免疫学基础理论学习笔记.pdf
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1、简称: Ag:antigen,抗原 Ab:antibody,抗体 APC:抗原提呈细胞 BC:B淋巴细胞 C:cell,细胞 CK:细胞因子 EBV:EB病毒 HLA:人类白细胞抗原 IC:immune complexes,免疫复合物 IFN:干扰素 IR:immune response,免疫应答 IS:immune system,免疫系统 IL:interleukin,白细胞介素 M:microorganism,微生物 MHC:主要组织相容性复合体 NKC:自然杀伤细胞 PAF:血小板活化因子 SRBC:绵羊红细胞 TC:T淋巴细胞 TNF:肿瘤坏死因子 V:virus,病毒第一篇 免疫学基
2、础 免疫学基础绪论 医学免疫学:研究人体免疫系统(IS)组成和功能、免疫应答(IR)规律及其产物、有关疾病的免疫学发病机制、诊断和防治的一门生物科学。 一、免疫概念: 机体识别和排除 抗原性异物 、以维持生理平衡和稳定的功能。 进入体内异物,如病原微生物(M); 体内自生异物,如衰老C(细胞) 、癌变C。 二、免疫功能: 免疫功能 生理功能(正常) 病理表现(异常) 免疫防御 清除病原M及其他抗原性 异物 超敏反应(过强) 反复感染(过低) 免疫缺陷病(缺陷) 免疫稳定 清除衰老、损伤和死亡C 对自身组织成分保持免疫耐受 自身免疫性疾病 (失调) 免疫监视 清除突变、畸变C,防止 肿瘤发生;破
3、坏V感染C 肿瘤发生:持续性V 感染(降低或失调) 从上可见,机体IS具有免疫防卫和致病双重功能,即 1、正常:免疫保护作用(有利) , A、清除“非己”抗原,如抗感染、抗肿瘤 B、对自身成分保持免疫耐受。 2、异常和缺陷:免疫病理作用(有害), A、机体对“非己”抗原:过强应答超敏反应性疾病。 过低或 失调严重感染、免疫缺陷病、肿瘤 B、对“自身”抗原的排除:自身免疫性疾病 三、图示免疫概念 抗原性异物人体 (识别与清除) 免疫(应答) 抗原性异物 1图1 四、免疫系统的组成 免疫系统:包括免疫器官、免疫细胞、免疫分子(图1和图2) 图2 五、免疫应答的方式 非特异性免疫应答 特异性免疫应答
4、:细胞免疫应答 体液免疫应答 (一)、非特异性免疫:又称固有性免疫应答。 1、概念和特点: (1)在种系发育、进化过程中形成、生来就有、可遗传,天然(先天)免疫。 (2)作用广泛,无特异性、非特异性免疫。 (3)作用快,在感染早期、对外来病原体迅速起防卫作用,机体免疫防御第一道防线。无免疫记忆。 2、组成及作用: (1)屏障结构: 抗原 A、皮肤和黏膜屏障: 物理屏障作用:机械阻挡和清除作用。 化学屏障作用:分泌抑、杀M物质 (如乳酸、脂肪酸、胃酸、溶菌酶等。) 生物学屏障作用:正常菌群抑制入侵病原菌: 如肠道:大肠杆菌大 肠菌素、有机酸、H 2O2抑制痢疾杆菌、金葡菌等 B、血脑屏障:阻挡病
5、原M、其他异物进入脑组织、脑脊液。 *婴幼儿血脑屏障发育不完善、易发生CNS(中枢神经系统)感染(如脑膜炎)。 C、胎盘屏障:阻挡母体感染的病原M进入胎儿体内。 如风疹V通过胎盘母体(孕头3m内)胎儿:*畸形、流产、死胎。 (2)吞噬细胞: A、种类和分布: 大吞噬C:单核C(血液)、巨噬C(组织)。 小吞噬C:中性粒细胞(血液)。 B、吞噬过程:接触阶段、 吞入阶段、杀灭阶段。 C、吞噬后果:完全 吞噬、不完全吞噬。 (3)自然杀伤细胞; (4)血液和体液中抗微生物物质: *补体、溶菌酶、防御素、干扰素等 。 二、特异性免疫:又称适应性免疫应答。 1、概念和特点: (1)个体在生活过程中因接
