版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
免疫學(xué)知識(shí)總結(jié)報(bào)告一、免疫學(xué)概述
免疫學(xué)是研究生物體免疫系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)和機(jī)制的學(xué)科,旨在理解機(jī)體如何識(shí)別并清除病原體、異常細(xì)胞以及維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的科學(xué)。本報(bào)告將從免疫系統(tǒng)組成、免疫應(yīng)答過程及免疫學(xué)應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)。
二、免疫系統(tǒng)組成
(一)免疫器官
1.中樞免疫器官:包括骨髓和胸腺,是免疫細(xì)胞生成和成熟的主要場所。
(1)骨髓:負(fù)責(zé)B細(xì)胞的發(fā)育成熟。
(2)胸腺:負(fù)責(zé)T細(xì)胞的發(fā)育成熟。
2.外周免疫器官:包括淋巴結(jié)、脾臟、黏膜相關(guān)淋巴組織等,是免疫應(yīng)答發(fā)生的主要場所。
(1)淋巴結(jié):過濾淋巴液,參與局部免疫應(yīng)答。
(2)脾臟:過濾血液,清除衰老紅細(xì)胞和血源性病原體。
(二)免疫細(xì)胞
1.淋巴細(xì)胞:包括T細(xì)胞、B細(xì)胞和NK細(xì)胞。
(1)T細(xì)胞:參與細(xì)胞免疫和輔助/抑制B細(xì)胞功能。
(2)B細(xì)胞:產(chǎn)生抗體,參與體液免疫。
(3)NK細(xì)胞:自然殺傷細(xì)胞,直接殺傷病毒感染細(xì)胞。
2.非淋巴細(xì)胞:包括巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等。
(1)巨噬細(xì)胞:吞噬并清除病原體,激活T細(xì)胞。
(2)樹突狀細(xì)胞:捕獲抗原并呈遞給T細(xì)胞,啟動(dòng)免疫應(yīng)答。
(三)免疫分子
1.抗體:由B細(xì)胞分化而來,能與特定抗原結(jié)合。
2.細(xì)胞因子:由免疫細(xì)胞分泌,調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答。
(1)白介素:促進(jìn)T細(xì)胞增殖和分化。
(2)干擾素:抑制病毒復(fù)制。
三、免疫應(yīng)答過程
(一)固有免疫應(yīng)答
1.觸發(fā)機(jī)制:快速識(shí)別病原體模式分子(如病原體相關(guān)分子模式)。
2.主要細(xì)胞:NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞。
3.功能:即時(shí)清除病原體,激活適應(yīng)性免疫應(yīng)答。
(二)適應(yīng)性免疫應(yīng)答
1.B細(xì)胞應(yīng)答:
(1)抗原識(shí)別:B細(xì)胞受體(BCR)結(jié)合特異性抗原。
(2)活化過程:輔助T細(xì)胞提供信號(hào),促進(jìn)B細(xì)胞增殖分化。
(3)功能:產(chǎn)生抗體,清除抗原。
2.T細(xì)胞應(yīng)答:
(1)初始T細(xì)胞:遷移至淋巴結(jié),被抗原呈遞細(xì)胞(APC)激活。
(2)記憶T細(xì)胞:長期存活,快速響應(yīng)再次感染。
(3)功能:細(xì)胞免疫(殺傷感染細(xì)胞)或輔助/抑制免疫調(diào)節(jié)。
(三)免疫調(diào)節(jié)
1.免疫耐受:避免對自身成分產(chǎn)生應(yīng)答。
(1)中央耐受:T/B細(xì)胞在發(fā)育過程中清除自身反應(yīng)性細(xì)胞。
(2)外周耐受:成熟免疫細(xì)胞被抑制性信號(hào)調(diào)控。
2.免疫平衡:調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答強(qiáng)度,防止過度反應(yīng)。
四、免疫學(xué)應(yīng)用
(一)疾病診斷
1.抗原抗體檢測:如ELISA、流式細(xì)胞術(shù)。
2.免疫細(xì)胞分析:如T細(xì)胞亞群計(jì)數(shù)。
(二)疾病治療
1.免疫抑制劑:用于治療自身免疫病或移植排斥反應(yīng)。
2.免疫增強(qiáng)劑:如疫苗、細(xì)胞因子治療。
(三)疫苗研發(fā)
1.疫苗類型:滅活疫苗、減毒活疫苗、亞單位疫苗。
2.疫苗作用:誘導(dǎo)特異性免疫應(yīng)答,預(yù)防感染。
五、總結(jié)
免疫學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要基礎(chǔ),通過深入研究免疫系統(tǒng)的機(jī)制,可開發(fā)新型診斷技術(shù)、治療手段及疫苗。未來需進(jìn)一步探索免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò),以應(yīng)對復(fù)雜疾病挑戰(zhàn)。
