医学免疫学笔记(共29页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 免疫学概论第一节 医学免疫学简介医学免疫学 是研究人体免疫系统结构和功能的科学,其阐明免疫系统识别抗原发生免疫应答及其清除抗原的规律,并探讨免疫功能异常所致病理过程和疾病的机制一、 免疫系统的基本功能免疫 是免疫系统抵御抗原异物的侵入,识别“自己”和“非己”的抗原,对“自己”的抗原形成天然免疫耐受,对“非己”抗原进行排除,维持机体内环境平衡和稳定的生理功能机体的免疫功能概括为:免疫防御 免疫监视 免疫自身稳定免疫系统包括:免疫器官、免疫细胞、免疫分子二、免疫应答的种类及其特点免疫应答 是指免疫系统识别和清除抗原的整个过程。分为固有免疫和适应性免疫固有免疫 是生
2、物长期进化中逐步形成的,是机体抵御病原体入侵的第一道防线,可通过模式识别受体识别病原微生物表达的称为病原体相关模式分子的结构适应性免疫 分为三个阶段 识别阶段 活化增殖阶段 效应阶段 三个主要特点 特异性 耐受性 记忆性三、免疫性疾病免疫防御 超敏反应;免疫缺陷病 免疫监视 肿瘤;持续病毒感染 免疫自身稳定自身免疫病免疫系统免疫器官中枢胸腺骨髓外周淋巴结脾脏粘膜相关淋巴组织免疫细胞造血干细胞淋巴细胞抗原提呈细胞其他免疫细胞免疫分子抗体补体细胞因子MHC分子、CD分子四、免疫学的应用 免疫诊断;免疫预防;免疫治疗第二节 免疫学发展简史经验免疫学时期,科学免疫学时期,现代免疫学时期第二章 免疫器官
3、和组织第一节 中枢免疫器官和组织中枢免疫器官,是免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所一、骨髓 是各种血细胞和免疫细胞发生及成熟的场所骨髓的结构与造血微环境骨髓分为红骨髓、黄骨髓,红骨髓由造血组织和血窦组成,造血组织由造血细胞和基质细胞组织。由基质细胞及其分泌的多种细胞因子与细胞外基质构成了血细胞赖以分化的环境,称造血诱导微环境(HIM)骨髓的功能各类血细胞和免疫细胞发生的场所 B细胞分化成熟的场所 体液免疫应答发生的场所 再次体液免疫应答的主要部位造血干细胞与免疫细胞的生产造血干细胞的起源 早期的多能造血干细胞具有自我更新和分化两种重要的潜能,赋予机体在整个生命过程中始终保持造血能力造血干细胞
4、的表面标志CD34 1-4%骨髓细胞表达,成熟血细胞不表达CD117(c-kit) 是干细胞因子的受体,是原癌基因c-kit的编码产物Kit。CD117+约占骨髓细胞1-4%,其中50-70%表达CD34。CD117是多能造血干细胞的重要标志Lin-细胞 主要为早期造血干细胞造血干细胞的分化及免疫细胞的生成 DC即可来源于髓样系干细胞,又可来源于淋巴样系干细胞二、 胸腺 是T细胞分化、发育、成熟的场所胸腺的结构皮质 分为浅皮质区、深皮质区。皮质内含未成熟T细胞、胸腺上皮细胞、巨噬细胞、DC髓质 髓质内含大量胸腺上皮细胞、疏散分布的较成熟的胸腺细胞、巨噬细胞、DC,常见哈氏小体(胸腺小体)胸腺微
5、环境 胸腺上皮细胞是胸腺微环境的重要组分,这些细胞以两种方式参与胸腺细胞的分化,分泌细胞因子和胸腺肽类分子、细胞-细胞间相互接触;细胞外基质也是胸腺微环境的重要组成部分,可促进上皮细胞与胸腺细胞接触,并促进胸腺细胞在胸腺内移行和成熟胸腺的功能T细胞分化、成熟的场所 免疫调节 自身耐受的建立与维持第二节 外周免疫器官和组织外周免疫器官 是成熟淋巴细胞定居的场所,也是这些淋巴细胞针对外来抗原刺激启动初次免疫应答的主要部位一、淋巴结淋巴结的结构皮质区 分为浅皮质区(BC定居,为非胸腺依赖区)、深皮质区(又称副皮质区,TC定居,为胸腺依赖区),副皮质区有许多由内皮细胞组织的毛细血管后微静脉,也称高内皮
