第五章 免疫系统1 (1)

淋巴细胞（lymphocyte）:是一群异
质性的构成免疫系统的主要细胞， 如T细胞、B细胞和NK细胞等。
The types and subsets of lymphocytes
55%
5%
25%
1、造血干细胞(hemopoietic stem cell, HSC)： 造血干细胞是存在于造血组织中的一 群原始造血细胞。造血干细胞在人胚 胎2周时可出现于卵黄囊，第4周开始 移至胚肝，妊娠5个月后，骨髓开始造 血，出生后骨髓成为造血干细胞的主 要来源。 造血干细胞功能：增殖，分化
6 胸腺微环境
胸腺为T细胞分化提供微环境 — 影响胸腺内T细胞的分化、增殖和选择 性发育 胸腺基质细胞： 胸腺激素 细胞因子
微物质组成， 这些成分通过分泌胸腺激素和细胞因子、 或者与胸腺细胞相互接触的方式，参与T细 胞在胸腺内的发育分化过程。 T细胞成熟过程：外皮质层 ——深皮质 层——分化选择——95%胸腺细胞死亡， 5%分化——髓质——进一步分化，成为具 有不同功能的T细胞
TCR构成：
膜外区—V区和C区 肽链构成 跨膜区 胞浆区

外周T细胞功能性TCR与CD3分子非共价结 合，形成TCR－CD3复合体，使之表达于T 细胞表面。
b、CD4
(1)CD4：CD4＋T细胞约占65%
组成：由单体肽链组成，胞外部分含有4个Ig样 的功能区
功能
协同受体：MHC-II
人类免疫缺陷病毒（HIV）的受体
Negatively select
Neglect select
Useful Positively
T cells mature in the thymus but most die there.
Mouse thymus
Constant 1-2 x 108 cells
5x 107 per day 2 x 106 per day
第五章免疫系统
免疫系统(immune system)
是人和高等动物识别自我及感染信号， 引发免疫应答、执行免疫效应和最终 维持自身稳定的组织系统。 免疫系统由免疫器官,免疫细胞,免疫分 子组成：
免疫器官,免疫细胞,免疫分子的关系
免疫器官-免疫细胞成熟和工作的场所
免疫细胞 -担负免疫功能的主体
免疫分子-免疫细胞发挥功能的物质基础

Development of the Immune System
血小板 红细胞
粒细胞
mφ
nk
CD8+
CTL
CD4+ TH1
thy
TH2
髓系干细胞 淋巴干细胞




造血干细胞具有增殖和分化两种功能，是 各种血细胞的始祖细胞，从而形成多种功 能不同的血细胞，因此又称为多能造血干 细胞。 多能造血干细胞分为髓系干细胞(myeloid stem cell)、淋巴系干细胞(lymphoid stem cell)。 髓系干细胞分化产生粒细胞（中性、嗜酸 性、嗜碱性）、单核－巨噬细胞、巨核细 胞、树突状细胞及红细胞的母细胞； 淋巴系干细胞分化产生T细胞、B细胞、NK 细胞及部分树突状细胞。
Remove Thymus
Adult
Neonate
T cells not yet left thymus
Mature T & B cells
No T cells Mature B cells present
The thymus is needed to generate mature T cells


（2） T细胞表面标志(surface marker)

T细胞表面标志(surface marker)是淋巴细胞 膜表面可供鉴别的特殊结构是淋巴细胞识 别抗原、与其它免疫细胞相互作用以及接 受微环境刺激的分子基础。
a、TCR


是T细胞表面能够特异性识别和结合抗原 的结构，简称T细胞受体(T cell receptor, TCR)。 每个T细胞克隆有不同于其它T细胞克隆的 TCR，它们分别识别不同的抗原决定簇。
* 胸腺基质细胞：黏附胸腺细胞，产生细胞因子（IL-1,6,7)和胸腺激素促进T细胞分化发育

胸腺基质细胞相互连接成网状结构，不仅 起网状支架作用，而且由于这些细胞表面 拥有大量表面分子，可分泌多种胸腺激素 和细胞因子，从而为胸腺细胞的发育和成 熟提供合适的微环境。在胸腺小叶皮质内 有一类特殊的上皮细胞，即抚育细胞(nurse cell)，胸腺细胞被其包围。此类细胞的功能 可能是通过其与胸腺细胞表面粘附分子间 的接触，为胸腺细胞的发育提供必需信号。 胸腺基质细胞对胸腺细胞分化过程中MHC 限制性的形成、抗原受体的表达以及T细胞 功能亚群的形成等起决定作用。
c阴性选择(negative selection)阶段

