固有免疫

参与天然免疫的分子和细胞
* 组织屏障及其作用
*固有免疫细胞及其作用
*固有免疫效应分子及其作用
防御素 补体 溶菌酶 炎性介质
细胞因子
补体系统 * 感染早期，抗体尚未产生时，通过MBL或 旁路激 活补体，引起溶菌，发挥第一道防 御功能。 * 趋化(C3a、C5a、C567)、 调理（C3b）、 免疫粘附(C3b)及促炎作用(C3a、C5a)。 细胞因子
FUNGUS Epidermophyton floccosum (causes athlete’s foot)
PARASITE Tapeworm
VIRUS- Polio

免疫系统的功能 免疫防御、免疫自稳、免疫监视

免疫防御
- 天然免疫（固有免疫、非特异性免疫）：
生来即有，泛特异性，无记忆性
- 特异性免疫（适应性免疫、 特异性免疫）： 后天获得，高度抗原特异性，免疫记忆


内部屏障： 血－脑脊液屏障
软脑膜、脉络丛
内部屏障： 血胎屏障
（基蜕膜）
绒毛膜滋养层细胞
* 组织屏障及其作用
*固有免疫细胞及其作用
吞噬细胞：中性粒细胞、单核/巨噬细胞
淋巴细胞： NK细胞、gdT细胞、B-1细胞
肥大细胞
* 固有免疫效应分子及其作用
Phagocytes are the Most Important Cells
H2 O2 + Cl
-
myeloperoxidase OCL + H2O
„
OCl- + H2O O2 + Cl- + H2O H2O2 + „O2 H2O + O2
2O2 + 2H+
Superoxide dismutase 2 H2 O2 catalase
-
Nitric Oxide Dependent Killing
delusion. …(when) the
Eli Metchnikoff,
phagocytes are stimulated; they devour the disease…”
吞噬细胞
l
中性粒细胞 募集：黏附、渗出、趋化
吞噬和杀伤：
-无氧杀伤：乳酸、溶菌酶、乳铁蛋白 -有氧杀伤：H2O2、氧自由基、NO
l
单核/巨噬细胞 募集：黏附、渗出、趋化
吞噬和杀伤：无髓过氧化物酶
分泌细胞因子 递呈抗原
白 细 胞 的 渗 出 和 迁 移
中性粒细 胞的趋化
趋化：细胞沿 着趋化因子浓 度梯度，由低 浓度向高浓度 作定向运动。
吞噬细胞对病原体的识别和吞噬
*甘露糖受体：
识别微生物细胞壁 糖蛋白、糖脂的甘 露糖
*补体受体
IL-12
IFN-g IL-4
某些寄生虫（如蠕虫）感染 模式识别机制 激活多种天然免疫效应细胞 肥大细胞和嗜碱粒细胞分泌IL-4 嗜酸粒细胞分泌IL-5 Mφ分泌IL-10） 诱导Th0细胞分化为Th2细胞

天然免疫影响特异性免疫应答强度和类型
* 抗原被补体活化片段C3d包被 同时与BCR和CD21（CR2) 结合 B细胞对抗原产生应答的阈值
B细胞对TD-Ag应答强度
* 危险因素 激活APC，促进表达B7 B7/CD28提供共刺激信号 T细胞活化的阈值
天然免疫影响特异性免疫应答的类型
TNF TNF
Nitric Oxide
氧依赖性杀伤机制：氧化酶系统和诱导型NO合酶
吞噬细胞和NK细胞的作用
NK细胞
效应机制:抗病 毒、抗肿瘤 （1）胞毒效应： ADCC, 穿孔素 和颗粒酶 （2）分泌细胞 因子：IFN-g增 强其胞毒作用， 诱导MΦ活化。 NK细胞
靶细胞
ADCC
gdT细胞

