第十五章 天然免疫
医学免疫学：第15章 免疫耐受
克隆无能原因
① 不能形成MHC-抗原肽复合物 某些组织细胞不表达MHC-Ⅱ分子
② 缺乏第二活化信号 不成熟DC( iDC )不充分表达B7和MHC -Ⅱ 分子，不产生 IL-12 正常组织细胞不表达B7、CD40等 (炎症时可表达，感染可诱发自身免疫病)
2.抗原类型
原因：
聚合状态 单体状态
蛋白单体
不能被APC细胞提呈
免疫原 耐受原
T细胞不被活化
B细胞不产生抗体
蛋白聚体，情况正好相反
B细胞产生抗体
3.抗原免疫途径
口服引起局部免疫，但致全身耐受； 静脉注射无聚体抗原，可诱导耐受
4.抗原表位特点
抗原的不同表位，其作用不同，可诱导或抑 制免疫应答； 特定表位可活化Ts细胞
Tr的作用
实验: Medawar
耐受小鼠的淋巴细胞 → 正常小鼠 获得相同耐受性，移植皮肤也可存活 去除耐受小鼠的T，再转输给正常小鼠 移植皮肤不能存活
结论：耐受性可通过淋巴细胞的传输而转移
其中起主要作用的是T细胞
Tr机制
针对外源性抗原 Tr → IL-10、 TGF-β(转化生长因子)
→ 抑制DC、Th / CTL
低带耐受 （ low—zone ）
抗原剂量过高
诱导Ts细胞活化 抑制免疫应答
一般剂量越大诱导的耐受越持久
高带耐受 （ high—zone ）
T细胞耐受易于诱导，所需抗原量低， 耐受持续时间长（数月～数年）
B细胞耐受的诱导，需要较大剂量的抗原， B细胞耐受持续时间短（数周）
Tolerance in T and B cells
第十五章 免疫耐受
免疫耐受
均可诱导免疫耐受
T细胞耐受 低剂量Ag 持续时间长
B细胞耐受 大剂量Ag 持续时间短
TI-Ag 大剂量引起耐受
TD-Ag 大剂量小剂量均可引起耐受
2、抗原的性状（小分子、可溶性、非聚合单体物质、与机体遗传 背景接近的物质易诱导免疫耐受）
小分子可溶性、单体分子Ag易诱导免疫耐受 大分子颗粒性、多聚体分子Ag易诱导免疫应答
.
4、抗原决定簇
一些Ag决定簇能刺激Ts活化，引起免疫耐受； 另一些Ag决定簇能刺激Th活化，引起免疫应答。 如：鸡蛋溶菌酶（hen egg lysosome，HEL） N端的氨基酸表位 Ts活化，引起免疫耐受 C端的氨基酸表位 Th活化，引起免疫应答
二、宿主因素与免疫耐受
（一）宿主的发育程度与年龄 免疫系统越成熟，就越不容易形成耐受。 胚胎期最易诱导耐受，新生期次之，成年期最难。
.
二、获得性免疫耐受现象
Medawar(1953) 的实验证实：胚胎 期或新生期可诱导免疫耐受
黑CBA小鼠骨髓→胚胎期或新生白A系小 鼠
↓ 8周后移植CBA小鼠皮肤→移植成功
.
获得性耐受
CBA
.
二、后天接触抗原导致的免疫耐受
(一)抗原因素
1、抗原的剂量（过高、过低）
太低 不足以激活T和B细胞
太高 诱导Ts细胞活化
.
一、免疫耐受
免疫耐受（Immunological tolerance ）：对 抗原特异应答的T细胞与B细胞，在抗原刺激 下，不能被激活，不能产生特异免疫效应细 胞及（或）特异性抗体，从而不能执行正免 疫应答的现象，具有免疫特异性
天然耐受 获得性耐受
.
天然耐受
一、天然免疫耐受现象 Owen（1945）首 先报道，异卵双胎小 牛在胚胎期胎盘血管 融合，出生后，双方 均含有对方不同血型 的红细胞而不排斥。
天然免疫
天然免疫
天然免疫/固有免疫 又称非特异性免疫，是机体
在长期种系发育和进化过程中形成的一系列防御功 能。其物质基础为皮肤、粘膜、吞噬细胞、NK细胞、
抗菌分子等。
特 点
先天性（无需抗原刺激）
非特异性（无针对性、作用广泛）
作用在先
无记忆性
适应性免疫应答
又称为特异性免疫应答，指机
体在个体生命过程中，受抗原物质刺激后产生的应
模式识别受体
pattern recognition receptor
PRR
概念：主要是指存在于固有免疫细胞表面的一 类能够识别结合病原微生物或宿主调亡细胞表 面某些共有的特定分子结构（PAMP）的受体。 特点：较少多样性；非克隆性表达；快速生物 学反应
分类
固有免疫细胞膜表面的PRR： 主要包括甘露糖受体、清道夫受体、Toll 样受体。
2、诱导和促进炎症反应的CKS（IL-1、IL-6、TNF-α， IL-8，MCP-1等） 3、诱导和增强抗肿瘤作用的CKS（IFN-γ，GM-CSF， TNFα/β、IL-1和IL-12）
固有免疫效应分子
溶菌酶：是一种不耐热的碱性蛋白质，广
泛分布于各种体液、外分泌液和吞噬细胞溶 酶体中。作用于G+胞壁中肽聚糖结构，使之 裂解后溶菌。
免疫调节作用
T细胞
表 面 标 志 ： CD2+ 、
CD3+、但多为CD4-、 CD8
-双阴性T细胞。
抗原识别谱为 ：HSP、
CD1提呈的脂类Ag，磷
酸化抗原和病毒蛋白
特 征 ： TCR 缺 乏 多
样性，抗原识别谱
功能：抗感染、抗肿
瘤、杀伤机制同CTL细
第15章免疫缺陷
第十五章免疫缺陷免疫系统是人体中至关重要的系统，与许多疾病的发生和疾病的易感性有着直接或间接的关系。
