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

22、中的浆细胞分泌,与I型超敏反应、机体抗寄生虫免疫有关第五节 人工制备抗体一、多克隆抗体 含有对多种不同抗原表位的免疫球蛋白,为多克隆抗体二、单克隆抗体 和筛选和克隆化地杂交瘤细胞仅能合成及分泌抗单一抗原表位的特异性抗体,为单抗三、基因工程抗体第五章 补体系统第一节 补体概述补体系统包括30余种成分,广泛存在于血清、组织液、细胞膜表面,是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统。血浆中补体成分在被激活前无生物学活性补体系统的组成 补体固有成分 补体调节蛋白 补体受体补体的命名 经典、终末途径按其发现顺序命名;旁路途经成分分别称为BPHID因子有酶活性的补体分子,均在其上以横线表示;裂解片段后缀以英文

23、小写字母补体的生物合成 90%血浆补体成分由肝脏组成第二节 补体激活经典途径激活物:Ag-Ab复合物(IgG123、IgM) 参与成分:C1-9 激活顺序:C1C4C2C3C5-C9旁路途径 又称替代激活途径,最早出现,是抵御微生物感染的非特异性防线激活物:病原体表面多糖 参与成分:MBL-MASP C4 C2 C3 C56789MBL途径 又称凝集素途径 激活物:病原体表面甘露糖残基补体激活的共同终末过程第三节 补体系统的调节控制补体活化的启动 补体活性片段发生自发性衰变 血浆和细胞膜表面存在多种补体调节蛋白,通过控制级联酶促反应过程中酶活性和MAC组装等关键步骤而发挥调节作用第四节 补体的

24、生物学意义补体的生物功能溶菌、溶解病毒和细胞的细胞毒作用 MAC溶解红细胞、血小板和有核细胞;参与宿主抗细菌、抗病毒防御机制调理作用 调节吞噬作用是机体抵御全身性细菌、真菌感染的主要机制之一免疫黏附 是机体清除循环免疫复合物的重要机制炎症介质作用 C3a、C5a为过敏毒素,介导局部炎症反应 C5a对中性粒细胞等有强趋化作用补体的病理生理学意义机体抗感染防御的主要机制 参与适应性免疫反应 补体系统与血液中其他级联反应系统的相互作用第六章 细胞因子细胞因子 是有免疫原、丝裂原或其他因子刺激细胞所产生的低分子量可溶性蛋白质,为生物信息分子,具有调节固有免疫和适应性免疫应答,促进造血,以及刺激细胞活化

25、、增殖和分化等功能第一节 细胞因子的共同特点多为小分子多肽 在较低浓度下既有生物学活性 通过结合细胞表面高亲和力受体发挥生物学效应 以自分泌、旁分泌或内分泌形式发挥作用 具有多效性、重叠性、拮抗性或协同性第二节 细胞因子的分类白细胞介素 IL-2通过自分泌作用促进TC;IL-4为Th2型细胞因子;IL-6促炎因子;IL-12促进体细胞增殖分化干扰素家族 最早发现,因具有干扰病毒的感染和复制的功能得名,有型之分型: 型:肿瘤坏死因子超家族 能使肿瘤发生出血、坏死的细胞因子。分为TNF-和淋巴毒素集落刺激因子 指能刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血祖细胞增殖、分化的细胞因子有:GM-CSF

26、,M-CSF,G-CSF,EPO,SCF,TPO趋化因子家族 分类C亚家族 CC亚家族 CXC亚家族 CX3C亚家族其他细胞因子 如TGF-,VEGF,EGF,FGF第三节 细胞因子的生物学活性调节固有免疫应答DC 摄取抗原过程中,IL-1和TNF-等诱导iDC成熟;抗原提呈过程中,IFN-上调DC MHC类分子表达单核-巨噬细胞 趋化因子可趋化单核细胞到达炎症部位中性粒细胞 在炎症发生时,中性粒细胞迁移到急性炎症部位发挥作用,IL-8有趋化中性粒细胞的作用NK细胞 IL-15是关键的早期促分化分子 NK T细胞 IL-2,12可活化NK T细胞T细胞 IL-1,7,1,15等对其有激活作用调

27、节适应性免疫应答B细胞 IL4,5,6,13,肿瘤坏死因子超家族的BAFF等可促进B细胞的活化、增殖和分化为抗体产生细胞T细胞 IL-2,7,18等活化T细胞促进其增殖 Th1IL12,IFN-;Th2IL-4刺激造血 骨髓和胸腺造血微环境中产生的细胞因子尤其是集落刺激因子对调控血细胞增殖分化有重要作用促进凋亡,直接杀伤靶细胞 TNF-,LT-可直接杀伤肿瘤细胞或病毒感染细胞;活化T细胞表达的Fas配体结合靶细胞的Fas,诱导其凋亡促进创伤的修复 TGF-,VEGF,FGF,EGF第四节 细胞因子受体细胞因子受体的分类 免疫球蛋白超家族受体 类细胞因子受体家族 类细胞因子受体家族肿瘤坏死因子受

