14. 固有免疫系统

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意义:识别自己和非己
(二)NK细胞表面识别非MHC I类分子配体的杀 伤活化受体
具有自然细胞毒作用的受体,通常在KIR/KLR丧失识别 自我能力时发挥作用
1、NKG2D:识别的配体是MHC I类链相关的A/B分 子:MICA和MICB; MICA和MICB主要表达于乳腺癌、卵 巢癌、结肠癌、胃癌和肺癌等上皮肿瘤细胞表面,而在 正常组织细胞表面缺失。 2、自然细胞毒性受体(NCR),NK细胞表面特有标志 (1)NKp46和NKp30、 NKp44 识别的配体目前还不十分清楚;
中性粒细胞的吞噬杀菌作用特点 1. 无需激活即能够发挥强大杀菌作用,有MPO 杀菌系统。 2. 中性粒细胞主要对抗胞外寄生菌的感染。 3. 无抗原提呈作用。
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2. 巨噬细胞(marophage)Mo–Mф 单核不断进入血液,之后移行至全身各
器官组织,发育成熟为 Mф,寿命长 表达模式识别受体、FcγR、CR、CKR 吞噬、杀菌能力强
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NK细胞作用 NK细胞可杀伤“丢失自我(self-missing)”的靶细胞
2011年诺贝尔医学奖
表彰他们在先天免疫激活的研究中的发现;
发现模式识别受体及其功能,揭示了固有免疫的识别特异性
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模式识别受体(pattern recognition receptor, PRR)
概念:指单核/ M和DC等固有免 疫细胞或有核细胞表面或胞内器室 膜上能够识别病原体及其产物、或 宿主凋亡细胞、衰老细胞表面某些 共有特定分子结构的受体。
1)氧依赖性杀菌系统:反应性氧中间物(ROIs)系统 反应性氮中间物(RNIs)系统
2)氧非依赖性杀菌系统: 乳酸堆积,酸性PH 溶菌酶
防御素
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3)消化和清除
病原体
吞噬溶酶体内 的水解酶 产物
胞吐排出 抗原提呈
激活Th 启动适应性IR
ห้องสมุดไป่ตู้
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肺泡巨噬细胞吞噬大肠杆菌
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(2) 参与促进炎症反应
免疫应答的种类和特点(*)
固有免疫:innate immunity --天然免疫/先天 免疫 非特异性免疫,non-specific immunity --------常规部队
适应性免疫:adaptive immunity---后天免疫 获得性免疫:acquired immunity 特异性免疫:Specific immunity
游走的巨噬细胞
1、中性粒细胞
一般特性:广泛分布骨髓、血液和结缔组织
1)具有较强的趋化作用和明显的吞噬能力。 2)产生的过氧化氢又可与卤化物、髓过氧化物酶
(myeloperoxidase,MPO)组成MPO杀菌系统。 3)在局部引发感染时,可迅速发挥吞噬杀伤和清除作用。
中性粒细胞主要膜分子 补体受体:CR1、CR3 和 CR4 Fc受体:lgG Fc受体(FcγRⅠ/Ⅱ/Ⅲ) 其他膜分子: LFA-1、IL-8R等
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1) Mφ表面受体
(1)模式识别受体(非调理性受体) (2)调理性受体
IgFcR:抗体的调理作用 C3bR/C4bR:补体的调理作用 (3)CKR 趋化性R:MCP-1R、MIP-1R 增殖或活化性R:M-CSFR、GM-CSFR、IFN-γR等
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(1)模式识别受体和病原体相关模式分子
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• 病毒双链RNA
• 支原体的脂肽等。
继续生存 自我
非我
杀伤
Yeah!
