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文檔簡介
第一章免疫學(xué)
免疫與免疫學(xué)
免疫:免疫是機(jī)體識(shí)別和排除抗原性異物,維持自身穩(wěn)定和平衡的一種生理功能,
通常對(duì)機(jī)體有利,某些條件下也可對(duì)機(jī)體造成損害。
?:?免疫學(xué):免疫學(xué)是研究機(jī)體免疫系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)和生理功能的-門基礎(chǔ)科學(xué),內(nèi)容
包括免疫系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、免疫系統(tǒng)的生理功能。
免疫系統(tǒng)分為:
天然免疫系統(tǒng),又稱固有免疫系統(tǒng)或非特異性免疫系統(tǒng)
獲得性免疫系統(tǒng)又稱適應(yīng)性免疫系統(tǒng)或特異性免疫系統(tǒng)
免疫系統(tǒng)的組成與功能
免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子相互關(guān)聯(lián)、相互作用,共同協(xié)調(diào),完成機(jī)體免
疫功能。
免疫器官
無被膜淋巴組織
免疫系統(tǒng)一
免疫細(xì)胞
免疫分子
免疫器官(也稱淋巴器官)
1、中樞淋巴器官:骨髓、胸腺、法氏囊(禽類)
2、周圍淋巴器官:淋巴結(jié)、脾臟、扁桃腺等組成
?黏膜相關(guān)淋巴組織
?皮膚相關(guān)淋巴組織
免疫細(xì)胞
免疫細(xì)胞:
?淋巴細(xì)胞:T細(xì)胞,B細(xì)胞,NK細(xì)胞等
?輔佐細(xì)胞:巨噬細(xì)胞,樹突狀細(xì)胞(即抗原提呈細(xì)胞)等
?其它細(xì)胞:包括肥大細(xì)胞,有粒白細(xì)胞等
泛指所有參與免疫反應(yīng)的細(xì)胞及其前身,包括造造血干細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核
巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和粒細(xì)胞等。
免疫分子
膜型:BCR(B細(xì)胞識(shí)別抗原的受體)
TCR(T細(xì)胞識(shí)別抗原的受體)
MHC分子(主要組織相容性抗原)
CD分子(白細(xì)胞分化抗原)等
分泌型:抗體、補(bǔ)體和細(xì)胞因子
兀氏不慶三大功處gJt-JSLW0d
功能生理性反應(yīng)(有利)病理性反比(有害)
免疫防御清除病原微生物越敏反應(yīng)(過度),
及其他抗原免疫然陷?。ú蛔悖?/p>
清除損傷或衰老自身免疫痞
免疫后穩(wěn)
的細(xì)胞,免疫網(wǎng)
絡(luò)調(diào)節(jié)免疫慶冬
免疫獎(jiǎng)相清除突交或暗支肝病發(fā)生,
的惡性細(xì)胞持續(xù)痞毒成染
人類基因組計(jì)劃的完成為人類功能基因組計(jì)劃的開展奠定了基礎(chǔ)。功能基因組
計(jì)劃、蛋白質(zhì)組學(xué)計(jì)劃引領(lǐng)著21世紀(jì)生命科學(xué)的發(fā)展。分子生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、
細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)與免疫學(xué)學(xué)科相互融合,極大地促進(jìn)了生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)
展。人口與健康的問題,應(yīng)對(duì)公共衛(wèi)生突發(fā)事件和反恐斗爭也日益得到重視。免疫
學(xué)在21世紀(jì)的生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)發(fā)展中,必將扮演更加重要的角色。
第二章免疫器官和組織
一、免疫器官與組織
1、免疫系統(tǒng)(immunesystem)
免疫系統(tǒng)由免疫器官和組織、免疫細(xì)胞(如造血干細(xì)胞、抗原提呈細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、NK細(xì)
胞、粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、紅細(xì)胞等)及免疫分子(如免疫球蛋白、補(bǔ)體、各種細(xì)胞因子和膜分
子等)組成。
2^免疫組織(immunetissue)
免疫組織又稱為淋巴組織(lymphoidtissue)。胃腸道、呼吸道、泌尿生殖道等黏膜下含有
大量非包膜化的彌散淋巴組織和淋巴小結(jié),在黏膜局部抗感染免疫中發(fā)揮主要作用。淋巴組織
是胸腺、脾、淋巴結(jié)等包膜化淋巴器官的主要組分。
3、免疫器官與組織
骨髓和胸腺是人體中樞免疫器官,是免疫細(xì)胞發(fā)生、分化、發(fā)育和成熟的場所。
淋巴結(jié)、脾及消化道、呼吸道、泌尿生殖道黏膜相關(guān)淋巴組織等組成外周免疫器官,是成熟
T細(xì)胞和B細(xì)胞定居的場所及產(chǎn)生免疫應(yīng)答的部位。
免疫器畬免疫分子
免疫細(xì)胞
中板外周膜型分子分泌型分弓
干細(xì)胞系T細(xì)胞抗原免疫球姿由
胸朦脾臟也別受體(TCR)分子(Ig分子
膏髓淋巴結(jié)淋巴細(xì)胞
單核春噬細(xì)胞B細(xì)胞抗原補(bǔ)體分子
法此麥兼膜免疫系統(tǒng)達(dá)別,更體(BCR)(C分子)
(禽妻)皮膚免疫系統(tǒng)其他抗原提呈細(xì)
政樹委白細(xì)胞分化抗原細(xì)胞因子
內(nèi)皮細(xì)胞等)(CD分子)(CK)
其他免疫細(xì)胞粘附分子
(粒細(xì)胞、肥大主要組織相察性
細(xì)胞、血4很、抗原(MHC)
紅細(xì)胞等)
其他受體分子
第一節(jié)中樞免疫器官
一、骨髓:是各種血細(xì)胞和免疫細(xì)胞發(fā)生和分化的場所。
結(jié)構(gòu):紅骨髓和黃骨髓
紅骨髓具活躍的造血功能,主要構(gòu)成為造血組織和血竇,造血組織主要由基質(zhì)細(xì)胞和造血
細(xì)胞組成?;|(zhì)細(xì)胞主要包括網(wǎng)狀細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等,
由基質(zhì)細(xì)胞及其分泌的多種細(xì)胞因子(IL-3、IL4、IL-6、GM-CSF等)和細(xì)胞外基質(zhì)共同
構(gòu)成造血誘導(dǎo)微環(huán)境(hemopoieticinductivemicroenvironment,HIM)
功能:各類血細(xì)胞和免疫細(xì)胞發(fā)生的場所;B細(xì)胞分化成熟的場所;體液免疫應(yīng)答發(fā)生的場
所(再次免疫應(yīng)答;既中樞又外周免疫器官)。
二、胸腺
I、皮質(zhì):發(fā)育早期胸腺細(xì)胞為主(85-90%,未成熟T細(xì)胞),上皮性網(wǎng)狀支架(胸腺上皮細(xì)胞:
包繞胸腺細(xì)胞、產(chǎn)生激素細(xì)胞因子撫育胸腺細(xì)胞)及巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等
2、髓質(zhì):上皮性網(wǎng)狀(胸腺上皮細(xì)胞)為主,少量較成熟胸腺細(xì)胞及單核巨噬細(xì)胞、DC。
血-胸屏障:皮質(zhì)毛細(xì)血管及其周圍具有屏障作用
3、功能:分泌多種激素(多種細(xì)胞因子SCF、IL-1-2-6-7、TNF-a、GM-CSF等,胸腺肽類分子:
胸腺素、胸腺a肽、胸腺生成素等),促進(jìn)胸腺細(xì)胞分化;是T細(xì)胞分化、發(fā)育和成熟的主要器
官。
4、年齡變化:新生兒胸腺相對(duì)較大,至青春期達(dá)30-40克,此后胸腺開始萎縮。
第二節(jié)外周免疫組織和器官
1、淋巴結(jié):淋巴結(jié)是被膜包囊物,非常有序地分布于全身去接受和過濾來自于外周組織間隙液
和淋巴液中的抗原及細(xì)胞.所有淋巴液最終匯到胸導(dǎo)管并回到外周血中.
