《醫(yī)學(xué)免疫學(xué)》課件

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)概述免疫學(xué)是研究機(jī)體識別和防御外來物質(zhì)的科學(xué)主要關(guān)注機(jī)體如何防御病原體入侵為臨床醫(yī)學(xué)提供理論基礎(chǔ)課程目標(biāo)和學(xué)習(xí)要求1掌握基本概念理解免疫系統(tǒng)組成和功能2熟悉免疫機(jī)制固有免疫與適應(yīng)性免疫的區(qū)別3應(yīng)用能力培養(yǎng)免疫學(xué)理論在疾病診斷中的應(yīng)用4實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練基礎(chǔ)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)方法免疫學(xué)的歷史發(fā)展1古代觀察瘟疫幸存者不再感染2牛痘接種愛德華·詹納的貢獻(xiàn)3巴斯德時代微生物學(xué)與免疫學(xué)基礎(chǔ)奠定4現(xiàn)代免疫學(xué)分子生物學(xué)技術(shù)推動發(fā)展免疫系統(tǒng)的組成1免疫器官中樞與外周免疫器官2免疫細(xì)胞各類免疫細(xì)胞及其亞型3免疫分子抗體、細(xì)胞因子等4免疫組織皮膚、黏膜等屏障免疫器官概覽中樞免疫器官骨髓和胸腺1外周免疫器官脾臟和淋巴結(jié)2黏膜相關(guān)淋巴組織消化道、呼吸道等3皮膚相關(guān)淋巴組織皮膚中的免疫細(xì)胞4中樞免疫器官：骨髓造血功能所有血細(xì)胞的來源地B細(xì)胞發(fā)育B細(xì)胞在骨髓中成熟組織結(jié)構(gòu)紅骨髓與黃骨髓分布位置主要在扁平骨和長骨兩端中樞免疫器官：胸腺解剖位置位于縱隔前上部主要功能T細(xì)胞的發(fā)育和成熟場所細(xì)胞選擇正負(fù)選擇清除有害T細(xì)胞年齡退化隨年齡增長逐漸退化萎縮外周免疫器官：脾臟形態(tài)特征人體最大的淋巴器官位于左上腹部組織結(jié)構(gòu)白髓：主要由淋巴組織構(gòu)成紅髓：過濾和清除衰老血細(xì)胞免疫功能血源性抗原的免疫應(yīng)答中心清除循環(huán)中的病原體外周免疫器官：淋巴結(jié)分布特點(diǎn)沿淋巴管分布，全身約600個組織層次皮質(zhì)、副皮質(zhì)和髓質(zhì)細(xì)胞構(gòu)成B細(xì)胞、T細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞功能意義淋巴液過濾系統(tǒng)，清除病原體免疫細(xì)胞概述免疫細(xì)胞包括淋巴細(xì)胞、吞噬細(xì)胞和輔助細(xì)胞共同構(gòu)成免疫防御網(wǎng)絡(luò)T淋巴細(xì)胞發(fā)育來源骨髓產(chǎn)生，胸腺成熟主要亞型輔助T細(xì)胞、細(xì)胞毒性T細(xì)胞表面標(biāo)志CD3+，分別表達(dá)CD4或CD8主要功能介導(dǎo)細(xì)胞免疫，協(xié)調(diào)免疫應(yīng)答B(yǎng)淋巴細(xì)胞骨髓發(fā)育從造血干細(xì)胞分化1抗原識別通過表面免疫球蛋白2活化增殖在抗原刺激下3分化成熟形成漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞4抗體分泌漿細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體5自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）形態(tài)特征大顆粒淋巴細(xì)胞識別方式識別MHC表達(dá)缺失或異常的細(xì)胞殺傷機(jī)制釋放穿孔素和顆粒酶主要功能抗病毒和抗腫瘤免疫監(jiān)視單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞1單核細(xì)胞血