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医学免疫学回顾
Immunity(免疫):
是由人类或动物在生物进化过程中形成识别“自我”和“非我”能力,并通过这一功能达到清除“非我”,保护“自我”,维护“自我”免疫稳态。
三大功能:
①免疫防御(immunologicdefence):
抵抗病原微生物等外来抗原或者其他危险信号入侵(感染)
②免疫稳定(Immunologichomeostasis):
清除衰亡细胞,诱导免疫耐受,抑制自身免疫病发生(自身免疫病)
③免疫监视(Immunologicsurveillance):
清除机体内产生危险成分:
如突变细胞。
(肿瘤)
抗原:
可被T、B细胞识别,启动机体免疫系统产生应答,并能和相应免疫应答产物在体内或体外发生特异性结合,并发生一系列生物学效应物质。
特性:
免疫原性、免疫反应性
**半抗原 完全抗原 载体
重要分类:
胸腺依赖性抗原(thymus-dependentantigen,TD-Ag),如多数蛋白质抗原;
胸腺非依赖性抗原(thymus-independentantigen,TI-Ag):
如细菌脂多糖,聚合鞭毛素
①异种抗原(xenogenicAg):
来自不同种属抗原。
②同种异型抗原(allogenicAg):
来自同一种属不同个体抗原。
③自身抗原(autoantigen):
来自自身抗原。
抗原决定簇(antigenicdeterminant):
是指存在于抗原分子中决定抗原特异性特殊化学基团。
它们能和TCR/BCR或抗体Fab部分特异性结合,是免疫应答特异性物质基础。
其性质、数量和空间构象决定了抗原特异性。
又称表位(epitope)。
抗原结合价(antigenicvalence):
能和抗体分子结合功能性决定簇数目,天然抗原为多价。
医学上重要抗原
同种异型抗原:
红细胞抗原(ABO血型系统、RH血型系统)、白细胞抗原、免疫球蛋白抗原性自身抗原:
能引起自体发生免疫应答自身成分称为自身抗原。
肿瘤抗原:
细胞在癌变过程中出现新抗原及过度表达抗原物质总称。
可分为肿瘤特异性抗原和肿瘤相关抗原。
共同抗原:
两种不同物质间有相同或相似表位(抗原决定簇),它们之间互为共同抗原。
(1)类属抗原:
和种属相关共同抗原。
(2)异嗜性抗原(heterophilantigen,又称Forssman抗原):
是一类和种属特异性无关,存在于不同种系生物间共同抗原。
举例:
溶血性链球菌多糖抗原或蛋白质抗原和人心肌;心瓣膜或肾小球基底膜之间 (致病);肺炎支原体和链球菌MG株之间(诊断)
佐剂:
是非特异性免疫增强剂,有些物质和抗原一起或预先注入机体,可增强机体对该抗原特异性免疫应答或改变免疫应答类型。
免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig):
是指具有抗体活性或化学结构和抗体相似球蛋白。
抗体(antibody,Ab):
是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生一种蛋白质,主要存在于血清等体液中,能和相应抗原特异性地结合,具有免疫功能。
①IgG(对应γ链):
是生物体液内主要Ig,约占血液中Ig总量70~75%。
由于IgG能通过胎盘,所以新生儿从母体获得IgG在抵抗感染方面起重要作用。
婴儿出生后2~4周开始合成IgG,8岁以后血清中IgG可达到成人水平。
由于IgG较其他类Ig更易扩散到血管外间隙内,因而在结合补体、增强免疫细胞吞噬病原微生物和中和细菌毒素能力方面,具有重要作用,能有效地抗感染,这是对人体有利一面。
但某些自身免疫病,如自身免疫性溶血性贫血、血小板减少性紫癜、红斑狼疮以及类风湿等中自身抗体都是IgG。
一旦它和相应自身细胞结合,反而加强了组织损伤作用。
②IgM(对应μ链):
在Ig中分子量最大,通常称为巨球蛋白,占血清Ig总量10%。
在电子显微镜下观察,IgM由五个基本结构相同单体组成。
各单位间由一条连结链(J链)连结成“星状”五聚体。
