免疫学概论与免疫器官 PPT课件.ppt

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1、免疫学概论免疫学概论北京大学医学部免疫学系北京大学医学部免疫学系我们生活在一个危机四伏的环境中我们生活在一个危机四伏的环境中但我们还有一个强大的免疫系统但我们还有一个强大的免疫系统泡泡男孩泡泡男孩Immunitas Latin：exemptImmunity 免疫（免疫（免免除除疫疫病）病）Immunology-研究机体免疫系统结构与功能的科学研究机体免疫系统结构与功能的科学Medical Immunology-重点研究人体免疫、免疫重点研究人体免疫、免疫性疾病及免疫学临床应用的学科性疾病及免疫学临床应用的学科免疫学是和临床联系最密切的基础学科，几乎所有原因不明的疾病都有一免疫学是和临床联系最密

2、切的基础学科，几乎所有原因不明的疾病都有一个免疫学假说，与免疫学家合作备受临床医生欢迎。个免疫学假说，与免疫学家合作备受临床医生欢迎。何为免疫学（何为免疫学（Immunology）免疫学在医学生中为何恶名昭著？免疫学在医学生中为何恶名昭著？无数的概念和名词无数的概念和名词数不清的各种免疫分子数不清的各种免疫分子无限细分的免疫细胞亚群无限细分的免疫细胞亚群功能的多样性和冗余性功能的多样性和冗余性知识快速更新，但问题依旧知识快速更新，但问题依旧怎么学好免疫学？怎么学好免疫学？搞清基本慨念搞清基本慨念记住重要细胞和分子记住重要细胞和分子功能上分清主次功能上分清主次别读太多的免疫书，你会更糊涂的别读太

3、多的免疫书，你会更糊涂的免疫系统基本功能免疫系统基本功能防御：防御：清除入侵病原体等外来物质清除入侵病原体等外来物质如果将机体比做一如果将机体比做一个国家，免疫系统个国家，免疫系统就是这个国家的军就是这个国家的军队，其任务是抵御队，其任务是抵御病毒、细菌及寄生病毒、细菌及寄生虫对机体的侵袭。虫对机体的侵袭。免疫系统基本功能免疫系统基本功能自稳：自稳：清除衰老和病变细胞清除衰老和病变细胞免疫系统基本功能免疫系统基本功能监视：监视：清除肿瘤细胞等突变的自体细胞清除肿瘤细胞等突变的自体细胞免疫系统组成免疫系统组成免疫系统组成免疫系统组成中枢免疫器官中枢免疫器官胸腺、骨髓胸腺、骨髓免疫系统的军校免疫系

4、统的军校T细胞细胞/NKT细胞细胞 B细胞和多种固有免疫细胞细胞和多种固有免疫细胞免疫系统组成免疫系统组成外周淋巴器官外周淋巴器官脾脏，淋巴结，粘膜相关淋巴组织脾脏，淋巴结，粘膜相关淋巴组织军营与哨所军营与哨所免疫系统组成免疫系统组成免疫细胞免疫细胞免疫系统的作战部队免疫系统的作战部队 固有免疫细胞固有免疫细胞（野战部队）（野战部队）单核单核/巨噬细胞，树突状细胞，巨噬细胞，树突状细胞，自然杀伤细胞，粒细胞，肥大细胞自然杀伤细胞，粒细胞，肥大细胞 淋巴细胞淋巴细胞（高技术兵种）（高技术兵种）T T细胞细胞B B细胞细胞单核细胞和巨噬细胞单核细胞和巨噬细胞树突状细胞树突状细胞自然杀伤细胞自然杀伤

5、细胞粒细胞粒细胞淋巴细胞淋巴细胞T细胞：细胞免疫细胞：细胞免疫B细胞：体液免疫细胞：体液免疫免疫系统组成免疫系统组成免疫分子免疫分子武器装备武器装备抗体抗体细胞因子细胞因子补体补体细胞表面分子细胞表面分子抗体（免疫球蛋白）抗体（免疫球蛋白）细胞因子细胞因子补体补体细胞表面分子细胞表面分子免疫生理：免疫应答免疫生理：免疫应答识别外来识别外来物质物质免疫细胞免疫细胞活化活化效应功能效应功能免疫记忆免疫记忆免疫系统与神经系统有相似之处免疫系统与神经系统有相似之处记忆性、记忆性、反应性、特异性反应性、特异性 固有免疫（固有免疫（innate Immunity）固有免疫固有免疫体液体液细胞细胞补体补体急

