免疫學導論歡迎參加免疫學課程！本課程旨在幫助學生掌握免疫系統(tǒng)的基本原理和功能，理解免疫相關疾病的發(fā)病機制，以及了解現(xiàn)代免疫治療的進展。課程考核將包括平時作業(yè)（30%）、實驗報告（20%）和期末考試（50%）。我們將探討免疫學研究的熱點領域，如腫瘤免疫治療、自身免疫病機制和新型疫苗技術。免疫學發(fā)展簡史1起源階段1796年，愛德華·詹納(EdwardJenner)發(fā)明牛痘接種法，成為免疫學的開端。盡管當時對免疫機制知之甚少，但這標志著人類首次有意識地利用免疫原理對抗疾病。2理論建立期19世紀末，巴斯德開發(fā)了雞霍亂和狂犬病疫苗；1890年，貝林發(fā)現(xiàn)抗毒素；梅奇尼科夫提出吞噬細胞學說，奠定了體液免疫和細胞免疫的理論基礎。3現(xiàn)代發(fā)展現(xiàn)代免疫學分支基礎免疫學研究免疫系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、功能和作用機制，包括細胞免疫學、分子免疫學、發(fā)育免疫學等。這是其他免疫學分支的理論基礎，提供了理解免疫現(xiàn)象的基本框架。臨床免疫學研究免疫系統(tǒng)與疾病的關系，包括自身免疫病、過敏反應、免疫缺陷病、移植免疫和腫瘤免疫等臨床相關領域。通過診斷、治療和預防免疫相關疾病應用免疫學原理。應用與轉(zhuǎn)化免疫免疫系統(tǒng)概述免疫系統(tǒng)定義免疫系統(tǒng)是機體識別和清除異己物質(zhì)，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的生物防御系統(tǒng)。它具有識別自身與非自身的能力，可以防御外來病原體入侵，同時清除體內(nèi)衰老、損傷或惡變的細胞。組成結(jié)構(gòu)包括免疫器官（如胸腺、骨髓、脾臟、淋巴結(jié)）、免疫細胞（如T細胞、B細胞、巨噬細胞）和免疫分子（如抗體、細胞因子、補體）三大部分，形成完整的免疫網(wǎng)絡。功能與任務中樞免疫器官骨髓骨髓是所有造血干細胞的發(fā)源地，位于大部分長骨和扁骨內(nèi)。在這里，多能造血干細胞分化為各種血細胞前體，包括紅細胞、血小板和白細胞系列。B淋巴細胞在骨髓中完成發(fā)育過程，經(jīng)歷從干細胞到成熟B細胞的多個階段，包括前B細胞、早期B細胞和未成熟B細胞等。此過程涉及重鏈和輕鏈基因的重排。胸腺胸腺位于胸骨后方，是T淋巴細胞發(fā)育成熟的場所。胸腺分為皮質(zhì)和髓質(zhì)區(qū)域，T細胞前體從骨髓遷移至胸腺，經(jīng)歷陽性選擇和陰性選擇過程。外周免疫器官脾臟脾臟是體內(nèi)最大的外周淋巴器官，主要由紅髓和白髓組成。紅髓主要負責過濾血液和清除老化紅細胞；白髓是淋巴細胞聚集區(qū)，包含圍繞中央動脈的淋巴鞘，是B和T細胞互動的場所。淋巴結(jié)淋巴結(jié)分布于全身，是過濾淋巴液的哨站。結(jié)構(gòu)上分為皮質(zhì)（B細胞區(qū)）、副皮質(zhì)（T細胞區(qū)）和髓質(zhì)。淋巴結(jié)內(nèi)有高內(nèi)皮小靜脈，允許淋巴細胞從血液進入淋巴組織，促進免疫細胞循環(huán)。黏膜相關淋巴組織免疫細胞家族淋巴細胞包括B細胞、T細胞和NK細胞，負責特異性免疫應答單核-巨噬細胞系統(tǒng)包括單核細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞粒細胞包括中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞淋巴細胞是適應性免疫的核心，T細胞表達CD3和TCR，負責細胞免疫；B細胞表達膜表面免疫球蛋白（BCR），負責產(chǎn)生抗體；NK細胞表達CD56，具有直接殺傷能力。單核-巨噬細胞系統(tǒng)是先天免疫的主力軍，具有吞噬、抗原提呈和分泌細胞因子的功能。樹突狀細胞是最強大的抗原提呈細胞，表達高水平的MHC-II和共刺激分子。免疫分子基礎細胞因子與趨化因子細胞因子是免疫細胞間的信使分子，調(diào)控免疫應答的強度和類型。包括白細胞介素（如IL-1、IL-2）、干擾素、腫瘤壞死因子等。趨化因子指導免疫細胞遷移，如IL-8和MCP-1。受體和黏附分子免疫細胞表面受體包括抗原受體（TCR、BCR）、細胞因子受體和模式識別受體等。黏附分子如整合素、選擇素和免疫球蛋白超家族，介導細胞-細胞及細胞-基質(zhì)間相互作用。信號轉(zhuǎn)導分子免疫功能及分類免疫監(jiān)視功能識別并清除體內(nèi)變異細胞和衰老細胞免疫防御功能抵抗外來病原體入侵免疫穩(wěn)定功能維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定免疫系統(tǒng)可分為先天性免疫和適應性免疫兩大類。先天性免疫是生物體與生俱來的防御機制，反應迅速但缺乏特異性，包括物理屏障、補體系統(tǒng)和吞噬細胞等。適應性免疫需要抗原刺激后產(chǎn)生，具有高度特異性和免疫記憶，主要由B和T淋巴細胞介導。兩類免疫系統(tǒng)相互協(xié)作，形成完整的免疫防線。先天免疫系統(tǒng)提供快速初步防御，同時啟動適應性免疫；適應性免疫則提供長期的特異性保護，并增強先天免疫效應。