免疫系统的建立和完善决定于遗传物质的组成结构和后天发育的环境。
目前关于免疫的遗传研究主要集中在以下几方面：①与主要组织相容性系统连锁的免疫应答基因，控制着机体对特定抗原产生免疫反应的能力，并通过编码细胞膜上的表面抗原分子，控制免疫细胞间的相互作用；②血型抗原的基因控制，补体、细胞因子、粘附分子基因表达，H-Y抗原与性别分化及某些遗传疾病的发病机制等；③免疫球蛋白和T细胞受体的基因结构和控制及其多样性，同种异型等的遗传控制。
本章主要讨论免疫系统相关的基因结构、遗传调控和遗传性免疫缺陷等问题。
第一节红细胞抗原遗传与新生儿溶血症一、红细胞抗原的遗传系统1900年，Landsteiner首次发现了人类的ABO血型。
迄今为止，在人类中已经发现了23个红细胞抗原系统。
表15-1列出了这23个血型抗原系统的简况。
表15-1 23个红细胞血型系统编码系统命名系统符号抗原数基因命名染色体定位001 ABO ABO 4 ABO 9q34.1-q34.2 002 MNS MNS 40 GYPA,GYPB,GYPE 4q28-q31003 P P1 1 P1 22q11.2-qter 004 Rh Rh 45 RHD, RHCE 1p36.2-p34 005 Lutheran LU 18 LU 19q12-q13 006 Kell KEL 22 KEL 7q23007 Lewis LE 3 FUT3 19p13.3008 Duffy FY 6 FY 1q22-q23009 Kidd JK 3 J K 18q11-q12 010 Diego DI 9 AEI 17q12-q21 011 Yt YT 2 ACHE 7q22012 Xg XG 1 XG Xp22.32013 Scianna SC 3 SC 1p36.2-p22.1 014 Dombrock DO 5 DO （未知）015 Colton CO 3 AQP1 7p14016 Landsteiner-Wiener LW 3 LW 19p13.2-cen 017 Chido/Rodgers CH/RG 9 C4A, C4B 6p21.3018 Hh H 1 FUT1 19q13019 Kx KX 1 KX Xp21.1020 Gerbich GE 7 GYPC 2q14-q21 021 Cromer CROM 10 DAF 1q32022 Knops KN 5 CR1 1q32023 Indian IN 2 CD44 11p13血型系统的抗原物质可以使用血清学方法予以检测。
天然免疫在人体免疫系统中的作用机制
天然免疫在人体免疫系统中的作用机制人类拥有一套复杂的免疫系统，这套系统是我们身体内部最为重要的防御机制之一。
免疫系统按照功能可以分为两大类：天然免疫和获得性免疫。
天然免疫是人体先天就具备的免疫反应能力，它并不需要特定的抗原进行激活，同时也没有记忆性，与先前的感染无关。
与之相对的是获得性免疫，它是在特定抗原的刺激下被激活，并形成记忆性，以后再次面对相同的抗原时，能够产生更强的免疫反应。
天然免疫分为多个不同的层次，首先是人体的第一道障碍：皮肤和黏膜。
它们通过形成物理屏障来阻止病原体的入侵。
当病原体突破了这个屏障后，还会遭遇到其他的天然免疫反应。
第二层是炎症反应，炎症是天然免疫反应中最基本也是最广泛的反应。
当组织受到刺激时，细胞会产生一系列的炎症介质，比如细胞因子。
这些介质可以吸引和激活不同类型的免疫细胞，如中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞等，来消灭入侵的病原体。
其中巨噬细胞是重要的天然免疫细胞之一，它们能够吞噬病原体、细胞垃圾或未成熟的免疫细胞，并分泌一系列的生物活性物质，比如细胞因子、炎症介质等，来促进炎症反应的发生。
此外，天然免疫反应还包括一些其他的成分，比如天然杀伤细胞、补体系统等。
天然杀伤细胞是一种能直接杀死癌细胞和被感染细胞的淋巴细胞，具有快速的杀伤作用，可以有效地防止病原体的扩散。
补体系统是由一组蛋白分子组成的体液免疫系统，它能够通过一系列酶促反应，最终导致病原体的破坏。
补体系统在炎症反应和溶菌作用中发挥着重要作用。
天然免疫反应在免疫系统中扮演着重要的角色，它能够在很短的时间内迅速对病原体做出反应，从而有效地保护人体免受感染的侵害。
与之相对，在获得性免疫中，机体需要经过一段时间才能形成免疫应答，因此天然免疫反应可以说是机体在抵御感染和病毒侵袭中的第一线防御。
总之，天然免疫是人体免疫系统中最基本也是最重要的一种免疫反应形式。
它能够迅速对抗入侵病原体，从而保护人体免受感染的侵害。
因此，我们也应该采取一系列适当的措施，来维护我们天然免疫力的健康，比如均衡饮食、适度运动、合理使用中药等。
天然免疫
1 什么先天性免疫？
• 先天性免疫：是机体在种系发育进化过程 中逐渐建立起来的一系列天然防御功能， 是经遗传获得，能传给下一代，其作用并 非针对某种病原体故称非特异性免疫，由 屏障结构，吞噬细胞及正常体液和组织免 疫成分构成。