! Help
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1) Mφ表面受体
(1)模式识别受体(非调理性受体) (2)调理性受体
IgFcR:抗体的调理作用 C3bR/C4bR:补体的调理作用 (3)CKR 趋化性R:MCP-1R、MIP-1R 增殖或活化性R:M-CSFR、GM-CSFR、IFN-γR等
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2)★巨噬细胞的生物学功能
(1) 清除、杀伤病原体 (2)参与促进炎症反应 (3)杀伤靶细胞 (4)加工、提呈抗原 (5)免疫调节
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2)★巨噬细胞的生物学功能
(1) 清除、杀伤病原体
① 募集和迁移 通过黏附分子、趋化因子定向聚集到炎症部位
② 识别、摄取Ag: PRR与调理受体
③ 巨噬细胞杀伤途径
NK细胞表面与其杀伤活化和杀伤抑制有关的受体 (一)NK细胞表面识别MHC I类分子的活化或抑制性受体
1)杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIR) 2)杀伤细胞凝集素样受体(KLR) 3)KIR和KLR的作用及其意义
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1)杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIR)
2)杀伤细胞凝集素样受体(KLR)
3、KIR和KLR的作用及其意义 共表达、均结合 MHC I类分子; 生理情况下,抑制性受体作用占主导地位
3)Toll样受体(Toll like receptor, TLR)
内吞型PRR:吞噬和胞吞作用 甘露糖受体(MR) 清道夫受体(SR)
信号转导型PRR: Toll样受体(TLR) NOD样受体、RIG样受体
分泌型PRR:MBL、C反应蛋白
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病原体相关模式分子 (pathogen associate pattern, PAMP) 概念:PRR识别结合的某些病原体或其产 物所共有的高度保守的特定分子结构。
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(三) 树突状细胞(dendritic cell,DC)
分类: 髓样DC:经典DC(cDC) 淋巴样DC:浆细胞样DC(pDC)
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cDC: (1) 未成熟的cDC 高表达TLR、调理受体、趋化因子受体 低表达MHC II分子和共刺激分子 启动适应性IR能力弱
(2)成熟的cDC 低表达MHC II分子和共刺激分子 启动适应性IR能力弱
树突状细胞
NK细胞
NKT细胞
γδT细胞
B-1细胞
肥大细胞
其他细胞
有核细胞
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上皮细胞 肥大细胞 巨噬细胞 中性粒细胞 NK细胞 树突细胞
天然屏障(工程兵细胞) 哨兵细胞 边防兵细胞 野战细胞 机动兵细胞 通讯兵细胞
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(一)吞噬细胞
吞噬细胞(phagocyte)
中性粒细胞(neutrophil):小吞噬细胞,PMN 单核细胞(monocyte):大吞噬细胞,MPS 巨噬细胞(marophage):大吞噬细胞,MPS
特性: 1、为病原微生物所特有:区分“自己”“非己” 2、为其生存和致病所必需。 3、是天然免疫成分泛特异性识别的分子基础。
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病原相关分子模式
主要的PAMP • G-菌的脂多糖
不存在于宿主细胞表面
• G+菌的肽聚糖和脂磷壁酸
• 分枝杆菌和螺旋体的脂蛋白和脂肽
• 细菌和真菌的甘露糖
• 细菌非甲基化DNA CpG序列
pDC 低表达MHC II分子、共刺激分子、调理受体、趋化因子受
体 细胞器膜上高表达TLR7、TLR9 识别病毒、产生I型干扰素,固有免疫中有重要作用
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(四)NK细胞(natural killer)
来源于骨髓淋巴样干细胞,主要分布于外周血和脾; 表面标志:CD56+、CD16+;TCR-及mIg-
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一、组织屏障及其作用 (一) 皮肤黏膜屏障
1、物理屏障:Physical barriers
–皮肤、粘膜:机械阻挡 –毛发:皮肤、眼睛 –分泌物: 如眼泪、唾液、汗液、尿液、粘液等的冲刷 –粘膜纤毛:运动和阻挡
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角质层
defenses of the skin may be breached By insect bites, cuts, or burns.
