先天性免疫信号通路课件
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宿主先天性免疫机制及其抗病 毒免疫
先天性免疫信号通路
1
主要内容
第一节 概述 第二节 Toll-like受体信号通路 第三节 干扰素通路 第四节 细胞凋亡在抗病毒免疫中的作用 第五节 线粒体在抗病毒免疫中的作用 第六节 细胞自噬在免疫中的作用
先天性免疫信号通路
2
第一节 概 述
一、先天性免疫 产生于系统发育的早期和出现在宿主抗感染应答的初始阶段，
先天性免疫信号通路
9
5. 参与固有免疫的细胞 1）中性粒细胞 2）单核/巨噬细胞 3）NK细胞 4）NKT细胞 5）γδT细胞 6）B1细胞
先天性免疫信号通路
10
三、病原体相关模式分子
1.病原体抗原具有的特点
进化距离远，抗原性强 抗原结构简单，激发先天性免疫 的成分单一。
2. 病原体相关分子模式
配体为真菌的β-葡聚糖
先天性免疫信号通路
23
六、NF-κB信号通路
NF-κB信号通路是最重要的转录调控因子，调控细胞的多种基因表达，与细胞的 增殖、免疫应答、炎症反应有关。
抗菌谱：很广，如：金黄色葡萄球菌、肺炎球菌、大肠杆菌等。也可抑制真 菌、囊膜病毒等。
作用机理：破坏细菌细胞壁；抑制胞内DNA、RNA和蛋白质合成，激发抗 菌酶。
先天性免疫信号通路
4
防御素的结构及其杀菌机制
先天性免疫信号通路
5
2）溶菌酶
一种专门作用于致病微生物细胞壁的水解酶。它能有效地水解细 菌细胞壁的肽聚糖，其水解位点是N－乙酰胞壁酸（NAM）的1位碳原 子和N－乙酰葡萄糖胺（NAG）的4位碳原子间的β－1，4糖苷键，结 果使细菌细胞壁变得松弛，失去对细菌的保护作用，最后细菌溶解死 亡。
病原体赖以生存，变化较少的抗 原成分，统称为PAMP。 种类：以糖类和脂类为主的细菌细胞壁 成分（LPS）；病毒产物（单链或双 链RNA）及细菌核成分。
先天性免疫信号通路
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3. 体液中的模式识别分子
1）五聚体蛋白 识别磷酸胆碱和G-的外膜蛋白 调理素和激活补体
2）甘露糖结合凝集素（MBL） 识别D-甘露糖、L-岩藻糖和N-乙酰氨基 葡萄糖 激活补体经典途径 3）脂多糖识别蛋白 抗菌/通透性增强蛋白（BPI）和脂多糖结合蛋白 （LBP） 4）识别糖类的预存抗体 IgM针对TI抗原，由B1细胞和抗TI抗体执行。
3）RIG-1样受体
视黄酸诱导基因（retinoic acid inducible gene-1，RIG-1)
黑色素瘤分化相关分子（MDA-5) 都有CARD（胱天蛋白酶招募结构域）
NACHT即NAIP（神经元凋亡抑制蛋白） CⅡTAⅡ（类主要组织相容性复合物反式 转录激活因子）、HETE和TP1（端粒酶
以抗原非特异方式识别和清除各种病原体，执行免疫功能的机体 防御机制。
抗感染 清除体内有害成分 自身免疫 移植排斥
先天性免疫信号通路
3
二、参与固有免疫应答的效应分子和细胞
1.抗菌蛋白和抗菌肽
1）防御素
29-35aa组成的阳离子肽，借助2-3个二硫键形成的由α-螺旋、β-片层和 肽环组成的三维立体结构。
3）其他的抗菌蛋白和抗菌肽
杀菌肽又名天蚕素，其杀菌为破坏G+的外膜和G-的内膜。 天蚕抗菌肽，可抑制G-分裂时外膜蛋白的合成。 其他抗菌活性物质：cathelicidin、protegrin、granulysin、histatin等。
先天性免疫信号通路
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2. 补体 1）介导炎症反应 2）调理作用 3）杀伤作用 4）补体受体介导的吞噬等作用
先天性免疫信号通路
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3. 细胞因子和趋化因子
细胞因子促进局部炎症发生，趋化因子募集淋巴细胞到炎症部位。
细胞因子 IL-1 TNF-α IL-6 IL-8 IL-12
激活的巨噬细胞分泌的细胞因子及其效应
局部效应
激活血管内皮细胞、淋巴细胞，加速效 应细胞穿越血管，引起局部组织损伤
激活血管内皮细胞，增加血管通透性， 更多的IgG、补体和细胞进入组织 激活淋巴细胞，增加抗体产量
表达于各种病毒感染的细胞。
先天性免疫信号通路
18
二、TLRs的活化和信号传导
先天性免疫信号通路
19
先天性免疫信号通路
20
三、NLRs的活化和信号传导
先天性免疫信号通路
21
四、RLRs的活化和信号传导
先天性免疫信号通路
22
五、CLR受体的信号传导
C 型凝集素受体（CLR）是模式识别受体中一类重要的家族，具有一个或多 个C 型凝集素样结构域（C-type lectin-like domains，CTLDs），也即位于C 型凝集素受体上，含有序列同源的碳水化合物识别域（carbohydrate recognition domain, CRD）。
相关蛋白-1）.