**一、免疫學(xué)概述**
免疫學(xué)是生物學(xué)的一個(gè)重要分支,專注于研究生物體(包括人和其他動(dòng)物)的免疫系統(tǒng),包括其組成部分、功能機(jī)制、如何識(shí)別“自我”與“非我”,以及如何清除入侵的病原體和清除體內(nèi)異常細(xì)胞(如腫瘤細(xì)胞),從而維持機(jī)體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定(即免疫穩(wěn)態(tài))的科學(xué)。理解免疫學(xué)對于認(rèn)識(shí)多種疾病的發(fā)生發(fā)展、開發(fā)新的診斷方法和治療策略(如疫苗、免疫治療)具有重要意義。本報(bào)告將從免疫系統(tǒng)的組成、免疫應(yīng)答的具體過程以及免疫學(xué)在醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行更詳細(xì)的闡述。
**二、免疫系統(tǒng)組成**
免疫系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜而精密的網(wǎng)絡(luò),由多種免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子構(gòu)成,協(xié)同工作以執(zhí)行防御、監(jiān)視和調(diào)節(jié)功能。
(一)免疫器官
1.中樞免疫器官:是免疫細(xì)胞生成、發(fā)育、分化和成熟的場所,為整個(gè)免疫系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。
(1)骨髓:哺乳動(dòng)物最主要的造血器官,也是B細(xì)胞發(fā)育成熟的唯一場所。在骨髓中,造血干細(xì)胞經(jīng)歷分化過程,未成熟的B細(xì)胞(前B細(xì)胞、未成熟B細(xì)胞)在特定微環(huán)境因子作用下完成重鏈和輕鏈基因的重排,表達(dá)B細(xì)胞受體(BCR),并通過陰性選擇(去除能識(shí)別自身抗原的B細(xì)胞)和陽性選擇(保留能識(shí)別非自身或低親和力自身抗原的B細(xì)胞)最終成為成熟的B細(xì)胞,然后進(jìn)入外周循環(huán)。骨髓也產(chǎn)生部分抗原提呈細(xì)胞(如漿細(xì)胞前體細(xì)胞)和所有造血干/祖細(xì)胞。
(2)胸腺:位于胸腔內(nèi),是T細(xì)胞發(fā)育成熟的專屬場所。多能造血干細(xì)胞從骨髓遷移至胸腺,在胸腺微環(huán)境中經(jīng)歷數(shù)周的復(fù)雜發(fā)育過程,包括表達(dá)胸腺受體(T細(xì)胞受體,TCR)、陽性選擇(確保TCR能識(shí)別由MHC分子呈遞的自身抗原)和陰性選擇(去除能強(qiáng)烈反應(yīng)自身抗原的T細(xì)胞,防止自身免疫?。?。最終成熟的T細(xì)胞(包括CD4+輔助T細(xì)胞和CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞)離開胸腺,進(jìn)入外周循環(huán),定居于淋巴結(jié)、脾臟等處,執(zhí)行免疫功能。
2.外周免疫器官:是成熟免疫細(xì)胞聚集、分布和執(zhí)行免疫應(yīng)答的主要場所。它們構(gòu)成了免疫監(jiān)視的前線。
(1)淋巴結(jié):呈豆?fàn)?,廣泛分布于身體各處,尤其集中在四肢近端、頸部、腋窩和腹股溝等區(qū)域。淋巴結(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括皮質(zhì)(有T細(xì)胞區(qū)和B細(xì)胞區(qū))、髓質(zhì)和淋巴結(jié)門。當(dāng)含有病原體的淋巴液流經(jīng)淋巴結(jié)時(shí),淋巴結(jié)內(nèi)的免疫細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞)能夠捕獲、處理并呈遞抗原,從而觸發(fā)局部的免疫應(yīng)答。淋巴結(jié)在感染時(shí)會(huì)發(fā)生腫大,是免疫活動(dòng)的直觀表現(xiàn)。
(2)脾臟:是人體最大的淋巴器官,位于腹腔左上方。脾臟主要由紅髓和白髓構(gòu)成。紅髓主要負(fù)責(zé)過濾血液,清除衰老或破壞的紅細(xì)胞以及血小板,并含有巨噬細(xì)胞吞噬這些廢棄細(xì)胞。白髓則與淋巴結(jié)類似,包含T細(xì)胞區(qū)和B細(xì)胞區(qū),負(fù)責(zé)執(zhí)行細(xì)胞免疫和體液免疫應(yīng)答。脾臟對于清除血液中的細(xì)菌和寄生蟲感染至關(guān)重要。
(3)黏膜相關(guān)淋巴組織(MALT):位于消化道、呼吸道、泌尿生殖道等與外界相通的黏膜表面,包括胃相關(guān)淋巴組織(GALT)、腸相關(guān)淋巴組織(Peyer'spatches等)、鼻相關(guān)淋巴組織(NALT)等。MALT是機(jī)體接觸和清除通過黏膜入侵病原體的第一道防線,能夠產(chǎn)生分泌型IgA(sIgA),在黏膜表面阻止病原體附著。