2 先天性免疫由谁执行？
屏障作用 吞噬作用
• 中和作用 • 黏膜免疫作用 • 免疫调理作用 • ADCC作用 • 免疫溶解作用 • 对病原微生物的抑制作 用
抗体对外毒素的中和作用
抗体对病毒的中和作用
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免疫调理作用
• 依赖抗体的调理作用
• 依赖补体的调理作用
返回
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ADCC效应
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抗体与病原微生物的结合，可抑制病原 体的繁殖和运动
补体
• • • • • 补体的概念 补体的组成 补体的特性 补体的激活 补体的生物学活性
补体的概念
• 补体是正常人和动物血清中的一 组具有酶活性的球蛋白。
补体的发现
Jules Bodet (1870-1961), Discoverer of Complement 1894 Bordet 发现绵羊抗 霍乱血清能够溶解霍乱弧 菌，加热56° C 30 min 阻止其活性；加入新鲜非 免疫血清可恢复其活性。 Ehrlich 在同时独立发现 了类似现象，将其命名为 补体（Complement）
抗感染免疫
制作 微生物教研室
教学目标
• 能叙述机体抗感染免疫的构成因素。 • 能简述补体的特点及生物学作用。 • 能简述抗细菌、真菌、病毒、寄生虫 免疫的要点。
抗感染免疫
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 机体抗感染免疫因素 抗细菌、真菌感染免疫 抗病毒免疫 抗寄生虫免疫
《天然免疫》课件
适应性免疫应答
适应性免疫应答是人体对病原体特异 性、记忆性的防御机制，它由T淋巴 细胞和B淋巴细胞介导，具有高度特 异性。
适应性免疫应答具有记忆功能，一旦 相同病原体再次入侵，人体能够更快 、更有效地启动防御反应。
适应性免疫应答通过抗原识别、淋巴 细胞活化、细胞因子分泌等过程，产 生针对特定病原体的特异性抗体或淋 巴细胞，从而清除病原体。
防御能力
天然免疫是人体抵御病原体的第一 道防线，具有广谱的防御能力。
天然免疫的特点
01
02
03
先天性
天然免疫是先天具备的， 不受外界因素影响。
快速反应
天然免疫反应速度快，能 够在病原体侵入后迅速启 动防御机制。
广谱性
天然免疫能够抵御多种病 原体的侵入，不局限于某 一特定病原体。
天然免疫的重要性
防止感染
自身免疫性疾病
自身免疫性疾病概述
自身免疫性疾病是指人体免疫系统错误地攻击自身组织，引发一系列炎症反应和疾病。
自身免疫性疾病类型
包括类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、多发性硬化症等。
天然免疫在自身免疫性疾病中的作用
天然免疫系统在自身免疫性疾病中起到一定的保护作用，通过识别和清除受损或异常细胞 ，防止自身免疫反应的过度激活。
细胞免疫和体液免疫
T细胞介导细胞免疫，B细胞介导体液免疫，两者相互协调，共同 发挥免疫作用。
免疫细胞
T淋巴细胞
包括辅助性T细胞、细胞毒T细胞 和调节性T细胞等，在适应性免
疫应答中发挥重要作用。
B淋巴细胞
负责产生特异性抗体，介导体液 免疫应答。
树突状细胞
能够摄取、加工并呈递抗原，激 活T细胞和B细胞。
04
天然免疫与疾病
第十五章 免疫耐受
举例：淋巴细胞 （CD25＋CD4＋T细胞， 免疫耐 受小鼠） 转 输给正常小鼠 引起 对相同抗原（同耐受小 鼠）的耐受。
独特型（抗抗体）网络
可能机制： ①大量抗id抗体能造成独特型阳 性B细胞耗尽。 ②独特型抗体可作用于T、B细 胞上的独特型抗原决定簇，使 T、B细胞耐受。 ③自身抗id抗体可不B细胞上的 抗原受体结合而抑制抗体产生。 ④大量抗id抗体的存在可诱导 Treg产生抑制性细胞因子。
直接原因 特异性免疫细胞被 清除或不能被活化 诱生机理 免疫系统未成熟、 免疫力减弱，抗原 性状改变 特异性 针对特异抗原
免疫细胞发育缺损或增 殖分化障碍 先天免疫缺损，应用X射线、免疫抑制药物、 抗淋巴细胞抗体等 无
免疫耐受的分类
根据抗原的不同可分为： 自身耐受（self tolerance）：对自身成分耐受 诱导性耐受（induced tolerance）：对非己异物耐 受，需特定条件诱导
1）Owen 的观察 1945年 异卵双生牛： 血型嵌合体 (chimeras)，皮片移 植互不排斥，无关 牛皮片排斥
owen等设想，可能 是在胚胎期接触同 种异型抗原诱导而 诱导了免疫耐受的 产生。
二、人工诱导免疫耐受
2）Medawar等---实验性免疫耐受 Medawar的实验证实：当体内免疫细胞处于早期 发育阶段，人工可诱导其对非己抗原的耐受.