6、性期蛋白急性期蛋白黏膜分泌液黏膜分泌液肥大细胞肥大细胞NK细胞细胞吞噬细胞吞噬细胞裂解裂解裂解，裂解，阻止进入阻止进入启动应答启动应答杀伤被感杀伤被感染细胞染细胞吞噬、消吞噬、消化异物化异物特点特点及时反应及时反应缺少特异性缺少特异性不产生记忆不产生记忆机体先天存在的免疫力，直接抵抗外来侵袭的免疫系统，又称天然免疫机体先天存在的免疫力，直接抵抗外来侵袭的免疫系统，又称天然免疫适应性免疫适应性免疫体液体液细胞细胞抗体抗体Th2CTLTh1裂解裂解中和感染力，中和感染力，阻止进入阻止进入调节应答调节应答杀伤被感杀伤被感染细胞染细胞吞噬、消吞噬、消化异物化异物补体补体吞噬细胞吞噬细胞适应性免疫（适应

7、性免疫（adaptive immunity)特点特点初次反应启动较慢初次反应启动较慢高度特异性高度特异性具有免疫记忆具有免疫记忆机体后天获得的免疫力，能特异性识别和清除抗原的免疫系统机体后天获得的免疫力，能特异性识别和清除抗原的免疫系统,又称获得性免疫又称获得性免疫免疫记忆免疫记忆初次免疫应答过程中，部分淋巴细胞分化为记忆初次免疫应答过程中，部分淋巴细胞分化为记忆细胞，再次受到相同抗原刺激后，这部分细胞快细胞，再次受到相同抗原刺激后，这部分细胞快速扩增，产生更快、更强、更持久的免疫应答。速扩增，产生更快、更强、更持久的免疫应答。1o Ag2o AgD a y s A f t e r I m m

8、 u n i z a t i o nA b T i t e r疫苗的基础疫苗的基础免疫生理：免疫耐受免疫生理：免疫耐受免疫系统对自身的无反应性免疫系统对自身的无反应性自我与非我自我与非我（self versus non-self)免疫的关键是能区分免疫的关键是能区分“自我自我”和和“非我非我”固有免疫细胞：病原体相关的分子模式固有免疫细胞：病原体相关的分子模式 （PAMP）识别受体）识别受体淋巴细胞：抗原受体淋巴细胞：抗原受体免疫生理：免疫调节免疫生理：免疫调节适当的反应性适当的反应性免疫平衡免疫平衡活化活化抑制抑制两项基本原则两项基本原则凡是外来的就攻击，凡是宿主的就耐受凡是外来的就攻击，凡

9、是宿主的就耐受四项基本要求四项基本要求全面布防全面布防快速反应快速反应精确打击精确打击有理有节有理有节免疫病理免疫病理过强应答：超敏反应过强应答：超敏反应免疫平衡免疫平衡对外来抗原的对外来抗原的过强应答过强应答哮喘哮喘青霉素过敏青霉素过敏枯草热枯草热接触性皮炎接触性皮炎战争殃及平民战争殃及平民死亡之吻（哮喘）死亡之吻（哮喘）I 型过 敏 反 应 的 基 本 原 理 肥大细肥大细胞胞Fce e R Th2 APC IL-4BCRIgE 肥大细胞肥大细胞释释放放介介质质神经末梢神经末梢小血管小血管平滑肌细胞平滑肌细胞血小板血小板粘膜下腺粘膜下腺变应原变应原 脱颗粒 致敏肥大细胞产生IgE临床症状免

10、疫病理免疫病理Immune homeostasis活化不充分活化不充分过度抑制过度抑制慢性感染慢性感染肿瘤肿瘤无能的军队无能的军队免疫病理免疫病理弱应答：慢性感染、肿瘤弱应答：慢性感染、肿瘤遗传性遗传性 后天性后天性 A.A.附附 着着 B.B.内内 吞吞 C.C.潜潜 入入免疫病理免疫病理免疫缺陷免疫缺陷不设防的国家不设防的国家HIV病毒感染细胞病毒感染细胞丧失免疫耐受：自身免疫丧失免疫耐受：自身免疫类风湿性关节炎类风湿性关节炎红斑狼疮红斑狼疮免疫病理免疫病理叛军作乱叛军作乱免疫病理免疫病理免疫病理免疫病理移植排斥移植排斥秀才遇见兵秀才遇见兵免疫学应用免疫学应用疫苗与传染病预防疫苗与传染病预

