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医学免疫学重点知识总结
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
医学免疫学重点知识总结
免疫学
第一章免疫学概论及发展史
1.免疫:
指机体能够识别“自己”和“异己”,并最终排除“异己”,保护“自己”,维持机体生理功能的稳定
2.固有免疫:
固有免疫是生物在长期进化中逐渐形成的,是机体抵御病原体入侵的第一道防线
3.适应性免疫:
适应性免疫应答是指体内T、B淋巴细胞接受“非己”的物质(主要指抗原)刺激后,自身活化、增殖、分化为效应细胞,产生一系列生物学效应(包括清除抗原等)的全过程
4.免疫防御:
防止外界病原体的入侵及清除已入侵病原体及其他有害物质。
5.免疫监视:
随时发现和清除体内出现的“非己”成分,如肿瘤细胞、衰老凋亡细胞和病毒感染细胞
6.免疫调节:
指机体的免疫系统参与整体调节,与神经系统和内分泌系统构成网络调节系统,既调节免疫系统本身,又调节机体整体功能
7.免疫系统的基本功能
生理意义病理意义
免疫防御防御病原微生物微生物感染
免疫监视清除突变细胞肿瘤发生
免疫耐受自身免疫耐受自身免疫性疾病
免疫调节维持机体平衡疾病发生
8.免疫应答的种类、特点及成分
固有免疫适应性免疫
获得方式固有获得
刺激物模式识别分子抗原
识别受体模式识别分子识别受体抗原识别受体
特异性无高
免疫记忆无有
发挥效应时间早期、快速相对较缓
举例中性粒细胞等T细胞、B细胞
9.爱德华-琴纳:
接种牛痘巴斯德:
曲颈瓶实验;免疫学之父;巴氏消毒法
10.单克隆抗体
11.T细胞双识别模式:
即细胞毒性T细胞发挥作用的前提在于其识别病毒感染的细胞上的两种标志,一种来自病毒,另一种来自被感染细胞表面正常的MHC分子
第二章免疫器官和组织
1.免疫术语
黏膜相关淋巴组织(MALT,mucosal-associatedlymphoidtissue):
概念:
亦称黏膜免疫系统,主要指呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在的淋巴组织,以及含有生发中心的淋巴组织,如扁桃体、小肠派尔集合淋巴结及阑尾等,是发生黏膜免疫应答的主要部位。
MALT的组成:
肠相关淋巴组织、鼻相关淋巴组织、支气管相关淋巴组织
MALT的功能及特点:
行使黏膜局部免疫应答
产生分泌型IgA
2.免疫器官的组成和功能
中枢免疫器官(初级淋巴器官)
免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所
包括骨髓和胸腺
外周免疫器官(次级淋巴器官)
外周免疫器官是免疫细胞定居和增殖的场所,也是免疫细胞接受抗原刺激产生特异性抗体和致敏淋巴细胞等免疫应答的场所
包括淋巴结、脾脏和黏膜相关淋巴组织
**骨髓的功能:
各类血细胞和免疫细胞发生的场所
B细胞和NK细胞分化成熟的场所
体液免疫应答发生的场所
**胸腺的功能:
T细胞分化、发育、成熟的场所
免疫调节
自身耐受的建立与维持
*淋巴结的功能:
T细胞和B细胞定居的场所(T占75%,B占25%)
免疫应答发生的场所
参与淋巴细胞再循环
过滤作用
分布最广泛的免疫器官
脾的功能:
**T细胞和B细胞定居的场所主要是T
免疫应答发生的场所
合成生物活性物质
过滤作用
**最大的免疫器官
黏膜相关淋巴组织的功能:
行使黏膜局部免疫应答
产生分泌型IgA
3.重点概念:
归巢成熟的免疫细胞离开中枢免疫器官后,经血液趋向性定居于外周免疫器官或者组织的特定区域。
再循环:
淋巴细胞在血液、淋巴液和淋巴器官之间反复循环。
(归巢与再循环更好地促发免疫应答:
识别抗原、定居分布。
)
第一章
第三章抗原
1.抗原(Ag,antigen):
能与T细胞的TCR或者B细胞的BCR结合,促使其增殖、分化,产生抗体或者致敏淋巴细胞,并与之结合,进而发挥免疫效应的物质
