第四章 免疫系统

免疫系统是伴随着生物种系发生和发展过程中逐步 进化而建立起来的。 无脊椎动物仅有吞噬作用和炎症反应； 到了脊椎动物才开始有腔上囊，出现特异性抗体； 至哺乳动物才逐渐产生较多种类的免疫球蛋白。
进化程序不同的动物中免疫球蛋白类型出现的多 少不一； 免疫系统各成分的系统发生顺序为吞噬细胞、细 胞介导免疫、体液免疫； 在体液免疫中抗体产生的顺序是IgM、IgG、IgA、 IgD和IgE。
第一节 免疫细胞
（一）淋巴细胞
（二）单核吞噬细胞
（三）抗原呈递细胞
（一）淋巴细胞
1. T细胞
胸腺产生的初始T细胞 效应T细胞 （约90%） 记忆性T细胞 （约10%） 转化增殖 抗原
抗原
大淋巴细胞
增殖分化
直接杀死靶细胞 效应T细胞
细胞毒性T细胞（Tc细胞） 三个亚群 辅助性T细胞（Th细胞） 抑制性T细胞（Ts细胞）
基本概念

免疫（immunity）
是指机体识别和排除抗原性异物的功
能。在多数情况下对机体是保护性的生理
反应，但在一定条件下可导致免疫性病理 损伤，引起变态反应和自身免疫疾病等。

免疫学（immunology）
是研究机体免疫系统的组织结构和生理
功能的科学。它是研究抗原性异物、免疫 应答规律以及免疫应答产物与抗原反应的 理论和技术的一门生物科学。
细胞免疫与体液免疫
3.NK细胞
有两种识别靶细胞的方法
两旁为癌细 胞，中间为 NK细胞，它 是癌细胞的 克星
方法一:
利用可结合IgG 抗体的Fc受体
方法二：依赖于自身的杀伤激活受体和杀伤抑制受体
（二）巨噬细胞及单核吞噬细胞系统
包括骨髓内的前单核细胞，外周血中的单核细胞 和淋巴组织内的巨噬细胞、骨组织的破骨细胞、 神经组织的小胶质细胞、肝巨噬细胞和肺巨噬细 胞等。
图注：静脉血中的巨噬细胞。它向外伸出许多伪足和 大小不一的短突，在左上角的伪足局部包围两个红细 胞，细胞的右侧有一红细胞附于其上。×10，000
功能：1）趋化性和变形运动
2）吞噬作用 3）参与免疫应答
a呈递抗原，启动淋巴细胞的免疫应答；
b自身是效应细胞； c合成和分泌活性因子调节免疫应答
4 ）分泌功能
血流
非淋巴组织
分化
非成熟DC
定居
上皮组织、胃肠道、生殖道和 泌尿管道、气道以及实质脏器的间质
具有很强的摄取、处理和加工 抗原的能力，但呈递抗原能力弱
细胞因子和抗原刺激下
DC细胞成熟并迁移进入局部淋巴结
摄取、处理和加工抗原的能力变弱 ，但呈递抗原能力逐渐增强
（四） 其他免疫相关细胞
• 骨髓干细胞 • 中性粒细胞：趋化性、吞噬作用、杀菌作用、抗病 毒作用和免疫调节作用。 • 嗜酸性粒细胞：对速发型超敏反应的拮抗调节作用； 吞噬作用；抗寄生虫感染；产生炎症介质。 • 嗜碱性粒细胞：参与I型超敏反应；参与机体抗肿 瘤免疫应答。 • 红细胞：增强吞噬作用；清除循环免疫复合物；识 别和携带抗原；增强T细胞依赖性应答；免疫效应 细胞作用。
（三） 抗原呈递细胞
特点： ①能高水平表达MHC-II类分子； ②可表达参与抗原摄取和转运的特殊膜受体； ③能有效摄取和处理抗原，然后迁移至T细胞区； ④能活化未致敏T细胞； ⑤抗原呈递效率高。 专职：树突状细胞、单核吞噬细胞系统、B细胞。 兼职：内皮细胞、上皮细胞和激活的T细胞
骨髓DC前体
特定化学基因所决定的，这些化学基团称为抗
原决定簇。 抗原以抗原决定簇与相应淋巴细胞的抗原
受体结合而激活淋巴细胞引起免疫应答。

