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体液免疫
细胞免疫
来源
骨髓或腔上囊
胸腺
Thy-1糖蛋白(细胞表面)
无
有
寿命
几~十几天
几~十几年
形态
稍大、绒毛多
分布
淋巴器官
血液、淋巴液
(三)淋巴细胞的发生和发育
1.淋巴细胞的发生和发育
骨髓造血干细胞
淋巴母细胞B细胞(骨髓)(哺乳类)
腔上囊B细胞(鸟类)
胸腺T细胞(哺乳类、鸟类)
2.淋巴器官
能产生淋巴细胞的淋巴器官为中心淋巴器官,如胸腺、红骨髓;
鸟类腔上囊等。
不能产生淋巴细胞的淋巴器官为外周淋巴器官,如淋巴结等。
(四)免疫系统识别“自我”和“非我”
1.自身耐受性
淋巴细胞只攻击非我的细胞,不侵犯(攻击)自身细胞,即具识别“自我”和“非我”的能力,称为自身耐受性。
自身免疫疾病的发生是由于识别能力异常而攻击自身。
2.自身耐受性的形成
(1)MHC(主要组织相溶性复合体)
任何细胞表面都镶嵌有MHC,是一组、特异的糖蛋白分子,具有抗原性。
MHC种类极多,分子构相变化极多;
表面具沟可容纳其他分子;
MHC是遗传决定的,除同卵双胞胎外,不同的人,MHC均不相同。
(2)受体分子
淋巴细胞的表面带有受体,能与抗原决定子互补、结合,产生免疫反应;
所以也能与MHC分子(具抗原)结合,产生免疫反应。
(3)自身耐受性的形成
胚胎早期的淋巴细胞,具有各种各样的受体分子,其中能与自身细胞MHC抗原结合的淋巴细胞,全部分被消灭,不能与自身细胞MHC抗原结合的淋巴细胞被保存,形成自身耐受性。
3.MHC的类型
MHCI:
存在于几乎所有细胞的表面,沟较小,只能容纳较小的肽链(20-30AAs)。
MHCII:
仅存在于B细胞、巨噬细胞的表面,沟较长,可容纳较长的肽链。
(五)体液免疫
B细胞产生抗体的免疫反应,为体液免疫。
引起体液免疫的抗原有细胞性的和非细胞性的,如蛋白质大分子、多糖大分子、细菌、病毒等。
体液免疫的机制如下:
1.B细胞产生浆细胞和记忆细胞
B细胞(表面具受体)
与抗原(决定子)结合
B细胞激活、增殖(长大、分裂)
无性繁殖系(克隆)
分化
浆细胞+记忆细胞
(1)情况I
特点:
无巨噬细胞、助T细胞参与,作用弱,极为少见。
巨噬细胞(MHCII)
吞噬抗原、处理抗原信息
(抗原分子巨噬细胞表面与MHCII结合)
巨噬细胞(MHCII+抗原结合物)
+
助T细胞(表面的受体识别、结合巨噬细胞表面的MHCII+抗原结合物)
助T细胞激活、增殖
大量助T细胞(克隆,具相同特异性)
B细胞(MHCII+抗原)
激活、克隆、分化(见下细胞免疫)
(2)情况II
巨噬细胞、助T细胞参与,作用强烈,普遍存在的形式。
2.浆细胞产生抗体
浆细胞:
多位于淋巴结,产生抗体:
能力极强,每一个浆细胞第秒中能产生2000个抗体分子。
但浆细胞寿命短,只有几天。
3.记忆细胞与二次免疫反应
(1)记忆细胞特点
记忆细胞也分泌抗体。
它们的特点是:
①寿命很长,甚至终生,决定了免疫时间长短;
②有记忆性,对抗原十分敏感,能记住入侵过的抗原,产生二次免疫反应。
(2)二次免疫反应
同一种抗原入侵,记忆细胞迅速克隆分化,产生新的记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,消灭抗原。
成人患病少的原因就是具有长寿的记忆细胞。
