七免疫学概论（精品PPT） .ppt

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1、免疫学概论,学习目标,掌握免疫学的基本概念掌握人体免疫系统的组成熟悉各种淋巴细胞的作用及存在部位了解免疫的过程与机制,历史上首次鼠疫大流行发生于公元6世纪，起源于中东，流行中心在近东地中海沿岸。公元542年经埃及南部塞得港沿陆海商路传至北非、欧洲，几乎殃及当时所有著名国家。这次流行持续了五六十年，极流行期每天死亡万人，死亡总数近一亿人。这次大流行导致了东罗马帝国的衰落。第二次大流行发生于公元14世纪，其起源众说不一。此次流行此起彼伏持续近三百年，遍及欧亚大陆和非洲北海岸，尤以欧洲为甚。欧洲死亡两千五百万人，占当时欧洲人口的四分之一；意大利和英国死者达其人口的半数。据记载，当时伦敦的人行道上到处

2、是腐烂发臭的死猫死狗，人们把它们当作传播瘟疫的祸首打死了,真正的罪魁祸首老鼠就越发横行无忌了。到1665年8月，每周死亡达两千人，一个月后竟达八千人。直到几个月后一场大火（史称“伦敦大火灾”），烧毁了伦敦的大部分建筑，老鼠也销声匿迹，鼠疫流行随之平息。第三次大流行始于19世纪末（1894年），它是突然暴发的，至20世纪30年代达最高峰，总共波及亚洲、欧洲、美洲和非洲的六十多个国家，死亡达千万人以上。此次流行传播速度之快、波及地区之广，远远超过前两次大流行。这次流行的特点是疫区多分布在沿海城市及其附近人口稠密的居民区，家养动物中也有流行。,中国内地累计病例5327例，死亡349人；中国香港175

3、5例，死亡300人；中国台湾665例，死亡180人；加拿大251例，死亡41人；新加坡238例，死亡33人；越南63例，死亡5人。2003年8月16日下午16时，卫生部宣布全国非典型肺炎零病例，至此，全国共确诊非典型肺炎病例5327例，死亡349人。,SARS流行,免疫学发展简史,一、经验免疫学时期(公元前400年18世纪末),二、科学免疫学时期(19世纪初20世纪中叶),三、现代免疫学时期(20世纪中叶),一、经验免疫学时期(公元前400年18世纪末),此阶段对免疫现象主要是感性认识，故称经验免疫学时期。中国是免疫学起源地之一。历史上天花（痘病）等瘟疫曾经肆虐全球。我国16世纪开始接种人痘痘

4、衣法：把天花病人的衣服或涂有天花脓疱浆的衣服给小儿穿。痘浆法：用棉花蘸天花脓疱液塞入儿童鼻孔。旱苗法：先将天花痂皮阴干研细，而后用银管吹入鼻孔。水苗法：将天花痂皮研细用水调湿，以棉花蘸染塞入鼻孔。,免疫学开创期（经验时期）,接种疫苗是唯一可行的预防天花的方法,为什么接种牛痘能预防天花？,牛痘病毒与天花病毒的抗原（表面结构）绝大部分相同，而且对人体不会致病,1688年俄国首先派医生来北平学习种痘及检痘法,18世纪人痘接种术由俄国传至土耳其,传播到日本、朝鲜、俄国和土耳其等国,玛丽蒙塔古夫人（1689-1762）将此方法传到英国,欧洲各国和印度也试行接种人痘,1744年李仁山将种痘法传授给日本,M

5、ary Wortley Montagu(1689-1762),一、经验免疫学时期(公元前400年18世纪末),接种人痘依然具有较高的危险性！,一、经验免疫学时期(公元前400年18世纪末),Edward Jenner(1749-1822 British phsician),天花疫苗的发现,1796年5月14日，Jenner 从一名正在患牛痘的牛奶女工Sarah Nelmes身上脓疱矗取少许脓液注射到一个八岁男孩James Phipps的臂内，其后仅导致手臂局部疱疹发生，6周年牛痘反应消失但无全身天花出现。Jenner又先后对 Phipps 进行了20次注射，均安然无恙，确认了牛痘注射的效果。,

