免疫学基础-20140805.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流免疫学基础-20140805.精品文档.第一章 免疫学基础 免疫学（immunology）是研究免疫系统的结构与功能的学科，涉及免疫识别、免疫应答与免疫耐受或免疫调节等的免疫学基本科学规律与机制研究，以及免疫机制在相关疾病发生发展中的作用和免疫学技术在疾病诊断、治疗与预防中的应用。一、 免疫的概念免疫（immunity）又称免疫性、免疫力或抵抗力。古典免疫的概念是指人或动物机体对病原微生物的抵抗力和对同种微生物再感染的特异性的防御能力。然而随着免疫学的发展和研究的深入，发现很多现象如过敏反应，动物的血型，移植排斥反应，自身免疫病等均与病原微生物的感染无关。因此，对免疫这个概念应赋予新的内涵，从而形成了现代免疫的概念。现代免疫的概念已不再局限于抵抗微生物感染这个范围，它是指人或动物机体对“自身”和“非自身”的识别，产生免疫应答，并清除异己抗原，维持自身内环境完整，平衡及稳定的复杂生物学反应。二、 免疫的基本特性（一）识别自身和非自身 即能识别自身与非自身的大物质，这是机体产生免疫应答的基础。动物机体识别的物质基础是存在于免疫细胞膜表面的抗原受体，它们能与一切大分子抗原物质的表位，即抗原决定簇结合。高等动物机体的这种识别功能是相当精细的，不仅能识别存在于异种动物之间的一切抗原物质，而且对同种动物不同个体之间的组织和细胞，即使这些细胞和蛋白成分存在微细的差别也能加以识别。同种动物不同个体之间的组织移植排斥反应正是基于这种识别能力。机体免疫系统的识别功能对保证机体的健康是极其重要的，一旦识别功能降低就会对“敌人”宽容，从而降低或丧失对病原微生物或肿瘤的防御能力，造成识别能力的紊乱，导致严重的功能失调，如把自身的组织或细胞当作“敌人”，从而引起自身免疫疾病。（二）特异性 机体的免疫应答和由此产生的免疫力具有高度的特异性，即具有很强的针对性，如接种天花疫苗可使人体产生对天花病毒的抵抗力，而对其它病毒如流感病毒无抵抗力。（三）免疫记忆 免疫具有记忆功能。机体对某一抗原物质或疫苗产生免疫应答，体内产生体液免疫（抗体）和细胞免疫（致敏淋巴细胞及淋巴因子）而经过一定时间，这种抗体消失，但免疫系统仍然保留对该抗原的免疫记忆，若用同样抗原物质或疫苗加强免疫时，机体可迅速产生比初次接触抗原时更多的抗体，这就是免疫记忆现象。 动物患某种传染病康复后或用疫苗接种后之所以可使动物产生长期的免疫力即是归功于免疫记忆。这种免疫记忆功能是由于机体在初次接触抗原物质的同时，除刺激机体形成产生抗体的细胞外，与此同时也形成了免疫记忆细胞，可对再次接触的抗原物质产生更快的免疫应答。三、 免疫的基本功能（一）抵抗感染，又称免疫防御 是指机体抵御病原微生物的感染和侵袭的能力。人体的免疫功能正常时，就能充分发挥对由呼吸道、消化道、皮肤相粘膜等途径进入人体内的各种病原微生物的抵抗力，通过机体的非特异性和特异性免疫，将微生物消灭。若免疫功能异常亢进时，可引起过度免疫反应即：变态反应；而免疫功能低下或免疫缺陷，可引起机体的反复感染或免疫耐受。（二）自身稳定，又称免疫稳定 清除衰老和死亡的细胞。在人体的新陈代谢过程中，每天都有大量的细胞衰老死亡，这些失去功能的细胞积累在体内，会影响正常细胞的功能活动。免疫的第二个重要功能就是把这些细胞清除出体内，以维护机体的生理平衡，若此功能失调，则可导致自身免疫性疾病。（三）免疫监视 机体内的细胞常因物理、化学和病毒等致癌因素的作用而突变为肿瘤细胞，这是体内最危险的敌人。人体免疫功能正常时即可对这些肿瘤细胞加以识别，然后调动一切免疫因素将这些肿瘤细胞清除，这种功能即为机体的免疫监视，若此功能低下或失调，则可导致肿瘤的持续发生或病毒的持续感染。图1 免疫的功能四、抗原抗原（antigen, Ag）：又称免疫原，是一类刺激机体免疫系统使之产生的特异性免疫应答，并能与相应免疫应答产物（如抗体或致敏淋巴细胞）在体内外发生特异性结合的物质。某一物质能否成为抗原，首先是由它本身的某些性质决定的。多为体外的蛋白、病菌等各类物质，也有机体本身的，如体内的衰老细胞，自身抗体等。抗原具有两个基本性质：1）免疫原性，即抗原刺激机体产生特异性免疫应答的能力。2）反应原性，即抗原可在体内外与相应的免疫效应产物（抗体或致敏淋巴细胞）发生特异性结合的特性。