终生免疫的实质是记忆细胞寿命长终身存在,如天花、麻疹、伤寒、白日咳等。
4.抗体
体液中游离的一类γ-球蛋白。
抗体的结构呈Y形分子,由4条肽链构成,以-S-S-键结合成Y形,2条相同的长链称为重链(H链),2条相同的短链称为轻链(L链)。
每链分两段,恒定部和变异部:
重链恒定部CH、轻链恒定部CL;
重链变异部VH、轻链变异部VL。
5.免疫球蛋白(抗体)的类别
(1)免疫球蛋白在脊椎动物中的进化过程中逐渐发生,原口纲七鳃鳗仅1种(Ig),哺乳类具有5类。
(2)类别
IgM:
起源最早、最古老,存在于所有脊椎动物中,由5个亚单位组成,1个结合蛋白(JP);
分子中有大量(10个)结合部。
抗原入侵后最早发挥作用的抗体;
是免疫力最强的高效抗体。
IgG:
是唯一可通过胎盘的抗体(新生儿);
是单一抗体分子(1个亚单位)。
IgA:
具有外分泌性质,使粘膜抗感染。
由2个亚单位构成,
IgD:
调节其它免疫球蛋白的合成,B细胞表面受体。
IgE:
参与过敏反应。
6.抗体的作用
(1)少数情况下,抗体与抗原直接结合,使抗原失去结合寄主细胞受体的能力,无法进入细胞。
(2)多数情况如下,有4个主要方面:
A.使抗原沉淀和凝聚
抗体分子:
每个抗体分子有1-5个亚单位,2-10个结合点,可结合2-10个抗原分子;
而每个抗原分子有2-200个抗原决定子,可结合2-200个抗体分子。
这样抗体与抗原可结合成大而复杂的结合网。
当抗原是大分子可溶性蛋白质时,抗体的结合可使抗原分子失运河溶解性而沉淀;
当抗原附于细胞上时,可使细胞凝集沉淀。
沉淀、凝集的细胞最终被巨噬细胞吞噬。
B.补体反应
补体存在于体液中(包括血清)的一系列(非单一)的蛋白质分子,包括C1~C9、B因子(酶原分子)、D因子(酶原分子)。
补体不是抗体(不含Ig),正常情况下无活性;
破膜复合体的产生过程如下:
C.激活K细胞(杀伤细胞):
抗体的作用还可激活杀伤细胞,杀死抗原。
D.激活具吞噬能力的细胞:
抗体可使吞噬活跃起来,吞噬抗原。
7.单克隆抗体
(1)被动免疫,即用注射抗血清的方法来防治疾病,这是由于抗血清含有抗体如白喉抗毒素、破伤风抗毒素等。
(2)单克隆抗体:
指同一种B细胞(克隆),产生的同一类抗体。
优点是纯净、制取简单、价格便宜。
单抗主要应用在理论研究、临床诊断(如受孕的检测)、治疗。
(3)“生物导弹”的设想:
利用癌细胞表面具有的特异性抗原,制造特异性的单克隆抗体,称为生物导弹。
生物导弹可作为运载工具,将杀死癌细胞的药物定向的送到病灶,达到杀死癌细胞的目的。
(4)单克隆抗体制取
用特定抗原诱导小鼠,从小鼠体内提取B细胞;
用骨瘤细胞与B细胞融合,得杂交瘤细胞(杂交瘤细胞的双重特性,即可长期培养,又可能产生相应特异性的单克隆抗体)。
(六)细胞免疫
定义(特点)是不产生抗体、T细胞直接进行(攻击抗原)。
过程如下:
1.细胞免疫的机制和过程
(1)细胞免疫的抗原
细胞性抗原如寄生性原生动物、真菌、被病毒感染的自身细胞、外来细胞团块(移植的器官、组织)而产生的排斥作用称细胞免疫。
(2)T细胞
病毒细胞(靶细胞)合成病毒特有的蛋白质(抗原)细胞表面与细胞表面MHCI结合MHCI-抗原结合物+互补结合胞毒T细胞(表面受体)
激活
过敏胞毒T细胞
克隆、分化
胞毒T细胞+记忆细胞
分泌
穿孔素(蛋白质)