11、防最后一个天花病例最后一个天花病例1977年见于索马里年见于索马里免疫学应用免疫学应用免疫诊断免疫诊断利用的主要是抗原利用的主要是抗原-抗体反应的高度特异性抗体反应的高度特异性免疫学应用免疫学应用免疫治疗免疫治疗细胞因子（细胞因子（IFN-a a:病毒性肝炎病毒性肝炎）抗体药物（抗体药物（Herceptin:Herceptin:乳腺癌；乳腺癌；infliximab:infliximab:风湿性关节炎风湿性关节炎)免疫细胞过继输注免疫细胞过继输注(肿瘤）肿瘤）治疗性疫苗（肿瘤、慢性感染）治疗性疫苗（肿瘤、慢性感染）肿瘤免疫治疗肿瘤免疫治疗免疫负调控分子阻断抗体：免疫负调控分子阻断抗体：anti-

12、PD-1、anti-CTLA4嵌合抗原受体疗法（嵌合抗原受体疗法（CAR-T）免疫学发展简史免疫学发展简史免疫学起源免疫学起源（16-19世纪）世纪）人痘：始于中国明代，人痘：始于中国明代，18世纪初由世纪初由Mary Montagu传入欧洲传入欧洲牛痘：牛痘：18世纪末由英国医生世纪末由英国医生Edward Jenner发明发明Louis Pasteur免疫学之父免疫学之父减毒及灭活疫苗减毒及灭活疫苗免疫学创立免疫学创立（19世纪后期世纪后期-20世纪中期）世纪中期）Robert Koch病原微生物的发现病原微生物的发现Elie Metchnikoff 细胞免疫学派创始人 Emil von

13、Behring体液免疫学派创始人免疫学创立免疫学创立（19世纪后期世纪后期-20世纪中期）世纪中期）Jules Bodet发现补体系统发现补体系统 Charles Richet发现超敏反应发现超敏反应免疫学创立免疫学创立（19世纪后期世纪后期-20世纪中期）世纪中期）“如果一位王子向你建议研究什么，那么你就应该慎重地采纳他的建议。”MacFarlane Burnet克隆选择学说克隆选择学说 Paul Ehrlich侧链学说侧链学说免疫学创立免疫学创立（19世纪后期世纪后期-20世纪中期）世纪中期）现代免疫学理论奠基人现代免疫学理论奠基人Cesar Milstein Georges Kohler

14、现代免疫学发展现代免疫学发展单克隆抗体技术单克隆抗体技术 MHC-IMHC-IIa2a3a1b1b2b2ma1a2肽结合单位Ig样单位跨膜单位Jean DausetGeorge SnellBaruj Benacerrat现代免疫学发展现代免疫学发展Susumu Tonegama现代免疫学发展现代免疫学发展抗体多样性产生机制抗体多样性产生机制E Donnall Thomas Joseph Murray现代免疫学发展现代免疫学发展肾脏、骨髓移植肾脏、骨髓移植2011诺贝尔奖诺贝尔奖Toll样受体和树突状细胞样受体和树突状细胞Jules Hoffman法国法国Ralph Steinman加拿大加拿大

15、Brue Beutler美国美国现代免疫学发展现代免疫学发展2121世纪的免疫学世纪的免疫学新的手段：基因组学、转录组学、蛋白组学、免疫组学新的手段：基因组学、转录组学、蛋白组学、免疫组学新的挑战：新的挑战：AIDS,SARS,AIDS,SARS,禽流感禽流感 自身免疫病，超敏反应，移植排斥自身免疫病，超敏反应，移植排斥热点问题：新的细胞亚群、分子的功能热点问题：新的细胞亚群、分子的功能 对固有免疫的重新认识对固有免疫的重新认识 免疫系统异常在多种疾病发病中的作用与免疫干预免疫系统异常在多种疾病发病中的作用与免疫干预十年后，你会发现你所学免疫学知识或十年后，你会发现你所学免疫学知识或许有一半是