分布：黏膜、上皮、外周血 抗原识别受体多样性较少，应答较局限 以非MHC的限制性方式识别完整的多肽抗原， 还可识别CD1递呈的非多肽抗原

参与体表皮肤黏膜的免疫防御功能，为抗胞 内菌和病毒感染的第一道防线

分布：腹腔、胸腔、肠壁固有层

抗原识别受体多样性较少，主要 针对TI2抗原,产生IgM
主要承担腹腔、胸腔等体腔部位 的非特异性免疫防御功能
*Toll样受体：
识别不同病原体组 分（LPS)，传递危 险信号
*IgG FcR
非氧依赖性杀伤机制：溶酶体酶和其他酶
Respiratory Burst
NADPH oxidase： NADPH+2O2NADP+2O-2+ H+ 2O-2 +2H+ H2O2 + O-2
Oxygen Dependent Myeloperoxidase dependent reactions
• 清道夫受体：识 别并与细菌细胞壁 某些组分结合，有 效地清除血循环中 的细菌。
（Toll-like receptor, TLR)

Toll样受体

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)则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。
第十章 固有免疫细胞的免疫应答
目标要求
1、掌握：参与固有免疫的组织、细胞 和效应分子。 2、了解：固有免疫应答作用时相。
3、熟悉：固有免疫应答的特点及其与 适应性免疫应答的关系。Fra bibliotek参考文献
1、金伯泉主编.细胞和分子免疫学.第二 版.北京：科学出版社，2001 2、龚非力主编.医学免疫学.北京：科学 出版社，2003

病原相关分子模式
定义：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。 PAMP的特征： - 通常为病原微生物所特有，而宿主细胞不产生； - 为微生物的生存或致病性所必需； - 为宿主天然免疫细胞泛特异性识别的分子基础。
特异性免疫
既可识别微生物分子抗原 也可识别非微生物抗原
识别的特异性
泛特异性
高度特异性 识别不同种类的微生物 微生物的不同抗原表位
在个体发育过程中重排 （BCR体细胞基因突变） 克隆化
识别受体基因 识别受体分布
在胚系中编码 非克隆化

（pathogen associated molecular pattern，PAMP）
体表屏障：物理、化学、生物屏障
屏障结构
内部屏障：血脑屏障、血胎屏障
天然免疫
吞噬细胞：中性粒细胞、单核/巨噬细胞 NK、gdT、B-1、NKT、肥大细胞、 体液中的抗菌物质：补体、防御素、炎性介质 黏膜免疫系统
免 疫 防 御
适应性免疫 体液免疫：抗毒素、抗菌抗体、抗病毒抗体
细胞免疫 CTL
TDTH及其释放的CK
George Bernard Shaw wrote:
“There is at bottom only one genuine treatment for all
Influenced by the diseases,…to stimulate
phagocytes. Drugs are a
the work of
活性氧和NO参与对病原体的杀伤。

脂质介质（如LTB4、前列腺素、PAF等） 参与炎症反应，利于局限病原体及炎性细胞 向炎症灶的渗出。
促炎细胞因子：IFN-g，TNF-a，IL-1, IL-6, IL-8
内容提要
一、参与固有免疫的组织、细 胞和效应分子 二、固有免疫应答的作用时相 三、固有免疫应答的特点及其 与适应性免疫应答的关系
天然免疫细胞表面PRR
识别不同PAMP而被激活 表达不同细胞因子谱 诱导初始T细胞分化为不同亚群 决定特异性免疫应答类型

Th1 和 Th2 细胞的分化
IFN-g
NK cell
Mast cell
Macrophage
NK细胞活化 产生IFN-γ 激活Mφ并分泌IL-12 IFN-γ和IL-12 抑制IL-4产生 Th0分化为Th1细胞
各种TLR及其相应配体
TLR9识别细菌DNA含有的非甲基化的胞苷-胍（CpG）DNA序列
TLR的生物学功能

激活天然免疫
识别微生物PAMP向机体 发出危险信号，启动天然免疫。 激活巨噬细胞分泌炎性 介质介导炎性反应。

启动特异性免疫应答
激活APC表达MHC、共刺 激分子和细胞因子参与T细 胞等的激活和增殖。
补体的抗感染作用
防御素 * 一组耐受蛋白酶的多肽，哺乳动物a和b防 御素 * 对细菌、真菌、有包膜的病毒有直接杀伤 活性。 溶菌酶 * 来源于巨噬细胞，存在于各种体液、外分 泌液 和巨噬细胞溶酶体中； * 水解细菌胞壁的肽聚糖，使细菌溶解；可 激活补体，促吞噬。
炎 性 介 质