先天性免疫信号通路
17来自百度文库
3. Toll-like受体的分布
1）TLRs的分布 表达于各种免疫细胞（Mφ，DC，B细胞和T细胞），也在 成纤维细胞和上皮细胞中表达，并受到病原体的调控。
2）NLR的分布 表达于成人组织细胞，髓源性细胞，特别是巨噬细胞、中
性粒细胞、树突状细胞和上皮来源的小肠帕内特细胞等。 3）RIG-1的分布
先天性免疫信号通路
12
4. 模式识别受体 1）甘露糖受体
2）清道夫受体
先天性免疫信号通路
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3）N-甲酰甲硫氨酰肽受体 4）Toll样受体和其他相关的胞质模式识别受体
先天性免疫信号通路
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第二节 Toll-like受体信号通路
一、Toll-like受体的概述 二、TLR的信号通路 三、NOD样受体信号通路 四、RIG-I样受体信号通路
作为趋化因子将中性粒细胞、嗜碱性粒 细胞和T细胞招募至炎症部位 激活NK细胞，诱导CD4T细胞分化成 Th1细胞
全身效应 发热，产生IL-6
发热，动员代谢产物，引起 休克 发热，诱导产生急性期蛋白
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8
4. 胞内的杀菌物质 1）活性氧中间体对病原体的杀菌作用 2）氧依赖性杀菌途径 3）一氧化氮相关杀菌途径
先天性免疫信号通路
15
一、Toll-like受体的概述
1. 病原体引起免疫应答的基本过程
先天性免疫信号通路
16
2. Toll-like受体的结构
1）TLRs的结构
胞外的亮氨酸重复序列（LRR）
胞内的TIR结构域（TIR，Toll/IL-1 receptor)
2）NLR的结构
N端为LRR，中段为NACHT，C端为CARD或PYD
先天性免疫信号通路
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主要内容
第一节 概述 第二节 Toll-like受体信号通路 第三节 干扰素通路 第四节 细胞凋亡在抗病毒免疫中的作用 第五节 线粒体在抗病毒免疫中的作用 第六节 细胞自噬在免疫中的作用
先天性免疫信号通路
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第一节 概 述
一、先天性免疫 产生于系统发育的早期和出现在宿主抗感染应答的初始阶段，
先天性免疫信号通路
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5. 参与固有免疫的细胞 1）中性粒细胞 2）单核/巨噬细胞 3）NK细胞 4）NKT细胞 5）γδT细胞 6）B1细胞
先天性免疫信号通路
10
三、病原体相关模式分子
1.病原体抗原具有的特点
进化距离远，抗原性强 抗原结构简单，激发先天性免疫 的成分单一。
2. 病原体相关分子模式
配体为真菌的β-葡聚糖
先天性免疫信号通路
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六、NF-κB信号通路
NF-κB信号通路是最重要的转录调控因子，调控细胞的多种基因表达，与细胞的 增殖、免疫应答、炎症反应有关。
抗菌谱：很广，如：金黄色葡萄球菌、肺炎球菌、大肠杆菌等。也可抑制真 菌、囊膜病毒等。
作用机理：破坏细菌细胞壁；抑制胞内DNA、RNA和蛋白质合成，激发抗 菌酶。
先天性免疫信号通路
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防御素的结构及其杀菌机制
先天性免疫信号通路
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2）溶菌酶
一种专门作用于致病微生物细胞壁的水解酶。它能有效地水解细 菌细胞壁的肽聚糖，其水解位点是N－乙酰胞壁酸（NAM）的1位碳原 子和N－乙酰葡萄糖胺（NAG）的4位碳原子间的β－1，4糖苷键，结 果使细菌细胞壁变得松弛，失去对细菌的保护作用，最后细菌溶解死 亡。
病原体赖以生存，变化较少的抗 原成分，统称为PAMP。 种类：以糖类和脂类为主的细菌细胞壁 成分（LPS）；病毒产物（单链或双 链RNA）及细菌核成分。
先天性免疫信号通路
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3. 体液中的模式识别分子
1）五聚体蛋白 识别磷酸胆碱和G-的外膜蛋白 调理素和激活补体
2）甘露糖结合凝集素（MBL） 识别D-甘露糖、L-岩藻糖和N-乙酰氨基 葡萄糖 激活补体经典途径 3）脂多糖识别蛋白 抗菌/通透性增强蛋白（BPI）和脂多糖结合蛋白 （LBP） 4）识别糖类的预存抗体 IgM针对TI抗原，由B1细胞和抗TI抗体执行。
3）RIG-1样受体
视黄酸诱导基因（retinoic acid inducible gene-1，RIG-1)