同时具有此两种性能的抗原物质称为免疫原（immunogen），又称为完全抗原，即通常所指的抗原，如病毒微生物和蛋白质等；具有反应原性而不具有免疫原性的物质称为不完全抗原，又称为半抗原，如一些小分子化学物质和药物等。具有免疫原性的物质一般为完全抗原。构成抗原的首要条件：异物性。异物性是指抗原与所刺激机体的自身物质的差异，这是构成抗原免疫原性的首要条件。在正常情况下，机体的自身物质不能刺激自身的免疫系统，诱发免疫应答。因此，抗原是指非己的异种物质或异体物质，例如病原微生物及动物血清对人体都是良好的抗原。免疫系统对异物的识别功能，是机体在个体发育中建立起来的。凡胚胎期淋巴细胞与之接触过的物质，免疫系统视其为“自身”物质，反之则视为“异己”。在正常情况下，机体自身成分无免疫原性，但在长期感染或理化因素的作用下，其结构可能发生改变而成为自身抗原。此外，体内有些物质从胚胎发生时即处于隐蔽状态，从未与免疫细胞接触，若因外伤，感染等原因误入血流时，也可成为自身抗原，引起免疫应答而导致自身免疫性疾病。如引起男女不育症的精子和卵子抗体就是典型的一例。由此可见，异物性不是指体外的物质而言，而是以在胚胎期淋巴细胞是否与之接触而定。决定抗原免疫原性的其他因素还包括抗原分子的理化特性；宿主因素；免疫方法等。五、 免疫应答免疫应答是免疫系统识别和清除抗原的整个过程。根据免疫应答识别的特点、获得形式以及效应机制，可分为固有免疫应答（innate immunity）和适应性免疫应答（adaptive immunity）两大类。固有免疫亦称为先天性免疫或非特异性免疫，适应性免疫亦称获得性免疫或特异性免疫。 （一） 固有免疫 固有免疫是生物在长期进化中逐渐形成的，是机体抵御病原入侵的第一道防线。主要由组织屏障、固有免疫细胞和固有免疫分子组成。1组织屏障包括皮肤黏膜及其附属成分和体内屏障：皮肤黏膜及其附属成分包括由致密皮肤和黏膜组成的物理屏障，皮肤和黏膜分泌的杀菌物质、体液内溶菌酶和抗菌肽、胃酸等组成的化学屏障，寄居在皮肤和黏膜表面的正常菌群组成的微生物屏障。体内屏障：包括血一脑屏障和血一胎屏障。血一脑屏障组织结构致密，能阻挡血液中病原体等进入脑组织及脑室。血一胎屏障由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿的绒毛膜滋养层细胞共同构成，可防止母体内病原体进入胎儿。2参与固有免疫的细胞如单核巨噬细胞、树突状细胞、粒细胞、自然杀伤细胞（NK）和NK T细胞，其识别免疫原虽然不像T细胞和B细胞那样具有高度的特异性，但可通过一类模式识别受体去识别病原微生物表达的称为病原体相关模式分子的结构。 固有免疫的特征是：1）无特异性，作用广泛；2）先天具备；3）初次与抗原接触即能发挥效应，但无记忆性；4）可稳定遗传；5）同一物种的正常个体间差异不大。固有免疫是机体的第一道免疫防线，也是适应性免疫的基础。（二）适应性免疫 适应性免疫是机体与抗原接触后获得的有针对性的防御功能。即免疫细胞受抗原刺激后对抗原产生特异性识别而活化、增殖、分化，最终形成效应细胞，并通过其所分泌的抗体或细胞因子来表现出一定生物学效应的过程。适应性免疫应答具有两个特点，即特异性和记忆性。分为T细胞介导的免疫应答（细胞免疫）和B细胞介导的免疫应答（体液免疫）两种。细胞免疫应答又称细胞介导的免疫，是指T细胞特异性识别抗原后活化、增殖、分化成效应T细胞，由效应T细胞发挥免疫效应的过程。此过程无B细胞，抗原多为T细胞依赖的蛋白质抗原（TD-Ag），抗原呈递细胞多为树突状细胞（dendritic cells）、巨噬细胞（macrophages）和辅助T细胞等。其主要效应功能是清除细胞内感染的细菌和病毒、杀伤肿瘤细胞和变性的靶细胞、介导迟发型变态反应、同种移植排斥反应、移植物抗宿主反应、某些药物过敏症及某些自身免疫病。细胞免疫应答不仅是多细胞相互合作的过程，在一定条件下，还需要抗体、补体等体液分子的参与。体液免疫，是指B细胞特异性识别抗原后活化、增殖、分化成浆细胞，浆细胞合并成并分泌相应抗体，最终由抗体发挥免疫效应的过程。主要表现为，抗体与抗原结合中和毒素、病毒及抗化脓菌的作用，并激活补体发挥杀菌、溶菌效应，通过NK细胞等发挥抗体依赖的细胞毒性作用（ADCC）杀伤靶细胞及病原感染细胞。适应性免疫应答可分为三个阶段：1. 识别阶段：T细胞和B细胞分别通过TCR和BCR精确识别抗原，其中T细胞识别的抗原必须由抗原提呈细胞来提呈；2. 