免疫學體系規(guī)定一、免疫學體系概述

免疫學體系是生物體內(nèi)負責識別和清除病原體及異常細胞的重要防御系統(tǒng)。該體系通過復雜的分子機制和細胞交互，維持機體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。

（一）免疫學體系的主要組成

1.**免疫系統(tǒng)分類**

(1)**固有免疫系統(tǒng)**：非特異性防御機制，提供即時免疫反應(yīng)。

(2)**適應(yīng)性免疫系統(tǒng)**：特異性防御機制，通過記憶細胞產(chǎn)生長期免疫應(yīng)答。

2.**免疫器官與組織**

(1)**中樞免疫器官**：骨髓（B細胞發(fā)育）、胸腺（T細胞發(fā)育）。

(2)**外周免疫器官**：淋巴結(jié)、脾臟、黏膜相關(guān)淋巴組織（MALT）。

3.**免疫細胞**

(1)**淋巴細胞**：T細胞、B細胞、自然殺傷（NK）細胞。

(2)**非淋巴細胞**：巨噬細胞、樹突狀細胞、粒細胞等。

（二）免疫應(yīng)答的基本過程

1.**固有免疫應(yīng)答**

(1)**識別病原體**：通過模式識別受體（PRRs）識別病原體相關(guān)分子模式（PAMPs）。

(2)**炎癥反應(yīng)**：釋放細胞因子（如TNF-α、IL-1）促進血管通透性增加和免疫細胞募集。

(3)**吞噬作用**：巨噬細胞和粒細胞吞噬并清除病原體。

2.**適應(yīng)性免疫應(yīng)答**

(1)**抗原呈遞**：樹突狀細胞將抗原呈遞給T細胞。

(2)**T細胞活化**：輔助性T細胞（CD4+）和細胞毒性T細胞（CD8+）分別介導免疫調(diào)節(jié)和細胞殺傷。

(3)**B細胞應(yīng)答**：B細胞分化為漿細胞，產(chǎn)生特異性抗體。

二、免疫調(diào)節(jié)機制

免疫系統(tǒng)的動態(tài)平衡依賴于多種調(diào)節(jié)機制，防止過度反應(yīng)或免疫缺陷。

（一）免疫耐受的形成

1.**中樞耐受**：免疫細胞在發(fā)育過程中清除自身反應(yīng)性細胞。

2.**外周耐受**：通過調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）和免疫抑制性分子（如PD-L1）維持耐受。

（二）免疫抑制與調(diào)控

1.**細胞因子網(wǎng)絡(luò)**：IL-10、TGF-β等抑制免疫應(yīng)答。

2.**負向信號通路**：CTLA-4、PD-1等分子調(diào)節(jié)T細胞活性。

三、免疫學體系的應(yīng)用

免疫學體系的研究成果廣泛應(yīng)用于醫(yī)學和生物技術(shù)領(lǐng)域。

（一）疫苗研發(fā)

1.**滅活疫苗**：使用滅活的病原體或毒素。

2.**亞單位疫苗**：僅使用病原體的特定抗原成分。

（二）免疫治療

1.**免疫檢查點抑制劑**：阻斷PD-1/PD-L1通路，增強抗腫瘤免疫。

2.**CAR-T細胞療法**：改造患者T細胞識別并殺傷癌細胞。

（三）診斷技術(shù)

1.**ELISA檢測**：通過酶聯(lián)免疫吸附測定特異性抗體或抗原。

2.**流式細胞術(shù)**：分析免疫細胞亞群和功能狀態(tài)。

四、免疫學體系研究方法

科學的實驗方法為免疫學研究提供基礎(chǔ)。

（一）體外實驗

1.**細胞培養(yǎng)**：分離純化免疫細胞，研究其功能。

2.**抗體檢測**：通過WesternBlot或ELISA驗證目標蛋白表達。

（二）體內(nèi)實驗

1.**動物模型**：使用小鼠、大鼠等建立免疫應(yīng)答模型。

2.**基因編輯技術(shù)**：通過CRISPR等改造動物基因組，研究免疫機制。

五、總結(jié)

免疫學體系是維持機體健康的核心防御系統(tǒng)，其復雜機制涉及多個層面。深入理解免疫應(yīng)答和調(diào)節(jié)機制，有助于開發(fā)新型疫苗和免疫治療策略。未來的研究需結(jié)合多組學和人工智能技術(shù)，進一步解析免疫系統(tǒng)的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

**一、免疫學體系概述**

免疫學體系是生物體內(nèi)負責識別和清除病原體及異常細胞的重要防御系統(tǒng)。該體系通過復雜的分子機制和細胞交互，維持機體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。其核心功能包括識別“自我”與“非我”，抵御感染，清除損傷細胞，并記憶既往接觸的抗原以提供快速響應(yīng)。理解免疫學體系的規(guī)定，有助于認識機體如何抵御疾病以及相關(guān)干預措施的作用原理。

（一）免疫學體系的主要組成

1.**免疫系統(tǒng)分類**

(1)**固有免疫系統(tǒng)(InnateImmuneSystem)**：

***定義**：這是生物體最古老、最基礎(chǔ)的防御屏障，具有非特異性和快速反應(yīng)的特點。它不針對特定病原體，但對多種入侵者都有防御作用。

***組成細胞**：

***吞噬細胞**：如巨噬細胞（Macrophages）和粒細胞（Granulocytes，包括中性粒細胞Neutrophils、嗜酸性粒細胞Eosinophils、嗜堿性粒細胞Basophils）。它們能識別、吞噬并消化病原體和壞死細胞。

***自然殺傷細胞(NKCells)**：能識別并直接殺傷被病毒感染或已發(fā)生癌變的細胞，無需預先致敏。

***樹突狀細胞(DendriticCells)**：是固有免疫和適應(yīng)性免疫之間的關(guān)鍵橋梁，負責捕獲抗原并將其呈遞給T細胞，啟動適應(yīng)性免疫應(yīng)答。

***其他細胞**：如上皮細胞、內(nèi)皮細胞等也參與固有免疫反應(yīng)。

***識別機制**：主要通過模式識別受體（PatternRecognitionReceptors,PRRs）識別病原體相關(guān)分子模式（Pathogen-AssociatedMolecularPatterns,PAMPs），如細菌的脂多糖（LPS）、病毒的核酸等。

***主要分子**：包括補體系統(tǒng)（ComplementSystem）、各種細胞因子（Cytokines，如TNF-α,IL-1,IL-6）和趨化因子（Chemokines）。

(2)**適應(yīng)性免疫系統(tǒng)(AdaptiveImmuneSystem)**：

***定義**：這是相對較晚進化形成的防御系統(tǒng)，具有高度的特異性、記憶性和耐受性。它能精確識別特定的抗原，并產(chǎn)生針對該抗原的持久免疫應(yīng)答。

***組成細胞**：

***淋巴細胞(Lymphocytes)**：是適應(yīng)性免疫的核心細胞。

***T細胞(TCells)**：在胸腺（Thymus）發(fā)育成熟。主要功能是細胞免疫和輔助體液免疫。

***輔助性T細胞(HelperTCells,CD4+)**：識別由APC呈遞的抗原肽，并分泌細胞因子，協(xié)調(diào)和增強B細胞應(yīng)答、細胞毒性T細胞應(yīng)答和固有免疫應(yīng)答。

***細胞毒性T細胞(CytotoxicTCells,CD8+)**：識別被病毒感染的細胞或腫瘤細胞表面的抗原肽，直接殺傷這些靶細胞。

***調(diào)節(jié)性T細胞(RegulatoryTCells,Tregs)**：抑制免疫應(yīng)答，維持免疫耐受，防止自身免疫病發(fā)生。

***記憶T細胞(MemoryTCells)**：在初次感染后存活，提供二次免疫應(yīng)答的快速啟動。

***B細胞(BCells)**：在骨髓（BoneMarrow）發(fā)育成熟。主要功能是產(chǎn)生特異性抗體（體液免疫）。

***漿細胞(PlasmaCells)**：由活化的B細胞分化而來，是抗體的主要生產(chǎn)者。

***記憶B細胞(MemoryBCells)**：在初次感染后存活，提供二次免疫應(yīng)答的快速抗體產(chǎn)生。

***識別機制**：通過T細胞受體（TCellReceptor,TCR）和B細胞受體（BCellReceptor,BCR）識別具有特定氨基酸序列的抗原肽。這些受體具有高度的多樣性，以確保能識別宇宙中幾乎所有的潛在抗原。

***主要分子**：包括抗體（Antibodies,Immunoglobulins,Ig）、MHC分子（主要組織相容性復合體，MajorHistocompatibilityComplex，也稱人類白細胞抗原HLA）、細胞因子、膜結(jié)合的CD分子等。

2.**免疫器官與組織**

(1)**中樞免疫器官(CentralLymphoidOrgans)**：

***骨髓(BoneMarrow)**：是所有造血干細胞（包括B細胞前體）的起源地。B細胞在此完成發(fā)育成熟，并定居于骨髓。此外，骨髓也是部分淋巴細胞（如NK細胞）和巨噬細胞的來源。

***胸腺(Thymus)**：是T細胞前體細胞遷移至此發(fā)育成熟的場所。胸腺微環(huán)境通過陽性選擇（選擇能識別MHC分子的T細胞）和陰性選擇（清除自身反應(yīng)性T細胞）來塑造T細胞的成熟譜系，確保T細胞能識別外來抗原但又不對自身組織產(chǎn)生攻擊。

