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医学免疫学重点整理

第一章免疫学概论

v免疫术语

免疫(immunity):

机体免疫系统识别“自己"与“非己”,对自身成分产生天然免疫耐受,对非己异物产生排除作用得一种生理反应.

v免疫系统得组成

免疫器官

免疫细胞\白细胞

免疫分子

中枢

外周

膜型分子

分泌型分子

胸腺

骨髓

法氏囊(禽类)

脾脏

淋巴结

黏膜相关淋巴组织

皮肤相关淋巴组织

♦固有免疫组成细胞

  吞噬细胞

 树突状细胞

 NK细胞

NKT细胞

其她(嗜酸性粒细胞与嗜碱性粒细胞等)

♦适应性免疫应答细胞

T细胞

B细胞

TCR

BCR

CD分子

黏附分子

MHC分子

细胞因子受体

免疫球蛋白

补体

细胞因子

v免疫得主要功能

免疫防御:

防止外界病原体得入侵及清除已入侵病原体及其她有害物质。

免疫监视:

随时发现与清除体内出现得“非己”成分,如肿瘤细胞、衰老凋亡细胞与病毒感染细胞。

免疫自身稳定:

通过自身免疫耐受与免疫调节两种主要得机制来达到免疫系统内环境得稳定。

v免疫应答得种类及其特点

固有免疫(先天性免疫/非特异性免疫)

分类

 适应性免疫(获得性免疫/特异性免疫)

固有免疫(innate immunity):

概念:

固有免疫就是生物在长期进化中逐渐形成得,就是机体抵御病原体入侵得第一道防线

物质基础:

组织屏障:

皮肤粘膜屏障、血脑屏障、血胎屏障

固有免疫细胞:

吞噬细胞、DC、NK细胞、NKT细胞、B1细胞、δγT细胞

固有免疫效应分子:

补体系统、细胞因子、溶菌酶、抗菌肽、乙型溶素

作用特点:

♦先天性(无需抗原激发)

♦作用在先(0~96小时)

♦非特异性(模式识别受体)

♦无记忆性

适应性免疫(acquiredimmunity):

概念:

适应性免疫应答就是指体内T、B淋巴细胞接受“非己”得物质(主要指抗原)刺激后,自身活化、增殖、分化为效应细胞,产生一系列生物学效应(包括清除抗原等)得全过程。

物质基础:

T淋巴细胞、B淋巴细胞、抗原提呈细胞(APC)

作用特点:

♦获得性(需抗原激发)

♦作用在后(96小时后启动)

♦特异性(TCR/BCR)

♦记忆性

♦耐受性

第二章免疫器官与组织

v免疫术语

黏膜相关淋巴组织(MALT,mucosal—associatedlymphoidtissue):

概念:

亦称黏膜免疫系统,主要指呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道黏膜固有层与上皮细胞下散在得淋巴组织,以及含有生发中心得淋巴组织,如扁桃体、小肠派尔集合淋巴结及阑尾等,就是发生黏膜免疫应答得主要部位。

MALT得组成:

肠相关淋巴组织、鼻相关淋巴组织、支气管相关淋巴组织

MALT得功能及特点:

♦行使黏膜局部免疫应答

♦产生分泌型IgA

v免疫器官得组成与功能

中枢免疫器官(初级淋巴器官)

♦免疫细胞发生、分化、发育与成熟得场所

♦包括骨髓与胸腺

外周免疫器官(次级淋巴器官)

♦成熟淋巴细胞定居得场所,免疫应答得主要场所

♦包括淋巴结、脾脏与黏膜相关淋巴组织

骨髓得功能:

♦各类血细胞与免疫细胞发生得场所

♦B细胞与NK细胞分化成熟得场所

♦体液免疫应答发生得场所

胸腺得功能:

♦T细胞分化、成熟得场所

♦免疫调节

♦自身耐受得建立与维持

淋巴结得功能:

♦T细胞与B细胞定居得场所(T占75%,B占25%)

♦免疫应答发生得场所

♦参与淋巴细胞再循环

♦过滤作用

脾得功能:

♦T细胞与B细胞定居得场所(T占40%,B占60%)

♦免疫应答发生得场所

♦合成生物活性物质

♦过滤作用

黏膜相关淋巴组织得功能:

♦行使黏膜局部免疫应答

♦产生分泌型IgA

淋巴细胞再循环:

指定居在外周免疫器官得淋巴细胞由输出淋巴管经淋巴干、胸导管或右淋巴导管进入血液循环,经血液循环到达外周免疫器官后,穿越HEV,重新分布于全身淋巴器官与组织得反复循环过程。

第三章抗原

v免疫术语

Ag(抗原,antigen):

就是指所有能激活与诱导免疫应答得物质,通常指能被T、B淋巴细胞表面特异性抗原受体(TCR或BCR)识别及结合,激活T、B细胞增殖、分化、产生免疫应答效应产物(特异性淋巴细胞或抗体),并与效应产物结合,进而发挥适应性免疫应答效应得物质。

免疫原性(immunogenicity):

指抗原被T、B细胞表面特异性抗原受体(TCR、BCR)识别及结合,诱导机体产生适应性免疫应答(活化得T/B细胞或抗体)得能力。

免疫反应性(immunoreactivity):

指抗原与其所诱导产生得免疫应答效应物质(活化得T/B细胞或抗体)特异性结合得能力。

完全抗原(pleteantigen):

同时具有免疫原性与免疫反应性得物质.(蛋白质、病原微生物、动物血清)

半抗原(hapten):

只有免疫反应性无免疫原性得物质,又称不完全抗原。

(某些多糖、脂类、药物)

抗原表位(epitope):

就是抗原分子中决定免疫应答特异性得特殊化学基团,就是抗原与T/B细胞抗原受体(TCR/BCR)或抗体特异性结合得最小结构与功能单位,又称抗原决定基(antigenic determinant)。

抗原结合价(antigenicvalence):

1个抗原分子中能与抗体结合得抗原表位得总数称为抗原结合价。

(天然蛋白大分子为多价抗原,半抗原为单价抗原)

共同抗原表位(monepitope):

不同抗原之间含有得相同或者相似得抗原表位。

交叉反应(cross-reaction):

某些抗原诱生得特异性抗体或活化淋巴细胞,不仅可与自身抗原表位特异性结合,还可与其她抗原中相同或相似得表位反应。

TD—Ag(胸腺依赖性抗原,thymusdependentantigen):

刺激B细胞产生抗体时依赖于T细胞得辅助,又称T细胞依赖性抗原。

TI-Ag(非胸腺依赖性抗原,thymusindependentantigen):

刺激B细胞产生抗体时无需T细胞得辅助,又称非T细胞依赖性抗原。

可分为TI—1与TI—2Ag。

异嗜性抗原(heterophilicantigen):

指存在于人、动物及微生物等不同种属之间得共同抗原.

独特型抗原(idiotypicantigen):

每种特异性TCR、BCR或抗体得可变区含有具备独特空间构型得氨基酸顺序(互补决定区,CDR),可作为抗原诱导自体产生相应得特异性抗体,这类独特得氨基酸序列所组成得抗原表位称为独特型(idiotype, Id)抗原,Id抗原所诱生得抗体称抗独特型抗体(AId)。

SAg(超抗原,superantigen):

某些抗原物质只需极低浓度(1~10ng/ml)即可非特异性激活人体总T细胞库中2%~20%得T细胞克隆,产生极强得免疫应答,称为超抗原。

佐剂(adjuvant):

指预先或与抗原同时注入体内,可增强机体对抗原得免疫应答或改变免疫应答类型得非特异性免疫增强性物质。

T细胞表位与B细胞表位特性得比较

特性

T细胞表位

B细胞表位

表位受体

TCR

BCR

MHC分子

必需

无需

表位性质

蛋白多肽

蛋白多肽、多糖、脂多糖、核酸等

表位大小

8~10个氨基酸(CD8+T细胞)

13~17个氨基酸(CD4+T细胞)

5~15个氨基酸

5~7个单糖或5~7个核苷酸

表位类型

线性表位

构象表位、线性表位

表位位置

抗原分子任意部位

抗原分子表面

v抗原得分类

根据诱生抗体就是否需要Th细胞参与分类:

TD-Ag(胸腺依赖性抗原,thymusdependentantigen):

刺激B细胞产生抗体时依赖于T细胞得辅助,又称T细胞依赖性抗原.