抗原的基本概念抗原定義抗原是指能被免疫系統(tǒng)識別并引起特異性免疫應答的物質(zhì)，通常是蛋白質(zhì)、多糖、脂多糖或其他大分子。根據(jù)來源可分為外源性抗原（如微生物組分）和內(nèi)源性抗原（如腫瘤抗原、自身抗原）。抗原表位抗原表位是抗原分子上能與抗體或T細胞受體結(jié)合的特定區(qū)域，也稱為抗原決定簇。B細胞表位通常位于分子表面，保持天然構(gòu)象；而T細胞表位則是經(jīng)過處理的線性肽段，與MHC分子結(jié)合后被識別。臨床重要抗原醫(yī)學上重要的抗原包括病原體抗原（如病毒衣殼蛋白、細菌鞭毛）、組織相容性抗原（如HLA分子）、腫瘤抗原（如CEA、PSA）和自身抗原（如甲狀腺球蛋白、DNA）。抗原性和免疫原性抗原性定義抗原性是指物質(zhì)被免疫系統(tǒng)特異性識別的能力，取決于分子結(jié)構(gòu)的異物性程度。異物性越強，抗原性通常越高?？乖灾饕煽乖砦坏幕瘜W性質(zhì)和空間構(gòu)象決定。表位結(jié)構(gòu)與免疫系統(tǒng)受體（如抗體或TCR）的結(jié)合能力越強，抗原性就越強。某些物質(zhì)具有抗原性但不具備免疫原性，如半抗原，它們能與抗體結(jié)合但不能單獨誘導免疫應答。免疫原性影響因素免疫原性是指物質(zhì)誘導特異性免疫應答的能力，受多種因素影響：分子量：通常分子量大于10kDa的物質(zhì)免疫原性較強化學復雜性：結(jié)構(gòu)越復雜，免疫原性通常越強遺傳距離：與宿主的進化距離越遠，免疫原性越強物理形態(tài)：顆粒狀、聚合物通常免疫原性強于可溶性單體給藥途徑：皮下注射通常比口服誘導更強免疫應答抗原特異性與交叉反應抗原決定簇抗原決定簇是抗原分子上能與抗體結(jié)合的特定區(qū)域，通常由5-15個氨基酸或5-7個單糖單位組成。每個抗原可含有多個抗原決定簇，有些是線性的，有些則依賴于分子的三維構(gòu)象。交叉反應機制交叉反應是指針對一種抗原產(chǎn)生的抗體能與另一種不同但相關的抗原結(jié)合的現(xiàn)象。這通常發(fā)生在兩種抗原共享相似或相同的抗原決定簇時，是免疫系統(tǒng)識別的"誤認"。臨床意義交叉反應在臨床上有重要意義，如A型鏈球菌感染后的風濕熱是由于細菌抗原與心肌抗原交叉反應導致的自身免疫損傷。某些食物過敏也可能與交叉反應有關，如對樺樹花粉過敏的人可能對蘋果也過敏。超抗原與免疫佐劑超抗原來源主要來自某些細菌（如金黃色葡萄球菌外毒素）和病毒作用機制直接連接MHC-II分子和TCR的Vβ區(qū)，無需抗原加工生物學效應激活大量T細胞（5-20%），導致"細胞因子風暴"疾病關聯(lián)與毒性休克綜合征、食物中毒、某些自身免疫病相關免疫佐劑是能增強抗原免疫原性的物質(zhì)，在疫苗研發(fā)中具有重要作用。常用的佐劑包括鋁鹽（增強體液免疫）、弗氏佐劑（含有結(jié)核桿菌，增強細胞免疫）、MF59（油包水乳劑）和CpG寡核苷酸（TLR9激動劑）等。佐劑的作用機制包括：形成抗原儲存庫延長抗原釋放時間、活化抗原提呈細胞、促進炎癥反應和趨化因子釋放、刺激模式識別受體，以及增強T細胞共刺激信號等多種途徑?？贵w的基本概念5抗體主要類別人體內(nèi)有五類免疫球蛋白：IgG、IgM、IgA、IgD和IgEY基本結(jié)構(gòu)典型抗體呈Y型結(jié)構(gòu)，由兩條重鏈和兩條輕鏈組成20%血清蛋白比例免疫球蛋白約占血清總蛋白的20%抗體，即免疫球蛋白，是由B淋巴細胞分化而來的漿細胞產(chǎn)生的糖蛋白分子，能特異性識別并結(jié)合抗原。抗體在血清中大量存在，是體液免疫的主要效應分子。免疫球蛋白不僅存在于血清中，還分布于組織液、黏膜分泌物和乳汁等體液中。每個人體內(nèi)可產(chǎn)生超過10^10種不同特異性的抗體，形成龐大的抗體庫，能應對幾乎無限多樣的抗原挑戰(zhàn)。抗體的分子結(jié)構(gòu)可變區(qū)負責抗原識別，具有高度多樣性恒定區(qū)決定抗體類別和生物學功能鉸鏈區(qū)提供分子靈活性，連接Fab和Fc糖基化位點影響抗體半衰期和效應功能抗體分子由兩條重鏈（H鏈）和兩條輕鏈（L鏈）通過二硫鍵連接形成。每條鏈都包含可變區(qū)（V區(qū)）和恒定區(qū)（C區(qū)）。V區(qū)形成抗原結(jié)合部位（Fab），而C區(qū)形成Fc片段，介導多種生物學功能?？勺儏^(qū)中有三個高變區(qū)（CDR），是決定抗原特異性的關鍵結(jié)構(gòu)?？贵w多樣性主要通過基因重排、V(D)J連接多樣性和體細胞高頻突變?nèi)N機制產(chǎn)生。典型IgG分子的分子量約為150kDa，呈Y形結(jié)構(gòu)，通過電子顯微鏡可直接觀察?？贵w的分型與分布抗體類型血清濃度半衰期主要分布生物學特點IgG8-16mg/ml23天血液、組織液可通過胎盤，激活補體IgM0.5-2mg/ml5天主要在血液中最早出現(xiàn)，補體激活能力強IgA1.4-4mg/ml6天黏膜分泌物、乳汁主要保護黏膜表面IgD0.03mg/ml3天B細胞表面B細胞發(fā)育和活化調(diào)控IgE0.0003mg/ml2天與肥大細胞結(jié)合參與過敏反應和抗寄生蟲IgG是血清中含量最高的抗體，分為四個亞類（IgG1-4），在二次免疫應答中起主要作用。