靶细胞溶解、死亡
病毒游离
被抗体消灭
几乎所有的T细胞表面都有糖蛋白分子,即第I类MHC,T细胞能识别不同于自身的MHC,故移植的器官被排斥。
但T细胞不能识别入侵的病毒等抗原,只有当病毒侵入细胞,细胞表面出现了来自病毒的小分子蛋白质抗原,并与细胞表面的MHC结合成复合物时,T细胞才能识别。
T细胞有三大类型:
胞毒T细胞、助T细胞、和抑T细胞。
胞毒T细胞:
作用是消灭抗原,过程如下:
免疫系统(细胞免疫)对癌症的抑制作用:
病毒入侵细胞癌细胞(表面具特殊分子标记—MHCI+抗原结合物;
胞毒T细胞识别攻击癌细胞。
助T细胞(表面受体)+巨噬细胞(吞噬细菌等抗原表面具MHCII+抗原结合物)
白细胞介素(淋巴细胞激素)白细胞介素I
刺激
助T细胞——————
分泌(正反馈)活化、增殖
白细胞介素II刺激助T细胞
刺激刺激
B细胞胞毒T细胞
克隆、分化克隆、分化
浆细胞+记忆细胞胞毒T细胞+记忆细胞
(体液免疫)(细胞免疫)
助T细胞(诱导T细胞):
助T细胞不直接攻击抗原;
帮助B、T和巨噬细胞发挥作用,故对细胞免疫、体液免疫都极为重要。
助T细胞作用如下:
抑T细胞:
又称特殊的助T细胞,作用于外来抗原被清除干净时,被助T细胞激活,作用是抑制淋巴细胞(B细胞、T细胞)。
2.细胞免疫与器官移植:
器官移植中存在的问题如下:
(1)排斥反应
原因是移植的器官细胞表面具MHC(抗原),要产生细胞免疫,排斥移植的器官;
但同卵双胞胎的基因组相同,MHC也完全相同,故无排斥反应。
(2)外来移植器官反过来排斥受体
当患者缺乏免疫功能,如患免疫缺乏症时,进行移植骨髓,就会造成外来器官“反客为主”现象,外来骨髓全面攻击受体组织,使受体死亡。
四、克隆选择学说
(一)教导学说
淋巴细胞最初都相同,在接触某种抗原分子后,分化出与之互补的受体,成为特化的淋巴细胞。
这种学说为教导说。
(二)克隆选择学说
种类众多的淋巴细胞是天生具有的,即无需抗原的诱导作用就已存在。
当某种抗原入侵时,相应的淋巴细胞(受体与此抗原互补),被激活、增殖,产生大量、具同种受体的淋巴细胞群(克隆),发挥免疫作用。
实验证明,其它种类的淋巴细胞不能转化为与此抗原互补的淋巴细胞,即否定了教导学说,克隆选择学说是正确的。
五、免疫系统疾病
(一)自身免疫病
1.自身免疫病原因
淋巴细胞失去识别能力,攻击自身细胞的一种疾病。
当外物(抗原)所含的某种物质与自身所含的某种物质两者十分相似时,抗体消灭抗原的同时,也攻击自身,如风湿性心脏病、风湿热、类风湿性关节炎、溶血性贫血等。
风湿性心脏病发病如下:
酿脓链球菌感染引起的咽炎、扁桃体炎是小毛病,但免疫反应启动后,产生抗体,不但消灭细菌,同时,由于酿脓链球菌表面抗原决定子与心脏瓣膜细胞上的一种物质表面结构十分相似,结果抗体同时攻击两者,导致心脏瓣膜不可修复的伤害。
(二)过敏
1.过敏原
引起过敏反应的物质外物、抗原,称为过敏原,如花粉、枯草;
青霉素、蜂毒;
食物如菌类、草莓、虾蟹、牡蛎、海鲜等;
挥发性物质如油漆、酒精等。
2.过敏反应:
是一种免疫反应
过敏反应的第一步是与过敏原互补的体液抗体IgE(亲细胞抗体)大量增生,并附着嗜碱性淋巴细胞、肥大细胞表面,使这些细胞变为敏感细胞。
当敏感细胞再遇过敏原时,激活的敏感嗜碱性粒细胞、肥大细胞与过敏原结合,导致肥大细胞分泌大量组织胺,使血管舒张出现红肿、灼热、流涕、喷嚏等症状。