液中循環(huán)的前體細(xì)胞2組織遷移遷移至組織后分化3巨噬細(xì)胞在組織中發(fā)揮功能4多種功能吞噬、抗原呈遞、炎癥調(diào)節(jié)樹突狀細(xì)胞形態(tài)特征有樹突樣突起的細(xì)胞分布位置主要存在于皮膚和黏膜功能特點(diǎn)最專業(yè)的抗原呈遞細(xì)胞中性粒細(xì)胞60-70%血中比例白細(xì)胞中占比最高6-10小時半衰期血液中壽命短3殺菌機(jī)制吞噬、氧化爆發(fā)、胞外網(wǎng)捕1個核形態(tài)分葉核，通常2-5葉嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞嗜酸性粒細(xì)胞抗寄生蟲感染參與過敏反應(yīng)嗜伊紅染色的顆粒嗜堿性粒細(xì)胞數(shù)量最少的白細(xì)胞釋放組胺和肝素參與過敏和炎癥反應(yīng)抗原的概念和特性定義能被免疫系統(tǒng)識別并誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的物質(zhì)免疫原性誘導(dǎo)特異性免疫應(yīng)答的能力抗原性與抗體或受體結(jié)合的能力影響因素分子量、化學(xué)結(jié)構(gòu)和異物程度抗原決定簇（表位）概念抗原上能與抗體結(jié)合的特定部位1線性表位由連續(xù)氨基酸序列構(gòu)成2構(gòu)象表位由空間結(jié)構(gòu)中相鄰氨基酸形成3表位數(shù)量一個抗原可含多個不同表位4超抗原來源主要由細(xì)菌和病毒產(chǎn)生作用特點(diǎn)同時結(jié)合MHC和TCR的Vβ區(qū)活化方式非特異性激活大量T細(xì)胞臨床意義過度活化引起細(xì)胞因子風(fēng)暴抗體的結(jié)構(gòu)和功能基本結(jié)構(gòu)Y形分子，兩條重鏈和兩條輕鏈可變區(qū)位于Y臂末端，提供抗原結(jié)合特異性恒定區(qū)決定抗體類別和效應(yīng)功能鉸鏈區(qū)提供結(jié)構(gòu)靈活性抗體的分類：IgG、IgM、IgA抗體類型血清含量分子特點(diǎn)主要功能IgG最高單體中和毒素，促進(jìn)吞噬IgM較低五聚體初次免疫應(yīng)答IgA中等分泌型二聚體黏膜免疫抗體的分類：IgE、IgDIgE血清中含量最低參與I型超敏反應(yīng)結(jié)合肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞IgD主要存在于B細(xì)胞表面作為抗原受體生物學(xué)功能尚未完全闡明單克隆抗體技術(shù)雜交瘤形成B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合克隆篩選選擇產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤體外培養(yǎng)大規(guī)模培養(yǎng)選定克隆抗體純化獲取高純度單克隆抗體補(bǔ)體系統(tǒng)概述1防御功能促進(jìn)吞噬和直接裂解靶細(xì)胞2組成成分30多種血漿蛋白3級聯(lián)反應(yīng)按順序依次活化4活化途徑經(jīng)典、替代和凝集素途徑補(bǔ)體激活的經(jīng)典途徑1抗原-抗體復(fù)合物IgG或IgM與抗原結(jié)合2C1復(fù)合物激活C1q識別抗體Fc區(qū)3C4和C2裂解形成C3轉(zhuǎn)化酶C4b2a4C3和后續(xù)成分激活形成膜攻擊復(fù)合物補(bǔ)體激活的替代途徑1C3自發(fā)水解形成C3(H2O)2因子B結(jié)合形成C3(H2O)B復(fù)合物3因子D裂解因子B形成C3轉(zhuǎn)化酶C3(H2O)Bb4微生物表面固定放大級聯(lián)反應(yīng)補(bǔ)體激活的凝集素途徑MBL識別結(jié)合微生物表面的糖類1MASP活化類似C1復(fù)合物2C4和C2裂解形成C3轉(zhuǎn)化酶3后續(xù)級聯(lián)反應(yīng)與經(jīng)典途徑相同