中枢耐受丌能解释所有自身耐受问题
在正常成年动物体内已发现存在能够识别 自身组织抗原的B细胞或T细胞。
DC及MΦ必须合成 所有的自身抗原
所有的自身抗原必 须由它们带到胸腺
某些抗原丌在胸腺表达 某些抗原只在成年期表达
以胸腺为例
二、外周耐受形成机制
耐受原：自身抗原、非自身抗原 产生机制：
免疫耐受
建立免疫耐受
1.口服免疫原，建立全身耐受
口服免疫原，可致局部肠道黏膜特异免疫， 而抑制全身免疫应答，再经静脉途径给以相 同免疫原时，不能诱导免疫应答。
a. EAE试验小鼠，口服MBP，
粘膜局部CD4T产生TGF-β、 IL-4，诱导局部B产生IgA 型抗体，且抑制Th1，从而 缓解EAE。
b. RA患者口服HSP65有一定 效果，可能与诱导Treg细胞 有关。
第十五章 免疫耐受
Immunological Tolerance
Contents
免疫耐受的形成及表现
胚胎期及新生期接触抗原所致先天免疫耐受 后天接触抗原所致免疫耐受
免疫耐受机制
中枢耐受 外周耐受
免疫耐受与医学
建立免疫耐受 打破免疫耐受
免疫耐受
定义——对抗原特异应答的T细胞与B细胞， 在抗原刺激下，不能被激活，不能产生特异 免疫效应细胞及（或）特异性抗体，从而不 能执行正免疫应答的现象。
2、抗原的类型及剂型 单体(monomer)、可溶性、分子量小、 非聚合单体物质（aggregate-free） 。 抗原不加佐剂易致免疫耐受。
蛋白单体 不能被APC细胞提呈 B细胞不产生抗体
T细胞不被活化
蛋白聚体，情况正好相反
B细胞产生抗体
3、抗原免疫途径 口服、静脉＞腹腔＞肌肉＞皮下 口服易致局部粘膜免疫，但诱导全身耐 受，叫耐受分离(split tolerance)。
Fas、FasL基因突变 （系统性红斑狼疮） 出生后胸腺/骨髓基质细胞缺陷 （重症肌无力）
自身免疫调节基因编码蛋白 AIRE 缺陷
致胰岛素、甲状腺球蛋白不能表达于胸腺髓质区上皮细 胞,----多器官特异自身免疫病
存在对自身抗原呈低亲和力细胞 存在针对组织特异性自身抗原的自身应答细胞克隆
第15章 天然免疫
天然免疫效应细胞表达的细胞因子
Cell sources Macrophages Macrophages NK cells Mast cells， basophils Eosinophils NKT cells Effector cytokine Effector response IL-12 IL-10 IFN- IL-4 IL-5 IL-4 Th1 Th2 Th1,IgG2(mouse) Th2,IgG1(mouse),IgE IgE Th2,IgG1(mouse),IgE
对胞内菌和病毒性感染有重要防御作用
45
第五节 各类病原体及其不 同感染类型的免疫特征
46
●抗细菌感染的免疫特征
1）急性感染（胞外菌感染） 体液免疫为主：调理吞噬（抗体、补 体）、溶菌杀菌（抗体+补体）、 阻抑 粘附（sIgA） 2）慢性感染（胞内菌感染） 细胞免疫为主：CD4+Th1
3）毒血症（外毒素致病） 体液免疫：抗毒素的中和作用
第15章
天然免疫与抗感染免疫
1
概 述
天然免疫
即非特异免疫，是机体在种系发育进化过程中
逐渐形成的一系列防御机能，存在于所有的多细胞
生物，是有生俱来、受遗传控制、有种属特征的天 然抵抗力。 包括：各种屏障作用、粒细胞、单核/巨噬细 胞、树突状细胞（DC）、NK细胞和体液杀菌成分 如补体、溶菌酶、抗微生物肽等。
天然免疫分子对病原相关分子模式的识别 作用。
●C型凝集素：以Man、ManNAc、GlcNAc、 Fuc等为末端糖基的糖结构
●富亮氨酸蛋白、类脂转移酶、整合素：LPS， 其它糖脂 ●清除受体、五聚体蛋白：细菌胞壁成分 ●肽聚糖识别蛋白：肽聚糖
19
★组合识别
第十五章 免疫耐受
遗传因素： 不同种属
小鼠和大鼠：胚胎期 或 新生期 可致耐；
家兔、有蹄类和灵长类：胚胎期才可诱导耐受。
同一种属不同品系
HGG(0.1mg) C57BL/6小鼠 产生耐受性； HGG(1.0mg) A/J小鼠 产生耐受性； HGG(10mg) BALB/c小鼠 产生耐受性。
25
43
交感性眼炎
一只眼外伤时，晶体蛋白 一只眼外伤时，晶体蛋白 等眼内蛋白成分外溢，剌激 等眼内蛋白成分外溢，剌激 自身应答性T细胞活化，产 自身应答性T细胞活化，产 生效应性T细胞，其粘附分 生效应性T细胞，其粘附分 子(VCAM等)↑、血管内皮细 子(VCAM等)↑、血管内皮细 胞粘附分子受体表达↑，活 胞粘附分子受体表达↑活化 化的效应细胞进入健康眼， 的效应细胞进入健康眼。 而致免疫损害。
29
Negative selection of B cells in bone marrow
30
外周耐受：是指在外周免疫器官，成熟 的T及B细胞遇内源性或外源性抗原，不 产生正免疫应答，而形成免疫耐受。
31
• T细胞： – 缺少第2活化信号和细胞因子； • 不成熟DC( Idc)提呈自身Ag； –MHC II、B7表达低； –不产生IL-2； • 组织细胞表达自身Ag，但不表达B7 及CD40等协同刺激分子。
39