2、淋巴結(jié)結(jié)構(gòu):淋巴結(jié)被膜外側(cè)有數(shù)條輸入淋巴管,門處有動(dòng)靜脈、神經(jīng)和輸出淋巴管。實(shí)質(zhì)
分為皮質(zhì)和髓質(zhì)??拷荒さ臏\層皮質(zhì)區(qū)有生發(fā)中心(左)。右圖顯示生發(fā)中心的顯微結(jié)構(gòu)。
3、淋巴結(jié)功能
?T細(xì)胞(占75%)和B細(xì)胞(占25%)定居的場所
?免疫應(yīng)答發(fā)生的場所
參與淋巴細(xì)胞再循環(huán)(高柱狀內(nèi)皮細(xì)胞)
?過濾作用(淋巴竇內(nèi)M4)
4、脾臟:
白髓(whitepulp)
(1)動(dòng)脈周圍淋巴鞘(periarteriallymphaticsheath,PALS),圍繞在動(dòng)脈周圍的彌散淋巴組織,
主要由T細(xì)胞組成,相當(dāng)于副皮質(zhì)區(qū)。
(2)淋巴小結(jié),主要由B細(xì)胞組成,可發(fā)展成生發(fā)中心,常出現(xiàn)于PALS的一側(cè)。
紅髓(redpulp):占脾實(shí)質(zhì)的2/3,分布于小梁周圍及白髓之間。
(1)脾索,
(2)脾血竇,
功能:濾血(M小、網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞)、免疫(TB定居、免疫應(yīng)答場所)、造血(胚胎期)、儲(chǔ)血
(血竇)
三、粘膜免疫系統(tǒng)(粘膜相關(guān)淋巴組織)
?呼吸道、腸道、泌尿生殖道固有層和上皮細(xì)胞下散在無被膜淋巴組織;
?某些帶有生發(fā)中心的器官化的淋巴組織,如扁桃體、小腸派氏集合淋巴結(jié)、闌尾。
?人體粘膜表面積約400M2,約50%淋巴組織存在于粘膜系統(tǒng),是局部特異性免疫應(yīng)答
的主要部位。
皮氏小結(jié)接受外來抗原和免疫應(yīng)答的機(jī)制
位于皮氏小結(jié)上方的M細(xì)胞從小腸腔內(nèi)吞飲外來抗原顆粒,在細(xì)胞內(nèi)形成吞飲小體。吞飲
小體穿過M細(xì)胞,在其另…側(cè)排出,傳遞給小結(jié)內(nèi)的巨噬細(xì)胞或者樹突細(xì)胞,由它們活化Th
細(xì)胞。Th細(xì)胞輔助B細(xì)胞活化并分泌IgA抗體,經(jīng)小腸絨毛細(xì)胞以分泌型IgA的形式分泌于小
腸粘膜的表面。
第三節(jié)淋巴細(xì)胞歸巢與再循環(huán)
?、淋巴細(xì)胞歸巢
循環(huán)至外周免疫器官的淋巴細(xì)胞通過其表面歸巢受體(粘附分子)與高內(nèi)皮小靜脈HEV中
內(nèi)皮細(xì)胞表面相應(yīng)血管地址素(粘附分子配體)結(jié)合,得以歸巢。
淋巴細(xì)胞再循環(huán)
淋巴細(xì)胞在血液、淋巴液、淋巴器官或組織間反復(fù)循環(huán)的過程稱為淋巴細(xì)胞再循環(huán)
再循環(huán)意義
淋巴細(xì)胞在外周免疫器官和組織分布更合理;
?淋巴組織可不斷從循環(huán)池中得到新的淋巴細(xì)胞補(bǔ)充,有利于增強(qiáng)機(jī)體免疫功能;
?通過再循環(huán),增加了T、B與抗原與APC接觸機(jī)會(huì);
?通過再循環(huán),使機(jī)體免疫器官與組織相互聯(lián)系構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體。
第三章抗原
一、抗原
抗原(antigen)
凡是所有激活和誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的物質(zhì),是指能與T細(xì)胞、B細(xì)胞的TCR或
BCR(T細(xì)胞的抗原受體/B細(xì)胞的抗原受體)結(jié)合,產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞,
并與之結(jié)合,進(jìn)而發(fā)揮免疫效應(yīng)的物質(zhì)。
基本特性:①免疫原性,即能刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答,包括誘導(dǎo)產(chǎn)生抗體
及效應(yīng)T淋巴細(xì)胞;②抗原性,指與抗體或效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合的能力。
?:?免疫原性(immunogenicity):指抗原分子能夠刺激免疫細(xì)胞,使之活化、增
殖、分化,最終產(chǎn)生免疫效應(yīng)分子抗體和/或致敏T細(xì)胞的性能。
?:?免疫反應(yīng)性(immunoreactivity):指抗原分子能與相應(yīng)免疫應(yīng)答產(chǎn)物(抗體或
致敏T細(xì)胞)在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性結(jié)合產(chǎn)生免疫反應(yīng)的性能。
?:?完全抗原=具有(免疫原性+免疫反應(yīng)性)特征的物質(zhì)
。半抗原=只有免疫反應(yīng)性、沒有免疫原性的物質(zhì)
如大多數(shù)的多糖、某些小分子的藥物(如青霉素)和一些簡單的有機(jī)分子
(分子量小于4kD),它們本身無免疫原性,不能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體或效應(yīng)T
細(xì)胞,但能與已產(chǎn)生的抗體發(fā)生特異性反應(yīng)。
。完全抗原=半抗原+載體
?:?在某些情況下,抗原可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫耐受,其抗原稱耐受原;抗原也可引
起變態(tài)反應(yīng),稱變應(yīng)原(allergen)0
第一節(jié)抗原的異物性與特異性
二異物性
抗原免疫原性的本質(zhì)是異物性,是免疫原的核心。
所謂異物,是指化學(xué)結(jié)構(gòu)與宿主自身成分不同或在胚胎期機(jī)體的免疫活性細(xì)
胞從未接觸過的物質(zhì)。
具備異物性的物質(zhì)有三種:
1.異種物質(zhì)
非己物質(zhì)是異物,一般說抗原與機(jī)體之間的親緣關(guān)系越遠(yuǎn),組織結(jié)構(gòu)差異越大,
其免疫原性越強(qiáng)。如各種病原體、動(dòng)物蛋白制劑等對(duì)人是強(qiáng)抗原。
2.同種異體物質(zhì)
3.自身抗原
自身成分在胚胎期未與免疫活性細(xì)胞充分接觸過的物質(zhì),也是異物,也具有免
疫原性。如:精子、腦組織。眼晶狀體蛋白和免疫球蛋白的獨(dú)特型抗原,都是免
疫原性強(qiáng)的自身抗原等。
二、特異性
指某一抗原分子只能誘導(dǎo)相應(yīng)淋巴細(xì)胞發(fā)生免疫應(yīng)答的專一性,以及某一抗原分子
只能與相應(yīng)抗體或致敏淋巴細(xì)胞特異性結(jié)合的專一性。
抗原特異性是免疫應(yīng)答中最重要的特點(diǎn),也是免疫學(xué)診斷和免疫學(xué)防治的理論依據(jù)。
1抗原決定簇
抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán),稱抗原決定簇,它是TCR/BCR及抗體
特異結(jié)合的基本單位,又稱抗原表位。
抗原結(jié)合價(jià):抗原分子上能與抗體分子結(jié)合的抗原表位的總稱為抗原結(jié)合價(jià)。
一個(gè)半抗原相當(dāng)于一個(gè)抗原表位,僅能與抗體分子的一個(gè)結(jié)合部位結(jié)合。天然
抗原一般是大分子,含多種、多個(gè)抗原表位,是多價(jià)抗原,可以和多個(gè)抗體分
子結(jié)合°
2抗原表3的類型
順序表位連續(xù)性線性排列的短肽構(gòu)成,又稱線性表位。
構(gòu)象表位短肽或多糖殘基在空間上形成特定的構(gòu)象,又稱為非線性表位。
3影響抗原特異性的因素:表位的性質(zhì)、數(shù)目和空間構(gòu)象決定著抗原的特異性
4表位-載體作用:在人工抗原中,半抗原為簡單的有機(jī)化學(xué)分子,半抗原與蛋白