抗体（antibody）
在抗原物质刺激下，由B细胞分化成
的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生 特异性结合反应的免疫球蛋白。 免疫球蛋白是结构及化学的概念，而 抗体是生物学及功能的概念。
小结帽
明区 暗区
副皮质区
淋巴结中淋巴小结的生发中心 和副皮质区（*表示副皮质区）
三、淋巴器官
中枢淋巴器官： 骨髓(bone marrow)：B细胞形成场所 胸腺(thymus): T细胞形成场所
外周淋巴器官： 淋巴结、脾、扁桃体等
（一）胸腺：培育T细胞的场所
• 分左右两叶，表面有 被膜包被 • 位于甲状腺下面，心 包上面，胸骨后面 • 幼儿期较大，青春期 后逐渐退化缩小，到 老年时期，大部分被 脂肪组织代替
淋巴组织、淋巴器官
和免疫活性分子构成。
淋巴器官： 中枢免疫器官 （骨髓和胸腺－ 淋巴细胞早期分 化场所） 外周淋巴器官 （淋巴结、脾和 扁桃体等）
免疫细胞包括淋巴 细胞、巨噬细胞、抗 原呈递细胞、浆细胞、 粒细胞和肥大细胞等。
免疫活性分子包括免 疫球蛋白、补体、多种 细胞因子等。
二、免疫系统的功能
胸腺细胞
胸腺内分化发育的早期T细胞。
密集于皮质细胞内，占皮质细胞总数的 85%~90%。 大多数将被淘汰而凋亡(约95％！)，仅少量的胸 腺细胞能分化成初始T细胞,具有免疫应答潜力。
识别自我与非我的机制：T细胞的选择
淋巴干细胞迁入胸腺后，先发育为体积较大的早期胸腺细 胞。 它们经增殖后成为较小的普通胸腺细胞，其特点为开始出 现T细胞抗原受体（TCR），且渐表达CD4和CD8抗原， 它们对抗原尚无应答能力。 普通胸腺细胞正处于被选择期，凡能与机体自身抗原相结 合或与自身MHC抗原不相容的胸腺细胞（约占95％）将 被灭活或淘汰，少数选定的细胞则继续分化，从而建立起 一套专门针对外来物的T细胞系统.
电镜下的树突状细胞
二淋巴组织
淋巴组织 弥散淋巴组织：以网状细胞和网状纤维为支架， 网眼中充满大量淋巴细胞及一些 浆细胞、巨噬细胞和肥大细胞等。 包含一般毛细血管、毛细 淋巴管和毛细血管后微静脉 （又称高内皮微静脉） 淋巴小结（又名淋巴滤泡）：包含大量B 细
胞、一定量T细胞、树突状
细胞、巨噬细胞等。

免疫应答
是指机体的免疫系统在接触抗原后，抗 原特异性淋巴细胞因抗原激发而活化、增 殖、分化，表现出一定效应功能的过程。 抗原特异性淋巴细胞：指其抗原受体能 特异性地识别该抗原。
一、免疫系统的组成
免疫系统（immune system）是执行体
液免疫和细胞免疫功
能的机构。
免疫系统由免疫细胞、
一些特殊的单核巨噬细胞2
神经组织的小胶质细胞：胶质细胞中最小 的一种，胞体细长或椭圆，核小，扁平或 三角形，染色深 。 中枢神经系统受伤时，可转化为巨噬细胞 吞噬细胞碎屑及退化变性的髓鞘。
一些特殊的单核巨噬细胞3
肝巨噬细胞
肺巨噬细胞（尘细胞）
（三） 抗原呈递细胞
抗原呈递细胞（antigen presenting cell， APC）是一类能摄取和处理抗原，并把抗 原信息传递给淋巴细胞，使淋巴细胞活化 的细胞。 包括树突状细胞（dendritic cell, DC）、巨 噬细胞。
肿 瘤 细 胞
T细胞
B细胞
HIV病毒
2. B细胞
体液免疫：指B细胞在T细胞辅助下，接受抗 原刺激后形成效应B细胞和记忆细胞。效应B 细胞产生的具有专一性的抗体与相应抗原特 异性结合后完成的免疫反应。 细胞免疫：指T细胞在接受抗原刺激后形成效 应T细胞和记忆细胞。效应T细胞与靶细胞特 异性结合，导致靶细胞破裂死亡的免疫反应。
（－）非特异性免疫 是机体在长期的进化过程中逐渐建 立的，具有相对稳定性，能遗传给下一 代的防御能力（也称先天免疫）。
1．屏障结构： 是阻挡病菌侵入，保护机体健康的一些机 构。如皮肤的角质层是良好的机械屏障，皮脂腺分泌的脂肪 酸能杀菌，呼吸道表面的纤毛能排除细菌，胃肠粘膜的分泌 物、泪液中的溶菌酶、唾液和鼻腔的分泌物均有杀菌作用， 血脑屏障可（防止）阻挡病菌进入脑脊液和脑组织，对中枢 神经有保护作用。 2．吞噬细胞: 指血液中的粒细胞、肝、脾、肺、结缔组织、 神经组织以及淋巴结中的巨噬细胞，它们具有吞噬功能，构 成人体的第二道防线。 3．抗微生物物质: 指正常体液，特别是血清中含有的各 种抗微生物物质，如补体、溶菌酶，干扰素等。
特异性免疫应答的基本过程
抗原（决定簇）刺激机体
细胞特异性识别 化为效应细胞
被抗原提呈
分
淋巴细胞活化
发挥细胞免疫或体液免
疫效应
特异性免疫按其作用机理不同，可分为体液 免疫和细胞免疫两种。
体液免疫：指B细胞在T细胞辅助下，接受抗原刺激 后形成效应B细胞和记忆细胞。效应B细胞产生的具 有专一性的抗体与相应抗原特异性结合后完成的免 疫反应。
（二）特异性免疫
在个体生活过程中，受到抗原物质刺激而获得
的免疫。
特点：1）特异性； 2）后天获得的，不能遗传； 3）再次遇到相同抗原时，免疫力可增强。 （医学上预防注射疫苗就是此原理。人体感染过某种病菌
或者预防注射过某种菌苗以后，可获得对某种病菌持有的 防御功能，如患过伤寒病的人对伤寒杆菌有终生免疫力。）
第四章 免疫系统
学习要点：
1.了解免疫细胞的类型。 2.了解胸腺的位置形态及年龄特征，胸 腺的显微结构和功能。 3.了解淋巴结的显微结构和功能。 4.了解脾脏的位置形态、显微结构和功能。
这是皮肤上的细菌(青色条形者)，每天 时时刻刻我们都面临许多细菌的入侵。
我们生活在一个怎样的环境中？
病毒(小黑点)寄生于人体细胞上， 滋生繁殖，进而破坏细胞。
主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex， MHC ） MHC抗原在不同种动物之间以及同种动物不同个 体之间均有所不同，故具有高度的特异性。但一 卵双生儿及同一个体的所有细胞的MHC抗原则是 相同的；因而异体移植的组织或器官均会引起机 体的排斥反应。 MHC抗原分为两类： ①MHC-Ⅰ类抗原，广泛分布于个体的所有细胞表 面； ②MHC-Ⅱ类抗原，仅分布于免疫系统的某些细胞 表面，有利于细胞之间功能的相互协作，如识别 抗原、抗原呈递等。
免疫防御：识别和清除侵入机 体的抗原（病原生物、异体细 胞和异体大分子）。 免疫监视：识别和清除体内 表面抗原发生变异的细胞（肿 瘤细胞和病毒感染细胞）。 免疫稳定：识别和清除体内 衰老死亡的细胞，维持内环 境的稳定。
三、免疫反应的方式 机体免疫反应的方式可分为两类，即 非特异性免疫和特异性免疫。
1、胸腺的结构
被膜结缔组织成片状伸入胸腺实质形成小
叶间隔，将胸腺分成许多不完整的小叶 ， 每个小叶都有皮质和髓质两部分，所有 小叶的髓质都相互连续。 皮质内胸腺细胞密集，着色较深 髓质内含较多上皮细胞，着色较浅
髓质
（1）皮质
• 以胸腺上皮细胞 (ERC)为支架，间歇 内含大量胸腺细胞 (TL)和少量基质细胞
细胞免疫：指T细胞在接受抗原刺激后形成效应T细 胞和记忆细胞。效应T细胞与靶细胞特异性结合， 导致靶细胞破裂死亡的免疫反应。
免疫系统功能的分子基础
免疫系统在识别机体自身和非自身的细胞 或抗原中有两类细胞表面的结构： T细胞和B细胞表面的特异性抗原受体 所有细胞表面的主要组织相容性复合体 （MHC）