3、免疫调节细胞的作用 CD4+ CD25+Treg等细胞具有负调节作用，经分 泌IL-10 及TGF-β等细胞因子，抑制iDC分化为 成熟DC，促进iDC诱导免疫耐受，抑制Th1及 CD8+ T细胞功能。 与临床的关系： 具有抑制作用的T细胞经产生 TGF-β ，抑制DC、 Th / CTL功能。如瘤型麻风的患者，Treg细胞 呈优势活化，抑制Th1细胞应答，使得患者细 胞免疫↓， Mφ、CTL活性↓，不能杀菌及抑 菌，患者虽有抗体，但对细菌无抑制作用，疾 病进展迅速。
第十五章免疫耐受
第十五章免疫耐受生理条件下，机体免疫系统对外来抗原刺激产生一系列应答以清除抗原物质，但对机体组织细胞表达的自身抗原却表现为“免疫无应答”（unresponsiveness），从而避免自身免疫病。
机体免疫系统对特定抗原的这种“免疫无应答”状态称为免疫耐受（immunological tolerance）。
免疫耐受可天然形成，如机体对自身组织抗原的免疫耐受；也可为后天获得，如人工注射某种抗原后诱导的获得性耐受。
诱导耐受形成的抗原称为耐受原（tolerogen），同一抗原物质既可是耐受原，也可是免疫原，主要取决于抗原的理化性质、剂量、进入途径、机体遗传背景和生理状态等因素。
免疫耐受具有高度特异性，即只对特定的抗原不应答，对其他抗原仍能产生良好的免疫应答。
因此，免疫耐受不影响适应性免疫应答的整体功能，从而不同于免疫抑制或免疫缺陷所致的非特异性的低反应或无反应状态。
免疫耐受和免疫应答相辅相成，二者的平衡对保持免疫系统的自身稳定（homeostasis）至关重要。
第一节免疫耐受的形成在胚胎发育期，未成熟的T、B淋巴细胞遭遇抗原刺激，无论是自身抗原还是外来抗原，免疫系统不予应答，或不易应答。
原则上，这种免疫耐受长期持续，不会轻易被打破。
后天生活中，原本具有应答能力的T、B细胞克隆，受多种因素影响，也可能丧失反应性，产生免疫耐受，这类耐受能持续一段时间，但可能随诱导因素的消失而逐渐解除，重新恢复对相应抗原的免疫应答能力。
一、胚胎期及新生期接触抗原所致的免疫耐受Owen于1945年首先报到了在胚胎期接触同种异型抗原所致的免疫耐受现象。
他观察到部分异卵双胎小牛的胎盘血管相互融合，血液自由交流，呈自然联体共生。
出生后，两头小牛体内均存在两种不同血型抗原的红细胞，构成红细胞嵌合体（chimeras），互不排斥。
更有意思的是，将其中一头小牛的皮肤移植给另一头小牛，亦不产生排斥。
而将无关小牛的皮肤移植给此小牛，则被排斥。
因此，这种耐受具有抗原特异性。
人类天然免疫系统的构造和功能
人类天然免疫系统的构造和功能人类天然免疫系统是由一系列复杂的细胞、分子以及组织构成的，它能够通过多种机制，识别并消灭侵入人体的病原体和其他异己物质，保护人体免受疾病的侵袭。
免疫系统的构造与功能人类天然免疫系统由两个层次组成，即非特异性免疫系统和特异性免疫系统。
非特异性免疫系统非特异性免疫系统也称先天性免疫系统，是人体生命发展的早期阶段就已经具备的一种天生免疫系统，与体内病原体或异物非特异性地作用。
此系统通过多种机制识别和消除外来分子，包括通过破坏细胞膜或散布毒素以杀死病原体的细胞、产生各种各样的化学分子（如干扰素和胞内抗菌肽等）来抑制感染病原体的生长、以及通过识别病原体表面特定结构来促进免疫细胞杀灭的方式等。
特异性免疫系统特异性免疫系统又称适应性免疫系统，是指在机体经过一定时间的表观（exposure）后，导致一种特异性抗体产生的能力。
而这种能力的基础在于抗原识别、细胞分裂和适体选择，即通过免疫记忆细胞和抗体产生等机制，对先前接触过的侵入物质做出更加明确的反应。
天然免疫系统的细胞和分子天然免疫系统是由多种类型的细胞和分子组成的，这些细胞和分子不仅可以产生消毒剂，还可以识别和消灭入侵机体的病原体，并与特异性免疫系统共同对抗病原体。
其中，免疫细胞包括巨噬细胞、自然杀伤细胞、资源细胞、炎症细胞等。
它们通过分泌各种细胞因子、趋化因子以及参与炎症反应等方式，来发挥其杀死病原体和感染细胞的作用。
此外，还有其他非细胞介质，如溶菌酶、胞内抗菌肽、中性粒细胞趋化因子等分子，在天然免疫系统中也扮演着重要的角色。
病原体的防御机制人类天然免疫系统虽然强大，但是许多病原体也和人类的免疫系统发展出了一系列协同的逃逸策略以躲避机体的免疫攻击。
比如有些病原体可以改变自身表面分子的结构来干扰细胞免疫反应，还有一些病原体可以附着在共免疫抗原上形成团块，隐藏在机体内，从而避免了机体免疫系统的攻击。
结语总的来说，人类天然免疫系统的构造和功能有着极其复杂的结构和机制，在保护人类健康和长寿的过程中发挥着巨大的作用。
免疫学第十五章-天然免疫
Toll样受体（Toll-like receptor, TLR）
定义: 为一家族分子，因其胞外段与一种果蝇蛋白Toll 同源而得名，在免疫应答的诱导和炎性反应中发挥重要作用。 现已发现十余种。
TLR的生物学特征 TLR识别的配体均属于保守的PAMP, 并向机体提供微 生物感染的信号； 几乎所有TLR均可单独或共同识别多种结构不同的配 体, 某些TLR（TLR4)须依赖于辅助蛋白才能识别相应配体。 TLR与相应配体结合, 启动胞内信号转导, 介导多种生 物学效应。