質(zhì)載體偶聯(lián)后,可誘導(dǎo)出抗半抗原抗體。在免疫應(yīng)答中,B細(xì)胞識(shí)別半抗原,并
提呈載體表位給CD4+T細(xì)胞,Th細(xì)胞識(shí)別載體表位,即以載體(T細(xì)胞決定基)
把特異T-B細(xì)胞之間連接起來,T細(xì)胞才能激活B細(xì)胞,稱載體效應(yīng)。在天然抗原
中,常存在T及B細(xì)胞表位
5共同抗原與交叉反應(yīng)
共同抗原(commenantigen):天然抗原表面常帶有多種抗原決定基,每一種B
細(xì)胞決定基都可引起一種特異抗體產(chǎn)生。因此復(fù)雜抗原能使機(jī)體產(chǎn)生多種抗體。
因而在兩種不同的抗原之間可以存在相同或相似的抗原決定基,稱共同抗原。
交叉反應(yīng)(cross-reaction):由共同抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體除能與相應(yīng)抗原發(fā)
生反應(yīng)外,還能與含有共同抗原的其他抗原發(fā)生反應(yīng),稱為交叉反應(yīng)。
第二節(jié)影響抗原免疫應(yīng)答的因素
一、抗原的理化性質(zhì)
1化學(xué)性質(zhì):天然抗原大多為大分子有機(jī)物。一般來說蛋白質(zhì)是良好的抗原。
糖蛋白、脂蛋白和多糖類、脂多糖都具有免疫原性。脂類和哺乳動(dòng)物的細(xì)胞核
成分如DNA、組蛋白等通常情況下一般難以誘導(dǎo)免疫應(yīng)答,但是在某些狀態(tài)下,
如腫瘤或過活化時(shí);其染色質(zhì)、DNA和組蛋白都具有免疫原性。
2分子量大?。嚎乖姆肿恿恳话?10kD,且分子量越大,免疫原性越強(qiáng)。
3結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性:芳香族氨基酸越多,免疫原性越強(qiáng);分子結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,免疫
原性越強(qiáng)。
4分子構(gòu)象(conformation)某些抗原分子在天然狀態(tài)下可誘生特異性抗體,
但經(jīng)變性改變構(gòu)象后,卻失去了誘生同樣抗體的能力。這是由于其構(gòu)象表位改
變的緣故。因此,抗原分子的空間構(gòu)象很大程度上影響抗原的免疫原性。
5易接近性(accessibility)
是指抗原表位能否被淋巴細(xì)胞抗原受體所接近的程度??乖肿又邪被釟埢?/p>
處側(cè)鏈位置的不同可影響抗原與淋巴細(xì)胞抗原受體的結(jié)合,從而影響抗原的免
疫原性。如圖3—2所示,氨基酸殘基在側(cè)鏈的位置不同(A與B相比),其免疫原
性也不同;B與C相比,因側(cè)鏈間距不同,使BCR可接近性不同,故免疫原性也不
同。
5物理狀態(tài)
一般聚合狀態(tài)的蛋白質(zhì)較其單體有更強(qiáng)的免疫原性;顆粒性抗原的免疫原性強(qiáng)于
可溶性抗原。
二、宿主方面的因素
1遺傳因素:個(gè)體對(duì)抗原刺激產(chǎn)生應(yīng)答的能力受遺傳因素控制。高應(yīng)答品系/低應(yīng)答
品系
2年齡、性別與健康狀態(tài)
三、抗原進(jìn)入機(jī)體的方式
1、抗原進(jìn)入機(jī)體的數(shù)量、途徑、次數(shù)、兩次免疫間的間隔時(shí)間以及免疫佐劑的應(yīng)用
和佐劑類型等都明顯影響機(jī)體對(duì)抗原的應(yīng)答。
2、免疫途徑以皮內(nèi)免疫最佳,皮下免疫次之,腹腔注射和靜脈注射免疫效果相對(duì)
較差,口服易誘導(dǎo)耐受。
3、要選擇好免疫佐劑,弗氏佐劑主要誘導(dǎo)IgG類抗體產(chǎn)生,明磯佐劑易誘導(dǎo)IgE類
抗體產(chǎn)生。
4、抗原進(jìn)入機(jī)體的數(shù)量、途徑、次數(shù)、兩次免疫間的間隔時(shí)間以及免疫佐劑的應(yīng)
用和佐劑類型等都明顯影響機(jī)體對(duì)抗原的應(yīng)答。
5、免疫途徑以皮內(nèi)免疫最佳,皮下免疫次之,腹腔注射和靜脈注射免疫效果相對(duì)
較差,口服易誘導(dǎo)耐受。
6、要選擇好免疫佐劑,弗氏佐劑主要誘導(dǎo)IgG類抗體產(chǎn)生,明磯佐劑易誘導(dǎo)IgE類
抗體產(chǎn)生。
第二節(jié)影響抗原免疫應(yīng)答的因素
二根據(jù)誘生抗體時(shí)是否需Th細(xì)胞分類
1.胸腺依賴性抗原(thymusdependentantigen,TD-Ag)
2.非胸腺依賴抗原(thymusindependentantigen,TI-Ag)
胸腺依賴性抗原(thymusdependentantigen,TD-Ag)亦稱T細(xì)胞依賴抗原,其刺
激機(jī)體B細(xì)胞產(chǎn)生抗體依賴于Th細(xì)胞輔助,大多數(shù)天然抗原屬于此類。如病原微生物、
血細(xì)胞、血清蛋白等。
共同特點(diǎn):多由蛋白質(zhì)組成,分子量大,表面決定基種類多,但每一種決定
基的數(shù)量不多且分布不均勻。
免疫應(yīng)答特點(diǎn):①既引起體液免疫,也引起細(xì)胞免疫;②產(chǎn)生抗體以IgG為
主,也可產(chǎn)生其他類型抗體;③可產(chǎn)生免疫記憶。
非胸腺依賴抗原:TI抗原亦稱T細(xì)胞非依賴性抗原,其刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體無需Th細(xì)
胞的輔助,TI-Ag是由多個(gè)重復(fù)的B細(xì)胞表位組成,天然TI-Ag種類較少,如細(xì)菌脂多
糖、莢膜多糖、聚合鞭毛素等。
共同特點(diǎn):抗原結(jié)構(gòu)比較簡單,表面決定基種類單純,排列密集而有規(guī)律,
可直接激活B細(xì)胞。
免疫應(yīng)答特點(diǎn):①只引起體液免疫,不產(chǎn)生細(xì)胞免疫;②只產(chǎn)生IgM類抗體;③無
免疫記憶。
TD抗原和TI抗原的特點(diǎn)
二、根據(jù)抗原與機(jī)體的親源關(guān)系分類
1.異嗜性抗原(heterophilicantigen)乃一類與種屬無關(guān),存在于人、動(dòng)物及
微生物之間的共同抗原,乂稱Forssman抗原。如,A族溶血性鏈球菌表面成分與
人腎小球基底膜及心肌自身組織具有共同抗原,故溶血性鏈球菌感染后,其刺激
機(jī)體產(chǎn)生的抗體可與具有共同抗原的心、腎組織發(fā)生交叉反應(yīng),導(dǎo)致腎小球腎炎
或心肌炎
2.異種抗原(xenogenicantigen)指來自不同種屬的抗原。
3.同種異型抗原(allogenicantigen)指同一種屬不同個(gè)體所具有的特異性抗原。
①紅細(xì)胞血型抗原,包括ABO、Rh等40余個(gè)抗原系統(tǒng);②人類主要組織相容性抗
原,即人白細(xì)胞抗原(HLA)(詳見后)。
4.自身抗原(autoantigen)正常情況下,機(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)自身正常組織或細(xì)胞處
于耐受狀態(tài)。在某些病理情況下自身抗原成分可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生自身免疫應(yīng)答。
5.獨(dú)特型抗原(idiotypicantigen)TCR及BCR或Ig的V區(qū)所具有的獨(dú)特的氨基酸序
列和空間構(gòu)象。
三.根據(jù)抗原是否在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)合成分類
1.內(nèi)源性抗原指在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)新合成的抗原
2.外源性抗原指并非由抗原提呈細(xì)胞合成、來源于細(xì)胞外的抗原
四、其他分類
1.產(chǎn)生方式:天然抗原;人工抗原
2.物理形狀:顆粒性抗原;可溶性抗原
3.化學(xué)形狀:蛋白質(zhì)抗原;多糖抗原;多肽抗原