活化增殖阶段：识别抗原后的淋巴细胞在协同刺激分子的参与下，发生细胞的活化、增殖、分化，产生效应细胞（如杀伤性T细胞）、效应分子（如抗体、细胞因子）和记忆细胞；3. 效应阶段：由效应细胞和效应分子清除抗原。（三）非特异性免疫和特异性免疫不同点 图2：非特异性免疫和特异性免疫的不同点六、 免疫系统及组成 免疫系统（immune system）是人和高等动物中识别自我和危险信号，引发免疫系统应答、执行免疫效应和最终维持自身稳定的物质基础。免疫系统是在生物种发育、进化过程中逐步建立和完善的，是由淋巴器官和组织、免疫细胞及免疫活性分子等组成，分布于全身各处，以完成适宜的免疫防御功能。免疫器官根据功能不同可分为中枢免疫器官和外周免疫器官。（一） 中枢免疫器官 中枢免疫器官又称一级免疫器官或初级淋巴器官，是免疫细胞发育、成熟及分化为免疫活性细胞的场所，对外周免疫器官的发育起着主导作用。哺乳动物的中枢免疫器官包括胸腺和骨髓。胸腺是T细胞分化、发育和成熟的场所。骨髓是：1）各类血细胞和免疫细胞发生的场所：2）B细胞分化成熟的场所：3）再次免疫应答产生抗体的场所。（二）外周免疫器官外周免疫器官（peripheral immue organ）又称二级免疫器官或次级免疫器官，是T、B免疫细胞定居的场所，也是它们识别外来抗原后发生免疫应答的所在位置。外周免疫器官包括淋巴结、脾及粘膜相关淋巴组织。1. 淋巴结是：1）T细胞和B细胞定居的场所；2）免疫应答发生的场所；3）参与淋巴细胞再循环；4）过滤作用。2脾是：1）T细胞和B细胞定居的场所；2）免疫应答发生的场所；3）合成某些生物活性物质；4）过滤作用。3粘膜相关淋巴组织包括呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道粘膜下分布的淋巴组织；扁桃体；阑尾等，是构成机体抵抗病原体入侵的第一道免疫屏障。局部黏膜的免疫状况是决定机体是否被感染的首要因素，主要功能是发生局部特异性免疫应答的主要部位。七、免疫细胞免疫应答的发生需要免疫细胞的参与。免疫细胞是泛指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前身，包括造血干细胞、淋巴细胞、巨噬细胞及白细胞、红细胞等。在免疫应答过程中起核心作用的是淋巴细胞。淋巴细胞包括T细胞、B细胞及NK细胞，其中T细胞、B细胞表面具有抗原受体，能特异性识别抗原而活化、增殖和分化，介导特异性免疫应答，被称为抗原特异性淋巴细胞或免疫活性细胞。（一）T细胞 T细胞来源于骨髓中的淋巴样细胞，在胸腺中发育成熟。胸腺中成熟的T细胞随血流迁移到外周免疫器官即为初始T细胞，初始T细胞经抗原刺激后活化。T细胞的活化需要接收两个信号的刺激：第一信号，来自TCR识别抗原呈递细胞（APC）表面的MHC限制性的抗原肽；第二信号，由协同刺激分子相互作用提供。活化的T细胞表面标志发生变化，并发生增殖和分化，产生效应T细胞，发挥相应的生物学功能并产生免疫应答。 1. T细胞的表面分子 1）TCR-CD3 复合物：T细胞特征性表面标志，是T细胞识别抗原和转导信号的主要单位。TCR：所有T细胞具有识别和结合特异性抗原的分子结构，称T细胞抗原受体（T cell receptor, TCR）。在T细胞发育过程中，各个幼稚T细胞克隆的TCR基因经过不同的重排列后可形成几百万种以上不同序列的基因，因而可编码相应数量的不同特异性的TCR分子。每个成熟的T细胞克隆内各个细胞具有相同的TCR，能识别同一种特异性抗原。在同一体内，可能有数百万种T细胞克隆及其特异性的TCR，故能识别许多多种抗原。TCR与细胞膜上的CD3抗原通常紧密结合在一起形成复合体，称为TCR-CD3复合体。CD3（CD，cluster of differentiation，细胞分化簇。CD3代表细胞分化抗原3）：主要的功能是稳定TCR的结构，传递T细胞活化信号。2）CD4、CD8分子：成熟的T细胞只能表达CD4或CD8分子其中的一种。CD4和CD8分子是T细胞的辅助受体，分别能与MHC-类和MHC-类分子结合，增强T细胞与抗原呈递细胞（APC）或细胞毒性T细胞与靶细胞的相互作用，并辅助TCR识别结合抗原肽。3）协同刺激分子CD28分子，主要表达于成熟的T细胞表面，能够与APC上的CD80/86结合，为T细胞活化提供第二信号。CD2分子，又称淋巴细胞功能相关抗原2（LFA-2）。