02第二章 免疫器官结构与功能

第二章 免疫组织和器官

目的要求：

1．掌握中枢免疫器官骨髓、胸腺的功能；外周免疫器官淋巴结、脾及黏膜相关淋巴组织的功能

2．熟悉免疫器官的组成及结构

3．了解淋巴细胞的归巢与再循环的意义

教学时数：2学时

概述

免疫系统是执行免疫功能的机构。是由免疫器官、免疫细胞和免疫分子所组成。 免疫器官根据功能的不同，可分为中枢免疫器官和外周免疫器官两类，也分别称为初级（一级）和次级（二级）淋巴器官。中枢免疫器官是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所。外周免疫器官是淋巴细胞和其他免疫细胞定居、增殖以及产生免疫应答的场所。

免疫细胞是指参与免疫应答或与免疫应答有关的所有细胞。

免疫分子是指免疫细胞的产物。

淋巴细胞和其他免疫细胞不仅定居在淋巴器官中，也分布在粘膜和皮肤等组织中。免疫细胞和免疫分子还可通过血液循环在体内各处巡游，持续地执行识别和排除抗原性异物的功能。既相互协作，又相互制约，使免疫应答既能有效地又能在适度的范围内进行。

第一节 中枢免疫器官

Central immune organ 或称初级淋巴器官（primary lymphoid organ ），是免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所。由骨髓（腔上囊）和胸腺组成。

一、骨髓

（一）骨髓的结构与造血微环境

造血组织

红骨髓

血窦

黄骨髓。

（二）骨髓的功能

1．各类血细胞和免疫细胞发生场所（见下图）

骨髓多能造血干细胞（pluripotent hematopoietic stem cell ，HSC ）具有自我更新和分化的能力，在骨髓微环境影响下，可经过定向干细胞、祖细胞、前体细胞等分化阶段，最终分化、成熟为各种血细胞。

2．B 、NK 分化成熟场所

3．发生再次体液免疫应答的主要部位

附：造血干细胞与免疫细胞的生成

1. HSC 的起源 卵黄囊（2~3W ）→肝、脾（3~7M ）→骨髓（胚胎末期、出生）

多能造血干细胞的潜能：自我更新self-renewing 和分化differentiation

（造血） 基质细胞：网状细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞、巨噬细胞等

造血细胞

（最初分化为）共同淋巴样祖细胞和共同髓样祖细胞等

2. HSC的表面标志CD34、c-kit(CD117)

CD34：表达于1~4%骨髓细胞，逐渐下降至成熟血细胞不表达

CD117：是干细胞因子SCF的受体，表达于1~4%骨髓细胞

Lin-细胞：（谱系阴性细胞）：早期造血干细胞

红母细胞------红细胞

巨核细胞---血小板

髓样祖细胞肥大细胞

嗜碱性粒

髓系祖细胞嗜酸性粒

多能干细胞中粒

粒-单核干细胞MO

DC

T

淋巴样祖细胞 B

NK

DC

3.HSC的分化及免疫细胞的生成

（1）多能造血干细胞自我更新和分化机制

骨髓、胸腺微环境是其发育分化必要条件

通过动物体内或人工体外半固体微环境条件模拟，可进行造血干细胞分化的研究。

A.分泌CK或其他介质

胸腺基质细胞分泌IL7、胸腺激素、胸腺素、促胸腺生成素使T成熟

骨髓基质细胞分泌IL7，proB preB

骨髓及胸腺基质细胞分泌CSFs促不同谱系细胞生长分化

B.造血微环境基质细胞经AM、细胞外基质与干细胞及其分化的血细胞相互作用，提供剌激信号

（2）髓样干细胞及分化

①红系：EPO红细胞生成素

髓样干细胞→（EPO、SCF存在下）→红细胞集落形成单位（CFU-E）

②巨核系：TPO血小板生成素

髓样干细胞→（TPO、IL-6、IL-11）→巨核细胞集落形成单位（CFU-MeG）

③粒单系：GM-CSF、SCF、IL3

髓样干细胞→具有产生粒细胞系、红细胞系、巨核细胞系和单核-巨噬细胞系潜能的集落形成单位（CFU-GEMM）→（在G-CSF/M-CSF/GM-CSF、SCF、IL-3存在下）→中性粒细胞或单核/巨噬细胞

④嗜酸性粒细胞：GM-CSF、 IL5、IL3

髓样干细胞→CFU-GEMM（在GM-CSF、IL-5、IL-3存在下）→嗜酸粒细胞集落形成单位（CFU-Eos）→嗜酸性粒细胞

⑤嗜碱性粒细胞：IL5、TGFβ

髓样干细胞→CFU-GEMM（在IL-5、TGF-β存在下）→嗜碱性粒细胞集落形成单位（CFU-Baso）IL-3、IL-4 →嗜碱性粒细胞

（3）淋巴样干细胞及分化

①T谱系

胸腺内T获得功能性TCR的表达、自身MHC限制、自身耐受

A.TCRα和β链基因重排

αβT细胞占总数95－99%，γδT细胞占总数1－5%

DN阶段β链基因重排，与preT替代α链组成pTα：β，即preT

IL-7使preT 后期增殖，分化成DP细胞，α链基因重排，即TCRαβ

B. CD3、CD4、CD8表达

DN阶段胸腺淋巴样干细胞不表达CD3、CD4、CD8

DP阶段CD4+、CD8+（DP）、低表达CD3

TCRαβ开始表达，CD3增多

SP阶段DP与胸腺上皮膜抗原肽-MHCⅠ/Ⅱ复合物结合发育为SP细胞：

与Ⅰ类分子结合DP细胞，CD8高，CD4少至消失

与Ⅱ类分子结合DP细胞，CD4高，CD8少至消失

胸腺阳性选择positive selection：DP-抗原肽-MHCⅠ/Ⅱ复合物不结合或高亲和力，95%凋亡，阳性选择分化为SP，获自身MHC限制

胸腺阴性选择negative selection：SP-抗原肽-MHCⅠ/Ⅱ复合物（DC、Mφ）高亲和力，被删除，进入外周T不针对自身抗原，获T中枢免疫耐受

小结：胸腺发育三阶段、阳．阴．性选择后，SP细胞（CD4+CD8-及CD4-CD8+）获自．身．MHC

．．和中枢免疫耐受，进入外周T库。

．．．限制

②B谱系

来源于骨髓淋巴干细胞。早期B细胞的增殖分化与骨髓造血微环境密切相关。骨髓基质中的细胞因子和黏附分子是B细胞发育的必要条件。

A.Ig重轻链基因重排ProB------重链V区重排（顺序：D-J、V-D-J）

大PreB----完成重链（μ）重排并表达

小PreB----轻链V- J重排

未成熟B---表达mIgM，遇抗原克隆删除中枢耐受

成熟B------表达mIgM、mIgD，受抗原剌激发生免疫应答

B. Igα(CD79a)/Igβ(CD79b) B重要标志，ProB即表达，介导信号传递

C.λ5和VpreB 大PreB的受体：μ链和λ5-VpreB/ψ替代轻链组成

③NK

来源：骨髓

表面标志：TCR-、mIg-、CD56+、CD16+

耐受机制：生理条件下抑制性R占优势（KIR2DL、3DL和CD94-NKG2A），识别MHCⅠ类分子，而处于受抑制状态。