6、1798年Edward Jenner 接种牛痘来预防天花的论文发表，此后推广至全球，使天花流行得以控制。最后一例天花病人于1976年在索马里被治愈，其后未再发现。世界卫生组织（WHO）于1979年10月26日正式宣布全世界消灭天花。唯一一个被消灭的传染病。,一、经验免疫学时期(公元前400年18世纪末),The last known person in the world to have smallpox of any kind.Variola minor in 23-year-old Ali Maow Maalin,Merka,Somalia,一、经验免疫学时期(公元前400年18世纪末),

7、由天花防治引出的急需探索的问题,为什么接种牛痘能够预防天花？接种引起的何种因素导致了对天花的抵抗力？,更多的疾病有待攻克,布什宣布接种天花疫苗计划,美国于1972年停止天花疫苗的常规接种，因此有近一半美国人没有抵抗天花病毒的能力。,一、经验免疫学时期(公元前400年18世纪末),二、科学免疫学时期(19世纪初20世纪中叶),Louis paster（1822-1895）减毒疫苗 Richet portier（1920）超敏反应 Owen（1945）免疫耐受 Metchnikoff（1890）细胞免疫 Ehrlich（1897）体液免疫 Burnet（1957）克隆选择学说,二、科学免疫学时期(

8、19世纪初20世纪中叶),（一）科学免疫学的兴起,以抗感染免疫为主要研究目的，对病原菌的发现和疫苗的研制推动了免疫学的发展。-Louis paster，制备了鸡霍乱、炭疽菌和狂犬病减毒疫苗。-首次将狂犬病减毒疫苗注射到一个叫Joseph Meister的年青人并获得成功。,Father of Immunology,Louis Pasteur1822-1895,active immunization主动免疫,二、科学免疫学时期(19世纪初20世纪中叶),（二）细胞免疫与体液免疫学派的形成,1883：俄国动物学家Elie Metchnikoff发现了白细胞的吞噬细胞，提出细胞免疫学说。1890：v

9、on Behring和Kitasato发现了抗毒素。抗体和抗原的概念相继建立。1897：Ehrlich提出了抗体形成的侧链学说，体液免疫研究逐步兴起。1937：血清中的抗体组成成分被解析。1957：Porter和Edelman阐明了抗体的“Y”型四肽链结构。,passive immunization被动免疫,体内存在识别各种抗原的免疫细胞克隆（clone）。抗原通过与特异性抗原识别受体与作用导致细胞活化及克隆扩增，产生免疫应答。,1957：澳大利亚学者Burnet提出克隆选择学说,二、科学免疫学时期(19世纪初20世纪中叶),克隆扩增,Frank Macfarlane Burnet(18991

10、985),（三）免疫学重大学说和理论,二、科学免疫学时期(19世纪初20世纪中叶),（四）对免疫系统的全面认识,B细胞的来源及功能、亚群：来源于腔上囊，负责体液免疫 T细胞的来源及功能、亚群：来源于胸腺，负责细胞免疫 NK细胞：1970s，无需要抗原刺激，天然细胞毒性。树突状细胞：1973年。单核吞噬细胞系统：,三、现代免疫学时期(20世纪中叶),抗体多样性和特异性的遗传学基础 T细胞抗原受体的基因克隆 免疫遗传学和MHC限制性的发现 细胞因子及其受体 信号转导的研究,21世纪免疫学发展的趋势,传染病的消灭与控制；恶性肿瘤的征服；组织器官移植存活；免疫性疾病的防治；疾病的特异性诊断；生育的优化

11、和控制；延缓人体的衰老；开发生物制药；.,基础免疫学,临床免疫学,我们生活的世界：不平静的世界,天灾 人祸 疾病,第一节 免疫的概念、分类和功能,一、免疫系统的基本功能,二、免疫应答的种类和特点,三、免疫性疾病,第一节 免疫的概念、分类和功能,四、免疫学的应用,Immunity,一、免疫系统的基本功能,免疫（immunity）：,拉丁语immunitas：免除税赋、免除劳役 英 语immune（a）免除的、免疫的、不受影响的 immunity（n）免除、豁免、免疫（力）immunize（vt）医学中的免疫：指免除瘟疫、不患传染病、抗病能力,传统免疫:指机体对感染有抵抗能力，而不患疫病或传染病。

