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1、第七章电离辐射对免疫系统的作用,1,医学放射生物学基础,2,知识成体系 更新速度快 疾病相关 （感染、肿瘤） 治疗相关 （疫苗、放疗）,3,第七章概况第一节 免疫系统的组成 第二节 电离辐射对免疫组织和细胞的效应 第三节 急性全身照射后免疫功能的变化 第四节 电离辐射对免疫系统作用的机制 第五节 慢性照射的免疫效应 第六节 局部照射的免疫效应 第七节 低剂量辐射的生物效应,4,第一节 免疫系统的组成第二节 电离辐射对免疫组织和细胞的效应,5,免疫系统遍布全身，组成复杂的网络系统，履行重要的免疫功能。免疫器官 骨髓、胸腺、脾脏、扁桃体、淋巴系统、阑尾 免疫细胞 淋巴细胞、单核吞噬细胞、粒细胞、肥
2、大细胞、血小板 免疫分子 细胞因子、干扰素、白介素、补体、抗体,6,中枢免疫器官 骨髓（Bone Marrow） 胸腺（Thymus）外周免疫器官 脾脏（Spleen） 淋巴系统 淋巴结（Lymph nodes） 淋巴管（lymphatics） 扁桃体（Tonsil） 腺样体（Adenoids）,7,8,骨髓既是造血器官，也是重要的免疫器官。 存在于长骨（肱骨、股骨），扁平骨（胸骨、肋骨）和不规则骨（髂骨、椎骨）。 分为红骨髓和黄骨髓。红骨髓是在松质骨中的一种海绵状的组织。 骨髓是生成各种血细胞和免疫细胞的场所，含有各种干细胞和细胞因子。 骨髓是B细胞成熟之处。,9,Bone Marrow,1
3、0,Bone Marrow,11,12,骨髓对电离辐射非常敏感。 1至10Gy引起骨髓型急性放射病。 骨髓中免疫细胞成分受损严重。 外周血中中性粒细胞和淋巴细胞下降。,13,有核细胞变性坏死、数量减少、髓腔空虚,正常骨髓,骨髓损伤,14,15,ICRP新建议书推荐wT,中枢免疫器官 骨髓（Bone Marrow） 胸腺（Thymus）外周免疫器官 脾脏（Spleen） 淋巴系统 淋巴结（Lymph nodes） 淋巴管（lymphatics） 扁桃体（Tonsil） 腺样体（Adenoids）,16,17,胸腺是重要的免疫器官。 胸腺位于胸腔前纵隔，分左右两叶。 胸腺周边为皮质，深部为髓质。
4、骨髓干细胞进入胸腺后，从皮质迁移到髓质，逐渐分化为成熟的T细胞。,18,Thymus,0.5Gy以上的剂量全身照射后胸腺细胞计数呈剂量依赖性降低。,19,小鼠胸腺细胞剂量存活曲线,20,胸腺皮质 胸腺髓质 胸腺在1.5Gy以上的照射重量减轻 CD4和CD8双阳性和双阴性辐射敏感性高 CD4和CD8单阳性辐射敏感性低,21,22,23,0.2Gy以上胸腺细胞可发生凋亡 1Gy可使凋亡率增高到50%,24,S相细胞比例下降，G1和G2/M相细胞比例升高 DNA合成抑制，G1和G2期阻滞,中枢免疫器官 骨髓（Bone Marrow） 胸腺（Thymus）外周免疫器官 脾脏（Spleen） 淋巴系统
5、淋巴结（Lymph nodes） 淋巴管（lymphatics） 扁桃体（Tonsil） 腺样体（Adenoids）,25,26,脾脏是机体最大的免疫器官。 位于上腹部左侧，胃的后方。 分为红髓和白髓。 含有大量淋巴细胞，吞噬细胞，可以过滤血液，辅助细胞免疫和体液免疫。,27,Spleen,中枢免疫系统 骨髓（Bone Marrow） 胸腺（Thymus）外周免疫系统 脾脏（Spleen） 淋巴系统 淋巴结（Lymph nodes） 淋巴管（lymphatics） 扁桃体（Tonsil） 腺样体（Adenoids）,28,29,淋巴结和淋巴管道遍布全身，最后汇聚到胸导管，注入左静脉角。 当局部
6、出现感染或肿瘤，淋巴结可以发生肿大。 过滤淋巴液，清除细菌，进行免疫应答。,30,Lymph nodes,31,Lymphatic system,32,皮肤相关淋巴组织 角质细胞，黑色素细胞，朗格汉斯细胞，表皮内T淋巴细胞 黏膜相关淋巴组织 （mucosa-associated lymphoid tissue, MALT） 分布广泛，含有各种免疫细胞成分，对穿过黏膜的抗原发生免疫反应,33,Mucosa-Associated Lymphoid Tissue (MALT) bronchus-associated lymphoid tissue (BALT) gut-associated lymp
