演講人：日期:組胚免疫系統(tǒng)課件大綱CATALOGUE目錄01免疫系統(tǒng)概述02免疫器官組織結(jié)構(gòu)03免疫細胞分類與功能04免疫分子機制05免疫系統(tǒng)發(fā)育06免疫病理關(guān)聯(lián)01免疫系統(tǒng)概述免疫系統(tǒng)定義與功能防御病原體入侵免疫系統(tǒng)通過識別和清除細菌、病毒、真菌等外來病原體，防止感染性疾病的發(fā)生和發(fā)展。02040301免疫記憶功能適應(yīng)性免疫系統(tǒng)能形成記憶細胞，對相同病原體的二次入侵產(chǎn)生更快、更強的應(yīng)答（如疫苗接種原理）。維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定清除體內(nèi)衰老、損傷或突變的細胞（如癌細胞），維持組織器官的正常功能。免疫耐受調(diào)節(jié)區(qū)分“自我”與“非我”，避免對自身組織產(chǎn)生攻擊（如自身免疫疾病的機制研究）。2014固有免疫與適應(yīng)性免疫04010203固有免疫（非特異性免疫）包括物理屏障（皮膚、黏膜）、化學屏障（溶菌酶、胃酸）、吞噬細胞（中性粒細胞、巨噬細胞）及炎癥反應(yīng)，特點是反應(yīng)迅速但無特異性。適應(yīng)性免疫（特異性免疫）由T細胞和B細胞介導(dǎo)，通過抗原識別、克隆擴增和效應(yīng)機制（如抗體分泌、細胞毒性作用）實現(xiàn)精準打擊，具有高度特異性和記憶性。協(xié)同作用固有免疫為適應(yīng)性免疫爭取時間并提供抗原信息（如樹突狀細胞的抗原提呈），兩者共同構(gòu)成完整防御體系。進化差異固有免疫存在于所有多細胞生物中，而適應(yīng)性免疫僅見于脊椎動物，體現(xiàn)其高級防御策略。免疫應(yīng)答基本流程抗原識別階段抗原提呈細胞（APC）捕獲并處理抗原，通過MHC分子將抗原肽呈遞給T細胞（如CD4+Th細胞或CD8+CTL）。淋巴細胞活化階段T細胞通過雙信號（抗原信號+共刺激信號）激活，B細胞在Th細胞輔助下分化為漿細胞并分泌抗體。效應(yīng)階段細胞免疫（CTL殺傷感染細胞）和體液免疫（抗體中和病原體）協(xié)同清除抗原，同時形成記憶細胞。調(diào)節(jié)與終止階段抑制性T細胞（Treg）和負反饋機制（如PD-1/PD-L1）防止過度免疫反應(yīng)，避免組織損傷。02免疫器官組織結(jié)構(gòu)胸腺位于胸骨后方，由皮質(zhì)和髓質(zhì)組成，是T淋巴細胞分化、發(fā)育和成熟的主要場所。皮質(zhì)區(qū)富含未成熟的T細胞（胸腺細胞），髓質(zhì)區(qū)含有成熟的T細胞和胸腺小體（Hassall小體），參與T細胞的陽性選擇和陰性選擇，確保自身免疫耐受。中樞免疫器官（胸腺/骨髓）胸腺的組織結(jié)構(gòu)與功能骨髓是造血干細胞的主要來源，同時也是B淋巴細胞發(fā)育和成熟的場所。紅骨髓中含有豐富的造血微環(huán)境，包括基質(zhì)細胞、細胞外基質(zhì)和生長因子，支持造血干細胞分化為各類血細胞，尤其是B細胞在此經(jīng)歷祖B細胞、前B細胞、未成熟B細胞等階段。骨髓的組織結(jié)構(gòu)與功能胸腺和骨髓共同構(gòu)成免疫細胞發(fā)育的中樞場所，胸腺主要負責T細胞的成熟，而骨髓則負責B細胞的成熟，兩者協(xié)同確保適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的正常發(fā)育和功能。