4.誘導(dǎo)免疫應(yīng)答反應(yīng):移植抗原;腫瘤抗原;變應(yīng)原;過敏原;耐受原
第四節(jié)非特異性免疫刺激劑
二超抗原
正常情況下,普通蛋白質(zhì)抗原可激活機(jī)體總T細(xì)胞庫中萬分之一至百萬分之一
的T細(xì)胞。但一類被稱為超抗原(superantigen,SAg),極微量即可激活多克隆的
T細(xì)胞,產(chǎn)生極強(qiáng)的免疫應(yīng)答的抗原物質(zhì)。
超抗原(SAg)的一端與TCR的V。區(qū)結(jié)合,另一端與APC表面的MHCII類分子結(jié)合,
不受MHC限制。
兩類:外源性超抗原。如葡萄球菌腸毒素A-E等
內(nèi)源性超抗原小鼠乳腺腫瘤病毒產(chǎn)生的蛋白SAg與機(jī)體的某些生理和病理效
應(yīng)有關(guān)。
二、免疫佐劑
免疫佐劑(immuneadjuvant)一類預(yù)先或與抗原同時(shí)注入體內(nèi),可增強(qiáng)機(jī)體對(duì)該
抗原的免疫應(yīng)答或改變免疫應(yīng)答的
類型的物質(zhì)。
(一)、免疫佐劑的種類
1.有機(jī)佐劑包括微生物及其代謝產(chǎn)物,如卡介苗、短小棒狀桿菌、百日咳桿菌,
以及霍亂毒素B亞單位(CTB)、G-菌的LPS和類脂A等;某些細(xì)胞因子及熱休克蛋白
等。
2.無機(jī)佐劑如氫氧化鋁、明磯等
3.人工合成制劑如多聚肌甘酸:胞甘酸(poly1:0
4.油劑如弗氏佐劑、礦物油、植物油等。目前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)最常用的為弗氏不完全佐
劑(石蠟油/植物油+羊毛脂/吐溫80的混合物)、弗氏完全佐劑(前者+卡介苗)。
二、免疫佐劑的作用機(jī)制
①改變抗原的物理性狀,延緩抗原降解和排除,從而更有效地刺激免疫系統(tǒng):
②刺激單核/巨噬細(xì)胞系統(tǒng),增強(qiáng)其處理和遞呈抗原的能力
③刺激淋巴細(xì)胞增殖與分化。
(三)佐劑的應(yīng)用
①增強(qiáng)特異性免疫應(yīng)答,用于預(yù)防接種及制備動(dòng)物抗血清;
②作為非特異性免疫增強(qiáng)劑,用于抗腫瘤與抗感染的輔助治療。
第四章免疫球蛋白
抗體(antibody,Ab):介導(dǎo)體液免疫的重要效應(yīng)分子,是B細(xì)胞接受抗原刺激后增殖分化為漿
細(xì)胞所產(chǎn)生的糖蛋白,主要存在于血清等體液中,通過與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合,發(fā)揮體液免疫
功能。
免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig):具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白統(tǒng)稱為免
疫球蛋白。免疫球蛋白可分泌型(secretedIg,sig)和膜型(membraneIg,mlg)
抗體的發(fā)現(xiàn)及其特性
一、發(fā)現(xiàn):1890年德國學(xué)者Behring和日本學(xué)者北里用白喉?xiàng)U菌外毒素免疫動(dòng)物,在其血清中發(fā)
現(xiàn)種能中和這種外毒素的組分稱為抗毒素。這是在血清中發(fā)現(xiàn)的第一種抗體。
二、抗體的理化性質(zhì)
1、抗體是球蛋白:通過電泳證明抗體是兩種球蛋白;后又經(jīng)電泳分析,超速離心分析和分子量
測定等方法,發(fā)現(xiàn)大部分抗體是丫球蛋白,小部分是B球蛋白。所以早期對(duì)抗體性質(zhì)的研究證
明抗體不是由均質(zhì)性球蛋白(Y?B)組成,是異均性的。
第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)
(-)免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu):1g分子基本結(jié)構(gòu)是由四個(gè)肽鏈組成的,包括二條較小的輕鏈和
二條較大的重鏈,輕鏈與重鏈之間是由二硫鍵連接形成Ig分子單體,分為氨基端(N端),
竣基端(C端)。
1重鏈和輕鏈
(1)重鏈(heavychain,H鏈):450-550個(gè)氨基酸殘基組成,分子量50-75KD,含糖數(shù)量不同,
4-5個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵,可分為5類,u、Y、a、6、e鏈。不同的H鏈與L鏈(K或入)組成完整
的Ig分子。分別稱子IgM,IgG,IgA,IgD和IgE。
第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)
(2)輕鏈(lightchain,L鏈):214個(gè)氨基酸殘基組成,通常不含碳水化合物,分子量為24KD,
有兩個(gè)由鏈內(nèi)二硫鍵組成的環(huán)肽,L鏈可分為:Kappa(K)與lambda(X)2個(gè)亞型。
2、可變區(qū)和恒定區(qū)
(1)可變區(qū)(Variableregion,V區(qū)):L鏈N端1/2處(VL)108-111個(gè)氨基酸殘基,H鏈N端
"5-1/4處(VH)118個(gè)氨基酸殘基,V區(qū)有一個(gè)肽環(huán)65-75個(gè)氨基酸殘基??勺儏^(qū)可分為高變區(qū)
(hypervariableregion,HVR)和骨架區(qū)(frameworkregion,FR),VL的HVR在24-34,50-56,
89-97氨基酸位置。VH的HVR在31-35,50-56,95-102氨基酸位置。分別稱為VL和VH的HVR1,HVR2,
HVR3。
(2)高變區(qū)為抗體與抗原的結(jié)合位置,稱為互補(bǔ)決定區(qū)(complementarity-determiningregion,
CDR),VL和VH的HVR1,HVR2,HVR3又分別稱為CDR1,CDR2,CDR3,其中CDR3具有更高的高變程
度,H鏈在與抗原結(jié)合中起重要的作用。
(二)免疫球蛋白的功能區(qū):鏈內(nèi)二硫鍵折疊成球形區(qū)稱為功能區(qū)(domain)約由110個(gè)氨基酸
組成。氨基酸的順序具有高度的同源性。
1.L鏈功能區(qū):2個(gè),(VL,CL各一個(gè))
2.H鏈功能區(qū):IgG,IgA,IgD,4個(gè)(V區(qū)1個(gè),C區(qū)3個(gè)),IgM,IgE,5個(gè)(V區(qū)1個(gè),C區(qū)4個(gè))
3.功能區(qū)的作用:
(1)VL和VH是抗原結(jié)合的部位(FV區(qū))。
(2)CL和CH上具有同種異型的遺傳標(biāo)記。
(3)CH2具有補(bǔ)體結(jié)合點(diǎn)。
(4)CH3具有結(jié)合單核細(xì)胞,巨噬細(xì)胞,粒細(xì)胞,B細(xì)胞,NK細(xì)胞,F(xiàn)c段受體的功能。
(三)免疫球蛋白的水解片段
錢鏈區(qū)有蛋白水解酶的酶切位點(diǎn)。
1、木瓜蛋白酶在重鏈間二硫鍵的N端將其裂解成分子量基本相等的三個(gè)片段:2個(gè)Fab和I個(gè)Fc
片段。Fab能夠與抗原結(jié)合,稱為抗原結(jié)合片段(Fab),Fc能夠與細(xì)胞表面的Fc受體結(jié)合。Fc
具有免疫原性和抗原性。因它容易形成結(jié)晶,故稱為可結(jié)晶片段(Fc)。
2、胃蛋白酶在重鏈間二硫鍵的竣基端將其裂解成兩個(gè)分子量不同的片段:?個(gè)由兩個(gè)V區(qū)連在
一起的大片段F(ab')2和一些Fc裂解的小碎片pFc'。pFc'分子量小,喪失免疫原性。
(四)J鏈與分泌片
1.J鏈(joiningchain):存在于IgA,IgM中,在其組成和體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)中具有一定作用。
2.分泌成分(secretorycomponent,SC):分泌成分是IgA上的一個(gè)輔助成分,對(duì)抵抗外分
泌液中的蛋白水解酶的降解具有重要作用。
第二節(jié)免疫球蛋白的異質(zhì)性