***功能**：負責免疫細胞的生成、初始T/B細胞的成熟和選擇。

(2)**外周免疫器官(PeripheralLymphoidOrgans)**：

***淋巴結(jié)(LymphNodes)**：遍布全身，是免疫細胞聚集和發(fā)生免疫應(yīng)答的主要場所。淋巴液流經(jīng)淋巴結(jié)，其中的抗原被駐留的免疫細胞（如樹突狀細胞、B細胞、T細胞）捕獲，引發(fā)局部免疫反應(yīng)。淋巴結(jié)內(nèi)的濾泡是B細胞聚集和生發(fā)中心形成的地方。

***脾臟(Spleen)**：是人體最大的外周免疫器官，主要濾過血液。脾臟含有大量的B細胞和T細胞，能清除血液中的病原體和紅細胞碎片。其白髓區(qū)域?qū)?yīng)淋巴結(jié)結(jié)構(gòu)，紅髓負責血細胞濾過和儲存。

***黏膜相關(guān)淋巴組織(Mucosa-AssociatedLymphoidTissue,MALT)**：分布于呼吸道、消化道、泌尿生殖道等黏膜表面，如扁桃體、派爾集合淋巴結(jié)（Peyer'sPatches）、闌尾等。它們是抵御通過黏膜入侵病原體的第一道防線，能產(chǎn)生分泌型抗體（IgA）。

***其他**：包括闌尾（含有GALT）、胸腺（成年后功能減弱但仍有部分免疫作用）、骨髓等。

***功能**：是免疫應(yīng)答發(fā)生的場所，負責抗原的捕獲、處理、呈遞和免疫細胞的相互作用。

3.**免疫細胞**

(1)**淋巴細胞(Lymphocytes)**：

***T細胞**：如前所述，分為輔助性、細胞毒性、調(diào)節(jié)性和記憶性T細胞，通過TCR識別抗原，并在細胞因子和細胞間接觸的調(diào)控下發(fā)揮功能。

***B細胞**：通過BCR識別抗原，活化后分化為漿細胞產(chǎn)生抗體或成為記憶B細胞。

***NK細胞**：通過識別應(yīng)激信號分子（如MICA/MICB）或缺乏MHC-I類分子表達的非自身細胞，進行殺傷；也能分泌細胞因子參與免疫調(diào)節(jié)。

(2)**非淋巴細胞(Non-lymphoidCells)**：

***巨噬細胞(Macrophages)**：來源于單核細胞，在組織內(nèi)駐留或由游走單核細胞分化而來。具有強大的吞噬能力，能處理和呈遞抗原，分泌多種細胞因子調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答，并參與組織修復。

***樹突狀細胞(DendriticCells)**：是功能最強的抗原呈遞細胞（APC），能高效捕獲、加工和呈遞抗原給初始T細胞，啟動適應(yīng)性免疫應(yīng)答。分為多種亞群，如常規(guī)樹突狀細胞（cDCs）和漿細胞樣樹突狀細胞（pDCs）。

***粒細胞(Granulocytes)**：包括中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞。

***中性粒細胞**：是最先到達炎癥部位的吞噬細胞，主要清除細菌和真菌。

***嗜酸性粒細胞**：參與抗寄生蟲感染，也參與過敏反應(yīng)。

***嗜堿性粒細胞**：主要參與過敏反應(yīng)，釋放組胺等介質(zhì)。

***肥大細胞(MastCells)**：主要分布于黏膜和皮下組織，參與過敏反應(yīng)和炎癥早期階段，釋放組胺等介質(zhì)。

（二）免疫應(yīng)答的基本過程

1.**固有免疫應(yīng)答(InnateImmuneResponse)**：

(1)**識別病原體**：

***機制**：通過分布于免疫細胞表面、組織細胞表面以及細胞內(nèi)的PRRs識別病原體表面的PAMPs。常見的PRRs包括：Toll樣受體（TLRs）、NOD樣受體（NLRs）、RIG-I樣受體（RLRs）、C型凝集素受體（CLRs）等。例如，TLR4識別LPS，TLR3識別病毒RNA。

***示例**：一個細菌通過其表面的LPS（PAMP）被巨噬細胞表面的TLR4識別。

(2)**炎癥反應(yīng)(Inflammation)**：

***機制**：被激活的免疫細胞（如巨噬細胞、NK細胞）和受損細胞釋放炎癥介質(zhì)，如細胞因子（TNF-α,IL-1,IL-6）、趨化因子（CXCL8）、花生四烯酸代謝產(chǎn)物（前列腺素PGE2）等。這些介質(zhì)導致血管擴張、通透性增加（表現(xiàn)為局部紅、腫、熱、痛），并吸引更多的免疫細胞到達炎癥部位。

***步驟**：

1.損傷或感染引發(fā)細胞釋放警報信號（如ATP）。

2.警報信號激活血管內(nèi)皮細胞，上調(diào)黏附分子（如ICAM-1,VCAM-1）。

3.免疫細胞（如中性粒細胞、單核細胞）通過黏附分子與內(nèi)皮細胞結(jié)合。

4.免疫細胞穿過內(nèi)皮細胞間隙，遷移到炎癥部位。

***示例**：皮膚感染后，細菌產(chǎn)生的物質(zhì)和受損皮膚細胞釋放的因子導致局部血管擴張，滲出增多，并吸引中性粒細胞聚集。

(3)**吞噬作用(Phagocytosis)**：

***機制**：吞噬細胞（主要是巨噬細胞和中性粒細胞）通過其表面的受體識別并結(jié)合病原體或凋亡細胞，然后伸出偽足將其包裹內(nèi)部，形成吞噬體。吞噬體與溶酶體融合，其中的酶和活性氧（ROS）將病原體殺滅和消化。

***步驟**：

1.吞噬細胞識別病原體表面的配體（如-opsonins，如抗體或補體成分）或通過PRRs直接識別PAMPs。

2.細胞膜向病原體延伸，形成吞噬偽足。

3.病原體被完全包裹，形成吞噬體。

4.吞噬體與溶酶體融合。

5.溶酶體內(nèi)的酶和ROS殺滅病原體，碎片被降解。

***示例**：中性粒細胞在炎癥部位通過識別并結(jié)合被抗體標記的細菌，將其吞噬并消化。

2.**適應(yīng)性免疫應(yīng)答(AdaptiveImmuneResponse)**：

(1)**抗原呈遞(AntigenPresentation)**：

***機制**：抗原呈遞細胞（APCs），主要是樹突狀細胞、巨噬細胞和B細胞，通過其表面的MHC分子將抗原肽呈遞給T細胞。固有免疫細胞（如巨噬細胞）通過MHC-II類分子呈遞外源性抗原（如來自細菌的蛋白質(zhì)），而樹突狀細胞和B細胞也能呈遞MHC-II類分子抗原。適應(yīng)性免疫細胞（如T細胞）則通過MHC-I類分子呈遞內(nèi)源性抗原（如來自病毒感染的細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)）。

***步驟(以MHC-II類呈遞外源性抗原為例)**：

1.APCs通過受體（如CD3、補體受體）或吞噬作用等途徑捕獲外源性抗原。

2.在細胞內(nèi)的蛋白酶體中，抗原被降解為多肽片段（通常8-20個氨基酸）。

3.這些抗原肽與MHC-II類分子在細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)組裝成復合物。

4.MHC-II類-抗原肽復合物被轉(zhuǎn)運到APC細胞表面。

***示例**：一個樹突狀細胞在腸道捕獲了沙門氏菌的蛋白抗原，將其降解為肽段，與MHC-II類分子結(jié)合后展示在細胞表面。

(2)**T細胞活化(TCellActivation)**：

***初始T細胞(NaiveTCell)識別**：

***雙信號模型**：初始T細胞（TCR特異性識別MHC-II類分子呈遞的抗原肽）需要同時接收兩個信號才能被充分活化。

***信號1(共刺激信號)**：TCR識別MHC-II類-抗原肽復合物。這個信號本身不足以完全活化T細胞，但能啟動T細胞的活化程序。

***信號2(共刺激信號)**：APC表面的共刺激分子（如B7家族的CD80/CD86）與T細胞表面的共刺激分子（如CD28）結(jié)合。這個信號對于T細胞的完全活化、增殖和分化至關(guān)重要。

***共刺激缺陷后果**：如果缺乏共刺激信號（例如，使用阻斷抗體阻斷CD28-B7相互作用），T細胞可能被抑制甚至凋亡，這被稱為“共刺激信號缺失的死亡”（Anergy）。

***細胞因子調(diào)控**：輔助性T細胞（Th）根據(jù)其分泌的細胞因子亞型進一步分化：

***Th1細胞**：分泌IFN-γ，促進細胞毒性T細胞分化和巨噬細胞活化，主要參與細胞免疫，對抗病毒和intracellularbacteria。

***Th2細胞**：分泌IL-4,IL-5,IL-13，促進B細胞產(chǎn)生IgE和嗜酸性粒細胞活化，主要參與體液免疫和過敏反應(yīng)。

***Th17細胞**：分泌IL-17，參與炎癥反應(yīng)和抗真菌、抗細菌感染，但過度時與自身免疫病相關(guān)。

***Treg細胞**：分泌IL-10,TGF-β，抑制其他T細胞和B細胞的應(yīng)答，維持免疫耐受。

***分化的結(jié)果**：活化的T細胞增殖、分化為效應(yīng)T細胞（如效應(yīng)CD8+T細胞、效應(yīng)Th細胞）和記憶T細胞。效應(yīng)T細胞執(zhí)行免疫功能（如殺傷靶細胞、調(diào)節(jié)免疫），記憶T細胞則長期存活，為再次接觸相同抗原時提供快速應(yīng)答。