与APC上的CD48、CD58结合，可增强T细胞与APC或靶细胞间的结合强度，有助于T细胞对抗原的识别及参与辅助活化信号的传导。4）细胞因子受体 细胞因子生物学活性的发挥在于细胞表面相应细胞因子受体的表达和受体与配体的相互作用。T细胞表面有许多细胞因子受体(receptor)，如IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL-6R、IL-8R、IL-9R、IL-13R等，它们是一些具有类似结构特征的大分子物质，对于细胞生物活性起着调节作用。5）丝裂原结合蛋白 丝裂原如植物血凝素（PHA），刀豆蛋白（ConA）能够与T细胞表面表达的丝裂原结合蛋白相互结合，能够非特异性的激活T细胞的克隆增殖。2. T细胞亚群成熟的T细胞无论在表型上还是在功能上都是一个相当复杂的异质性群体，不同群体细胞具有不同的表面标志和功能。T细胞根据不同的分类方法可分为不同亚群。按所处的活化阶段分为：初始T细胞、效应T细胞、记忆性T细胞。按表达TCR的类型分为：T细胞、T细胞。按表达CD4或CD8分为：CD4+T细胞（代表CD4阳性的T细胞），CD8+T细胞。按免疫效应功能分为：辅助性T细胞（T helper cells, Th）、细胞毒性T细胞（cytotoxic T cell , Tc/CTL）、调节性T细胞（T regulatory cell, Tr）。1）初始T细胞、效应T细胞、记忆性T细胞 指从未接受过抗原刺激的成熟T细胞。主要功能是识别抗原。在外周免疫器官接受抗原呈递细胞如树突状细胞（DC）提呈的抗原刺激而活化，最终分化为效应性T细胞核记忆性T细胞。效应T细胞主要向外周炎症部位或某些器官组织迁移。记忆性T细胞可存活数年，介导再次免疫应答。2）T细胞、T细胞 T细胞是识别由MHC分子提呈的抗原肽，并且具有MHC限制性。T细胞识别抗原无MHC限制性。3）CD4+T细胞，CD8+T细胞 CD4+T细胞识别外源性抗原肽，受MHC-类分子的限制。活化后，分化的效应细胞主要为Th细胞。 CD8+T细胞识别内源性抗原肽，受MHC-类分子的限制。活化后，分化的效应细胞为Tc（CTL）细胞。4） 辅助性T细胞（Th）、细胞毒性T细胞（Tc/CTL）、调节性T细胞（Tr） 这些细胞实际上是初始CD4+T细胞或初始CD8+T细胞活化后分化成的效应T细胞或调节性T细胞A. Th细胞：初始CD4+T细胞根据分泌细胞因子和所介导功能的差异分为Th1、Th2和Th17三类效应Th细胞.。Th1细胞主要分泌IL-2、IFN-和肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF）-，介导迟发型变态反应和巨噬细胞活化等细胞免疫应答。Th2细胞分泌IL-4、IL-5、IL-6和IL-10，介导体液免疫应答。Th1和Th2细胞是一对重要的调节细胞，同时又相互抑制，它们的失调与感染性疾病和自身免疫疾病相关。Th17细胞分泌IL-17、IL-6和TNF-，参与胞外病原菌感染引起的炎性反应、自身免疫性疾病、肿瘤和移植排斥等的发生和发展。B. CD8+CTL（Tc）细胞：CD8+CTL是细胞毒T淋巴细胞，能特异杀伤靶细胞。CTL杀伤靶细胞的机制：分泌穿孔素（perforin）、颗粒酶（granzyme）和颗粒溶解素（granulysin）杀伤靶细胞。穿孔素能在靶细胞膜上形成跨膜通道，引起靶细胞因渗透压改变导致溶解性死亡，颗粒酶和LT则介导靶细胞凋亡；活化的CTL能表达FasL，介导Fas+的靶细胞凋亡。CD8+ CTL是介导细胞免疫的主要效应细胞。 C. CD4+CD25+调节性T细胞（Tr）：Tr表达IL-2R的链（CD25），主要发挥免疫负调节作用；抑制抗原特异性T细胞增殖，抑制APC的功能，在免疫耐受中发挥重要作用。图3 初始CD4+ T细胞的分化（二）B细胞成熟的B细胞在由骨髓淋巴干细胞先分化为前B细胞，然后在骨髓微环境中发育成熟为可识别抗原的成熟B细胞，最后经血液循环定居在外周淋巴器官。B细胞接受抗原刺激后活化、增殖和分化为浆细胞，由浆细胞产生特异性免疫球蛋白，发挥体液免疫功能（一般只能存活2天），一部分B细胞成为免疫记忆细胞，参加淋巴细胞再循环，它们是长寿细胞，可存活100天以上。B细胞是免疫系统重要的免疫细胞，主要功能是介导体液免疫。B细胞也是重要的抗原呈递细胞，能摄取、加工和呈递抗原，同时还能分泌细胞因子调节免疫应答。