IgM主要以五聚體形式存在，是初次免疫應答中最早產(chǎn)生的抗體。IgA以單體形式存在于血清中，以二聚體形式（分泌型IgA）存在于黏膜分泌物中，是黏膜免疫的主要抗體?？贵w的生物學活性中和作用抗體可結(jié)合病毒、細菌毒素等，阻止它們與細胞受體結(jié)合，從而中和其生物活性。這是抗體最直接的保護機制，特別對抗病毒感染和細菌毒素非常重要。凝集與沉淀作用抗體可使可溶性抗原形成不溶性復合物（沉淀）或使顆粒性抗原聚集（凝集），便于吞噬細胞清除。這也是許多血清學診斷方法的基礎。調(diào)理作用抗體可覆蓋在病原體表面，通過Fc區(qū)與吞噬細胞上的Fc受體結(jié)合，增強吞噬細胞對病原體的吞噬能力，這一過程稱為調(diào)理作用或吞噬促進。補體激活抗體與抗原結(jié)合后，可通過經(jīng)典途徑激活補體系統(tǒng)，導致靶細胞裂解或促進炎癥反應。IgM和IgG是激活補體的主要抗體類型。人工制備抗體單克隆抗體技術原理單克隆抗體技術基于雜交瘤細胞制備，由K?hler和Milstein于1975年創(chuàng)立。首先免疫動物產(chǎn)生特異性B細胞，然后提取脾細胞與骨髓瘤細胞融合，篩選雜交瘤克隆，最后大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)單克隆抗體?？贵w工程技術進展現(xiàn)代抗體工程包括嵌合抗體（人源化鼠單抗）、人源化抗體（僅保留鼠CDR區(qū)）、全人源抗體（噬菌體展示或轉(zhuǎn)基因小鼠技術）和抗體片段（Fab、scFv等）。這些技術減少了免疫原性和提高了治療效果。腫瘤免疫治療應用腫瘤免疫治療中，單抗藥物主要通過以下機制發(fā)揮作用：靶向阻斷腫瘤生長信號（如曲妥珠單抗靶向HER2）、激活免疫檢查點（如派姆單抗靶向PD-1）、介導抗體依賴性細胞毒性（ADCC）和補體依賴性細胞毒性（CDC）。補體系統(tǒng)概述經(jīng)典途徑由抗原-抗體復合物激活，從C1開始替代途徑微生物表面直接激活，從C3開始凝集素途徑甘露糖結(jié)合凝集素(MBL)識別病原體表面糖類共同終末途徑三條途徑匯合于C3，形成膜攻擊復合物(MAC)補體系統(tǒng)是由約30種血漿蛋白組成的級聯(lián)反應系統(tǒng)，是先天免疫的重要組成部分。補體成分以無活性前體形式存在于血清中，按照嚴格的順序被激活。主要補體成分包括C1-C9、B因子、D因子等。補體激活的三條途徑雖然起始不同，但都匯集到C3的裂解，形成C3轉(zhuǎn)化酶，進而激活C5-C9形成膜攻擊復合物。補體系統(tǒng)受多種調(diào)節(jié)因子嚴格控制，如C1抑制物、衰變加速因子(DAF)和膜輔助蛋白(MCP)等，防止過度激活導致組織損傷。補體的生物學功能溶解效應膜攻擊復合物(MAC)形成跨膜孔道，導致細胞滲透壓溶解，直接殺滅病原體炎癥促進C3a、C4a、C5a作為血管活性肽，增加血管通透性，吸引中性粒細胞和單核細胞調(diào)理作用C3b附著在微生物表面，增強吞噬細胞識別和吞噬免疫調(diào)節(jié)增強抗體應答，促進免疫復合物清除，參與組織修復補體系統(tǒng)是連接先天免疫和適應性免疫的橋梁。C3b和C4b作為強效調(diào)理素，大大增強吞噬細胞對被包裹微生物的吞噬作用。C3d可作為分子伴侶增強B細胞對抗原的識別，降低B細胞活化閾值，促進抗體產(chǎn)生。補體的過度激活或調(diào)節(jié)異常與多種疾病相關，如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、年齡相關性黃斑變性、陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥等。因此，針對補體系統(tǒng)的治療策略成為這些疾病的重要研究方向。補體缺陷與疾病缺陷成分臨床表現(xiàn)發(fā)病機制診斷方法C1抑制物遺傳性血管性水腫缺乏C1抑制導致血管通透性增加C1抑制物活性測定C3反復嚴重感染調(diào)理作用和MAC形成障礙血清C3水平測定C5-C9腦膜炎奈瑟菌感染膜攻擊復合物形成障礙補體溶血活性測定CD59陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿紅細胞自身補體溶解流式細胞術檢測CD59補體缺陷可分為先天性和獲得性兩類。先天性補體缺陷通常由基因突變導致，表現(xiàn)為特定補體成分的缺乏或功能異常。獲得性補體缺陷常見于自身免疫病、嚴重感染和營養(yǎng)不良等情況。補體功能檢測方法包括CH50（經(jīng)典途徑總活性）、AP50（替代途徑總活性）、免疫散射比濁法（單個補體成分定量）、ELISA（活化產(chǎn)物如C3a、C5a測定）和流式細胞術（膜補體調(diào)節(jié)蛋白檢測）等。這些檢測對補體相關疾病的診斷和治療監(jiān)測具有重要價值。先天免疫系統(tǒng)簡介物理屏障皮膚和黏膜是先天免疫的第一道防線。完整的上皮組織阻止病原體入侵；皮膚和呼吸道黏膜的纖毛運動可清除病原體；胃酸、唾液和淚液中的溶菌酶等具有殺菌作用。