2.抗原特性:
①免疫原性:
刺激机体免疫系统的活化,激发免疫应答,导致免疫效应物质的产生
②免疫反应性:
与相应抗体或免疫活性细胞特异性结合
3.完全抗原(大分子):
免疫原性+免疫反应性
半抗原(小分子):
只有免疫反应性,无免疫原性
半抗原+载体→完全抗原
完全抗原(completeantigen):
同时具有免疫原性和免疫反应性的物质。
(蛋白质、病原微生物、动物血清)
半抗原(hapten):
只有免疫反应性无免疫原性的物质,又称不完全抗原。
(某些多糖、脂类、药物)
4.影响抗原免疫原性因素:
A.抗原因素:
(1)异物性①异种②同种③自身:
突变细胞(肿瘤抗原);改变了的自身抗原;隐蔽抗原释放
(2)理化性状
B.机体因素:
遗传背景(MHC是控制个体免疫应答质和量的关键因素)、免疫状况
C.抗原进入机体的方式:
以皮内免疫最佳
5.抗原表位(epitope):
抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团;又称为抗原决定簇
抗原结合价(antigenicvalence):
抗原分子中能与抗体分子结合的抗原表位的总数。
多价抗原,每一种半抗原可以理解为一个抗原表位(即一价)
抗原表位的类型:
顺序表位、构象表位、T细胞表位、B细胞表位
细胞表位与B细胞表位特性的比较
T细胞表位
B细胞表位
抗原识别受体
TCR
BCR
MHC分子
必需
无需
表位化学性质
多肽
蛋白多肽、多糖等
表位类型
顺序表位
顺序或构象表位
表位位置
任意部位
表面
7.共同抗原表位与交叉反应:
不同抗原之间存在相同或者相似的抗原表位称为共同抗原表位。
抗体或者致敏淋巴细胞对共同抗原表位的反应,称为交叉反应。
8.根据诱生抗体是否需要Th细胞参与分类:
TD-Ag(胸腺依赖性抗原,thymusdependentantigen):
刺激B细胞产生抗体时依赖于T细胞的辅助,又称T细胞依赖性抗原
TI-Ag(非胸腺依赖性抗原,thymusindependentantigen):
刺激B细胞产生抗体时无需T细胞的辅助,又称非T细胞依赖性抗原。
可分为TI-1和TI-2Ag
TD-Ag
TI-Ag
表位组成
B细胞和T细胞表位
B细胞表位
T细胞辅助
必需
无需
免疫应答
体液免疫
细胞免疫
体液免疫
抗体类型
IgG为主
IgM
免疫记忆
有
无
9.异嗜性抗原:
与种属无关,存在于人、动物及微生物之间的共同抗原;亦称Forssman抗原。
举例:
①溶血性链球菌与人肾小球基底膜及心肌组织②斑疹伤寒立克次体与变形杆菌
10.佐剂:
非特异性免疫增强剂,当其预先或者同时与抗原注射入机体时,能够增强机体对该抗原的免疫应答或者改变免疫应答的类型
生物佐剂;无机佐剂:
氢氧化铝(人体应用);合成佐剂;油剂:
弗氏佐剂(效果最强,动物);纳米佐剂
第四章抗体
免疫术语
Ab(抗体,antibody):
介导体液免疫应答的重要效应分子,由B淋巴细胞或记忆B细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白,主要分布在血清中,也分布于组织液、外分泌液及某些细胞膜表面。
Ig(免疫球蛋白,immunoglobulin(包括抗体和BCR):
是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
HVR(高变区,hypervariableregion):
VH和VL各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变,分别用HVR1(CDR1)、HVR2(CDR2)、HVR3(CDR3)表示,共同组成抗体的抗原结合部位,决定着抗体的特异性,负责识别及结合抗原,从而发挥免疫效应。
又称CDR(互补决定区,complementaritydeterminingregion)。