1B细胞的表面分子1） BCR-CD79a/b 复合物BCR（B细胞抗原受体），即mIg。能特异性识别和结合抗原，产生B细胞活化的第一信号。与B细胞膜表面的另一对分子CD79a（Ig）和CD79b（Ig）结合形成复合物，将抗原刺激信号传递至细胞质和细胞核内，使B细胞活化。2） 激活性辅助受体 CD19/CD21/CD81/CD225是BCR复合物的激活性辅助受体，利于B细胞的激活。3） 抑制性辅助受体 BCR复合物的抑制性辅助受体有CD32，CD22和CD72，对BCR复合物识别抗原产生的信号起抑制作用，防止B细胞过度激活。4） 协同刺激分子 CD80，CD86分子能够与T细胞表面的CD28相结合，提供T细胞活化的第二信号。 CD40分子，组成性表达于成熟的B细胞表面，起配体CD40L表达于活化的T细胞表面。CD40与CD40L结合，为B细胞活化提供第二信号。2. B细胞亚群 根据是否表达CD，B细胞可分为CD5+B细胞（B1细胞）和CD5-B细胞（B2细胞）两个亚群。 B2细胞即通常所指的B细胞。B2细胞参与适应性免疫应答，产生高亲和力的抗体，一种方式中和体内感染的病毒或细菌，另一方式是介导抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）。同时B细胞是一类专职的APC，发挥呈递抗原的作用。（三）第三群淋巴细胞 有一类淋巴细胞既无T细胞的表面标志如E受体（CD2），又无B细胞的表面标志如SmIg，称为裸细胞。主要包括具有非特异性杀伤功能K细胞和NK细胞。1杀伤细胞（killer cell, K细胞）：主要特点是细胞表面具有抗体IgG的Fc受体，当靶细胞与相应的IgG结合，K细胞可与结合在靶细胞上的IgG的Fc结合，从而使自身活化，释放细胞毒因子，裂解靶细胞，这种作用称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）。2自然杀伤细胞（natural killer cell, NK细胞）：是一群既不依赖抗体参与，也不需要抗原刺激和致敏就能杀伤靶细胞的淋巴细胞，因此称为自然杀伤性细胞。人类自然杀伤细胞的主要表面标志有CD56、CD16、CD18和一些与其活化和抑制相关的受体。其中CD56是NK细胞最具有代表性的表面标志，目前临床检测中将表型CD3-CD56+CD16+的淋巴细定为NK细胞。NK细胞表面存在着识别靶细胞表面分子的受体结构，通过此受体与靶细胞结合而发挥杀伤作用。NK细胞表面也有IgG的Fc受体，凡被IgG结合的靶细胞均可被NK细胞通过其Fc受体的结合而导致靶细胞溶解，即NK细胞也具有ADCC作用。NK细胞杀伤效应的机制主要是由穿孔素（perforin）介导，其杀伤的靶细胞包括肿瘤细胞、病毒或细菌感染的细胞以及机体某些正常细胞。因此，NK细胞具有抗肿瘤、抗感染和免疫调节功能。此外，NK细胞亦参与移植排斥反应、自身免疫病和超敏反应的发生。另外NK细胞可释放IFN及其他细胞因子（如IL-1、GM-CSF），调节免疫应答和造血过程。（四）抗原呈递细胞 抗原呈递作用（antigen-presenting cells, APC）又称辅佐细胞。T细胞和B细胞室免疫应答的主要承担者，但这一反应的完成，需要APC协助参加。这些细胞，在免疫应答过程中，主要是对抗原进行捕捉、加工和处理呈递给T、B淋巴细胞的一类免疫细胞，因此称为抗原呈递细胞。APC主要包括巨噬细胞、树突状细胞、B细胞以及内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞等。可分为专职APC和非专职APC。专职APC是指一类特化的细胞，它们具有摄入、加工、处理、提呈胞外抗原，激活CD4+T细胞，诱导免疫应答的能力。这类细胞必须表达MHC-类分子、协同刺激信号分子和各种粘附分子。专职APC包括单核-巨噬细胞、树突状细胞、和B细胞。通常情况下不表达MHC-类分子、协同刺激信号分子和各种粘附分子的细胞，而受到刺激后能够表达这些分子，称为非专职APC，包括内皮细胞，上皮细胞和成纤维细胞。1. 巨噬细胞 巨噬细胞（macrophages）是由来源于骨髓多功能造血干细胞的单核细胞分化而来。巨噬细胞表达高水平的CD14，被认为是较特异的表面标志，目前主要用于细胞表型的鉴定。研究表明，巨噬细胞参与非特异性免疫和特异性免疫。在非特异性免疫中，主要是通过吞噬作用杀灭和清除病原体和异物，并介导炎症反应；在特异性免疫中，主要发挥免疫调节以及抗原呈递功能。