医学免疫学(Medical Immunology)第一节 免疫学基本概念一、免疫与免疫学免疫 机体识别识别 非已抗原, 对对其产产生免疫应应答并清除之; (正常机体对对自身组织组织 抗原成分则则不产产生免疫应应答,即维维持耐受)免疫学 研究机体免疫系统结构和功能的科学。包括免疫系统的组织结构、对抗原的识别和应答、对抗原的排异效应及机制、免疫耐受的诱导/维持/破坏及其机制等。中枢/外周免疫 器官分布(图9-1) 二、免疫系统及其功能1. 免疫系统统的组组成与结结构由中枢免疫器官(骨髓/胸腺) 和 外周免疫器官(脾/淋巴结结/粘膜免疫系统统) 组组成;免疫器官中具体执行免疫功能的主要是各类免疫C:固有免疫应答C- 单核-巨噬C / 自然杀伤C /多形中性粒C 等适应性免疫应答C- 即淋巴细胞 , 包括T、B 淋巴C (T-为细胞免疫C, B-为体液免疫C )所有免疫C均来源于造血干C , 故后者亦属于免疫C; 除免疫器官和C外, 多种免疫分子（如免疫球蛋白/ 细细胞因子/抗原受体/CD分子/粘附分子 等）也被视为视为免疫系统统的组组分。 2. 免疫系统的功能:免疫防御,即抗感染免疫- 主要指针对外来抗原(如微生物和毒素)的免疫保护作用。免疫监视- 由于各种体内外环境因素影响,正常个体组织细胞不断发生畸变/突变,机体免疫系统可识别此类C并其清除之。免疫耐受- 机体免疫系统对自身组织C表达的抗原不产生免疫应答，不产生自身免疫病。免疫调节- 与N-内分泌系统一起, 共同构成N-内分泌-免疫网络调节系统, 不仅调节机体整体功能, 也对免疫系统本身功能进行调节。3. 免疫的类型:分为固有免疫(非特异性)和适应性(特异性)免疫二类固有免疫(天然/先天免疫,非特异性免疫)- 种群长期进化过程形成 / 机体防御的第一道防线；特点: 生而有之/ 作用广泛/ 非特异性； 机制: 皮肤/粘膜及其分泌的抑、杀菌物质的屏障效应 + 非特异性C和效应分子的生物学作用适应性免疫(后天/获得性免疫，特异性免疫)-个体生后接触特定抗原而产生;特点: 特异性/ 记忆性/ 耐受性机制: T/B 淋巴细胞 (特异性识别抗原被激活分化为效应C介导C免疫/体液免疫)第二节 人体免疫系统免疫系统: 免疫器官(和组织)免疫分子免疫分子(及相关编码基因) 一、免疫器官依功能不同，分中枢免疫器官和外周免疫器官，二者通过血液循环及淋巴循环互相联系(图9-1, P319)I. 中枢淋巴器官 免疫C发生 分化 发育 成熟的场所 ;对外周免疫器官的发育起主导作用 ;包括胸腺+骨髓 1. 胸腺 解剖相关知识 萎缩性器官 (15-20g/新生儿30-40g/青春萎缩退化/老年) / 实质由胸腺小叶构成, 小叶分为皮质和髓质; 胸腺内主要由胸腺细胞和基质细胞构成。功能 T 细胞分化-成熟的场所 - 骨髓前T细胞(在胸腺产生 的相关因子作用下,被吸引至胸腺-)胸腺细胞(循被膜下-皮质-髓质移行,经系列选择性发育,95%胸腺细胞凋亡, 仅5%细胞发育成-)成熟T 细胞血循环定居外周淋巴器官 免疫调节功能- 基质细胞产生多种肽类物质-既可促进胸腺分化成熟，又参与调节外周成熟T 细胞。血-胸腺屏障作用 皮质内毛细血管及其周围结构可阻止血中大分子物质进入。 2. 骨髓相关解剖知识 分为红/白骨髓; 红骨髓呈海绵状存在于骨松质的腔隙中,具有活跃的造血功能。功能各类免疫细胞发生的场所- 骨髓造血干C（多能造血干C， HSC）髓样前体C 粒C / 单核C / 红C / 血小板 淋巴样前体CT/B 淋巴C / 自然杀伤CB淋巴细胞分化成熟的场所-部分淋巴样前体C(在骨髓) 成熟B淋巴C血循环 外周免疫器官定居发生B细胞应答的场所 外周器官记忆性B细胞(抗原剌激下) 活化(经血/淋巴入骨髓)分化为浆C抗体血 II、外周淋巴器官成熟的T / B 细胞等免疫C定居场所 / 亦是产生免疫应答的场所 /包括淋巴结/扁桃体/脾/粘腊免疫系统。