***示例**：一個初始CD4+T細胞遇到由樹突狀細胞呈遞的特定抗原肽。如果樹突狀細胞同時表達CD80/CD86，T細胞就會接收雙信號并被活化，隨后根據(jù)微環(huán)境中的細胞因子（如IFN-γ或IL-4）分化為Th1或Th2細胞。

(3)**B細胞應(yīng)答(BCellResponse)**：

***抗原識別**：B細胞的BCR（本質(zhì)是膜結(jié)合的抗體）直接識別和結(jié)合游離的抗原或被APCs（通過MHC-II類分子）呈遞的抗原。BCR的特異性決定了B細胞的識別譜。

***B細胞活化**：

***信號1**：BCR與特異性抗原結(jié)合，導致B細胞內(nèi)化抗原并進行加工，然后通過MHC-II類分子將抗原肽呈遞給其自身的輔助性T細胞（主要是已活化的Th細胞）。

***信號2**：活化的Th細胞表面的CD40L與B細胞表面的CD40結(jié)合，提供關(guān)鍵的共刺激信號。

***信號3**：Th細胞分泌的細胞因子（如IL-4,IL-5,IL-6）進一步促進B細胞的活化、增殖和分化。

***B細胞分化與功能**：

***漿細胞(PlasmaCell)**：活化的B細胞在上述信號驅(qū)動下增殖、分化為漿細胞。漿細胞失去細胞核，成為終末細胞，其主要功能是大量合成和分泌特異性抗體（主要是IgM和IgG，后期還有IgA和IgE）。抗體通過中和病毒、調(diào)理吞噬、激活補體等多種方式清除病原體。

***記憶B細胞(MemoryBCell)**：部分活化的B細胞分化為記憶B細胞，這些細胞壽命更長，當再次遇到相同抗原時能迅速被激活，快速產(chǎn)生大量抗體，提供更快的免疫應(yīng)答。

***抗體介導的免疫機制**：

***中和作用**：抗體與病毒或毒素結(jié)合，阻止它們與宿主細胞結(jié)合或發(fā)揮毒性作用。

***調(diào)理作用(Opsonization)**：抗體結(jié)合在病原體表面，使其更容易被吞噬細胞識別和吞噬。

***激活補體**：抗體與病原體結(jié)合后，可以激活補體系統(tǒng)，通過補體經(jīng)典途徑裂解病原體，或招募炎癥細胞。

***抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用(ADCC)**：抗體結(jié)合在靶細胞（如被病毒感染的細胞或腫瘤細胞）表面，NK細胞通過識別抗體Fc段來殺傷該靶細胞。

***示例**：一個B細胞通過其BCR識別并結(jié)合了流感病毒的表面抗原?；罨腡h細胞提供了CD40L信號和IL-4細胞因子，促使該B細胞分化為產(chǎn)生抗流感病毒抗體的漿細胞，并產(chǎn)生記憶B細胞。

（三）免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)與耐受

1.**免疫調(diào)節(jié)(ImmuneRegulation)**：

***機制**：免疫應(yīng)答需要被精確調(diào)控，以避免對自身組織造成損傷，并防止過度炎癥。調(diào)節(jié)機制涉及多種細胞和分子。

***細胞層面**：

***調(diào)節(jié)性T細胞(Tregs)**：通過分泌IL-10、TGF-β，以及細胞接觸（如CTLA-4發(fā)送抑制信號）等方式，抑制效應(yīng)T細胞的活性，維持免疫耐受。

***抑制性細胞**：如抑制性NK細胞，分泌IL-10等。

***分子層面**：

***細胞因子網(wǎng)絡(luò)**：各種細胞因子之間相互作用，形成復雜的調(diào)控回路。例如，IL-12促進Th1反應(yīng)，而IL-4促進Th2反應(yīng)；IL-10和TGF-β則具有廣泛的免疫抑制效果。

***細胞表面受體**：如程序性死亡受體1(PD-1)和其配體PD-L1/PD-L2，它們的結(jié)合可以抑制T細胞的活性。PD-L1表達于多種細胞，尤其在腫瘤細胞和被感染細胞上，與T細胞相互作用導致免疫逃逸。

***負向共刺激分子**：如CTLA-4，其結(jié)合MHC-II類分子比CD28更具親和力，因此在T細胞活化后期通常發(fā)揮抑制信號。

2.**免疫耐受(ImmuneTolerance)**：

***定義**：免疫系統(tǒng)對自身抗原的識別和應(yīng)答被抑制的狀態(tài)，是防止自身免疫病的關(guān)鍵機制。耐受分為中樞耐受和外周耐受。

***中樞耐受(CentralTolerance)**：

***機制**：在免疫細胞發(fā)育的中樞器官（骨髓和B細胞，胸腺和T細胞）中，通過陰性選擇（NegativeSelection）清除或無能化（Anergy）那些能與自身抗原發(fā)生強反應(yīng)的淋巴細胞。陽性選擇（PositiveSelection）則確保T細胞能識別自身MHC分子。

***示例**：在胸腺發(fā)育過程中，CD4+和CD8+T細胞前體如果與胸腺基質(zhì)細胞表達的自身MHC分子呈遞的自身抗原肽結(jié)合過強，會被誘導凋亡或無能化，從而清除自身反應(yīng)性T細胞。

***外周耐受(PeripheralTolerance)**：

***機制**：對于在中樞耐受階段未能被清除的自身反應(yīng)性淋巴細胞，在免疫系統(tǒng)外周（如淋巴結(jié)、脾臟等）受到多種機制的抑制。

***機制包括**：

***克隆清除(ClonalDeletion)**：在某些情況下，外周抗原持續(xù)存在，可能誘導自身反應(yīng)性淋巴細胞凋亡。

***克隆無能(ClonalAnergy)**：持續(xù)接觸低濃度的自身抗原，可能導致淋巴細胞無法被充分激活。

***免疫忽視(ImmuneIgnorance)**：某些自身抗原在正常情況下不表達于免疫活性場所，或被免疫抑制性微環(huán)境包裹，免疫系統(tǒng)對其“忽視”。

***調(diào)節(jié)性T細胞(Tregs)的作用**：外周Tregs持續(xù)存在，監(jiān)視并抑制潛在的自身免疫應(yīng)答。

***PD-1/PD-L1通路**：外周T細胞可以通過PD-1與表達PD-L1的細胞（如自身組織細胞）相互作用而被抑制。

***示例**：一個具有潛在自身反應(yīng)性的T細胞在外周遇到自身抗原，但由于缺乏足夠的共刺激信號，或者受到Treg細胞的抑制，或者其自身表達PD-1并遇到PD-L1陽性細胞，從而被抑制，不會發(fā)動攻擊。

**二、免疫學體系的主要功能**

免疫學體系通過其復雜的組成和相互作用，執(zhí)行著多種關(guān)鍵功能，以維護機體健康。

（一）免疫防御(ImmuneDefense/Protection)

1.**抵抗病原體感染**：

***機制**：通過快速識別、清除和清除病原體（包括細菌、病毒、真菌、寄生蟲等）及其產(chǎn)生的毒素，保護機體免受感染。

***具體表現(xiàn)**：

***固有免疫**：提供即時（數(shù)小時內(nèi)）的廣譜防御，通過物理屏障、吞噬、NK細胞殺傷、炎癥反應(yīng)等限制病原體擴散。

***適應(yīng)性免疫**：提供特異、強大的免疫應(yīng)答。B細胞產(chǎn)生抗體中和毒素、調(diào)理吞噬、激活補體；T細胞殺傷被感染的細胞、調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。

***記憶免疫**：在再次感染同種病原體時，記憶細胞迅速啟動強烈的免疫應(yīng)答，通常能阻止感染發(fā)生或顯著減輕癥狀。

***示例**：流感病毒感染后，機體產(chǎn)生了針對該病毒株的抗體和記憶T細胞。若再次接觸相同病毒，免疫系統(tǒng)能迅速識別并清除病毒，避免發(fā)病。

（二）免疫自穩(wěn)(ImmuneHomeostasis/Surveillance)

