1医学免疫学概述
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辅助TCR识别抗原和参与T细胞的活化信号的 传导,为TCR共受体。
共刺激分子
近年的研究证明T细胞的活化需要双信号,即由 TCR-CD3复合分子可提供起始信号或第1信号外, 还必须有协同刺激信号(co-stimulating signal)或 第2信号才能使T细胞活化和克隆增值。
在T细胞膜上已发现有多种分子与协同刺激信号产 生有关,如CD28、LFA-1、ICOS(inducible costimulator)、CD40L, 分子等。称为辅助分子或协 同刺激受体分子。
2 通过MHCⅠ类分子提呈内源性抗原的APC
➢CD8+ T细胞 ➢靶细胞—广义APC
胞内病原体感染细胞、基因突变细胞等
专职APC的分布及主要特征
(1)树突状细胞 (Dendritic Cell, DC)
DC是由 Steinman (美)于 1973年发现的,因其成熟 时伸出许多树突样或伪足 样突起而得名,是目前所 知的机体内功能最强的抗 原提呈细胞
别称为γ、δ、ε、ζ和η链 五条肽链均由胞外区、穿膜区和胞浆区组成,属
IGSF。
TCR-CD3复合物
CD4与CD8
这二种分子可同时表达于胸腺内早期胸腺细胞, 称为双阳性胸腺细胞(CD4+CD8+ ) Double Positive Cell,DP。
成熟T细胞这二种分子是互相排斥的,只能表 达其中一种分子,故可将成熟T细胞分为二类: CD4+细胞或CD8+细胞。
脂类抗原的提呈
固有免疫细胞
T cell CD4
TCR/CD3 1
LFA-1 CD28 2 CD28 LFA-1 ICAM-3 CD2
CTLA-4 —
APC
MHC-II
ICAM-1 B7-1 B7-2
ICAM-3 LFA-1 LFA-3 B7-1
CD2
存在于成熟T细胞及胸腺细胞,亦可发现于NK细胞。 CD2分子是细胞间粘附分子。其配体为白细胞功能相关抗原-
体细胞高频突变
在完成BCR(Ig)基因重排的基础上,成熟B细胞在外周免疫器 官生发中心接受抗原刺激后产生,方式主要是编码V区CDR部 位的基因发生碱基的点突变。非随机性,是抗原对多株高频突 变细胞的选择结果,使其表达的IgV区CDR与抗原表位的互补
性更优于原先分子,既抗体的亲和力常熟。
受体编辑
完成BCR(mIg)基因重排的B细胞识别自身抗原后未被克隆清除, 而是发生RAG基因重新活化,导致轻链VJ再次重排,合成新的 轻链,使BCR获得新的特异性。
免疫细胞的来源
免疫细胞是血细胞 所有血细胞均来自
造血干细胞 免疫细胞发育分化
就是造血干细胞分 化成熟的过程
免疫细胞的组成
淋巴细胞
Lymphocyte
淋巴细胞的分布
淋巴细胞(lymphocyte)是构成机 体免疫系统的主要细胞群体,占外 周血白细胞总数的20%~45%。
淋巴细胞的异质性
• TCR是T细胞膜表面识别特异性抗原的 受体,是所有T细胞都有的表面标志 (Surface marker)
• 只能识别APC 或靶细胞表面提呈的抗 原肽-MHC分子复合物(pMHC)
• 由两条肽链组成:TCR-αβ/ TCR-γδ
T Cell Receptor
CD3 分子
CD3分子可表达于所有成熟T细胞表面 它是由五种肽链非共价结合组成的复合分子,分
B细胞在骨髓的分化发育
前B细胞
未成熟细胞
pre-BCR与BCR结构示意图
B细胞的发育分化
抗原非依赖期
抗原依赖期
B细胞的表面分子及其作用
B细胞的功能
T 淋巴细胞
➢ T细胞是胸腺依赖性淋巴细胞 (Thymus-dependent Lymphocyte, TL)的简称。
➢ 淋巴样前体细胞(Lymphoid Precursor)必须进入胸腺,经历一系 列有序的分化过程,才能发育为成熟 的T细胞。
Dendritic Cell
DC的特点:
DC的来源:
DC的分类(功能):
• 经典DC(classical DC ,cDC) – 参与免疫应答的诱导和起始
• 浆细胞样DC(plasmacytoid DC,pDC 或Lymphoid DC,LDC ) – 产生IFNα、IFNβ,参与抗病毒免疫。 – 加工提呈抗原