中樞免疫器官的協(xié)同作用淋巴結(jié)是淋巴液過濾和免疫應(yīng)答的重要場所，由被膜、皮質(zhì)、副皮質(zhì)和髓質(zhì)組成。皮質(zhì)區(qū)含有B細胞聚集的淋巴濾泡，副皮質(zhì)區(qū)富含T細胞和樹突狀細胞，髓質(zhì)區(qū)含有漿細胞和巨噬細胞。淋巴結(jié)通過捕獲抗原并激活T、B細胞，啟動特異性免疫應(yīng)答。外周免疫器官（淋巴結(jié)/脾臟）淋巴結(jié)的組織結(jié)構(gòu)與功能脾臟是最大的外周免疫器官，分為紅髓和白髓。白髓由動脈周圍淋巴鞘（T細胞區(qū)）和淋巴濾泡（B細胞區(qū)）組成，參與免疫應(yīng)答；紅髓富含巨噬細胞和血竇，負責清除衰老紅細胞和血液中的病原體。脾臟還具有儲血和造血功能。脾臟的組織結(jié)構(gòu)與功能淋巴結(jié)和脾臟通過循環(huán)的淋巴細胞和抗原提呈細胞，持續(xù)監(jiān)測體內(nèi)抗原，并在病原體入侵時迅速啟動免疫應(yīng)答，清除感染源。外周免疫器官的免疫監(jiān)視作用黏膜相關(guān)淋巴組織（MALT）的結(jié)構(gòu)MALT包括腸道相關(guān)淋巴組織（GALT）、支氣管相關(guān)淋巴組織（BALT）等，由彌散的淋巴細胞、孤立淋巴濾泡和集合淋巴小結(jié)（如派爾集合淋巴結(jié)）組成，分布在呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜中。黏膜免疫的獨特機制黏膜免疫系統(tǒng)通過分泌型IgA（sIgA）提供局部免疫保護，sIgA由黏膜上皮下的漿細胞產(chǎn)生，能夠中和病原體并阻止其黏附于黏膜表面。此外，MALT中的M細胞可攝取抗原并轉(zhuǎn)運至免疫細胞，誘導(dǎo)黏膜免疫應(yīng)答。黏膜免疫的全身聯(lián)系黏膜免疫系統(tǒng)不僅提供局部防御，還能通過淋巴細胞歸巢現(xiàn)象與全身免疫系統(tǒng)聯(lián)動。激活的淋巴細胞可遷移至其他黏膜部位或外周免疫器官，形成廣泛的免疫保護網(wǎng)絡(luò)。黏膜免疫組織03免疫細胞分類與功能固有免疫細胞（巨噬細胞/NK細胞）巨噬細胞的吞噬與清除功能巨噬細胞是固有免疫系統(tǒng)的核心效應(yīng)細胞，能夠通過模式識別受體（PRRs）識別病原體相關(guān)分子模式（PAMPs），并啟動吞噬作用清除病原體、凋亡細胞及異物。同時，巨噬細胞可分泌細胞因子（如TNF-α、IL-1β）激活炎癥反應(yīng)，協(xié)調(diào)其他免疫細胞的應(yīng)答。030201NK細胞的殺傷與免疫監(jiān)視作用自然殺傷細胞（NK細胞）通過表面活化性受體和抑制性受體的平衡識別靶細胞，直接殺傷病毒感染細胞或腫瘤細胞。其殺傷機制包括釋放穿孔素和顆粒酶誘導(dǎo)靶細胞凋亡，以及通過Fas/FasL途徑觸發(fā)死亡信號。NK細胞還能分泌IFN-γ等細胞因子，增強巨噬細胞和T細胞的抗感染能力。巨噬細胞的抗原提呈功能除吞噬作用外，巨噬細胞可加工病原體抗原并將其提呈給T細胞，介導(dǎo)固有免疫與適應(yīng)性免疫的橋梁作用。這一過程依賴MHCII類分子和共刺激分子的表達，激活初始T細胞分化為效應(yīng)細胞。適應(yīng)性免疫細胞（T/B淋巴細胞）T細胞根據(jù)表面標志（如CD4/CD8）分為輔助性T細胞（Th）和細胞毒性T細胞（Tc）。Th細胞通過分泌IL-2、IFN-γ等細胞因子調(diào)控免疫應(yīng)答，而Tc細胞通過識別MHCI-抗原肽復(fù)合物直接殺傷靶細胞。