是由很多個抗原決定簇組成的，由一種抗原決定簇刺激機體，由一個B淋巴細胞接受該抗原所產(chǎn)生的抗體稱之為單克隆抗體。由多種抗原決定簇刺激機體，相應地就產(chǎn)生多種單克隆抗體，這些單克隆抗體混雜在一起也是多克隆抗體。即使是同一個抗原決定簇，在機體內(nèi)也可以由不同的B細胞克隆來產(chǎn)生抗體，這也是多克隆抗

9、體。,3、主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex, MHC）,MHC是存在于所有脊椎動物（除無頜類以外）細胞膜表面的一組與免疫排斥反應有關的蛋白質(zhì)；它在胚胎發(fā)育中產(chǎn)生，所有的細胞上都存在；免疫系統(tǒng)正是通過MHC來識別“自我”與“非我”成分的 ；人類的MHC稱為HLA（人類白細胞抗原），其基因位于第6號染色體短臂。,4、抗原遞呈細胞（antigen-presenting cell, A

10、PC）,能攝取和在細胞內(nèi)加工處理抗原，并將抗原信息遞呈給T細胞的細胞稱為抗原遞呈細胞，它是一組特化的細胞群體。包括單核細胞、各種巨噬細胞、B細胞、樹突狀細胞（是體內(nèi)抗原遞呈功能最強的APC）、內(nèi)皮細胞等。其中最重要的是樹突狀細胞、單核-巨噬細胞和B細胞。樹突狀細胞可刺激初始T細胞活化、增殖，分化為效應T細胞，B細胞和單核-巨噬細胞只能將抗原遞呈給效應T、B細胞，不能刺激初始T細胞。在細胞免疫中，主要是巨噬細胞將抗原遞呈給T細胞；在

11、體液免疫中，B細胞是主要的抗原遞呈細胞。,5、細胞因子,定義：由細胞分泌的、具有介導和調(diào)節(jié)免疫、炎癥和造血過程的小分子蛋白質(zhì)。種類白細胞介素（IL-1～25）、干擾素（α、β、γ）、腫瘤壞死因子（α、β）、集落刺激因子（至少6種）、趣化性細胞因子（至少5種）和生長因子淋巴因子：由淋巴細胞產(chǎn)生的細胞因子。,6、T細胞和B細胞,T細胞：來源于骨髓或胚肝淋巴樣干細胞，在胸腺中發(fā)育成熟；B細胞：哺乳動物的B細胞在胚胎早期在肝臟、晚期至出

12、生后則在骨髓內(nèi)分化成熟，是體內(nèi)唯一能產(chǎn)生抗體的細胞。,T細胞的類群,根據(jù)T細胞的分化狀態(tài)、表達的細胞表面分子以及功能的不同 初始T細胞：沒有接觸過抗原刺激的成熟T細胞，處于細胞周期的G0期，存活期短；效應T細胞：執(zhí)行機體免疫效應功能的細胞；記憶性T細胞：維持機體免疫記憶功能，處于G0期，存活時間很長，可達數(shù)年，甚至幾十年。 根據(jù)T細胞在免疫應答中的功能不同 輔助性T細胞：能輔助T、B細胞產(chǎn)生免疫應答的類群，它們通過產(chǎn)生的淋巴因

13、子來起作用；細胞毒性T細胞：具有免疫殺傷效應（直接殺傷靶細胞）的類群；調(diào)節(jié)性T細胞：具有免疫抑制功能的T細胞類群。,B細胞的類群,依照B細胞表面是否表達某些分子，可把B細胞分為B1細胞和B2細胞 B1細胞產(chǎn)生于個體發(fā)育的早期，主要存在于腹膜腔、胸膜腔和腸道固有層，在蛋白質(zhì)抗原的免疫應答中無重要性；B2細胞即通常所指的B細胞。B細胞有三個主要的功能產(chǎn)生抗體，介導體液免疫；遞呈抗原；分泌淋巴因子，參與免疫調(diào)節(jié)、炎癥反應及造血