其细胞表达多种表面分子，如模式识别受体（甘露糖受体、清道夫受体和Toll受体），IgG Fc受体，补体受体和多种细胞因子受体等，巨噬细胞至少有两个亚类，即M1型和M2型。M1型巨噬细胞参与促炎反应，且在宿主防御细菌和病毒感染中发挥核心作用。M2巨噬细胞与抗炎反应，寄生虫感染、组织重构、纤维化以及肿瘤疾病发展相关。2树突状细胞人树突状细胞（dendritic cell, DC）起源于骨髓造血干细胞（hemopoietic stem cell）。DC的来源有两条途径：髓样干细胞在GM-CSF的刺激下分化为DC，称为髓样DC（myeloid dendritic cells, MDC），也称DCl，与单核细胞和粒细胞有共同的前体细胞；包括朗格汉斯细胞，间皮（或真皮）DCs以及单核细胞衍生的DCs等；来源于淋巴样干细胞，称为淋巴样DC（Lymophiod dendritic cells, LDC）或浆细胞样DC（plasmacytoid dendritic cells, piX），即DC2，与T细胞和NK细胞有共同的前体细胞。树突状细胞（DC）尽管数量不足外周血单核细胞的1%，但表面具有丰富的抗原递呈分子（MHC-和MHC-）、共刺激因子（CD80/B7-1、CD86/B7-2、CD40、CD40L等）和粘附因子（ICAM-1、ICAM-2、ICAM-3、LFA-1、LFA-3等），是功能强大的专职抗原递呈细胞（APC）。DC自身具有免疫刺激能力，是目前发现的惟一能激活未致敏的初始型T细胞的APC，而巨噬细胞和B细胞等仅能刺激已活化的T细胞或记忆性T细胞。因此DC是特异性免疫应答的始动者。 成熟DC的细胞表型特征是高表达MHC-类分子、MHC-类分子、CD80、CD86、CD40免疫刺激分子，CD1a、CD11c及CD83也是成熟DC的标志。DC的生物学功能：1）向T细胞呈递抗原；2）参与T细胞亚群的分化和免疫调节；3） 参与诱导免疫耐受；4）向B细胞呈递抗原。八、免疫分子免疫分子，是机体免疫系统中免疫组织或细胞所分泌一类具有重要生物学活性的分子，包括抗体、补体系统和各种细胞因子。其在免疫应答和免疫调节过程中具有非常重要的作用。（一）免疫球蛋白-抗体 免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig）是具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白的统称。抗体（antibody, Ab）：是机体免疫系统受到抗原刺激后由B细胞产生的一类能与相应抗原发生特异性结合的球状糖蛋白。抗体均为免疫球蛋白，但免疫球蛋白不一定都是抗体。免疫球蛋白可以分泌型存在于体液中，具备抗体的各种功能；也可存在于B细胞膜上，称为抗原受体。1. 免疫球蛋白的功能1）特异性识别结合抗原 抗体在体内与相应抗原特异结合，发挥免疫效应，清除病原微生物或导致免疫病理损伤。在体外与抗原结合引起各种抗原抗体反应，用于诊断疾病。2）激活补体。3）结合细胞表面的Fc受体 Ig的Fc段可与具有IgFc受体的免疫细胞结合，产生不同效应。免疫调理作用：IgG Fc与中性粒细胞、巨噬细胞上IgG Fc受体结合，增强这些细胞对抗原的吞噬作用。抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）：表达Fc受体的NK细胞、巨噬细胞和中性粒细胞可通过与IgG Fc段的结合，直接杀伤IgG包被的靶细胞。介导I型变态反应。4）选择性转运 Ig可通过Fc段被转运到原先不能到达的部位。25类免疫球蛋白的特性与功能所有的抗体按其结构的不同可分为五大类：IgG、IgM、IgA、IgD和IgE。每种类型都有多种不同的抗体，它们在获得性免疫系统中担任着不同的角色。IgG和IgM：这两类抗体是体液免疫中起主要作用的抗体。IgG是血清中含量最高的抗体，占血清Ig总量的75%。IgG不仅具有调理作用，还有抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用以及激活补体等众多效应，而且是唯一通过胎盘使婴儿被动获得体液免疫的抗体，同时是机体抗感染的抗体。IgM是B细胞上的抗原受体，并且是免疫应答时产生的第一个抗体，也是初次应答最早出现的抗体，据此可通过检查血液中IgM，进行感染的早期诊断。