三、免疫系統(tǒng)和免疫球蛋白生物體免疫系統(tǒng)免疫應答免疫反應免疫系統(tǒng)入侵復雜的生理過程1維護生物體蛋白質

入侵抗原蛋白質蛋白質配體受體細胞細胞免疫應答過程相互協(xié)調作用(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞在細胞水平上發(fā)揮免疫效應，生理水平上對入侵抗原免疫應答免疫系統(tǒng)體液免疫細胞免疫細菌感染胞外病毒進入體內的外源蛋白被病毒感染的宿主細胞進入體內的寄生物移植的外來組織屏障入侵抗原分子水平鑒定識別自體與外來分子抗原呈遞、識別和結合2(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞免疫細胞：淋巴細胞（B、T、NK）、吞噬細胞、

粒細胞、肥大細胞、紅細胞和血小板等免疫細胞的作用：免疫防御、免疫穩(wěn)定和免疫監(jiān)視造血干細胞淋巴干細胞骨髓干細胞分化發(fā)育成各種淋巴細胞分化成粒細胞、肥大細胞、吞噬細胞和各種輔助細胞免疫細胞3(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞淋巴細胞通過膜受體特異地識別抗原，分為B淋巴細胞和T淋巴細胞兩個亞群1、淋巴細胞（lymphocyte）淋巴細胞循環(huán)（circulationoflymphocytes）

淋巴細胞在淋巴組織和血液中的反復循環(huán)交換意義：增加與抗原的接觸，最快地開始免疫應答

使B、T細胞迅速分布到全身各個組織器官造血干細胞

淋巴細胞外周血淋巴器官4(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞在鳥類法氏囊(Bursaoffabricius)或哺乳動物骨髓(Bonemarrow）中分化成熟。主要存在于淋巴節(jié)和脾臟，是體內唯一能產(chǎn)生抗體分子的細胞1）B淋巴細胞（B細胞）5B細胞在膜表面表達獨特的抗原結合受體，該受體是抗原特異的抗體分子(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞抗原B細胞表面受體抗原－抗體復合物B細胞分化記憶細胞效應細胞6啟動B細胞分裂(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞

功能與母細胞相同，表達與親代細胞特異性相同的膜受體，是親代細胞完全的復制體能維持B細胞群始終含有具該種特異性受體的B細胞的存在，記憶細胞的壽命較長記憶細胞（memorycell）7(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞也叫漿細胞（plasmacell），能產(chǎn)生大量分泌型可溶性免疫球蛋白，抗體的特異性與記憶細胞的膜抗體相同，因而能與相應抗原結合，最終清除入侵抗原

效應細胞壽命較短，但一個漿細胞每秒鐘約分泌2000個抗體分子（1.7×108/day），因此效應細胞的功能是負責清除外來抗原效應細胞（effectcell）8(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞由一群功能不同的異質性淋巴細胞組成。在胸腺（thymusgland）內分化成熟，由胸腺遷移至周圍淋巴組織和脾臟中2）T淋巴細胞（T細胞）9T細胞的表面標記T細胞不同發(fā)育階段CD3CD4CD5CD8CD45T細胞表面抗原分化抗原CD：clusterofdifferentiation(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞分化抗原大部分為糖蛋白，在T細胞表面相對穩(wěn)定，可作為T細胞的表面標記

膜表面抗原性不同的糖蛋白細胞的活化信息的傳遞細胞的增殖和分化T細胞在淋巴組織中的定位T細胞對抗原的識別T細胞的功能表達T細胞10(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞T細胞在胸腺內成熟期間會表達一種抗原特異的膜受體

－T細胞受體。TCR是T細胞特異識別和結合抗原的受體蛋白，每個細胞上大約有100000個受體分子T細胞受體（TCR）異源二聚體－αβTCR或γδTCR二硫鍵11(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞T細胞的激活不僅與抗原有關，還與MHC(膜蛋白)有關?？乖挥信cMHC結合后才能被TCR識別，激活T細胞，并開始增殖分化成記憶T細胞和效應T細胞T細胞的激活B細胞獨立的識別特異抗原B細胞激活12(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞T輔助細胞（TH）和T細胞毒細胞（TC）13TC

TH

T細胞CD4CD8TC的輔受體TH的輔受體TH細胞TH

TH

MHCAg

效應細胞各種淋巴因子分泌激活

TC

B

吞噬細胞免疫相關細胞(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞Tc細胞功能：監(jiān)視和消滅具有不正?？乖募毎?4TC

