免疫系统与免疫功能(胡军祥)

2、免疫球蛋白的基本结构
• 四肽链结构：所有Ig的基本单位都是四条肽链的对称结 构。两条重链（H链）和两条轻链（L链）。每条H链和L 链分为氨基端和羧基端。H链和L链之间，H与H链之间以 二硫键相连。
免疫球蛋白的结构
L链：约有214个氨基酸残基组成，近N端的约1/2氨基酸 （100－110个）组成与顺序变异较大，称为可变区 （variable region，V区,VL），近C端1/2的氨基酸组成与顺 序在同一物种的同一类Ig中相对稳定，称为恒定区 （constant region，C区,CL）。V区是抗原结合的部位 H链：约有450－550个氨基酸残基组成。近N端的100－110 个氨基酸组成差异较大，称为VH，其余为CH。
（2）自然杀伤细胞（nature killer cells，NK ）
主要来源于骨髓造血细胞，其分化、成熟依赖骨髓微 环境，不依赖胸腺，不需抗原作用，可非特异性地直 接杀伤靶细胞、中枢神经系统中的小胶质细胞；
（3）树突细胞（dendritic cell，DC）和朗汉细胞
DC分布于全身各器官，表面有指状突起，并带有表面分子。 如MHC-I、II抗原、LFA-1、3、胞间粘附分子ICMA-1、2等。 其主要作用是，通过吞噬和胞饮摄取抗原，并进行加工，携 带抗原的DC进入局部淋巴结，向T细胞递呈抗原，促使B细 胞活化。 其中朗汉细胞（Langerhans’ cell）分布于皮肤上的DC，形态 和功能与DC类似。
4、外来抗原进入体内可能产生四种不同的结果：
(1)无应答：抗原浓度太低或者宿主已经处于耐受状态 (2)抗原特异性体液和细胞免疫应答（正性应答） 宿主此后的一段时间里对该抗原处于免疫状态 (3)超敏反应 抗原特异性免疫应答伴有较强的炎症反应或损伤 (4)诱导免疫耐受（负性应答）
宿主在此后的一段时间里对该抗原处于无反应状态
T细胞决定簇： T细 胞决定簇位于抗原 分子内部，必须由 APC将抗原加工处理 为小分子多肽并与 MHC分子结合，然 后才能被TCR所识别。 B细胞决定簇： BCR 能与未经APC加工的 抗原发生反应，其 识别的靶结构主要 位于抗原分子表面 的决定簇。
三、抗体(Antibody，Ab)
抗体(Ab)：指由B细胞受Ag刺激后所产生的、具有与 相应抗原特异性结合的免疫球蛋白（Immunoglobulin, Ig）。其作用是中和病原微生物、通过Ig受体介导细 胞免疫应答、促进巨噬细胞的吞噬作用、T细胞和NK 细胞的杀伤作用、补体介导的溶菌和溶胞作用等。 抗体的化学本质是糖蛋白。将含抗体的血清称为抗 血清或免疫血清。 体液免疫(humoral immunity)：指抗体介导的免疫应 答，主要表现为B细胞的功能。
• 再次应答与初次应答的不同之处：①潜伏 期短；②抗体合成快速到达平台期，平台 高且持续时间长；③下降期持久；④诱发 再次应答所需抗原量小；⑤再次应答产生 的抗体主要为IgG，亲和力高。
（五）抗体的主要作用 ：
中和作用:抗体与抗原（病毒、毒素）的特异性结合， 直接发挥中和作用。但不能直接杀伤靶细胞，需吞 噬细胞等发挥效应。
③异种抗原（xenoantigen）：来自不同物种的抗 原。其中有一类是动植物、微生物及人类间共有 的、抗原决定簇相同的异种抗原，称为异噬性抗 原。
6、抗原决定簇—抗原特异性的分子基础
• 抗原决定簇（表位）： 指抗原分子中决定抗原特 异性的特殊化学基团。是被免疫细胞识别的靶结 构，也是免疫反应具有特异性的物质基础。 • 一个多肽决定簇含5~6个氨基酸残基；一个多糖 决定簇含5~7个单糖；一个核酸半抗原决定簇含 6~8个核苷酸。 • 抗原分子表面能与抗体结合的决定簇总数称为抗 原结合价
(二) 免疫球蛋白的类别
2、IgA
占血清总Ig的10－20％，有血清型与分泌型之分。 血清型IgA：多为单体，免疫作用较弱。 分泌型IgA（sIgA）：为二聚体或四聚体，有一个J 链和分泌片（secretory piece, SP）。广泛存在于 外分泌液中，特别是初乳中含量很高。 sIgA的作用： ①是粘膜表面感染性免疫的主要防线，抑制病 毒感染与细菌定植。 ②初乳中sIgA含量高，对新生儿早期抗感染十分 重要（出生后4－6个合成sIgA，至青少年成人 水平）。
调理作用：抗体促进吞噬细胞吞噬功能 激活补体作用：抗体与抗原结合，使IgG或 IgM的 补体结合位点暴露，激活补体的级联 反应，杀伤或溶解靶细胞。
抗体依赖的细胞介导的细胞毒作（ADCC）： IgG与靶细胞结合 后，其Fc段可与 NK、Mφ 等结合， 促使它们释放细 胞毒颗粒，使靶 细胞溶解。
① 中性粒细胞
嗜中性粒细胞（neutrophil）：占WBC40－75％，2500－ 7500个/mm3。具有较强的运动性，化学趋向性和吞噬能 力，参与炎症应答反应。当组织发生炎症时，中性粒细 胞从血管渗出，向炎症部位运动，吞噬抗原颗粒。该细 胞表面有FcγR和CR，其中FcγR约每个细胞有135000个。主 要对抗胞外寄生菌的感染
二、抗原（Antigen，Ag）