6、触特定抗原(如感染病原M或接种疫苗)而产生、后天获得、获得性免疫。 (2)仅针对特定抗原发生反应、对未接触过的抗原不产生免疫,具特异性,特异性免疫。 (3)具免疫记忆、作用慢且时间长,在感染后期、最终清除病原体。 2、类型:细胞免疫和体液免疫。 第一章 抗原(Ag) 相关概念: 1、 抗原识别受体:T、B 细胞表面能识别和结合相应抗原决定簇的结构,分别称为 T 细胞受体(TCR)B 细胞受体(BCR) 2、抗原递呈 C(APC):能加工、处理抗原,表达 MHC 分子,并启动 IR 的细胞,如 M(巨噬 C)。 3、主要组织相容性复合体(MHC): *抗原是启动IR的始动因素。 一、 抗原 概念
7、:一种能与 TCRBCR 结合,启动 IR,并能与相应 IR 产物(Ab 和效应 T 细胞)发生特异性结合的物质,又称免疫原 Ag 有两种特性: (1) 免疫原性:能刺激特异性免疫 C,使之活化、增殖、分化和产生免疫效应物质。 如伤寒杆菌机体伤寒抗体 (2)免疫反应性:又能与 Ab 或效应 T 细胞发生特异性结合反应。 如伤 寒杆菌+伤寒抗体(电解质作用下)细菌凝集 1、完全抗原:具免疫原性和免疫反应性的物质,如蛋白质、细菌、病毒、外毒素等。 32、半抗原(或不完全 Ag):只有免疫反应性、无免疫原性的小分子物质。 如多糖 、某些药物(青霉素、磺胺)。 半抗原+蛋白质载体完全抗原 二、抗原性状
8、: (一)异物性: 1、异种物质;如异种蛋白质、各种 M 及其产物。 2、同种异型物质:如血型抗原、人类白细胞抗原。 3、改变和隐蔽的自身物质: (二) 特异性 : 1、概念: Ag相应淋巴 CAb(抗体)和效应淋巴 C 特异性结合反应 2、物质基础:抗原物质表面的抗原决定簇。 3、意义:免疫学诊断、疾病防冶的基础。 (三) 抗原决定簇(AD):又称表位。 1、概念:Ag 分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,它是 Ag 与 TCRBCR 及 Ab 特异结合的基本单位。其化学组成、空间排列和立体构型决定 Ag 特异性。 2、分类: (1)按 AD 结构分类:构象决定簇、线性决定簇。 (2)按 A
9、D 在抗原分子中的位置分类:功能性决定簇、隐蔽性决定簇。 (3)按识别 AD 的免疫 C 分类: T 细胞决定簇、B 细胞决定簇。 3、抗原结合价:Ag 分子表面能与相应 Ab 结合的决定簇的数目。 (四)半抗原载体效应: (半 Ag+蛋白质载体)机体抗半 Ag 抗体。 在IR中,BC识别半Ag决定簇,并提呈载体决定簇给CD4T细胞:Th细胞识别载体决定簇,即以载体把T、B细胞连接起来,T细胞才能辅助BC产生抗体。 (五)抗原一抗体反应的特异性: (六)共同抗原和交叉反应: 共同抗原:两种不同 Ag 之间所具有的相同或相似的决定簇,称为共同抗原。 交叉反应: 由共同 Ag 决定簇刺激机体产生的
10、 Ab 可与有相同或相似决定簇的不同 Ag发生反应,称为交叉反应。 三、决定抗原免疫原性的条件(影响 IR 的因素): (一)异物性: (二)分子量大小及化学结构的复杂性:大分子物质,分子量l 万。 有一定化学组成和结构。 *蛋白质的免疫原性最强,原因:表面 Ag 决定簇多,结构稳定,体内停留久。 例外:明胶,分子量 10 万、免疫原性弱,缺乏芳香族氨基酸(如酪氨酸) (三)免疫方法的影响: 1、抗原剂量:适中: 2、免疫途径:多经非消化道途径进入机体。 3、免疫次数:间隔适中、次数不要太频。 (四)佐剂的使用: 1、概念:某些物质与 Ag 同时或预先注入机体,可增强机体对该 Ag 的特异性