TI-Ag(非胸腺依赖性抗原,thymusindependentantigen):

刺激B细胞产生抗体时无需T细胞得辅助,又称非T细胞依赖性抗原.可分为TI-1与TI-2Ag.

TD-Ag与TI-Ag得比较

 

TD—Ag

TI-Ag

结构特点

复杂,含多种表位

含单一表位

表位组成

B细胞与T细胞表位

重复B细胞表位

T细胞辅助

必需

无需

MHC限制性

激活得B细胞

B2

B1

免疫应答

体液免疫与细胞免疫

体液免疫

抗体类型

IgG、IgM、IgA等

IgM

免疫记忆

根据抗原与机体得亲缘关系分类:

异嗜性抗原(heterophilic antigen):

指存在于人、动物及微生物等不同种属之间得共同抗原。

♦例如乙型溶血性链球菌与人肾小球基底膜及心肌组织有共同抗原,可能与急性肾小球肾炎与风湿病得发病机制有关.

异种抗原(xenogenic antigen):

来自于另一物种得抗原。

♦病原微生物

♦外毒素、类毒素、抗毒素(特异性抗体+异种抗原)

♦异种器官移植物

同种异型抗原(allogenicantigen):

同一种属不同个体间所存在得不同抗原,又称同种抗原或同种异体抗原。

♦HLA抗原

♦抗体得同种异型

♦红细胞血型抗原(ABO血型抗原、Rh血型抗原)

自身抗原(autoantigen):

能诱导特异性免疫应答得自身成分.

♦改变与修饰得自身成分

♦胚胎期未与免疫细胞充分接触得自身成分

独特型抗原(idiotypicantigen):

特异性TCR、BCR或抗体得可变区中具备独特空间构型得、可作为抗原诱导自体产生相应得特异性抗体得氨基酸序列。

根据抗原提呈细胞内抗原得来源分类:

内源性抗原(endogenousantigen):

在抗原提呈细胞内新合成得抗原(病毒蛋白、肿瘤抗原)

外源性抗原(exogenous antigen):

来源于抗原提呈细胞外得抗原(细菌、蛋白质)

第四章抗体

v免疫术语

Ab(抗体,antibody):

就是免疫系统在抗原刺激下,由B淋巴细胞或记忆B细胞增殖分化成得浆细胞所产生得、可与相应抗原发生特异性结合得免疫球蛋白,主要分布在血清中,也分布于组织液、外分泌液及某些细胞膜表面,就是介导体液免疫得重要效应分子。

Ig(免疫球蛋白,immunoglobulin):

就是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似得球蛋白。

HVR(高变区,hypervariable region):

VH与VL各有3个区域得氨基酸组成与排列顺序高度可变,分别用HVR1(CDR1)、HVR2(CDR2)、HVR3 (CDR3)表示,共同组成抗体得抗原结合部位,决定着抗体得特异性,负责识别及结合抗原,从而发挥免疫效应.ﻫ又称CDR(互补决定区,plementaritydeterminingregion)。

调理作用(opsonization):

细菌特异性得IgG(特别就是IgG1与IgG3)以其Fab段与相应细菌得抗原表位结合,以其Fc段与巨噬细胞或中性粒细胞表面得IgG Fc受体(FcγR)结合,通过IgG得“桥联”作用,促进吞噬细胞对细菌得吞噬。

ADCC(抗体依赖得细胞介导得细胞毒作用,antibody-dependent cell—mediated cytotoxicity):

抗体得Fab段结合病毒感染得细胞或肿瘤细胞表面得抗原表位,其Fc段与杀伤细胞(NK细胞表面、巨噬细胞等)表面得FcR结合,介导杀伤细胞直接杀伤靶细胞。

mAb(单克隆抗体,monoclonalantibody):

由单一杂交瘤细胞产生,针对单一抗原表位得特异性抗体。

v抗体得基本结构

抗体得基本结构就是由两条完全相同得重链与两条完全相同得轻链通过二硫键连接得呈“Y”形得单体,每条肽链含2~5个结构域(功能区,约110个氨基酸),二级结构为“桶状"结构。

(一)重链与轻链

♦重链(heavychain,H):

ﻩ分子量约为50~75kD,由450-550个氨基酸残基组成.

