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1、Chapter 11 免疫系统与免疫功能,免疫(Immunity):是指机体识别和排除抗原性异物，保护机体不受外来侵害的特性 自然免疫 (Natural immunity) 先天性免疫 (Innate immunity) 非特异性防御 (Nonspecific defense) 获得免疫 (Acquired immunity) 特异性免疫 (Specific immunity),什么是免疫,抗原,抗原(Antigen):是一种能诱发机体产生特异性免疫反应的大分子物质，如蛋白质、多糖 在自然界中抗原分布很广，如细菌、病毒、组织细胞、血细胞、血清蛋白、毒素、花粉等都含有抗原,冠状病毒模型,冠状病毒
2、体所携带的抗原,每个喷嚏可产生100万个泡沫微粒,H7N9禽流感病毒,高致病性禽流感病毒借助病毒表面的血凝素，与呼吸道上皮细胞受体结合，又借助神经氨酸酶作用于核蛋白的受体，在核内组成可溶性抗原，并渗出至胞质周围，复制子代病毒,天花病毒 (Pox virus),7天,3天,5天,天花发病过程,天花在欧洲的传播,主动免疫,动物机体的三道防线,人体对病原体的第一道防线体表的屏障,屏障结构皮肤与粘膜:物理屏障、化学防御 机械的阻挡和排出 分泌物中化学物质有局部抗菌作用 正常菌群的拮抗作用,人体对抗感染的非特异性防卫,泪液,呼吸道粘膜,皮肤上皮,A：局灶性炎症反应,破损细胞释放组织胺,炎症局部出现红、肿
3、、热、痛,白细胞吞噬细菌,人体对病原体的第二道防线体内非特异性反应,B：补体系统（补体-抗菌蛋白）,补体：是存在于正常人和动物血清中的一组（约20种）非特异性血清蛋白，主要是及 球蛋白,它是一类酶原,能被任何抗原和抗体的复合物所激活.由于它在抗原和抗体反应中有补充抗体的作用,故称补体 激活后的补体，具有溶解细胞膜、杀灭病毒、促进吞噬细胞的吞噬和释放组胺促进炎症反应等多项功能,人体对病原体的第二道防线体内非特异性反应,补体系统,补体结合,抗原抗体复合物,细胞膜溶解，内含物外流,激活后的补体,Question:此处哪一个是抗原？,C：干扰素,干扰素：具有广谱的抗病毒作用。脊椎动物的细胞内存在有合成
4、干扰素的基因，病毒感染后会诱导机体产生干扰素 作用：抑制病毒复制增殖,人体对病原体的第二道防线体内非特异性反应,表达抗病毒蛋白 阻止病毒在细胞中复制和增殖,受感染细胞核中干扰素基因表达,产生干扰素活化相邻细胞,干扰素的作用机理示意,D：温度反应,巨噬细胞与入侵的微生物相遇会释放出一种调节因子白细胞介素1 白细胞介素1和细菌外毒素致热原随血管循环到脑的下丘脑部位，升高正常的温度调节点，导致发热，发热刺激机体的吞噬作用 但，过高体温会有致命危险,人体对病原体的第二道防线体内非特异性反应,淋巴系统在抗感染时的决定作用,淋巴系统：包括分布广泛的各种淋巴管和淋巴器官 淋巴液：组织液进入淋巴管就称为淋巴液
5、，也叫淋巴，淋巴在淋巴管内的流动靠骨骼肌的收缩 淋巴器官：包括骨髓，淋巴结，脾脏，胸腺 红骨髓是各类血细胞的发源地，儿童时骨骼中主要都是红骨髓，成人主要是头骨、胸骨、肋骨、锁骨、骨盆和脊柱中保留红骨髓 淋巴结中含有淋巴细胞和巨噬细胞，巨噬细胞可以吞噬流经的细菌及细胞碎片,人体的淋巴系统,腺体,扁桃体,胸导管,右淋巴导管,胸腺,淋巴结,脾脏,派尔集合淋巴结（肠淋巴结）,骨髓,阑尾,淋巴结的结构,特异性免疫：是生物体在与外来侵害物作用之后才获得的免疫性。这种获得的免疫性对诱发的抗原有特异性，所以又称获得的特异性免疫 免疫应答：抗原进入机体刺激免疫细胞活化、增殖、分化，产生免疫物质发挥免疫效应，将抗