概念:不同抗原甚至同一抗原刺激B細(xì)胞產(chǎn)生的免疫球蛋白,在其特異性以及類型等諸方面
均不同,呈現(xiàn)出明顯異質(zhì)性(heterogeneity)。
外源因素所致的異質(zhì)性——是由于多樣性抗原的存在,這些抗原可刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體總
數(shù)是巨大的(1g多樣性),包含針對(duì)各種抗原表位的許多不同抗原特異性的抗體,以及針對(duì)同
一抗原表位的不同類型的抗體。
內(nèi)源性因素所至的異質(zhì)性——Ig分子本身也包含有多種不同的抗原表位,呈現(xiàn)不同免疫原
性(血清型),由此Ig具有三種血清型:同種型、同種異型、獨(dú)特型。
第三節(jié)免疫球蛋白的功能
(一)V區(qū)的功能:抗體與抗原的特異性結(jié)合——刺激抗體產(chǎn)生的物質(zhì)為抗原,抗體分子只與其
相應(yīng)的抗原發(fā)生結(jié)合稱為特異性結(jié)合。例如,白喉抗毒素只能中和白喉?xiàng)U菌外毒素,而不能中
和破傷風(fēng)外毒素,反之亦然。
(-)C區(qū)的功能
1.激活補(bǔ)體:在一定條件下,抗體分子可以與存在于血清中的補(bǔ)體分子相結(jié)合,并使之活化,
產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng),稱之為抗體的補(bǔ)體結(jié)合現(xiàn)象,揭示了抗體分子與補(bǔ)體分子間的相互作用。
IgGl,IgG2,IgG3,IgM
第四節(jié)各類免疫球蛋白的特性與功能
(一)IgG
IgG是血清中含量最高(10mg/ml)半衰期最長的抗體分子,單體結(jié)構(gòu),有4個(gè)亞類(IgGl,IgG2,
IgG3和IgG4)。是再免疫應(yīng)答的效應(yīng)分子,是最重要的抗感染性抗體。具有多種功能:
1.結(jié)合抗原(中和細(xì)菌毒素、阻止病毒進(jìn)入易感細(xì)胞病毒,抑制病毒的繁殖等)。
2.激活補(bǔ)體
3.調(diào)理吞噬
4.通過胎盤(是唯一能夠通過胎盤的抗體)
5.抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞毒效(ADCC)
(二)IgM
IgM是血清中分子量最大的五聚體結(jié)構(gòu)的抗體分子,有10個(gè)抗原結(jié)合點(diǎn)。沒有較鏈區(qū),有4
個(gè)CH結(jié)構(gòu)域(CHKCH2、CH3、CH4)。
其特點(diǎn)是:
K嵬癥個(gè)體發(fā)育過程和免疫應(yīng)答過程中最早出現(xiàn)的抗體
2、初次免疫應(yīng)答的主要效應(yīng)分子。
3、結(jié)合抗原(中和毒素)、激活補(bǔ)體、調(diào)理吞噬作用均比IgG更有效
4、不能通過血管進(jìn)入組織。
5、膜性IgM(surfaceIgM,slgM)是單體結(jié)構(gòu),它是B細(xì)胞抗原受體(BCR)
(三)IgA
IgA有兩型:血清IgA(單體)和分泌型IgA(二聚體)。IgA有兩個(gè)亞類(IgAUHIgA2)
分泌型IgA由兩個(gè)IgA單體與J鏈和分泌片結(jié)合而成。分泌型IgA是人體外分泌液中的主要抗體。
分泌型IgA由黏膜相關(guān)淋巴組織(MALT)產(chǎn)生,對(duì)防御病原微生物入侵起重要作用,是局部反應(yīng)
性抗體。
(四)IgD
IgD是單體結(jié)構(gòu)的抗體。血清IgD含量極低。膜性IgD存在于成熟B細(xì)胞表面,因此,它是成
熟B細(xì)胞的主要標(biāo)志。它也是B細(xì)胞抗原受體(BCR)。
(五)IgE
IgE是血清中含量最低的抗體。也是單體結(jié)構(gòu)。沒有較鏈區(qū),有4個(gè)CH結(jié)構(gòu)域(CHI、CH2、
CH3、CH4)o血清IgE的含量也很低,只有IgG的4萬分之一。
IgE的CH2、CH3能夠與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞表面的IgE-Fc受體(FceR)結(jié)合,介導(dǎo)I
型超敏反應(yīng)。與抗寄生蟲感染有關(guān)。
第五節(jié)人工制備抗體
(―)多克隆抗體(polyclonalantibodies):第一代抗體,是指由多克隆B細(xì)胞群產(chǎn)生的、
針對(duì)多種抗原決定簇的混合抗體。
(―)單克隆抗體(monoclonalantibodies):第二代抗體,單克隆抗體:是指由…個(gè)B雜交
瘤細(xì)胞活化、增殖、分化產(chǎn)生的子代細(xì)胞克隆分泌的、針對(duì)一個(gè)抗原決定簇的抗體。
第五節(jié)人工制備抗體
(三)基因工程抗體(geneticallyengineeringantibodies):第三代抗體,對(duì)Ig基因結(jié)構(gòu)
與功能的了解與DNA重組技術(shù)相結(jié)合,根據(jù)研究者的意圖在基因水平對(duì)Ig分子進(jìn)行切割、拼接或
修飾,甚至是人工全合后導(dǎo)入受體細(xì)胞表達(dá),產(chǎn)生新型抗體。
1、嵌合抗體(chimericantibody)
2、重構(gòu)抗體(reshapedantibody)
3、單鏈抗體(singlechainantibody)
4、單區(qū)抗體(singledomainantibody)
第六章細(xì)胞因子
細(xì)胞因子的概述
由細(xì)胞分泌的具有生物活性的小分子蛋白物質(zhì)或多肽的統(tǒng)稱。在免疫系統(tǒng)中,細(xì)胞因子介導(dǎo)免
疫細(xì)胞的相互作用,能調(diào)節(jié)細(xì)胞生長分化、調(diào)節(jié)免疫功能、參與炎癥反應(yīng)與創(chuàng)傷愈合等。
淋巴因子:淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子
單核因子:單核細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子
共同特性
(1)細(xì)胞因子是糖蛋白,分子量大小不等,為8-80kD,大多數(shù)為15-30kD?多數(shù)以單體形式
存在。細(xì)胞因子之間缺乏明顯的同源性。與受體有高親和性,微量的細(xì)胞因子即可對(duì)靶細(xì)胞產(chǎn)
生顯著的生物學(xué)效應(yīng)。
(2)作用方式:自分泌、旁分泌、內(nèi)分泌
(3)-■種細(xì)胞因子可由多種細(xì)胞產(chǎn)生。如IL—1的產(chǎn)生細(xì)胞包括免疫活性細(xì)胞,如B細(xì)胞:
抗原遞呈細(xì)胞,如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、星形細(xì)胞等;此外還有內(nèi)皮細(xì)胞、滑膜細(xì)胞、平滑
肌細(xì)胞等。
(4)短時(shí)自限性:細(xì)胞因子的合成和分泌是一個(gè)短促的、自我限量的過程。當(dāng)淋巴細(xì)胞與刺激
劑一起溫育時(shí),6-8h后,在培養(yǎng)上清液中即可檢出細(xì)胞因子,24?72h時(shí)CKs可達(dá)最高
水平,但CKs引發(fā)的細(xì)胞響應(yīng)卻是緩慢的。
(5)作用特點(diǎn):多效性、重疊性、協(xié)同性、拮抗性
1、由受體介導(dǎo),高親和力;
2、非特異性,不受MHC限制;
3、高效性。極微量就可產(chǎn)生明顯的生物學(xué)效應(yīng);
4、多效性,重疊性或拮抗性。細(xì)胞因子繁多的產(chǎn)生途徑,擴(kuò)大了細(xì)胞因子的多效性,而且多種
細(xì)胞產(chǎn)生同?種細(xì)胞因子,為細(xì)胞因子之間的相互作用提拱了物質(zhì)基礎(chǔ),構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的、開
放式的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)。單一的刺激,如抗原、絲裂原、病毒感染等,又可使同一細(xì)胞產(chǎn)生多種