12、,现代免疫:机体识别和排除抗原性异物的一种功能，其目的是维持机体的生理平衡。通俗免疫：机体免疫系统识别“自身”与“非己”抗原，并通过免疫应答清除“非己”抗原成分，以维持自身生理稳定的一种功能。,一、免疫系统的基本功能,免疫（immunity）的概念,第一节 免疫的概念、分类和功能,防线1：固有免疫,Bless you!,固有免疫 适应性免疫获得形式：先天获得，预先存在 后天获得，抗原激发发挥作用时间：早期，快速 4-5天后发挥效应识别模式：病原模式，单一 特异性受体，多样记忆能力：无 有举例：巨噬细胞，屏障 T、B细胞，抗体,一、免疫系统的基本功能,1、免疫防御（immune defence）

13、,2、免疫监视（immune surveillance）,3、免疫自稳（immune homeostasis）,防止外界病原体的入侵及清除已经入侵的病原体及其他有害物质。,识别和清除体内出现的“非己”成分，如基因突变形成的肿瘤细胞，衰老及凋亡的细胞。,通过自身免疫耐受及免疫调节两种主要机制达到生理内环境的稳定。,三、免疫性疾病,负性应答,耐受自身成分,正性应答,清除病原体,VS,生理性应答,病理性应答,超敏反应,免疫低下或缺陷,自身免疫病,适应性免疫的特点,特异性获得性记忆性传递性自限性,四、免疫学的应用,免疫诊断：检测,免疫接种：疫苗,免疫治疗：生物导弹,人体免疫系统的组成和作用,Immun

14、e System,具有免疫功能,免疫器官 骨髓、胸腺、淋巴结、脾脏等；免疫组织 淋巴小结、弥散的淋巴组织等；免疫细胞 T细胞、B细胞、NK细胞等；免疫分子 抗原、抗体、细胞因子等。,免疫系统的组成,免疫系统是机体执行免疫应答和免疫功能的重要系统。,免疫器官,中枢免疫器官:-骨髓-胸腺-法氏囊（鸟类）,按发生和功能：,外周免疫器官:-淋巴结-脾-粘膜相关淋巴组织,免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所。,成熟T、B细胞定居的场所；免疫应答发生的场所。,中枢免疫器官,一、骨髓（Bone Marrow）,(一)骨髓的结构与造血微环境,位于骨髓腔中红骨髓是成年人各种血液细胞再生的场所。由基质（网状）细胞

15、和多能造血干细胞组成。基质细胞表达且分泌各种干细胞增殖、分化所必需的生长因子，形成造血微环境。,一、骨髓（Bone Marrow）,(二)骨髓的功能,1、各类血细胞和免疫细胞发生的场所,2、B细胞分化成熟的场所,3、体液免疫应答发生的场所,（HSC）,(三)造血干细胞与免疫细胞的生成,(三)造血干细胞与免疫细胞的生成,1、造血干细胞的起源,卵黄囊,胎 肝,骨 髓Bone marrow,（主要场所）,造血干细胞的主要特性：,自我更新(self renewing)分化(differentiation),正在分裂的HSC,多能造血干细胞（HSC）具有多种分化潜能,(三)造血干细胞与免疫细胞的生成,1

16、、造血干细胞的起源,2、造血干细胞的表面标记,(1).CD34：(2).CD117:c-kit或干细胞因子(SCF)受体(3).Lin-（不表达谱系特异性标志）,(三)造血干细胞与免疫细胞的生成,CD34,CD117,分离鉴定标志,SCF,(1).多能HSC(2).定向HSC(3).成熟血细胞(4).方式：以集落形成单位形式增殖和分化,微环境中的影响因素,细胞因子,基质细胞,3、造血干细胞的分化及免疫细胞的生成,(三)造血干细胞与免疫细胞的生成,中枢免疫器官,二、胸腺（Thymus）,位于胸腔纵隔上部、胸骨后方的扁平双叶器官。T细胞发育成熟的场所。,年龄变化：出现于胚胎第9周，胚胎晚期和初产期