28、体超家族 趋化因子家族受体可溶型细胞因子受体和细胞因子受体拮抗剂 第五节 细胞因子与临床细胞因子风暴:指由于机体感染微生物后,引起体液中多种细胞因子迅速大量产生的现象第七章 白细胞分化抗原和黏附分子免疫细胞之间相互识别的分子基础是表达于C表面多种多样的功能分子,包括C表面的多种抗原、受体和黏附分子等第一节 人白细胞分化抗原一、人白细胞分化抗原的概念白细胞分化抗原 指造血干细胞在分化成熟为不同谱系、各个谱系分化不同阶段,以及成熟细胞活化过程中,出现或消失的细胞表面分子 (不只表达于白细胞表面)应用以单克隆抗体鉴定为主的方法,将来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同一种分化抗原归为同一个分化群,简称

29、CD第二节 黏附分子黏附分子是众多介导细胞或细胞与细胞外基质间相互接触和结合分子的统称,以受体-配体结合的形式发挥作用一、整合素家族 都是由两条链经非共价键组成的异源二聚体二、选择素家族 成员L-选择素、P-选择素、E-选择素,选择素识别的是一些寡糖集团三、黏附分子的功能免疫细胞识别中的辅助受体和协同刺激或抑制信号辅助受体和协同刺激信号 指免疫细胞在接受抗原刺激的同时,还必须有辅助受体提供辅助活化信号才能被激活炎症过程中白细胞与血管内皮细胞黏附淋巴细胞归巢 是淋巴细胞的定向迁移,包括淋巴细胞再循环和白细胞向炎症部位迁移分子基础:淋巴细胞归巢受体(表达在淋巴细胞上的黏附分子),血管地址素(表达在

30、内皮细胞上的黏附分子)第八章 主要组织相容性复合体及其编码分子第一节 MHC结构及其多基因特性MHC结构复杂,显示多基因性、多态性 分类:经典类基因;免疫功能相关基因多基因性 指复合体由多个紧密相邻的基因座位所组成,编码产物具有相同或相似的功能多态性 指一个基因座位上存在多个等位基因一、经典的MHC类基因经典HLA类基因集中在远离着丝点的一端,按序包括BCA三个座位经典HLA类基因在复合体中靠近着丝点,结构复杂,顺序由DP、DQ、DR三个压区组成二、类基因的表达产物HLA分子HLA抗原类别分子结构肽结合结构域表达特点组织分布功能类ABC链(2-m)1+2共显性所有有核细胞表面识别提呈内源性抗原

31、肽,与辅助受体CD8结合,对CTL的识别起限制作用类DP、DQ、DR链链1+1共显性专职APC活化TC识别提呈外源性抗原肽,与辅助受体CD4结合,对Th的识别起限制作用三、免疫功能相关基因第二节 MHC的多态性一、多态性的基本概念多态性 指一个基因座位上存在多个等位基因,是一个群体概念,指群体中不同个体在等位基因拥有状态上存在差异HLA等位基因及其产物结构上存在的差异亦即多态性,主要表现在构成抗原结合槽的氨基酸残基在组成和序列上不同二、连锁不平衡和单体型连锁不平衡 指分属两个或两个以上基因座位的等位基因,同时出现在一条染色体上的几率高于随机出现的频率单体型 指染色体上MHC不同座位等位基因的特

32、定组合第三节 MHC分子和抗原肽的相互作用MHC类分子接纳抗原肽的结构,是位于该分子远膜端的抗原结合槽,类分子凹槽两端封闭 两端开放一、抗原肽和HLA分子相互作用的分子基础分析从HLA分子抗原结合槽中洗脱下来的各种天然抗原肽的一级结构,发现都带有两个或两个以上与MHC分子凹槽相结合的特定部位,称为锚定位,该位置的氨基酸残基称为锚定残基不同小鼠两种类分子接纳抗原肽时,各自有特定的共用模体二、抗原肽和MHC分子相互作用的特点特定MHC分子可凭借所需要的共用基序选择性地结合抗原肽,有一定的专一性一种类型的MHC分子可以识别一群带有特定共同基序的肽段,由此构成包容性第四节 MHC的生物学功能一、作为抗