6、微静脉,在淋巴细胞再循环中起主要作用,随血流来的淋巴细胞由此部位进入淋巴结髓质区淋巴结的功能TB细胞定居的场所 免疫应答发生的场所 参与淋巴细胞再循环 过滤作用(过滤淋巴液)二、脾 人体最大的外周免疫器官脾的结构 红髓 白髓脾的功能 TB细胞定居的场所 免疫应答发生的场所 合成某些生物活性物质 过滤作用(过滤血液)三、粘膜相关淋巴组织(MALT) 主要指呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道粘膜固有层和上皮细胞下散在的无被膜淋巴组织,以及某些带有生发中心的器官化的淋巴组织MALT的组成 肠、鼻、支气管相关淋巴组织肠相关淋巴组织 包括派氏集合淋巴结、淋巴小结、上皮间淋巴细胞、固有层中弥散分布的淋巴细胞等,主
7、要作用是 低于侵入肠道的病原微生物感染M细胞 在肠集合淋巴小结处,局部肠粘膜向肠腔呈圆顶状隆起,此部位无绒毛和小肠腺,在派氏集合淋巴小结内含有散在的M细胞,是一种特化的抗原转运细胞,可摄取肠腔内抗原性异物,并转运给凹腔内的巨噬细胞、DC,再由它们将抗原提呈给淋巴细胞上皮内淋巴细胞(IEL) 存在于小肠黏膜上皮内的一类独特的细胞群,在免疫监视和细胞介导的黏膜免疫中具有重要作用。两种不同的细胞来源40%为胸腺依赖性,由+T细胞组成 60%为胸腺非依赖性,由+T细胞组成鼻相关淋巴组织 包括咽、腭、舌扁桃体及鼻后部其他LT,共同构成韦氏环,抵御经空气传播的病原微生物感染支气管相关淋巴组织 主要分布于各
8、肺叶的支气管上皮下,主要为B细胞MALT的功能及其特点参与黏膜局部免疫应答 (B细胞)产生分泌型IgA第三节 淋巴细胞归巢与再循环成熟淋巴细胞离开中枢免疫器官后,经血液循环趋向性迁移,并定居于外周免疫器官或组织的特定区域,称淋巴细胞归巢。 淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官或组织间反复循环的过程称为淋巴细胞再循环一、淋巴细胞归巢 分子基础:淋巴细胞表面的归巢受体、与内皮细胞表面相应粘附分子血管地址素的相互作用二、淋巴细胞再循环及其生物学意义淋巴细胞再循环有多条通路 淋巴结脾脏其他组织淋巴细胞再循环的生物学意义 参与者主要是T细胞使体内淋巴细胞在外周免疫器官和组织分布的更趋合理 淋巴细胞可不断从循
9、环池中得到新的淋巴细胞得到补充增加了抗原和APC接触的机会 使机体所有免疫器官和组织联系成为一个有机整体,并将免疫信息传递给全身各处的淋巴细胞和其他免疫细胞第三章 抗原抗原 是指能与T细胞、B淋巴细胞的TCR或BCR结合,促使其增殖、分化,产生抗体或致敏淋巴细胞,并与之结合,进而发挥免疫效应的物质 有两个重要特性:免疫原性、抗原性免疫原性:抗原刺激机体产生免疫应答,诱导产生抗体或致敏淋巴细胞的能力抗原性:即抗原与其所诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞特异性相结合的能力仅具有抗原性的物质,称为不完全抗原 或半抗原。能诱导变态反应的抗原又称变应原,可诱导机体产生免疫耐受的抗原又称耐受原第一节 抗原的异物
10、性和特异性抗原免疫原性的本质是异物性一、异物性 化学结构与宿主本身成分相异,或机体未成熟免疫细胞未接触的物质分类:异种物质;同种异体物质;自身物质(自身成分因感染外伤等结构改变;自身隔离成分)二、特异性 指抗原刺激机体产生免疫应答及其与应答产物发生反应所显示的专一性结构基础:抗原分子中的抗原表位抗原表位的概念 抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,是与BCR、TCR或抗体特异性结合的基本结构单位抗原分子上能与抗体分子结合的抗原表位的总数称为抗原结合价T细胞表位B细胞表位识别表位受体TCRBCRMHC分子参与必需无需表位性质主要为线性短肽天然多肽、多糖、脂多糖、有机化合物表位类型线性表位构象表
11、位或线性表位表位位置抗原分子任意部位抗原分子表面抗原表位的类型 顺序表位、构象表位影响抗原特异性的因素抗原表位的性质、数目位置、空间构象表位-载体作用半抗原完全抗原在免疫应答中,B细胞识别半抗原,并提呈载体中的抗原表位给CD4+T细胞,Th细胞识别载体表位,这样载体可把特异T细胞和B细胞连接起来,T细胞才能激活B细胞共同抗原表位与交叉反应不同抗原之间含有相同或相似的抗原表位,称为共同抗原表位抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似表位的不同抗原的反应,称为交叉反应第二节 影响抗原诱导免疫应答的因素一、抗原分子的理化性质 化学性质 分子量大小 结构的复杂性 分子构象 易接近性 物理状态二、宿主方面的因