17、体积相对较大，出生后生长速度逐渐减慢，性成熟期发育达高峰，成年期后开始萎缩，功能逐渐衰退,中枢免疫器官,二、胸腺（Thymus）,（一）胸腺的结构,二、胸腺（Thymus）,二、胸腺（Thymus）,（二）胸腺的功能,T细胞分化、成熟的场所 免疫调节 自身耐受的建立与维持,T细胞在胸腺发育中经历两次生死决择仅不足5%的细胞能够存活下来,T细胞免疫缺陷,先天性胸腺发育不全（DiGeorge 综合症）,外周免疫器官,外周免疫器官:-淋巴结-脾-扁桃体-粘膜相关淋巴组织,一、淋巴结（Lymph node）,人体约有500-600个淋巴结，这是一些蚕豆状、直径约1cm的结节器官，由致密的结缔组织被膜包

18、被，遍布全身各处，通过淋巴管串联，组织回收液经过多级淋巴结的过滤后到血液循环。,淋巴结 淋巴结被膜外侧有数条输入淋巴管，门处有动、静脉神经和输出淋巴管。实质分为皮质和髓质。靠近被膜的浅层皮质区有生发中心（左）。,一、淋巴结（Lymph node）,一、淋巴结（Lymph node）,（一）淋巴结的结构,皮质：浅皮质：胸腺非依赖区 B细胞为主 初级和次级淋巴滤泡 副皮质区：胸腺依赖区 T细胞定居场所 高内皮微静脉(HEV)髓质：分为髓索和髓窦 主要是B细胞的浆细胞,（一）淋巴结的结构,深（副）皮质区,淋巴小结,被膜下淋巴窦,被膜,（一）淋巴结的结构,小结帽：小淋巴细胞为主,明区：中淋巴细胞为主,

19、暗区：大淋巴细胞为主,次级淋巴滤泡-生发中心,高内皮毛细血管后微静脉（High endothelial venule，HEV）,（一）淋巴结的结构,主要参与淋巴细胞再循环，淋巴细胞由此部位进入淋巴结。,一、淋巴结（Lymph node）,（二）淋巴结的功能,T、B细胞定居的场所 免疫应答发生的场所 参与淋巴细胞再循环 过滤作用,外周免疫器官,二、脾脏（Spleen）,脾 脏 体内最大的外周免疫器官。,白髓（white pulp）（1）动脉周围淋巴鞘（PALS），围绕在动脉周围的弥散淋巴组织，有大量T细胞包围，呈灰白色，相当于副皮质区，周围可见淋巴小结或生发中心。（2）边缘区（marginal

20、zone），PALS和边缘血窦之间，B细胞分布于此。红髓（red pulp）占脾实质的2/3。（1）脾索，有丰富的巨噬细胞（2）脾血窦，充满血液。,（一）脾的结构,（二）脾的功能,二、脾脏（Spleen）,T、B细胞定居的场所 免疫应答发生的场所 合成某些活性物质 过滤作用,外周免疫器官,三、黏膜相关淋巴组织,黏膜相关淋巴组织(MALT)，也称为黏膜免疫系统（mucosal immune system,MIS),三、黏膜相关淋巴组织,分布于粘膜固有层的淋巴组织，是全身免疫系统的重要组成部分（肠、呼吸道、生殖道粘膜、扁桃体、阑尾），占机体淋巴组织的50%。MALT对粘膜表面的防卫具有重要的作用。

21、,1、肠相关淋巴组织(GALT),2、鼻相关淋巴组织(NALT),3、支气管相关淋巴组织(BALT),（一）MALI的组成,皮氏小结和M细胞皮氏小结小肠粘膜层绒毛细胞之下散在分布的一团团小细胞，仅有输出淋巴管相连，无输入淋巴管。肠粘膜固有层的皮氏小结往往聚集或融合成片，称为集合淋巴组织。功能是粘膜系统识别外来抗原的主要场所，利用HEV收集血液循环中的T和B细胞，为淋巴细胞的活化提供微环境。,肠相关淋巴组织(GALT),肠相关淋巴组织(GALT),M细胞（membranous epithelial cell or microfold cell，膜上皮细胞或微皱褶细胞）-一种特化的抗原转运细胞（s