1.**清除體內(nèi)異常細胞**：

***機制**：持續(xù)監(jiān)視體內(nèi)的細胞，識別并清除衰老、損傷或發(fā)生癌變的細胞。

***具體表現(xiàn)**：

***NK細胞**：能識別并殺傷缺乏MHC-I類分子表達的細胞（如病毒感染細胞、腫瘤細胞）。

***細胞毒性T細胞(CTLs)**：通過識別MHC-I類分子呈遞的腫瘤抗原或病毒抗原肽，特異性殺傷靶細胞。

***巨噬細胞**：吞噬并處理凋亡細胞，防止炎癥發(fā)生。

***示例**：身體內(nèi)的免疫細胞不斷巡邏，發(fā)現(xiàn)并清除衰老的紅細胞，或識別并殺傷表面表達異?？乖脑缙诎┘毎?。

（三）免疫監(jiān)視(ImmuneSurveillance)

1.**持續(xù)監(jiān)測內(nèi)外環(huán)境**：

***機制**：免疫細胞（特別是淋巴細胞和巨噬細胞）廣泛分布于全身，持續(xù)巡邏，監(jiān)測可能存在的病原體入侵或細胞異常。

***重要性**：這種持續(xù)的監(jiān)視是及時發(fā)現(xiàn)并控制感染、清除異常細胞的基礎(chǔ)，有助于預防疾病的發(fā)生。

***示例**：免疫細胞在淋巴結(jié)、脾臟以及外周組織中持續(xù)巡邏，檢查是否有外來抗原或異常細胞出現(xiàn)。

**三、免疫系統(tǒng)與相關(guān)系統(tǒng)/疾病的關(guān)聯(lián)**

免疫系統(tǒng)并非孤立運作，它與神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等緊密聯(lián)系，并在多種疾病的發(fā)生發(fā)展中扮演關(guān)鍵角色。

（一）免疫系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的相互作用

1.**與神經(jīng)系統(tǒng)**：

***雙向聯(lián)系**：神經(jīng)系統(tǒng)可以通過神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽影響免疫細胞的功能和分布。反之，免疫細胞產(chǎn)生的細胞因子等也可以影響神經(jīng)系統(tǒng)的功能，甚至影響情緒（如炎癥因子可能參與抑郁癥的發(fā)生）。

***機制示例**：應(yīng)激狀態(tài)下，下丘腦-垂體-腎上腺軸被激活，釋放皮質(zhì)醇等激素，可以抑制免疫應(yīng)答。

2.**與內(nèi)分泌系統(tǒng)**：

***激素影響免疫**：糖皮質(zhì)激素（如皮質(zhì)醇）、甲狀腺激素、性激素等都能影響免疫細胞的功能和免疫應(yīng)答的強度。例如，皮質(zhì)醇具有廣泛的免疫抑制作用。

***免疫影響代謝**：免疫細胞（如巨噬細胞）也參與脂肪代謝、血糖調(diào)節(jié)等，免疫狀態(tài)異?？赡苡绊懘x健康，反之亦然。

（二）免疫系統(tǒng)相關(guān)疾病

1.**免疫缺陷病(ImmunodeficiencyDiseases)**：

***定義**：免疫系統(tǒng)功能部分或完全缺陷，導致機體易于發(fā)生感染、腫瘤或自身免疫病。

***分類**：

***原發(fā)性免疫缺陷病(PrimaryImmunodeficiencies,PIDs)**：由遺傳因素導致免疫系統(tǒng)先天發(fā)育或功能不全。例如：

***B細胞缺陷**：如X連鎖低丙種球蛋白血癥（Bruton綜合征），患者缺乏抗體。

***T細胞缺陷**：如嚴重聯(lián)合免疫缺陷?。⊿CID），患者缺乏T細胞和B細胞，感染風險極高。

***吞噬細胞缺陷**：如慢性肉芽腫病，吞噬細胞殺滅病原體能力缺陷。

***復合免疫缺陷**：涉及多個免疫細胞或分子。

***繼發(fā)性免疫缺陷病(SecondaryImmunodeficiencies,SIDs)**：由后天因素如感染（如HIV）、營養(yǎng)不良、衰老、藥物（如化療）、免疫抑制治療等導致免疫系統(tǒng)功能下降。例如：艾滋病（AIDS）患者由于HIV破壞CD4+T細胞而免疫功能嚴重受損。

2.**自身免疫病(AutoimmuneDiseases)**：

***定義**：免疫系統(tǒng)失去對自身抗原的耐受，錯誤地攻擊和損傷自身組織。

***機制**：中樞耐受和外周耐受機制發(fā)生故障，導致自身反應(yīng)性淋巴細胞逃逸控制，發(fā)動針對自身成分的免疫攻擊。

***常見疾病示例**：

***類風濕關(guān)節(jié)炎(RheumatoidArthritis)**：主要攻擊關(guān)節(jié)滑膜。

***系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SystemicLupusErythematosus,SLE)**：可攻擊多個器官，如腎臟、皮膚、關(guān)節(jié)。

***1型糖尿病(Type1Diabetes)**：攻擊并破壞胰腺中的胰島素-producingbeta細胞。

***多發(fā)性硬化癥(MultipleSclerosis)**：攻擊中樞神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘。

***炎癥性腸病(InflammatoryBowelDisease,IBD)**：如克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎，主要攻擊腸道黏膜。

3.**過敏性疾病(AllergicDiseases)**：

***定義**：免疫系統(tǒng)對通常無害的外源性物質(zhì)（過敏原）產(chǎn)生過度或不當?shù)拿庖邞?yīng)答，導致組織損傷或功能紊亂。

***機制**：通常由Th2型免疫應(yīng)答介導，導致B細胞產(chǎn)生大量IgE抗體。IgE結(jié)合到肥大細胞和嗜堿性粒細胞表面，當再次接觸過敏原時，觸發(fā)這些細胞釋放組胺等介質(zhì)，引起過敏癥狀。

***常見疾病示例**：

***過敏性鼻炎(AllergicRhinitis)**：如花粉癥。

***哮喘(Asthma)**：氣道炎癥和收縮。

***食物過敏(FoodAllergy)**。

***過敏性皮炎(AtopicDermatitis)**。

4.**腫瘤與免疫**：

***免疫監(jiān)視與腫瘤**：免疫系統(tǒng)通過監(jiān)視和清除異常細胞，發(fā)揮腫瘤免疫監(jiān)視功能。當免疫監(jiān)視功能下降時，腫瘤細胞更容易逃避免疫清除，發(fā)生發(fā)展。

***腫瘤免疫逃逸機制**：腫瘤細胞可能通過多種方式逃避免疫攻擊，如下調(diào)MHC-I類分子表達、表達免疫檢查點配體（如PD-L1）、分泌免疫抑制因子、誘導Treg細胞等。

***免疫治療**：基于對腫瘤免疫逃逸機制的理解，發(fā)展出多種免疫治療策略，如免疫檢查點抑制劑（PD-1/PD-L1阻斷劑）、CAR-T細胞療法、腫瘤疫苗等，旨在重新激活抗腫瘤免疫應(yīng)答。

**四、免疫學體系的應(yīng)用**

對免疫學體系規(guī)律的認識，推動了眾多醫(yī)學和生物技術(shù)的發(fā)展，為疾病預防、診斷和治療提供了新的手段。

（一）疫苗(Vaccines)**

1.**原理**：疫苗通過引入經(jīng)過處理的抗原（滅活的病原體、減毒活病原體、病毒載體、亞單位、多肽、mRNA等），模擬自然感染，誘導機體產(chǎn)生適應(yīng)性免疫應(yīng)答，特別是產(chǎn)生免疫記憶，從而在機體再次接觸真實病原體時能迅速清除之，預防疾病發(fā)生。

2.**類型與制備依據(jù)**：

***滅活疫苗(InactivatedVaccines)**：使用殺死的病原體或其毒素。優(yōu)點是安全性高，但通常需要多次接種才能建立牢固免疫，且可能誘導的免疫應(yīng)答較弱。例如，乙肝疫苗（部分）、流感疫苗（部分）。

***減毒活疫苗(LiveAttenuatedVaccines)**：使用遺傳上被削弱但仍能復制的活病原體。優(yōu)點是免疫原性強，通常接種一次即可建立持久免疫。缺點是存在極低風險復燃，且對免疫缺陷者不適用。例如，麻疹、風疹、水痘疫苗。

***亞單位疫苗(SubunitVaccines)**：只使用病原體的特定組分（如蛋白、多糖）。優(yōu)點是安全性高，無感染風險，但通常需要佐劑增強免疫原性，且可能需要多次接種。例如，破傷風疫苗、百白破聯(lián)合疫苗（DTaP）。

***重組蛋白/病毒載體疫苗(RecombinantProtein/VirusVectorVaccines)**：利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)病原體的蛋白質(zhì)，或使用改造的病毒（如腺病毒）作為載體遞送病原體抗原基因。優(yōu)點是純度高、安全性好。例如，HPV疫苗、mRNA疫苗（如COVID-19疫苗）。

3.**接種程序**：疫苗通常需要按照特定的程序進行接種，以達到最佳的免疫效果。程序通?；诳乖瓌┝?、免疫應(yīng)答強度和持續(xù)時間等因素確定。

（二）免疫治療(Immunotherapy)**

1.**原理**：利用免疫系統(tǒng)來對抗疾病，特別是癌癥和感染性疾病。通過調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，增強機體自身的抗病能力。