1. 淋巴结 解剖相关知识(图9-2, P321) 500-600个淋巴结布于全身,淋巴结实质分为皮质和髓质,彼此以淋巴窦相通。皮质浅层为非胸腺依赖区-B细胞定居场所: 静止的成熟B细胞 -(+抗原剌激)-B淋巴母细胞浆细胞 图9-2 淋巴结组织结构图9-3 脾的组织结构皮质区深层为胸腺依赖区-T细胞(主要是CD4+ 细胞) 髓质区含有B / T /浆 / 肥大细胞等功能:T细胞和B细胞定居的场所 T细胞占结内细胞总数的75% ; B细胞占25%免疫应答发生的场所 淋巴结内T/B 细胞- 在(抗原呈递C所摄取的) 相应抗原剌激下活化 增殖 分化参与淋巴细胞再循环 血循环中的淋巴C穿越淋巴结皮质深层的高内皮小V淋巴结(经输出管)-胸导管/右淋巴管血循环过滤作用 组织中的细菌/毒素淋巴液淋巴结(被吞噬 / 清除)2. 脾脏解剖学相关知识(图9-3, P323)：最大的淋巴器官/ 分为白髓、红髓和边缘区/ 内有T细胞居住区和B细胞居住区。功能： 免疫细胞定居的场所- 成熟的B细胞约占脾脏淋巴C总数的60% / T细胞占40% 。免疫应答的场所- 是淋巴C接受血源性抗原剌激并发生免疫应答的重要场所。合成生物活性物质- 合成/分泌补体、干扰素等滤过作用 清除血中病原体/衰老死亡的自身组织/蜕变的C/免疫复合物等贮存红细胞的血库-3.粘膜免疫系统(MIS) / 粘膜相关淋巴组织(MALT)MALT组成:鼻相关淋巴组织(NLAT) 咽/腭/舌 扁桃体+鼻后部其它淋巴组织。肠相关淋巴组织(GLAT) 集合淋巴结+淋巴滤泡+上皮间淋巴C+固有层淋巴组织。支气管相关淋巴组织(BLAT) - 支气管上皮下淋巴结 MALT 功能/特点:参与粘膜局部免疫应答-在呼吸道/消化道/泌尿生殖道的局部免疫防御中起关键作用。分泌sIgA-抵御病原体对呼吸道/消化道/泌尿生殖道的侵袭。参与口服抗原介导的免疫耐受- 口服抗原诱导耐受 可阻止本体对肠腔共栖菌群产生免疫应答。 二、免疫细胞概念 泛指所有参与免疫应答的细胞及其前体。包括造血干C/ 淋巴C / 专职抗原递呈C(树状突C 单核-巨噬C) /其它抗原递呈C / 粒C / 肥大C / 红C 等淋巴C淋巴C是构成免疫系统的主要C类别，成人体内约含1012 个淋巴C , 占外周白C总数的20-45%。可分为许多表型与功能不同的群体,如T/B/NK细胞等; T/B细胞又可分为若干亚群。这些淋巴C及其亚群在免疫应答过程中相互作用、相互制约，共同完成对抗原物质的识别、应答和清除，维持体内环境的稳定。图9-4 TCR-CD3免疫复合体结构图9-5 T细胞与抗原呈递细胞之间的主要辅助因子图9-6 Th1 和 Th2细胞分化示意图（实线为促进 虚线为抑制）1. T淋巴细胞(T细胞) 来源与定居- 来源于骨髓淋巴样干C, 在胸腺分化成熟后, 即离开胸腺经血定居于外周淋巴器官 (T细胞占淋巴总数的65-85%；在外周血占60-70%；在脾占30-50%)。胸腺髓质中成熟的T细胞CD抗原分化为二种，CD4+CD8-及CD4- CD8+。表面标志- 即其膜分子,是T细胞识别抗原、与其它免疫细胞相互作用，接受信号剌激并产生免疫应答的物质基础。亦是鉴别和分离T细胞的重要依据。在诸多表面标志中， T细胞抗原受体 (TCR) /CD3/CD2等抗原分子是外周血成熟T细胞各亚群的共有标志。 2. B淋巴细胞 (B 细胞) 来源与定居-源于骨髓的淋巴样前体细胞。