(二)免疫細(xì)胞
免疫細(xì)胞是執(zhí)行免疫功能的基本功能單位,主要包括淋巴細(xì)胞和非淋巴細(xì)胞兩大類。
1.淋巴細(xì)胞:是免疫應(yīng)答的核心細(xì)胞,主要包括T細(xì)胞、B細(xì)胞和自然殺傷(NK)細(xì)胞。
(1)T細(xì)胞:起源于骨髓,但在胸腺中成熟,根據(jù)表面分子和功能不同分為多種亞群。
*CD4+T輔助細(xì)胞(HelperTcells):識(shí)別由MHCII類分子呈遞的抗原肽,并通過分泌細(xì)胞因子(如白細(xì)胞介素-2、白細(xì)胞介素-4等)協(xié)調(diào)和增強(qiáng)其他免疫細(xì)胞的活性,是免疫應(yīng)答的“指揮官”。根據(jù)功能還可細(xì)分為Th1(促進(jìn)細(xì)胞免疫)、Th2(促進(jìn)體液免疫和過敏反應(yīng))、Th17(參與炎癥反應(yīng))等亞型。
*CD8+T細(xì)胞毒性細(xì)胞(CytotoxicTcells):識(shí)別由MHCI類分子呈遞的抗原肽(主要來自感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞),直接殺傷這些被感染的或異常的靶細(xì)胞。其殺傷機(jī)制包括釋放穿孔素和顆粒酶,以及激活凋亡途徑。
*T調(diào)節(jié)細(xì)胞(RegulatoryTcells,Tregs):如CD25+CD4+Foxp3+T細(xì)胞,負(fù)責(zé)抑制免疫應(yīng)答,維持免疫耐受,防止自身免疫病的發(fā)生。
*內(nèi)存T細(xì)胞(MemoryTcells):分為中央記憶T細(xì)胞(快速分化為效應(yīng)T細(xì)胞)和外周記憶T細(xì)胞(長期駐留,快速響應(yīng)再次感染)。
(2)B細(xì)胞:起源于骨髓,在骨髓或相關(guān)淋巴組織中成熟。主要功能是識(shí)別抗原并分化為漿細(xì)胞(Plasmacells)產(chǎn)生抗體,以及分化為記憶B細(xì)胞。B細(xì)胞表面表達(dá)B細(xì)胞受體(BCR),其結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是一種膜結(jié)合抗體,能特異性結(jié)合可溶性抗原。當(dāng)B細(xì)胞通過BCR識(shí)別并結(jié)合其特異性抗原后,在T輔助細(xì)胞的幫助下(提供細(xì)胞接觸和細(xì)胞因子信號(hào)),進(jìn)一步分化為高親和力、高分泌能力的漿細(xì)胞,漿細(xì)胞則定居于骨髓等處,大量產(chǎn)生和分泌抗體;部分B細(xì)胞則分化為長期存活的記憶B細(xì)胞。
(3)NK細(xì)胞:起源于骨髓,是一類無需預(yù)先致敏即可殺傷靶細(xì)胞的淋巴細(xì)胞。NK細(xì)胞能夠識(shí)別并殺傷缺乏MHCI類分子表達(dá)的病毒感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞,并通過分泌細(xì)胞因子(如干擾素-γ)輔助其他免疫細(xì)胞的功能。
2.非淋巴細(xì)胞:除了淋巴細(xì)胞外,還有多種免疫細(xì)胞參與免疫防御。
(1)巨噬細(xì)胞(Macrophages):來源于骨髓的單核細(xì)胞(Monocytes)遷移到組織后分化而成。是重要的吞噬細(xì)胞,能吞噬、消化病原體、細(xì)胞碎片和腫瘤細(xì)胞。巨噬細(xì)胞還具有強(qiáng)大的抗原呈遞能力,將抗原信息呈遞給T細(xì)胞,啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。此外,巨噬細(xì)胞還能分泌多種細(xì)胞因子和趨化因子,調(diào)節(jié)免疫炎癥反應(yīng)。
(2)樹突狀細(xì)胞(Dendriticcells,DCs):是目前已知最強(qiáng)的抗原呈遞細(xì)胞。存在于皮膚、黏膜等處,能高效捕獲、處理和呈遞抗原。DCs具有強(qiáng)大的遷移能力,能從組織遷移到淋巴結(jié),將抗原信息傳遞給初始T細(xì)胞,啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。根據(jù)來源和功能不同,可分為經(jīng)典DCs(主要由單核細(xì)胞分化)、派爾集合淋巴結(jié)DCs(cDCs1)、漿細(xì)胞樣DCs(pDCs)等亞群。
(3)其他:如粒細(xì)胞(Neutrophils,嗜酸性粒細(xì)胞,嗜堿性粒細(xì)胞)、肥大細(xì)胞(Mastcells)等,也參與免疫反應(yīng),尤其在急性炎癥和過敏反應(yīng)中發(fā)揮作用。例如,中性粒細(xì)胞是主要的吞噬細(xì)胞,參與早期清除細(xì)菌感染;肥大細(xì)胞則含有組胺等介質(zhì),參與炎癥和過敏反應(yīng)。
(三)免疫分子