2.**主要策略**：

***免疫檢查點抑制劑(ImmuneCheckpointInhibitors)**：阻斷免疫檢查點通路（如PD-1/PD-L1或CTLA-4），解除對T細胞的抑制，使其能更有效地殺傷腫瘤細胞。這是目前癌癥免疫治療的主流手段之一。

***過繼性細胞療法(AdoptiveCellTherapy)**：收集患者自身的免疫細胞（主要是T細胞），在體外進行改造（如通過基因工程使其表達能識別腫瘤抗原的CAR結(jié)構(gòu)），大量擴增后回輸給患者，以增強抗腫瘤免疫。CAR-T細胞療法是其中的代表。

***腫瘤疫苗(CancerVaccines)**：包括治療性腫瘤疫苗（激發(fā)針對已存在腫瘤的免疫應(yīng)答）和預防性腫瘤疫苗（預防特定類型的癌癥）。通常使用腫瘤相關(guān)抗原或腫瘤裂解物作為抗原。

***細胞因子療法(CytokineTherapy)**：使用重組細胞因子（如IL-2、IFN-α）或過繼性輸注產(chǎn)生細胞因子的細胞（如LAK細胞），增強抗腫瘤或抗感染免疫。

***免疫調(diào)節(jié)劑(Immunomodulators)**：使用小分子藥物或生物制劑來調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答，如IL-12、IL-18等細胞因子，或JAK抑制劑等。

（三）免疫診斷(Immunodiagnostics)**

1.**原理**：利用抗原抗體反應(yīng)或其他免疫學原理來檢測樣本中的特定物質(zhì)（如病原體、抗體、激素、腫瘤標志物等），用于疾病的診斷、監(jiān)測和預后評估。

2.**常用技術(shù)**：

***酶聯(lián)免疫吸附試驗(Enzyme-LinkedImmunosorbentAssay,ELISA)**：廣泛應(yīng)用于檢測血清或體液中的抗體、細胞因子、激素等。操作步驟通常包括樣本處理、加標、孵育、洗滌、加酶標抗體、加底物顯色、讀板等。

***流式細胞術(shù)(FlowCytometry)**：通過檢測細胞表面的標記物（熒光染料）或細胞內(nèi)的分子（如通過染色劑顯色），對單個細胞進行定量分析。可用于分析免疫細胞的種類、數(shù)量、活化狀態(tài)等。

***免疫熒光技術(shù)(Immunofluorescence)**：利用熒光標記的抗體檢測組織切片或細胞樣本中的目標抗原，通過熒光顯微鏡觀察。

***免疫印跡(WesternBlot)**：用于檢測蛋白質(zhì)。將樣本蛋白進行電泳分離，轉(zhuǎn)移至膜上，與特異性抗體結(jié)合，再與酶標二抗結(jié)合，最后顯色。

***乳膠凝集試驗(LatexAgglutination)**：一種快速、簡單的定性或半定量檢測方法，常用于檢測病原體抗原或抗體。

***膠體金免疫層析法(LateralFlowImmunoassay,LFIA)**：類似快速妊娠測試，將樣本線、檢測線、質(zhì)控線依次與樣本反應(yīng)，通過線條顯色判斷結(jié)果，常用于現(xiàn)場快速檢測。

**五、總結(jié)**

免疫學體系是一個高度復雜且動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由多種免疫器官、免疫細胞、免疫分子和調(diào)控機制共同構(gòu)成，其核心功能在于維護內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，抵御外來威脅，并清除體內(nèi)異常細胞。固有免疫和適應(yīng)性免疫相互協(xié)作、相互影響，共同執(zhí)行免疫防御、免疫自穩(wěn)和免疫監(jiān)視三大基本功能。免疫系統(tǒng)與其他系統(tǒng)緊密聯(lián)系，并在多種疾病的發(fā)生發(fā)展中扮演著關(guān)鍵角色，如免疫缺陷病、自身免疫病、過敏性疾病以及腫瘤等。對免疫學體系規(guī)律的認識，極大地促進了現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展，催生了疫苗、免疫治療和免疫診斷等眾多重要的應(yīng)用技術(shù)。未來，隨著對免疫機制的深入探索，免疫學將在疾病防治、器官移植、再生醫(yī)學等領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。

一、免疫學體系概述

免疫學體系是生物體內(nèi)負責識別和清除病原體及異常細胞的重要防御系統(tǒng)。該體系通過復雜的分子機制和細胞交互，維持機體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。

（一）免疫學體系的主要組成

1.**免疫系統(tǒng)分類**

(1)**固有免疫系統(tǒng)**：非特異性防御機制，提供即時免疫反應(yīng)。

(2)**適應(yīng)性免疫系統(tǒng)**：特異性防御機制，通過記憶細胞產(chǎn)生長期免疫應(yīng)答。

2.**免疫器官與組織**

(1)**中樞免疫器官**：骨髓（B細胞發(fā)育）、胸腺（T細胞發(fā)育）。

(2)**外周免疫器官**：淋巴結(jié)、脾臟、黏膜相關(guān)淋巴組織（MALT）。

3.**免疫細胞**

(1)**淋巴細胞**：T細胞、B細胞、自然殺傷（NK）細胞。

(2)**非淋巴細胞**：巨噬細胞、樹突狀細胞、粒細胞等。

（二）免疫應(yīng)答的基本過程

1.**固有免疫應(yīng)答**

(1)**識別病原體**：通過模式識別受體（PRRs）識別病原體相關(guān)分子模式（PAMPs）。

(2)**炎癥反應(yīng)**：釋放細胞因子（如TNF-α、IL-1）促進血管通透性增加和免疫細胞募集。

(3)**吞噬作用**：巨噬細胞和粒細胞吞噬并清除病原體。

2.**適應(yīng)性免疫應(yīng)答**

(1)**抗原呈遞**：樹突狀細胞將抗原呈遞給T細胞。

(2)**T細胞活化**：輔助性T細胞（CD4+）和細胞毒性T細胞（CD8+）分別介導免疫調(diào)節(jié)和細胞殺傷。

(3)**B細胞應(yīng)答**：B細胞分化為漿細胞，產(chǎn)生特異性抗體。

二、免疫調(diào)節(jié)機制

免疫系統(tǒng)的動態(tài)平衡依賴于多種調(diào)節(jié)機制，防止過度反應(yīng)或免疫缺陷。

（一）免疫耐受的形成

1.**中樞耐受**：免疫細胞在發(fā)育過程中清除自身反應(yīng)性細胞。

2.**外周耐受**：通過調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）和免疫抑制性分子（如PD-L1）維持耐受。

（二）免疫抑制與調(diào)控

1.**細胞因子網(wǎng)絡(luò)**：IL-10、TGF-β等抑制免疫應(yīng)答。

2.**負向信號通路**：CTLA-4、PD-1等分子調(diào)節(jié)T細胞活性。

三、免疫學體系的應(yīng)用

免疫學體系的研究成果廣泛應(yīng)用于醫(yī)學和生物技術(shù)領(lǐng)域。

（一）疫苗研發(fā)

1.**滅活疫苗**：使用滅活的病原體或毒素。

2.**亞單位疫苗**：僅使用病原體的特定抗原成分。

（二）免疫治療

1.**免疫檢查點抑制劑**：阻斷PD-1/PD-L1通路，增強抗腫瘤免疫。

2.**CAR-T細胞療法**：改造患者T細胞識別并殺傷癌細胞。

（三）診斷技術(shù)

1.**ELISA檢測**：通過酶聯(lián)免疫吸附測定特異性抗體或抗原。

2.**流式細胞術(shù)**：分析免疫細胞亞群和功能狀態(tài)。

四、免疫學體系研究方法

科學的實驗方法為免疫學研究提供基礎(chǔ)。

（一）體外實驗

1.**細胞培養(yǎng)**：分離純化免疫細胞，研究其功能。

2.**抗體檢測**：通過WesternBlot或ELISA驗證目標蛋白表達。

（二）體內(nèi)實驗

1.**動物模型**：使用小鼠、大鼠等建立免疫應(yīng)答模型。

2.**基因編輯技術(shù)**：通過CRISPR等改造動物基因組，研究免疫機制。

五、總結(jié)

免疫學體系是維持機體健康的核心防御系統(tǒng)，其復雜機制涉及多個層面。深入理解免疫應(yīng)答和調(diào)節(jié)機制，有助于開發(fā)新型疫苗和免疫治療策略。未來的研究需結(jié)合多組學和人工智能技術(shù)，進一步解析免疫系統(tǒng)的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

**一、免疫學體系概述**

免疫學體系是生物體內(nèi)負責識別和清除病原體及異常細胞的重要防御系統(tǒng)。該體系通過復雜的分子機制和細胞交互，維持機體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。其核心功能包括識別“自我”與“非我”，抵御感染，清除損傷細胞，并記憶既往接觸的抗原以提供快速響應(yīng)。理解免疫學體系的規(guī)定，有助于認識機體如何抵御疾病以及相關(guān)干預措施的作用原理。

