细胞与分子免疫学问答.docx

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细胞与分子免疫学问答

第二章免疫球蛋白

1. Ig的基本结构，功能和水解片段

（1）基本结构

组成

由一对较长的和一对较短的多肽链组成

四条多肽链

长链：

重链（HeavyChain，H链），450-550aa，55-57KD

短链：

轻链（LightChain，L链），214aa，24KD

二硫键：

H链和L链之间，两条H链之间由二硫键连接，呈Y型

分区

N端：

aa序列变化（110个残基）C端：

则相对稳定

（1）可变区（Variableregion，V区）近N端：

V区=1/2L链+1/4（1/5）H链ＶＬ＋ＶＨ

（2）恒定区（Constantregion，C区）近C端：

C区=1/2L链+3/4（4/5）H链ＣＬ＋ＣＨ

（3）铰链区

 高变区（hypervariableregio，HVR）可变区中某些区域的aa组成和排列特别易变化或具更高的变易性。

CDR（互补决定区）：

Ig的抗原结合部位和抗原表位互补结合部位，决定抗体的特异性。

铰链区位于CH1和CH2之间，富含脯aa，富有弹性，可自由折叠

意义：

能使V区与不同距离的抗原结合补体结合位点易于暴露IgM和IgE无铰链区

（2）功能区的作用

VL、VH：

抗原结合部位HVR（CDR）与抗原表位结合

CH1、CL：

遗传标志所在

IgG--CH2：

补体结合位点，通过胎盘部位CH3：

与各种组织表面IgGFc受体（FcγR）结合部位

IgM：

CH3：

补体结合位点

IgE：

CH2、CH3：

与肥大细胞、嗜碱性粒细胞的（IgEFc受体FcεR）结合部位

 Ig的其他片段

J链（JoiningChain）：

连接两个或两个以上Ig单体作用SIgA：

二聚体IgM：

五聚体

分泌片SP（SecretoryPiece）：

是SIgA上的一个辅助成分上皮细胞合成，分泌到黏膜细胞表面作用：

具抵抗外分比液中蛋白水解酶的降解作用，稳定SIgA的作用。

（3）水解片段

木瓜蛋白酶

IgG2Fab段+Fc段

（抗原结合片段）（可结晶片段）

胃蛋白酶

IgGF（ab’）2段+pFc’段

（抗原结合片段）碎片

 意义：

F（ab’）2段保持了与抗原结合的生物学活性，又减少了Fc段的生物学活性。

可应用于生物制品研究，如精致抗毒素等。

2. Ig多样性形成的机制

（1）Ig的基因多样性形成机制

组合造成的多样性众多的V区基因片段的组合和轻重链的组合，众多的V、D、J基因中，重排时每个片段只能取一个，就存在多种组合。

VH：

51个基因片段，编码CDR1、CDR2部分的aa

DH：

30个基因片段，编码CDR3中的大部分aa

JH：

6个基因片段，编码其余的CDR3部分的aa和第四个骨架区

（2）连接造成的多样性

CDR3区位于V、J和V、D、J片段连接处，两片段之间可插入或丢失数个核苷酸，增加了互补决定区（CDR3）的多样性。

（3）体细胞高频突变造成的多样性

成熟的B细胞重排的V区基因，往往在抗原的刺激下发生点突变，突变的频率非常高（每次细胞分裂，大约每1000个bp中就有一对发生突变，而其他体细胞的突变频率为10-10bp。