免疫分子是免疫細(xì)胞產(chǎn)生和分泌的、參與免疫應(yīng)答的化學(xué)物質(zhì),主要包括抗體、細(xì)胞因子、補(bǔ)體系統(tǒng)、免疫受體等。
1.抗體(Antibodies):也稱為免疫球蛋白(Immunoglobulins,Ig),是由B細(xì)胞分化成的漿細(xì)胞分泌的糖蛋白。抗體是體液免疫的核心分子,具有高度的特異性,能夠識(shí)別并結(jié)合其對應(yīng)的抗原表位。抗體的主要功能包括:
*中和作用:結(jié)合毒素或病毒,阻止其與細(xì)胞結(jié)合。
*補(bǔ)體激活:結(jié)合抗原后,激活補(bǔ)體系統(tǒng),裂解病原體。
*黏附作用:通過調(diào)理作用(Opsonization)黏附病原體,使其更容易被巨噬細(xì)胞等吞噬細(xì)胞清除。
*肥大細(xì)胞脫顆粒:某些抗體(如IgE)結(jié)合于肥大細(xì)胞后,可誘導(dǎo)其釋放組胺等介質(zhì),參與過敏反應(yīng)。
*抑制細(xì)胞粘附:干擾病原體在黏膜表面的附著。
抗體根據(jù)其重鏈恒定區(qū)不同,分為IgM、IgG、IgA、IgD、IgE五種類型,各有其獨(dú)特的分布和功能。
2.細(xì)胞因子(Cytokines):是由免疫細(xì)胞(如T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、DCs等)和其他細(xì)胞(如內(nèi)皮細(xì)胞)產(chǎn)生的一類小分子蛋白質(zhì),具有重要的免疫調(diào)節(jié)功能。細(xì)胞因子種類繁多,作用復(fù)雜,主要包括:
*白介素(Interleukins,ILs):如IL-1(促進(jìn)炎癥反應(yīng)和T細(xì)胞活化)、IL-2(T細(xì)胞增殖和分化的關(guān)鍵因子)、IL-4(B細(xì)胞分化為漿細(xì)胞,促進(jìn)Th2分化)、IL-6(急性期反應(yīng)、B細(xì)胞增殖)、IL-10(免疫抑制,抗炎)等。
*干擾素(Interferons,IFNs):如IFN-α(廣譜抗病毒)、IFN-β(抗病毒,免疫調(diào)節(jié))、IFN-γ(抗病毒、抗腫瘤,激活巨噬細(xì)胞和NK細(xì)胞)。
*腫瘤壞死因子(TumorNecrosisFactors,TNFs):如TNF-α(強(qiáng)效致炎因子,激活巨噬細(xì)胞)、TNF-β(功能多樣)。
*集落刺激因子(Colony-StimulatingFactors,CSFs):促進(jìn)造血干/祖細(xì)胞的增殖和分化。
細(xì)胞因子通過結(jié)合細(xì)胞表面的特異性受體,在細(xì)胞內(nèi)引發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的增殖、分化、活化和功能,以及炎癥反應(yīng)的程度。
3.補(bǔ)體系統(tǒng)(ComplementSystem):是血液和組織液中存在的一組約30種蛋白質(zhì)組成的級聯(lián)酶系統(tǒng)。補(bǔ)體系統(tǒng)可以通過“旁路途徑”或“凝集素途徑”被激活,最終產(chǎn)生裂解酶(如C3b),發(fā)揮多種生理功能:
*殺菌作用:裂解細(xì)菌細(xì)胞壁,破壞病原體。
*調(diào)理作用:C3b結(jié)合于病原體表面,使其更容易被吞噬細(xì)胞清除。
*抗原呈遞:C3d片段作為信號(hào)分子,增強(qiáng)B細(xì)胞的抗原呈遞能力。
*炎癥介質(zhì)作用:產(chǎn)生C5a等過敏毒素,招募中性粒細(xì)胞等炎癥細(xì)胞。
4.免疫受體:除BCR和TCR外,T細(xì)胞表面還有CD8、CD4、CD28、CTLA-4等;B細(xì)胞表面有CD19、CD21、CD80/CD86等,這些分子都是免疫受體,參與識(shí)別信號(hào)傳導(dǎo)、共刺激或抑制信號(hào)的傳遞,調(diào)控免疫細(xì)胞的活化和應(yīng)答。
**三、免疫應(yīng)答過程**
免疫應(yīng)答是機(jī)體免疫系統(tǒng)識(shí)別、抵抗并清除抗原性異物(如病原體、腫瘤細(xì)胞)的過程。根據(jù)反應(yīng)速度和機(jī)制,可分為固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答。固有免疫是先天的、非特異性的,反應(yīng)快速但強(qiáng)度和特異性有限;適應(yīng)性免疫是后天獲得的、具有高度特異性和免疫記憶的,反應(yīng)相對較慢但更精確、更強(qiáng)。兩者相互協(xié)作,共同構(gòu)成有效的免疫防御。
(一)固有免疫應(yīng)答
固有免疫是機(jī)體抵御病原體入侵的第一道防線,反應(yīng)速度快(幾分鐘到幾小時(shí)內(nèi)啟動(dòng)),但缺乏特異性,對多種病原體都有一定的防御作用。其核心細(xì)胞包括NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和固有淋巴樣細(xì)胞(ILCs)等。