細(xì)胞因子,而一種細(xì)胞因子又可作用于不同類型的靶細(xì)胞;
5、細(xì)胞因子影響和作用的靶細(xì)胞是多種多樣的,包括淋巴細(xì)胞、單核一巨噬細(xì)胞、多形核細(xì)
胞、胸腺細(xì)胞、NK細(xì)胞、骨髓細(xì)胞、血小板、成纖維細(xì)胞、破骨細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等:
6、?種細(xì)胞因子可具有多種生物學(xué)活性,但多種細(xì)胞因子也常具有某些相同的生物學(xué)活性。
不同的細(xì)胞因子具有相同生物學(xué)活性的原因,可能是受體后效應(yīng)相同之故。細(xì)胞因子的基因多
為單一拷貝,約有4個(gè)外顯子組成,含有信號(hào)肽序列和富含AT的3,端為非翻譯區(qū);
7、細(xì)胞因子常具有生理和病理的雙重作用,如IL-6,參與抗體形成、B細(xì)胞分化及增殖的
調(diào)節(jié),并具有較強(qiáng)的抗病毒活性,還參與炎癥反應(yīng)、影響血細(xì)胞生成:
8、細(xì)胞因子的功能不僅能調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng),而且還在免疫系統(tǒng)與神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)之間發(fā)揮重要
的橋梁作用。
-、細(xì)胞因子的分類
(1)白細(xì)胞介素(Interleukin,IL)
重組IL-11被批準(zhǔn)治療化療引起的血小板減少癥。
抗IL-2受體a鏈(CD25)人源化抗體被應(yīng)用于預(yù)防腎移植引起的急性排斥反應(yīng)。
重組IL-1受體拮抗蛋白被批準(zhǔn)治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。
P252IL-2刺激T細(xì)胞的生長與分化
1L-3刺激骨髓造血干/祖細(xì)胞發(fā)育分化
1L-4刺激B細(xì)胞增殖
(2)干擾素(Interferon,IFN)
。具有干擾病毒感染和復(fù)制功能的細(xì)胞因子。
。1型干擾素:卬沖<1,正?4-8,正!4-3;
。產(chǎn)生細(xì)胞:白細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、病毒感染細(xì)胞等;
作用:抗病毒。
n型干擾素:IFN-y;
產(chǎn)生細(xì)胞:活化T細(xì)胞和NK細(xì)胞:
作用:重要的免疫調(diào)節(jié)功能。
腫瘤壞死因子(Tumornecrosisfactor,TNF)
(3)趨化因子(Chemokine,CK)
趨化因子是能使細(xì)胞發(fā)生趨化運(yùn)動(dòng)的小分子細(xì)胞因子。
。趨化運(yùn)動(dòng)是指細(xì)胞向高濃度刺激物方向的定向運(yùn)動(dòng)。
Occ亞家族,CXC亞家族,C亞家族,CX3c亞家族
。具有刺激細(xì)胞生長作用的細(xì)胞因子。如:EGF,VEGF,NGF等。
第七章白細(xì)胞分化抗原和黏附分子
CD:用單克隆抗體進(jìn)行鑒定的,由國際白細(xì)胞分化抗原會(huì)議統(tǒng)一命名的細(xì)胞表面抗原.可作為鑒
別細(xì)胞種類或分化階段的標(biāo)志.目前已召開7屆會(huì)議,命名CD1-CD247
第一節(jié)免疫細(xì)胞表面功能分子和人白細(xì)胞分化抗原
免疫細(xì)胞表面功能分子:包括位于免疫細(xì)胞膜表面的受體、MHC分子、協(xié)同刺激分子、黏附分子
等,在免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用
免疫細(xì)胞表面受體:特異性抗原識(shí)別受體TCR、BCR等;模式識(shí)別受體,細(xì)胞因子受體,補(bǔ)體受
體,NK細(xì)胞受體,IgFc受體等。
MHC:MHC-I,MHC-II
分類:家族或超家族:如IgSF、TNFSF、TNFRSF、細(xì)胞因子受體家族、整合素家族、C型凝集素
家族等。
第二節(jié)黏附分子
粘附分子(Adhesionmolecule)參與細(xì)胞與細(xì)胞,或細(xì)胞與基質(zhì)間相互結(jié)合,相互作用的膜分子:
大部分粘附分子已被命名為CD分子
II.Adhesionmolecules(AM)
1.Conception:Integrin(整合素)家族
異源雙體膜分子組成的細(xì)胞粘附分子,參與免疫應(yīng)答、炎癥、白細(xì)胞游走等功能。
一種整合素可分布于多種細(xì)胞,同一種細(xì)胞也往往有多種整合素的表達(dá)。表達(dá)水平可隨細(xì)胞
分化和生長狀態(tài)發(fā)生改變
黏附分子的功能
1、免疫細(xì)胞識(shí)別'I?的輔助受體和協(xié)同刺激信號(hào)
2、炎癥過程中白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附
3、淋巴細(xì)胞歸巢
CD和黏附分子及其單抗的臨床應(yīng)用
闡明發(fā)病機(jī)制:CD4與AIDS:CD18與白細(xì)胞黏附缺陷癥
在疾病診斷中的應(yīng)用:外周血CD4/CD8比值與AIDS病情進(jìn)展;CD單抗與白血病、淋巴瘤分型
在疾病預(yù)防與治療中的應(yīng)用:抗CD3、抗CD25
第八章主要組織相容性復(fù)合體及其
編碼分子
第一節(jié)MHC結(jié)構(gòu)及其多基因特性
人MHCfHLA(Humanleukocyteantigen),位于第6對(duì)染色體短臂,共3400kb,通過大規(guī)
?;驕y序,99年10月28日在Nature雜志報(bào)道了HLA全基因序列。已發(fā)現(xiàn)在此區(qū)域有約224個(gè)基
因,多數(shù)基因尚不知功能。
小鼠MHCfH2,位于17對(duì)染色體
狗MHCfDLA
兔MHC-?RLA
人的MHC
人類白細(xì)胞抗原(humanleucocyteantigen,HLA)
■HLA復(fù)合體占人體整個(gè)基因組的1/3000,DNA片段長度約3000—4000kb。
■HLA復(fù)合體中約有100個(gè)座位。
■224個(gè)基因,其中128個(gè)為功能基因,96個(gè)位假基因
,分為三類:HLA-I類基因,HLA-H類基因,HLATH類基因,及非HLA基因
HLA-I類基因
在I類基因區(qū)內(nèi),存在多達(dá)31個(gè)I類基因座位,已識(shí)別并命名的有8個(gè)基因,其中HLA
-A、HLA-B、HLA-C為經(jīng)典的HLA-I類基因。
HLA-II類基因
HLA-H類基因區(qū)包括約30個(gè)基因座位,經(jīng)典的H類基因一般指HIA-DR、-DP和-DQ,
它們編碼的產(chǎn)物均為雙肽鏈(a、B)分子。
HLA-III類基因(免疫功能相關(guān)基因)
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)HLA-III類基因區(qū)至少有36個(gè)基因座位。其中C2、C4A、C4B、Bf座
位編碼相應(yīng)的補(bǔ)體成分,另外包括21羥化酶基因(CYP21A、B)、腫瘤壞死因子基
因(TNFA、B)以及熱休克蛋白70(heatshockprotein70,HSP70)基因等
非HLA基因位于H類基因區(qū)的新基因座位
(1)肽鏈轉(zhuǎn)運(yùn)基因即TAPI和TAP2,它們的產(chǎn)物與細(xì)胞內(nèi)的肽轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān),已被命名為
抗原處理相關(guān)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(transporterassociatedwithantigenprocessing,TAP)
或抗原肽鏈轉(zhuǎn)運(yùn)肽(transporterofantigenpeptide)?