）。

称为体细胞高频突变。

有人计算多样性可达4.8X107，故针对外界众多的抗原分子，体内可产生数以亿计的不同抗体分子。

3.小分子抗体的特点 

•仅含V区结构，免疫原性较弱。

•分子量小，易通过血管壁，可有效克服肿瘤灶组织对抗体的生理阻抗。

•无Fc段，不与非靶细胞的FcR结合，易达肿瘤病灶，适合临床诊断，肿瘤的导向治疗。

•与靶细胞抗原结合力较弱。

•半衰期短，影响到达肿瘤局部抗体的浓度。

第三章补体系统

1、补体三条激活途径的比较 

经典途径MBL途径旁路途径

激活物质抗原-抗体复合物MBL细菌脂多糖

IgM，2IgGC反应蛋白等酵母多糖

凝集的IgA，IgG4

参与成分C1---C9C2---C9C3，C5—C9

B，D，P，I，H

C3转化酶C4b2bC4b2bC3bBb

C5转化酶C4b2b3bC4b2b3bC3bnBb

作用参与特异性体液参与非特异性免疫

免疫的效应阶段感染早期发挥作用

2、补体的生物学功能

（1）溶解靶细胞：

C5---C9参与，形成MAC。

（2）调理作用：

促进吞噬细胞的吞噬作用。

C3b，C4b，iC3b

细菌（Ag）+Ab+C3b---C3bR：

巨嗜细胞-吞噬单核细胞中性粒细胞

（3）炎症介质作用

1）激肽样作用：

C2a----增加毛细血管通透性，引起炎症充血

2）过敏毒素样作用：

C3a，C5a，C4a---肥大细胞，嗜硷性粒细胞受体---释放组胺等---毛细血管

通透性内脏平滑肌收缩

3）趋化作用：

C3a，C5a---吸附具C3a，C5a受体的吞噬细胞---游走---补体激活部位。

（4）免疫黏附和清除免疫复合物作用

免疫黏附：

Ag+Ab+C---C3b或C4b---RBC，血小板---较大聚合物---运输至肝脏清除，易被吞噬细胞吞噬。

（CR1）

第四章细胞因子

一、CK作用的共性和生物学作用

1．细胞因子的共性：

（1）理化特性：

1）多为低分子量的蛋白或糖蛋白（15-30KD）2）CK与靶细胞的结合：

无抗原特异性，也不受MHC限制3）微量水平（PM）发挥作用：

与靶细胞受体亲合力极高

（2）分泌特点多源性：

一种细胞因子可由多种细胞产生，一种细胞也可产生多种细胞因子。

瞬时性—短暂而自限过程（CK的mRNA易降解）

2、生物学作用特点

（1）作用方式

自分泌：

CK的靶细胞就是产生CK的自身细胞，表现的生物学作用

旁分泌：

CK的靶细胞是产生CK的邻近细胞，表现的生物学作用

内分泌：

CK的靶细胞就是产生CK的远距离的细胞，表现的生物学作用

（2）作用多样性

细胞因子参与多种机体的病理与生理作用

介导和调节免疫应答，参与炎症反应，促进细胞的增殖与分化，刺激造血，促进组织修复

（3）作用复杂性

多效性：

一种细胞因子可对多种靶细胞发挥作用，产生多种不同的生物学效应。

重叠性：

几种不同的细胞因子也可对同一种靶细胞发挥作用，产生相同或相似的生物学效应。

拮抗性：

一种细胞因子可以抑制另一种细胞因子的某种生物学作用。

协同性：

一种细胞因子可以增强另一种细胞因子的某种生物学作用。

双向性：

生理调节作用－－－适量损伤机体－－－－－过量

3、网络性调节

众多的CKs相互诱生、相互促进、相互抑制、相互调节，形成十分复杂的网络。

二、sCKR的产生，生物学作用与临床的关系

1、可溶性CKR产生机制

（1）膜结合CKR，在蛋白水解酶的作用下，胞外区脱落，结合能力不变。

sIL-1RsTNFRsIFN-rR

（2）CKR的mRNA不同剪接后，新编码的SCKR转录子,表达SCKR,由细胞分泌至胞外。

（主要）