1.觸發(fā)機(jī)制:固有免疫細(xì)胞通過其表面的模式識(shí)別受體(PatternRecognitionReceptors,PRRs)識(shí)別病原體相關(guān)分子模式(Pathogen-AssociatedMolecularPatterns,PAMPs),或識(shí)別損傷/應(yīng)激相關(guān)分子模式(DAMPs)。PAMPs是廣泛存在于病原體但不存在于宿主細(xì)胞上的分子,如細(xì)菌的脂多糖(LPS)、病毒RNA、真菌β-葡聚糖等。DAMPs是宿主細(xì)胞在受到損傷或應(yīng)激時(shí)釋放的分子,如ATP、熱休克蛋白等。
2.主要細(xì)胞及其功能:
*NK細(xì)胞:能識(shí)別并殺傷缺乏MHCI類分子表達(dá)的靶細(xì)胞(如被病毒感染的細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞),通過釋放穿孔素和顆粒酶誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡,或通過激活Fas/FasL途徑殺傷靶細(xì)胞。同時(shí),NK細(xì)胞也能分泌IFN-γ等細(xì)胞因子,調(diào)節(jié)其他免疫細(xì)胞的功能。
*巨噬細(xì)胞:具有強(qiáng)大的吞噬能力,能吞噬并消化病原體、細(xì)胞碎片。吞噬后,巨噬細(xì)胞會(huì)處理抗原,并通過MHCI類和MHCII類分子將其呈遞給T細(xì)胞(啟動(dòng)適應(yīng)性免疫)。巨噬細(xì)胞還分泌多種細(xì)胞因子(如IL-1、IL-6、TNF-α)和趨化因子,招募和激活其他免疫細(xì)胞,調(diào)控炎癥反應(yīng)。
*中性粒細(xì)胞:是最早到達(dá)感染部位的免疫細(xì)胞之一,主要功能是吞噬和清除細(xì)菌、真菌等。它們通過釋放中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶等酶類破壞病原體,并通過呼吸爆發(fā)(產(chǎn)生ROS)殺傷靶細(xì)胞。中性粒細(xì)胞還釋放趨化因子,吸引更多免疫細(xì)胞到達(dá)感染部位。
3.功能與后果:固有免疫應(yīng)答能迅速控制初次入侵的病原體,產(chǎn)生炎癥反應(yīng)以局限和清除感染,并啟動(dòng)和調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。固有免疫細(xì)胞的激活和效應(yīng)功能是短暫的,但它們產(chǎn)生的記憶性細(xì)胞(如記憶巨噬細(xì)胞)可以在一定程度上增強(qiáng)后續(xù)的免疫應(yīng)答。
(二)適應(yīng)性免疫應(yīng)答
適應(yīng)性免疫是后天獲得的、具有高度特異性和免疫記憶的免疫應(yīng)答,主要發(fā)生在淋巴器官中,由T細(xì)胞和B細(xì)胞執(zhí)行。
1.B細(xì)胞應(yīng)答:指B細(xì)胞識(shí)別抗原、活化、增殖分化并產(chǎn)生抗體的過程。
(1)抗原識(shí)別:B細(xì)胞通過其表面的B細(xì)胞受體(BCR)識(shí)別和結(jié)合特異性抗原。BCR本質(zhì)上是一個(gè)膜結(jié)合抗體,其可變區(qū)具有高度的多樣性,能夠識(shí)別millions種不同的抗原。大部分抗原需要被抗原提呈細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞、DCs)處理成小肽,并與MHCII類分子結(jié)合后,才被B細(xì)胞識(shí)別。
(2)活化過程:B細(xì)胞的完全活化通常需要兩個(gè)信號(hào)。第一信號(hào)來自BCR與特異性抗原的結(jié)合。第二信號(hào)來自輔助T細(xì)胞(主要是CD4+Th細(xì)胞)提供的“共刺激信號(hào)”,通常由T細(xì)胞表面的CD28與APC表面的B7分子(如CD80、CD86)結(jié)合提供。這兩個(gè)信號(hào)協(xié)同作用,激活B細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,促進(jìn)B細(xì)胞的增殖、分化和基因重排。
(3)功能分化:活化的B細(xì)胞在細(xì)胞因子(特別是來自Th細(xì)胞的IL-4、IL-5、IL-6等)的調(diào)控下,分化為兩類主要細(xì)胞:
*漿細(xì)胞(Plasmacells):也稱效應(yīng)B細(xì)胞,是終末分化的抗體生產(chǎn)工廠。漿細(xì)胞體積大,核小,胞質(zhì)富含粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),能大量合成和分泌特定抗體的過程稱為類轉(zhuǎn)換(ClassSwitching),即改變抗體的重鏈類型(如從IgM轉(zhuǎn)換為IgG、IgA、IgE),以適應(yīng)不同的免疫功能需求。漿細(xì)胞定居于骨髓等處,持續(xù)分泌抗體。