IgM是在个体发育过程中最早产生抗体,也是经抗原刺激动物体内最先出现抗体,因此检查IgM含量,有助于传染病早期诊断。
IgM在胎儿3个月后即开始合成,但水平很低,1~2岁时血清中IgM含量达到成人水平。
通过结合补体,IgM有溶解细菌和溶解血细胞作用,并能中和病毒,其效能比IgG高100倍以上。
很多抗微生物天然抗体、同族血凝素(抗A型和抗B型血)、类风湿病中类风湿因子以及梅毒补体结合抗体都属于IgM。
③IgA(对应α链):
在血清中含量仅次于IgG,占血清Ig总量10~20%。
IgA有单体(1个基本结构)、双体(2个基本结构)或多聚体(若干个基本结构,由J链连结)等不同形式。
血清中为血清型IgA,主要为7S单体。
各种分泌液,如唾液、眼泪、汗液、初乳、呼吸道及消化道分泌液中IgA为分泌型IgA(SIgA),由二聚体及多聚体构成,此外还有分泌小体存在。
分泌小体有助于分泌型IgA抵抗蛋白酶水解和促使IgA通过分泌组织粘膜进入分泌液内。
分泌型IgA具有明显保护体表,防御病原入侵功能。
④IgD(对应δ链):
IgD在血清内含量很低(少于总量1%)。
IgD较IgG1、IgG2、IgA或IgM更易被蛋白水解酶水解,而且易自溶。
IgD生物功能尚不十分了解。
目前已知IgD活性抗体包括抗细胞核抗体、抗基础膜抗体、抗胰岛素抗体、抗链球菌溶血素O抗体、抗青霉素抗体和抗白喉毒素抗毒素。
IgD和疾病关系亦了解不多。
⑤IgE(对应ε链):
正常血清中IgE含量极低。
IgE主要由呼吸道和肠道淋巴结中浆细胞合成。
在鼻腔、支气管分泌液、乳汁和尿液中存在分泌型IgE。
IgE是一种亲细胞抗体,能和血液中嗜碱性粒细胞或组织中肥大细胞以及血管内皮细胞结合,遇到花粉等各种过敏原后,则抗原和IgE在这些细胞表面结合,使之释放大量活性介质,如组胺等,结果诱发I型变态反应。
补体:
是存在于人和脊椎动物血清和组织液中一组经活化后具有酶活性蛋白质。
补体反应是一系列酶促反应,其最终结果是在靶细胞膜表面形成MACs,同时产生具有生物学活性补体小分段。
补体→免疫功能放大体系(天然免疫和适应性免疫)
补体固有成分:
参和经典激活途径成分(C1、C4、C2);甘露聚糖结合凝集素激活途径MBL;丝氨酸蛋白酶;参和旁路激活途径成分(P、D、B因子);
共同:
C3、C5~C9。
由抗原抗体复合物结合C1q启动激活途径为经典途径;由MBL结合至细菌启动激活途径,为MBL途径;由病原微生物等提供接触表面,而从C3开始激活途径称为旁路途径。
MAC(membraneattackcomplex):
即膜攻击复合物,由补体系统C5b~C9组成。
该复合物牢固附着于靶细胞表面,最终造成细胞溶解死亡。
生物学功能:
(1)增强吞噬作用,增强吞噬细胞趋化性;
(2)增加血管通透性;
(3)中和病毒;
(4)细胞溶解作用;
(5)免疫反应调节作用等。
细胞因子(Cytokine,CK):
是由细胞分泌具有生物活性小分子蛋白物质统称。
细胞因子可以旁分泌、自分泌或内分泌方式发挥作用
一种细胞可产生多种细胞因子,不同类型细胞也可产生一种或几种相同细胞因子;一种细胞因子可对多种靶细胞发挥作用,产生多种不同生物学效应,称多效性;几种不同细胞因子也可同一种靶细胞发生作用,产生相同或相似生物学效应,称重叠性;一种细胞因子可以抑制另一种细胞因子某些生物学作用,表现为拮抗效应;可以增强另一细胞因子某些生物学作用表现为协同效应。
分类:
白介素(Interleukin,IL)在白细胞间发挥作用细胞因子(IL-1-IL-28)
干扰素(Interferon,IFN)具有干扰病毒感染和复制能力IFN,IFN,(I型);IFN(II型)
肿瘤坏死因子(Tumornecrosisfactor,TNF)能使肿瘤发生出血坏死物质
集落刺激因子(Colonystimulatingfactor,CSF)指能刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段造血干细胞进行增殖分化,并在半固体培养基中形成相应集落细胞因子(GM-CSF,G-CSF,M-CSF,EPO,TPO)