14、過程。,三、免疫反應的過程,特異性免疫反應的過程,細胞免疫和體液免疫的過程,當外源性抗原進入機體后，很快（數(shù)分鐘）就會被APC在感染或炎癥局部攝取，然后在細胞內(nèi)降解抗原并將其加工處理成抗原多肽片段，再以抗原肽-MHC復合物的形式表達于細胞表面（此過程稱為抗原處理，約需3 h）。當APC與T細胞接觸時，抗原肽-MHC復合物被T細胞的受體識別，從而將信息傳遞給T細胞，引起T細胞活化（此過程稱為抗原遞呈）?；罨腡細胞通過分泌淋巴因子來進一步

15、活化B細胞以產(chǎn)生抗體或活化其他T細胞以引起細胞免疫反應?？梢哉f，抗原識別過程實質(zhì)上是攜帶抗原肽-MHC復合物的APC“尋找”抗原特異性初始T細胞的過程；初始T多由樹突狀細胞活化，效應T細胞和記憶細胞識別多種APC遞呈的抗原。,T細胞的活化,T細胞的活化需要雙信號的刺激，第一信號來自抗原，提供方式是APC表面的抗原肽-MHC復合物與受體的相互作用和結合，該信號確保免疫應答的特異性；第二個信號是微生物產(chǎn)物或非特異性免疫針對微生物的應答成分，

16、該信號確保免疫應答在需要的條件下才能得以發(fā)生。當只有第一信號時，T細胞處于無應答狀態(tài)。,B細胞的活化,B細胞的抗原識別受體能直接識別蛋白質(zhì)抗原，或識別蛋白質(zhì)降解而暴露的抗原決定簇，而無需APC對抗原的處理和遞呈。B細胞表面的抗原識別受體識別抗原是產(chǎn)生B細胞活化的第一信號，只有這些細胞在接受T細胞的輔助時才能夠活化來產(chǎn)生抗體。 B細胞的活化需要兩個信號：抗原信號和活化的T細胞信號（并不是遞呈抗原，而是通過其他的分子信號提供的），并需要

17、T細胞所分泌的細胞因子。 在體液免疫中，T細胞通過提供刺激信號、分泌細胞因子等方式輔助B細胞，B細胞作為APC可通過加工、處理、遞呈抗原的形式激活T細胞。,關于靶細胞的死亡途徑,效應T細胞誘導靶細胞死亡主要通過釋放多種介質(zhì)和細胞因子介導的。（1）穿孔素（perforin，成孔蛋白）對靶細胞打孔；（2）顆粒酶：一組絲氨酸酯酶，進入靶細胞胞漿，使靶細胞凋亡；（3）TNF（腫瘤壞死因子），與靶細胞表面受體結合，啟動caspase程序，

18、使靶細胞凋亡。,四、老師們常問的幾個問題,1、為什么蚊子叮咬不會傳播艾滋?。?蚊子的體內(nèi)不適合艾滋病病毒的存活，它吸血但不會吐血，在叮咬完一人后不會馬上叮咬另一人，因此不具備傳播艾滋病的條件。HIV在蚊子體內(nèi)不能存活，它被蚊子作為食物消化掉了。叮咬了HIV感染者的蚊子口器上的HIV數(shù)量遠不足以感染它叮咬的下一個人；另外，當蚊子叮咬人被打死時，從被叮咬的皮膚創(chuàng)口進入人體內(nèi)的HIV數(shù)量遠不足以引起感染。,,2、過敏原和抗原的關系,兩個誤

19、解的地方青霉素是小分子物質(zhì)，能引起過敏反應，抗原是大分子物質(zhì)，所以青霉素等小分子過敏原不是抗原。光可引起過敏，俗稱光過敏，所以過敏原不一定都是抗原。,,,3、為什么免疫反應的過程沒有按三個階段來劃分？,原教材描述：將免疫反應的過程分為感應、反應、效應三個階段現(xiàn)教材：刪去了這一階段的人為劃分,5、為什么介紹細胞免疫的過程要比體液免疫簡略？,6、中學生對于這部分內(nèi)容應該掌握到何種程度？,4、分泌淋巴因子的到底是T細胞還是效應T細胞？