通过注射抗组织胺药物如氯化钙等可缓解。
但过敏性哮喘是另一种类型的过敏反应:
敏感肥大细胞与过敏原结合后,分泌慢反应肽(一般过敏反应产生组织胺),使平滑肌收缩(1-2hrs),导致呼吸道收缩,出现呼吸困难、窒息、死亡。
注射肾上腺素可使症状缓解。
(三)免疫缺乏病(症)
是一种先天性疾病,降生后婴儿缺乏淋巴(B、T)细胞而死亡。
原因之一是编码腺苷酸脱氨酶的基因失活,因而腺苷酸脱氨酶缺乏,腺苷酸过度积累(对淋巴细胞毒性),致使淋巴细胞死亡,导致免疫功能缺乏。
(四)艾滋病
AIDS(获得性免疫缺乏综合症),起源于非洲灵长类,经非洲到美国到欧洲,蔓延至亚(中国)。
病原体是HIV(艾滋病毒),由法国巴斯德研究所最早分离出来,是人免疫缺乏病毒,RNA病毒。
致病原因:
该病毒攻击助T细胞,HIV表面糖蛋白分子与助T细胞表面T4糖蛋白分子互补,而攻击巨噬细胞、B细胞、甚至其它细胞,结果使患者丧失一切免疫能力。
由于脑细胞损伤,症状表现为记忆力丧失、行动迟缓、严重痴呆;
各种传染病(包括肉瘤)乘虚而入;
最后常因心力衰竭而死亡。
艾滋病的主要传播途径有:
(1)血液感染:
输血、采供血。
(2)器械传播:
注射器(特别是毒品注射)、剃刀、拔牙、牙刷、穿耳、纹身、指甲钳等。
(3)性接触:
性生活(精液、阴道分泌物)。
(4)妓女(特别是吸毒妓女)、同性恋。
(5)母婴传染。
非传播途径包括:
(1)一般性接触:
拥抱、握手、浅吻、游泳等;
(2)空气、饮水、食物;
(3)马桶、浴缸、浴巾;
(4)蚊虫叮咬:
尚未报道会传播。
预防:
HIV对热、肥皂、洗涤剂敏感,一般接触不致致病;
洁身自好、避免各种途径的感染。
六、免疫系统与癌
根据免疫监视假说,细胞免疫系统有消灭癌细胞的功能。
这一假说认为癌细胞表面抗原(特殊分子标记),异于正常细胞,细胞免疫机制能识别、攻击、消灭之。
一个有力的证据是恶性肿瘤未治疗而自然消失的病例。
免疫监视假说理论的缺陷是免疫缺乏病患者,癌病发生率无异常人。
[典型例题]
例1:
己知受血者为B型血,在交叉配血中主侧不凝集,次侧发生凝集现象,供血者的血型是:
()
A.A型B.B型C.O型D.AB型
解析受血者为B型,则红细胞表面有B凝集原,血清含有抗A凝集素;
根据主侧无凝集现象,说明供血者无A凝集原;
根据次侧发生凝集,则供血者血清中含抗B凝集素。
故选C。
例2:
病原微生物所产生的干扰机体细胞和组织生理作用的物质是:
A
A.毒素B.细菌素C.抗生素D.干扰素
解析病原微生物可分泌毒素,干扰机体细胞和组织的生理作用,同时生物体也会产生抗毒素,以中和和抵抗毒素的作用。
例3:
关于过敏原和抗原的叙述中,正确的是:
A.过敏原第二次进入机体才能引起过敏反应,抗原第一次进入机体就能引起免疫反应
B.过敏原第一次进入机体就引起过敏反应,抗原第二次进入才能引起免疫反应
C.过敏原和抗原都是第一次进入机体就能引起免疫反应
D.过敏原和抗原都是第二次进入机体才能引起免疫反应
解析抗原第一次进入就引起免疫反应,但是过敏原第一次进入机体不可能引起过敏反应。
答案A。
例4:
下列各项中,只属于细胞免疫功能的是:
A.抑制病菌的繁殖
B.使病毒失去感染人体细胞的能力
C.效应T细胞与靶细胞直接接触,导致靶细胞死亡
D.使细菌外毒素失去毒性
