醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織課件

1、 第三章 免疫器官與組織醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織1 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織1本章教學(xué)大綱【目的要求】 1.掌握 免疫器官的組成及其功能。 2.熟悉 T細胞在胸腺內(nèi)發(fā)育過程，B細胞在骨髓內(nèi) 的發(fā)育過程；免疫細胞間的相互作用以及陰性選擇 和陽性選擇的概念和意義。 3.了解 粘膜相關(guān)淋巴組織的組成、分布、功能，了解淋巴 細胞再循環(huán)。【教學(xué)內(nèi)容】 1.中樞免疫器官的組成。 2.B細胞在骨髓的分化發(fā)育和表面標志的表達；T細胞在胸腺微 環(huán)境中的分化過程及選擇性發(fā)育。 3.外周免疫器官的組成和功能。 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織2本章教學(xué)大綱醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織2 免疫器官和淋巴組織由胸腺、骨髓（人和哺乳

2、動物，而禽類則是法式囊）、淋巴結(jié)、脾臟、粘膜伴隨淋巴組織所組成。 免疫器官可分為中樞免疫器官和外周免疫器官及組織。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織3 免疫器官和淋巴組織由胸腺、骨髓（人和哺乳動物，而禽第一節(jié) 中樞免疫器官 一、骨髓 骨髓（bone marrow）在出生前后，主要承擔造血功能，是各類免疫細胞以及T細胞的前體細胞的發(fā)生場所。 1.骨髓組成和造血干細胞的分化 （1）骨髓組成：主要為骨髓基質(zhì)細胞（stromal cell）。骨髓基質(zhì)細胞的作用：粘附性接觸，如VLA-4和VCAM-1 之間的結(jié)合；提供生長因子，如SCF和IL-7。 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織4第一節(jié) 中樞免疫器官醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官

3、與組織4SecretedFactors - CYTOKINES2. Secretion of cytokines by stromal cellsBone marrow stromal cells nurture developing B cellsStromal cellB1. Specific cell-cell contacts between stromal cells and developing B cellsCell-cell contact醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織5Secreted2. Secretion of cytoki （2）造血干細胞的分化：造血干細胞（hematopi

4、etic stem cells）可分化為各種免疫細胞。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織6 （2）造血干細胞的分化：造血干細胞（hemato eryplmyeneumlymnkthyCD8+CD4+CTLTH2TH1Development of the Immunocyte in bone marrow醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織7 eryplmyeneumlymnkthyCD8+CD4+ 2.B細胞發(fā)育過程 淋巴樣前體細胞從鄰近骨內(nèi)表面的骨髓膜下區(qū)向骨髓腔中心移行，并在移行中逐漸發(fā)育成熟。 淋巴樣前體細胞 祖B細胞（pro-B ） 前B細胞(pre-B) 未成熟B細胞 成熟B細胞(定居在外周免疫器官)輕鏈

5、重排重鏈重排B細胞發(fā)育流程圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織8 2.B細胞發(fā)育過程 淋巴樣前體細胞從鄰近骨內(nèi)表B細胞的發(fā)育過程示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織9B細胞的發(fā)育過程示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織9 （1）骨髓基質(zhì)細胞對B細胞發(fā)育的作用：見前述。 （2）B細胞受體（BCR）的表達：編碼免疫球蛋白的輕、重鏈基因重排及表達可對B細胞的各發(fā)育階段加以區(qū)別。 （3）B細胞免疫球蛋白以外其它膜分子的表達：CD45R、CD19、CD43、c-kit、IL-7受體、CD25等。 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織10 （1）骨髓基質(zhì)細胞對B細胞發(fā)育的作用：見前述。B細胞發(fā)育的不同階段其膜Ig的表達情況醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器

6、官與組織11B細胞發(fā)育的不同階段其膜Ig的表達情況醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組特征干細胞早祖B晚組B大前B小前B未成熟B成熟B基因重排H鏈胚系D-J V-DJ VDJVDJVDJVDJL鏈胚系胚系胚系胚系V-JVJVJ表面分子Ig-pre-B受體 胞內(nèi)鏈IgMIgD和IgMCD19-+CD45R -+Ig-+Ig-+CD43 -+-CD25-+-c-Kit-+-IL-7R-+-BP-1 -+-胞內(nèi)蛋白RAG-1-+-+RAG-2-+-+TdT-+-5-+-VpreB - + + + - - - 不同發(fā)育階段B細胞的免疫球蛋白基因重排及各種特征性分子的表達 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織12特征干細胞早祖B