IgA：是防御通过粘膜表面（呼吸道、胃肠道和泌尿生殖道）进入的微生物的第一道防线。此抗体防止病原体在黏膜表面定居并介导它们的吞噬作用。IgD： mIgD是B成熟的标志。IgE： 是血清中含量最低的抗体，主要生物学功能是参与超敏反应和抗寄生虫感染。3人工抗体目前人工制备的抗体由3种类型，即多克隆抗体、单克隆抗体和基因工程抗体，它们被广泛地应用于临床诊断和治疗及实验室研究。多克隆抗体：是由针对不同抗原表位（又称抗原决定簇，指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团）的抗体组成的混合物。单克隆抗体：针对单一抗原表位的一个B细胞克隆产生的抗体。（二）补体系统 补体（Complement, C）：是存在于人和动物血清中的，与免疫有关并具有酶活性的一组球蛋白。补体并非单一物质，而是由多种成分组成的一组蛋白质，故称为补体系统。 补体主要由巨噬细胞、肠道上皮细胞和肝、脾细胞合成。正常情况下，补体各成分以非活化状态存在于血清中，当受到病原微生物入侵而感染或收到抗原刺激时，补体就被激活而发挥多种生物学功能，如趋化作用、调理作用和免疫粘附作用等。从而增强吞噬活性和溶解靶细胞的能力。（三）细胞因子 细胞因子（cytokines,CK）：是指由免疫细胞和某些非免疫细胞（如血管内皮细胞和表皮细胞等）经刺激而合成并分泌的一类生物活性分子，它们介导细胞之间的信息交换与相互调节，参与免疫应答、免疫调节和炎症反应过程。 细胞因子种类繁多，功能广泛。一种细胞可产生多种细胞因子，同一种细胞因子对不同的靶细胞也可能具有不同的作用。其主要作用方式是通过与靶细胞表面的细胞因子受体结合而发挥各种生物学功能。 按照其功能特点，细胞因子可被分为以下六大类：1）白细胞介素（inerleukin, IL）是单核-巨噬细胞、淋巴细胞等其他细胞所分泌的某些非特异性发挥免疫调节和在炎症反应中起作用的因子。免疫系统的功能，在很大程度上依赖于白细胞介素。目前报道的白细胞介素已有33种，即IL-1-IL-33。白细胞介素在传递信息，激活与调节免疫细胞，介导T、B细胞活化、增殖与分化及在炎症反应中起重要作用。2）干扰素（interferon, IFN）是最早发现的细胞因子，因其具有干扰病毒感染和复制，调节免疫应答的能力故称干扰素。目前已发现有三型干扰素，分别为型IFN（IFN-, IFN-），型IFN（IFN-），型IFN（IL-28A/B）。型IFN和型IFN主要是由白细胞、成纤维细胞和病毒感染的组织细胞产生，其发挥的作用一致，主要是抗病毒和抗肿瘤作用。同时也能够发挥免疫调节作用，如促进MHC 类分子的表达。型IFN主要是由活化的T细胞和NK细胞产生，主要的功能是激活巨噬细胞，促进MHC分子表达和抗原提呈，抑制Th2细胞因子的分泌等。3）肿瘤坏死因子（tumor necrosis facor, TNF）是具有诱导肿瘤凋亡效应的细胞因子。根据来源和结构不同分为：TNF-和TNF-。TNF-主要是单核-巨噬细胞分泌，另外T细胞、NK细胞，肥大细胞也有分泌。TNF-除具有强烈的杀伤肿瘤细胞作用外，且参与免疫调节，与炎症、休克、发热、多器官功能衰竭及恶病质等均有密切关系。TNF-又称淋巴毒素与TNF-的氨基酸序列为28%同源性，二者结合同一受体。是由激活的T细胞产生，生物学功能与TNF-相似，在局部发挥效应；与细胞表面LT-形成复合物发挥作用。4）集落刺激因子（colony stimulating factor, CSF）是指能够刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血干细胞进行增殖分化，并在半固体培养基中形成相应细胞集落的细胞因子。5）生长因子（growth factor, GF）具有刺激细胞生长作用的细胞因子，主要参与组织修复过程。6）趋化因子（chemokine） 吸引白细胞向一定方向移行，也可刺激白细胞活化的小分子担保。根据其分子结构分为4种亚家族，包括CXC、CC、C和CX3C。趋化因子除具有经典的白细胞趋化和趋化激活作用外，还在机体的多种生理、病理过程中发挥作用。九、免疫疾病免疫疾病是指免疫系统对抗原不适当的应答，即过高或过低的应答，或对自身组织抗原的应答，从而导致的免疫病理过程。按发病机制不同，免疫疾病可分为三大类：超敏反应病、免疫缺陷病和自身免疫病。