33、原提呈分子参与适应性免疫应答(MHC是抗原提呈分子的编码基因,是MHC主要的生物学功能)T细胞以其TCR实现对抗原肽和MHC分子的双重识别 被MHC分子结合并提呈的成分,可以是自身抗原,甚至是MHC分子本身 MHC是疾病易感性个体差异的主要决定者 MHC分子参与构成种群基因结构的异质性二、作为调节分子参与固有免疫应答第五节 HLA与临床医学强直性脊柱炎(AS)-HLA抗原B27第九章 B淋巴细胞B细胞由哺乳动物骨髓或鸟类法氏囊中的淋巴样干细胞分化而来,成熟B细胞主要定居于外周淋巴器官的淋巴小结内,不仅能通过产生抗体发挥特异性体液功能,也是重要的抗原提呈细胞第一节 B细胞的分化发育骨髓中髓质基质

34、细胞表达的细胞因子和黏附分子是诱导B细胞发育成熟的必要条件,在中枢免疫器官中分化发育中主要事件是:功能性BCR的表达、自身免疫耐受的形成BCR的基因结构及其重排 BCR是表达于B细胞表面的免疫球蛋白,即膜型免疫球蛋白,B细胞通过BCR识别抗原,接受抗原刺激,启动体液免疫应答。BCR的胚系基因结构 人重链基因由编码可变区的V、D、J片段以及编码恒定区的C片段组成,轻链只有V、JBCR的基因重排及其机制 V区基因的重组是通过重组酶作用实现的,重链在先Ig的胚系基因是以被分隔开的基因片段的形式成簇存在的,只有通过基因重排形成VDJ(重链)或VJ(轻链)连接后,再与C基因片段连接,才能编码完整的Ig多

35、肽链,进一步加工,组装成有功能的BCR等位基因排斥和同种型排斥等位基因排斥:B细胞中位于一对染色体上的轻链或重链基因,其中只有一条染色体上的基因得到表达,先重排成功的基因抑制了同源染色体上另一等位基因的重排同种型排斥:轻链和轻链之间的排斥,轻链基因的表达成功即抑制轻链基因的表达抗原识别受体多样性产生的机制组合造成的多样性 连接造成的多样性 体细胞高频突变造成的多样性 (已成熟B细胞已完成V基因重排,而且发生在抗原刺激外周淋巴器官生发中心的B细胞,主要发生为点突变)B细胞在中枢免疫器官中的分化发育造血干细胞淋巴样干细胞祖B细胞前B细胞未成熟B细胞(IgM)成熟B细胞(IgMIgD) 骨髓 活化B

36、细胞浆细胞或记忆细胞 外周淋巴器官 B细胞中枢免疫耐受的形成克隆清除 BCR识别骨髓细 自身抗原无反应性克隆 发育成熟 胞表面的膜抗原 受体编辑 受体编辑失败 凋亡 BCR识别自身抗原 mIgM表达下调 失能(不被Ag激活) 在骨髓中发育的未成熟B细胞通过上述的克隆清除、受体编辑和失能等机制形成了对自身抗原的中枢免疫耐受。骨髓中未发育成熟的B细胞,表面表达mIgM,此时的mIgM若与骨髓中的自身抗原结合,不仅不能活化B细胞,反而会导致该细胞凋亡,形成克隆清除;一些识别自身抗原的未成熟B细胞可以通过受体编辑,改变其BCR特异性未成熟B细胞与自身抗原的结合在某些情况下可引起mIgM表达的下调,这类

37、细胞虽然可以进入外周淋巴细胞,但对抗原刺激不产生应答,称为无能或失能第二节 B细胞的表面分子及其作用B细胞抗原受体复合物 由识别和结合抗原的mIg和传递抗原刺激信号的Ig/Ig(CD79a/CD79b)异源二聚体组成mIg 是B细胞的特征性表面标志,单体形式存在,需要其他分子辅助完成BCR结合抗原后信号的传递Ig/Ig 均是免疫球蛋白超家族的成员,胞质区有免疫受体酪氨酸活化基序(ITAM),通过募集下游信号分子,转导特异性抗原与BCR结合所产生的信号B细胞共受体(辅助受体)B细胞表面的CD19、21、81非共价相联,形成B细胞特异性的多分子活化共受体,提高B细胞对抗原刺激的敏感性协同刺激分子

38、第二信号主要由Th细胞和B细胞表面的协同刺激分子间的相互作用产生CD40 属肿瘤坏死因子超家族,组成性地表达于成熟B细胞,其配体(CD154)表达于活化T细胞CD80、86 静息B细胞不表达或低表达,活化B细胞表达增强 其他黏附分子性质B-1细胞B-2细胞CD5分子表达+-更新的方式自我更新由骨髓产生自发性Ig的产生高低针对的抗原碳水化合物类蛋白质类分泌的Ig类别IgMIgGIgGIgM特异性多反应性单特异性体细胞高频突变低/无高免疫记忆少/无有其他表面分子 CD20、22、32第三节 B细胞的亚群根据是否表达CD5分子,B细胞可分为CD5+B-1细胞和CD5-B-2细胞两个亚群B-1细胞 定