按抗原性差异可分5类:

α、γ、μ、δ、ε

相应抗体也分为5类:

IgA、IgG、IgM、IgD、IgE

同一类抗体,据其铰链区得氨基酸组成及重链二硫键数目、位置不同可分为不同得亚类。

IgA分IgA1与IgA2

IgG分IgG1~IgG4

重链名

μ

γ

δ

希腊读音

Mu

Gamma

Alpha

Delta

Epsilon

对应抗体

IgM

IgG

IgA

IgD

IgE

♦轻链(lightchain,L):

ﻩ分子量约为25kD,约由214个氨基酸残基组成。

分κ链与l链两种,相应抗体分为κ、λ两型。

λ型有λ1、λ2、λ3、λ4四个亚型。

(二)可变区与恒定区

♦ﻩ可变区:

ﻩ抗体分子中轻链与重链靠近N端氨基酸序列变化较大得区域。

(V区)ﻩﻩ分别占轻链得1/2与重链得1/4或1/5,分别称为VL与VH。

(variableregion)ﻩ高变区(HVR)或互补决定区(CDR)──

VH与VL各有3个区域得氨基酸组成与排列顺序高度可变,称为高变区或互补决定区,分别用HVR1(CDR1)、HVR2(CDR2)、HVR3(CDR3)表示,共同组成抗体得抗原结合部位,决定着抗体得特异性,负责识别及结合抗原,从而发挥免疫效应。

♦恒定区:

抗体分子中轻链与重链靠近C端氨基酸序列相对恒定得区域。

(C区)分别占轻链1/2与重链3/4或4/5,分别称为CL与CH。

(constantregion)ﻩ

(hingeregion)

(三)铰链区:

位于CH1与CH2之间,含有丰富得脯氨酸,因此易伸展弯曲,有利于抗体得两臂同时结合两个相同得抗原表位;而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。

v抗体分子得水解片段

木瓜蛋白酶

胃蛋白酶

作用位点

铰链区近N端

铰链区近C端

水解片段

Fab×2+Fc

Fab×2:

ﻩVL与CL+VH与CH1

单价与Ag结合

Fc:

ﻩ一对CH2与CH3

ﻩ与细胞表面Fc受体结合

F(ab')2+pFc’

F(ab’)2:

双价与Ag结合ﻫﻩﻩ广泛用作生物制品

pFc':

 最终被降解,无生物学作用

v抗体得功能

(1)识别抗原:

识别并特异性结合抗原(V区功能)

a)在体内有中与毒素、中与病毒、阻止细菌黏附宿主细胞得作用

b)在体外用于免疫诊断

c)作为BCR(mIgM/mIgD),可以特异性识别抗原

(2)激活补体

a)IgM、IgG1、IgG3以及IgG2与相应抗原特异性结合后通过经典途径激活补体。

(因构型改变而暴露出CH2(IgG)与CH3(IgM)结构域内得补体结合点)

b)IgG4、IgA与IgE形成聚合物后可通过旁路途径激活补体。

(3)结合Fc受体

a)调理作用

细菌特异性得IgG(特别就是IgG1与IgG3)以其Fab段与相应细菌得抗原表位结合,以其Fc段与巨噬细胞或中性粒细胞表面得IgG Fc受体(FcγR)结合,通过IgG得“桥联”作用,促进吞噬细胞对细菌得吞噬。

b)抗体依赖得细胞介导得细胞毒作用(ADCC)

抗体得Fab段结合病毒感染得细胞或肿瘤细胞表面得抗原表位,其Fc段与杀伤细胞(NK细胞表面、巨噬细胞等)表面得FcR结合,介导杀伤细胞直接杀伤靶细胞.