7、晚組B大前B小前B未成熟B成熟B基因重排H鏈 二、胸腺 胸腺是T細胞分化成熟的場所。在胸腺分化成熟的T細胞主要是T細胞，此外尚有T細胞和NKT細胞。如果沒有特別強調(diào)，胸腺T細胞的分化和成熟是專指T細胞。 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織13 二、胸腺 胸腺是T細胞分化成熟的場所。胸腺小葉結(jié)構(gòu)示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織14胸腺小葉結(jié)構(gòu)示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織14 1.胸腺的構(gòu)成 胸腺由胸腺小葉組成，每個小葉由胸腺上皮細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞組成胸腺基質(zhì)細胞；由膠原蛋白、網(wǎng)狀蛋白纖維、葡萄糖胺聚糖和糖蛋白組成細胞外基質(zhì)（extracellular matrix）成分。以上組分共同構(gòu)成T細胞發(fā)育

8、的微環(huán)境，影響胸腺內(nèi)T細胞的增殖、分化和選擇性發(fā)育。微環(huán)境構(gòu)成胸腺基質(zhì)細胞細胞外基質(zhì)成分醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織15 1.胸腺的構(gòu)成 胸腺由胸腺小葉組成，每個小葉由胸 （1）胸腺上皮細胞：影響胸腺細胞分化的兩種方式：細胞細胞間相互接觸； 分泌細胞因子。 （2）樹突狀細胞：較集中存在于皮質(zhì)-髓質(zhì)交界處，表達高水平的MHC-類分子。 （3）巨噬細胞：散在表達低水平的MHC-類分子。 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織16 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織16 （4）細胞外基質(zhì) 1）細胞外基質(zhì)的組成：見上述。 2）細胞外基質(zhì)的功能：維持胸腺內(nèi)細胞的正常生理功能；促進細胞細胞間的相互接觸；胸腺細胞移行成熟。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免

9、疫器官與組織17 （4）細胞外基質(zhì)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織17 2.T細胞在胸腺內(nèi)的發(fā)育 （1）簡單發(fā)育過程：來自骨髓的淋巴樣干細胞通過胸腺被膜下區(qū)進入皮質(zhì)區(qū) （成為胸腺細胞），向皮髓質(zhì)交界處移行，再向髓質(zhì)區(qū)移行，在移行過程中逐漸成熟。 （2）在移行中胸腺細胞表面分子的變化：見下圖。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織18 2.T細胞在胸腺內(nèi)的發(fā)育醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織 雙陰性(CD4- CD8-）胸腺（T）細胞 （存在于胸腺被膜下區(qū)和皮質(zhì)邊緣區(qū)） 雙陽性（CD4+ CD8+）胸腺細胞 （主要存在于皮質(zhì)深區(qū)） 單陽性(CD4+或CD8+ )TCR T細胞 （存在于皮髓質(zhì)交界處及髓質(zhì)區(qū)） 進入外周免疫器官

10、或血液胸腺（T）細胞在移行中表面分子變化簡圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織19 雙陰性(CD4- CD8-）胸腺（T）細胞胸胸腺微環(huán)境與T細胞分化示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織20胸腺微環(huán)境與T細胞分化示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織20T細胞在胸腺內(nèi)的發(fā)育過程 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織21T細胞在胸腺內(nèi)的發(fā)育過程 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織21 （3）TCR基因的重排：在胸腺細胞增殖分化過程中，TCR基因重排可逐漸形成數(shù)目眾多的不同克隆胸腺細胞，重排頻率越大，識別抗原越精細，特異性越強。而胸腺（T）細胞和NKT細胞成熟較早，重排頻率小，特異性則低。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織22 （3）TCR基因的重排：

11、在胸腺細胞增殖分化過程中TCR基因基因片段VDJCTCR46050701TCR642132TCR8022TCR4331人TCR基因庫醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織23TCR基因基因片段VDJCTCR46050701TCRTCR基因的組成 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織24TCR基因的組成 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織24TCR基因重排示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織25TCR基因重排示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織25 （4）陽性選擇與陰性選擇 1）陽性選擇：是指發(fā)育中的胸腺細胞表達的TCR同自身MHC分子結(jié)合，使得能夠識別自身MHC分子的胸腺細胞存活繼續(xù)發(fā)育的過程。通過此選擇，保證成熟T細胞對MHC分子-抗原肽

12、復(fù)合體發(fā)生應(yīng)答。陽性選擇（positive selection）決定T細胞對抗原肽應(yīng)答的MHC限制性。 2）陰性選擇：陰性選擇（negative selection）指T細胞在胸腺內(nèi)發(fā)育過程中表達識別自身抗原的TCR 與自身抗原結(jié)合后凋亡或無能，即自身反應(yīng)性T細胞克隆的清除或無反應(yīng)性的過程。陰性選擇決定T細胞對自身抗原的免疫耐受。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織26 （4）陽性選擇與陰性選擇醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織2胸腺細胞在分化成熟過程中經(jīng)歷的陽性選擇與陰性選擇示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織27胸腺細胞在分化成熟過程中經(jīng)歷的陽性選擇與陰性選擇示意圖醫(yī)學(xué)免 發(fā)育部位 表面標志 細胞類型 被膜下區(qū) CD