调理作用(opsonization):
抗体IgG,IgA的Fc段与巨噬细胞等细胞上的IgGFc受体结合,能增强巨噬细胞的吞噬作用。
是抗原与抗体结合后被清除的方式之一。
ADCC(抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用,antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity):
抗体的Fab段结合病毒感染的细胞或肿瘤细胞表面的抗原表位,其Fc段与杀伤细胞(NK细胞表面、巨噬细胞等)表面的FcR结合,介导杀伤细胞直接杀伤靶细胞。
mAb(单克隆抗体,monoclonalantibody):
由单一杂交瘤细胞产生,针对单一抗原表位的特异性抗体。
抗体的基本结构(图,书29页)
抗体的基本结构是由两条完全相同的重链和两条完全相同的轻链通过二硫键连接的呈“Y”形的单体,每条肽链含2~5个结构域(功能区,约110个氨基酸),二级结构为“桶状”结构。
(一)重链和轻链
重链(heavychain,H):
分子量约为50~75kD,由450-550个氨基酸残基组成。
按抗原性差异可分5类:
、、、、
相应抗体也分为5类:
IgA、IgG、IgM、IgD、IgE
同一类抗体,据其铰链区的氨基酸组成及重链二硫键目、位置不同可分为不同的亚类。
IgA分IgA1和IgA2
IgG分IgG1~IgG4
轻链(lightchain,L):
分子量约为25kD,约由214个氨基酸残基组成。
分链和链两种,相应抗体分为、两型。
型有1、2、3、4四个亚型。
(二)可变区和恒定区
可变区:
抗体分子中轻链和重链靠近N端氨基酸序列变化较大的区域。
(V区)分别占轻链的1/2和重链的1/4或1/5,分别称为VL和VH。
(variableregion)高变区(HVR)或互补决定区(CDR)──
VH和VL各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变,称为高变区或互补决定区,分别用HVR1(CDR1)、HVR2(CDR2)、HVR3(CDR3)表示,共同组成抗体的抗原结合部位,决定着抗体的特异性,负责识别及结合抗原,从而发挥免疫效应。
恒定区:
抗体分子中轻链和重链靠近C端氨基酸序列相对恒定的区域。
(C区)分别占轻链1/2和重链3/4或4/5,分别称为CL和CH。
(constantregion)
(一)连接链(joiningchain,J链)(五聚体IgM,SIgA有)由浆细胞产生,以二硫键的形式共价结合到Ig的H链上,将单体Ig分子连接为二聚体或多聚体。
(二)分泌片(secretorypiece,SP)由粘膜上皮细胞合成的一条多肽链,以非共价键与与IgA二聚体结合,分泌到粘膜表面,为分泌型IgA产生所必需。
可保护sIgA免受蛋酶白的水解破坏;介导多聚IgA向粘膜上皮外主动输送的作用。
(三)铰链区(IgG,IgA有)(hingeregion):
位于CH1与CH2之间,含有丰富的脯氨酸,因此易伸展弯曲,有利于抗体的两臂同时结合两个相同的抗原表位;而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。
免疫球蛋白的血清型
同种型:
指存在于同一物种的Ig所具有的抗原表位,是同一种属内所有健康个体共有的抗原性标志,主要集中在C区。
同种异型:
Ig存在于同一种属不同个体之间的抗原表位,是同一种属不同个体的遗传标志,主要集中在C区。
独特型:
每一个Ig的重链和轻链的V区均有独特的氨基酸序列,它不仅是抗原的结合位点,也是自身独特的抗原表位。
抗体分子的水解片段(图,书30页)
木瓜蛋白酶
胃蛋白酶
作用位点
铰链区近N端
铰链区近C端
水解片段
Fab×2+Fc
Fab×2:
VL和CL+VH和CH1
单价与Ag结合
Fc:
