免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞 (2).ppt

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1、第五章 免疫系统的器官和细胞,Organs and cells of the immune system,免 疫 系 统 的 组 成,免疫器官 免疫细胞 免疫分子 中枢 外周 膜型分子 分泌型分子 胸腺 脾脏 干细胞 骨髓 淋巴结 淋巴细胞 粘膜免疫系统,抗原递呈细胞（如：树突状细胞、单核巨噬细胞、内皮细胞等）,其他免疫细胞（粒细胞、肥大细胞、血小板、红细胞等）,T细胞抗原识别受体（TCR）,B细胞抗原识别受体（BCR）,白细胞分化抗原（CD分子）,粘附分子,主要组织相容性抗原（MHC）,其他受体分子,免疫球蛋白分子（Ig分子）,补体分子 细胞因子,造血干细胞的分化途径 Differentia

2、tion of hematopoietic stem cells,第一节 淋巴组织器官的结构和功能,Tissue structure and function of lymphoid organs,免疫器官 Immune organs,1、初级免疫器官 Primary organs （1）骨髓 （2）胸腺,2、次级免疫器官 secondary organs （1）淋巴结 （2）脾脏 （3）黏膜免疫系统,一、初级淋巴器官 1 骨髓（bone marrow） 红骨髓，造血器官，淋巴干细胞来源于造血干细胞。 功能：发育成各种血液细胞，同时淋巴干细胞也发育成T、B淋巴细胞。B细胞发育和成熟的场所。,红

3、骨髓是主要造血器官，分布于扁骨、不规则骨、长骨骺端骨松质的骨小梁(T)之间，由造血组织(H)和血窦(S)构成。造血组织以网状组织为支架，其中充满不同发育阶段的各种血细胞。除网状细胞外，还有少量成纤维细胞、巨噬细胞、脂肪细胞（A）、间充质细胞等，这些骨髓基质细胞对造血干细胞的分化、发育有重要作用。此外，骨髓还是破坏衰老的红细胞以及B淋巴细胞分化的场所。细胞分化受上皮细胞和巨噬细胞分泌细胞介素的影响。,造血干细胞的分化途径 Differentiation of hematopoietic stem cells,2、胸腺（Thymus）,胸腺胸骨柄的后方，分左、右两叶，各呈长扁条状，两叶借结缔组织相

4、连。幼儿时期特别发达、至青春期达到顶点，以后逐渐萎缩并被脂肪组织代替。,胸腺是一个淋巴器官，兼有内分泌功能，其分泌物称胸腺素和胸腺生成素。来自骨髓的前T细胞在此处发育成成熟的有免能力的T细胞（CD4+CD8+），进一步变成单正表面分子，并出现抗原受体标记。T细胞再移至各处淋巴结和脾内，增殖并参与机体的细胞免疫功能。,胸腺的功能 .T细胞分化、发育、成熟的场所 . 产生胸腺激素和胸腺生成素,3 法氏囊（Bursa of Fabricius),鸟类B细胞成熟的器官。切除法氏囊鸟类无法形成抗体。性成熟后，法氏囊消失。,二、次级淋巴器官,1 淋巴结（Lymph nodes) 遍布全身，淋巴管道的交叉点

5、上。它是B、T细胞被活化的场所。结构包括：,边窦,皮质,初级滤泡未有抗原刺激的B细胞,次级滤泡有抗原刺激的B细胞,副皮质,髓部,T细胞的定居场所,髓质和髓窦,淋巴结,淋巴结（lymph nodes，LN)结构,功能,（1）细胞和细胞定居的场所 （2）免疫应答的场所： 淋巴结是针对淋巴液中抗原的免疫应答场所 （）参与淋巴细胞再循环 （）过滤作用,2 脾脏（spleen）,最大的免疫淋巴器官。腹腔左上方，包括皮质和髓质两部分，皮质外侧为B细胞的定居处，内侧为T细胞的定居处，中间的髓质充满了血成为血窦。脾脏是抗原进行应答的场所，另外，通过巨噬细胞的吞噬可以对血液中的抗原物质进行清除。,功能：,（1）