(2)蛋白酶體相關(guān)基因(proteasome—relatedgene)即LMP2和LMP7,其產(chǎn)物
參與內(nèi)源性抗原處理和遞呈,已被命名為低分子量多肽(lowmolecularweight
polypepetide,LMP)或巨大多功能蛋白酶(largemultifunctionalprotease)。
HLA復(fù)合體的遺傳特征
1、單體型遺傳方式
單體型遺傳指連鎖在一條染色體上的等位基因很少發(fā)生同源染色體間的交換,在遺傳過程
中,HLA單體型作為一個(gè)完整的遺傳單位由親代傳給子代。
HLA復(fù)合體的遺傳特征
2多態(tài)性現(xiàn)象
多態(tài)性(polymorphism)是指在一隨機(jī)婚配的群體中,染色體同一基因座位有兩種以上
基因型,即可能編碼二種以上的產(chǎn)物。
HLA復(fù)合體的遺傳特征
3、連鎖不平衡
HLA多基因座位組成單體型時(shí),連鎖的基因不是隨機(jī)組合在一起的,而是某些基因總
是較經(jīng)常在一起出現(xiàn),而另一些又較少地在一起出現(xiàn)。這種單體型基因非隨機(jī)分布的現(xiàn)象
稱為連鎖不平衡(lindagedisequilibrium)。
所有的II類分子均由二條以非共價(jià)鍵連接的多肽鏈即a鏈與B鏈組成。二條多肽鏈
的基本結(jié)構(gòu)相似,氨基端在胞外,竣基端在胞內(nèi),胞外部分占整條鏈的2/3。a鏈和B
鏈分子量分別為34kD和29kD。H類分子二條鏈由不同的HIA基因編碼,且與I類分子
不同,二條鏈均具有多態(tài)性。II類分子二條多肽鏈也可分為四個(gè)區(qū)
HLA-I類分子
HLA-I類分子廣泛分布于體內(nèi)各種有核細(xì)胞表面,包括血小板和網(wǎng)織紅細(xì)胞。成熟的
紅細(xì)胞一般不表達(dá)HLA抗原,但某些特殊血型的紅細(xì)胞也能檢出I類抗原。不同的組織
細(xì)胞表達(dá)I類抗原的密度也各不相同。外周血白細(xì)胞和淋巴結(jié)、脾臟淋巴細(xì)胞所表達(dá)的I
類抗原量最多,其次為肝、腎、皮膚、主動(dòng)脈和肌肉細(xì)胞。神經(jīng)細(xì)胞和成熟的滋養(yǎng)層細(xì)胞
不表達(dá)I類抗原。
HLA-R類分子
HLA-I[類分子主要表達(dá)在某些免疫細(xì)胞表面,如B細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、樹突狀
細(xì)胞、激活的T細(xì)胞等:內(nèi)皮細(xì)胞和某些組織的上皮細(xì)胞也可檢出HLA—II類抗原。在
不同類型細(xì)胞或同一類細(xì)胞的不同分化階段,各種H類抗原的表達(dá)情況也各異。
MHC的功能
一、約束免疫細(xì)胞間相互作用
二、MHC分子的限制性識(shí)別
三、參與對(duì)免疫應(yīng)答的遺傳控制
四、參與免疫調(diào)節(jié)
MHC分子可參與抗原遞呈并制約免疫細(xì)胞間的相互作用,lr基因可控制免疫應(yīng)答的發(fā)生
及其強(qiáng)度,這表明MHC在多個(gè)方面參與了免疫調(diào)節(jié)。此外還發(fā)現(xiàn),非T細(xì)胞(M0、
B細(xì)胞等)在體外能誘導(dǎo)自身T細(xì)胞發(fā)生增殖反應(yīng),稱為自身混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)(auto-
logousmixedlymphocytereaction,AMLR)。在AMLR中非T細(xì)胞表面的刺激決定
簇是HLA—DQ抗原。自身反應(yīng)性T細(xì)胞激活后可表達(dá)HLA—DR抗原,后者又可作
為刺激決定簇激活某些T細(xì)胞。一般認(rèn)為,AMLR代表體內(nèi)免疫細(xì)胞間的一種調(diào)節(jié)機(jī)制,
有助于維持免疫自穩(wěn),故MHC—II類分子通過誘發(fā)AMLR而參與免疫調(diào)節(jié)。
五、參與免疫細(xì)胞分化
MHC分子參與早期T細(xì)胞在胸腺中的分化過程。HLA-I、-II類分子陽性細(xì)胞分別與
CD8+T細(xì)胞和CD4+T細(xì)胞的分化發(fā)育有關(guān)。
MHC從多方面參與了機(jī)體免疫應(yīng)答的發(fā)生和調(diào)節(jié),尤其是MHC分子參與對(duì)抗原的處理,與
之結(jié)合并將其遞呈給T細(xì)胞,這是免疫應(yīng)答的誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)的最基本點(diǎn)。
第九章T淋巴細(xì)胞及其介導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答
依賴胸腺發(fā)育的淋巴細(xì)胞,執(zhí)行特異性細(xì)胞免疫應(yīng)答,并在TD-Ag誘導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答中發(fā)
揮重要作用,負(fù)責(zé)細(xì)胞免疫功能,參與抗腫瘤、抗細(xì)胞內(nèi)感染微生物、移植排斥、遲發(fā)型超敏
反應(yīng);對(duì)部分體液免疫發(fā)揮輔助功能。
第一節(jié)T淋巴細(xì)胞表面分子及其作用
一、TCR-CD3復(fù)合物
?是T細(xì)胞抗原受體與?組CD3分子以非共價(jià)鍵結(jié)合而形成的復(fù)合物,是T細(xì)胞識(shí)別抗原和轉(zhuǎn)導(dǎo)
信號(hào)的主要單位。
?TCR可分為TCRa[3和TCRY8兩種類型
?CD3有5種肽鏈(Y8eCn),跨膜區(qū)具有負(fù)電荷的氨基酸殘基,五種肽鏈胞漿區(qū)較長,含有免疫
受體酪氨酸活化基序(1TAM).
?CD3分子的功能是轉(zhuǎn)導(dǎo)TCR識(shí)別抗原所產(chǎn)生的活化信號(hào)。
二、CD4和CD8
主要功能是輔助TCR識(shí)別抗原(又稱T細(xì)胞輔助受體),同時(shí)又能參與抗原刺激TCR-CD3分
子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。
CD4為一條肽鏈跨膜蛋白,胞膜外區(qū)有4個(gè)結(jié)構(gòu)域,遠(yuǎn)端2個(gè)結(jié)構(gòu)域能與MHCII的B2結(jié)構(gòu)域
結(jié)合。CD8的a和P鏈的胞膜外區(qū)各有1個(gè)Ig結(jié)構(gòu)域,與MHCI類分子a3結(jié)合。
三、協(xié)同信號(hào)分子(secondsignal)
CD28:表達(dá)于90%CD4+T細(xì)胞和50%CD8T細(xì)胞,協(xié)同刺激分子B7的受體。CD28-B7.1(CD80)
/B7.2(CD86):提供T細(xì)胞活化的協(xié)同刺激信號(hào),
三、協(xié)同信號(hào)分子(secondsignal)
CD28:表達(dá)于90%CD4+T細(xì)胞和50%CD8*T細(xì)胞,協(xié)同刺激分子B7的受體。
CD28-B7.1(CD80)/B7.2(CD86):提供T細(xì)胞活化的協(xié)同刺激信號(hào),
CTLA4-CD80/86:主要是給予已活化T細(xì)胞抑制信號(hào)。這是由于CTLA-4分子的胞漿區(qū)有免
疫受體酪氨酸抑制基序,可抑制T活化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。
1COS為B7家族另一成員,表達(dá)于活化的T細(xì)胞,與CD28有同源性,其配體B7-H2。初始T
細(xì)胞活化后ICOS調(diào)節(jié)活化T細(xì)胞產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,上調(diào)粘附分子表達(dá),促進(jìn)T細(xì)胞增殖。
CD40L:主要表達(dá)于活化CD4+T細(xì)胞,與CD40結(jié)合可促進(jìn)APC活化,從而也促進(jìn)T細(xì)胞活
化;與B細(xì)胞CD40結(jié)合對(duì)B細(xì)胞的活化、記憶性B細(xì)胞形成和陰性、陽性選擇有重要作用。
CD2:為SRBC受體,其配體為LFA-3(CD58)、CD59,介導(dǎo)T細(xì)胞與APC或靶細(xì)胞粘附。
LFA-1和ICAM-1:T表面的LFA-1和ICAM-1的配體為APC或靶細(xì)胞表面的ICAM-1和LFA-1,
功能是增強(qiáng)粘附。
四、絲裂原結(jié)合分子
與相應(yīng)絲裂原(刀豆蛋白A、植物血凝素)結(jié)合后,叮直接誘導(dǎo)靜息T活化、增生、分化。
五、其他分子
IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL-6R、IL-7R、FasL等。
第二節(jié)T細(xì)胞亞群
-、aBT細(xì)胞和Y3T細(xì)胞
Y8T細(xì)胞數(shù)量不超過T細(xì)胞總數(shù)5%,大多為CD4;CD8',少數(shù)為CD8+,主要分布于皮膚、