生长因子(Growthfactor)具有刺激细胞生长作用细胞因子;
趋化因子(Chemokine)由白细胞和造血微环境中基质细胞分泌,可结合在内皮细胞表面,具有对中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞趋化和激活活性。
CXC,CC,C,CX3C亚家族
其受体受体分类
免疫球蛋白基因超家族受体细胞膜外区有一个或多个免疫球蛋白样结构域。
I型细胞因子受体家族其胞膜外区有两个不连续半胱氨酸残基和WSXWS基序。
II型细胞因子受体家族其胞膜外区有四个不连续半胱氨酸残基。
III型细胞因子受体家族有富含半胱氨酸基序。
趋化因子受体家族G蛋白偶联受体,由7个疏水性跨膜区组成,和相应配体结合后,经偶联GTP结合蛋白而发挥生物学效应。
功能:
介导天然免疫:
主要由单核-巨噬细胞分泌,表现为抗病毒和细菌感染作用。
介导和调节特异性免疫应答:
主要由抗原活化T淋巴细胞分泌,调节淋巴细胞激活、生长、分化和发挥效应。
诱导凋亡:
IL-2可诱导抗原活化T淋巴细胞凋亡,TNF可诱导肿瘤细胞凋亡。
刺激造血:
由骨髓基质细胞和T细胞等产生刺激造血细胞因子,在血细胞生成方面起重要作用。
白细胞分化抗原:
是白细胞(还包括血小板、血管内皮细胞等)在分化成熟为不同谱系(lineage)和分化不同阶段以及活化过程中,出现或消失细胞表面标记。
特性:
大都是穿膜蛋白或糖蛋白,含胞膜外区、穿膜区和胞浆区;有些白细胞分化抗原是以糖基磷脂酰肌醇(GPI)连接方式“锚”在细胞膜上。
少数白细胞分化抗原是碳水化合物半抗原。
功能:
(1)免疫应答过程中免疫细胞相互识别,免疫细胞抗原识别、活化、增殖和分化,免疫效应功能发挥;
(2)造血细胞分化和造血过程调控;
(3)炎症发生;
(4)细胞迁移如肿瘤细胞转移等。
粘附分子:
是指由细胞产生、存在于细胞表面、介导细胞和细胞间或细胞和基质间相互接触和结合一类分子。
性质:
粘附分子大多为糖蛋白,少数为糖脂。
分布:
细胞表面或细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)中。
方式作用:
配体一受体
种类:
(1)粘合素家族(integrinfamily)
(2)免疫球蛋白超家族(immunoglobulinsuperfamily,IGSF)
(3)凝集素家族(selectinfamily)
(4)钙离子依赖细胞粘附素家庭(Ca2+-dependentcelladhesionmoleculefamily,Cadherin)**其它未归类粘附分子
功能:
介导细胞和细胞间、细胞和基质间或细胞-基质-细胞之间粘附。
参和细胞信号转导和活化、细胞伸展和移动、细胞生长及分化、炎症、血栓形成、肿瘤转移、创伤愈合等一系列重要生理和病理过程。
T细胞
表面膜分子:
TCRTCR-CD3复合体
CD4/CD8、CD28、CD152(CTLA-4)、CD2、CD40L;
有丝分裂原受体、细胞因子受体
亚群:
αβTcellγδTcellNaiveTcell
CD45RAeffectorTcellCD45ROmemoryTcellCD45ROCD4TcellTh1Th2Th3Th17
CD8TcellCD4+CD25+Tregcell
B细胞
B1cell:
固有免疫;B2cell:
体液免疫
Bcell表面膜分子:
BCR、CD19-CD21-CD81(BCR辅助受体)、CD40
共刺激分子补体受体、Fc受体、有丝分裂原受体、细胞因子受体、粘附分子
功能:
①B-1细胞抗原识别:
多反应性,识别抗原特异性低。
抗原识别谱狭窄,主要识别TIAg多糖抗原还识别某些变性自身抗原,如变性Ig,ssDNA
②B-1细胞抗体应答通过抗原受体交联被激活产生以IgM为主低亲和力抗体不发生Ig类型转换无免疫记忆
③产生抗体参和体液免疫B细胞受抗原刺激后活化、增殖、分化为浆细胞,合成各类Ig,参和机体体液免疫。
④对抗原处理及递呈B细胞表达MHCⅡ类分子,在其活化后表达水平显著上调。