39、居于腹膜腔、胸膜腔、肠道固有层,合成低亲和力IgM能和多种不同的抗原表位结合,表现多反应性,属固有免疫细胞,可自发分泌天然抗体B-2细胞 主要定居于淋巴器官,参与体液免疫的主要细胞第四节 B细胞的功能产生抗体介导体液免疫应答中和作用 某些针对病原体的抗体,可阻断病原体与靶细胞的结合,抗体的这种作用称为中和作用调理作用 抗体与病原体表面结合,其Fc段又可与吞噬细胞表面的Fc受体结合,将病原体带至吞噬细胞处,使之易被吞噬,抗体的这种作用称为调理作用参与补体的溶细胞或溶菌作用 ADCC提呈可溶性抗原第十章 T淋巴细胞第一节 T细胞的分化发育一、T细胞在胸腺中的发育 场所:胸腺由胸腺基质细胞、细胞外基

40、质和细胞因子组成的胸腺微环境是T细胞发育分化的必要条件根据CD3以及辅助受体CD4、8的表达,胸腺中的T细胞可分为双阴性、双阳性、单阳性三个阶段最核心事件:获得功能性TCR的表达、自身MHC限制、自身免疫耐受的形成TCR的发育 基因重排同B细胞T细胞发育过程中的阳性选择 部位: 胸腺皮质,主要由胸腺上皮细胞发挥选择作用。适当亲和力结合MHC-类分子(CD8+T细胞)MHC- 类分子(CD4+T细胞) 生存不能结合MHC-/类分子 或与MHC-/类分子高亲和力结合 凋亡(95%)意义:阳性选择淘汰了不能与自身MHC分子结合的T细胞,使继续发育的SP细胞的TCR只能与自身MHC-或MHC-类分子结

41、合,这就使T细胞获得了自身MHC限制性。T细胞发育过程中的阴性选择 部位:胸腺皮髓交界处、髓质,主要由胸腺DC、M起选择作用。 高亲和力结合自身肽:MHC-类分子 凋亡或无能 CD8+T 不结合 自身肽:MHC-类分子 成熟CD8+T细胞 高亲和力结合 自身肽:MHC-类分子 凋亡或无能 CD4+T 不结合自身肽:MHC-类分子 成熟CD4+T细胞意义:阴性选择淘汰了识别自身抗原的T细胞,使继续发育的T细胞获得了自身抗原的耐受性。具有两种性能的成熟T细胞离开胸腺,进入血液并移居到外周淋巴组织。二、T细胞在外周淋巴器官中的分化发育第二节 T细胞的表面分子及其作用一、TCR-CD3复合物 TCR为

42、T细胞表面的特征性标志,以非共价键与CD3分子结合,形成TCR-CD3复合物TCR的结构和功能TCR只能特异性识别抗原提呈细胞或靶细胞表面的抗原肽-MHC分子复合物(pMHC),且识别有双重特异性,即既要识别抗原肽的表位,又要识别自身MHC分子的多态性部分 TCR分为TCR、TCR两类CD3分子的结构和功能 CD3有五种肽链肽链的胞质区较长,均含有免疫受体酪氨酸活化基序(ITAM),由18个氨基酸残基组成,其中含有2个YxxL/V,(X代表任意氨基酸,即酪氨酸-2个任意氨基酸-亮氨酸或缬氨酸)CD3分子的功能是:转导TCR识别抗原所产生的活化(第一)信号。二、CD4分子和CD8分子(T细胞的辅

43、助受体)功能:1、辅助TCR识别抗原2、参与T细胞活化(第一)信号的转导。CD4-与MHC类分子链的2结构域结合;CD8-与MHC类分子重链的3结构域结合三、协同刺激分子 位于T细胞膜上的各种膜分子,通过与APC或靶细胞上的配基结合,提供T细胞活化的第二信号(第一信号由TCR识别抗原产生,经CD3分子将信号转导至细胞内,作用是使T细胞克隆被抗原活化后产生的适应性免疫应答具有严格的特异性)CD28 是协同刺激分子B7的受体。B7分子包括B7-1(CD80)和B7-2(CD86),主要表达于专职APC。CD28分子与B7分子结合产生的协同刺激信号在T细胞活化中发挥重要作用,诱导T细胞表达抗细胞凋亡蛋白,刺激T细胞合成IL-2及其他细胞因子,并促进T细胞的增殖和分化

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