重组信号序列(Recombination signal sequence,RSS) 末 端 脱 氧 核 苷 酸 转 移 酶 ( Terminal deoxynucleotidyl transferase
TDT)
BCR多样性产生机制
A VDJ组合多样性(combinational diversity) B VDJ 连接多样性( junctional diversity) C 体细胞高频突变(somatic hypermutation) D 受体编辑(receptor editing)
历史上曾暴发的重大病毒性传染病
1. 天花,由天花病毒引起的一种烈性传染病,也是到目前为止,在世界范围被人 类消灭的第一个传染病
18世纪欧洲天花大流行,死亡人数超过6000万
2.流感,由流感病毒引起的急性呼吸道传染病,传染性强、传播速度快。主要通过空 气传播 。
3. 埃博拉,由埃博拉病毒引起,导致人类和灵长类动物发生埃博拉出血热的烈性传染病。
机制:BCR结合抗原决定簇,发生受体介导内吞作用,被吞入的 抗原分子水解成抗原性多肽,与MHC-II形成复合物,表达在B细 胞表面,并提呈给CD4+T细胞
B、T细胞相互作用
二.抗原提呈(Antigen presentation)
交叉提呈(cross-presentation)
1. 外源性抗原----MHCI------CD8+T cell 2. 内源性抗原----MHCⅡ------CD4+T cell
Rockefeller University's Ralph Steinman, M.D., discovered the dendritic cell in 1973 - a missing link to understanding the immune system's orchestrated response to antigens.
APC的分类
1 通过MHCⅡ类分子提呈外源性抗原的APC
➢CD4+ T细胞 ➢专职APC (professional APC):组成性表达
MHCⅡ
树突状细胞、单核吞噬细胞、B细胞
➢非专职APC (non-professional APC):可诱导表 达MHCⅡ
内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞、激活的T细胞等
特异性体液免疫应答;抗原呈递 (APC)
B细胞的分化发育
BCR的基因结构及其重排
来自百度文库 H链基因
人BCR重链和轻链的胚系基因结构
Ch14
K 链基 因
λ链基因
Ch2 Ch22
BCR由胚系基因片段重排后编码产生
BCR基因重排机制
重组激活酶基因(Recombination activating gene, RAG): RAG1和 RAG2
3(LFA-3,CD58,为55-70KD糖蛋白分子,可广泛表达于造 血细胞和非造血细胞)。 CD2分子与绵羊红细胞上LFA-3结合形成花环,称为E-花环, 可用鉴定和分离人T细胞。
E 花环
抗原提呈细胞
Antigen presenting cells(APC)
抗原提呈细胞的种类与特点
抗原提呈细胞 (Antigen-presenting Cell,APC) 是指能捕捉、加工、处理抗原,并将抗原提呈 给抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞。
淋巴细胞的显著特征是其异质性 (heterogenecity),
可分为许多表型和功能均不同的群体, 如B细胞、T细胞、NK细胞等,T细胞和 B细胞还可进一步分为若干亚群。
B 淋巴细胞
Bone marrow
外周血中,B细胞约占淋巴细胞 总数的20%。
B细胞是体内唯一能产生抗体 (免疫球蛋白分子)的细胞。
体
(FcγR-I)
单核吞噬细胞的功能 吞噬消化
单核吞噬细胞的功能 杀伤肿瘤细胞
直接作用
辅助作用
单核吞噬细胞的功能 加工和递呈抗原
单核吞噬细胞的功能 介导炎症反应
(3)B细胞的抗原提呈作用
B细胞能持续表达MHC-II类分子,能有效提呈抗原给CD4+TH细 胞,并表达B7-1分子,对活化的TH细胞有协调刺激作用。
6、 肝炎:乙型肝炎、甲型肝炎、丙肝病毒引起。
7. 艾滋病:艾滋病毒。
8. 结核 9、 流脑 10、登革热 11、埃博拉
…….