固有免疫与适应性免疫应答关系
固有免疫应答启动适应性免疫应答，巨噬细胞既是 固有免疫细胞，又是APC，在发挥固有免疫时，同时也 启动了抗原加工提呈过程。
固有免疫应答影响特异性免疫应答的类型
通过表面PRR对不同种类病原体识别，可启动不同 类型特异免疫应答。如巨噬细胞受胞内寄生菌刺激可产 生IL-12和IFN-γ为主的CK，诱导初始T→Th1释放IL2.IFN-γ等 →诱导活化Th和CTL产生细胞免疫应答。而 NKT和肥大细胞受某些寄生虫刺激可产生IL-4 ，诱导初 始T→Th2，最终以体液免疫效应为主。
• ③ 激活NK细胞、TCRγδT细胞。
• 特异性免疫应答诱导阶段 96小时之后
• 吞噬细胞作为抗原提呈细胞，诱导产生特异性免疫应答。
固有免疫与特异性免疫应答主要特点比较
特点 细胞组成
非特异免疫
特异免疫
黏膜和上皮细胞、吞噬细 αβT、B2细胞、 胞、NK细胞、 T细胞、 APC NKT、B-1B细胞
免疫系统
第十五章 天然免疫
屏障结构
非特异性免疫
效应细胞
效应分子
细胞免疫
特异性免疫
体液免疫 黏膜免疫
免疫学教案身体的天然防御系统
免疫学教案身体的天然防御系统免疫学教案：身体的天然防御系统引言：免疫学是研究机体自身如何抵抗疾病的科学。
人体内存在着一套复杂而强大的天然防御系统，该系统由多个组成部分相互协作，以保护机体免受病原微生物的侵害。
本教案将介绍身体的天然防御系统，包括机体的生理屏障、炎症反应、细胞免疫和体液免疫等内容。
第一节：机体的生理屏障人体作为一个复杂的生物系统，具备多个生理屏障来阻止病原微生物的入侵。
这些生理屏障包括：1. 皮肤：皮肤作为人体最大的器官，具备防护功能。
它由表皮和真皮组成，阻挡了细菌、病毒和其他微生物的进入。
此外，皮肤还能分泌一种酸性的汗液和皮脂，具有抗菌作用。
2. 黏膜：人体的黏膜分布在呼吸道、消化道和泌尿生殖道等部位。
黏膜分泌黏液，可黏附和排出病原微生物，起到机械性的防御作用。
3. 水解酸：胃酸具有消化作用的同时，也能杀灭进入胃部的细菌和病毒，从而保护消化道免受感染。
第二节：炎症反应当机体的生理屏障被破坏，病原微生物进入机体后，机体将发起炎症反应。
1. 炎症反应的特点：炎症反应包括红肿、热痛和功能障碍等症状。
其主要目的是引起一系列的生理和生化反应，以摧毁病原微生物并清除炎症组织。
2. 炎症反应的细胞参与者：炎症反应过程中，多种细胞参与其中，包括巨噬细胞、中性粒细胞、血小板和炎症介质等。
巨噬细胞是炎症反应的重要成员，能够吞噬和杀灭各种病原微生物。
第三节：细胞免疫细胞免疫是身体的一种重要防御机制，它涉及到多种免疫细胞的相互作用。
1. T淋巴细胞：T淋巴细胞是免疫系统中最重要的细胞之一。
它们能识别并杀灭感染了病原微生物的细胞，并对机体内的恶性细胞产生免疫反应。
2. B淋巴细胞：B淋巴细胞主要负责产生抗体，是体液免疫的关键细胞。
当机体遇到病原微生物入侵时，B淋巴细胞会启动抗体产生的过程，以便杀灭病原微生物或抑制其生长。
第四节：体液免疫体液免疫是机体对抗体和其他溶解性分子的免疫反应。
它涉及到抗体、补体和其他免疫分子的相互作用。
固有免疫应答(第15章
道防线，也在清除体内衰老、损伤或畸变细胞，维持自身 稳定方面发挥重要作用。
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固有免疫
外部屏障:皮肤和粘膜 组织屏障
内部屏障:血脑屏障、血胎屏障
固有免疫细胞:中性粒细胞、单核/巨噬细胞、 NK、γδT、B1、NKT、肥大细胞
固有免疫分子:补体、细胞因子、防御素
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第一节 固有免疫系统的组成和作用 一、组织屏障及其作用
1. 屏障结构
皮肤与粘膜
血脑屏障
胎盘屏障
*机械性阻挡与排除作用
物理屏障
*分泌杀菌物质
化学屏障
*正常菌群的拮抗作用
微生物屏障
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二、固有免疫细胞
▽吞噬细胞：中性粒细胞、单核/巨噬细胞 ▽树突状细胞
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外周血细胞
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三、固有免疫效应分子及其主要作用
▽补体系统 ▽细胞因子 ▽抗菌肽及酶类物质
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第二节 固有免疫与适应性免疫应答的关系
1. 启动适应性免疫应答
Mφ、 DC→MHCI、MHCII→递呈Ag→T淋巴细胞
2.影响适应性免疫应答的类型
(2)Th1细胞：
Th1→IFN-r、CD40L → 活化巨噬细胞→使其吞噬杀伤 功/27
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第三节 固有免疫应答的作用时相