11、IR 或改变 IR 的类型,此类物质称为佐剂。 42、种类: (五)机体因素:遗传因素、年龄、生理状态等。 四、 分类 : (一)据 Ag 与机体亲缘关系分类: 1、 异种Ag :如各种病原M及其产物(如外毒素)、动物免疫血清等。 2、 同种异型Ag :如红细胞血型抗原:AB0、Rh血型抗原。 *人 类白细胞抗原(HLA):存在于人类白 C、血小板和有核细胞膜上的特异性 Ag。 3、 自身Ag : 隐蔽自身抗原:如眼晶体、精子等 自身 外伤、手术、感染 抗原 释放入血 修饰 自身抗原:自身组织成分 感染、 药物、辐射 自身免疫病 变性 4、 异嗜性抗原 : 定义:一类与种属特异性无关、存在于人
12、、动物和微生物之间的共同抗原。 意义:(1)辅助某些疾病诊断 如外斐反应辅诊立克次体病 (2)与某些疾病发病有关,如共同 Ag A 族溶血性链球菌细胞膜 人肾小球基底膜 肾小球肾炎 感染 心肌组织 心肌炎 机体 抗体 (二)据 Ag 刺激 BC 产生抗体是否需 TH 细胞辅助分类: 1、胸腺依赖抗原(TD-Ag):多数蛋白质 Ag,如病原 M,血 C、血清蛋白等 TH 细胞、巨噬 C BC抗体(以 IgG 为主),还可引起细胞免疫应答、并有免疫记忆。 2、非胸腺依赖抗原(TI-Ag):少数 Ag,如脂多糖,荚膜多糖 BC抗体(IgM),一般只引起体液免疫、不引起细胞免疫、无免疫记忆。 五、超抗
13、原(SAg): (一)定义:可直接与抗原受体结合,具有强大刺激能力,只需极低浓度(1-10ngml)即可激活大量(220)T 细胞或 B 细胞克隆,产生极强 IR 的抗原物质。 (二)种类: 1、外源性 SAg:某些细菌毒素如金葡菌肠毒素 SE、金葡菌毒性休克综合征毒素 1。 2、内源性 SAg:如小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白;HIV 在体内表达的病毒蛋白产物。 (三)SAg 激活 T 细胞的机制(不同于一般 Ag)(自学): 1、被 T 细胞识别前、*不需经 APC 处理。极低浓度即可激活大量 T 细胞:*此激活作用无 MHC限制性,可使宿主(20%)T 细胞活化,所以 SAg 是一种可使大量 T
14、细胞活化的高效能 Ag。 (四)生物学作用及临床意义: SAg 参与机体的生理和病理效应,与某些毒素性疾病(如食物中毒、毒性休克综合征)、自身免疫性疾病、AIDS 和某些肿瘤发病有关。 5第二章 免疫器官与免疫细胞 第一节 免疫器官(结合图 1) 一、 中枢免疫器官 : 包括:骨髓(禽类为腔上囊),胸腺。 功能:免疫 C 发生、分化、成熟场所。 (一)骨髓: 功能:1、造血器官、各种免疫 C 发生场所。2、BC 及 NKC 分化成熟场所。 3、再次免疫应答产生抗体的场所。 (-)胸腺: 功能:1、T 细胞(尤其是T 细胞)分化成熟场所。 2、建立免疫耐受的场所:形成对自身 Ag 耐受性、维持自