細胞組分包括中性粒細胞、單核-巨噬細胞、NK細胞和樹突狀細胞等。這些細胞能識別病原體的保守結(jié)構(gòu)模式，進行吞噬或釋放細胞因子，并通過抗原提呈連接適應性免疫。識別模式通過模式識別受體(PRRs)識別病原體相關分子模式(PAMPs)和損傷相關分子模式(DAMPs)。主要PRRs包括Toll樣受體(TLRs)、NOD樣受體(NLRs)、RIG-I樣受體(RLRs)等。先天免疫是生物體與生俱來的防御系統(tǒng)，能夠快速響應（分鐘到小時級別）但缺乏特異性和記憶性。它是機體抵抗病原體的第一道防線，同時也是啟動適應性免疫的關鍵觸發(fā)因素。固有免疫細胞功能NK細胞自然殺傷細胞(NK)是先天免疫系統(tǒng)中的重要效應細胞，能直接殺傷病毒感染細胞和腫瘤細胞。NK細胞通過"缺失自我"識別機制監(jiān)測靶細胞表面MHC-I分子表達，當發(fā)現(xiàn)MHC-I分子表達下調(diào)時，激活殺傷程序。巨噬細胞巨噬細胞是組織中的專職吞噬細胞，能吞噬病原體、死亡細胞和異物。它們通過產(chǎn)生活性氧和氮中間體、溶酶體酶等殺死病原體，同時分泌細胞因子和趨化因子調(diào)節(jié)炎癥反應。巨噬細胞還可以轉(zhuǎn)化為抗原提呈細胞，連接先天和適應性免疫。樹突狀細胞樹突狀細胞(DC)是最強大的抗原提呈細胞，橋接先天免疫和適應性免疫。未成熟DC擅長抗原捕獲和處理；成熟DC上調(diào)MHC分子和共刺激分子表達，遷移至淋巴結(jié)活化初始T細胞。DC亞群多樣，包括經(jīng)典DC、漿細胞樣DC和朗格漢斯細胞等。體液成分與固有免疫補體系統(tǒng)級聯(lián)反應系統(tǒng)，可直接裂解病原體，增強吞噬作用，促進炎癥反應干擾素I型干擾素(IFN-α/β)抵抗病毒感染；II型干擾素(IFN-γ)激活巨噬細胞2促炎細胞因子TNF-α、IL-1、IL-6等介導局部和全身炎癥反應，誘導急性期蛋白產(chǎn)生3抗菌蛋白溶菌酶、defensins、cathelicidins等具有直接殺菌活性4體液成分是先天免疫系統(tǒng)的重要組成部分，提供即時防御并啟動后續(xù)免疫反應。急性期蛋白如C反應蛋白(CRP)能與磷脂膽堿結(jié)合，激活補體并增強吞噬作用。血清淀粉樣蛋白A(SAA)參與膽固醇運輸和細胞趨化。溶菌酶能水解細菌細胞壁上的肽聚糖，而defensins則通過形成膜孔破壞微生物膜完整性。collectins如肺表面活性蛋白A和D，可作為調(diào)理素增強吞噬，并調(diào)節(jié)炎癥反應。這些分子共同構(gòu)成了先天免疫體液防御網(wǎng)絡。固有免疫的識別與調(diào)控模式識別受體(PRRs)PRRs是先天免疫細胞識別病原體的關鍵分子，分為幾類：膜結(jié)合型：如Toll樣受體(TLRs)、C型凝集素受體(CLRs)胞質(zhì)型：如NOD樣受體(NLRs)、RIG-I樣受體(RLRs)分泌型：如甘露糖結(jié)合凝集素(MBL)、C反應蛋白(CRP)TLRs是研究最深入的PRRs家族，人類有10種TLRs，每種識別特定PAMPs。如TLR4識別細菌脂多糖(LPS)，TLR3識別雙鏈RNA，TLR9識別含有未甲基化CpG基序的DNA。炎癥反應調(diào)控炎癥反應需要精確調(diào)控，包括：細胞因子網(wǎng)絡：促炎因子(TNF-α、IL-1、IL-6)與抗炎因子(IL-10、TGF-β)平衡負調(diào)控受體：ITIM含有受體如PILRs、Siglecs抑制免疫激活信號通路抑制：SOCS蛋白、A20、IRAK-M等負調(diào)控分子炎癥解決：脂質(zhì)介質(zhì)轉(zhuǎn)換(從前列腺素到脂氧素和resolvins)炎癥反應的調(diào)控失衡與多種疾病相關，如自身免疫病、代謝疾病和神經(jīng)退行性疾病等。了解這些調(diào)控機制有助于開發(fā)針對性的免疫干預策略。適應性免疫概述1特異性通過抗原受體精確識別特定抗原表位多樣性能產(chǎn)生超過10^11種不同的抗原受體記憶性形成長壽命記憶細胞，二次應答更快更強4自身耐受區(qū)分自身與非自身，避免自身免疫適應性免疫是脊椎動物特有的防御系統(tǒng)，由T和B淋巴細胞介導。與先天免疫相比，適應性免疫反應較慢（通常需要4-7天），但具有高度特異性和記憶功能。適應性免疫的核心是抗原識別，由T細胞受體(TCR)和B細胞受體(BCR)完成。T細胞介導細胞免疫，主要對抗病毒感染和腫瘤細胞；B細胞介導體液免疫，產(chǎn)生抗體對抗細胞外病原體。兩種免疫密切協(xié)作，共同構(gòu)成完整的免疫防御。適應性免疫的調(diào)控機制精密復雜，包括共刺激分子、細胞因子網(wǎng)絡和調(diào)節(jié)性T細胞等多層次控制。T淋巴細胞生物學T細胞發(fā)育T細胞前體源自骨髓造血干細胞，遷移至胸腺發(fā)育成熟。在胸腺皮質(zhì)區(qū)，經(jīng)歷T細胞受體基因重排，形成功能性TCR。隨后在髓質(zhì)區(qū)經(jīng)歷正負選擇：正選擇確保T細胞能識別自身MHC；負選擇清除高反應性自身反應性T細胞。TCR結(jié)構(gòu)與信號傳導TCR由α和β鏈（或γ和δ鏈）組成異二聚體，負責抗原識別。TCR與CD3復合物（包含γ、δ、ε和ζ鏈）共同構(gòu)成T細胞抗原受體復合物。