Ag-MHC識別增殖分化

效應細胞TCR淋巴因子細胞毒活性殺傷

腫瘤細胞病毒感染細胞外源組織細胞顯示不正?？乖?一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞2、巨噬細胞巨噬細胞是血液中的單核細胞進入組織后分化而成的大的單核吞噬細胞。而單核吞噬細胞是免疫系統(tǒng)的第二大主要的細胞群發(fā)育成熟途徑骨髓干細胞原單核細胞(monoblast)前單核細胞(promonocytes)單核細胞（monocytes）巨噬細胞（photocytes）15隨血流遷移(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞組織特異的巨噬細胞

Kupffer肝臟Alveolar巨噬細胞肺組織脾巨噬

細胞脾臟白髓腹腔巨噬細胞腹水中樞神經(jīng)組織microglial16溶酶體：溶菌酶，β-葡萄糖酸酶、硫脂酶、DNA酶、

脂肪酶、葡萄糖苷酶，膠原酶、精氨酸酶、組

織蛋白酶、彈性蛋白酶以及一些活化因子巨噬細胞在成熟過程中溶酶體越來越發(fā)達，使巨噬細胞的吞噬作用、殺傷作用和清理功能得以極大地增強。巨噬細胞還有抗原遞呈作用和分泌生物活性物質參與免疫應答的功能(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞抗原是一類能誘導機體免疫應答并能與相應抗體或T細胞受體發(fā)生特異反應的物質。一般來說，這些物質是外源性、非自身的3、抗原和抗原決定簇1）抗原（antigen）17完整抗原免疫原性（immunogenicity）特異反應性（specificreactivity）能促使機體產(chǎn)生抗體或者激活淋巴細胞產(chǎn)生免疫應答（免疫原）能與抗體特異性結合完全抗原：具有免疫原性、能與抗體結合或能致敏淋巴細胞的物質

細菌、病毒和大分子蛋白質等不完全抗原：只具有免疫反應性而沒有免疫原性的物質一些藥物、脂類、糖類分子超抗原：具有極強的免疫刺激能力，極低濃度即能誘發(fā)最大的免疫反應

某些細菌毒素18免疫原性與分子大小蛋白質，多肽或多糖，脂蛋白、核蛋白

MW>10000MW<5000(可連接載體）(一)、免疫系統(tǒng)和免疫細胞

指能引起免疫反應的某一特殊的化學結構(氨基酸殘基或單糖殘基)，也叫表位(epitope)，是免疫原引起免疫應答以及抗體產(chǎn)生特異反應的基本結構單位

2）抗原決定簇（antigenicdeterminant）19蛋白質和多糖抗原、簡單抗原和復雜抗原抗原決定簇多數(shù)位于蛋白質表面，僅有少數(shù)決定簇位于蛋白質三級結構的內部，稱之為隱蔽表位（hiddenepitope）(二)、系統(tǒng)對外來抗原的免疫識別生物體的免疫系統(tǒng)能夠區(qū)分自體與外源細胞和蛋白（不同和相同物種都可）機體對移植組織的識別是有遺傳基礎的，負責識別內源性與外源性組織的基因是一類叫做主要組織相容性復合物(majorpatibilitycomplex,MHC)的基因，這些基因所表達的蛋白叫作主要組織相容性抗原，生物體對于外源性蛋白或外來抗原的識別正是由MHC介導的20(二)、系統(tǒng)對外來抗原的免疫識別

