第五章 免疫系统
◆ 免疫系统:
免疫组织与器官、免疫细胞和免疫分子。
◆ 免疫细胞:
参与免疫应答及与免疫应答有关的细胞。
◆ 主要参与天然免疫应答的免疫细胞:
吞噬细胞,NK细胞、肥大细胞、嗜碱性粒
细胞和嗜酸性粒细胞等。
◆ 主要参与获得性免疫应答的免疫细胞:
T细胞,B细胞和抗原递呈细胞 。
第一节 吞噬细胞
一,单核 吞噬细胞系统
包括:单核细胞( monocyte)
巨噬细胞 (macrophage,MΦ)
发育过程:
造血干细胞 ?髓样前体细胞 ?单
核母细胞 ?前单核细胞 ?单核细
胞(血液) ?巨噬细胞(组织)。
(一)单 核 巨 噬 细 胞
单核细胞体积较大,蹄状核 (左,普通光镜)。
透射电镜显示其 高尔基体发达、线粒体丰富,胞浆颗
粒明显 (中)。 扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃
表面(右)。
主要膜分子:
(1)介导巨噬细胞吞噬摄取微生物等抗原的受体:
清洁受体( scavenger receptor),LPS受体
( CD14)、甘露糖受体(单核细胞不表达)、补体
受体( complement receptor,CR)和 FcγRⅢ
等;
(2)提供巨噬细胞活化信号的受体:
TLR-4( toll-like receptor-4) 和 TLR-2等;
(3)递呈抗原和协同刺激 T细胞活化的分子:
MHC-Ⅱ 类分子(静止巨噬细胞表面很少或无表
达),B7分子(静止巨噬细胞无表达)。
主要免疫学功能:
( 1)非特异性吞噬作用和活化后产物杀伤效应:
A 毒性物质 --- H2O2,O2-和 NO
B 抗微生物肽 --- 防御素、阳离子蛋白
C 酶类 --- 溶菌酶
( 2)抗原递呈作用 --- T细胞活化;
( 3)免疫调节作用 --- 分泌细胞因子
(IL-1,IL-6,IL-8,IL-12和 TNF-α等 )。
作用,A.介导炎症性反应;
B.活化 NK细胞;
C.促进 Th1细胞分化等。
二,中性粒细胞
主要膜分子:
补体受体,CR1,CR3 和 CR4;
Fc受体,lgG Fc受体( FcγRⅠ/Ⅱ/Ⅲ );
其他膜分子,LFA-1,IL-8R等。
主要免疫学功能:
清除侵入机体的病原微生物,在急性炎症中起关
键作用:
A.直接吞噬清除病原微生物;
B.通过抗体受体和补体受体:
IgG-Ag ? FcγR ? 吞噬、杀伤;
细菌夹膜 ? 机体 ? IgM抗体 ? 激活补
体 ? CR ? 吞噬。
第二节 NK细胞
(natural killer cell,自然杀伤细胞 )
特点:缺乏 T细胞和 B细胞的特征 --
无 TCR基因和 Ig基因重排和表达。
大颗粒淋巴细胞
(large granular lymphocyte,LGL)
--- 胞浆中含嗜天青颗粒。
分布:约占外周血中淋巴细胞总数的 5%~ 10%;
脾中占 1%~ 2%;
淋巴结和骨髓中也有 NK细胞存在。
NNK细胞
(一 )NK细胞的来源和发育
1.来源于淋巴样前体细胞:
锌指纹蛋白 (IKAROS)--- NK,T,B细胞前体共有。
2.个体发育更接近 T细胞 --- 证据:
A.未成熟 NK细胞 --- CD3+,成熟 NK细胞 --- CD3-。
B.在胚胎期 NK细胞与 T细胞有共同前体细胞存在。
a.胚胎胸腺内 --- 共同标志 CD16分子:
CD16+CD4-CD8-的细胞 ? 在胸腺内继续 ?T细胞
CD16+CD4-CD8-的细胞 ? 其他体内、外环境 ? NK
b.新生儿胸腺内 --- NK细胞特有标志 CD56分子:
CD3-CD4-CD8-细胞,如果 CD56+ ? NK 细胞
如果 CD56- ? T细胞
3.出生后来源于骨髓:
前体细胞( CD34+CD7+) ?NK细胞( CD2+CD16+CD56+)
(二) NK细胞受体 --- 两种
1.杀伤细胞活化受体( KAR)
A.识别糖类配体 (靶细胞 ) ? 活化 ? 细胞毒
作用 。
B.FcγRⅢ ( NK细胞) + IgG抗体 (结合抗原 )
? 活化 ? 杀伤作用。
2.杀伤细胞抑制受体( KIR)
P58分子和 P70分子 ? 识别 MHCI类分子
CD94-NKG2异二聚体分子 ? 识别 HLA-E分子
(三) NK细胞的主要生物学作用
1.细胞杀伤作用 --- 两种机制,
A.直接接触杀伤:
识别靶细胞配体 ? 穿孔素和颗粒酶 ?