(一) 超敏反应病免疫系统正常时以很轻或不损伤宿主组织的方式应答种种入侵的微生物，然而，在某些情况下，免疫应答可到导致严重的组织损伤反应，从而导致免疫病理过程，这种由于免疫系统对抗原的“过度反应”而造成的生理功能紊乱或组织细胞损伤就是超敏反应疾病的表现。 超敏反应是指机体对某些抗原初次应答后，再次接受相同抗原时，发生的一种以机体生理功能紊乱或组织损伤为主的特异性免疫应答，俗称变态反应或过敏反应。按超敏发作的时间及机制不同可将其分为：迟发型超敏反应和速发型超敏反应。迟发型超敏反应：由细胞免疫介导，发作慢，主要见于结核病，接触性皮炎等。速发型超敏反应：由抗体介导，发作快，如哮喘，过敏性休克及输血反应等。（二）免疫缺陷病 免疫系统的先天性遗传型缺陷及后天因素所致缺陷，均致免疫功能地下或缺失，因此易发生严重感染及肿瘤。免疫缺陷病可分为原发性和继发性两种类型。原发性免疫缺陷又称先天性/遗传性缺陷，是生来具有的，它可因缺陷发生部位不同而导致不同程度的免疫功能低下，如发生在淋巴干细胞阶段可致T、B细胞严重缺失，形成重症联合免疫缺陷症（SCID）。 继发性免疫缺陷又称后天性免疫缺陷，是由后天因素造成的，这种免疫缺陷症常发生于慢性感染、放射线照射及免疫抑制药物的长期使用之后，最突出的例子是艾滋病（AIDS）。（三）自身免疫病 在正常情况下，自身抗原不能活化自身T、B细胞，因此T、B细胞不增殖，不能对其产生免疫应答，所以不导致自身免疫疾病。但在长期感染，物理、化学因素刺激下，这些自身T、B细胞就会被活化，从而对自身抗原产生应答而导致自身免疫病。自身免疫病发病的主要机制：自身抗原的改变或隐蔽性自身抗原的释放而导致自身耐受的破坏。自身免疫病在一般人群中很普遍，据估计约有3.5%的人患病。非常普遍的是型糖尿病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮和由隐蔽性抗原释放而致的男女不育及其他疾病等。十、免疫治疗免疫治疗是指利用免疫学原理，针对疾病的发生、发展机制，应用各种治疗因子调整机体的免疫功能，以达到治疗目的所采取的措施。（一）免疫治疗的分类 1根据对机体免疫应答影响分类 1.1 免疫增强疗法 指用免疫调节等手段调节机体的免疫功能，使患者免疫功能低下的状态得以恢复或增强，主要用于肿瘤、免疫功能低下等疾病的治疗。 1.2 免疫抑制疗法 指用免疫调节等手段使机体亢进的免疫状态得以下调或恢复正常，主要用于超敏反应、自身免疫病、移植排斥等疾病的治疗。 2. 根据治疗所用制剂的特点分类 2.1 主动免疫疗法 指给机体输入抗原物质，刺激机体产生免疫应答，达到抵抗疾病的目的。特点：治疗效果维持时间长，但见效比较慢。 2.2 被动免疫疗法 指将对疾病有免疫力的个体的免疫应答产物（抗体或效应细胞）转移给受者，或自体免疫细胞经体外处理后回输给自身而达到治疗疾病的目的。特点：不依赖宿主的免疫状态，见效快，但维持时间短。 3. 根据治疗特异性分类 3.1 特异性免疫疗法 指利用抗原刺激机体，激发机体产生针对该抗原的免疫应答，或直接给机体输入特异性免疫应答产物而达到治疗疾病的方法。 3.2 非特异性免疫疗法 治疗作用没有特异性，对机体的免疫功能往往产生广泛增强或广泛抑制。 以上三种分类方法不是完全独立的，而是相互交叉，有些治疗方法可以归在多种类别中，例如特异性免疫疗法和非特异性免疫疗法中都包括有主动免疫疗法和被动免疫疗法，反之亦然（见下表）。 分 类原 理 及 举 例特异性免疫疗法主动免疫疗法以抗原刺激机体产生特异性免疫应答（瘤苗）被动免疫疗法输注抗体中和毒素或输注效应细胞杀伤靶细胞（肿瘤浸润淋巴细胞，即 TIL） 非特异性免疫疗法主动免疫疗法非特异性刺激机体免疫系统（卡介苗，左旋咪唑）被动免疫疗法输注效应细胞非特异性地促进免疫功能（淋巴因子激活的杀伤细胞，即 LAK细胞） （二） 临床常见的免疫治疗方法 1抗原为基础的免疫治疗 指针对机体异常的免疫状态，人工给予抗原以增强免疫应答或诱导免疫耐受治疗疾病的方法。适用于肿瘤、自身免疫病等疾病的治疗。主要方法为：治疗性疫苗；诱导免疫耐受。 2以抗体为基础的免疫治疗 指应用抗体作为治疗因子调整机体的免疫功能，主要用于抗感染、抗肿瘤和抗移植排斥。用于治疗的抗体包括：免疫血清；单克隆抗体及抗体导向药物治疗；基因工程抗体等。 3 以细胞为基础的免疫治疗 细胞治疗指给机体输入细胞制剂，以激活或增强机体的免疫应答。包括：造血干细胞移植；肿瘤疫苗治疗；免疫效应细胞治疗（LAK 细胞、CIK 细胞、