1、抗原：是一类能够诱导机体产生免疫应答，并 能与相应抗体或T细胞受体在体内或体外特异性 结合的物质。 2、抗原的特性 (1) 免疫原性（immunogenicity）：是指一种物质 免疫机体后，能使机体产生或激活淋巴细胞产生 免疫应答的特性。 (2) 特异反应性（specific reactivity）：指抗原与相 应抗体或效应淋巴细胞特异性结合的特性，也称 抗原性。 3、免疫原（immunogen）：同时具有免疫原性和 特异反应性的物质称为免疫原，或称完全抗原
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四、非特异性免疫（non-specific immunity）
（一）非特异性免疫/自然免疫性（natural
immunity）/先天免疫性（innate immunity）： 指机体在接触外来侵染物之前就已先天存在的 免疫特性，是种系在长期进化过程中形成的天 然防御功能。 其特点（1）无特异性，作用广泛。（2）初次 与Ag接触就能发挥效应，但无记忆性。（3） 是先天固有的稳定遗传。（4）同一物种的正 常个体间差异不大。所以是机体的第一、二道 防线，是脊椎与无脊椎动物共有的。
（二）起非特异性免疫机制的成分：
1、屏障结构：主要位于机体表面。 （1）物理屏障：由完整皮肤、粘膜组构成。 （2）化学屏障：机体分泌物中的脂肪酸，机体表 面的正常菌落的代谢产物等。 （3）内屏障（解剖学屏障）：血脑屏障、血胎屏 障（子宫内膜和胎儿绒毛膜滋养层）等。（第一 道防线）
2、杀菌物质，位于机体内部。如补体成分、 溶菌酶、干扰素等。 3、参与非特异性免疫的细胞： （1）吞噬细胞：血液中的中性粒细胞、单核 细胞、组织中的巨噬细胞。 单核吞噬细胞包括单核细胞和巨噬细胞 （第二道防线）。
Macrophage Phagocytosis
●单核吞噬细胞的发育：骨髓干细胞→原单核 （monoblast）→前单核（promonocytes）→单 核细胞（monocyte）→巨噬细胞（macrophage或 Mφ ） ●单核吞噬细胞的功能： （і） 吞噬作用，对可溶性Ag的吞噬能力较低，但 对颗粒性Ag具有强大的吞噬能力。 （ⅱ）抗原递呈作用：在细菌成分或CD4＋T分泌的 细胞因子等诱导下， Mφ 高表达MHC－II 分子， 激活效应和记忆T细胞。 （iii）分泌生物活性物质，如IL－1、IL－8、IL －10等；TNF（肿瘤坏死因子）－α ；GM－CSF （粒－巨噬细胞集落刺激因子）、M－CSF、G－ CSF；INF等。
免疫系统与免疫功能
一、免疫学基本概念
1、免疫（immune）：免除疾病、源于拉丁（immunis）， 原意是“免税”。现代免疫的概念是指机体识别和排 除抗原性物质的功能。 2、免疫性（immunity）：是指机体对感染疾病具有高度 的抗性。机体的免疫性既有先天（innate）具有的抗性， 也有后天获得（acquired）的抗性。实际上机体免疫性 是对所有能被机体免疫识别的物质所表现的抗性，包 括生物的和非生物的、自身的（self）和非己的（nonself）物质。所以免疫性也指机体具有保护自己免受其 他物质伤害的特性。 3、免疫学，从本质上来讲，就是研究机体识别“自身”， “排除异己”的学科。免疫学的研究核心是机体怎样 识别“自身”和“非自身”。
高变区
人类Ig根据其重链稳定区的分子结构和抗原 特异性的不同，分为五类：IgG、IgA、IgM、 IgD、IgE，其重链分别为：γ、α、μ、δ、ε 1、IgG
约占血清Ig总量的80％。是唯一能够穿过 胎盘的Ig。 IgG分子为单体，有四种亚类：IgG1、 IgG2、IgG3、IgG4。 IgG是再次免疫应答产生的主要抗体，具 有抗菌、抗病毒、中和毒素及免疫调节作用。
5、抗原类别
（1）天然抗原：指天然的生物、细菌及天 然的生物产物。
①细胞、细菌和病毒 ②蛋白质类抗原 ③糖类抗原 ④脂类抗原 ⑤核酸抗原
（2）如果按被免疫动物的亲缘关系来 划分天然抗原，又可分成3类：
①自身抗原（autoantigen）：是机体的自身成分,只 有在特殊情况下才能被自身免疫系统识别，引起免 疫应答，导致自身疾病的发生（autoimmune disease）。 ②同种型抗原（isoantigen）：来自同种动物的不同 个体。 人类同种异型抗原（allogenic Ag）： 血型（红细胞）抗原： ABO系统和Rh 组织相容性抗原（人主要为HLA）
4、IgD
约占Ig总量的0.2－0.5％。因其铰链区 长，易被蛋白酶解，故半衰期短，约为 2.5d。 IgD为单体，是B细胞成熟的主要标志；不 能通过胎盘；不能激活补体。
5、IgE
约占Ig总量的0.002％，但作用明显，介导 速发型超敏反应。 IgE主要由呼吸道和消化道粘膜固有层的浆 细胞产生，为单体。 IgE的FcR主要分布在肥大细胞和嗜碱性粒细 胞膜上，与超敏反应有关；分布在MФ、B细 胞、嗜酸性粒细胞膜上，分别与吞噬、IgE 产生和抗寄生虫感染有关。 约占Ig总量的 0.2－0.5％。因其铰链区长，易被蛋白酶解， 故半衰期短，约为2.5d。