免 疫(Immunity)
现代概念:是机体识别“自身”与“非己”抗
原,对自身抗原形成免疫耐受,对非己抗原 产生排斥反应的一种生理功能。 免疫的两面性 有利 有害
免疫功能及表现
一、 T 淋巴细胞的发育分化
TCR 基因重排
T 淋巴细胞在胸腺发育分化的意义
1. 获得多样性TCR的表达(TCR重排) 2. 获得自身MHC限制性(阳性选择) 3. 清除自身反应性T细胞,获得自身耐受
(阴性选择)
T 淋巴细胞的表面分子及其作用
T细胞受体(T Cell Receptor,TCR)
二、胸腺(Thymus)
胸腺的结构
DiGeorge syndrom
三、 外周免疫器官和组织
脾脏
淋巴结
脾脏的结构
淋巴结的结构
脾脏、淋巴结的功能
粘膜相关淋巴组织(MALT) (1)MALT 组成
(2)MALT 功能
免疫细胞的概念
凡参与免疫应答或与免疫应答有关 的细胞及其前体细胞均称为免疫细 胞
近年来频繁出现的一些传染病
1、 SARS (急性呼吸窘迫综合征 ,简称“非典”):由冠状病毒引起。
2、 高致病性禽流感 :A型禽流感病毒引起的一种禽类传染 病 ,也可以直接感染人类, 并造成死亡。
3、 猪流感:H5N1流感病毒。
4、 手足口病 :多种肠道病毒引起。
5、 急性出血性结膜炎(红眼病):主要由肠道病毒引起的。
功能 正常表现(有利) 异常表现(有害)
免疫防御
(immunologic defense)
免疫监视
(immunologic surveillance)
抗病原微生物 的侵袭
防止细胞癌变 或持续性感染
超敏反应、易受 感染或免疫缺陷病
肿瘤或 持续性病毒感染
免疫稳定
(immunologic homostasis)
医学免疫学概论
郑全辉 河北联合大学基础医学免疫学系 E-mail: zhqhdlp@sohu.com
zquanhui@yahoo.com
医学免疫学(Medical immunology)
是一门联结基础医学与临床医学的基础课程 。研 究对象是人体免疫系统的结构与功能;阐明免疫 系统识别抗原后发生免疫应答及其清除抗原的规 律;探讨免疫功能异常所致疾病的机制;运用免 疫学的基本理论和技术进行疾病的预防、诊断和 治疗。
DC的分类(组织分 布):
经典DC的成熟过程:
间质DC, iDC
郎格汉斯 DC, LDC
隐蔽 DC
血液 D并C指, DC IDC
滤泡样 FDC,
DC的表面标志(表 型):
成熟DC和未成熟DC的比较:
DC的功能:
DC的功能:
(2)单核吞噬细胞系统 Monocytes and macrophages
对自身组织成分的 耐受
自身免疫性疾病 过敏性反应
免疫系统
一、骨髓(Bone Marrow)
骨髓是各类血细胞及免疫细胞发生的场所
CD34+CD117+Lin-
(1)骨髓的结构
网状细胞 成纤维细胞 血管内皮细胞 巨噬细胞
(2)骨髓的功能
各类血细胞及免疫细胞发生的场所。 B细胞分化成熟的场所。 体液免疫应答发生的场所。
免 疫(Immunity)
传统概念:
免除传染病或瘟疫。 机体的保护性生理反应
历史上曾暴发的重大细菌性传染病
1. 鼠疫,又称黑死病,由鼠疫杆菌引起,通过跳蚤传播
2. 结核,又称痨病或白色瘟疫,由结核杆菌引起。
3. 霍乱,由霍乱弧菌引起的急性肠道传染病,发病急,传播快。水是最重要传播途径。
4. 炭疽,由炭疽杆菌引起的动物传染病,人可感染而得病。
单核吞噬细胞的来源
单核吞噬细胞的别名
单核吞噬细胞的表面标志
单核-巨噬细胞膜表面分子
共刺激分
子CD80/86 CD11a/CD18 黏附分子
MHC-II
CD11a/CD18
补体受体
CD14
CD11c/CD18
识 别
PRR
CD16 (FcγR III)
受
TLR CD64 CD32 (FcγR II)
共刺激分子
近年的研究证明T细胞的活化需要双信号,即由 TCR-CD3复合分子可提供起始信号或第1信号外, 还必须有协同刺激信号(co-stimulating signal)或 第2信号才能使T细胞活化和克隆增值。