6、 细胞和细胞定居的场所 （2） 产生免疫应答的场所:脾脏是针对来自血液中抗原的免疫应答场所，也是体内产生抗体的主要器官。 （3）合成某些生物活性物质 （）过滤血液作用 （5）调节血量（胚胎期有造血功能）,粘膜相关淋巴组织（mucosal associated lymphoid tissue,MALT),又称粘膜免疫系统。包括消化道、呼吸道、泌尿生殖道等粘膜淋巴组织，可分为两种类型： 具有一定结构的粘膜淋巴滤泡 弥散的粘膜淋巴组织,3、粘膜免疫系统,功能 : 1.参与黏膜局部免疫应答 2.产生分泌型IgA,三、淋巴细胞循环,淋巴细胞在淋巴组织和血液之间的循环成为淋巴细胞循环，他们实际是在淋巴和血

7、液两个循环之间进行。 血液中白细胞5 X106，淋巴细胞占1/4，单核细胞1/8，粒细胞占1/2。淋巴细胞中多为T细胞70-75%，B细胞25-30%。 无活性淋巴细胞（naive)经外周淋巴组织（homing receptor）后被抗原激活。 经胸导管进入血液循环。（单向）,淋巴细胞再循环 成熟淋巴细胞血液、淋巴液和淋巴器官之间反复循环的过程。,淋巴细胞归巢 成熟淋巴细胞的不 同亚群从中枢免疫器官进入外周淋巴组织后，可分布在各自特定的区域。,淋巴细胞归巢: 成熟淋巴细胞的不 同亚群从中枢免疫器官进入外周淋巴组织后，可分布在各自特定的区域。 归巢受体 地址素,淋巴细胞再循环示意图,脾脏,淋巴细

8、胞再循环,意义： 增加了带有特异性抗原受体的淋巴细 胞与抗原递呈细胞和抗原的接触机会。 补充更新淋巴组织中的淋巴细胞。,第二节 免疫系统的细胞,来自造血干细胞涉及骨髓干细胞系和淋巴干细胞系两大谱系。 淋巴干细胞系发育成T、B细胞等各种淋巴细胞。 骨髓干细胞系发育成粒细胞、肥大细胞、单核细胞、红细胞、血小板及辅助细胞。,造血干细胞的分化途径 Differentiation of hematopoietic stem cells,一、B 淋巴细胞,B细胞又称骨髓依赖的淋巴细胞，简称B细胞。膜表面带有免疫球蛋白（mIg）。,1 来源,B细胞系的前体来源于胚肝（胎儿）和骨髓淋巴干细胞（成人）。 B细胞

9、的发育 骨髓是B细胞产生和发育的场所，随着细胞的发育相应的膜抗体也随之形成。,淋巴干C 前B C 幼B C 成B C 浆细胞 基因重排 u胞内合成 胞膜表达IgM IgD 分泌抗体,3 B细胞的表面标记和内部标记,表面标记（细胞表面特殊结构和功能蛋白） 1）抗原受体 能与抗原特异结合的受体，是膜性免疫球蛋白。,BCR-Ig Ig Complex,2）Fc受体,即与Fc结合的受体。因有不同的抗体类型，所以也有不同的抗体受体。主要有IgG Fc受体_FcR和IgE Fc受体 _FcR。 除B细胞外，FcR主要分布在中性粒细胞上，而FcR在肥大细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞上。 可以利用红细胞测定Fc

10、受体的存在（EA花结）,3）补体受体,分布在B细胞上的补体受体有CR1和CR2。CR1 结合C3b和C4b；CR2结合C3d和C3dg，另外可结合天然的EB病毒。,4）有丝分裂原受体 与B、T细胞上的受体结合后刺激非特异性增殖。 5）MHC-II抗原 两类MHC分子称为I、II类。B细胞表达II类分子，可以被CD4+T细胞识别，在B细胞抗原呈递中起重要作用。 6）B7分子 脂多糖诱导产生，在B细胞表面表达B7.1和B7.2两种B7分子，都属于协同刺激信号分子，对B细胞的抗原呈递和T细胞的活化起重要作用。(T细胞膜上CD28结合） 7）CD40 表达在B细胞及巨噬、单核、上皮细胞表面。能与T细胞

11、上的CD40L结合促进B细胞的活化，属于B细胞活化的协同刺激因子。,二 T细胞 1 来源 依赖于胸腺的淋巴细胞，简称T淋巴细胞，T细胞。来源于胚肝或卵黄囊，成体来自骨髓干细胞。前T细胞转移到胸腺发育成熟。经循环定居在周围淋巴器官的髓质部分。,2 T细胞的发育,T细胞的发育主要体现在前体T细胞在胸腺的成熟过程，包括TCR基因重排和CD4、CD8分子的变化。 从双阴性到双阳性，再到单阳性。,2%T细胞成熟进入外周淋巴器官,T细胞抗原受体与CD3 1）抗原受体（） 是细胞识别特异性抗原，并结合的受体蛋白。每个细胞约有个，由异二聚体构成 ）CD3 成熟的细胞表面表达，至少有种多肽参与。,3 T细胞表面