一对CH2和CH3
与细胞表面Fc受体结合
F(ab’)2+pFc’
F(ab’)2:
双价与Ag结合
广泛用作生物制品
pFc’:
最终被降解,无生物学作用
抗体的功能
(1)识别抗原:
识别并特异性结合抗原(V区功能,CDR区起决定性作用)
(a)在体内有中和外毒素、中和病毒、阻止细菌黏附宿主细胞的作用
(b)消除病原微生物
(c)免除病理损伤
(d)血清学反应用于检测
(2)激活补体:
IgG的CH2和IgM的CH3和补体C1q结合,激活补体经典途径
结合Fc受体:
CH3/CH4Fc段与多种细胞表面Fc受体(FcR)结合,发挥免疫调理作用
(3)发挥免疫调理作用①调理作用(opsonization)
②抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibody-
dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)
(4)穿过胎盘:
IgG是唯一可以通过胎盘的抗体
(5)穿越粘膜:
SIgA和五聚体IgM都可以与黏膜上皮细胞表达的多聚体Ig受体结合,并被内吞进入上皮细胞,再通过细胞的胞吞作用将其分泌到黏膜腔,同时带上分泌片,抵御酶的分解破坏
(6)介导I型超敏反应:
IgE的Fc段能与肥大细胞和嗜碱粒细胞表面的IgE的Fc受体结合,并使其致敏。
各类抗体的特性和功能
IgG:
出生后3个月开始合成,3-5岁接近成人;
是血清和胞外液中含量最高的Ig(75-80%);
抗感染的“主力军”;
再次应答产生的主要抗体;
唯一可通过胎盘的抗体;
可发挥调理作用、激活补体、ADCC作用等。
IgM:
分泌型:
存在于血液中,五聚体,是分子量最大的抗体;
抗原结合能力及激活补体的能力强于IgG;
个体发育过程中最早合成和分泌的抗体,脐带血IgM水平升高提示胎儿有宫内感染;
初次体液免疫应答中最早出现的抗体,是抗感染的“先头部队”,可用于感染的早期诊断;
是天然的血型抗体。
膜结合型:
mIgM,BCR之一,单体,未成熟B细胞表达
IgA:
血清型:
单体,含量低
分泌型:
SIgA,二聚体。
(secretoryIgA)
存在于胃肠道、支气管分泌液、初乳、唾液和泪液等外分泌液中,参与局部粘膜免疫,是抗感染的“边防军”。
婴儿可从母亲初乳中获得SIgA,是重要的自然被动免疫。
IgD:
分为血清型和膜结合型(mIgD)
mIgD为BCR之一,是B细胞分化发育成熟的标志
未成熟B细胞仅表达mIgM
成熟B细胞表达mIgM和mIgD
活化B细胞mIgD逐渐消失
IgE:
正常人血清中含量最少的抗体;
亲细胞抗体,可引起Ⅰ型超敏反应;
与机体抗寄生虫感染有关。
第五章补体系统
掌握:
补体概念、三条激活途径的概念、特点及比较(表)、补体的生物(学)功能。
了解:
补体的组成、补体系统的调节、补体与疾病的关系。
免疫术语
补体(complement,C)系统:
是广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面的一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统,包括30余种组分。
MAC(膜攻击复合物,membraneattackcomplex):
由补体系统的C5b~C9组成。
膜攻击复合物(C5b6789n)牢固附着于靶细胞表面,最终造成细胞溶破而死亡。
补体的三条激活途径
补体的三条活化途径示意图
经典途径(classicalpathway):
概念:
激活物与C1q结合顺序活化C1r、C1s、C4、C2、C3,形成C3转化酶(C4b2a)与C5转化酶(C4b2a3b)的级联酶促反应过程。
旁路途径(alternativepathway):
概念:
又称替代激活途径,其不依赖于抗体,而由微生物或外源异物直接激活C3,在B因子、D因子和备解素(P)参与下,形成C3转化酶和C5转化酶,启动级联酶促反应的过程。