7、hoid tissue (GALT),34,派氏节（Peyers patches）,35,脾脏细胞成分复杂（辐射敏感性小于胸腺） B淋巴细胞的辐射敏感性最高 T淋巴细胞的辐射敏感性居中 ADCC活性和NK活性对辐射抵抗,36,泊松分布图形,37,38,淋巴结的细胞成分中淋巴细胞的放射敏感性最高树突状细胞和巨噬细胞次之结缔组织细胞最低,39,成熟的B细胞（浆细胞，Plasma cells）合成分泌抗体,执行体液免疫。 T细胞分为若干亚群,执行不同的功能。 辅助性T细胞（help T cells, Th) 细胞毒性T细胞 (cytotoxic T cells, Tc) 抑制性T细胞（suppres
8、sor T cells, Ts） NK细胞（natural Killer cells） 肥大细胞（mast cells） 单核吞噬细胞（mononuclear phagocytes）,40,淋巴细胞辐射敏感性分化簇(cluster of differentiation, CD),41,剂量在0.5Gy到4Gy的范围内B淋巴细胞 T淋巴细胞细胞毒性T淋巴细胞 辅助性T淋巴细胞 剂量在8Gy时细胞毒性T淋巴细胞辐射敏感性上升明显 辐射损伤使淋巴细胞丧失其正常归巢功能。 休止状态的细胞在照射后可以存活较长时间，但受到丝裂原刺激后发生增殖死亡。,42,NK细胞 Antibody-dependent c
9、ell-mediated cytotoxicity,ADCC,43,固有免疫（innate immunity） 无特异性，即刻反应。 物理和生物化学屏障。 吞噬细胞、肥大细胞、NK细胞，树突状细胞。,44,固有免疫（innate immunity）,Anatomical Barriers: skin and epithelia,45,适应免疫（adaptive immunity） 在固有免疫应答之后，对特定的抗原做出的反应。 分为体液免疫（B细胞）和细胞免疫（T细胞） 需要抗原递呈细胞（antigen presenting cells，APC） 在感染后期及防止再次感染发挥主导作用（记忆细胞）
10、。,46,适应免疫（adaptive immunity）,47,48,adaptive immunity,innate immunity,细胞成分,49,第三节 急性全身照射后免疫功能的变化,免疫器官具有较高的放射敏感性，0.5Gy以上的剂量就可以引起明显的结构破坏和功能障碍。剂量愈大，抑制愈深，时间愈久。 低剂量照射有免疫刺激效应。,50,全身照射后固有免疫的变化 皮肤黏膜屏障作用减弱。细菌侵入 肠道上皮细胞死亡，肠绒毛裸露，通透性增高。肠道菌群进入循环，菌血症和毒血症。 中性粒细胞和网状内皮系统吞噬功能下降。,51,放射损伤病人炎症反应异常，炎症灶白细胞游出减少，炎症屏障削弱，肉芽不易形成
11、，组织容易坏死，表现为乏细胞炎症和坏死、出血的特点，细菌易于播散。,52,受照剂量： 全身剂量：1.0Gy0.5 局部剂量：右大腿皮肤 100Gy 右大腿骨中心 8Gy 左大腿 1015Gy 手部 1020Gy 胸部 1015Gy,53,+1d,+2d,54,+4d,+5d,+9d,55,+20d,+39d,56,全身照射后固有免疫的变化 NK细胞和巨噬细胞在低剂量时功能上调，高剂量时功能下降。 小鼠受X射线全身照射后脾细胞分泌IFN-的功能变化呈双相剂量效应关系，0.1Gy剂量以下使之增强，1Gy以上引起剂量依赖性抑制。,巨噬细胞,57,58,全身照射后获得性免疫的变化 大剂量照射后淋巴细胞
12、迅速大幅减少，特异性免疫反应严重受抑。 抗体形成反应受抑最深，机体容易感染。抗原再次进入机体，没有抗体生成。体液免疫 细胞免疫 B细胞不同成分放射敏感性的顺序：潜在免疫活性细胞激活免疫活性细胞成熟效应细胞,59,在低LET辐射作用中时，总剂量相同时，剂量率越高，免疫抑制越大。高LET辐射则剂量率影响不大。,60,全身照射后机体免疫功能的变化 来自于人类的资料。 和辐射种类，受照剂量等因素密切相关。 淋巴细胞降低最迅速，在1天以内。 中性粒细胞和大单核细胞减少。 细胞免疫抑制。 体液免疫异常。,61,第七章概况第一节 免疫系统的组成 第二节 电离辐射对免疫组织和细胞的效应 第三节 急性全身照射后免疫功能的变化 第四节 电离辐射对免疫系统作用的机制 第五节 慢性照射的免疫效应 第六节 局部照射的免疫效应 第七节 低剂量辐射的生物效应,