（一）免疫學體系的主要組成

1.**免疫系統(tǒng)分類**

(1)**固有免疫系統(tǒng)(InnateImmuneSystem)**：

***定義**：這是生物體最古老、最基礎(chǔ)的防御屏障，具有非特異性和快速反應(yīng)的特點。它不針對特定病原體，但對多種入侵者都有防御作用。

***組成細胞**：

***吞噬細胞**：如巨噬細胞（Macrophages）和粒細胞（Granulocytes，包括中性粒細胞Neutrophils、嗜酸性粒細胞Eosinophils、嗜堿性粒細胞Basophils）。它們能識別、吞噬并消化病原體和壞死細胞。

***自然殺傷細胞(NKCells)**：能識別并直接殺傷被病毒感染或已發(fā)生癌變的細胞，無需預先致敏。

***樹突狀細胞(DendriticCells)**：是固有免疫和適應(yīng)性免疫之間的關(guān)鍵橋梁，負責捕獲抗原并將其呈遞給T細胞，啟動適應(yīng)性免疫應(yīng)答。

***其他細胞**：如上皮細胞、內(nèi)皮細胞等也參與固有免疫反應(yīng)。

***識別機制**：主要通過模式識別受體（PatternRecognitionReceptors,PRRs）識別病原體相關(guān)分子模式（Pathogen-AssociatedMolecularPatterns,PAMPs），如細菌的脂多糖（LPS）、病毒的核酸等。

***主要分子**：包括補體系統(tǒng)（ComplementSystem）、各種細胞因子（Cytokines，如TNF-α,IL-1,IL-6）和趨化因子（Chemokines）。

(2)**適應(yīng)性免疫系統(tǒng)(AdaptiveImmuneSystem)**：

***定義**：這是相對較晚進化形成的防御系統(tǒng)，具有高度的特異性、記憶性和耐受性。它能精確識別特定的抗原，并產(chǎn)生針對該抗原的持久免疫應(yīng)答。

***組成細胞**：

***淋巴細胞(Lymphocytes)**：是適應(yīng)性免疫的核心細胞。

***T細胞(TCells)**：在胸腺（Thymus）發(fā)育成熟。主要功能是細胞免疫和輔助體液免疫。

***輔助性T細胞(HelperTCells,CD4+)**：識別由APC呈遞的抗原肽，并分泌細胞因子，協(xié)調(diào)和增強B細胞應(yīng)答、細胞毒性T細胞應(yīng)答和固有免疫應(yīng)答。

***細胞毒性T細胞(CytotoxicTCells,CD8+)**：識別被病毒感染的細胞或腫瘤細胞表面的抗原肽，直接殺傷這些靶細胞。

***調(diào)節(jié)性T細胞(RegulatoryTCells,Tregs)**：抑制免疫應(yīng)答，維持免疫耐受，防止自身免疫病發(fā)生。

***記憶T細胞(MemoryTCells)**：在初次感染后存活，提供二次免疫應(yīng)答的快速啟動。

***B細胞(BCells)**：在骨髓（BoneMarrow）發(fā)育成熟。主要功能是產(chǎn)生特異性抗體（體液免疫）。

***漿細胞(PlasmaCells)**：由活化的B細胞分化而來，是抗體的主要生產(chǎn)者。

***記憶B細胞(MemoryBCells)**：在初次感染后存活，提供二次免疫應(yīng)答的快速抗體產(chǎn)生。

***識別機制**：通過T細胞受體（TCellReceptor,TCR）和B細胞受體（BCellReceptor,BCR）識別具有特定氨基酸序列的抗原肽。這些受體具有高度的多樣性，以確保能識別宇宙中幾乎所有的潛在抗原。

***主要分子**：包括抗體（Antibodies,Immunoglobulins,Ig）、MHC分子（主要組織相容性復合體，MajorHistocompatibilityComplex，也稱人類白細胞抗原HLA）、細胞因子、膜結(jié)合的CD分子等。

2.**免疫器官與組織**

(1)**中樞免疫器官(CentralLymphoidOrgans)**：

***骨髓(BoneMarrow)**：是所有造血干細胞（包括B細胞前體）的起源地。B細胞在此完成發(fā)育成熟，并定居于骨髓。此外，骨髓也是部分淋巴細胞（如NK細胞）和巨噬細胞的來源。

***胸腺(Thymus)**：是T細胞前體細胞遷移至此發(fā)育成熟的場所。胸腺微環(huán)境通過陽性選擇（選擇能識別MHC分子的T細胞）和陰性選擇（清除自身反應(yīng)性T細胞）來塑造T細胞的成熟譜系，確保T細胞能識別外來抗原但又不對自身組織產(chǎn)生攻擊。

***功能**：負責免疫細胞的生成、初始T/B細胞的成熟和選擇。

(2)**外周免疫器官(PeripheralLymphoidOrgans)**：

***淋巴結(jié)(LymphNodes)**：遍布全身，是免疫細胞聚集和發(fā)生免疫應(yīng)答的主要場所。淋巴液流經(jīng)淋巴結(jié)，其中的抗原被駐留的免疫細胞（如樹突狀細胞、B細胞、T細胞）捕獲，引發(fā)局部免疫反應(yīng)。淋巴結(jié)內(nèi)的濾泡是B細胞聚集和生發(fā)中心形成的地方。

***脾臟(Spleen)**：是人體最大的外周免疫器官，主要濾過血液。脾臟含有大量的B細胞和T細胞，能清除血液中的病原體和紅細胞碎片。其白髓區(qū)域?qū)?yīng)淋巴結(jié)結(jié)構(gòu)，紅髓負責血細胞濾過和儲存。

***黏膜相關(guān)淋巴組織(Mucosa-AssociatedLymphoidTissue,MALT)**：分布于呼吸道、消化道、泌尿生殖道等黏膜表面，如扁桃體、派爾集合淋巴結(jié)（Peyer'sPatches）、闌尾等。它們是抵御通過黏膜入侵病原體的第一道防線，能產(chǎn)生分泌型抗體（IgA）。

***其他**：包括闌尾（含有GALT）、胸腺（成年后功能減弱但仍有部分免疫作用）、骨髓等。

***功能**：是免疫應(yīng)答發(fā)生的場所，負責抗原的捕獲、處理、呈遞和免疫細胞的相互作用。

3.**免疫細胞**

(1)**淋巴細胞(Lymphocytes)**：

***T細胞**：如前所述，分為輔助性、細胞毒性、調(diào)節(jié)性和記憶性T細胞，通過TCR識別抗原，并在細胞因子和細胞間接觸的調(diào)控下發(fā)揮功能。

***B細胞**：通過BCR識別抗原，活化后分化為漿細胞產(chǎn)生抗體或成為記憶B細胞。

***NK細胞**：通過識別應(yīng)激信號分子（如MICA/MICB）或缺乏MHC-I類分子表達的非自身細胞，進行殺傷；也能分泌細胞因子參與免疫調(diào)節(jié)。

(2)**非淋巴細胞(Non-lymphoidCells)**：

***巨噬細胞(Macrophages)**：來源于單核細胞，在組織內(nèi)駐留或由游走單核細胞分化而來。具有強大的吞噬能力，能處理和呈遞抗原，分泌多種細胞因子調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答，并參與組織修復。

***樹突狀細胞(DendriticCells)**：是功能最強的抗原呈遞細胞（APC），能高效捕獲、加工和呈遞抗原給初始T細胞，啟動適應(yīng)性免疫應(yīng)答。分為多種亞群，如常規(guī)樹突狀細胞（cDCs）和漿細胞樣樹突狀細胞（pDCs）。

***粒細胞(Granulocytes)**：包括中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞。

***中性粒細胞**：是最先到達炎癥部位的吞噬細胞，主要清除細菌和真菌。

***嗜酸性粒細胞**：參與抗寄生蟲感染，也參與過敏反應(yīng)。

***嗜堿性粒細胞**：主要參與過敏反應(yīng)，釋放組胺等介質(zhì)。

***肥大細胞(MastCells)**：主要分布于黏膜和皮下組織，參與過敏反應(yīng)和炎癥早期階段，釋放組胺等介質(zhì)。

（二）免疫應(yīng)答的基本過程

1.**固有免疫應(yīng)答(InnateImmuneResponse)**：

(1)**識別病原體**：

***機制**：通過分布于免疫細胞表面、組織細胞表面以及細胞內(nèi)的PRRs識別病原體表面的PAMPs。常見的PRRs包括：Toll樣受體（TLRs）、NOD樣受體（NLRs）、RIG-I樣受體（RLRs）、C型凝集素受體（CLRs）等。例如，TLR4識別LPS，TLR3識別病毒RNA。

***示例**：一個細菌通過其表面的LPS（PAMP）被巨噬細胞表面的TLR4識別。

(2)**炎癥反應(yīng)(Inflammation)**：

***機制**：被激活的免疫細胞（如巨噬細胞、NK細胞）和受損細胞釋放炎癥介質(zhì)，如細胞因子（TNF-α,IL-1,IL-6）、趨化因子（CXCL8）、花生四烯酸代謝產(chǎn)物（前列腺素PGE2）等。這些介質(zhì)導致血管擴張、通透性增加（表現(xiàn)為局部紅、腫、熱、痛），并吸引更多的免疫細胞到達炎癥部位。