13、4- CD8- “雙陰性” 皮質(zhì)區(qū) CD4+ CD8+ “雙陽性” 皮質(zhì)、髓質(zhì) CD4+或CD8+ “單陽性” 交界處 髓質(zhì)區(qū) 成熟T細胞 T細胞在胸腺內(nèi)發(fā)育示意圖細胞主要表面 標志的變化陽性選擇陰性選擇醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織28 發(fā)育部位 表面標志 細胞類型T細胞在醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織29醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織29第二節(jié) 外周免疫器官與組織組織進入的抗原血液進入的抗原粘膜進入的抗原APC處理提呈抗原 T淋巴細胞 T 細胞增殖分化成效應(yīng)T細胞B細胞識別特異性抗原 增殖分化成漿細胞 特異性抗體 外周免疫器官與組織是T細胞和B細胞定居的場所；是免疫應(yīng)答的發(fā)生的部位。淋巴結(jié)脾MALT 外周免

14、疫器官與組織功能示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織30第二節(jié) 外周免疫器官與組織組織進入的抗原血液進入的抗原粘 一 淋巴結(jié) T細胞約占75%，B細胞約占25%。 1.淋巴結(jié)的基本結(jié)構(gòu) 被膜 皮質(zhì) 淺皮質(zhì)區(qū) 主要由淋巴濾泡構(gòu)成，B細胞區(qū) 深皮質(zhì)區(qū)(副皮質(zhì)區(qū)) 主要含T細胞和樹突狀細胞， T細胞區(qū) 髓質(zhì) 主要由髓索構(gòu)成醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織31 一 淋巴結(jié) 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織31淋巴結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織32淋巴結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織32 二 脾 T細胞占45%；B細胞占55%。 被膜 白髓 T細胞分布：動脈周圍淋巴鞘（PALS ) 白髓內(nèi)靠近中央動脈 B細胞分布：

15、PALS的外周構(gòu)成的濾泡 紅髓 收集來自血液的抗原誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的發(fā)生 破壞衰老紅細胞的場所1. 組成2. 功能醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織33 二 脾 1. 組成2. 功能醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織脾臟結(jié)構(gòu)示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織34脾臟結(jié)構(gòu)示意圖醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織34 三、粘膜伴隨淋巴組織 粘膜伴隨淋巴組織(mucosal- associated lymphoid tissue ，MALT)指存在于呼吸道、腸道和泌尿生殖道粘膜上皮下散在的淋巴組織和一些帶有淋巴濾泡的器官化的淋巴組織。 （一）粘膜相關(guān)淋巴組織的組成 1.腸伴隨淋巴組織（ GALT） 包括扁桃體、增殖腺、闌尾和派氏集合 淋

16、巴結(jié)（Peyer patches）。 2.鼻相關(guān)淋巴組織（NALT）。 3.支氣管相關(guān)淋巴組織（BALT）。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織35 三、粘膜伴隨淋巴組織 粘膜伴隨淋巴組織(m （二）粘膜免疫系統(tǒng)的淋巴細胞 粘膜免疫系統(tǒng)的淋巴細胞包括CD4或CD8 TCRT細胞、 TCRT細胞、NKT細胞、CD8TCRT細胞、B2細胞、B1細胞和M細胞以及DC、M等。 （三）粘膜免疫系統(tǒng)B細胞合成分泌sIgA sIgA是由粘膜免疫系統(tǒng) B細胞合成分泌的，是適應(yīng)性免疫應(yīng)答的產(chǎn)物，是防御黏膜感染的重要抗體。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織36 （二）粘膜免疫系統(tǒng)的淋巴細胞 粘膜免疫系統(tǒng)的sIgA的合成與分泌過程示意圖 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織37sIgA的合成與分泌過程示意圖 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)免疫器官與組織37 （四）粘膜免疫系統(tǒng)的生物學(xué)功能特性 1TCR和CD8TCRT細胞發(fā)揮生物學(xué)作用不具有MHC限制性。 2粘膜免疫系統(tǒng)對大多數(shù)抗原誘導(dǎo)易產(chǎn)生免疫耐受性。 3病原體感染引起炎癥反應(yīng)會導(dǎo)致腸道局部適應(yīng)性免疫應(yīng)答的產(chǎn)生（