4主要組織相容性復(fù)合體（MHC）定義編碼細(xì)胞表面抗原呈遞分子的基因簇人類MHC人類白細(xì)胞抗原（HLA）主要分類I類分子和II類分子多態(tài)性極高的等位基因多樣性MHCI類分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)α鏈和β2微球蛋白表達(dá)分布幾乎所有有核細(xì)胞抗原來源主要呈遞細(xì)胞內(nèi)源性抗原識別細(xì)胞CD8+T細(xì)胞MHCII類分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)α鏈和β鏈組成肽結(jié)合槽兩端開放表達(dá)分布主要在專業(yè)抗原呈遞細(xì)胞上包括樹突狀細(xì)胞、B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞功能特點(diǎn)主要呈遞外源性抗原被CD4+T細(xì)胞識別細(xì)胞因子概述細(xì)胞因子是免疫細(xì)胞分泌的小分子蛋白質(zhì)調(diào)控免疫應(yīng)答的強(qiáng)度和持續(xù)時間白細(xì)胞介素（IL）家族細(xì)胞因子主要來源主要功能IL-1巨噬細(xì)胞炎癥起始IL-2Th1細(xì)胞T細(xì)胞增殖IL-4Th2細(xì)胞抗體產(chǎn)生IL-6多種細(xì)胞急性期反應(yīng)IL-10調(diào)節(jié)性T細(xì)胞抑制炎癥腫瘤壞死因子（TNF）家族TNF-α主要由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，介導(dǎo)炎癥LT-α/β參與淋巴組織發(fā)育CD40L促進(jìn)B細(xì)胞活化與分化Fas配體誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡干擾素（IFN）家族I型干擾素IFN-α和IFN-β，抗病毒作用II型干擾素IFN-γ，激活巨噬細(xì)胞III型干擾素IFN-λ，黏膜抗病毒防御作用機(jī)制誘導(dǎo)抗病毒蛋白表達(dá)趨化因子分子特征小分子分泌蛋白，8-14kDa分類CXC、CC、C和CX3C四大家族功能引導(dǎo)免疫細(xì)胞趨化遷移固有免疫概述1適應(yīng)特點(diǎn)快速響應(yīng)，無特異性2識別機(jī)制模式識別分子識別PAMPs3效應(yīng)組分補(bǔ)體、炎癥反應(yīng)、吞噬細(xì)胞4物理屏障皮膚、黏膜等模式識別受體（PRRs）TLRsToll樣受體，識別多種保守結(jié)構(gòu)1NLRs胞內(nèi)受體，識別細(xì)胞質(zhì)內(nèi)PAMPs2RLRsRIG-I樣受體，識別病毒RNA3CLRsC型凝集素受體，識別碳水化合物4Toll樣受體（TLRs）受體位置配體TLR1/2/6細(xì)胞表面細(xì)菌脂蛋白TLR3內(nèi)體雙鏈RNATLR4細(xì)胞表面LPSTLR5細(xì)胞表面鞭毛蛋白TLR7/8內(nèi)體單鏈RNATLR9內(nèi)體CpGDNA炎癥反應(yīng)識別與啟動PRR識別病原體或損傷信號介質(zhì)釋放炎癥細(xì)胞因子和趨化因子分泌血管變化血管擴(kuò)張，滲透性增加細(xì)胞浸潤白細(xì)胞向炎癥部位遷移清除與修復(fù)清除病原體，組織修復(fù)適應(yīng)性免疫概述特異性針對特定抗原產(chǎn)生特異性反應(yīng)記憶性再次接觸同一抗原時反應(yīng)更快更強(qiáng)多樣性可識別數(shù)百萬種不同抗原自身耐受不攻擊自身組織T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫抗原識別通過TCR識別MHC-抗原復(fù)合物T細(xì)胞活化需要兩信號刺激克隆擴(kuò)增產(chǎn)生大量效應(yīng)T細(xì)胞效應(yīng)功能殺傷感染細(xì)胞或協(xié)助其他免疫細(xì)胞B細