22、pecialized antigen transporting cell），其顶部胞质较薄，细胞核位于基底部，细胞基底部质膜内陷形成一较大的穹窿状凹腔，内含多个淋巴细胞，巨噬细胞和树突细胞。位于肠集和淋巴小节处，局部粘膜向肠腔呈圆顶状隆起，此处无绒毛和小肠腺。,肠相关淋巴组织(GALT),皮氏小结接受外来抗原和免疫应答的机制 位于皮氏小结上方的M细胞从小肠腔内吞饮外来抗原颗粒，在细胞内形成吞饮小体。吞饮小体穿过M细胞，在其另一侧排出，传递给小结内的巨噬细胞或者树突细胞，由它们活化Th细胞。Th细胞辅助B细胞活化并分泌IgA抗体，经小肠绒毛细胞以分泌型IgA的形式分泌于小肠粘膜的表面。,肠相关淋

23、巴组织(GALT),（二）MALI的功能,参与黏膜局部免疫应答 产生分泌型IgA,淋巴细胞归巢与再循环,淋巴细胞再循环（lymphocyte recirculaiton）,定居在外周器官中的淋巴细胞细胞经引流淋巴管进入初级、次级淋巴结抵达胸导管并进入血液循环系统。淋巴细胞 主要通过毛细管后静脉即高内皮小静脉（HEV）离开血管；未活化淋巴细胞再次进入淋巴结和脾脏，少数活化细胞进入外周组织，发挥免疫学效应。淋巴细胞在血液与淋巴系统之间大约12-24小时循环一周。,淋巴细胞再循环,脾 脏（5小时）,血液循环（30分钟）,骨髓、上皮腹腔,淋巴结（12小时）,粘摸下组织其它组织肝、大脑,输出淋 巴管,输

24、 入 淋 巴 管,45%,42%,10%,活化淋巴细胞,未活化淋巴细胞,不参加再循环的细胞（？）,10%,52%,淋巴细胞再循环,淋巴细胞再循环的生物学意义,参与循环的主要是T细胞 使淋巴细胞的分布更加合理 更新新的淋巴细胞，增加免疫力 增加淋巴细胞与抗原接触的机会 动员所有免疫细胞和成分发挥免疫功能,免疫细胞,1、吞噬细胞：属于白细胞，主要吞噬进入人体内的各种细菌，属于非特异性免疫，吞噬病菌是无特异性；2、T细胞：来源于骨髓的多能干细胞（胚胎期则来源于卵黄囊和肝）。在人体胚胎期和初生期，骨髓中的一部分多能干细胞或前T细胞迁移到胸腺内，在胸腺激素的诱导下分化成熟，成为具有免疫活性的T细胞。功能

25、：如直接杀伤靶细胞，辅助或抑制B细胞产生抗体，对特异性抗原和促有丝分裂原的应答反应以及产生细胞因子等，是身体中抵御疾病感染、肿瘤形成的英勇斗士。按其功能可分为三个亚群：辅助性T细胞、抑制性T细胞和细胞毒性T细胞。3、B细胞：来源于骨髓的多能干细胞。功能：分化形成记忆细胞和浆细胞,免疫细胞,4、效应T细胞：来源于T细胞分化而成。功能：释放淋巴因子，增加其他免疫细胞的杀伤力。5、记忆细胞：来源于B细胞初次接受该种抗原刺激后分化产生，可以依据抗原不同在人体内存在时间不同。功能：在同种抗原再次入侵人体时可以迅速分裂、分化，形成大量浆细胞杀灭抗原。打预防针就是运用这个原理。6、浆细胞：来源有二，一是同上的记忆细胞来源；二是来源于记忆细胞的后期分化。功能：与人体内抗原结合形成细胞团，降低病菌对细胞的黏着性。最后被吞噬细胞吞噬。,