凝集素反应/MBL途径(lectinpathway/Mannose-BindingLectin:
甘露糖结合凝集素):
概念:
指血浆中甘露糖结合凝集素(MBL)或纤维胶原素(ficosin,FCN)等直接识别病原体表面糖结构,依次活化MASP、C4、C2、C3,形成与经典途径中相同的C3转化酶和C5转化酶的级联酶促反应过程。
三条补体激活途径的比较
经典激活途径
旁路激活途径
MBL激活途径
激活物
抗原-抗体(IgM和IgG1-3)形成的免疫复合物
某些细菌、G-菌内毒素、酵母多糖、葡聚糖,凝聚的IgA、IgG4
病原微生物表面的N氨基半乳糖或甘露糖
起始分子
C1
C3
MBL或FCN
参与的补体成分
C1、C4、C2、C3、C5~C9
C3、B因子、D因子
P因子、C5~C9
MBL(FCN)、MASP、C4、C2、C3、C5~C9
抗体参与
需要
无需
无需
C3转化酶
C4b2a
C3bBb
C4b2a
C5转化酶
C4b2a3b
C3bBb3b
C4b2a3b
生物学作用及特点
协助抗体产生免疫效应,在感染的后期或恢复期发挥作用,并参与抵御相同病原体再次感染机体。
参与非特异性免疫,在感染初期或初次感染发挥作用;存在正反馈放大环。
参与非特异性免疫,在感染早期或初次感染发挥作用;对经典途径和旁路途径具有交叉促进作用。
补体的生物功能
(1)MAC介导细胞毒作用
补体系统激活后,最终在靶细胞表面形成MAC,导致细胞溶解。
参与宿主抗细菌、抗病毒及抗寄生虫的防御机制;
参与机体抗肿瘤免疫效应机制;
病理情况下导致自身组织细胞损伤与疾病。
(2)活性片段的生物学效应
a)调理作用
补体激活产生的C3b、C4b和iC3b等片段直接结合于细菌或其他颗粒物质表面,通过与吞噬细胞表面相应补体受体结合而促进吞噬细胞对其吞噬。
b)炎症介质作用
过敏毒素作用:
C5a、C3a和C4a可与肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面相应受体结合,促使其脱颗粒,释放组胺等生物活性物质,介导局部炎症反应。
趋化和激活作用:
C5a趋化和激活中性粒细胞
c)清除免疫复合物
C3b与可溶性抗原-抗体复合物(IC)结合,同时黏附于CR1+的RBC和血小板表面,形成较大的复合物并随血液被运送到肝脏和脾脏,被巨噬细胞吞噬、清除,称为免疫黏附。
d)清除凋亡细胞
第六章细胞因子(CK)
本章重点:
1细胞因子的概念和共同特性;
2细胞因子生物学活性;
3IL和IFN的功能
4细胞因子分类;
5细胞因子受体、细胞因子与临床。
一、细胞因子(cytokine)概念:
是指由免疫原、丝裂原或其他因子刺激细胞所产生的低分子量可溶性蛋白质,为生物信息分子,具有调节固有免疫和适应性免疫应答,促进造血,以及刺激细胞活化、增殖和分化等功能。
(可简化理解为细胞因子是由经抗原活化的免疫细胞和非免疫细胞合成分泌的低分子量可溶性蛋白质)
二、细胞因子的共同特点:
细胞因子的基本特征:
1大多是小分子多肽;
2高效性,在较低浓度下即有生物学活性;
3.通过与靶细胞表面的相应受体结合后发挥生物学功能;
4.以自分泌、旁分泌或内分泌形式发挥作用;
5具有多效性、重叠性、拮抗性和协同性;
6具有网络性。
细胞因子的作用方式:
自分泌方式:
作用于分泌细胞自身。
旁分泌方式:
对邻近细胞发挥作用。
内分泌方式:
通过循环系统对远距离靶细胞发挥作用。
细胞因子的功能特点:
多效性:
即一种CK可作用于多种细胞相应受体,并产生多种生物学效应;
重叠性:
即多种CK可对同一细胞产生相同或相似的效应,形成细胞因子网络;
协同性:
细胞因子之间有强化作用,即一种细胞因子可增强另外一种细胞因子的作用。
拮抗性:
有相互抑制作用;
网络性:
免疫细胞通过具有不同生物学效应的细胞因子之间相互刺激、彼此约束,形成复杂而又有序的细胞因子网络,对免疫应答进行调节,维持免疫系统的稳态平衡。