***步驟**：

1.損傷或感染引發(fā)細胞釋放警報信號（如ATP）。

2.警報信號激活血管內(nèi)皮細胞，上調(diào)黏附分子（如ICAM-1,VCAM-1）。

3.免疫細胞（如中性粒細胞、單核細胞）通過黏附分子與內(nèi)皮細胞結(jié)合。

4.免疫細胞穿過內(nèi)皮細胞間隙，遷移到炎癥部位。

***示例**：皮膚感染后，細菌產(chǎn)生的物質(zhì)和受損皮膚細胞釋放的因子導致局部血管擴張，滲出增多，并吸引中性粒細胞聚集。

(3)**吞噬作用(Phagocytosis)**：

***機制**：吞噬細胞（主要是巨噬細胞和中性粒細胞）通過其表面的受體識別并結(jié)合病原體或凋亡細胞，然后伸出偽足將其包裹內(nèi)部，形成吞噬體。吞噬體與溶酶體融合，其中的酶和活性氧（ROS）將病原體殺滅和消化。

***步驟**：

1.吞噬細胞識別病原體表面的配體（如-opsonins，如抗體或補體成分）或通過PRRs直接識別PAMPs。

2.細胞膜向病原體延伸，形成吞噬偽足。

3.病原體被完全包裹，形成吞噬體。

4.吞噬體與溶酶體融合。

5.溶酶體內(nèi)的酶和ROS殺滅病原體，碎片被降解。

***示例**：中性粒細胞在炎癥部位通過識別并結(jié)合被抗體標記的細菌，將其吞噬并消化。

2.**適應(yīng)性免疫應(yīng)答(AdaptiveImmuneResponse)**：

(1)**抗原呈遞(AntigenPresentation)**：

***機制**：抗原呈遞細胞（APCs），主要是樹突狀細胞、巨噬細胞和B細胞，通過其表面的MHC分子將抗原肽呈遞給T細胞。固有免疫細胞（如巨噬細胞）通過MHC-II類分子呈遞外源性抗原（如來自細菌的蛋白質(zhì)），而樹突狀細胞和B細胞也能呈遞MHC-II類分子抗原。適應(yīng)性免疫細胞（如T細胞）則通過MHC-I類分子呈遞內(nèi)源性抗原（如來自病毒感染的細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)）。

***步驟(以MHC-II類呈遞外源性抗原為例)**：

1.APCs通過受體（如CD3、補體受體）或吞噬作用等途徑捕獲外源性抗原。

2.在細胞內(nèi)的蛋白酶體中，抗原被降解為多肽片段（通常8-20個氨基酸）。

3.這些抗原肽與MHC-II類分子在細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)組裝成復合物。

4.MHC-II類-抗原肽復合物被轉(zhuǎn)運到APC細胞表面。

***示例**：一個樹突狀細胞在腸道捕獲了沙門氏菌的蛋白抗原，將其降解為肽段，與MHC-II類分子結(jié)合后展示在細胞表面。

(2)**T細胞活化(TCellActivation)**：

***初始T細胞(NaiveTCell)識別**：

***雙信號模型**：初始T細胞（TCR特異性識別MHC-II類分子呈遞的抗原肽）需要同時接收兩個信號才能被充分活化。

***信號1(共刺激信號)**：TCR識別MHC-II類-抗原肽復合物。這個信號本身不足以完全活化T細胞，但能啟動T細胞的活化程序。

***信號2(共刺激信號)**：APC表面的共刺激分子（如B7家族的CD80/CD86）與T細胞表面的共刺激分子（如CD28）結(jié)合。這個信號對于T細胞的完全活化、增殖和分化至關(guān)重要。

***共刺激缺陷后果**：如果缺乏共刺激信號（例如，使用阻斷抗體阻斷CD28-B7相互作用），T細胞可能被抑制甚至凋亡，這被稱為“共刺激信號缺失的死亡”（Anergy）。

***細胞因子調(diào)控**：輔助性T細胞（Th）根據(jù)其分泌的細胞因子亞型進一步分化：

***Th1細胞**：分泌IFN-γ，促進細胞毒性T細胞分化和巨噬細胞活化，主要參與細胞免疫，對抗病毒和intracellularbacteria。

***Th2細胞**：分泌IL-4,IL-5,IL-13，促進B細胞產(chǎn)生IgE和嗜酸性粒細胞活化，主要參與體液免疫和過敏反應(yīng)。

***Th17細胞**：分泌IL-17，參與炎癥反應(yīng)和抗真菌、抗細菌感染，但過度時與自身免疫病相關(guān)。

***Treg細胞**：分泌IL-10,TGF-β，抑制其他T細胞和B細胞的應(yīng)答，維持免疫耐受。

***分化的結(jié)果**：活化的T細胞增殖、分化為效應(yīng)T細胞（如效應(yīng)CD8+T細胞、效應(yīng)Th細胞）和記憶T細胞。效應(yīng)T細胞執(zhí)行免疫功能（如殺傷靶細胞、調(diào)節(jié)免疫），記憶T細胞則長期存活，為再次接觸相同抗原時提供快速應(yīng)答。

***示例**：一個初始CD4+T細胞遇到由樹突狀細胞呈遞的特定抗原肽。如果樹突狀細胞同時表達CD80/CD86，T細胞就會接收雙信號并被活化，隨后根據(jù)微環(huán)境中的細胞因子（如IFN-γ或IL-4）分化為Th1或Th2細胞。

(3)**B細胞應(yīng)答(BCellResponse)**：

***抗原識別**：B細胞的BCR（本質(zhì)是膜結(jié)合的抗體）直接識別和結(jié)合游離的抗原或被APCs（通過MHC-II類分子）呈遞的抗原。BCR的特異性決定了B細胞的識別譜。

***B細胞活化**：

***信號1**：BCR與特異性抗原結(jié)合，導致B細胞內(nèi)化抗原并進行加工，然后通過MHC-II類分子將抗原肽呈遞給其自身的輔助性T細胞（主要是已活化的Th細胞）。

***信號2**：活化的Th細胞表面的CD40L與B細胞表面的CD40結(jié)合，提供關(guān)鍵的共刺激信號。

***信號3**：Th細胞分泌的細胞因子（如IL-4,IL-5,IL-6）進一步促進B細胞的活化、增殖和分化。

***B細胞分化與功能**：

***漿細胞(PlasmaCell)**：活化的B細胞在上述信號驅(qū)動下增殖、分化為漿細胞。漿細胞失去細胞核，成為終末細胞，其主要功能是大量合成和分泌特異性抗體（主要是IgM和IgG，后期還有IgA和IgE）?？贵w通過中和病毒、調(diào)理吞噬、激活補體等多種方式清除病原體。

***記憶B細胞(MemoryBCell)**：部分活化的B細胞分化為記憶B細胞，這些細胞壽命更長，當再次遇到相同抗原時能迅速被激活，快速產(chǎn)生大量抗體，提供更快的免疫應(yīng)答。

***抗體介導的免疫機制**：

***中和作用**：抗體與病毒或毒素結(jié)合，阻止它們與宿主細胞結(jié)合或發(fā)揮毒性作用。

***調(diào)理作用(Opsonization)**：抗體結(jié)合在病原體表面，使其更容易被吞噬細胞識別和吞噬。

***激活補體**：抗體與病原體結(jié)合后，可以激活補體系統(tǒng)，通過補體經(jīng)典途徑裂解病原體，或招募炎癥細胞。

***抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用(ADCC)**：抗體結(jié)合在靶細胞（如被病毒感染的細胞或腫瘤細胞）表面，NK細胞通過識別抗體Fc段來殺傷該靶細胞。

***示例**：一個B細胞通過其BCR識別并結(jié)合了流感病毒的表面抗原。活化的Th細胞提供了CD40L信號和IL-4細胞因子，促使該B細胞分化為產(chǎn)生抗流感病毒抗體的漿細胞，并產(chǎn)生記憶B細胞。

（三）免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)與耐受

1.**免疫調(diào)節(jié)(ImmuneRegulation)**：

***機制**：免疫應(yīng)答需要被精確調(diào)控，以避免對自身組織造成損傷，并防止過度炎癥。調(diào)節(jié)機制涉及多種細胞和分子。

***細胞層面**：

***調(diào)節(jié)性T細胞(Tregs)**：通過分泌IL-10、TGF-β，以及細胞接觸（如CTLA-4發(fā)送抑制信號）等方式，抑制效應(yīng)T細胞的活性，維持免疫耐受。

***抑制性細胞**：如抑制性NK細胞，分泌IL-10等。

***分子層面**：

***細胞因子網(wǎng)絡(luò)**：各種細胞因子之間相互作用，形成復雜的調(diào)控回路。例如，IL-12促進Th1反應(yīng)，而IL-4促進Th2反應(yīng)；IL-10和TGF-β則具有廣泛的免疫抑制效果。

***細胞表面受體**：如程序性死亡受體1(PD-1)和其配體PD-L1/PD-L2，它們的結(jié)合可以抑制T細胞的活性。PD-L1表達于多種細胞，尤其在腫瘤細胞和被感染細胞上，與T細胞相互作用導致免疫逃逸。

***負向共刺激分子**：如CTLA-4，其結(jié)合MHC-II類分子比CD28更具親和力，因此在T細胞活化后期通常發(fā)揮抑制信號。

2.**免疫耐受(ImmuneTolerance)**：

***定義**：免疫系統(tǒng)對自身抗原的識別和應(yīng)答被抑制的狀態(tài)，是防止自身免疫病的關(guān)鍵機制。耐受分為中樞耐受和外周耐受。

***中樞耐受(CentralTolerance)**：

***機制**：在免疫細胞發(fā)育的中樞器官（骨髓和B細胞，胸腺和T細胞）中，通過陰性選擇（NegativeSelection）清除或無能化（Anergy）那些能與自身抗原發(fā)生強反應(yīng)的淋巴細胞。陽性選擇（PositiveSelection）則確保T細胞能識別自身MHC分子。