sIL-4RsIL-7RsIFN-Ar

（3）膜受体酶解脱落和分泌型mRNA翻译同时存在sIL-5R（a）sIL-1R（a）sSCFR

2、可溶性CKR生物学作用

（1）负调作用---与膜结合型CKR竞争CK--阻断CK作用-----膜受体的正常代谢途径，有利于处于活化状态的细胞恢复正常水平

（2）载体作用---与CK结合，防止CK被降解或清除，并将其运送到靶细胞的膜CKR处

（3）辅助作用---使原本对CK信号不敏感的靶细胞产生作用

3、sCKR与临床

（1）检测sCKR水平在临床中的应用辅助早期诊断病情转归评估治疗

1）IL-2R

血清sIL-2R水平升高与某些疾病的关系

恶性肿瘤：

白血病霍奇金淋巴瘤骨髓瘤肝癌胃癌结肠癌肺癌鼻咽癌

自身免疫或炎性疾病：

RASLE重症肌无力哮喘

病毒感染或其他传染病：

HAVHBVHCVHIVHPV结核病麻风痢疾梅毒

骨髓及器官移植排斥反应

其他：

烧伤消化性溃疡妊高症肝硬化肾功能衰竭

2）IL-6R

血清sIL-6R水平升高与某些疾病的关系

炎症及自身免疫性疾病RA克隆病溃疡性结肠炎

感染性疾病HIV感染细菌感染及脓毒血症

肿瘤和白血病多发性骨髓瘤慢性淋巴细胞白血病浆细胞白血病非霍奇金淋巴瘤

3）sTNFR

sTNFR水平升高与某些疾病的关系

炎症及自身免疫性疾病RA（血清及关节滑液）SLE

感染性疾病HIV感染细菌性痢疾脓毒血症

肿瘤和白血病肺癌直肠癌胃癌卵巢癌宫颈癌慢性淋巴细胞白血病

骨髓移植

其他孕妇（随胎龄增加而升高，可能是保护胎儿的一种机制）慢性肾衰外伤酒精性肝硬化

（2）SCKR的临床应用前景为减轻或防止促炎细胞因子造成的病理损伤提供了新的治疗途径

三、CK有何临床意义

1.细胞因子参与了疾病的发生和发展：

（1）细胞因子及其受体缺陷（先天性、后天性）

先天性：

IL-2受体γ链缺陷=》IL-2，4，7功能障碍=》淋巴干细胞不能分化=》T，B细胞不能成熟=》免疫功能严重缺陷（体液，细胞）=》先天性重症联合免疫缺陷综合症。

后天性：

HIV=》CD4T细胞破坏=》由Th细胞产生的各种细胞因子缺陷（IL-2、4、5、6）=》T、B细胞不能活化免疫功能全面下降=》AIDS

IL-1表达过高：

细菌感染=》释放内毒素=》Mφ=》IL-1，TNF-a=》感染性休克治疗：

IL-1受体拮抗剂，TNF-a单抗

（2）细胞因子表达过高（炎症，自身免疫病，过敏反应，休克等）IL-1、IL-2R、IL-6和IL-6R；可溶性CKR升高

IL-1在疾病中的作用

疾病IL-1作用

慢性风湿性关节炎发热、滑膜细胞增生、破坏软骨

川崎病损伤血管内皮

痛风尿素结晶引起局部产生IL-1---炎症

肾小球肾炎促进肾小球系膜细胞增生，

诱导产生PGE2

急性髓性白血病自分泌IL-1，

促进白血病细胞恶性发生

IL-2R

1974年，日本人发现成人T细胞白血病是一种IL-2R病。

IL-6和IL-6R

IL-6基因变异=》表达失控=》IL-6过度分泌=》IL-6R=》造血细胞过度增殖（B细胞）=》骨髓瘤

3、sCKR与临床

（1）检测sCKR水平在临床中的应用辅助早期诊断病情转归评估治疗

4）IL-2R

血清sIL-2R水平升高与某些疾病的关系

恶性肿瘤：

白血病霍奇金淋巴瘤骨髓瘤肝癌胃癌结肠癌肺癌鼻咽癌

自身免疫或炎性疾病：

RASLE重症肌无力哮喘

病毒感染或其他传染病：

HAVHBVHCVHIVHPV结核病麻风痢疾梅毒

骨髓及器官移植排斥反应

其他：

烧伤消化性溃疡妊高症肝硬化肾功能衰竭

5）IL-6R

血清sIL-6R水平升高与某些疾病的关系

炎症及自身免疫性疾病RA克隆病溃疡性结肠炎