1. 瞬时固有免疫应答阶段
▽感染后0~4小时内； ▽依靠屏障、吞噬细胞、补体激活等起作用。 ▽绝大多数病原体感染终止于此时相。
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第十五章天然免疫第一部分学习习题一、填空1．天然免疫乃长期种系进化过程中逐渐形成，其特点是：________，________，__________，故亦称为________或________。
2．天然免疫在机体防御机制中具有重要意义，可视为抵御致病微生物感染的________。
3．天然免疫系统识别_______，识别的靶分子结构为_______ ，负责识别的受体为_______。
4．特异性免疫不仅识别_______，也识别_______，负责识别的受体为_______。
5．天然免疫识别的特异性是_______，其负责识别的受体基因在胚系中编码，受体的分布呈_______；特异性免疫识别特点具有_______，其负责识别的受体基因在个体发育过程中重排，其分布呈_______。
二、多选题[A型题]1．参与天然免疫的效应分子不包括A.防御素B.补体系统C.细胞因子D.溶菌酶E.外毒素2.下列哪种受体属于模式识别受体A.细胞因子受体B.补体受体C.TCRD. Toll样受体E.BCR3. 模式识别受体可识别A.细菌表面的甘露糖残基B.肿瘤相关抗原C.肿瘤特异性抗原D.MHC- I 类分子E. MHC- II 类分子4．下列哪种细胞不属于非特异性细胞A.NKT细胞B.B1细胞C.B2细胞D. T细胞E.NK细胞5．下列关于天然免疫哪种说法不正确A. 在是机体抵御病原微生物感染的第一道防线B．是个体与生俱来的一种生理功能C．识别特点是泛特异性的，仅能识别不同类型的微生物D. 通过模式识别受体识别病原相关的分子模式E. 模式识别受体的基因在个体发育过程中重排，且受体呈克隆化分布6．下列哪些不属于天然免疫的效应分子A.补体B.抗体C.防御素D.C反应蛋白E.细胞因子7．下列关于特异性免疫哪种说法是错误的A. 与非特异性免疫无关B．具有高度的特异性C．具有耐受性D. 具有记忆性E. 具有多样性[C型题]A. 参与特异性细胞免疫应答B.参与非特异性免疫C. 两者均可D.两者均否1．干扰素2．溶菌酶3．防御素4．IL-1A. 参与特异性免疫应答B.参与非特异性免疫C. 两者均可D.两者均否5．单核-巨噬细胞6．B1细胞7．B2细胞8．NK细胞[X型题]1. 具有FcγR的细胞有A.B细胞B.树突状细胞C.中性粒细胞D.单核细胞E.NK细胞2. 能依赖IgG抗体杀伤靶细胞的细胞有A.CTLB.NKC. MΦD.嗜酸性粒细胞E.中性粒细胞3. 单核巨噬细胞有下列性质A. 参与免疫应答B. 来源于骨髓C.表达MHC-I类抗原D. 分泌TNFE.表达MHC-II类抗原4. Mφ在特异性免疫过程中的作用是A.处理和提呈抗原B.产生IL-1有助于Th1活化C.分泌CKs促进免疫应答D.分泌CKs抑制免疫应答E.受淋巴因子作用后,成为活化的Mφ,发挥免疫效应5. MΦ可分泌A.TNF-βB. IL-1C. C3D. INF-γE.IL-126．巨噬细胞的功能有A.参与抗原提呈B.参与免疫监视C.参与免疫防御E.参与免疫自稳 E. 参与免疫调节7．参与非特异性免疫的细胞有A.皮肤粘膜的上皮细胞B.中性粒细胞C. 巨噬细胞C.NK细胞D.δγ+T细胞8. 皮肤、黏膜分泌的杀菌物质是：A.溶菌酶B.不饱和脂肪酸C.抗菌肽D.天然抗体E.乳酸9．巨噬细胞表面受体A.甘露糖受体B.IgGFc受体C.补体受体D.Toll受体E.清道夫受体10.天然免疫的生物学意义A.参与病调控特异性免疫应答的启动B.影响特异性免疫应答的强度C.影响特异性免疫应答的类型D.维持免疫记忆E.维持自身耐受三、名词解释1．PAMP：2．PPR3．Toll样受体4．防御素5．甘露聚糖结合凝集素（MBL）四、问答题1．简述T c细胞，NK细胞，Mφ细胞杀伤靶细胞的特点。
2．试述天然免疫的生物学意义。
3．试述巨噬细胞在非特性免疫与特异性免疫中的作用与机制？第二部分题解一、填空1．个体出生时即具备作用范围广并非针对特定抗原非特异性免疫固有免疫2．第一道防线3．病原微生物及其产物的特定组分病原相关分子模式（PAMP）模式识别受体（PPR）4．病原微生物分子抗原非微生物抗原 TCR或BCR5．泛特异性非克隆化特异性克隆化一、多选题[A型题]1.E2.D3.A4.C5.E6.B7.A[C型题]1.C2.B3.B4.C5.A6.C7.A8.B[X型题]1. ABCDE2.BCDE3.ABCDE4.ABCDE5.ABCDE6.ABCDE7.ABCDE8.ABCDE 9.ABCDE 10.ABCDE三、名词解释1．PAMP：即病原相关分子模式。
是一类或一群特定的微生物病原体（及其产物）共有的某些非特异性、高度保守的分子结构，可被非特异性免疫细胞所识别。
包括：脂多糖（LPS）、磷壁酸（LTA）、肽聚糖（PGN）、甘露糖、细菌DNA、双链RNA和葡聚糖等。