*記憶B細(xì)胞(MemoryBcells):一小部分活化的B細(xì)胞不分化為漿細(xì)胞,而是分化為長期存活的記憶B細(xì)胞。記憶B細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上與初始B細(xì)胞相似,但增殖和分化速度更快,存活時(shí)間更長。當(dāng)機(jī)體再次遇到相同抗原時(shí),記憶B細(xì)胞能被迅速激活,快速產(chǎn)生大量抗體,提供更快、更強(qiáng)的免疫保護(hù)。
2.T細(xì)胞應(yīng)答:指T細(xì)胞識(shí)別抗原、活化、增殖分化并執(zhí)行細(xì)胞免疫或輔助/抑制免疫調(diào)節(jié)的過程。
(1)抗原呈遞與T細(xì)胞識(shí)別:外源性抗原(如來自被感染的體細(xì)胞或疫苗)被抗原提呈細(xì)胞(主要是DCs,其次是巨噬細(xì)胞)攝取、處理成肽,并裝載在MHCII類分子上,表達(dá)于APC表面。內(nèi)源性抗原(如來自病毒感染的細(xì)胞)被處理成肽,并裝載在MHCI類分子上,表達(dá)于所有有核細(xì)胞表面。初始T細(xì)胞(NaiveTcells)通過其表面的T細(xì)胞受體(TCR)識(shí)別由MHC分子呈遞的特定抗原肽-MHC復(fù)合物。TCR與抗原肽-MHC復(fù)合物的結(jié)合是T細(xì)胞識(shí)別抗原的第一信號(hào)。
(2)活化過程:與B細(xì)胞類似,T細(xì)胞的完全活化也需要兩個(gè)信號(hào)。第一信號(hào)是TCR與抗原肽-MHC復(fù)合物的結(jié)合。第二信號(hào)是共刺激信號(hào),通常由APC表面的CD80/CD86與T細(xì)胞表面的CD28結(jié)合提供。對于CD8+T細(xì)胞,還存在MHCI類分子與CD8分子的特異性結(jié)合,這也是重要的識(shí)別信號(hào)。這兩個(gè)信號(hào)協(xié)同作用,激活T細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,促進(jìn)T細(xì)胞的增殖、分化和功能狀態(tài)改變。
(3)功能分化:活化的初始T細(xì)胞在細(xì)胞因子和自身基因程序的控制下,分化為功能不同的效應(yīng)T細(xì)胞和記憶T細(xì)胞:
*CD4+T輔助細(xì)胞(HelperTcells):主要功能是輔助其他免疫細(xì)胞(特別是B細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞)的活化、增殖和功能發(fā)揮。根據(jù)分泌的細(xì)胞因子類型,可進(jìn)一步分為Th1、Th2、Th17等亞型,分別參與細(xì)胞免疫、體液免疫和炎癥反應(yīng)。
*CD8+T細(xì)胞毒性細(xì)胞(CytotoxicTcells):主要功能是直接殺傷被病毒感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞。它們通過識(shí)別由MHCI類分子呈遞的抗原肽,與靶細(xì)胞結(jié)合后,釋放穿孔素、顆粒酶或激活Fas/FasL途徑,誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡。
*T調(diào)節(jié)細(xì)胞(RegulatoryTcells,Tregs):主要功能是抑制免疫應(yīng)答,維持免疫耐受,防止自身免疫病的發(fā)生。它們通過分泌抑制性細(xì)胞因子(如IL-10、TGF-β)或直接接觸等方式,抑制效應(yīng)T細(xì)胞的活性。
*記憶T細(xì)胞(MemoryTcells):分為中央記憶T細(xì)胞(快速分化為效應(yīng)T細(xì)胞)和外周記憶T細(xì)胞(長期駐留,快速響應(yīng)再次感染)。
(三)免疫調(diào)節(jié)
免疫調(diào)節(jié)是維持免疫系統(tǒng)功能穩(wěn)定、防止免疫過度或不足的關(guān)鍵機(jī)制,主要包括免疫耐受和免疫平衡兩個(gè)方面。
1.免疫耐受(ImmunologicalTolerance):是指免疫系統(tǒng)對自身成分(“自我”抗原)不發(fā)生免疫應(yīng)答,或?qū)o害抗原(如食物抗原、花粉等)發(fā)生免疫耐受的現(xiàn)象。這是防止自身免疫病和過敏反應(yīng)的重要保障。
(1)中央耐受(CentralTolerance):指免疫細(xì)胞在中樞免疫器官(胸腺和骨髓)發(fā)育成熟過程中,通過陰性選擇(NegativeSelection)和陽性選擇(PositiveSelection)機(jī)制清除或選擇對自身抗原具有高度反應(yīng)性的細(xì)胞。
*陰性選擇:胸腺中的未成熟T細(xì)胞如果同時(shí)高親和力識(shí)別自身MHC-I/自身抗原或自身MHC-II/自身抗原,會(huì)被誘導(dǎo)凋亡清除。
*陽性選擇:只有能識(shí)別由自身MHC分子呈遞的自身抗原的T細(xì)胞才能存活并發(fā)育成熟。