CD3分子胞內(nèi)段含有ITAM基序，當TCR與抗原-MHC結(jié)合后，啟動下游信號級聯(lián)反應，包括Lck、ZAP-70激活和鈣離子信號通路。抗原識別特點與B細胞不同，T細胞只能識別由抗原提呈細胞處理并結(jié)合MHC分子呈現(xiàn)的抗原片段。CD8+T細胞識別MHC-I呈現(xiàn)的內(nèi)源性抗原（如病毒蛋白），而CD4+T細胞識別MHC-II呈現(xiàn)的外源性抗原（如細菌蛋白）。這種MHC限制性是T細胞識別的基本特征。CD分子與T細胞亞群T細胞表面CD分子是鑒別和功能分類的重要標志。所有成熟T細胞表達CD3，根據(jù)共受體表達可分為CD4+和CD8+兩大類。CD4+輔助T細胞根據(jù)分泌細胞因子譜可進一步分為Th1、Th2、Th17和Tfh等亞型，分別參與不同類型的免疫應答。CD8+細胞毒性T細胞(CTL)主要通過釋放穿孔素和顆粒酶殺傷靶細胞。調(diào)節(jié)性T細胞(Treg)表達CD4+CD25+Foxp3+，通過分泌抑制性細胞因子和細胞接觸依賴機制抑制免疫反應。記憶T細胞表達CD45RO，可分為中央記憶(TCM)和效應記憶(TEM)亞群，為二次免疫應答提供快速反應。T細胞活化機制信號1：抗原識別TCR識別APC上的抗原-MHC復合物，提供特異性信號2：共刺激CD28與APC上的B7分子(CD80/CD86)相互作用信號3：細胞因子如IL-12、IFN-γ等決定T細胞分化方向免疫突觸形成T細胞與APC接觸面重組，形成超分子激活簇T細胞活化需要三個信號協(xié)同作用。僅有信號1而缺乏信號2會導致T細胞無能或凋亡，這是維持外周耐受的重要機制?；罨蟮腡細胞會上調(diào)CD25(IL-2受體α鏈)表達，增強對IL-2的響應。同時表達CTLA-4，與B7分子競爭性結(jié)合，提供負反饋調(diào)節(jié)。T細胞活化的分子事件包括：Lck激活導致CD3ζ鏈ITAM磷酸化；ZAP-70募集并激活；LAT和SLP-76等接頭蛋白磷酸化；最終激活下游PLC-γ1、PI3K和Ras-MAPK等信號通路，導致細胞因子基因轉(zhuǎn)錄、細胞增殖和分化。B淋巴細胞發(fā)育分化1前B細胞重鏈基因開始重排(DH-JH,VH-DJH)，表達μ重鏈與代理輕鏈形成前B細胞受體2早期B細胞輕鏈基因重排(VL-JL)，完整IgM表達于細胞表面3未成熟B細胞經(jīng)歷負選擇清除自身反應性克隆，離開骨髓4成熟B細胞同時表達IgM和IgD，循環(huán)于外周淋巴組織5活化B細胞與抗原結(jié)合并接受T細胞幫助后活化6漿細胞/記憶細胞部分分化為抗體分泌漿細胞，部分成為長壽命記憶B細胞B細胞發(fā)育始于骨髓，通過有序的基因重排獲得抗原特異性。Ig基因重排是通過V(D)J重組實現(xiàn)的，由RAG1/2酶復合物介導，遵循等位排斥原則。重排失敗或產(chǎn)生自身反應性受體的B細胞會被清除或通過受體編輯獲得新的特異性。B細胞免疫應答T細胞依賴性應答針對蛋白抗原的應答需要T細胞幫助。B細胞通過BCR攝取抗原，處理后以MHC-II呈現(xiàn)給CD4+T細胞。活化的Tfh細胞通過CD40L-CD40和細胞因子（如IL-4、IL-21）提供幫助信號。在T細胞幫助下，B細胞在生發(fā)中心經(jīng)歷增殖、體細胞高頻突變和類別轉(zhuǎn)換。這些過程產(chǎn)生高親和力抗體和不同同種型（如IgG、IgA）的抗體，形成強大而多樣的體液應答。T細胞非依賴性應答針對某些抗原（如多糖、脂多糖）的應答不需要T細胞幫助。這類抗原通常具有重復性結(jié)構(gòu)，能夠交聯(lián)多個BCR，提供強烈的激活信號。T細胞非依賴性應答主要產(chǎn)生IgM抗體，很少發(fā)生類別轉(zhuǎn)換和親和力成熟，也不產(chǎn)生有效的免疫記憶。邊緣區(qū)B細胞和B1B細胞是參與這類應答的主要亞群。這種應答對抵抗莢膜細菌等病原體感染很重要?？贵w生成與親和力成熟時間(天)初次應答IgM初次應答IgG二次應答IgG初級與次級抗體應答有顯著差異。初級應答起始緩慢，首先產(chǎn)生IgM，隨后產(chǎn)生IgG；抗體親和力相對較低。次級應答起始迅速，抗體滴度高，以IgG為主，親和力顯著增強。這種差異歸因于首次接觸抗原后形成的記憶B細胞和長壽命漿細胞。親和力成熟是指抗體與抗原結(jié)合能力隨免疫應答進程逐漸增強的過程。其分子機制涉及生發(fā)中心內(nèi)B細胞的體細胞高頻突變(SHM)和選擇。AID(激活誘導的胞嘧啶脫氨酶)在SHM中起關鍵作用，導致Ig基因V區(qū)突變。高親和力B細胞克隆獲得生存信號，而低親和力克隆凋亡，實現(xiàn)克隆選擇。主要組織相容性復合體MHC基因組織人類MHC稱為HLA，位于6號染色體短臂高度多態(tài)性上千種等位基因變異，種群中個體差異大3連鎖遺傳以單倍型方式從父母各遺傳一套等位基因HLA基因復合體可分為三個區(qū)域：I類區(qū)（包含HLA-A、B、C基因）、II類區(qū)（包含HLA-DP、DQ、DR基因）和III類區(qū)（包含補體成分、TNF等基因）。I類和II類分子參與抗原提呈，而III類編碼多種免疫相關分子。