主要組織相容性抗原指由MHC編碼的一類內在膜蛋白，具有重要的抗原呈遞功能和免疫應答調控功能，在蛋白質抗原信號傳遞中起重要作用宿主細胞MHC蛋白消化的蛋白質肽片段結合、展示正常情況下病毒感染期宿主細胞蛋白質非自體的外源蛋白免疫識別TcellTCR免疫反應21結合、展示(二)、系統(tǒng)對外來抗原的免疫識別主要組織相容性抗原分為MHC-I和MHC-IIMHC-I：肽結合部位由α鏈高變區(qū)α1和α2兩個結構域組成，恒定的α3結構域和β2-微球蛋白具有“免疫球蛋白折疊”MHC-II：由α鏈和β鏈組成，近N-末端區(qū)為可變區(qū)（α1和β1）,α2和β2結構域也具有“免疫球蛋白折疊”結構22(二)、系統(tǒng)對外來抗原的免疫識別表達于所有脊椎動物細胞表面具有高度多態(tài)性，是最多形的蛋白質之一。在人群中有無數(shù)種變體，一個個體可以產(chǎn)生6個MHC-I變體，因此兩個個體具有同一套MHC-I蛋白的幾率極小MHC-I蛋白23(二)、系統(tǒng)對外來抗原的免疫識別MHC-I結合展示胞內隨機降解蛋白質的肽MHC-IMHC-肽Tc細胞識別靶經(jīng)過嚴格選擇的成熟的Tc細胞只結合MHC-I蛋白－外源肽復合體，激活的Tc細胞將會破壞帶有異?？乖母腥炯毎?4MHC-I介導的外源抗原的識別(二)、系統(tǒng)對外來抗原的免疫識別表達于部分特化細胞表面，如巨噬細胞，B淋巴細胞等抗原遞呈細胞高度多形，在人群中變體很多。一個人可以產(chǎn)生12個變體，所以任何兩個個體幾乎不可能有一套相同的變體MHC-II蛋白25(二)、系統(tǒng)對外來抗原的免疫識別TH細胞的結合靶吞噬或胞吞消化抗原呈遞細胞MHC-IIMHC-II－P結合展示THTH激活效應細胞免疫系統(tǒng)26MHC-II介導的外源性抗原的識別(二)、系統(tǒng)對外來抗原的免疫識別與識別外源蛋白不同，生物體識別自身蛋白的方法更簡單，它是在T細胞發(fā)育階段直接清除那些能夠與自身蛋白結合的T細胞，因此成熟的T細胞沒有能與宿主蛋白結合的T細胞受體，因而不能結合MHC蛋白－宿主肽復合物而引發(fā)免疫反應免疫系統(tǒng)對自體蛋白的識別27確定自我和非我(二)、系統(tǒng)對外來抗原的免疫識別在外周血和組織中巡邏的T細胞群中每個T細胞都帶有一種特異的TCR，對于任何外來抗原，總有少數(shù)細胞能與之特異結合，引發(fā)一系列免疫反應正常情況下，循環(huán)中的大多數(shù)T細胞不會遇到相應抗原，于是它們在幾天內自然凋亡，新一代T細胞將繼續(xù)執(zhí)行它們的功能免疫系統(tǒng)的保護和監(jiān)視作用28(三)、Tc、TH和B細胞的免疫應答免疫系統(tǒng)的功能：識別自我和非我一個“非我”抗原會使免疫系統(tǒng)做出免疫應答免疫應答的啟動由抗原遞呈細胞（antigenpresentingcell，APC）對抗原進行攝取、加工、并遞呈給其它淋巴細胞開始免疫應答的一般過程：抗原引發(fā)的、同時由多種免疫細胞參與的一系列反應29(三)、Tc、TH和B細胞的免疫應答抗原遞呈細胞（APC）將經(jīng)過加工處理的抗原遞呈給相應的T細胞（如TH或Tc），然后活化的T細胞通過細胞膜上的分子或分泌的細胞因子進一步活化其它免疫細胞（B細胞、NK細胞、粒細胞、巨噬細胞等），產(chǎn)生相應的免疫效應，最終清除抗原，維持機體內部的平衡和穩(wěn)定免疫應答過程30(三)、Tc、TH和B細胞的免疫應答當病毒入侵宿主細胞，免疫系統(tǒng)接受信號，隨即引發(fā)包括B細胞、Tc細胞和TH細胞在內的一系列免疫應答免疫系統(tǒng)對病毒的清除作用3132(三)、Tc、TH和B細胞的免疫應答胞內病毒蛋白與體液免疫系統(tǒng)隔絕，其免疫應答主要是細胞免疫應答。被病毒感染的宿主細胞會把病毒蛋白的肽片段以MHC-I－肽復合物的形式遞呈在細胞膜表面，成為Tc細胞的識別靶點被感染細胞內病毒蛋白的清除病毒肽的遞呈33(三)、Tc、TH和B細胞的免疫應答外周血和組織中的T細胞群內靶點特異(TCR)的Tc細胞將會發(fā)現(xiàn)這個目標，并且能夠通過TCR與之結合。同時，膜表面的CD8強化了TCR與MHC-I的結合，這種三元復合物模式能導致Tc細胞的胞毒作用，最終破壞感染細胞并致其死亡，所以Tc細胞也稱殺傷細胞病毒肽的識別與清除34(三)、Tc、TH和B細胞的免疫應答CD3蛋白復合體和lck蛋白是T細胞應答系統(tǒng)的一部分抗原呈遞細胞的MHC-抗原肽復合體與TCR之間的相互作用35(三)、Tc、TH和B細胞的免疫應答病毒感染宿主細胞后，它會利用宿主細胞的復制系統(tǒng)大量復制合成自己的核酸和蛋白，因此需要快速增殖具有相同特異性的Tc細胞，發(fā)出這種需求信號的是與感染細胞結合的Tc細胞本身免疫細胞的增殖信號36(三)、Tc、TH和B細胞的免疫應答機體內產(chǎn)生一個具有相同免疫能力的細胞群（克隆選擇)AgTc感染細胞Tc感染細胞結合MHC-ITCRIL-2受體IL-2Tc感染細胞TcTcTc具有相同特異性的Tc增殖37(三)、Tc、TH和B細胞的免疫應答