12、素 遗传因素 年龄、性别与健康状态三、抗原进入机体的方式 抗原进入机体的数量、途径、次数、两次免疫的时间以及免疫佐剂的应用和佐剂类型等影响程度:口服静脉注射腹腔注射皮下注射皮内注射第三节 抗原的种类胸腺依赖性抗原胸腺非依赖性抗原组成B、T细胞表位重复B细胞表位T细胞辅助必需无需免疫应答类型体液、细胞免疫体液免疫抗体类型多种IgM免疫记忆有无化学组分蛋白质多糖一、根据诱生抗体时是否需要Th细胞参与分类TI-1Ag具有B细胞多克隆激活作用,成熟或未成熟B细胞均可对其产生应答TI-2Ag表面含多个重复B表位,仅能刺激成熟B细胞二、根据抗原与机体的亲缘关系分类异嗜性抗原 与种属无关,存在于人、动物、微
13、生物之间共同的抗原 易交叉反应(肾小球肾炎、心肌炎)异种抗原 来自于另一物种的抗原同种异型抗原 同一种属不同个体间的抗原 人类常见:血型抗原,组织相容性抗原自身抗原 可诱导特异性免疫应答的自身成分 隐蔽的自身抗原修饰的自身抗原自身免疫病时正常的自身成分独特型抗原 TCR、BCR、Ig的V区所具有的独特的氨基酸顺序和空间构型,可诱导自体产生相应的特异性抗体,这些独特的氨基酸序列所组成的抗原表位称为独特型三、 根据抗原是否在APC细胞内合成分类内源性抗原MHCCD8+T细胞 指在APC内新合成的抗原(杀伤,病毒、肿瘤)外源性抗原APC表面的MHCCD4+T细胞 指来源于APC外的抗原(不杀伤,巨噬
14、细胞分泌C因子)第四节 非特异性免疫刺激剂一、超抗原 只需极低浓度,即可激活2-20%T细胞克隆,产生极强的免疫应答,实际为多克隆激活剂,有内源性和外源性之分二、佐剂 预先与抗原同时注入人体内,可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强性物质,有完全佐剂和不完全佐剂之分分类:生物性佐剂、无机物、人工合成的、矿物油、新佐剂三、丝裂原 与淋巴细胞表面的相应受体相结合,刺激静止淋巴细胞转化为淋巴母细胞和有丝分裂,激活某一类淋巴细胞的全部克隆,也被认为是一种非特异性的淋巴细胞多克隆激活剂第四章 免疫球蛋白抗体 是介导体液免疫的重要效应分子,是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所
15、产生的糖蛋白,主要存在于血清等体液中,通过与相应抗原特异性结合发挥体液免疫功能具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白称为免疫球蛋白,有分泌型和膜型之分分泌型主要存在于血液及组织液中,具有抗体的各种功能; 膜型构成B细胞膜上的抗原受体第一节 免疫球蛋白的结构一、免疫球蛋白的基本结构重链和轻链重链 分为五类或五个同种型 IgM、IgD、IgG、IgA、IgE,相应重链为链轻链 分为两型 ,相应轻链为链可变区和恒定区 轻链和重链接近N端氨基酸序列变化较大的区域,为可变区,靠近C端氨基酸序列相对稳定的区域,为恒定区可变区 VH和VL各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变,称为高变区HVR 或互补
16、决定区CDRVH和VL的3个CDR共同组成Ig的抗原结合部位,决定着抗体的特异性,负责识别及结合抗原,从而发挥免疫效应V区中,CDR之外区域的氨基酸和排列顺序相对不易变化,称为骨架区FR恒定区同一种属的个体,针对不同抗原的同一类别的Ig,V区不同,C区恒定,免疫原性相同针对不同抗原的人IgG,V区不同,C区相同铰链区 位于CH1和CH2之间,含有丰富的脯氨酸,易伸展弯曲,能改变两个结合抗原的Y形臂之间的距离,有利于两臂同时结合两个抗原表位结构域 Ig的两条重链和两条轻链都可折叠为数个球形结构域,每个结构域一般都具有其相应的功能轻链:VL、CL 重链:VH、CH1、CH2、CH3二、免疫球蛋白的