感染性疾病HIV感染细菌感染及脓毒血症

肿瘤和白血病多发性骨髓瘤慢性淋巴细胞白血病浆细胞白血病非霍奇金淋巴瘤

6）sTNFR

sTNFR水平升高与某些疾病的关系

炎症及自身免疫性疾病RA（血清及关节滑液）SLE

感染性疾病HIV感染细菌性痢疾脓毒血症

肿瘤和白血病肺癌直肠癌胃癌卵巢癌宫颈癌慢性淋巴细胞白血病

骨髓移植

其他孕妇（随胎龄增加而升高，可能是保护胎儿的一种机制）慢性肾衰外伤酒精性肝硬化

（2）SCKR的临床应用前景为减轻或防止促炎细胞因子造成的病理损伤提供了新的治疗途径

2.应用细胞因子治疗某些疾病：

（1）添加辽法

肾性贫血：

EPO

病毒感染：

IFNa---干扰病毒的复制

肿瘤：

TNF：

瘤灶直接注射（直肠癌）

（2）阻断和拮抗疗法

原理：

抑制CK的产生，阻断CK与相应受体的结合，阻断结合后的信号传导过程

应用：

自身免疫性疾病、移植排斥反应、感染性休克

抗TNF单克隆抗体：

减轻、阻断感染性休克

IL-1受体拮抗剂：

炎症、自身免疫性疾病

rsIL-1R：

抑制移植排斥反应

（3）CK基因治疗

四、CK基因治疗有哪些方法

1、CK临床应用存在问题

半衰期短，需要短期内重复给药（静注IL-2的半衰期只有7~10min）；CK的多效性会产生较为严重的副作用。

其它如前期投入大、制备困难、产量低等。

2、免疫效应细胞介导的CK基因治疗

逆转录病毒注射

CK基因免疫效应细胞（携带CK基因）机体

电融合

3、CK基因修饰的疫苗

CK基因导入放射线照射回输

肿瘤细胞免疫原性增强肿瘤细胞分泌CKS激活机体的抗肿瘤免疫

（IL-2、4、6、7、IFNγ）

4、成纤维细胞等载体介导的CK基因治疗

导入返输表达

CK基因成纤维细胞、骨髓细胞机体、成纤维细胞、骨髓细胞CKs

（生命周期长，易于培养，可在体内持续存在）

5、直接体内途径的CK基因疗法

注射

直接将体外CK表达载体机体载体表达CKSCKS发挥效应

（质粒、逆转录病毒、瘤苗病毒等）

6、CKR基因疗法

CKR基因靶细胞表达CKR调亡

（TNFR）（肿瘤细胞）（TNFR）

第五、六章白细胞分化抗原和黏附分子

1、参与T、B细胞识别和活化的常见CD分子

（1）与T细胞识别与活化的有关CD分子

    CD别名主要分布配体功能

 CD3成熟T细胞TCR-CD3复合体参与信号传导

CD4部分T细胞

胸腺细胞MHC-II参与信号传导

（Th）HIVgP120受体

CD8部分T细胞

胸腺细胞（CTL）MHC-I参与信号传导

CD2LFA2T、NK、CD58参与协同刺

胸腺细胞（LFA3）激信号传导

CD58LFA3广泛CD2参与协同刺

激信号传导

CD28CD4+T、

50%CD8+TB7分子参与协同刺

激信号传导

CD152CTLA-4（cytotoxicTlymphocyteantigen-4）

活化T细胞B7分子抑制T细胞活化

起负调节作

CD154活化TCD40参与协同刺

（CD40L）γδT细胞激信号传导

（2）与B细胞识别有关的CD分子

CD别名主要分布配体功能

CD79a/CD79bB细胞与BCR构成：

Igα/Igβ浆细胞BCR-Igα/Igβ

参与信号传导

CD21CR2

EBV受体B、DCiC3b、C3d与信号传导

上皮细胞EBV

CD80/CD86B、DC、APC

B7内皮细胞CD28--正调节（T活化）

CTLA4-负调节（抑制T）

CD19B细胞各种激酶加强信号传导

CD40B、DC、

APC、内皮CD40L参与信号传导（B细胞活化的必须条件）

•

2、选择素家族成员的组成、分布、配体和功能