調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）則通過抑制過度免疫反應(yīng)維持自身耐受。T淋巴細胞的分化與效應(yīng)功能B細胞通過BCR識別抗原后分化為漿細胞，分泌特異性抗體中和病原體或標記其清除。部分B細胞分化為記憶B細胞，在二次感染時快速啟動高效應(yīng)答。抗體的類別轉(zhuǎn)換（如IgM至IgG）由細胞因子微環(huán)境調(diào)控，以適配不同感染場景。B淋巴細胞的抗體產(chǎn)生與記憶形成適應(yīng)性免疫的核心特征是抗原特異性，T/B細胞通過V(D)J基因重排產(chǎn)生多樣性受體庫，經(jīng)陽性/陰性選擇確保僅保留對非自身抗原反應(yīng)的克隆，避免自身免疫病。T/B細胞的克隆選擇與特異性識別抗原提呈細胞（樹突細胞）樹突細胞（DC）是專職抗原提呈細胞，通過胞飲、吞噬或受體介導(dǎo)內(nèi)吞攝取抗原。未成熟DC高表達模式識別受體，在感染部位捕獲抗原后成熟并遷移至淋巴結(jié)，上調(diào)MHC和共刺激分子以激活T細胞。樹突細胞的抗原捕獲與遷移能力DC能通過交叉提呈途徑將外源性抗原遞呈至MHCI類分子，激活CD8+T細胞，這一機制在抗腫瘤和抗病毒免疫中至關(guān)重要。DC還可通過分泌IL-12等細胞因子決定Th1/Th2/Th17的分化方向，塑造免疫應(yīng)答類型。交叉提呈與免疫應(yīng)答啟動胸腺髓質(zhì)DC通過提呈自身抗原參與T細胞的陰性選擇，而外周耐受性DC可通過誘導(dǎo)Treg分化或T細胞失能維持免疫穩(wěn)態(tài)，防止自身免疫反應(yīng)。耐受性樹突細胞的作用04免疫分子機制IgG抗體IgM抗體作為血清中含量最高的抗體類型，具有中和毒素、激活補體及促進吞噬的作用，其結(jié)構(gòu)包含兩條重鏈和兩條輕鏈，通過可變區(qū)特異性結(jié)合抗原。作為初次免疫應(yīng)答中最早產(chǎn)生的抗體，以五聚體形式存在，能夠高效激活補體系統(tǒng)，尤其在對抗血液病原體中發(fā)揮關(guān)鍵作用?？贵w結(jié)構(gòu)與類別IgA抗體主要分布于黏膜表面（如呼吸道、消化道），以二聚體形式分泌，通過阻止病原體黏附宿主細胞實現(xiàn)局部免疫防御。IgE抗體與過敏反應(yīng)和寄生蟲免疫相關(guān)，通過結(jié)合肥大細胞和嗜堿性粒細胞表面的Fc受體，觸發(fā)組胺釋放等效應(yīng)機制。補體系統(tǒng)激活途徑經(jīng)典途徑由抗原-抗體復(fù)合物觸發(fā)，依次激活C1、C4、C2形成C3轉(zhuǎn)化酶，最終形成膜攻擊復(fù)合物（MAC）導(dǎo)致病原體裂解。替代途徑不依賴抗體，由病原體表面分子直接激活C3，通過C3bBb復(fù)合物放大補體級聯(lián)反應(yīng)，是固有免疫的重要組成。凝集素途徑由甘露糖結(jié)合凝集素（MBL）識別病原體糖鏈結(jié)構(gòu)，激活MASP蛋白酶，后續(xù)步驟與經(jīng)典途徑類似，連接固有與適應(yīng)性免疫。細胞因子信號網(wǎng)絡(luò)如IL-2促進T細胞增殖，IL-4誘導(dǎo)B細胞分化為漿細胞，IL-6參與急性期炎癥反應(yīng)，形成復(fù)雜的免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。白細胞介素（IL）家族TNF-α介導(dǎo)炎癥反應(yīng)和細胞凋亡，CD40L參與B細胞活化和生發(fā)中心形成，調(diào)控適應(yīng)性免疫應(yīng)答。