17、其他成分J链 是一富含半胱氨酸的多肽链,由浆细胞合成,主要功能是将单体Ig分子连接为二聚体或多聚体IgA二聚体 IgM五聚体 IgGDE单体型,无J链分泌片 是分泌型IgA的辅助成分,由黏膜上皮细胞合成、分泌,并结合于IgA二聚体上,使其成为分泌型IgA,并一起被分泌到黏膜表面 功能:保护分泌型IgA铰链区免受蛋白水解酶降解的作用,并介导IgA二聚体从黏膜下转运到黏膜表面三、免疫球蛋白的水解片段木瓜蛋白酶水解片段 水解IgG的部位:铰链区二硫键连接的二条重链的近N端2个Fab,1个FcFab可结合抗原,不发生凝集、沉淀反应,Fc可形成结晶,是Ig与效应分子、细胞相互作用的部位胃蛋白酶水解片段
18、水解部位:铰链区二硫键所连接的两条重链的近C端1个F(ab)2,小片段pFc1个F(ab)2,可结合抗原,可发生凝集、沉淀反应,避免了Fc段抗原性可能引起的副作用第二节 免疫球蛋白的异质性一、免疫球蛋白的类型类 重链不同 亚类 重链的抗原性及二硫键数目、位置不同 型 轻链不同 亚型 轻链C区N端AA不同二、外源因素所致的异质性Ig的多样性 含有多种不同抗原表位的抗原刺激机体免疫系统,导致免疫细胞的活化,产生多种不同特异性的抗体三、内源因素所致的异质性Ig的血清型同种型 种属型标志,存在于C区同种异型 个体型标志,存在于C区独特型 存在于V区,是每个Ig分子所特有的抗原特异性标志第三节 免疫球蛋
19、白的功能一、V区的功能 识别并特异性结合抗原,CDR起决定性作用体内作用:中和毒素、阻断病原入侵、清除病原微生物体外作用:发生抗原抗体结合反应,有利于抗原或抗体的检测和功能的判断二、C区的功能激活补体 IgG123、IgM与相应抗原结合后,构型改变,使CH2CH3结构域内的补体结合点暴露,通过经典途径激活补体系统,产生效应功能结合Fc段受体 IgGAE可通过Fc段与其表面具有相应受体的细胞结合,产生不同的生物学作用调理作用 抗体的Fc段与中性粒细胞、巨噬细胞上的Fc受体结合,增强吞噬细胞的吞噬作用抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用ADCC 指具有杀伤活性的细胞通过其表面表达的Fc受体识别包被于靶抗
20、原上抗体的Fc段,直接杀伤靶细胞。NK细胞是介导ADCC的主要细胞介导I型超敏反应 IgE为亲细胞抗体,可通过其Fc段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的高亲和力受体结合,并使其致敏穿过胎盘和黏膜 在人类IgG是唯一能穿过胎盘的Ig;SIgA可以通过呼吸道、消化道的粘膜第四节 各类免疫球蛋白的特性与功能一、IgG在血清、细胞外液中含量最高,分4个亚类,亲和力高、分布广,是机体抗感染的“主力军”IgG134可穿过胎盘屏障,在新生儿抗感染免疫中起重要作用;IgG123可通过经典途径激活补体,发挥调理作用、ADCC;IgG124可通过其Fc段与SPA结合,纯化抗体二、IgM单体IgM以膜结合型表达与BC表
21、面,构成BCR;分泌型为五聚体,分子量大,称“巨球蛋白”,主要存在于血液中更易激活补体,天然血型抗体为IgM,是个体发育过程中最早合成分泌的抗体,称“先头部队”,脐带血IgM升高提示胎儿有宫内感染。膜表面IgM是BC抗原受体的主要成分,只表达mIgM是未成熟B细胞的标志三、IgA血清型为单体,主要存在于血清中;分泌型为二聚体,由铰链连接,经上皮细胞分泌至外分泌液中,参与粘膜局部免疫,在局部抗感染中发挥重要作用,称“边防军”,婴儿可从母体初乳中获得SIgA,为一重要的自然被动免疫四、IgD分为血清型、膜结合型。膜结合型IgD构成BCR,是BC分化成熟的标志五、IgE含量最少,主要由粘膜下淋巴组织
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- 医学 免疫学 笔记 29
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