16、错的，更让人郁闷的是现在许有一半是错的，更让人郁闷的是现在我不知道那一半是错的！我不知道那一半是错的！免疫器官免疫器官北京大学医学部免疫学系北京大学医学部免疫学系张毓张毓免疫器官免疫器官Primary lymphoid organsThymusBone marrowSecondary lymphoid organs and tissuesSpleenLymph nodesMucosal-associated lymphoid tissues(MALT)Gut-associated(GALT)Bronchus-associated(BALT)Genitourinary track-associa

17、ted胸腺结构胸腺结构胸腺内主要细胞群体胸腺内主要细胞群体胸腺细胞：胸腺细胞：95%胸腺上皮细胞（胸腺上皮细胞（TEC）：）：5%CLPDNPre-TCRDPTCRCD4CD8CD4 SPTCRCD4阳性选择阳性选择阴性选择阴性选择TCRCD8CD8 SP最终形成一个能够识别不同外来抗原、同时对自身抗原耐受的最终形成一个能够识别不同外来抗原、同时对自身抗原耐受的T T细胞库细胞库胸腺是胸腺是T淋巴细胞发育的场所淋巴细胞发育的场所胸腺退化胸腺退化（Thymic Involution）造血干细胞造血干细胞髓样祖细胞髓样祖细胞淋巴样祖细胞淋巴样祖细胞3.7x1011/天天骨髓与造血骨髓与造血骨髓功能

18、骨髓功能造血造血B B细胞分化、发育和成熟细胞分化、发育和成熟再次体液免疫应答再次体液免疫应答CLPPre-pro-BPro-BPre-BImmatureBMatureBLin-c-kit+IL-7R+B220+CD19+CD43+CD43-Pre-BCR+IgM+IgD-B220+CD19-IgMloIgDhiCD21intCD23+DH to JHVH to DHJHVL to JL淋巴结（淋巴结（lymph node）和淋巴系统）和淋巴系统淋巴结结构淋巴结结构Cortex:B cell areaParacortex:T cell areaMedulla:cellular cords co

19、ntaining T cell,B cell,plasma cell and macrophages淋巴滤泡（淋巴滤泡（lymphoid follicle）Lymphoid folliclesAggregates of lymphoid and nonlymphoid cells surrounded by a network of draining lymphatic capillariesPrimary follicles初级滤泡初级滤泡Resting B cells and FDCSecondary follicles生发中心生发中心（Germinal center）(Prolifera

20、ting B cells)Mantle zone(Virgin B cells)High endothelial venules(HEV)血循环中的淋巴细胞经高内皮微静脉进入淋巴结血循环中的淋巴细胞经高内皮微静脉进入淋巴结淋巴结功能淋巴结功能1.T、B细胞定居场所（细胞定居场所（75%T细胞，细胞，25%B细胞）细胞）2.免疫应答发生场所（组织间液或淋巴液抗原）免疫应答发生场所（组织间液或淋巴液抗原）3.参与淋巴细胞再循环参与淋巴细胞再循环4.过滤作用过滤作用脾脏结构脾脏结构脾脏白髓脾脏白髓White pulp surrounds the branches of the splenic art

21、ery,forming periarteriolar lymphoid sheath(PALS)populated by T cells.Marginal zone,located peripheral to the PALS,is populated by lymphocytes and macrophages.Lymphoid follicles are attached to the PALS.脾脏功能脾脏功能1.T、B细胞定居场所（细胞定居场所（60%B60%B，40%T40%T）2.2.免疫应答发生场所（血源性抗原）免疫应答发生场所（血源性抗原）3.3.合成、分泌一些活性物质合成、分

22、泌一些活性物质4.4.过滤作用过滤作用Mucosa-associated lymphoid tissues(MALT)Aggregates of non-encapsulated lymphoid tissues found underneath mucosae,best studied are those lining the digestive trackM cellsM cells:antigen transport,flattened epithelial cells with a deep invagination in the basolateral plasma membrane which is filled with a cluster of B cells,T cells and macrophages.MALT功能功能参与粘膜局部免疫应答参与粘膜局部免疫应答产生分泌型产生分泌型IgA淋巴细胞再循环淋巴细胞再循环Lymphocyte recirculationSignificance:exposure of antigens to a large number of lymphocytes学习要点学习要点胸腺、骨髓、淋巴结、脾脏的基本机构和功能胸腺、骨髓、淋巴结、脾脏的基本机构和功能谢谢谢谢