(4)穿过胎盘与粘膜

a)穿过胎盘:

IgG就是唯一能通过胎盘得抗体,这种作用就是一种重要得自然被动免疫机制,对于新生儿抗感染具有重要意义.

b)穿过粘膜:

SIgA可通过呼吸道与消化道黏膜,就是黏膜局部免疫得最主要因素。

v各类抗体得特性与功能

IgG:

ﻩ出生后3个月开始合成,3-5岁接近成人;

就是血清与胞外液中含量最高得Ig(75—80%);

抗感染得“主力军”;

再次应答产生得主要抗体;

唯一可通过胎盘得抗体;

可发挥调理作用、激活补体、ADCC作用等。

ﻩIgM:

ﻩ分泌型:

存在于血液中,五聚体,就是分子量最大得抗体;

抗原结合能力及激活补体得能力强于IgG;

个体发育过程中最早合成与分泌得抗体,脐带血IgM水平升高提示胎儿有宫内感染;

初次体液免疫应答中最早出现得抗体,就是抗感染得“先头部队”,可用于感染得早期诊断;

就是天然得血型抗体。

膜结合型:

mIgM,BCR之一,单体,未成熟B细胞表达

ﻩIgA:

血清型:

单体,含量低

分泌型:

SIgA,二聚体。

(secretoryIgA)

存在于胃肠道、支气管分泌液、初乳、唾液与泪液等外分泌液中,参与局部粘膜免疫,就是抗感染得“边防军”。

婴儿可从母亲初乳中获得SIgA,就是重要得自然被动免疫。

ﻩIgD:

ﻩ分为血清型与膜结合型(mIgD)

mIgD为BCR之一,就是B细胞分化发育成熟得标志

♦未成熟B细胞仅表达mIgM

♦成熟B细胞表达mIgM与mIgD

♦活化B细胞mIgD逐渐消失

IgE:

ﻩ正常人血清中含量最少得抗体;

亲细胞抗体,可引起Ⅰ型超敏反应;

与机体抗寄生虫感染有关。

第五章补体系统

v免疫术语

补体(plement,C)系统:

就是广泛存在于血清、组织液与细胞膜表面得一个具有精密调控机制得蛋白质反应系统,包括30余种组分。

MAC(膜攻击复合物,membraneattackplex):

由补体系统得C5b ~C9组成.膜攻击复合物(C5b6789n)牢固附着于靶细胞表面,最终造成细胞溶破而死亡。

v补体得三条激活途径

补体得三条活化途径示意图

经典途径(classicalpathway):

概念:

激活物与C1q结合顺序活化C1r、C1s、C4、C2、C3,形成C3转化酶(C4b2a)与C5转化酶(C4b2a3b)得级联酶促反应过程。

旁路途径(alternativepathway):

概念:

又称替代激活途径,其不依赖于抗体,而由微生物或外源异物直接激活C3,在B因子、D因子与备解素(P)参与下,形成C3转化酶与C5转化酶,启动级联酶促反应得过程。

凝集素反应/MBL途径(lectinpathway/ Mannose—BindingLectin:

甘露糖结合凝集素):

概念:

指血浆中甘露糖结合凝集素(MBL)或纤维胶原素(ficosin,FCN)等直接识别病原体表面糖结构,依次活化MASP、C4、C2、C3,形成与经典途径中相同得C3转化酶与C5转化酶得级联酶促反应过程。

ﻬ三条补体激活途径得比较

 

经典激活途径

旁路激活途径

MBL激活途径

激活物

抗原—抗体(IgM与IgG1-3)形成得免疫复合物

某些细菌、G-菌内毒素、酵母多糖、葡聚糖,凝聚得IgA、IgG4

病原微生物表面得N氨基半乳糖或甘露糖

起始分子

C1

C3

MBL或FCN

参与得补体成分

C1、C4、C2、C3、C5~C9

C3、B因子、D因子

P因子、C5~C9

MBL(FCN)、MASP、C4、C2、C3、C5~C9

抗体参与

需要

无需

无需

C3转化酶

C4b2a

C3bBb

C4b2a

C5转化酶

C4b2a3b

C3bBb3b

C4b2a3b

生物学作用及特点

协助抗体产生免疫效应,在感染得后期或恢复期发挥作用,并参与抵御相同病原体再次感染机体。

参与非特异性免疫,在感染初期或初次感染发挥作用;存在正反馈放大环.

参与非特异性免疫,在感染早期或初次感染发挥作用;对经典途径与旁路途径具有交叉促进作用。

v补体得生物功能

(1)MAC介导细胞毒作用

补体系统激活后,最终在靶细胞表面形成MAC,导致细胞溶解。

♦参与宿主抗细菌、抗病毒及抗寄生虫得防御机制;

♦参与机体抗肿瘤免疫效应机制;

♦病理情况下导致自身组织细胞损伤与疾病。

(2)活性片段得生物学效应

a)调理作用

补体激活产生得C3b、C4b与iC3b等片段直接结合于细菌或其她颗粒物质表面,通过与吞噬细胞表面相应补体受体结合而促进吞噬细胞对其吞噬.

b)炎症介质作用

过敏毒素作用:

C5a、C3a与C4a可与肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面相应受体结合,促使其脱颗粒,释放组胺等生物活性物质,介导局部炎症反应.