6、原破坏、清除的整个过程叫免疫应答 细胞介导的免疫应答细胞免疫（Cellular immunity） 抗体介导的免疫应答体液免疫（Humoral immunity）,特异性反应（免疫应答） 第三道防线,白细胞中的淋巴细胞在特异性免疫应答中起着重要的作用。 从功能上分为： T淋巴细胞：与细胞免疫有关，起源于骨髓中的淋巴干细胞，在胸腺增值分化发育成熟。血液中的淋巴细胞75%是T细胞 B淋巴细胞：与体液免疫有关，起源于骨髓中的淋巴干细胞，在骨髓处发育成熟，血液中10-15%淋巴细胞是B细胞,淋巴细胞,T 细胞,细胞毒性T细胞（Cytotoxic T cell)：受抗原激活后可大量增殖，是产生细胞免疫的
7、主要效应细胞，通常所称的T细胞即指这种细胞毒T细胞 辅助性T细胞(Helper T cell)：胞体小，数量较多，细胞器不发达，它能协助T细胞或B细胞识别抗原，引起和增强免疫应答 抑制性T细胞(Suppressor T cell)：体积略大，数量较少，含有较多的线粒体和溶酶体，能抑制免疫应答，与辅助性T细胞共同调节免疫应答的强弱,B细胞可分化为两类细胞： 浆细胞（Plasma cell）：可高效合成、分泌抗体，成为长时间、持续性提供高亲和力抗体的来源 记忆性B细胞(Memory B cell)：部分B细胞可分化为记忆性B细胞，参与淋巴细胞再循环。,B 细胞,免疫细胞,自然杀伤性淋巴细胞（Nat
8、ural killer cell）：简称 NK细胞 细胞中等大小，胞质中有大小不一的颗粒，电镜下可见此种颗粒为溶酶体，此外还有较多的线粒体，故NK细胞又称大颗粒淋巴细胞，血液内约5的淋巴细胞是NK细胞 NK细胞不需抗原激活，可杀伤肿瘤细胞和病毒感染的细胞，故在抗肿瘤中起重要作用,自然杀伤性细胞,专一性（特异性）：识别清除特定的病原体 记忆性：记忆性的来源是因为激活后的免疫细胞中一部分变成记忆细胞，一旦相同的病原体侵入时，记忆淋巴细胞可以快速发起攻击，清除病原体,免疫应答的特点,Question:细胞免疫有记忆性吗？,免疫应答的特异性与记忆,淋巴细胞识别病原体依赖于人体细胞膜上的主要组织相容性复
9、合体（Major histocompatibity complex，MHC） 人的MHC称为人白细胞抗原（Human Leukocyte Antigen，HLA），HLA编码产生的组织相容性分子，分为I、II类抗原人体细胞的“自我”标志 MHC-I和MHC-II除了结构有异外，它们的主要区别是在免疫应答中激活机制和效果不同,淋巴细胞识别入侵病原体,感应阶段：识别异己 反应阶段：淋巴细胞增殖 效应阶段：效应细胞、记忆细胞,特异性免疫的过程,感应阶段,进入机体的抗原，除少数可溶性物质直接作用于淋巴细胞外，大多数要经过巨噬细胞摄取、处理后传递给淋巴细胞，使相应的淋巴细胞得以识别抗原 处女型B细胞或T
10、细胞识别抗原时，一般尚需辅助性T细胞的协同作用，就是说只有两种淋巴细胞膜上的抗原受体同时与抗原的不同部分发生特异性结合时，才能共同识别抗原并发生淋巴细胞转化,感应阶段：是对抗原的识别处理阶段,Question: B细胞或T细胞可以直接识别抗原吗？,感应阶段,巨噬细胞处理抗原的过程,这样形成的细胞被称为抗原呈递细胞（Antigen presenting cell）,淋巴细胞,效应T细胞,淋巴母细胞,浆母细胞,记忆细胞,浆细胞,终末细胞，不再增殖，寿命短,体积小，寿命长，使机体具有长期对抗某种抗原的能力,反应阶段,反应阶段：即淋巴细胞分化、增殖的阶段,接受抗原信息,反应阶段,淋巴细胞接受抗原信息后
11、，分别形成淋巴母细胞和浆母细胞，前者增殖分化为有免疫效应的效应T细胞，后者增殖分化成为能会成并分泌各种抗体的浆细胞。效应T细胞和浆细胞是终未细胞，不再增殖，寿命短 在T细胞和B细胞分化增殖过程中，有少数细胞中途停下来，成为有保存抗原信息的记忆细胞，体积小，寿命长，当同种抗原再次入侵时，记忆细胞能迅速转化和增殖，以引起更强的免疫反应，因此，记忆细胞可使机体较长期地保持对某种抗原的免疫力,反应阶段：即淋巴细胞分化、增殖的阶段,效应阶段,效应T细胞发挥细胞毒作用并产生淋巴因子，消灭抗原，执行细胞免疫作用 浆细胞合成并分泌抗体，杀灭或破坏抗原物质，完成体液免疫作用,效应阶段：免疫活性细胞发挥免疫功能的