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫抗原識別B細(xì)胞受體直接識別抗原1T細(xì)胞幫助Th細(xì)胞提供輔助信號2B細(xì)胞活化增殖并分化3漿細(xì)胞形成產(chǎn)生大量抗體4記憶細(xì)胞產(chǎn)生維持長期免疫記憶5抗原提呈過程1抗原處理內(nèi)源性或外源性抗原加工2肽段裝載肽段與MHC分子結(jié)合3表面表達(dá)MHC-抗原復(fù)合物運(yùn)至細(xì)胞表面4T細(xì)胞識別TCR識別MHC-抗原復(fù)合物T細(xì)胞活化和增殖1信號一TCR與MHC-抗原復(fù)合物結(jié)合2信號二共刺激分子CD28與B7結(jié)合3信號三細(xì)胞因子調(diào)控72小時克隆擴(kuò)增活化后大量增殖B細(xì)胞活化和抗體產(chǎn)生1抗原識別B細(xì)胞通過BCR識別抗原2抗原內(nèi)化抗原處理并通過MHCII呈遞3T細(xì)胞幫助接受CD4+T細(xì)胞的輔助信號4增殖分化形成生發(fā)中心5漿細(xì)胞產(chǎn)生分泌抗體免疫耐受定義免疫系統(tǒng)對自身抗原的特異性無反應(yīng)性意義防止自身免疫疾病的產(chǎn)生分類中樞耐受和外周耐受維持機(jī)制多種機(jī)制共同維持免疫平衡中樞耐受和外周耐受中樞耐受發(fā)生在骨髓和胸腺克隆清除和克隆無能負(fù)選擇清除自身反應(yīng)性淋巴細(xì)胞外周耐受發(fā)生在外周組織能量、抑制和忽略調(diào)節(jié)性T細(xì)胞抑制免疫反應(yīng)超敏反應(yīng)概述超敏反應(yīng)是過度或不適當(dāng)?shù)拿庖邞?yīng)答根據(jù)機(jī)制分為四種主要類型I型超敏反應(yīng)（過敏反應(yīng)）致敏階段首次接觸過敏原，產(chǎn)生IgE抗體IgE結(jié)合IgE與肥大細(xì)胞表面受體結(jié)合再次接觸過敏原交聯(lián)細(xì)胞表面IgE脫顆粒釋放組胺等介質(zhì)臨床表現(xiàn)過敏性鼻炎、哮喘等II型超敏反應(yīng)（細(xì)胞毒性反應(yīng)）抗體結(jié)合IgG或IgM結(jié)合細(xì)胞表面抗原效應(yīng)機(jī)制啟動補(bǔ)體活化或ADCC反應(yīng)細(xì)胞損傷直接裂解或吞噬清除臨床表現(xiàn)輸血反應(yīng)、自身免疫性溶血等III型超敏反應(yīng)（免疫復(fù)合物反應(yīng)）免疫復(fù)合物形成抗原-抗體復(fù)合物1組織沉積復(fù)合物沉積在血管壁或組織2補(bǔ)體激活招募中性粒細(xì)胞3組織損傷釋放溶酶體酶和活性氧4炎癥反應(yīng)導(dǎo)致局部組織損傷5IV型超敏反應(yīng)（遲發(fā)型超敏反應(yīng)）1致敏T細(xì)胞T細(xì)胞對特定抗原致敏2再次接觸T細(xì)胞識別組織中的抗原3細(xì)胞因子釋放激活巨噬細(xì)胞4組織損傷24-72小時后出現(xiàn)反應(yīng)自身免疫性疾病疾病名稱靶自身抗原主要表現(xiàn)系統(tǒng)性紅斑狼瘡DNA,核蛋白多系統(tǒng)損傷類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎IgGFc關(guān)節(jié)炎癥重癥肌無力乙酰膽堿受體肌肉無力1型糖尿病胰島β細(xì)胞胰島素缺乏免疫缺陷病原發(fā)性免疫缺陷遺傳因素導(dǎo)致繼發(fā)性免疫缺陷后天獲得，如HIV感染B細(xì)胞缺陷體液免疫受損T細(xì)胞缺陷細(xì)胞免疫受損器官移植免疫1同種異體識別識別供體MHC分子2移植排斥反應(yīng)超急性、急性和慢性排斥3配型檢測移植前進(jìn)行HLA配型4免疫抑制治療抑制受體免疫反應(yīng)腫瘤免疫學(xué)1免疫監(jiān)視識別和清除轉(zhuǎn)化細(xì)胞2腫瘤相關(guān)抗原特異性和非特異性抗原3免疫逃逸腫瘤細(xì)胞逃避免疫系統(tǒng)攻擊4免疫治療