抗原（antigen）
是指一种能刺激人或动物机体产生

抗体或致敏淋巴细胞，并能与这些产物 在体内或体外发生特异性反应的物质 。 抗原的基本能力是免疫原性和反应
原性。

抗原的基本性质具有异物性、大分子
特异性是指一种抗原只能与相应的抗体或
性和特异性 。

效应T细胞发生特异性结合。是由分子表面的
骨髓内中的髓样干细胞受某些细胞因子的作用发 育成前单核细胞。前单核细胞进一步发育成为单 核细胞进入血流。然后移行至全身各组e)
形态多样，常有钝圆形突起， 功能活跃者，常伸出较大的伪 足而形状不规则。核较小、着 色深，胞质丰富，有大量溶酶 体、吞噬体、吞饮小泡等。
骨髓巨噬细胞的透射电镜图象（10200×)
巨噬细胞吞噬杂物
吞噬细胞吞噬病菌团
→
→
巨噬细胞在吞噬老化的红血球
巨噬细胞（有一些触手）
一些特殊的单核巨噬细胞1
骨组织的破骨细胞 a. 多核的大细胞，贴近骨基质一侧有皱褶缘 b. 大量RER和高尔基体、线粒体、溶酶体 c. 有溶解和吸收骨基质的作用
皱褶缘
弥 散 抗原刺激 淋 巴 组 织
淋 巴 小 结
无抗原刺激
初级淋巴小结 生发中心
抗原刺激
次级淋巴小结
增大增多 是体内免 疫应答重 要标志
生发中心（含有成淋巴细胞和过渡到浆细 胞的各种细胞）：
1.暗区：位于淋巴小结一端，只要由较大而幼稚 的B细胞和Th细胞组成，嗜碱性强，着 色深。 2.明区：位于淋巴小结中心，只要由中等大的B 细胞和部分Th细胞构成，还有一些滤 泡树突状细胞和巨噬细胞。 3.小结帽：生发中心周边的一层密集的小淋 巴细胞，含幼浆细胞、记忆性B细胞 和初始B细胞