12、标记,ITAM: immunoreceptor tyrosin-based activatory motif 免疫受体酪氨酸激酶激活基序 ITIM：immunoreceptor tyrosin-based inhibitory motif 免疫受体酪氨酸激酶抑制基序,和抗原,CD4是T 辅助细胞的表面标记，识别抗原，单链，家族蛋白。 CD 8是细胞毒性细胞（CTL)和抑制性细胞的表面标记分子，能识别分子，异二聚体，家族。,整合素,细胞粘附分子，起着细胞间通讯，细胞与基质间的识别、粘附的作用。分布于胸腺细胞、细胞和粒细胞、单核细胞。与细胞基质粘附，与细胞归巢、细胞协同刺激的信号传递都有重要作用。

13、 其他细胞表面辅助分子,抗原 细胞表面，又称，羊红细胞受体，与羊红细胞上的抗原结合，使细胞周围吸引了许多羊红细胞。可以特异检测细胞。 同源二聚体形式表达在活化的细胞表面，二者有同源性，是和的配体。, 是配体。 另外还有 ：细胞共同抗原,MHC/抗原肽,补体,运铁蛋白,TCR,CD35,CD28,B7-2,CD4,CD8,MHC-II/I,IL-2,CD71,CD58（LAF-3）,CD2,or,FcmR,FcgR,抗体,T 细 胞 表 面 受 体,组织胺,细胞功能,细胞受限制活化激活 对抗原肽专一性应答。 发挥直接和间接作用产生效应。 几乎参与所有的免疫应答活动。,三 NK细胞 (natura

14、l killer cell，自然杀伤细胞) 特点：缺乏T细胞和B细胞的特征- 无TCR基因和Ig基因重排和表达。 大颗粒淋巴细胞 (large granular lymphocyte, LGL) - 胞浆中含嗜天青颗粒。 分布：约占外周血中淋巴细胞总数的510； 脾中占12； 淋巴结和骨髓中也有NK细胞存在。,N,NK细胞,(一)NK细胞的来源和发育 1.来源于淋巴样前体细胞： 3.出生后来源于骨髓： 前体细胞（CD34+CD7+）NK细胞（CD2+CD16+CD56+）,（二）NK细胞受体 - 两种 1.杀伤细胞活化受体（KAR） A.识别糖类配体(靶细胞) 活化 细胞毒 作用。 B.FcR

15、（NK细胞）+ IgG抗体(结合抗原) 活化 杀伤作用。 2.杀伤细胞抑制受体（KIR） P58分子和P70分子 识别MHCI类分子,（三）NK细胞的主要生物学作用 1.细胞杀伤作用 - 两种机制： A.直接接触杀伤： 识别靶细胞配体 穿孔素和颗粒酶 靶细胞裂解或凋亡； B.抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）： FcR（NK细胞）+ IgG抗体(靶细胞) 细胞毒效应。 2.免疫调节作用 分泌细胞因子（如IFN-、TNF-、GM-CSF、 IL-3、M-CSF等） A.促进T、B、APC等功能； B.促进或抑制造血细胞发育。,四、吞噬细胞,单核吞噬细胞系统 包括：单核细胞（monocyt

16、e） 巨噬细胞(macrophage, M) 发育过程： 造血干细胞髓样前体细胞单 核母细胞前单核细胞单核细 胞（血液）巨噬细胞（组织）。,（一）单 核 巨 噬 细 胞,单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）。透射电镜显示其高尔基体发达、线粒体丰富、胞浆颗粒明显(中）。扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右）。,主要膜分子： (1)介导巨噬细胞吞噬摄取微生物等抗原的受体： 清洁受体（scavenger receptor）、LPS受体（CD14）、甘露糖受体（单核细胞不表达）、补体 受体（complement receptor, CR）和FcR 等； (2)提供巨噬细胞活化信号的受体： T