釋放到胞外環(huán)境的成熟病毒可以直接引發(fā)體液免疫應答，有些則會被巨噬細胞吞噬。釋放出的病毒肽與MHC-II蛋白結合并展示在巨噬細胞和B細胞表面，MHC-II-抗原肽復合物被抗原特異的TH細胞識別和結合，同時輔受體CD4強化TH細胞與MHC-II-肽復合物的結合作用胞外病毒的清除－細胞免疫38(三)、Tc、TH和B細胞的免疫應答與Tc細胞相比，TH細胞本身不能直接破壞感染細胞，它是通過產(chǎn)生各種淋巴因子促進其它免疫細胞的增殖來間接地作用于病毒和病毒感染的細胞MHC-II－P－TCR其它細胞因子活化THTHTHIL-2IL-4分泌分泌39分泌白細胞介素-2，刺激那些具有相應白介素受體的Tc細胞和TH細胞的增殖分泌白細胞介素-4，刺激抗原特異的B細胞的增殖TH細胞能夠極大地強化免疫系統(tǒng)的功能，因此在免疫應答中的作用至關重要兩個TH細胞亞群的作用(三)、Tc、TH和B細胞的免疫應答40(三)、Tc、TH和B細胞的免疫應答B(yǎng)細胞在抗原刺激下能夠產(chǎn)生漿細胞，分泌大量抗原特異的可溶性抗體分子，這些抗體既可以與抗原結合產(chǎn)生抗原－抗體復合物，被巨噬細胞等吞噬細胞吞噬，也可以在補體參與下使細胞破裂，從而破壞細胞性質的抗原胞外病毒的清除－體液免疫41(三)、Tc、TH和B細胞的免疫應答

一旦病毒被徹底清除，抗原耗盡，絕大部分被激活的免疫細胞將通過程序性凋亡在數(shù)日內消失，只有少數(shù)B細胞和T細胞成熟為記憶細胞長期存在于血液中。記憶細胞不參與初次免疫，只有當抗原再次出現(xiàn)，它會迅速做出強烈的響應－疫苗的原理42（四）、免疫球蛋白的結構和類別生物學效應機體抗原免疫應答體液免疫細胞免疫抗體43中和病毒、細菌、毒素等抗原介導細胞免疫應答，促進巨噬細胞的吞噬作用，T細胞和NK細胞的殺傷作用等激活補體介導的溶菌和溶胞作用（四）、免疫球蛋白的結構和類別抗體(antibody)是一類可溶性的血清糖蛋白，是血清中最豐富的蛋白質之一。也叫免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）或γ球蛋白特異性和多樣性特異性：抗體通常只與對應抗原發(fā)生反應44多樣性：具有不同特異性的抗體的種類每個由遺傳特性決定的B細胞能產(chǎn)生一種與相應抗原特異結合的Ig分子。

抗體多樣性使任何入侵抗原都能被一個或多個抗體分子識別并結合（四）、免疫球蛋白的結構和類別IgG是血清中含量最大的一類抗體，分子量約150000，由兩條重鏈（H鏈）和兩條輕鏈（L鏈）組成，重鏈和輕鏈彼此通過非共價鍵和二硫鍵相連成Y形結構1、免疫球蛋白（IgG）的結構45（四）、免疫球蛋白的結構和類別每個IgG有兩個抗原結合部位，位于兩個臂頂端46（四）、免疫球蛋白的結構和類別