HLA多態(tài)性主要集中在肽結(jié)合槽區(qū)域，影響與抗原肽的結(jié)合特異性。HLA的高度多態(tài)性是適應進化的結(jié)果，有助于群體抵抗多樣化的病原體。同時，HLA多態(tài)性也是器官移植排斥反應和某些自身免疫病的遺傳基礎。HLA分型在器官移植、疾病易感性研究和人群遺傳學研究中有重要應用。HLA分子的結(jié)構(gòu)與功能I類HLA分子由α鏈和β2微球蛋白組成。α鏈有三個結(jié)構(gòu)域(α1-α3)，其中α1和α2形成封閉的肽結(jié)合槽，可容納8-10個氨基酸的短肽。I類分子主要呈現(xiàn)細胞內(nèi)源性抗原，如病毒蛋白和腫瘤抗原，與CD8+T細胞相互作用。II類HLA分子由α鏈和β鏈組成，兩條鏈各有兩個結(jié)構(gòu)域。α1和β1結(jié)構(gòu)域形成開放的肽結(jié)合槽，可容納13-25個氨基酸的較長肽段。II類分子主要呈現(xiàn)外源性抗原，如吞噬的細菌蛋白，與CD4+T細胞相互作用。臨床配型HLA配型是器官移植成功的關鍵因素。傳統(tǒng)血清學方法已被分子生物學技術如PCR-SSP、PCR-SSOP和測序等替代。移植前需評估供受者HLA匹配程度，特別是HLA-A、B、DR位點。配型不合會增加排斥風險和移植物抗宿主病(GVHD)發(fā)生率?？乖庸ぬ岢蕛?nèi)源性抗原途徑蛋白酶體降解→TAP轉(zhuǎn)運→ER內(nèi)加載→MHC-I呈現(xiàn)外源性抗原途徑內(nèi)吞/吞噬→內(nèi)體/溶酶體降解→MHC-II呈現(xiàn)2交叉提呈外源性抗原通過特殊機制被提呈到MHC-I3自噬途徑細胞內(nèi)成分通過自噬被提呈到MHC-II4抗原提呈細胞(APC)是連接抗原識別和T細胞激活的橋梁。專職APC包括樹突狀細胞、巨噬細胞和B細胞，它們表達高水平MHC-II分子和共刺激分子。樹突狀細胞是最強大的APC，具有捕獲、處理和提呈抗原的專業(yè)能力，還能分泌細胞因子塑造T細胞應答類型。內(nèi)源性抗原途徑中，蛋白酶體產(chǎn)生的肽段通過TAP轉(zhuǎn)運蛋白進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，在那里加載到新合成的MHC-I分子上。多種分子伴侶（如鈣網(wǎng)蛋白、ERp57）參與這一過程。外源性抗原途徑中，MHC-II分子合成時與不變鏈(Ii)結(jié)合，阻止過早加載肽。在內(nèi)體/溶酶體中，Ii被降解，僅留下CLIP片段，隨后由HLA-DM協(xié)助置換為抗原肽。免疫應答調(diào)節(jié)機制正調(diào)控因素共刺激分子(CD28/B7、CD40/CD40L)通過提供第二信號增強T細胞活化。炎性細胞因子如IL-1、IL-6、TNF-α促進炎癥反應和免疫細胞活化。趨化因子引導免疫細胞遷移至炎癥部位。特定細胞因子(如IL-12、IFN-γ)促進Th1分化；IL-4促進Th2分化。負調(diào)控因素共抑制分子如CTLA-4、PD-1與其配體結(jié)合，抑制T細胞活化。調(diào)節(jié)性T細胞(Treg)通過分泌IL-10、TGF-β和細胞接觸依賴機制抑制效應T細胞。耗竭性T細胞表達多種抑制性受體，處于功能低下狀態(tài)。抑制性細胞因子(IL-10、TGF-β)抑制免疫細胞活化和炎癥反應。炎癥與抗炎網(wǎng)絡炎癥反應自限性機制確保免疫應答適度且可控。炎癥觸發(fā)后，同時啟動負反饋調(diào)節(jié)，如誘導抑制性受體表達和抗炎因子產(chǎn)生。炎癥解決期脂質(zhì)介質(zhì)(resolvins、protectins)促進炎癥消退和組織修復。神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)通過腎上腺皮質(zhì)激素和交感神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)免疫反應。超敏反應類型類型機制介質(zhì)臨床實例I型(速發(fā)型)IgE介導的肥大細胞/嗜堿性粒細胞激活組胺、白三烯、前列腺素過敏性鼻炎、哮喘、蕁麻疹II型(細胞毒型)IgG/IgM結(jié)合細胞表面抗原補體、ADCC輸血反應、溶血性貧血III型(免疫復合物型)抗原-抗體復合物沉積補體、趨化因子血清病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡IV型(遲發(fā)型)T細胞介導的反應細胞因子、細胞毒性接觸性皮炎、結(jié)核反應I型超敏反應中，過敏原首次接觸導致敏感個體產(chǎn)生IgE，IgE結(jié)合肥大細胞表面FcεRI受體。再次接觸同一過敏原時，導致肥大細胞脫顆粒釋放介質(zhì)，引起過敏癥狀。臨床上可通過皮膚點刺試驗、特異性IgE測定和激發(fā)試驗確診。IV型超敏反應又分為幾個亞型：IVa(Th1介導的巨噬細胞激活)、IVb(Th2介導的嗜酸性粒細胞反應)、IVc(CD8+CTL介導的細胞毒性)和IVd(Th17介導的中性粒細胞募集)。結(jié)核菌素試驗是典型的IV型超敏反應，接種48-72小時后觀察硬結(jié)形成。