15、身稳定。 3、胸腺屏障屏障作用。 二、 外周免疫器官包括:淋巴结、脾、黏膜相关淋巴组织。 功能:成熟淋巴 C 定居场所;TB 细胞对外来抗原产生 IR 场所。 (一)淋巴结: 功能:1、过滤、清除异物。2、TB 细胞定居、增殖和接受 Ag 刺激发生 IR 场所。 3、参与淋巴 C 的再循环。 *淋巴细胞再循环: 1、定义:指淋巴 C 经淋巴循环及血液循环,运行并再分布于全身淋巴器官或淋巴组织中。 2、主要途径: 血循环中淋巴 C 通过毛细血管后高内皮小静脉(HEV)淋巴组织和淋巴结的特定区域经输出淋巴管、淋巴管、胸导管入颈 V返回到血循环再入*淋巴结(在淋巴细胞再循环起枢纽作用) 3、参与再循
16、环的淋巴 C 再循环一周 T 细胞 占 70-75 1824h B细胞 占25 -30 30h 4、意义:经 Ag 刺激后的 T 细胞、BC 及记忆 C 经再循环分布至全身,利于及时识别Ag(如病原体)、进行 IR 及发挥免疫作用。 (二)脾:人体最大的淋巴器官。 功能:1、滤血功能。 2、T、B 细胞定居、增殖和接受 Ag 刺激发生 IR 场所。 3、初次免疫应答产生抗体的场所。 4、合成免疫活性物质的场所:如抗体、干扰素、补体等。 (三)黏膜相关淋巴组织(MALT):多在粘膜。 包括扁桃体、小肠派氏集合淋巴结、阑尾及呼吸道、 肠道、 泌尿生殖道黏膜下分散的黏膜淋巴滤泡(淋巴小结)和弥散淋巴
17、组织。 1、黏膜淋巴滤泡: Ag 刺激前:为初级滤泡(无包膜) Ag 出现生发中心、次级滤泡 滤泡内:BC 及其母 C浆 C抗体:*S-IgA(局部免疫)、IgEI 型 少量T细 胞、巨噬细胞 2、弥散淋巴组织: *TCRT 细胞:位于表面及粘膜下,直接识别、结合抗原,执行固有性免疫功能。 第二节 免疫细胞(结合图 2) 6定义:参与 IR 或与 IR 有关的 C。 种类:T 细胞和 B 细胞、NKC、抗原提呈 C 及其他免疫细胞。 一、T 淋巴细胞 l、来源于骨髓、胸腺衍生、定居外周淋巴器官;占外周血淋巴 C 总数 6070。 2、负责细胞免疫,对体液免疫起辅助和调节作用。 图3 (一)T
18、细胞表面的膜分子: 1、TCR-CD3 复合体: (1)T 细胞抗原受体(TCR): A、双肽链,分为*TCR和 TCR。 B、只能特异识别由 MHC 分子提呈的抗原肽。 (2)CD3 分子 : A、存在所有 T 细胞上,检测 T 细胞总数的标志。 B、负责传导TCR 结合抗原的信号(T 细胞活化的第一信号): (TCR+CD3)TCR-CD3 复合体,表达于 T 细胞表面,是 T 细胞识别抗原和转导信号的主要单位。 2、细胞因子受体(CKR):如 IL-1R、IL-2R 等 3、 CD4 和 CD8 分子 : (1)T细胞亚群的分类标志:CD4+T细胞亚群 CD8+T细胞亚群 (2)TCR
19、的辅助受体:CD4 和 MHC-类分子 结合,协同 TCR 与抗原肽-MHC CD8 与 MHC-I 类分子 分子复合物的结合 (3)参与 T 细胞活化、增殖信号的传导。 4、协同刺激分子:CD28、CD2、LFA-l (1)CD28: T 细胞表面 CD28 十 APC 表面 B7(CD80)形成 T 细胞活化的第二信号T 细胞充分活化 (2)CD2:又称淋巴细胞功能相关抗原-2(LFA-2) A、T 细胞的 CD2 +APC 表面 L FA-3(CD58)、CD48增强 TCR 与抗原肽-MHC 分子复合物结合 B、参与 T 细胞活化过程中的信号传导作用。 C、由于绵羊红细胞(SRBC)可