※2.熟悉固有免疫系统组成和固有免疫应答的概 念;熟悉固有免疫应答的特点和作用时相;
3.了解NKT细胞的作用、NK细胞的受体与识别的 分子。
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概论
※固有免疫(innate immune):生物体在长期种 系进化过程中形成的一系列防御功能,非特异性 抗感染和清除损伤、衰老或突变细胞,参与适应 性免疫应答。
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化学屏障-溶菌酶的作用
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3、微生物屏障:Microbial barriers
– 正常菌群(normal flora) • 皮肤、粘膜等处 – 竞争结合上皮细胞;
– 竞争营养物质
– 分泌杀菌物质或抑菌物质
(二)体内屏障作用 1. 血-脑屏障 (brain-blood barrier, BBB)
固有免疫系统(innate immune system):是生物体在长期进化过程 中逐渐形成的天然免疫体系。--常规部队
特点:
1. 先天固有,可稳定遗传。 2. 免疫作用广泛,无特异性。
3. 初次与抗原接触即能发挥效应,但无免疫记忆性。
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第一节 固有免疫系统的组成
※固有免疫系统的组成
固有免疫屏障:皮肤粘膜屏障和局部屏障 固有免疫分子:补体系统、细胞因子、防御素、
--------特种部队
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固有免疫、适应性免疫:相辅相成、密 不可分
启动
固有免疫
适应性免疫
促进
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第十四章 固有免疫系统及其介导 的免疫应答
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内容
概论 第一节 固有免疫系统的组成 第二节 固有免疫应答及其与适应性免疫应答
的关系
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目的要求
★1.掌握固有性免疫的组成细胞种类,巨噬细胞 的生物学功能、NK细胞作用;
生物学功能: 1、调理作用 2、活化补体 3、吞噬作用 4、启动细胞活化和信号转导 5、诱导凋亡
PRR的主要生物学特征
1、较少多样性:与TCR、BCR不同,非特异性识别 2、非克隆性表达,泛特异:同一类型天然免疫细胞表达相同
PRR 3、介导快速生物学效应:immediate reaction 几类重要的PRR 1)甘露糖受体(mannose receptors, MR) -- 结合病原体的甘露糖和岩藻糖残基,介导吞噬、胞吞作用 2)清道夫受体(scavenger receptor, SR) -- 结合氧化的低密度脂蛋白、凋亡细胞和细菌成分(LPS、磷酸)
表达多种与杀伤活化或杀伤抑制有关的受体
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NK细胞的杀伤机制
穿孔素/颗粒酶途径
Fas(死亡受体)与FasL途径
TNF-α与TNFR-Ⅰ途径
主要生物学功能: 抗感染、抗肿瘤、免疫调节 NK细胞可直接杀伤肿瘤细胞 和病毒感染细胞,介导ADCC, 分泌细胞因子进行免疫调节。
凋亡
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NK细胞活性的调节
激活的巨噬细胞可杀伤病毒感染细胞和肿瘤细胞 识别方式 ① 通过PRR-PAMP识别,产生细胞因子激活胞内
基因表达、干扰细菌或病毒的繁殖 ② 通过FcR识别杀伤(ADCC)
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(4)加工处理提呈抗原,启动特异性IR
(5)免疫调节:可分泌多种细胞因子调节免疫应答
① IL-1:活化T/NK/ Mφ;上调APC的MHC分子 ② IL-10:抑制Mo-Mφ、NK、Th1 ③ IL-12:Th0分化为Th1、活化NK ④ TNF-α:促CTL活化/增殖/分化
软脑膜
组成 脉络丛的毛细血管壁
星形胶质细胞
功能:阻挡病原体及其毒性产物进入脑组织或脑脊液
婴幼儿因其血脑屏障还未发育完善,故易患脑膜 炎或流行性乙型脑炎等传染病。
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2. 血-胎屏障
组成
母体:子宫内膜的基蜕膜 胎儿:绒毛膜滋养层细胞
功能:防止母体病原体和有害物质进入胎儿
二、固有免疫细胞及其作用
吞噬细胞
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物理屏障-皮肤的机械阻挡作用
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物理屏障-纤毛运动
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物理屏障-分泌液的冲刷作用
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2、化学屏障: Chemical barriers – 溶菌酶:汗液、泪液、胃肠液
– 脂肪酸:汗液 – pH:胃肠道分泌液、泌尿生殖道分泌液 – 抗菌肽:防御素(皮肤、粘膜)
Lysozyme
Substrate
溶菌酶和乙型溶素等。 ★固有免疫细胞:吞噬细胞、树突状细胞、 NK细胞、
γδT细胞、NKT细胞、B1细胞、肥大 细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞 等。
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一、组织屏障及其作用
(一)皮肤黏膜及其附属成分的屏障作用 ◆ 物理屏障 ◆化学屏障 ◆微生物屏障
(二)体内屏障 ◆血-脑屏障 ◆血-胎盘屏障 ◆血-胸腺屏障
1)分泌趋化因子(MCP-1/MIP-1/IL-8等) 趋化和活化更多吞噬细胞和淋巴细胞,抗感染
2)分泌促炎CKs或炎性介质→促炎 促炎CKs:TNF-α、IL-1, 6、GM-CSF、IFN-γ等
3)分泌炎性介质 炎症介质:前列腺素(PG)、白三烯(LTs)、 血小板活化因子PAF等
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(3) 杀伤靶细胞
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分类
吞噬细胞
血液 : 单核细胞 (monocytes)
单核吞噬细胞
(mononuclear phagocytes)
定居的巨噬细胞
组织器官 :巨噬细胞 ( macrophages)
库普弗细胞 小胶质细胞 破骨细胞 被膜下窦巨噬细胞 髓样巨噬细胞 胸腺巨噬细胞
中性粒细胞 (neutrophils)
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