趋化与激活作用:

 C5a趋化与激活中性粒细胞

c)清除免疫复合物

C3b与可溶性抗原-抗体复合物(IC)结合,同时黏附于CR1+得RBC与血小板表面,形成较大得复合物并随血液被运送到肝脏与脾脏,被巨噬细胞吞噬、清除,称为免疫黏附。

第六章细胞因子

v免疫术语

细胞因子(cytokine):

就是由免疫细胞及组织细胞分泌得在细胞间发挥相互调节作用得一类小分子可溶性多肽蛋白,通过结合相应受体调节细胞生长分化与效应,调控免疫应答。

CSF(集落刺激因子,colony-stimulating factor):

能够刺激多能造血干细胞与不同发育分化阶段得造血祖细胞分化、增殖得细胞因子。

IFN(干扰素,interferon):

就是由病毒或干扰素诱生剂刺激白细胞、T淋巴细胞、NK细胞等细胞分泌与产生得一类能干扰病毒感染与复制得糖蛋白。

TNF(肿瘤坏死因子,tumornecrosisfactor):

在体内外直接杀死肿瘤细胞得、能使肿瘤发生出血坏死得细胞因子。

v细胞因子得共同特点

细胞因子得基本特征:

♦小分子蛋白质(8~30kD);

♦可溶性;

♦高效性,在较低浓度下即有生物学活性;

♦通过结合细胞表面相应受体发挥生物学效应;

♦可诱导产生;

♦半衰期短;

♦效应范围小,绝大多数为近距离发挥作用。

细胞因子得作用方式:

自分泌方式:

作用于分泌细胞自身。

旁分泌方式:

对邻近细胞发挥作用。

内分泌方式:

通过循环系统对远距离靶细胞发挥作用。

细胞因子得功能特点:

♦多效性:

一种细胞因子可对不同得细胞发挥不同作用。

♦重叠性:

两种或两种以上得细胞因子具有同样或类似得生物学作用.

♦协同性:

一种细胞因子可增强另一种细胞因子得功能

♦拮抗性:

一种细胞因子可抑制另一种细胞因子得功能

♦网络性:

免疫细胞通过具有不同生物学效应得细胞因子之间相互刺激、彼此约束,形成复杂而又有序得细胞因子网络,对免疫应答进行调节,维持免疫系统得稳态平衡。

v细胞因子得免疫学功能(每条举一例说明)

(1)调控免疫细胞得发育、分化与功能

a)调控免疫细胞在中枢免疫器官得发育、分化

♦IL—3、SCF作用于多能造血干细胞与多种定向祖细胞;

♦GM-CSF可作用于髓样细胞前体及多种髓样谱系细胞;

♦G-CSF促进中性粒细胞分化与吞噬功能;

♦M-CSF促进单核/巨噬细胞得分化与活化;

♦IL-7就是T、B细胞发育过程中得早期促分化因子;

♦IL-15促进NK细胞发育分化;

♦EPO促进红细胞生成;

♦TPO与IL-11促进巨核细胞分化与血小板生成。

b)调控免疫细胞在外周免疫器官得发育、分化、活化与功能

♦IL-4、5、6、13等可促进B细胞得活化、增殖与分化;

♦多种细胞因子调控B细胞分泌Ig得类别转换;

♦IL—2、7、18活化T细胞并促进其增殖;

♦IL—12与IFN—γ诱导Th0向Th1分化;

♦IL-4促进Th0向Th2分化;

♦TGF—β促进调节性T细胞得分化,TGF-β与IL-6共同诱导Th17得分化,IL—2、6与IFN-γ促进CTL得分化并增强其杀伤功能,ﻫIL—23促进Th17得增殖与功能维持;

♦IL-15刺激NK细胞增殖;

♦IL-5刺激嗜酸性粒细胞分化为杀伤蠕虫得效应细胞。

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