B细胞捕获抗原---TDAg中B细胞表位被BCR所识别对可溶性抗原摄取能力强B细胞递呈抗原---双信号⑤分泌细胞因子调节免疫应答活化B细胞产生:
IL-1,4,10,12,13,M-CSF,TNF参和免疫应答,调节造血和炎症。
抗原递呈细胞(Antigenpresentingcells):
是指具有摄取、加工、处理抗原,并能将抗原信息提呈给淋巴细胞一类细胞。
递呈抗原给T细胞(MHC限制)包括:
树突状细胞(dendriticcells,DCs)、巨噬细胞(Macrophage)、B1细胞
免疫器官:
1中枢免疫器官(Centrallymphoidorgan):
免疫细胞发生、分化、发育、成熟场所
ThymusBonemarrowBursa
2外周免疫器官(Peripherallymphoidorgan):
免疫细胞定居、增殖、应答场所
spleenlymphoids
胸腺由胸腺基质细胞和胸腺细胞组成
胸腺基质细胞:
胸腺上皮、巨噬细胞、DC、成纤维细胞
胸腺细胞:
表达不同CD4/CD8分子前T细胞
T细胞分化、发育和成熟场所,主要是αβT细胞发育场所
胸腺细胞:
阳性选择、阴性选择
1、阳性选择过程:
前胸腺细胞最初为CD4、CD8双阴性细胞,此后CD4和CD8开始表达,同时出现在细胞膜上,称为CD4+、CD8+双阳性细胞。
后者表面T细胞受体(TCR)α、β若能和胸腺皮质上皮细胞表达MHCI类或Ⅱ类分子结合(获得MHC限制性),即可分别分化成CD8+细胞或CD4+细胞(两者只能活化其中一种),不能有效亲和或亲和力过高细胞将会死亡。
2、阴性选择过程:
是指经阳性选择后存活单阳性(SP)胸腺细胞,在皮髓质交界处及髓质区,和胸腺树突状细胞,巨噬细胞表面MHC-Ⅰ或MHC-Ⅱ类分子/自身肽发生高亲和力结合被删除,以保证进入外周淋巴器官T细胞库中不含有针对自身T细胞。
未和其发生结合SP细胞,才能继续发育分化为成熟具有免疫功能CD4+/CD8+T细胞。
这种现象称为阴性选择,也是T细胞获得中枢免疫耐受主要机制。
最后留下T细胞不到初始细胞量1%。
淋巴结:
1胸腺依赖区(Thymusdependentarea)
T细胞依赖区
高内皮小静脉淋巴细胞再循环
②非胸腺依赖区(Thymusindependentarea)
B细胞依赖区
初级淋巴小结(primaryfollicle)次级淋巴小结(secondaryfollicle)生发中心(germinalcenter)
功能:
T、B细胞定居场所、免疫应答发生场所、滤过作用、参和淋巴细胞再循环
再循环意义:
使淋巴细胞能在体内各淋巴组织及器官处合理分布,带有特异性抗原受体T细胞和B细胞不断在体内各处巡游,增加了和抗原和抗原递呈细胞接触机会。
这些细胞接触相应抗原后立即进入淋巴组织发生增殖反应,产生初次或再次免疫应答;并动员淋巴细胞至病原体入侵处,将抗原活化淋巴细胞引流入局部淋巴组织及器官,同时完成T、B、APC细胞间协同免疫应答作用,产生效应淋巴细胞,定向并相对集中地迁移定位于炎症部位,发挥免疫作用。
固有免疫应答:
即天然免疫,是机体在长期种系发育和进化过程中逐渐形成天然防御功能。
意义:
非特异性;应答迅速;参和适应性免疫启动和效应。
参和固有免疫组织、细胞和效应分子:
①组织屏障:
皮肤粘膜血-脑屏障血-胎屏障
②固有免疫细胞:
吞噬细胞单核-巨噬中性粒NK细胞NKT细胞γδT细胞B1细胞
③固有免疫效应分子:
补体细胞因子防御素溶菌酶
特点:
非特异性;可识别模式抗原;应答迅速;无免疫记忆形成
适应性免疫应答:
抗原T/B效应细胞
类型:
B细胞介导T细胞介导
正向免疫应答负向免疫应答
场所:
外周免疫器官
基本过程:
识别活化增殖分化效应
主要特性:
自已和非已特异性记忆性
可能考到英文名解
MALT(mucosal-associatedlymphoidtissue):
即黏膜伴随淋巴组织。
是指分布在呼吸道、肠道及泌尿生殖道粘膜上皮细胞下无包膜淋巴组织。
除执行固有免疫外,还可执行局部特异性免疫。
抗原(antigen,缩写Ag,不是银!