腫瘤壞死因子（TNF）超家族IFN-α/β通過抑制病毒復(fù)制增強抗病毒免疫，IFN-γ激活巨噬細胞并促進Th1型免疫應(yīng)答。干擾素（IFN）家族010302如CXCL8招募中性粒細胞至感染部位，CCL2引導(dǎo)單核細胞遷移，通過梯度濃度調(diào)控免疫細胞定向移動。趨化因子家族0405免疫系統(tǒng)發(fā)育多能干細胞分化分化過程受轉(zhuǎn)錄因子（如PU.1、GATA-2）嚴格調(diào)控，不同因子組合決定細胞命運，例如Notch信號通路激活促進T細胞而非B細胞發(fā)育。譜系特異性調(diào)控微環(huán)境影響骨髓和胸腺微環(huán)境通過細胞間接觸（如基質(zhì)細胞黏附）和可溶性因子（如IL-7）支持造血干細胞的定向分化和增殖。造血干細胞通過特定微環(huán)境信號（如細胞因子和趨化因子）逐步分化為淋巴系祖細胞和髓系祖細胞，分別形成淋巴細胞（T/B/NK細胞）和髓系細胞（粒細胞、單核細胞等）。造血干細胞分化路徑T/B細胞成熟過程T細胞胸腺選擇前T細胞在胸腺皮質(zhì)經(jīng)歷陽性選擇（識別MHC分子存活）和髓質(zhì)陰性選擇（清除高親和力自身反應(yīng)性克?。?，最終分化為CD4+或CD8+單陽性T細胞。外周成熟標志成熟B細胞表達表面IgM/IgD，獲得遷移至次級淋巴器官的能力；T細胞則通過TCR-CD3復(fù)合體完成功能成熟，具備抗原應(yīng)答潛能。B細胞中樞耐受B細胞前體在骨髓中經(jīng)歷輕鏈重排和陰性選擇，自身反應(yīng)性B細胞通過克隆刪除或受體編輯被清除，確保外周B細胞庫的低自身反應(yīng)性。免疫耐受形成機制中樞耐受機制胸腺和骨髓通過克隆刪除、受體編輯等方式清除高親和力自身反應(yīng)性淋巴細胞，依賴AIRE基因介導(dǎo)的胸腺髓質(zhì)上皮細胞表達外周組織抗原。外周耐受調(diào)控包括調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）的抑制功能、抗原提呈細胞（APC）的共刺激信號缺失導(dǎo)致的T細胞失能，以及免疫豁免部位的物理屏障（如血-睪屏障）。分子水平調(diào)控CTLA-4和PD-1等免疫檢查點分子通過傳遞抑制信號限制過度免疫反應(yīng)，維持對自身抗原的耐受狀態(tài)。06免疫病理關(guān)聯(lián)系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者體內(nèi)產(chǎn)生抗核抗體，攻擊自身DNA和組蛋白，導(dǎo)致多器官炎癥損傷，臨床表現(xiàn)包括皮膚紅斑、關(guān)節(jié)疼痛及腎臟病變。自身免疫疾病案例類風濕性關(guān)節(jié)炎以滑膜增生和關(guān)節(jié)軟骨破壞為特征，自身抗體如類風濕因子（RF）和抗環(huán)瓜氨酸肽抗體（CCP）參與病理過程，引發(fā)慢性關(guān)節(jié)畸形和功能障礙。1型糖尿病胰島β細胞被自身反應(yīng)性T細胞破壞，導(dǎo)致胰島素分泌絕對不足，需終身依賴外源性胰島素治療，常伴隨酮癥酸中毒風險。免疫缺陷類型分析原發(fā)性免疫缺陷由遺傳突變引起，如X連鎖無丙種球蛋白血癥（XLA），表現(xiàn)為B細胞發(fā)育障礙，導(dǎo)致抗體缺失，患者易反復(fù)感染細菌和病毒。補體系統(tǒng)缺陷如C3缺乏癥，補體級聯(lián)反應(yīng)中斷，患者對化膿性細菌清除能力下降，易發(fā)生敗血癥和自身免疫性疾病。典型代表為HIV感染導(dǎo)致的AIDS，病毒特異性破壞CD4+T細胞，使細胞免疫