黑色素瘤分化相关分子（MDA-5) 都有CARD（胱天蛋白酶招募结构域）
NACHT即NAIP（神经元凋亡抑制蛋白） CⅡTAⅡ（类主要组织相容性复合物反式 转录激活因子）、HETE和TP1（端粒酶
以抗原非特异方式识别和清除各种病原体，执行免疫功能的机体 防御机制。
抗感染 清除体内有害成分 自身免疫 移植排斥
先天性免疫信号通路
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二、参与固有免疫应答的效应分子和细胞
1.抗菌蛋白和抗菌肽
1）防御素
29-35aa组成的阳离子肽，借助2-3个二硫键形成的由α-螺旋、β-片层和 肽环组成的三维立体结构。
3）其他的抗菌蛋白和抗菌肽
杀菌肽又名天蚕素，其杀菌为破坏G+的外膜和G-的内膜。 天蚕抗菌肽，可抑制G-分裂时外膜蛋白的合成。 其他抗菌活性物质：cathelicidin、protegrin、granulysin、histatin等。
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2. 补体 1）介导炎症反应 2）调理作用 3）杀伤作用 4）补体受体介导的吞噬等作用
先天性免疫信号通路
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3. 细胞因子和趋化因子
细胞因子促进局部炎症发生，趋化因子募集淋巴细胞到炎症部位。
细胞因子 IL-1 TNF-α IL-6 IL-8 IL-12
激活的巨噬细胞分泌的细胞因子及其效应
局部效应
激活血管内皮细胞、淋巴细胞，加速效 应细胞穿越血管，引起局部组织损伤
激活血管内皮细胞，增加血管通透性， 更多的IgG、补体和细胞进入组织 激活淋巴细胞，增加抗体产量
表达于各种病毒感染的细胞。
先天性免疫信号通路
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二、TLRs的活化和信号传导
先天性免疫信号通路
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先天性免疫信号通路
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三、NLRs的活化和信号传导
先天性免疫信号通路
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四、RLRs的活化和信号传导
先天性免疫信号通路
22
五、CLR受体的信号传导
C 型凝集素受体（CLR）是模式识别受体中一类重要的家族，具有一个或多 个C 型凝集素样结构域（C-type lectin-like domains，CTLDs），也即位于C 型凝集素受体上，含有序列同源的碳水化合物识别域（carbohydrate recognition domain, CRD）。
相关蛋白-1）.
先天性免疫信号通路
17来自百度文库
3. Toll-like受体的分布
1）TLRs的分布 表达于各种免疫细胞（Mφ，DC，B细胞和T细胞），也在 成纤维细胞和上皮细胞中表达，并受到病原体的调控。
2）NLR的分布 表达于成人组织细胞，髓源性细胞，特别是巨噬细胞、中
性粒细胞、树突状细胞和上皮来源的小肠帕内特细胞等。 3）RIG-1的分布
先天性免疫信号通路
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4. 模式识别受体 1）甘露糖受体
2）清道夫受体
先天性免疫信号通路
13
3）N-甲酰甲硫氨酰肽受体 4）Toll样受体和其他相关的胞质模式识别受体
先天性免疫信号通路
14
第二节 Toll-like受体信号通路
一、Toll-like受体的概述 二、TLR的信号通路 三、NOD样受体信号通路 四、RIG-I样受体信号通路
作为趋化因子将中性粒细胞、嗜碱性粒 细胞和T细胞招募至炎症部位 激活NK细胞，诱导CD4T细胞分化成 Th1细胞
全身效应 发热，产生IL-6
发热，动员代谢产物，引起 休克 发热，诱导产生急性期蛋白
先天性免疫信号通路
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4. 胞内的杀菌物质 1）活性氧中间体对病原体的杀菌作用 2）氧依赖性杀菌途径 3）一氧化氮相关杀菌途径
先天性免疫信号通路
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一、Toll-like受体的概述
1. 病原体引起免疫应答的基本过程
先天性免疫信号通路
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2. Toll-like受体的结构
1）TLRs的结构
胞外的亮氨酸重复序列（LRR）
胞内的TIR结构域（TIR，Toll/IL-1 receptor)
2）NLR的结构
N端为LRR，中段为NACHT，C端为CARD或PYD