(2)外周耐受(PeripheralTolerance):指發(fā)育成熟的免疫細(xì)胞進(jìn)入外周淋巴器官和組織后,如果遇到自身抗原,但由于缺乏足夠的第二信號(hào)(如APC不表達(dá)共刺激分子),或者受到抑制性細(xì)胞(如Tregs)或抑制性細(xì)胞因子(如IL-10、TGF-β)的調(diào)控,而被抑制或清除,從而不發(fā)生免疫應(yīng)答。外周耐受機(jī)制包括:
*轉(zhuǎn)換抑制(Anergy):未得到足夠活化的T細(xì)胞進(jìn)入非激活狀態(tài),無法正常應(yīng)答。
*調(diào)節(jié)性細(xì)胞抑制(SuppressionbyTregs):Tregs直接抑制或調(diào)節(jié)其他T細(xì)胞的應(yīng)答。
*免疫忽視(ImmuneIgnorance):自身抗原在特定部位(如眼內(nèi))表達(dá),但缺乏足夠的免疫刺激信號(hào),免疫系統(tǒng)對其“忽視”。
2.免疫平衡(ImmunologicalBalance):指免疫系統(tǒng)在各種生理和病理?xiàng)l件下,保持免疫應(yīng)答強(qiáng)度和類型適宜、協(xié)調(diào)的狀態(tài)。免疫平衡的破壞可能導(dǎo)致免疫缺陷(應(yīng)答不足)或自身免疫病/過敏反應(yīng)(應(yīng)答過度)。
*免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò):免疫系統(tǒng)內(nèi)部存在復(fù)雜的正負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制,通過細(xì)胞因子、細(xì)胞間接觸等方式相互調(diào)控,維持整體平衡。例如,Th1和Th2細(xì)胞之間相互抑制,T細(xì)胞和Tregs之間相互影響。
*免疫檢查點(diǎn)(ImmuneCheckpoints):是免疫細(xì)胞表面表達(dá)的抑制性受體(如PD-1、CTLA-4),它們在免疫應(yīng)答的特定階段被激活,可以傳遞抑制信號(hào),阻止免疫應(yīng)答過度放大,防止對正常組織造成損傷。免疫檢查點(diǎn)通路在腫瘤免疫逃逸和自身免疫病發(fā)病中扮演復(fù)雜角色。
*免疫衰老(Immunosenescence):隨著年齡增長,免疫系統(tǒng)功能會(huì)發(fā)生一系列變化,包括T細(xì)胞庫多樣性下降、記憶細(xì)胞功能減退、免疫應(yīng)答反應(yīng)性降低等,使得老年人更容易感染和腫瘤發(fā)生。
**四、免疫學(xué)應(yīng)用**
免疫學(xué)的研究成果不僅深化了我們對生命現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),而且在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了廣泛而深刻的應(yīng)用。
(一)疾病診斷
免疫學(xué)原理是許多診斷技術(shù)的理論基礎(chǔ),通過檢測樣本中的抗原、抗體、細(xì)胞或細(xì)胞因子,可以輔助疾病的診斷、分型、預(yù)后判斷和療效監(jiān)測。
1.抗原抗體檢測技術(shù):
*酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA):利用酶標(biāo)記的抗體或抗原,通過顯色反應(yīng)定量檢測樣本中的目標(biāo)分子。根據(jù)檢測目的不同,有直接法、間接法、競爭法等。
*免疫熒光技術(shù)(IFT):利用熒光素標(biāo)記的抗體或抗原,在顯微鏡下觀察細(xì)胞或組織中的目標(biāo)分子。有直接免疫熒光和間接免疫熒光之分。
*免疫過氧化物酶染色(IP):類似免疫熒光,但使用過氧化物酶標(biāo)記,通過DAB顯色,常用于組織切片的定位檢測。
*流式細(xì)胞術(shù)(FCM):利用熒光標(biāo)記的抗體檢測單個(gè)細(xì)胞表面或細(xì)胞內(nèi)的標(biāo)志物,并可對細(xì)胞進(jìn)行定量分析和分選。廣泛應(yīng)用于免疫細(xì)胞亞群分析、腫瘤細(xì)胞檢測等。
*免疫印跡(WesternBlot):將蛋白質(zhì)樣品進(jìn)行電泳分離后轉(zhuǎn)移至膜上,用特異性抗體檢測目標(biāo)蛋白,常用于蛋白質(zhì)鑒定、表達(dá)水平分析等。
2.免疫細(xì)胞檢測:
*T細(xì)胞亞群分析:通過流式細(xì)胞術(shù)檢測CD3+CD4+、CD3+CD8+、CD4+CD25+等不同T細(xì)胞亞群的比例和絕對數(shù)量,評估細(xì)胞免疫功能狀態(tài)。
*B細(xì)胞功能檢測:檢測血清中抗體水平、抗體類型轉(zhuǎn)換、B細(xì)胞增殖分化的能力等。
*NK細(xì)胞活性檢測:檢測NK細(xì)胞殺傷靶細(xì)胞的能力(如51Cr釋放試驗(yàn))。
3.細(xì)胞因子檢測:
*ELISA:檢測血清或組織中特定細(xì)胞因子的濃度。
*Luminex技術(shù):可同時(shí)檢測多種細(xì)胞因子,高通量分析細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)。