其特征是通常为病原微生物所特有、为微生物生存和致病性所必须、是宿主泛特异性识别的分子基础。
2．PPR：即模式识别受体。
是一类主要表达于天然免疫细胞表面非克隆性分布、可识别一种或多种PAMP的识别分子。
其主要生物学功能为：调理作用、活化补体、吞噬作用、启动细胞活化和炎症信号转导、诱导凋亡。
3．Toll样受体：为一家族分子，因其胞外段与一种果蝇蛋白T oll同源而得名，在免疫应答的诱导和炎性反应中发挥重要作用，现已发现十余种。
4．防御素：是一组耐受蛋白酶的多肽，对细菌、真菌和有包膜的病毒具有广谱的直接杀伤活性。
哺乳动物体内存在两种防御素，即α防御素和β防御素。
5．甘露聚糖结合凝集素（MBL）：MBL属于一种分泌型PRR，是肝脏合成的急性期反应蛋白之一，可识别并结合G-/G+菌、酵母菌、某些病毒等表面的甘露糖，通过激活MBL补体或发挥调理作用，从而清除病原体。
四、问答题1. Tc细胞，NK细胞，Mφ细胞杀伤靶细胞的特点(1)T c细胞杀伤靶细胞的特点①需抗原致敏，具有特异性;②受MHC I类分子限制性;③连续性高效能杀伤;④通过穿孔素、颗粒酶、Fas/FasL途径杀伤靶细胞。
(2) NK细胞杀伤靶细胞的特点：NK细胞是自然杀伤细胞，不需要Ag致敏，不受MHC 限制，是非特异性杀伤，通过穿孔素，也可通过ADCC作用杀伤靶细胞。
(3)Mφ杀伤靶细胞的特点：非特异性，不受MHC限制，通过吞噬、调理、ADCC作用杀伤靶细胞。
2．天然免疫的生物学意义：天然免疫是机体抵御病原微生物感染、抗肿瘤发生的第一道防线；参与自身内环境稳定的维持，同时，参与天然免疫的效应细胞和效应分子也广泛参与特异性免疫应答的启动、效应和调节。
其具体机制有（1）机体皮肤、黏膜及其分泌的抑菌或杀菌物质的屏障效应；（2）机体内有众多的可溶性的效应分子直接参与天然免疫。
其中，防御素对细菌、真菌和有胞膜病毒具有广谱的直接杀伤活性；溶菌酶可直接溶解细菌；补体系统在感染早期特异性抗体产生之前，即可通过MBL或旁路途径发挥第一道防御功能，一旦特异性抗体产生之后，补体又可通过经典途径被激活，同时，补体激活后产生的活性片段还可发生趋化、调理、免疫黏附及促炎作用等；细胞因子既是病原微生物感染机体后的产物，更是机体发挥非特异性效应包括致炎、致热、引起急性期反应、趋化炎症细胞、激活免疫细胞、抑制病毒复制的重要成分；此外，体内还有如氧自由基、NO、脂汁介质等多种非特异性效应分子直接参与抑菌、溶菌作用。
（3）体内有多种非特异性的免疫效应细胞，包括吞噬细胞、NK细胞、δγT细胞、B1细胞、肥大细胞、NKT细胞等，其中NK细胞是机体抗肿瘤、抗病毒感染和杀伤胞内寄生菌最重要的细胞，它还可分泌多种细胞因等生物活性物质；单核-巨噬细胞既是机体直接清除致病微生物的重要效应细胞，又是连接非特异性免疫与特异性免疫的桥梁，同时，它也是特异性免疫中细胞免疫应答的效应细胞之一。
(4)天然免疫参与并调控特异性免疫应答的启动，影响特异性免疫应答的强度影响和类型，维持B细胞记忆，参与阴性选择和自身耐受，从而，完善机体免疫系统区分“自己”与“非己”的能力，维持机体自身内环境的稳定。
3．巨噬细胞可视为连接非特异性免疫与特异性免疫的桥梁。
（以病原微生物感染为例）（1）摄取抗原（识别、吞噬细菌）巨噬细胞在炎性因子（如致病微生物感染、趋化因子）的作用下，能穿越血管内皮细胞，迁移至感染灶，通过其表面受体如甘露糖受体、清道夫受体、Toll样受体等模式识别受体（PRR）识别微生物表面的病原相关的分子模式（PAMP）；另外，巨噬细胞还能通过其表面的补体受体、FcγR，调理吞噬病原体。
（2）加工、处理抗原（杀菌、溶菌作用）微生物及其产物被吞噬细胞表面受体识别、结合，通过内化摄如细胞内，形成吞噬体，继而与胞浆中的溶酶体融合为吞噬溶酶体，在溶酶体内，微生物通过氧依赖或氧非依赖途径被杀伤、消化而清楚，极少部分病原组分经酶作用后形成抗原肽，抗原肽与MHC- II 类分子结合呈复合物表达在细胞表面，供CD4+T细胞识别同时，巨噬细胞吞噬病原菌后被激活，它可释放大量的细胞因子、溶菌酶、补体等效应分子，从而扩大非特异性免疫效应，经过以上作用，大部分病原微生物被清除，因此说巨噬细胞是机体抗感染的第一道防线。
(3)启动特异性免疫应答如上所述，吞噬细胞表面PRR（甘露糖受体，清道夫受体）识别PAMP，介导吞噬、摄取病原体，经加工、处理后形成抗原肽-MHC-II类分子复合物，提呈抗原给CD4+T细胞识别（T细胞活化的第一信号）；同时巨噬细胞表面的TLR识别PAMP，启动胞内信号转导，一方面上调MHC-II类分子和共刺激分子B7的表达（T细胞活化的第二信号），另一方面诱导细胞因子（如IL-1、IL-12、趋化因子等）表达；如此，T细胞在第一信号、第二信号以及细胞因子的作用下被充分的活化，从而启动特异性免疫应答。
（4）巨噬细胞也是特异性免疫的效应细胞。
一方面，在特异性免疫的细胞免疫应答中，活化的Th1细胞通过释放细胞因子如IFN-γ、TNF-β等进一步激活巨噬细胞，另一方面，体液免疫应答的效应产物抗体又可促巨噬细胞的吞噬条理作用。
由此可见，巨噬细胞是一种及其重要的免疫细胞，是连接非特异性免疫与特异性免疫的桥梁。