粘膜組織。識(shí)別非肽類分子,包括CD1分子呈遞的糖脂、某些病毒糖蛋白、分枝桿菌磷酸糖、
HSP等,無MHC限制性。具有抗感染與腫瘤作用;通過分泌多種細(xì)胞因子發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)和介導(dǎo)
炎癥。
aBT細(xì)胞為T細(xì)胞中的大多數(shù),識(shí)別MHC提呈的肽,具有自身MHC限制性??梢允荂D4
也可以是CD8。
二、CD4*T細(xì)胞和CD8,T細(xì)胞
CD4+T細(xì)胞識(shí)別由13?17個(gè)氨基酸殘基組成的抗原肽,并受自身的MHCII類限制。
CD8+T細(xì)胞識(shí)別8~10個(gè)氨基酸組成的抗原肽,并受MHCI類限制。
三、初始T細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞和記憶性T細(xì)胞
初始T細(xì)胞:從未受過Ag刺激的成熟T細(xì)胞,初始T細(xì)胞表達(dá)CD45RA和高水平的L一選擇
素,處于G。期。接受Ag刺激后活化,分化為效應(yīng)T和記憶T。
效應(yīng)T細(xì)胞:存活期短,表達(dá)高水平1L-2R及粘附分子和CD45RO
記憶性T細(xì)胞:與初始T相似,處于Go期,記憶性T細(xì)胞表達(dá)CD45RO和粘附分子。介導(dǎo)再
次免疫應(yīng)答,可迅速活化。
四、Th、CTL(Tc)、Tr細(xì)月包
根據(jù)功能可分為Th、CTL(Tc)、Tr細(xì)胞,實(shí)為效應(yīng)細(xì)胞
Th細(xì)胞:初始CD4T可分化為Thl、Th2和Th3三類效應(yīng)細(xì)胞,分泌不同細(xì)胞因子,發(fā)揮不
同效應(yīng),Thl、Th2分別在細(xì)胞免疫與體液免疫中發(fā)揮作用,Th3通過分泌TGF-B對(duì)免疫應(yīng)答
發(fā)揮負(fù)調(diào)節(jié)。
Tc細(xì)胞:Tel細(xì)胞主要分泌1FNY;Tc2細(xì)胞則主要分泌IL-4、IL-5和IL-10。
調(diào)節(jié)性T(Tr)細(xì)胞:CD4+CD25+,在免疫應(yīng)答負(fù)調(diào)節(jié)及自身免疫耐受中發(fā)揮作用。
五、NKT(CD4CD8NK1.1*T)細(xì)胞
其TCR識(shí)別的抗原是由CD1分子提呈的脂類和糖脂類抗原
第三節(jié)T細(xì)胞功能
一、CD4'Th細(xì)胞亞群及功能
抗原刺激后短期內(nèi),T細(xì)胞可產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,即ThO,隨后在多種因素的影響下,分化
為Thl、Th2和Th3。
Thl分泌IL-2、1FN-Y和1L-12可增強(qiáng)NK細(xì)胞的殺傷力,刺激CTL細(xì)胞增殖分化,特異性殺
傷病毒或細(xì)胞內(nèi)寄生病原體感染靶細(xì)胞;促進(jìn)細(xì)胞免疫。
Th2分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10促進(jìn)B細(xì)胞增殖、分化和抗體生成,促進(jìn)體液免疫。
Thl細(xì)胞效應(yīng):Thl細(xì)胞促進(jìn)M0活化;協(xié)助B細(xì)胞產(chǎn)生IgGl、lgG3等。Thl細(xì)胞分泌細(xì)胞
因子促進(jìn)CTL活化
Th3細(xì)胞功能:分泌TGF-B抑制Thl介導(dǎo)的免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng),也可抑制B細(xì)胞CTL、NK
細(xì)胞的增殖和功能。
Tri細(xì)胞功能:由CD4分化而來,通過分泌IL-10發(fā)揮免疫抑制。
二、CD8+殺傷性T細(xì)胞功能
CTL的主要作用是直接殺傷靶細(xì)胞,有兩種機(jī)制:細(xì)胞裂解和細(xì)胞凋亡
細(xì)胞裂解:通過分泌穿孔素、顆粒酶、顆粒溶解素、淋巴毒素等直接殺傷靶細(xì)胞。顆粒酶
進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)激活半胱天冬蛋白酶-10(caspase110)誘導(dǎo)調(diào)亡。
細(xì)胞凋亡:CTL高表達(dá)FasL與靶細(xì)胞Fas。
三、其他T細(xì)胞
CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tr細(xì)胞):通過抑制性調(diào)節(jié)CD4和CD8的活性增殖,達(dá)到免疫負(fù)
調(diào)節(jié)作用(通過直接接觸抑制、下調(diào)靶細(xì)胞IL-2Ra鏈表達(dá)抑制、抑制APC抗原提呈間接抑制)
遲發(fā)型超敏反應(yīng)性T細(xì)胞(TDTH)主要為Thl,其次為CTL
NKT細(xì)胞通過識(shí)別APC或腸道黏膜上皮細(xì)胞表面CD1分子所提呈的抗原而激活,作用有二:
細(xì)胞毒作用(同Tc)和免疫調(diào)節(jié)。
第十章B淋巴細(xì)胞
第一節(jié)B淋巴細(xì)胞表面的分子
一、B細(xì)胞抗原受體復(fù)合物
BCR復(fù)合物的組成:BCR即膜表面的免疫球蛋白(mlg),存在于所有的成熟B細(xì)胞,起抗原
結(jié)合作用。BCR-Iga/IgB形成B細(xì)胞的識(shí)別單位,Iga/1g6作用是轉(zhuǎn)導(dǎo)抗原與BCR結(jié)合產(chǎn)生的
信號(hào)和參與mlg鏈的表達(dá)與轉(zhuǎn)運(yùn)
替代性BCR復(fù)合物:表達(dá)于Pro-B和Pre-B細(xì)胞。
(-)胚系基因結(jié)構(gòu)
胚系基因的結(jié)構(gòu)BCR或Ig的兩條輕鏈(入、K)和一條重鏈分別由不同的多基因家族
(multigenefamilies)編碼,人A輕鏈基因位于第22號(hào)染色體,K鏈位于第2號(hào),重鏈(H)位于
第4號(hào)。
(1)重組活化基因1/2(recombinationactivationgene1and2,RAG1/2)
(2)B、末端脫氧核昔酸轉(zhuǎn)移酶(terminaldeoxynucleotidyltransferase,TdT)
(3)0£:1;-2及附-1<1?等
(4)類別轉(zhuǎn)換:BCR與TCR基因結(jié)構(gòu)及其重排
(-)淋巴細(xì)胞發(fā)育過程中抗原受體的重排
在B細(xì)胞發(fā)育分化過程中,1g可變區(qū)將發(fā)生順序性重排。首先是重鏈V區(qū)重排,然后是輕
鏈V區(qū)重排。只有經(jīng)過重排的B細(xì)胞才成為成熟型B細(xì)胞,即免疫潛能B細(xì)胞(immunocompetent
B)。每個(gè)成熟的B細(xì)胞只含有一種功能性%和%.(入或K),其細(xì)胞膜表面表達(dá)膜結(jié)合型Ig,并
只能與一種抗原表位相互作用。
二、輔助受體
B細(xì)胞特異的多分子活化輔助受體:CD19/CD21/CD81/CD225以非共價(jià)相聯(lián)。
作用:增強(qiáng)B細(xì)胞對(duì)抗原刺激的敏感性。
CD72:新近發(fā)現(xiàn)的B細(xì)胞活化輔助受體,是C型凝集素超家族成員,對(duì)B細(xì)胞激活有雙向調(diào)節(jié)作用。
CD72胞內(nèi)區(qū)有2個(gè)ITIM基序,如交聯(lián)可抑制第一信號(hào)的刺激。CD72配體為CD100,兩者相互作用
能消除CD72產(chǎn)生的抑制作用,增強(qiáng)第一信號(hào)。
三、協(xié)同刺激分子
B細(xì)胞獲得抗原與BCR結(jié)合經(jīng)CD79a/CD79b轉(zhuǎn)導(dǎo)的第一信號(hào)并不能活化,還必須由Th和B細(xì)胞
表面的協(xié)同刺激間相互作用產(chǎn)生第二信號(hào)。
CD40:其配體為表達(dá)于活化T細(xì)胞表面的CD40L
CD27:與T細(xì)胞表面的CD70相互作用
CD70:B細(xì)胞活化后也可表達(dá)此分子,而T細(xì)胞中CD45RACD4'也表達(dá)CD27。通過CD70-CD27誘導(dǎo)該
T細(xì)胞分化成調(diào)節(jié)性T細(xì)胞,抑制抗體產(chǎn)生。為B細(xì)胞自我調(diào)節(jié)機(jī)制。
CD80/CD86:在活化B細(xì)胞表達(dá)增強(qiáng),發(fā)揮APC作用(CD28-B7)。
其他粘附分子:B細(xì)胞表面有ICAM-1、LFAT等。
四、絲裂原的膜結(jié)合分子
表達(dá)多種能結(jié)合絲裂原的膜分子,如LPS受體,結(jié)合LPS可活化靜息B細(xì)胞
五、其他表面分子
CD20:通過調(diào)節(jié)跨膜鈣離子流動(dòng)直接作用于B,對(duì)B細(xì)胞增殖和分化起重要的調(diào)節(jié)作用。
CD22:為B細(xì)胞特異性分子,介導(dǎo)B-單核細(xì)胞、B-T、B-B細(xì)胞之間的相互作
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