成熟的B细胞定居于 淋巴结皮质浅层（的淋巴小结）和 脾脏红/白髓的淋巴小结内。在外周血，B细胞约占淋巴总数的10-15%。B 细胞是体内产生抗体的细胞，主要执行体液免疫，也具有抗原呈递功能。表面标志包括B细胞表面受体和细胞表面抗原。前者含细胞抗原受体(BCR) / 细胞因子受体 (IL-)/ 补体受(CR) / Fc受体/丝裂源受体等; 后者含MHC/CD 抗原等。 3.自然杀伤细胞(NK, Natural Kill Cell)又称大颗粒淋巴细胞。无须抗原预先致敏即可直接杀伤肿瘤细胞 / 病毒或细菌感染的细胞 / 机体某些正常 细胞。 来源及分布- NK由骨髓中的共同淋巴样祖细胞分化而 来/ 主要布于脾脏（占脾C总数的3-4%）和 外周血（占淋马虎细胞总数的5-7%), 在淋巴结和其它组织内也有少量NK存在。 NK的膜分子及其作用NK的免疫生物学作用主要由膜分子介导。膜分子包括三大类，即：杀伤细胞活化受体(KAR) / 抑制受体 (KIR) / CD3 CD16 CD56等标志性膜分子。 NK的生物学作用细胞毒作用 自然杀伤是指KAR介导的无须抗原剌激的细胞毒作用。细胞免疫调节作用： 活化巨噬细胞,促进吞噬作用/促进免疫球蛋白类别转换, 形成IgG类型抗体 / 诱导T细胞分化。4. 抗原呈递细胞(APC) 是能摄取、加工处理抗原，并将抗原递呈给淋巴细胞的一类免疫细胞 / 可分为专职和非专职APC二类，前者包括单核巨噬细胞系统、树突状细胞（DC）、B细胞等；后者包括内皮细胞、纤维母细胞、上皮细胞等。APC生物学功能 抗原递呈功能 DC通过吞饮作用 /受体介导的内吞作用/ 吞噬作用 /表面捕获作用等摄取抗原(图9-8)。辅佐作用 DC对T/B细胞的发育、成熟、活化、增殖、分化均产生重要的影响。图9-8 DC摄取抗原的主要形式单核吞噬细胞系统(MPS)包括骨髓中的前单核细胞、外周血中的单核细胞以及组织中的巨噬细胞，是体内具有最活跃生物学功能的细胞类型之一。来源和分布 由骨髓造血干C衍生而来-在血液中存留数小时至数日穿越血管内皮全身各组织器官(发育成熟) 主要生物学作用吞噬消化作用-杀伤肿瘤细胞-加工和递呈抗原-调节免疫应答-介导炎症反应-三、免疫分子1. 细胞因子 由多种细胞(尤其免疫细胞)产生、具有广泛生物学活性的小分子蛋白; 其在免疫细胞分化 /发育 /免疫调节/ 炎症反应 / 造血功能中均发挥重要作用; 并参与多种生理 / 病理过程的发生和发展。细胞因子来源、分布与种类多种免疫细胞(如T/B/单核/巨噬/NK细胞等)、非免疫细胞(血管内皮/表皮/成纤维细胞等)、某些肿瘤细胞 均可产生细胞因子。多数细胞因子是以可溶性蛋白形式分布于组织间质和体液中；某些细胞因子(如TNF)可以跨膜分子形式表达于产生细胞的表面。至今已发现200多种细胞因子，种类繁多:白细胞介素(IL) 由白C产生, 又在白C间作用已发现IL1IL29干扰素(IFN)- 具有干扰病死复制作用肿瘤坏死因子(TNF) 体内外均可直接杀伤肿瘤C集落剌激因子(CSF) -是一组在体内外均可选择性剌激造血组细胞增殖 、分化并形成某一谱系细胞集落的剌激因子生长因子(GF)-是一类可介导不同类型细胞生长和分化的细胞因子 趋化因子 是一类对不同靶C具有趋化效应的细胞因子家族(已发现50余个成员) 细胞因子作用的共同特点: 作用的多样性-作用的高效性-作用的局部性(图9-9)-作用的短暂性-作用的复杂性- 交叉(重叠)性/双向性/网络性细胞因子的生物学作用:参与细胞的分化和发育-参与免疫应答和免疫调节-介导天然免疫和炎症反应-决定免疫就答类型-其它- 2.白细胞分化抗原和粘附分子白细胞分化抗原 是不同谱系白细胞在正常分化/成熟的