3、AM有何生物学作用

（1）参与炎症反应

细菌感染细胞或被Mφ吞噬

Mφ

释放淋巴因子CKs：

TNF-αIFN-γ，趋化性CKs等

 白细胞内皮细胞

LFA1－－－－－－－ICAM-1

VLA-4－－－－－－VCAM-1

CD15S－－－－－－P，E选择素

促使白细胞向内皮细胞黏附向炎症部位游走。

（2）参与免疫细胞的识别与活化

共同组成协同刺激分子，提供刺激信号，参与抗原提呈，识别及免疫细胞的活化。

APCTh/CTL

 MHC-II/I------CD4/CD8第一信号

+

抗原肽--------TCR-CD3

LFA3---------LFA2第二信号

ICAM-1---------VLA4

B7-------------CD28

（3）参与淋巴细胞归巢

L-选择素---------PNAD（外周淋巴结地址素）

CD44-----------MadCAM-1（黏膜地址素细胞黏附分子）

LFA1-----------ICAM-1、2、3

VLA4----------VCAM-1

淋巴细胞内皮细胞

促使淋巴细胞归巢到外周淋巴结，黏膜淋巴组织，炎症部位。

（4）参与调节免疫细胞的调亡

（5）其他作用1）参与凝血、创伤愈合2）参与细胞的伸展与移动3）参与肿瘤细胞转移等。

4、AM有何临床意义

（1）AM分子缺陷与疾病

白细胞黏附缺陷病（leukocyteadhesiondeficiency,LAD-1）LAD-2

LAD-1

80年代报道：

一种由于白细胞LFA-1缺乏的先天性疾病。

LFA-1：

β2亚单位不能与α亚单位组装----完整的LFA1分子----白细胞不表达LFA1----白细胞不能进入炎症区----不能形成脓液。

表现：

反复严重感染，致死性。

通常采用骨髓移植治疗。

LAD-2

近来发现的另一类LAD病人。

白细胞CD15s表达缺陷----不能与内皮细胞P-、E-选择素结合---影响白细胞游走及向炎症部位移动---形成脓液。

（2）AM分子参与疾病的病理过程

局部组织中的

抗原、炎症因子刺激血管内皮受损、活化ICAM表达

淋巴细胞，白细胞

上的AM受体表达血液中的白细胞向炎症部位浸润，加重病变损伤

（CD2、LFA1、VLA4）

治疗设想：

阻断AM分子与AM配体结合采用抗LFA-1、抗ICAM-1、抗LM抗体治疗

结果：

类风湿、支气管哮喘获满意效果。

类风湿性关节炎（RA）

机体抗自身IgG抗体（IgM为主）自身IgG抗体中等大小IC沉积小关节滑膜

激活补体等（III型超敏反应）对称性、进行性、破坏性关节病变类风湿性关节炎

鼻病毒：

引起普通感冒，由于型别众多（100多型），难以预防。

发现：

90%以上型别的鼻病毒均能与宿主细胞膜上的ICAM-1结合，感染致病。

治疗设想：

采用可溶性ICAM-1或抗ICAM-1抗体，阻断鼻病毒与ICAM-1的结合，预防感冒。

（3）AM检测主要通过细胞膜上及循环种的可溶性AM分子，以了解疾病的进展，估计预后。

VCAM（内皮、上皮、DC、Mφ）：

肿瘤：

卵巢、胃肠道、肾、膀胱

败血症休克、肾功能损伤、SLE、类风关

ICAM-1：

败血症休克、肾移植后排斥反应、转移性肿瘤、LAD、溃疡性结肠炎

E-选择素：

肿瘤：

乳腺、胃肠道、败血症休克。

第七章   MHC分子

1、比较HLA-I类和II类分子在结构、组织分布和功能特点

HLAIII

基因座位B、C、ADR、DQ、DP

分子结构α链，β2-mα1、β1

抗原肽结构域α1、α2α链、β链，

表达特点共显性共显性

分布所有有核细胞APC、活化T细胞、精子