自身免疫病基礎遺傳因素HLA基因(如HLA-B27與強直性脊柱炎、HLA-DQ2/8與乳糜瀉)和非HLA基因(如PTPN22、CTLA4)多態(tài)性與自身免疫病風險相關。雙胞胎和家族研究顯示自身免疫病有明顯的遺傳易感性。環(huán)境觸發(fā)病毒和細菌感染可通過分子模擬、旁觀者激活和超抗原機制觸發(fā)自身免疫。紫外線輻射可誘發(fā)SLE患者癥狀加重。某些藥物可引起藥物誘導性自身免疫反應。微生物組失調(diào)可能參與多種自身免疫病發(fā)生。耐受喪失機制中樞耐受缺陷：胸腺選擇異常，AIRE基因突變導致自身抗原表達缺陷。外周耐受失?。篢reg功能異常，凋亡細胞清除缺陷，共抑制通路(CTLA-4、PD-1)缺陷。隱蔽抗原暴露：組織損傷后釋放的正常情況下免疫系統(tǒng)無法接觸的抗原。系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)是一種典型的系統(tǒng)性自身免疫病，以產(chǎn)生抗核抗體為特征。臨床表現(xiàn)多樣，可累及皮膚、關節(jié)、腎臟、心血管和神經(jīng)系統(tǒng)等。SLE的發(fā)病機制涉及遺傳易感性、環(huán)境因素、性激素影響、凋亡清除異常和免疫調(diào)節(jié)失衡等多方面。免疫缺陷病原發(fā)性免疫缺陷原發(fā)性免疫缺陷病(PID)是由基因缺陷導致的先天性免疫系統(tǒng)發(fā)育或功能異常。根據(jù)受累免疫成分可分為：T細胞缺陷：如重癥聯(lián)合免疫缺陷(SCID)、DiGeorge綜合征B細胞缺陷：如X連鎖無丙種球蛋白血癥、IgA選擇性缺乏癥吞噬細胞缺陷：如慢性肉芽腫病(CGD)補體缺陷：如C3缺陷、末端補體成分缺陷PID患者常表現(xiàn)為反復嚴重感染、機會性感染、自身免疫病、過敏和惡性腫瘤風險增加。診斷依賴免疫功能檢測和基因檢測。治療包括抗生素預防、免疫球蛋白替代、造血干細胞移植和基因治療等。獲得性免疫缺陷獲得性免疫缺陷最著名的例子是艾滋病(AIDS)，由人類免疫缺陷病毒(HIV)感染導致。HIV主要感染CD4+T細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞，這些細胞表面有CD4受體和CCR5/CXCR4共受體。HIV感染分為急性期、臨床潛伏期和AIDS期。急性期常有類似流感癥狀，伴CD4+T細胞暫時下降和病毒血癥。潛伏期可持續(xù)數(shù)年至十余年，病毒持續(xù)復制但癥狀不明顯。當CD4+T細胞計數(shù)降至200/μL以下，患者易發(fā)生機會性感染和惡性腫瘤，進入AIDS期?？鼓孓D(zhuǎn)錄病毒治療(ART)能有效控制HIV復制，但不能根除病毒。其他獲得性免疫缺陷包括藥物誘導的免疫抑制、營養(yǎng)不良、惡性腫瘤和年齡相關免疫衰老等。免疫耐受與免疫調(diào)節(jié)中樞耐受機制中樞耐受主要發(fā)生在胸腺和骨髓，通過清除或功能失活高度自身反應性淋巴細胞前體建立。胸腺內(nèi)的陰性選擇是T細胞中樞耐受的主要機制，由髓質(zhì)上皮細胞(mTEC)表達的自身抗原介導。AIRE基因控制mTEC表達組織特異性抗原。外周耐受機制外周耐受機制包括：克隆無能，即自身反應性T細胞在缺乏共刺激信號情況下接觸抗原后功能失活；克隆清除，通過活化誘導的細胞死亡(AICD)清除過度活化的T細胞；調(diào)節(jié)性T細胞(Treg)的抑制作用；抑制性細胞因子如IL-10和TGF-β的調(diào)節(jié)作用。免疫調(diào)節(jié)療法現(xiàn)代免疫調(diào)節(jié)療法包括：細胞因子治療(如IL-2用于腫瘤治療，抗TNF-α用于自身免疫病)；免疫檢查點抑制劑(如抗CTLA-4、抗PD-1)用于腫瘤免疫治療；CAR-T細胞療法；調(diào)節(jié)性T細胞擴增和回輸；靶向小分子藥物如JAK抑制劑；生物類似藥等。免疫學實驗技術基礎流式細胞術流式細胞術是免疫學研究中的核心技術，可同時分析單個細胞的多種參數(shù)。通過熒光標記的抗體識別細胞表面或胞內(nèi)抗原，激光激發(fā)后收集散射光和熒光信號?，F(xiàn)代流式細胞儀可同時檢測15-30種熒光，實現(xiàn)復雜免疫細胞亞群的鑒定。ELISA技術酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)是檢測血清抗體或可溶性抗原的經(jīng)典方法。根據(jù)檢測目的可分為直接法、間接法、夾心法和競爭法。ELISA具有高靈敏度、特異性和可批量處理樣本的優(yōu)勢，是臨床免疫學診斷的重要工具。免疫組織化學免疫組織化學和免疫熒光技術用于檢測組織切片中的抗原分布。通過特異性抗體結(jié)合目標抗原，再使用標記的二抗或鏈霉親和素-生物素系統(tǒng)進行可視化。這些技術對研究細胞定位、組織病理和疾病診斷至關重要?？贵w技術與疫苗研制現(xiàn)代疫苗類型傳統(tǒng)疫苗包括滅活疫苗、減毒活疫苗和毒素類疫苗。亞單位疫苗只含病原體特定抗原組分，如重組蛋白或病毒樣顆粒(VLP)。核酸疫苗包括mRNA疫苗和DNA疫苗，通過遞送編碼抗原的核酸分子實現(xiàn)體內(nèi)抗原表達。載體疫苗使用無害病毒(如腺病毒)攜帶目標抗原基因。