在T细胞膜上已发现有多种分子与协同刺激信号产 生有关,如CD28、LFA-1、ICOS(inducible costimulator)、CD40L, 分子等。称为辅助分子或协 同刺激受体分子。
2 通过MHCⅠ类分子提呈内源性抗原的APC
➢CD8+ T细胞 ➢靶细胞—广义APC
胞内病原体感染细胞、基因突变细胞等
专职APC的分布及主要特征
(1)树突状细胞 (Dendritic Cell, DC)
DC是由 Steinman (美)于 1973年发现的,因其成熟 时伸出许多树突样或伪足 样突起而得名,是目前所 知的机体内功能最强的抗 原提呈细胞
别称为γ、δ、ε、ζ和η链 五条肽链均由胞外区、穿膜区和胞浆区组成,属
IGSF。
TCR-CD3复合物
CD4与CD8
这二种分子可同时表达于胸腺内早期胸腺细胞, 称为双阳性胸腺细胞(CD4+CD8+ ) Double Positive Cell,DP。
成熟T细胞这二种分子是互相排斥的,只能表 达其中一种分子,故可将成熟T细胞分为二类: CD4+细胞或CD8+细胞。
脂类抗原的提呈
固有免疫细胞
T cell CD4
TCR/CD3 1
LFA-1 CD28 2 CD28 LFA-1 ICAM-3 CD2
CTLA-4 —
APC
MHC-II
ICAM-1 B7-1 B7-2
ICAM-3 LFA-1 LFA-3 B7-1
CD2
存在于成熟T细胞及胸腺细胞,亦可发现于NK细胞。 CD2分子是细胞间粘附分子。其配体为白细胞功能相关抗原-
体细胞高频突变
在完成BCR(Ig)基因重排的基础上,成熟B细胞在外周免疫器 官生发中心接受抗原刺激后产生,方式主要是编码V区CDR部 位的基因发生碱基的点突变。非随机性,是抗原对多株高频突 变细胞的选择结果,使其表达的IgV区CDR与抗原表位的互补
性更优于原先分子,既抗体的亲和力常熟。
受体编辑
完成BCR(mIg)基因重排的B细胞识别自身抗原后未被克隆清除, 而是发生RAG基因重新活化,导致轻链VJ再次重排,合成新的 轻链,使BCR获得新的特异性。
免疫细胞的来源
免疫细胞是血细胞 所有血细胞均来自
造血干细胞 免疫细胞发育分化
就是造血干细胞分 化成熟的过程
免疫细胞的组成
淋巴细胞
Lymphocyte
淋巴细胞的分布
淋巴细胞(lymphocyte)是构成机 体免疫系统的主要细胞群体,占外 周血白细胞总数的20%~45%。
淋巴细胞的异质性
• TCR是T细胞膜表面识别特异性抗原的 受体,是所有T细胞都有的表面标志 (Surface marker)
• 只能识别APC 或靶细胞表面提呈的抗 原肽-MHC分子复合物(pMHC)
• 由两条肽链组成:TCR-αβ/ TCR-γδ
T Cell Receptor
CD3 分子
CD3分子可表达于所有成熟T细胞表面 它是由五种肽链非共价结合组成的复合分子,分
B细胞在骨髓的分化发育
前B细胞
未成熟细胞
pre-BCR与BCR结构示意图
B细胞的发育分化
抗原非依赖期
抗原依赖期
B细胞的表面分子及其作用
B细胞的功能
T 淋巴细胞
➢ T细胞是胸腺依赖性淋巴细胞 (Thymus-dependent Lymphocyte, TL)的简称。
➢ 淋巴样前体细胞(Lymphoid Precursor)必须进入胸腺,经历一系 列有序的分化过程,才能发育为成熟 的T细胞。
Dendritic Cell
DC的特点:
DC的来源:
DC的分类(功能):
• 经典DC(classical DC ,cDC) – 参与免疫应答的诱导和起始
• 浆细胞样DC(plasmacytoid DC,pDC 或Lymphoid DC,LDC ) – 产生IFNα、IFNβ,参与抗病毒免疫。 – 加工提呈抗原
重组信号序列(Recombination signal sequence,RSS) 末 端 脱 氧 核 苷 酸 转 移 酶 ( Terminal deoxynucleotidyl transferase
TDT)
BCR多样性产生机制