促炎细胞因子（TNF-a、IL-1,6,8，IFN-g) 可致炎、致热、促进肝脏合成急性期反应蛋 白、趋化和激活吞噬细胞及其他免疫细胞、 抑制病毒复制及胞毒作用。
TLR的生物学功能
重点
固有免疫应答的特点及其与适应 性免疫应答的关系
1、参与适应性免疫的启动 2、影响适应性免疫的强度和类型 3、协助适应性免疫应答
天然免疫启动特异性免疫应答
提供T细胞第一活化信号： APC表面PRR（甘露糖受 体，清道夫受体）识别 PAMP介导APC吞噬、摄 取病原体（抗原递呈） 提供T细胞第二活化信号： APC表面TLR识别PAMP启 动胞内信号转导上调 MHC-II类分子和共刺激分 子B7的表达 诱导细胞因子表达： TLR启动胞内信号转导 诱导细胞因子（如IL12、趋化因子等）表达
分泌型PRR
甘露聚糖结合凝 集素 （MBL）
*属于肝脏合成的急 性期反应蛋白
*识别并结合G-/G+菌、 酵母菌、某些病毒 等表面的甘露糖 *激活MBL补体途径， 发挥调理、致炎作 用。
膜型PRR：内吞型PRR
• 甘露糖受体：特 异性识别微生物细 胞壁糖蛋白和糖脂 末端的甘露糖和岩 藻糖残基，介导吞 噬细胞吞噬。

B-1 细胞
(CD5+)
肥大细胞
分布：邻近血 管、神经、和腺 体，易遭遇入侵 的病原体

在LPS、C3a、 C5a作用下→释放 生物活性介质→ 发挥趋化、激活 补体和致炎效应

NKＴ细胞

表面标志：NK1.1，TCR/CD3 定居肝脏、骨髓 抗原识别谱较窄，主要针对CD1分子所 递呈的脂类和糖脂类抗原 杀伤靶细胞的机制与CTL类似

病原相关分子模式(PAMP)示意图
(pattern-recognition receptors，PRR)

模式识别受体


定义：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。 PRR的生物学特征： * 较少多样性； * 非克隆性表达:同一类型细胞（如巨噬细胞） 表达的PRR具有相同的特异性。 * 介导快速的生物学反应，无需细胞增殖。 几类重要的PRR：MBL、甘露糖受体、清道夫受 体、Toll样受体
重点
* 组织屏障及其作用
* 固有免疫细胞及其作用 * 固有免疫效应分子及其作用
体表屏障

物理屏障：皮肤黏膜、 肠蠕动、呼吸道上皮纤 毛运动、尿液冲洗。 化学屏障：汗腺分泌的 乳酸、皮脂腺分泌的不 饱和脂肪酸、胃酸、呼 吸道和消化黏液中的溶 菌酶、抗菌肽、补体等。 生物学屏障：皮肤黏膜 寄生的正常菌群，如大 肠杆菌可分泌细菌素抑 制厌氧菌和革兰氏阳性 菌定居和繁殖。
内容提要
一、参与固有免疫的组织、细 胞和效应分子 二、固有免疫应答的作用时相 三、固有免疫应答的特点及其 与适应性免疫应答的关系
The perfect world
The real world
Bacteria, Fungi, Parasites, Viruses
BACTERIA Clostridium difficile (causes antibioticassociated colitis & antibioticassociated diarrhea)
内容提要
一、参与固有免疫的组织、细 胞和效应分子 二、固有免疫应答的作用时相
三、固有免疫应答的特点及其 与适应性免疫应答的关系
固有免疫的识别机制
* 识别特点
*
*
病原相关识别模式
模式识别受体
天然免疫与特异性免疫的识别特点
识别特点 识别抗原种类 和靶分子结构 天然免疫
仅识别微生物 及其产物的组分（PAMP）