主要参与免疫反应和炎症反应
三、细胞因子的免疫学功能
(1)调控免疫细胞的发育、分化和功能
a)调控免疫细胞在中枢免疫器官的发育、分化
IL-3、SCF作用于多能造血干细胞和多种定向祖细胞;
GM-CSF可作用于髓样细胞前体及多种髓样谱系细胞;
G-CSF促进中性粒细胞分化和吞噬功能;
M-CSF促进单核/巨噬细胞的分化和活化;
IL-7是T、B细胞发育过程中的早期促分化因子;
IL-15促进NK细胞发育分化;
EPO促进红细胞生成;
TPO和IL-11促进巨核细胞分化和血小板生成。
b)调控免疫细胞在外周免疫器官的发育、分化、活化和功能
IL-4、5、6、13等可促进B细胞的活化、增殖和分化;
多种细胞因子调控B细胞分泌Ig的类别转换;
IL-2、7、18活化T细胞并促进其增殖;
IL-12和IFN-γ诱导Th0向Th1分化;
IL-4促进Th0向Th2分化;
TGF-β促进调节性T细胞的分化,TGF-β和IL-6共同诱导Th17的分化,IL-2、6和IFN-γ促进CTL的分化并增强其杀伤功能,
IL-23促进Th17的增殖和功能维持;
IL-15刺激NK细胞增殖;
IL-5刺激嗜酸性粒细胞分化为杀伤蠕虫的效应细胞。
(2)调控机体的免疫应答
a)抗感染作用
抗菌免疫:
IL-1、6、8、12和TNF-α引起炎症反应;
IL-12激活NK细胞;
IL-8趋化中性粒细胞进入感染部位;
IL-1β和TNF-α诱导DC分化成熟;
IFN-γ上调DCMHCⅠ类和Ⅱ类分子表达;
IL-1、2、4、5、6分别促进T、B细胞活化增殖分化;
IL-12诱导CD4+T细胞分化为Th1细胞。
抗病毒免疫:
IFN-α、β诱导细胞产生抗病毒蛋白;
TNF-α、LT直接杀伤病毒感染细胞;
IFN-α、β、γ激活NK细胞杀伤病毒感染细胞;
IL-2、12、15、18促进NK细胞的杀伤作用;
IL-1、TNF-α、IFN-γ激活单核/巨噬细胞,增强其吞噬和杀伤功能。
b)抗肿瘤作用
TNF-α、LT直接杀伤肿瘤细胞;
IFN-γ、IL-4抑制肿瘤细胞生长;
IL-1、2、15、IFN-γ诱导NK细胞和CTL杀伤活性;
IFN-γ诱导肿瘤细胞表达MHCⅠ类和Ⅱ类分子。
c)诱导细胞凋亡
TNF-α、LT直接杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞;
活化T细胞表达的FasL与靶细胞表面Fas结合,诱导靶细胞凋亡。
d)免疫负调节功能
IL-10和TGF-β等通过直接抑制免疫细胞的功能或诱导调节性T细胞间接发挥免疫抑制功能。
(3)其他功能(了解)
刺激造血
刺激创伤组织修复
促进血管的生成
四、细胞因子的分类
1白细胞介素(IL):
简称白介素,作用如下:
(参看课本P53下)
作用
对应的cell因子受体
促进细胞免疫
IL-1、2、12、15
促进体液免疫
IL-4、5、6、10、13
刺激骨髓多能
造血干细胞
或前体细胞生长分化
IL-3、7、11
参与炎症反应
IL-1、6、8、17等
②集落刺激因子(CSF)刺激造血干细胞增殖分化,并在半固体培养基上长成细胞集落的细胞因子。
包括GM-CSF(粒cell—巨噬cell集落刺激因子)、M-CSF、G-CSF、EPO、SCF、TPO。
③干扰素(IFN)a.由病毒或其它干扰素诱生剂刺激机体细胞所产生的一种具有抗病毒等作用的糖蛋白;
b.是最早发现的细胞因子;
c.可以分为I型和II型。
功能:
抗病毒,治疗HBV,HIV等病毒。
(参考课本P54)
④肿瘤坏死因子(TNF)使肿瘤发生出血、坏死的细胞因子。
TNF-α:
由活化M、NK细胞、T细胞等产生
TNF-β:
由活化T细胞产生
功能:
抗肿瘤、抗病毒、调节免疫
注
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