血清、尿、初乳

功能识别、递呈内源性抗识别、递呈原外源性抗原

受体：

CD8分子受体：

CD4分子

识别、调节CTL杀伤作用识别、调节Th细胞功能

2、HLA的生物学功能有哪些

参与抗原的加工和提呈

内源性抗原---APC---抗原肽+MHC-I---CD8+细胞识别

外源性抗原---APC---抗原肽+MHC-II---CD4+细胞识别

参与对免疫应答的遗传调控

机体对抗原的免疫应答受遗传控制，人类的免疫应答基因可能位于HLA-II区内。

免疫细胞相互作用的限制性

Mφ-ThB-ThTh-TcTc-靶细胞细胞间的作用受MHC的限制

参与免疫调节已证明：

MHC表达水平的高低可直接决定机体抗原产生应答的强弱。

通过调控MHC分子的表达水平，可有效地发挥免疫调节作用

参与T细胞分化过程

引起移植排斥反应

3、HLA与临床有什么关系

•HLA与器官移植：

匹配座位的重要性依次为：

HLA-DR、HLA-B、HLA-A

•HLA分子的异常表达和临床疾病

•HLA与疾病的关联

•HLA与亲子鉴定和法医学

第11-13章

1、T细胞在胸腺内的发育过程

“三步曲”：

1）早期阶段早期T细胞的主要表型为CD4-和CD8-,称双阴性细胞（DoubleNegativecell,DN）

2）.第二阶段前T细胞由双阴性分化为双阳性CD4+CD8+（DoublePositivecell,DP）

3）.第三阶段DP细胞经历阳性和阴性选择，发育为CD4+或CD8+的单阳性细胞（SinglePositivecell,SP）,即成熟T细胞。

2、TH1和TH2的分化和相互转换

主要因素：

1）抗原类型和浓度：

低剂量使TH0→TH1；高剂量使TH0→TH2细胞。

2）APC类型：

Mφ提呈抗原诱导TH1细胞分化和激活；B细胞提呈抗原诱导TH2细胞分化和激活。

3）局部微环境细胞因子作用：

IL-12促使TH0→TH1；IL-4促使TH0→TH2

4）其他因素：

黏附分子的作用：

朗罕细胞向TH1细胞提呈抗原需要黏附分子，向TH2细胞提呈抗原无需黏附分子参与。

激素作用：

糖皮质激素增强TH2细胞活性，脱氢表雄甾酮可增强TH1细胞活性

3.CTL功能-----杀伤功能

参与抗肿瘤、抗病毒作用

CTL杀伤靶细胞的机制：

①分泌穿孔素；②释放多种丝氨酸酯酶，通过活化穿孔素而促进杀伤作用；③分泌淋巴毒素，直接杀伤靶细胞；④活化的CTL高表达FasL，通过与靶细胞表面Fas抗原结合，可诱导靶细胞凋亡。

CTL杀伤靶细胞特点：

受MHC-I类分子限制

4.抑制性T细胞（Ts细胞）

功能-----抑制作用

作用靶细胞：

主要是抗原特异性的TH细胞和B细胞

作用机制：

①直接对抗原提呈细胞产生胞毒效应；②分泌抑制因子发挥作用；③通过独特型网络而发挥抑制效应

作用意义：

参与免疫调节，抑制自身免疫病产生

能抑制在胸腺内不能形成自身耐受的自身反应性T细胞克隆；对“非已抗原”诱发的免疫应答也有抑制作用，。

5、B细胞的分化发育

B细胞的分化过程可分为两个阶段，即抗原非依赖期和抗原依赖期

第一阶段发生在骨髓骨髓中的pro-B细胞丢失CD43，即转化为pre-B细胞，进而发育为μ+的不成熟B细胞；进一步发育为μ+δ+的成熟B细胞。

发育基本过程：

骨髓多能造血干细胞→淋巴干细胞→前B细胞→未成熟B细胞→成熟B细胞。

♦第二阶段发生在外周免疫器官接受抗原刺激后，B细胞可发生类型转换，最终分化为浆细胞

♦6、B细胞的表面标志

A表面受体

1、抗原受体（BCR）----SmIg

IgM、IgD单体形式存在于细胞膜

2、细胞因子受体（CKR）