抗體分子為二價，抗原可以多價，取決于抗原決定簇的數(shù)目。當抗原價大于2時，抗原和抗體可以形成交聯(lián)晶格而產(chǎn)生沉淀，而抗原和抗體等當量時會發(fā)生最大交聯(lián)，產(chǎn)生最大量的免疫沉淀47（四）、免疫球蛋白的結構和類別L鏈：一個VL，一個CLH鏈：一個VH，三個CH不同抗體的VL氨基酸序列不同，CL幾乎一致VL和VH都在N-末端，都有高變區(qū)，高變區(qū)負責抗原的識別，是真正的抗原結合部位Ig具有一級、二級、三級和四級結構。H鏈和L鏈都由可變區(qū)(V)和恒定區(qū)(C)組成48（四）、免疫球蛋白的結構和類別重鏈和輕鏈的每個結構域由約110個氨基酸殘基組成，每個結構域含有一個鏈內二硫鍵49木瓜蛋白酶（papain）一個可結晶Fc片段和兩個相同的具有抗原結合活性的Fab片段蛋白酶水解的產(chǎn)物胃蛋白酶（pepsin）一個能與抗原形成沉淀的F’(ab)2片段和若干小肽片段（四）、免疫球蛋白的結構和類別2、免疫球蛋白的類別

人體內存在5種免疫球蛋白：IgG、IgM、IgA、IgD和IgE。分子量范圍：150000到950000依據(jù)重鏈恒定區(qū)氨基酸序列的不同可分為5種類型：a、g、d、e、mg型：IgGa型：IgAm型：IgMd型：IgDe型：IgE重鏈恒定區(qū)50一個Ig分子只含一種重鏈和一種輕鏈（四）、免疫球蛋白的結構和類別每一個重鏈恒定區(qū)約含110個氨基酸殘基γ、α和δ型330個氨基酸殘基μ和ε型440個氨基酸殘基IgG、IgA和IgD

3個CHIgM和IgE4個CH輕鏈恒定區(qū)CL：κ（kappa）和λ（lambda）型51人免疫球蛋白的類別免疫球蛋白類別重鏈類型（Mr）輕鏈類型（Mr）多肽鏈成分近似MrIgGγκ或λγ2κ2150000(53000)（22500)γ2λ2（單體）IgAακ或λ(α2κ2)n320000(64000)(α2λ2)n（二聚體）n=1,2,3IgMμκ或λ(μ2κ2)n950000(70000)(μ2λ2)n（五聚體）n=1或5IgDδκ或λδ2κ2185000(68000)δ2λ2（單體）IgEεκ或λε2κ2190000(73000)ε2λ2（單體）52（四）、免疫球蛋白的結構和類別

球蛋白含量：占人血清球蛋白總量的80％

血清濃度：12mg/mL

分子結構：單體，由2條γ鏈和2條κ(λ)鏈組成

相對分子量：150000亞類：IgG1、IgG2、IgG3和IgG4

功能：在機體的防御機制中發(fā)揮主要作用是大多數(shù)抗菌、抗病毒的抗體，是機體再次免疫應答的主要抗體，也是唯一能通過胎盤進入體內的抗體

1）IgG53（四）、免疫球蛋白的結構和類別初次免疫應答產(chǎn)生的抗體，是新生兒最先合成的Ig。IgM的效價很高，殺菌、溶菌、溶血、促吞噬及凝集效應比IgG好2）IgM球蛋白含量：占人血清球蛋白總量的5-10％平均濃度：1.5mg/mL存在形式：單體和五聚體相對分子量：950000（五聚體）功能：抑制、凝集、溶解入侵細菌54（四）、免疫球蛋白的結構和類別單體的IgM為膜結合型(mIgM)，存在于未成熟B細胞表面成熟漿細胞分泌的IgM為五聚體，由五個單體借二硫鍵交聯(lián)而成。每個五聚體有一個J鏈，通過二硫鍵與兩個μ鏈的C端相連，它對于IgM單體聚合成五聚體是必須的55（四）、免疫球蛋白的結構和類別3）IgA含量：

占血清中免疫球蛋白的10－15％形式：血清中主要為單體，也有二聚體、

三聚體存在：機體的外分泌液，如乳汁、唾液、

淚液及消化道分泌液中IgA是一種外分泌型抗體，分泌液中的IgA稱分泌型IgA（secretoryIgA,sIgA），是初乳和乳汁中的主要抗體56（四）、免疫球蛋白的結構和類別sIgA在粘膜表面有非常重要的功能，是感染性免疫的重要防線，它可以通過與抗原的結合防止病原吸附在粘膜表面，從而抑制病毒感染，尤其是對沙門氏菌、霍亂弧菌、流感病毒等細菌和病毒的感染具有重要的防護作用。57（四）、免