解析细胞免疫区别于体液免疫的最大特点是效应阶段中效应T细胞与靶细胞密切接触,激活靶细胞内溶酶体酶,使靶细胞的通透性改变,渗透压发生变化,导致靶细胞裂解死亡。
B项和D项主要体现体液免疫的作用,而A项的叙述比较笼统,不明确。
答案C。
例5:
B淋巴细胞和T淋巴细胞的共同特点是()
A.产生抗体B.产生记忆细胞
C.导致靶细胞裂解D.与抗原特异性结合
解析在免疫过程的反应阶段,T细胞和B细胞都可以产生记忆细胞。
而T淋巴细胞不产生抗体,B淋巴细胞不会导致靶细胞裂解。
与抗原特异性结合的有抗体或效应T细胞。
答案B。
例6:
效应B细胞与效应T细胞相比较,含有比较多的细胞器是()
A.溶酶体B.中心体C.内质网D.染色体
解析效应B细胞能产生抗体(免疫球蛋白),与分泌蛋白合成、运输有关的细胞器是核糖体、内质网等。
而效应T细胞进行细胞免疫,主要通过与靶细胞的亲密接触,使靶细胞裂解死亡,从而使抗原暴露出来,同时也能产生淋巴因子,增加有关细胞的免疫功能。
例7:
血液对机体的防御和保护功能是通过以下哪一项实现的()
①血浆运输药物到全身各处起治疗作用②血液中白细胞的吞噬作用③血浆抗体的生理作用④伤口处的凝血反应⑤血清中凝集素对异型血的凝集作用
A.①②③④⑤B.②③④⑤C.②③④D.②③
解析血液在机体免疫过程中所起的作用有②③④。
参与非特异性免疫的过程是:
嗜中性粒细胞(白细胞中的一种)和巨噬细胞的吞噬作用;
在伤口处的凝血反应也是机体防御的一种形式,对于损伤血管的修复和防止病原微生物的侵入具有重要作用,应属于非特异性免疫。
参与特异性免疫的过程是:
T淋巴细胞的细胞免疫和B淋巴细胞的体液免疫,血浆中抗体对抗原的识别和破坏作用属于B淋巴细胞的体液免疫。
血清中凝集素对异型血的凝集作用包括在血浆抗体的生理作用中。
血浆运输药物到全身不属于机体的免疫,只能说明血液具有运输功能。
例8:
给健康婴幼儿接种卡介苗(抗原),目的是使婴幼儿体内产生()
A.效应B细胞B.效应T细胞C.记忆细胞D.抗体
解析卡介苗作为抗原进入婴幼儿体内,引起免疫反应,产生了效应细胞、记忆细胞和抗体,抗体在婴幼儿体内存在的时间是较短的,记忆细胞存在的时间很长,当再次被同种抗原侵入时,记忆细胞可迅速作出更强的免疫反应。
答案C
例9:
医生给一位肾功能衰竭的病人移植了一个健康的肾脏。
尽管医生的手术做得很成功,但几周后,这个移植的肾仍然坏死了。
这是人体免疫反应造成的。
这个免疫反应中,移植的肾属于:
A.病原体B.吞噬体C.抗体D.抗原
解析本题主要考查抗原、抗体的含义。
在抗感染免疫中,能使人体产生抗体的病原体是抗原。
在移植免疫中,异体组织属于抗原。
移植的肾脏对于病人来说属于异体器官。
所以它属于抗原,病人机体会识别、破坏和排斥它,最终使它坏死。
答案D。
例10:
HIV可以攻击人体的免疫系统,特别是破坏机体的:
A.T淋巴细胞B.吞噬细胞C.B淋巴细胞D.造血干细胞
解析艾滋病是人体感染了免疫缺陷病毒(HIV),HIV攻击人的免疫系统,使T细胞大量死亡,因而患者丧失一切免疫功能。
[智能训练]
1.估计现在在中国大陆HIV病毒的感染者已达:
D
A.几百万B.1000万C.几万D.几十万
2.组成人体第一道防线的结构是:
()C
A.吞噬细胞B.杀菌物质C.皮肤、黏膜D.抗体
3.下列各项属于非特异性免疫的是:
()D
A.接种卡介苗B.种牛痘预防天花