凡能以其CD4或CD8识别自身抗原肽，并显 示高亲和力的T细胞克隆，可发生细胞凋亡 而导致克隆清除，只有那些不能识别自身 抗原肽的T细胞克隆才能被留下，进一步分 化成为成熟的T细胞，此即阴性选择。
T细胞在胸腺内的发育
发育部位 细 标胞 志主 的要 变表 化面 阴阳 性性 选选 择择 被膜下区 表面标志 CD4- CD8细胞类型 “双阴性” “双阳性” “单阳性”
2、淋巴细胞(lymphocyte)


㈠ T淋巴细胞 ㈡ B淋巴细胞 ㈢ T、B细胞主要表面标志比较 ㈣ 第三群淋巴细胞
T淋巴细胞
（一）T淋巴细胞


T淋巴细胞是来自胚肝或骨髓的原/始祖T 淋巴细胞(pro-T)，它在胸腺内微环境的作 用下分化发育为成熟的淋巴细胞，故称胸 腺依赖性淋巴细胞(thymus dependent lymphocyte)，简称T细胞。 T细胞的主要功能： 1、介导细胞免疫、 2、调节机体的免疫功能
3、胸腺功能

（1）T细胞分化、成熟的场所 （2）免疫调节功能 （3）屏障作用


若在幼儿期切除胸腺，会引起严重的免疫 缺陷——表现位T细胞免疫缺陷，细胞免疫 不能建立 成年期切除不严重。
The thymus matures T cells after birth, but early in life
一、中枢免疫器官
1、骨髓功能
– 各类免疫细胞发源地 – B细胞分化、成熟的场所 – 再次体液免疫应答发生的场所。
一、中枢免疫器官
2、胸腺


胸腺的大小因年龄不同而异，就其与体重 的相对大小而言，初生时最大。绝对大小 在青春期最大，之后胸腺的实质萎缩，皮 质为脂肪组织取代。 动物经常处于应激状态可加速胸腺的萎缩
（1）T细胞在胸腺内的分化发育
发育阶段 a 早期T细胞发育阶段 b阳性选择 (positive selection) 阶段 c阴性选择(negative selection)阶段

a 早期T细胞发育阶段
原T细胞(pro-T)为CD4-、CD8- 双阴性细胞 (double negative cell，DN)。
被膜 白髓： 1. 组成
淋巴鞘——T cell——胸腺依赖区
淋巴小结 生发中心——B cell——非胸腺依赖区
红髓
髓索：含大量B细胞，浆细胞，巨噬细胞、树突细胞 髓窦： 血细胞
脾脏的功能

⑴ 脾脏具有造血功能。 ⑵ 脾脏是全身血液的重要过滤器， ⑶ 脾脏是淋巴细胞定居和免疫应答的重要 场所。

Wholly self-reactive and useless T cells are removed MHC-restricted are retained
Random TcR repertoire ensures diversity
T
T
T
T
T
T
THYMUS
?
Harmful Useless
APC

The thymus
胸腺由皮质和髓质两部分构成， 皮质内85%-90%的细胞为未成熟T细胞（即胸腺细胞），少量上皮细胞、M和DC； 髓质内含大量上皮细胞、疏散分布的胸腺细胞、M和DC； 胸腺细胞
皮质
皮质上皮细胞 Dc 细胞 巨噬细胞
髓质
髓质上皮细 胞
* DC、巨噬细胞和胸腺上皮细胞：向T细胞提呈抗原肽/MHC分子
98% of cells die in the thymus without inducing any inflammation or any change in the size of the thymus. Thymic macrophages phagocytose apoptotic thymocytes.


4、胸腺的结构
胸腺小叶的结构 皮质 外皮质层 内皮质层
髓质


5、胸腺细胞的组成
胸腺基质细胞（thymus stromal cell, TSC）：以上皮 细胞为主，还包括M、DC及成纤维细胞等；
胸腺细胞（正在发育的T淋巴细胞） ： ① CD4-、CD8- 双阴性 (double negative) T细胞： ② CD4+、CD8+ 双阳性 (double positive) T细胞： ③ CD4+或CD8+ 单阳性 (single positive) T细胞：
二、外周免疫器官

是成熟的T细胞、B细胞栖居、增殖和对抗 原刺激产生免疫应答的场所。
与中枢免疫器官不同，均起源与胚胎晚期 的中胚层，并持续的存在于动物的一生。

二、外周免疫器官
淋巴结 (lymph node) 脾脏(spleen) 粘膜相关的淋巴组织(mucosa associated lymphoid tissue, MALT)
在胸腺皮质区进一步增生分化后，发育为 CD4+、CD8+