mRNA疫苗技術mRNA疫苗在新冠疫情中嶄露頭角，包含編碼抗原的mRNA、脂質(zhì)納米顆粒和穩(wěn)定劑。工作原理是mRNA進入細胞質(zhì)后被翻譯成抗原蛋白，隨后誘導免疫應答。優(yōu)勢包括生產(chǎn)迅速、安全性高（無需活病毒）、易于修改序列應對變異株，以及同時誘導體液免疫和細胞免疫。單抗藥物開發(fā)單克隆抗體藥物經(jīng)歷了三代發(fā)展：鼠源單抗、嵌合抗體、人源化或全人源抗體。抗體工程技術進一步發(fā)展出雙特異性抗體、抗體片段和抗體偶聯(lián)物(ADC)?？贵w藥物在腫瘤、自身免疫病、傳染病和代謝疾病治療中發(fā)揮重要作用?？筆D-1/PD-L1單抗通過阻斷免疫檢查點，重新激活抗腫瘤免疫應答。腫瘤免疫學進展免疫監(jiān)視免疫系統(tǒng)識別并清除早期惡變細胞免疫平衡腫瘤與免疫系統(tǒng)處于動態(tài)平衡狀態(tài)免疫逃逸腫瘤通過多種機制逃避免疫攻擊免疫治療重新激活或增強抗腫瘤免疫應答腫瘤逃逸機制包括：MHC-I表達下調(diào)減少抗原呈現(xiàn)；表達PD-L1等免疫抑制性分子；募集調(diào)節(jié)性T細胞和髓源性抑制細胞；分泌抑制性細胞因子如TGF-β；誘導T細胞耗竭；代謝競爭如色氨酸代謝和精氨酸耗竭。CAR-T細胞技術是腫瘤免疫治療的突破性進展。通過基因工程改造患者自身T細胞，表達嵌合抗原受體(CAR)，使T細胞能直接識別腫瘤抗原。CAR由抗原識別域(通常為單鏈抗體)、鉸鏈區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)信號域組成。CD19CAR-T在B細胞惡性腫瘤中表現(xiàn)出顯著療效，但也面臨細胞因子釋放綜合征、神經(jīng)毒性和抗原逃逸等挑戰(zhàn)。免疫與移植醫(yī)學6主要HLA位點移植配型主要考慮的HLA位點數(shù)量24h超急性排斥預存抗體導致的排斥反應發(fā)生時間5-10天急性排斥T細胞介導的排斥反應典型發(fā)生時間50%GVHD發(fā)生率同胞HLA相合造血干細胞移植的GVHD發(fā)生率器官移植排斥反應分為超急性、急性和慢性三種類型。超急性排斥由預存抗體導致，發(fā)生在移植后數(shù)分鐘至24小時內(nèi)，表現(xiàn)為血栓形成和器官缺血壞死。急性排斥主要由T細胞介導，發(fā)生在移植后數(shù)天至數(shù)月，可通過免疫抑制劑控制。慢性排斥是一種復雜的過程，涉及細胞免疫和體液免疫，表現(xiàn)為器官纖維化和功能逐漸喪失。造血干細胞移植(HSCT)特有的免疫學并發(fā)癥是移植物抗宿主病(GVHD)，由供者的免疫細胞攻擊受者組織導致。急性GVHD主要影響皮膚、肝臟和胃腸道；慢性GVHD表現(xiàn)為自身免疫病樣癥狀，可影響多個器官系統(tǒng)。GVHD的預防和治療包括精確的HLA配型、T細胞耗竭、免疫抑制劑和調(diào)節(jié)性T細胞治療等。免疫學與感染性疾病不同病原體類型誘導不同的免疫應答模式。病毒感染主要激活I型干擾素應答和細胞毒性T細胞(CTL)反應。細胞內(nèi)細菌如結(jié)核桿菌主要誘導Th1型應答和巨噬細胞激活。細胞外細菌如肺炎鏈球菌主要誘導中性粒細胞反應和抗體應答。寄生蟲感染常誘導Th2應答和IgE產(chǎn)生。真菌感染誘導Th17應答和中性粒細胞招募。新冠肺炎(COVID-19)是由SARS-CoV-2病毒引起的急性呼吸道感染。病毒通過S蛋白與ACE2受體結(jié)合進入細胞。免疫應答包括先天免疫(干擾素反應、NK細胞)和適應性免疫(抗體和T細胞應答)。重癥患者常出現(xiàn)"細胞因子風暴"，表現(xiàn)為IL-6、TNF-α等促炎因子顯著升高，導致急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)和多器官功能障礙。自然與獲得性免疫被動免疫被動免疫是指直接獲得抗體或免疫細胞，而非自身免疫系統(tǒng)產(chǎn)生保護性免疫成分的過程。被動免疫可分為自然獲得和人工獲得兩種形式。自然被動免疫：主要通過胎盤IgG轉(zhuǎn)運和母乳中分泌型IgA傳遞。母源性IgG可在胎兒血液中持續(xù)6-9個月，為新生兒提供早期保護。人工被動免疫：包括免疫球蛋白注射(如破傷風免疫球蛋白)和抗血清治療。這種保護是即時的但短暫的，適用于暴露后預防和急性感染治療。主動免疫主動免疫是指機體自身免疫系統(tǒng)接觸抗原后產(chǎn)生特異性免疫應答的過程。同樣分為自然獲得和人工獲得兩種形式。自然主動免疫：通過自然感染獲得，如麻疹感染后產(chǎn)生終生免疫。這種免疫通常強而持久，但獲取過程可能伴隨疾病風險。人工主動免疫：通過疫苗接種獲得，使用無毒或低毒性抗原刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生保護性應答?，F(xiàn)代疫苗技術包括減毒活疫苗、滅活疫苗、亞單位疫苗和核酸疫苗等。新生兒免疫系統(tǒng)尚未完全發(fā)育，表現(xiàn)為適應性免疫功能不完善、補體水平低下和吞噬細胞功能減弱。母源性抗體為新生兒提供早期保護，但也可能干擾疫苗接種效果。兒童期免疫系統(tǒng)逐漸成熟，是疫苗接種的關鍵時期。過敏性疾病防控支氣管哮喘