20、作为 CD2 的配体,故 CD2 又名 SRBC 受体(即 E 受体)。 外周血淋巴 C(*TC、BC)十 SRBCE 花环(*E花环形成试验) (3)淋巴细胞功能相关抗原-1(LFA-1): 组成:CDlla 和 CDl8; 相应配体:ICAM-1( 细胞间黏附分子、CD54) 功能:促进 T 细胞与靶 C 或其他 c 结合,增强细胞介导免疫效应。 5、有丝分裂原受体: 外周血淋巴 C(*TC、BC) 有丝分裂原,如*PHA 等作用下 淋巴母 C (*淋巴细胞转化试验) (二)T 细胞的亚群与功能: 71、按 TCR 双肽链不同、T 细胞分两类: (1)TCRT细胞:均为CD4+或CD8细胞
21、。多在外周血,占 6070,经TCR识别表达在APC表面的抗原肽MHC分子复合物而被活化,执行T细胞的特异功能。 (2)TCRT 细胞:多数为CD4或CD8细胞,位于表面及粘膜下;可直接识别、结合抗原;执行固有性免疫功能。 2、按表面抗原分: (1)CD4T细胞亚群 : 能识别由APC递呈的抗原肽-MHC类分子复合体,是MHC 类分子限制性T细胞。分为 辅助性T细胞(T H细胞), 图 4 迟发性超敏反应T细胞(T DTH细胞) 活化CD4T细胞产生CK辅助 BCAb; CD8T细胞细胞毒作用 (2)CD8+T细胞亚群 :能识别靶细胞表面的抗原肽-MHC I类分子复合体,是MHC I类分子限制
22、性T细胞,分为 细胞毒或杀伤T细胞(Tc细胞或CTL) 抑制性 T 细胞(Ts 细胞) 活化 CTL 释放细胞毒性物质杀伤靶 C(如颗粒酶、穿孔素等) 高表达 FasL,通过 FasFasL 途径靶 C 凋亡 参与抗病毒、抗肿瘤免疫和移植排斥反应。 抑制性 T 细胞(Ts 细胞):具有抑制作用 3、根据产生的CK不同,CD4+TH细胞分为三个亚型; TH0 细胞:T Hl和T H2 的前体细胞、受抗原刺激后,产生CK,在不同CK作用下,分化为 (1)THl细胞:(即T DTH,又称炎症细胞),主要产生:IL-2、IFN-、TNF-等, 免疫功能:介导细胞免疫、迟发型超敏反应;协助B细胞产生lg
23、G2:抗胞内M 感染;对T Hl细胞具有抑制作用。 (2)TH2 细胞: 主要产生:IL-4、IL-5、ILl0、IL-13; 免疫功能:协助和促进BC的增殖和分化;促进IgE产生;抗胞外M感染;对T Hl细胞具有抑制作用。 8二、B 淋巴细胞(结合下图 5) 1、骨髓衍生,定居外周淋巴器官,占外周淋巴 C 总数 2025。 图 5 2、负责体液免疫,产生抗体。 3、分泌 CK,参与免疫调节、炎症反应等 4、递呈抗原:AgBC处理递呈T H(一)B 淋巴细胞的膜分子: 1、 BCRCD79ab 复合体:B 细胞抗原受体(BCR):即 SmIg; 成熟 B 细胞 SmIg 是 SmIgM 和 S
24、mIgD BCR 十(CD79a 和 CD79 b)BCR-CD79ab 复合体 作用:mlgV 区特异识别抗原 CD79a 和 CD79b:将 mIg 特异识别抗原的信号传导至胞内 2、细胞因子受体:如 IL-1R、IL-2R、IFNR。 3、协同刺激分子:CD8086、CD40,通过与相应配体结合,提供细胞活化第二信号。 (1)CD80CD86( 即 B7-1B7-2): B 细胞 CD8086T 细胞 CD28:提供 T 细胞活化的第二信号; (2)CD40: B细胞CD40活化CD4T细胞CD40L 接受 T 细胞提供的协同刺激信号(活化第二信号) B 细胞活化(完成对 TD 抗原的
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