***示例**：在胸腺發(fā)育過程中，CD4+和CD8+T細胞前體如果與胸腺基質(zhì)細胞表達的自身MHC分子呈遞的自身抗原肽結(jié)合過強，會被誘導凋亡或無能化，從而清除自身反應(yīng)性T細胞。

***外周耐受(PeripheralTolerance)**：

***機制**：對于在中樞耐受階段未能被清除的自身反應(yīng)性淋巴細胞，在免疫系統(tǒng)外周（如淋巴結(jié)、脾臟等）受到多種機制的抑制。

***機制包括**：

***克隆清除(ClonalDeletion)**：在某些情況下，外周抗原持續(xù)存在，可能誘導自身反應(yīng)性淋巴細胞凋亡。

***克隆無能(ClonalAnergy)**：持續(xù)接觸低濃度的自身抗原，可能導致淋巴細胞無法被充分激活。

***免疫忽視(ImmuneIgnorance)**：某些自身抗原在正常情況下不表達于免疫活性場所，或被免疫抑制性微環(huán)境包裹，免疫系統(tǒng)對其“忽視”。

***調(diào)節(jié)性T細胞(Tregs)的作用**：外周Tregs持續(xù)存在，監(jiān)視并抑制潛在的自身免疫應(yīng)答。

***PD-1/PD-L1通路**：外周T細胞可以通過PD-1與表達PD-L1的細胞（如自身組織細胞）相互作用而被抑制。

***示例**：一個具有潛在自身反應(yīng)性的T細胞在外周遇到自身抗原，但由于缺乏足夠的共刺激信號，或者受到Treg細胞的抑制，或者其自身表達PD-1并遇到PD-L1陽性細胞，從而被抑制，不會發(fā)動攻擊。

**二、免疫學體系的主要功能**

免疫學體系通過其復雜的組成和相互作用，執(zhí)行著多種關(guān)鍵功能，以維護機體健康。

（一）免疫防御(ImmuneDefense/Protection)

1.**抵抗病原體感染**：

***機制**：通過快速識別、清除和清除病原體（包括細菌、病毒、真菌、寄生蟲等）及其產(chǎn)生的毒素，保護機體免受感染。

***具體表現(xiàn)**：

***固有免疫**：提供即時（數(shù)小時內(nèi)）的廣譜防御，通過物理屏障、吞噬、NK細胞殺傷、炎癥反應(yīng)等限制病原體擴散。

***適應(yīng)性免疫**：提供特異、強大的免疫應(yīng)答。B細胞產(chǎn)生抗體中和毒素、調(diào)理吞噬、激活補體；T細胞殺傷被感染的細胞、調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。

***記憶免疫**：在再次感染同種病原體時，記憶細胞迅速啟動強烈的免疫應(yīng)答，通常能阻止感染發(fā)生或顯著減輕癥狀。

***示例**：流感病毒感染后，機體產(chǎn)生了針對該病毒株的抗體和記憶T細胞。若再次接觸相同病毒，免疫系統(tǒng)能迅速識別并清除病毒，避免發(fā)病。

（二）免疫自穩(wěn)(ImmuneHomeostasis/Surveillance)

1.**清除體內(nèi)異常細胞**：

***機制**：持續(xù)監(jiān)視體內(nèi)的細胞，識別并清除衰老、損傷或發(fā)生癌變的細胞。

***具體表現(xiàn)**：

***NK細胞**：能識別并殺傷缺乏MHC-I類分子表達的細胞（如病毒感染細胞、腫瘤細胞）。

***細胞毒性T細胞(CTLs)**：通過識別MHC-I類分子呈遞的腫瘤抗原或病毒抗原肽，特異性殺傷靶細胞。

***巨噬細胞**：吞噬并處理凋亡細胞，防止炎癥發(fā)生。

***示例**：身體內(nèi)的免疫細胞不斷巡邏，發(fā)現(xiàn)并清除衰老的紅細胞，或識別并殺傷表面表達異?？乖脑缙诎┘毎?。

（三）免疫監(jiān)視(ImmuneSurveillance)

1.**持續(xù)監(jiān)測內(nèi)外環(huán)境**：

***機制**：免疫細胞（特別是淋巴細胞和巨噬細胞）廣泛分布于全身，持續(xù)巡邏，監(jiān)測可能存在的病原體入侵或細胞異常。

***重要性**：這種持續(xù)的監(jiān)視是及時發(fā)現(xiàn)并控制感染、清除異常細胞的基礎(chǔ)，有助于預防疾病的發(fā)生。

***示例**：免疫細胞在淋巴結(jié)、脾臟以及外周組織中持續(xù)巡邏，檢查是否有外來抗原或異常細胞出現(xiàn)。

**三、免疫系統(tǒng)與相關(guān)系統(tǒng)/疾病的關(guān)聯(lián)**

免疫系統(tǒng)并非孤立運作，它與神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等緊密聯(lián)系，并在多種疾病的發(fā)生發(fā)展中扮演關(guān)鍵角色。

（一）免疫系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的相互作用

1.**與神經(jīng)系統(tǒng)**：

***雙向聯(lián)系**：神經(jīng)系統(tǒng)可以通過神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽影響免疫細胞的功能和分布。反之，免疫細胞產(chǎn)生的細胞因子等也可以影響神經(jīng)系統(tǒng)的功能，甚至影響情緒（如炎癥因子可能參與抑郁癥的發(fā)生）。

***機制示例**：應(yīng)激狀態(tài)下，下丘腦-垂體-腎上腺軸被激活，釋放皮質(zhì)醇等激素，可以抑制免疫應(yīng)答。

2.**與內(nèi)分泌系統(tǒng)**：

***激素影響免疫**：糖皮質(zhì)激素（如皮質(zhì)醇）、甲狀腺激素、性激素等都能影響免疫細胞的功能和免疫應(yīng)答的強度。例如，皮質(zhì)醇具有廣泛的免疫抑制作用。

***免疫影響代謝**：免疫細胞（如巨噬細胞）也參與脂肪代謝、血糖調(diào)節(jié)等，免疫狀態(tài)異?？赡苡绊懘x健康，反之亦然。

（二）免疫系統(tǒng)相關(guān)疾病

1.**免疫缺陷病(ImmunodeficiencyDiseases)**：

***定義**：免疫系統(tǒng)功能部分或完全缺陷，導致機體易于發(fā)生感染、腫瘤或自身免疫病。

***分類**：

***原發(fā)性免疫缺陷病(PrimaryImmunodeficiencies,PIDs)**：由遺傳因素導致免疫系統(tǒng)先天發(fā)育或功能不全。例如：

***B細胞缺陷**：如X連鎖低丙種球蛋白血癥（Bruton綜合征），患者缺乏抗體。

***T細胞缺陷**：如嚴重聯(lián)合免疫缺陷病（SCID），患者缺乏T細胞和B細胞，感染風險極高。

***吞噬細胞缺陷**：如慢性肉芽腫病，吞噬細胞殺滅病原體能力缺陷。

***復合免疫缺陷**：涉及多個免疫細胞或分子。

***繼發(fā)性免疫缺陷病(SecondaryImmunodeficiencies,SIDs)**：由后天因素如感染（如HIV）、營養(yǎng)不良、衰老、藥物（如化療）、免疫抑制治療等導致免疫系統(tǒng)功能下降。例如：艾滋病（AIDS）患者由于HIV破壞CD4+T細胞而免疫功能嚴重受損。

2.**自身免疫病(AutoimmuneDiseases)**：

***定義**：免疫系統(tǒng)失去對自身抗原的耐受，錯誤地攻擊和損傷自身組織。

***機制**：中樞耐受和外周耐受機制發(fā)生故障，導致自身反應(yīng)性淋巴細胞逃逸控制，發(fā)動針對自身成分的免疫攻擊。

***常見疾病示例**：

***類風濕關(guān)節(jié)炎(RheumatoidArthritis)**：主要攻擊關(guān)節(jié)滑膜。

***系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SystemicLupusErythematosus,SLE)**：可攻擊多個器官，如腎臟、皮膚、關(guān)節(jié)。

***1型糖尿病(Type1Diabetes)**：攻擊并破壞胰腺中的胰島素-producingbeta細胞。

***多發(fā)性硬化癥(MultipleSclerosis)**：攻擊中樞神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘。

***炎癥性腸病(InflammatoryBowelDisease,IBD)**：如克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎，主要攻擊腸道黏膜。

3.**過敏性疾病(AllergicDiseas