12、阶段（细胞作用和释放产物）,T细胞是细胞免疫的主要细胞，由T细胞直接完成免疫反应 病原体直接进入到体细胞，增殖后再感染其他体细胞时，T细胞免疫起关键作用 直接对入侵的病原体、被病原体感染的细胞和癌细胞、器官移植的异体细胞起作用,细胞免疫,A T-cell (orange) killing a cancer cell,细胞免疫,骨髓干细胞,T细胞前体,胸腺,胞毒T细胞,结合抗原呈递细胞,杀死靶细胞,分泌细胞因子,自然杀伤性细胞,杀死抗体结合的细胞,体液免疫：指B淋巴细胞在抗原刺激下活化、增殖为浆细胞产生抗体所发生的特异性免疫效应的过程 病原体侵入血液、淋巴液或组织液时（即细胞外），体液免疫起关键
13、作用 主要对细胞外的病原体和毒素,体液免疫,抗体（Antibody）是机体免疫系统受抗原刺激后产生的，并能与相应抗原特异性结合的球蛋白。主要存在于血清中，也存在于淋巴液及外分泌液中 按照结构与功能的差别分成IgM，IgG，IgD，IgA和IgE五类（Ig，immunoglobulin，免疫球蛋白 ） 抗体本身并不直接杀死入侵的病原物，它是通过活化互补的蛋白质系统和作为分子标记而使病原体成为免疫细胞攻击的目标，最终使病原体分解,抗体,Question: 抗体直接杀死抗原吗？,抗体的结构,抗原结合位点,二硫键,可变区,恒定区,轻链,重链,Question: 可变区和恒定区对于抗体而言有什么意义？,
14、IgG：血清含量最高（75%），分子量最小，唯一通过胎盘的Ig，新生儿抗感染抗体、参与自身免疫、超敏反应 IgM：合成最早 ，分子量最大，具有强大的调理、激活补体及杀菌吞噬作用，参与自身免疫、超敏反应 IgA ：存在于乳汁、唾液及外分泌液中，进入黏膜表面，中和感染因子，因此为粘膜局部免疫，母乳中含量最多 IgE：引起速发型过敏反应 IgD：功能不明,抗体的种类与功能,抗体与抗原形成特异结合，再通过下列反应消灭抗原： 中和反应：抗体结合抗原以便吞噬细胞吞噬 聚集反应：抗体是双价的，可以使抗原聚集，以 便吞噬 沉淀反应：抗体结合后，使可溶性抗原大分子沉 淀，以便吞噬,抗体清除抗原的机理,中和反应,
15、聚集反应,沉淀反应,体液免疫应答的一般规律,初次免疫应答（Primary immune response）：病原体初次侵入机体所引发的应答 二次免疫应答（Secondary response）：初次应答的晚期，再次遭遇相同抗原刺激，记忆性淋巴细胞可迅速、高效、特异地产生的应答,机体初次接触适量抗原刺激,需7-10天出现血清抗体 特点：潜伏期长（12周）,抗体产生慢 IgM先出现，亲和力低 产量低，维持时间短,初次免疫应答,初次应答后，数日至数年，机体再次接触相同抗体所出现的抗体应答特异性回忆反应 特点：潜伏期短（23天），抗体产生快 IgG为主，亲和力高 产量高，维持时间长,二次免疫应答,初次
16、免疫应答弱，产生记忆细胞 二次免疫应答激活记忆细胞，免疫应答增强,小结体液免疫和细胞免疫,免疫在实际生活中的应用,通过注射、口服等方法使人体摄入抗原类或抗体类物质，使人体增强对外来入侵的免疫能力，称为人工免疫 卡介苗经过处理，变成弱毒或无毒的活的结核杆菌 白百破疫苗，伤寒疫苗经过处理的死菌体 脊髓灰质炎疫苗减毒的脊髓灰质炎病毒,1880年，法国Louis Pasteur发明了鸡霍乱弧菌减毒疫苗（Attenuated vaccine）,免疫生物制品向人体提供特异的或非特异的免疫能力。注射含抗体成份的抗血清，使人体“被动地”获得特异的或非特异的抵抗能力。作用快，持续时间短 抗狂犬病毒血清 抗乙肝病毒血清 抗破伤风毒素血清,免疫在实际生活中的应用,单克隆抗体(Monoclonal antibody)：由单一克隆B细胞形成的杂交瘤细胞产生的、只作用于某一种抗原表位的高度特异性抗体 单克隆抗体具有特异性强、均一、能无限增殖的特点 数量