17、LR-4（toll-like receptor-4）和TLR-2等； (3)递呈抗原和协同刺激T细胞活化的分子： MHC-类分子（静止巨噬细胞表面很少或无表 达）、B7分子（静止巨噬细胞无表达）。,主要免疫学功能： （1）非特异性吞噬作用和活化后产物杀伤效应： A 毒性物质 - H2O2、O2-和NO B 抗微生物肽- 防御素、阳离子蛋白 C 酶类- 溶菌酶 （2）抗原递呈作用 - T细胞活化； （3）免疫调节作用 - 分泌细胞因子 (IL-1、IL-6、IL-8、IL-12和TNF-等)。 作用：A.介导炎症性反应； B.活化NK细胞； C.促进Th1细胞分化等。,单核巨噬细胞,（monoc

18、ytes and macrophages）,单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）。透射电镜显示其高尔基体发达、粒体丰富、胞浆颗粒明显（中）。扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右）。,粒细胞（granulocyte）,中性粒细胞（neutrophil) 嗜酸性粒细胞(esoinophil) 嗜碱性粒细胞(basophil) 肥大细胞(mast cell),具有吞噬能力,（二.）中性粒细胞 主要膜分子： 补体受体：CR1、CR3 和 CR4； Fc受体：lgG Fc受体（FcR/）； 其他膜分子： LFA-1、IL-8R等。,主要免疫学功能： 清除侵入机体的病原微生物，在急性炎症中起关键

19、作用： A.直接吞噬清除病原微生物； B.通过抗体受体和补体受体： IgG-Ag FcR 吞噬、杀伤； 细菌夹膜 机体 IgM抗体 激活补 体 CR 吞噬。,肥大细胞(mast cell)和嗜碱性粒细胞(basophils) 形态学特点：含有嗜碱性颗粒。 分布：嗜碱粒细胞-血液； 肥大细胞-呼吸道、泌尿生殖道和胃肠道的 上皮下及皮肤下的结缔组织内靠近血管处。 膜分子：1.FcR（IgE的Fc受体）； 2.C3aR 和 C5aR。 肥大细胞和嗜碱粒细胞活化方式： 1.IgE-Ag 同FcR交叉连接； 2.同过敏毒素C3a和C5a结合。,细胞活化产物： A.释放生物活性介质： 组胺（histami

20、ne）；白三烯C4（leukotriene C4）； 前列腺素D2（prostaglandine D2）。 B.分泌细胞因子： 肿瘤坏死因子（TNF）； IL-8和血小板活化因子（PAF）等。 生物学功能： A.阻止穿过上皮组织屏障的病原体的感染（第一道 防线）； B.对IgE抗体结合的抗原迅速发生应答，引起急性 变态反应性炎症反应； C.抗寄生虫感染。,其他细胞 一.嗜酸性粒细胞 表达分子： 1.高亲和性FcR； 2.细胞因子受体：如IL-5、CC趋化因子（chemokines, 如MCP-3）受体。 嗜酸粒细胞活化产物： A.释放毒性颗粒蛋白,如主要碱性蛋白（major basic pro

21、tein）； B.生物活性介质，如白三烯和血小板活化因子； C.细胞因子，如IL-3和IL-5等。 生物学功能： 1.杀伤寄生虫和微生物； 2.引起变态反应性炎症损伤, 与肥大细胞和嗜碱粒细 胞相互作用扩大炎症性免疫应答。,嗜酸性粒细胞,2-2 粒细胞系 (Granulocytes),中性粒细胞,嗜酸性粒细胞,嗜碱性粒细胞,Dendritic cells (树突细胞),来源于骨髓，多种功能。抗原呈递细胞。 表面标记相似B细胞，有MHC-II,I,B7,等分子。 最重要的免疫治疗抗原呈递细胞。,1 郎格汉斯细胞 (Langerhans cells),上皮组织中的LC（1，普通光镜）捕捉外来抗原后即进入引流淋巴结的T细胞区，成为IDC（2，扫描电镜照片）。,2 并指状树突细胞（interdigitating DC）,IDC表达高水平的II类MHC分子和共刺激分子B7，具有激活T细胞的能力。,B cells,FDC,3 滤泡树突细胞（folicular DC, FDC）,淋巴滤泡内的FDC通过Fc受体和补体受体捕获被致敏的抗原，并将其递呈给B细胞,练习题,1 免疫系统的组成成分？ 2 主要免疫细胞包括哪些？T、B细胞的表面分子和主要免疫学功能是什么？,