靶细胞裂解或凋亡;
B.抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用( ADCC):
FcγRⅢ ( NK细胞) + IgG抗体 (靶细胞 ) ?
细胞毒效应。
2.免疫调节作用
分泌细胞因子(如 IFN-γ, TNF-α, GM-CSF、
IL-3,M-CSF等) ?
A.促进 T,B,APC等功能;
B.促进或抑制造血细胞发育。
第三节 肥大细胞 (mast cell)和嗜碱性粒细胞 (basophils)
形态学特点:含有嗜碱性颗粒。
分布:嗜碱粒细胞 ---血液;
肥大细胞 ---呼吸道、泌尿生殖道和胃肠道的
上皮下及皮肤下的结缔组织内靠近血管处。
膜分子,1.Fcε RⅠ ( IgE的 Fc受体);
2.C3aR 和 C5aR。
肥大细胞和嗜碱粒细胞活化方式:
1.IgE-Ag ? 同 FcεRⅠ 交叉连接;
2.同过敏毒素 C3a和 C5a结合。
细胞活化产物,
A.释放生物活性介质,
组胺 ( histamine); 白三烯 C4( leukotriene C4) ;
前列腺素 D2( prostaglandine D2)。
B.分泌细胞因子:
肿瘤坏死因子 ( TNF);
IL-8和血小板活化因子 ( PAF) 等。
生物学功能:
A.阻止穿过上皮组织屏障的病原体的感染(第一道
防线);
B.对 IgE抗体结合的抗原迅速发生应答,引起急性
变态反应性炎症反应;
C.抗寄生虫感染。
第四节 其他细胞
一,嗜酸性粒细胞
表达分子,
1.高亲和性 FcεRⅠ ;
2.细胞因子受体:如 IL-5,CC趋化因子( chemokines,
如 MCP-3)受体。
嗜酸粒细胞活化产物:
A.释放毒性颗粒蛋白,如主要碱性蛋白( major basic
protein);
B.生物活性介质,如白三烯和血小板活化因子;
C.细胞因子,如 IL-3和 IL-5等。
生物学功能:
1.杀伤寄生虫和微生物;
2.引起变态反应性炎症损伤,与肥大细胞和嗜碱粒细
胞相互作用扩大炎症性免疫应答。
嗜酸性粒细胞
本章提要
免疫系统分为天然免疫系统和获得性免疫系统。
天然免疫系统担负机体的 非特异性免疫应答。 参
与非特异性免疫应答的免疫细胞主要有各类吞噬细胞、
自然杀伤细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒
细胞等。
单核-巨噬细胞和中性粒细胞具有吞噬功能,还
可分泌细胞因子及其它生物活性物质,介导免疫应答。
巨噬细胞还可作为获得性免疫应答系统细胞在特异性
免疫应答中起重要作用。
NK细胞具有自然杀伤功能,对肿瘤细胞和病毒感
染细胞有强杀伤作用。其杀伤方式为直接杀伤和 ADCC
效应。
肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞表达 IgE
的 Fc受体,对 IgE抗体结合的抗原迅速发生应答,可引
起急性变态反应性炎症反应;对寄生虫感染也具有抵
抗作用。
本章学习要点:
1,单核-巨噬细胞表达的重要膜分子和主要生
物学功能 。
2,NK细胞的主要特性及其生物学作用 。
思考题
1.简述巨噬细胞在非特异性抗感染免疫中的主要
作用及其作用机制。
2.NK细胞为什么能够杀伤病毒感染的细胞和某些
肿瘤细胞,而不能杀伤正常组织细胞?