A VDJ组合多样性(combinational diversity) B VDJ 连接多样性( junctional diversity) C 体细胞高频突变(somatic hypermutation) D 受体编辑(receptor editing)
历史上曾暴发的重大病毒性传染病
1. 天花,由天花病毒引起的一种烈性传染病,也是到目前为止,在世界范围被人 类消灭的第一个传染病
18世纪欧洲天花大流行,死亡人数超过6000万
2.流感,由流感病毒引起的急性呼吸道传染病,传染性强、传播速度快。主要通过空 气传播 。
3. 埃博拉,由埃博拉病毒引起,导致人类和灵长类动物发生埃博拉出血热的烈性传染病。
机制:BCR结合抗原决定簇,发生受体介导内吞作用,被吞入的 抗原分子水解成抗原性多肽,与MHC-II形成复合物,表达在B细 胞表面,并提呈给CD4+T细胞
B、T细胞相互作用
二.抗原提呈(Antigen presentation)
交叉提呈(cross-presentation)
1. 外源性抗原----MHCI------CD8+T cell 2. 内源性抗原----MHCⅡ------CD4+T cell
Rockefeller University's Ralph Steinman, M.D., discovered the dendritic cell in 1973 - a missing link to understanding the immune system's orchestrated response to antigens.
APC的分类
1 通过MHCⅡ类分子提呈外源性抗原的APC
➢CD4+ T细胞 ➢专职APC (professional APC):组成性表达
MHCⅡ
树突状细胞、单核吞噬细胞、B细胞
➢非专职APC (non-professional APC):可诱导表 达MHCⅡ
内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞、激活的T细胞等
特异性体液免疫应答;抗原呈递 (APC)
B细胞的分化发育
BCR的基因结构及其重排
来自百度文库 H链基因
人BCR重链和轻链的胚系基因结构
Ch14
K 链基 因
λ链基因
Ch2 Ch22
BCR由胚系基因片段重排后编码产生
BCR基因重排机制
重组激活酶基因(Recombination activating gene, RAG): RAG1和 RAG2
3(LFA-3,CD58,为55-70KD糖蛋白分子,可广泛表达于造 血细胞和非造血细胞)。 CD2分子与绵羊红细胞上LFA-3结合形成花环,称为E-花环, 可用鉴定和分离人T细胞。
E 花环
抗原提呈细胞
Antigen presenting cells(APC)
抗原提呈细胞的种类与特点
抗原提呈细胞 (Antigen-presenting Cell,APC) 是指能捕捉、加工、处理抗原,并将抗原提呈 给抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞。
淋巴细胞的显著特征是其异质性 (heterogenecity),
可分为许多表型和功能均不同的群体, 如B细胞、T细胞、NK细胞等,T细胞和 B细胞还可进一步分为若干亚群。
B 淋巴细胞
Bone marrow
外周血中,B细胞约占淋巴细胞 总数的20%。
B细胞是体内唯一能产生抗体 (免疫球蛋白分子)的细胞。
体
(FcγR-I)
单核吞噬细胞的功能 吞噬消化
单核吞噬细胞的功能 杀伤肿瘤细胞
直接作用
辅助作用
单核吞噬细胞的功能 加工和递呈抗原
单核吞噬细胞的功能 介导炎症反应
(3)B细胞的抗原提呈作用
B细胞能持续表达MHC-II类分子,能有效提呈抗原给CD4+TH细 胞,并表达B7-1分子,对活化的TH细胞有协调刺激作用。
6、 肝炎:乙型肝炎、甲型肝炎、丙肝病毒引起。
7. 艾滋病:艾滋病毒。
8. 结核 9、 流脑 10、登革热 11、埃博拉
…….