):
能诱导(活化/抑制)免疫系统产生免疫应答,并和相应反应产物(抗原/致敏淋巴细胞)进行特异性结合(体内/体外)物质。
半抗原(hapten):
又称不完全抗原,是指仅具有和抗体结合能力(抗原性),而单独不能诱导抗体产生(无免疫原性)物质。
当半抗原和蛋白质载体结合后即可成为完全抗原。
抗原决定簇(antigendeterminant,AD):
指抗原分子中决定抗原特异性特殊化学基团。
抗原表位(epitope):
是和TCR、BCR或抗体特异性结合基本单位,也称抗原决定基。
又称抗原决定簇。
胸腺依赖性抗原(thymusdependentantigen,TD-Ag):
是一类必须依赖Th细胞辅助才能诱导机体产生抗体抗原。
该抗原由T表位和B表位组成,绝大多数蛋白质类抗原为TD-Ag,可刺激机体产生体液免疫应答和细胞免疫应答。
胸腺非依赖性抗原(thymusindependentantigen,TI-Ag):
是一类不需要Th细胞辅助即可诱导抗体产生抗原。
该抗原由B细胞丝裂原及多个重复B表位组成,可使不成熟及成熟B细胞应答,只产生体液免疫应答,不产生细胞免疫应答。
抗原提呈细胞(antigenpresentingcell,APC):
是指具有摄取、加工、处理抗原,并能将抗原信息提呈给淋巴细胞一类细胞。
抗体(Antibody,Ab):
是介导体液免疫重要效应分子,是B细胞受到抗原刺激并识别抗原后,分化为浆细胞后所产生一种糖蛋白,主要存在于血清等体液中,通过和相应抗原特异性结合发挥(体液)免疫功能。
免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig):
是指具有抗体活性或化学结构和抗体相似球蛋白。
可分为分泌型和膜型两类。
(现在认为,Ig和Ab没有什么区别)
ADCC(Antibody–dependentcell-mediatedcytotoxicity):
即抗体依赖细胞介导细胞毒作用。
是指具有杀伤活性细胞通过其表面表达Fc受体,识别包被于靶抗原上抗体Fc段。
直接杀伤靶细胞。
NK细胞是介导ADCC主要细胞。
调理作用(Opsonization):
是指IgG抗体(特别是IgG1和IgG3)Fc段和中性粒细胞、巨噬细胞上IgGFc受体(FcεRI)结合,从而增强吞噬细胞吞噬作用。
MAC(membraneattackcomplex):
即膜攻击复合物,由补体系统C5b~C9组成。
该复合物牢固附着于靶细胞表面,最终造成细胞溶解死亡。
细胞因子(cytokine,CK):
是指由免疫细胞和某些非免疫细胞经剌激而合成、分泌一类具有生物学效应小分子蛋白质或多肽总称。
CK能调节白细胞生理功能、介导炎症反应、参和免疫应答和组织修复等,是除免疫球蛋白和补体之外又一类免疫分子。
主要组织相容性复合体(majorhistocompatibilitycomplex,MHC):
是指编码主要组织相容性抗原一组紧密连锁基因群。
这些基因彼此紧密连锁、位于同一染色体上,具有控制同种移植排斥反应、免疫应答和免疫调节等复杂功能。
人类MHC称为HLA。
聚类分化群(clusterofdifferentiation,CD):
应用单克隆抗体鉴定为主方法,将来自不同实验室单克隆抗体所识别同一分化抗原称为聚类分化群。
细胞粘附分子(celladhesionmolecules,CAM):
是指介导细胞间或细胞和细胞外基质间相互接触和结合一类分子统称,大多属于糖蛋白,以受体-配体结合形式发挥作用,在胚胎发育和分化、正常组织维持、炎症和免疫应答、伤口修复、凝血及肿瘤进展和转移等过程中具有重要意义。
T细胞抗原受体(Tcellreceptor,TCR):
是T细胞特异性识别和结合抗原肽-MHC分子分子结构,通常和CD3分子呈复合物形式存在于T细胞表面。
大多数T细胞TCR由α和β肽链组成,少数T细胞TCR由γ和δ肽链组成。
B细胞抗原受体(Bcellreceptor,BCR):
是镶嵌在B细胞膜上免疫球蛋白(mIg),可以特异性识别和结合相应抗原分子。
BCR通常和Igα、Igβ(CD79a和CD79b)结合,以复合物形式存在于B细胞表面。
成熟B细胞可以同时表达mIgM和mIgD。
模式识别受体(PRR):
指单核/巨噬细胞和树突状细胞等固有免疫细胞表面或细胞器室膜上能够识别病原体某些共有特定分子结构受体。
病原相关模式分子(PAMP):
即PRR识别结合配体,是病原体及其产物所有共有、某些高度保守特定分子结构。
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