C.患过麻疹的人不再患麻疹D.溶菌酶的杀菌作用
4.下列各项不能使人体获得对传染病的抵抗力的是:
()A
A.口服免疫球蛋白B.接种疫苗C.输入丙种球蛋白D.感染病原体
5.下列不属于免疫系统的是:
()B
A.骨髓B.脊髓C.淋巴细胞D.淋巴结
6.下列细胞不可能在淋巴中出现的是:
A.效应B细胞B.T细胞C.红细胞D.吞噬细胞
7.下列不属于抗原物质的是:
A.卡介苗B.破伤风抗毒素C.麻疹疫苗D.花粉
8.淋巴循环在维持内环境稳态方面的作用不包括:
A.调节血浆和组织液间的平衡B.调节血糖稳定
C.淋巴结中有吞噬细胞并能产生淋巴细胞D.是血液循环系统的辅助结构
9.人体受到病原微生物侵染时,体内的巨噬细胞将其吞噬、消化并清除。
这种免疫:
A.先天具有的B.后天获得的
C.针对某种抗原的D.通过抗体起作用的
10.当病毒侵入人体后,直接发挥免疫作用的细胞是:
A.B细胞B.T细胞C.抗体D.效应T细胞
11.下列关于特异性免疫的叙述中,正确的是:
A.抗体一般在细胞免疫中发挥作用,它的成分为球蛋白
B.T细胞只参与体液免疫过程
C.效应T细胞能激活靶细胞内的溶酶体酶,使抗原裂解死亡
D.体液免疫中,当记忆细胞再次受相同抗原刺激后,会增殖,形成大量的效应B细胞
12.下列有关免疫的论述不正确的是:
A.胸腺在特异性免疫中的作用是诱导造血干细胞发育分化成T淋巴细胞
B.已免疫的机体,在再次接受相同刺激时所发生的反应叫做过敏反应
C.记忆B淋巴细胞受到相同抗原刺激后会迅速增殖产生大量的记忆B淋巴细胞
D.巨噬细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞、效应B细胞均能识别抗原
13.过敏反应发生的条件是:
①已免疫的机体②未免疫的机体③接触相同的过敏原④接触过敏原
A.①③B.②④C.①④D.②③
14.在人体过敏反应中会释放组织胺,它能使毛细血管扩张和通透性增强,促进血浆从毛细血管滤出,结果出现荨麻疹。
组织胺的作用属于:
A.神经调节B.神经—体液调节C.体液调节D.激素调节
15.预防接种能够预防疾病的原理是:
A.预防接种能消灭体内的细菌
B.预防接种能增强人的抵抗力
C.预防接种能提高人的兴奋性,加强新陈代谢,增强抗病能力
D.将疫苗接种到健康人的体内,使人在不发病的情况下产生抗体,获得免疫力
16.要想器官移植成功主要应满足的条件是:
A.大小相同的器官B.两者的组织相容性抗原一致或相近
C.两者具有亲缘关系D.病人的营养条件要相同
17.过敏原和抗原刺激机体产生的抗体的区别主要是:
A.化学成分B.分布部位和作用机理
C.基本特性D.形成的过程
18.某人被蚊虫叮咬后,最终导致腹泻,该症状属于:
A.呼吸道过敏反应B.皮肤过敏反应
C.消化道过敏反应D.全身过敏反应
19.下面哪些(种)细胞参与免疫反应(多选):
()ABD
A.中性粒细胞B.单核细胞C.血小板D.巨噬细胞
20.下面有关抗体的说法正确的有(多选):
()ABCD
A.抗体分子基本形状呈Y型B.抗体分子含有多个二硫键
C.一种抗体结合一种抗原D.抗体是由B细胞合成的
21.现在已经研制出根治艾滋病的药物。
22.人类输卵管与卵巢不直接相连。
2
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- 专题 十二 免疫系统