免 疫(Immunity)
现代概念:是机体识别“自身”与“非己”抗
原,对自身抗原形成免疫耐受,对非己抗原 产生排斥反应的一种生理功能。 免疫的两面性 有利 有害
免疫功能及表现
一、 T 淋巴细胞的发育分化
TCR 基因重排
T 淋巴细胞在胸腺发育分化的意义
1. 获得多样性TCR的表达(TCR重排) 2. 获得自身MHC限制性(阳性选择) 3. 清除自身反应性T细胞,获得自身耐受
(阴性选择)
T 淋巴细胞的表面分子及其作用
T细胞受体(T Cell Receptor,TCR)
二、胸腺(Thymus)
胸腺的结构
DiGeorge syndrom
三、 外周免疫器官和组织
脾脏
淋巴结
脾脏的结构
淋巴结的结构
脾脏、淋巴结的功能
粘膜相关淋巴组织(MALT) (1)MALT 组成
(2)MALT 功能
免疫细胞的概念
凡参与免疫应答或与免疫应答有关 的细胞及其前体细胞均称为免疫细 胞
近年来频繁出现的一些传染病
1、 SARS (急性呼吸窘迫综合征 ,简称“非典”):由冠状病毒引起。
2、 高致病性禽流感 :A型禽流感病毒引起的一种禽类传染 病 ,也可以直接感染人类, 并造成死亡。
3、 猪流感:H5N1流感病毒。
4、 手足口病 :多种肠道病毒引起。
5、 急性出血性结膜炎(红眼病):主要由肠道病毒引起的。
功能 正常表现(有利) 异常表现(有害)
免疫防御
(immunologic defense)
免疫监视
(immunologic surveillance)
抗病原微生物 的侵袭
防止细胞癌变 或持续性感染
超敏反应、易受 感染或免疫缺陷病
肿瘤或 持续性病毒感染
免疫稳定
(immunologic homostasis)
医学免疫学概论
郑全辉 河北联合大学基础医学免疫学系 E-mail: zhqhdlp@sohu.com
zquanhui@yahoo.com
医学免疫学(Medical immunology)
是一门联结基础医学与临床医学的基础课程 。研 究对象是人体免疫系统的结构与功能;阐明免疫 系统识别抗原后发生免疫应答及其清除抗原的规 律;探讨免疫功能异常所致疾病的机制;运用免 疫学的基本理论和技术进行疾病的预防、诊断和 治疗。
DC的分类(组织分 布):
经典DC的成熟过程:
间质DC, iDC
郎格汉斯 DC, LDC
隐蔽 DC
血液 D并C指, DC IDC
滤泡样 FDC,
DC的表面标志(表 型):
成熟DC和未成熟DC的比较:
DC的功能:
DC的功能:
(2)单核吞噬细胞系统 Monocytes and macrophages
对自身组织成分的 耐受
自身免疫性疾病 过敏性反应
免疫系统
一、骨髓(Bone Marrow)
骨髓是各类血细胞及免疫细胞发生的场所
CD34+CD117+Lin-
(1)骨髓的结构
网状细胞 成纤维细胞 血管内皮细胞 巨噬细胞
(2)骨髓的功能
各类血细胞及免疫细胞发生的场所。 B细胞分化成熟的场所。 体液免疫应答发生的场所。
免 疫(Immunity)
传统概念:
免除传染病或瘟疫。 机体的保护性生理反应
历史上曾暴发的重大细菌性传染病
1. 鼠疫,又称黑死病,由鼠疫杆菌引起,通过跳蚤传播
2. 结核,又称痨病或白色瘟疫,由结核杆菌引起。
3. 霍乱,由霍乱弧菌引起的急性肠道传染病,发病急,传播快。水是最重要传播途径。
4. 炭疽,由炭疽杆菌引起的动物传染病,人可感染而得病。
单核吞噬细胞的来源
单核吞噬细胞的别名
单核吞噬细胞的表面标志
单核-巨噬细胞膜表面分子
共刺激分
子CD80/86 CD11a/CD18 黏附分子
MHC-II
CD11a/CD18
补体受体
CD14
CD11c/CD18
识 别
PRR
CD16 (FcγR III)
受
TLR CD64 CD32 (FcγR II)