(二)疾病治療
基于對免疫機(jī)制的理解,發(fā)展出了多種以調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能為目標(biāo)的生物治療策略。
1.免疫抑制劑:用于抑制過度的免疫應(yīng)答或自身免疫反應(yīng),常用于器官移植排斥反應(yīng)和某些自身免疫病的治療。
*化學(xué)藥物:如糖皮質(zhì)激素(潑尼松等)、鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶抑制劑(環(huán)孢素、他克莫司)、抗代謝藥物(硫唑嘌呤、霉酚酸酯)等。
*生物制劑:如單克隆抗體(如抗胸腺細(xì)胞球蛋白、抗淋巴細(xì)胞球蛋白,用于移植預(yù)處理;抗CD20抗體用于治療某些B細(xì)胞惡性腫瘤)。
2.免疫增強(qiáng)劑:用于提高或恢復(fù)免疫系統(tǒng)的功能,增強(qiáng)機(jī)體抵抗感染的能力。
*免疫疫苗:如流感疫苗、肺炎球菌疫苗等,通過刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生記憶應(yīng)答來預(yù)防感染。
*細(xì)胞因子:如干擾素-α用于治療某些病毒感染和腫瘤;粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)用于促進(jìn)中性粒細(xì)胞生成。
*免疫營養(yǎng):某些營養(yǎng)素(如鋅、硒、維生素D、益生菌等)對維持正常的免疫功能有支持作用。
3.免疫療法(Immunotherapy):利用人體自身的免疫系統(tǒng)來對抗疾病,特別是腫瘤和感染性疾病。
*過繼性細(xì)胞療法(ACT):收集患者體內(nèi)的特定免疫細(xì)胞(如T細(xì)胞),在體外進(jìn)行改造(如基因工程改造使其能特異性識(shí)別腫瘤抗原)和擴(kuò)增,再回輸給患者,以增強(qiáng)其抗腫瘤或抗感染能力。代表性技術(shù)如CAR-T細(xì)胞療法(嵌合抗原受體T細(xì)胞療法)。
*腫瘤免疫檢查點(diǎn)抑制劑:阻斷免疫細(xì)胞表面抑制性受體的信號(hào)傳導(dǎo)(如PD-1/PD-L1抑制劑、CTLA-4抑制劑),解除對免疫應(yīng)答的抑制,激活抗腫瘤免疫。
*腫瘤疫苗:如sipuleucel-T(自體樹突狀細(xì)胞疫苗),旨在激發(fā)患者自身的抗腫瘤免疫應(yīng)答。
(三)疫苗研發(fā)
疫苗是預(yù)防傳染病的最有效手段之一,其基本原理是誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生對特定病原體的特異性免疫記憶。
1.疫苗類型:
*滅活疫苗(Inactivatedvaccines):使用殺死的或失活的病原體(病毒或細(xì)菌)制成。病原體失去致病性,但保留抗原性。優(yōu)點(diǎn)是安全性高,缺點(diǎn)是通常需要多次接種才能建立持久免疫,且誘導(dǎo)的抗體水平可能不如活疫苗。
*減毒活疫苗(Live-attenuatedvaccines):使用基因工程改造或自然篩選獲得的毒力減弱的活病原體制成。疫苗在體內(nèi)能有限復(fù)制,誘導(dǎo)較強(qiáng)的免疫應(yīng)答,通常只需接種一次即可獲得較持久免疫。缺點(diǎn)是存在一定復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn),不適用于免疫力低下人群。
*亞單位疫苗(Subunitvaccines):只使用病原體的部分組分(如蛋白質(zhì)亞單位、多糖、核酸片段)作為抗原制成。安全性高,但通常需要佐劑和多次接種才能誘導(dǎo)有效免疫。
*核酸疫苗(Nucleicacidvaccines):包括mRNA疫苗和DNA疫苗。將編碼病原體抗原的mRNA或DNA片段遞送入體內(nèi),利用宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄翻譯系統(tǒng)產(chǎn)生抗原,從而誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。優(yōu)點(diǎn)是研發(fā)速度快、安全性高、易于生產(chǎn)。代表性如mRNA新冠疫苗。
*重組蛋白疫苗(Recombinantproteinvaccines):利用基因工程技術(shù)在微生物(如酵母、細(xì)菌)或細(xì)胞中表達(dá)并純化病原體的有效抗原,制成疫苗。是亞單位疫苗的一種重要形式。
2.疫苗作用機(jī)制:疫苗作為非致病性的抗原刺激物,被免疫系統(tǒng)識(shí)別,通過固有免疫細(xì)胞(如DCs)的處理和呈遞,激活適應(yīng)性免疫應(yīng)答。B細(xì)胞被激活分化為漿細(xì)胞產(chǎn)生針對疫苗抗原的抗體;T細(xì)胞被激活分化為效應(yīng)T細(xì)胞(如CD8+細(xì)胞殺傷被抗原感染的細(xì)胞,CD4+細(xì)胞輔助B細(xì)胞和T細(xì)胞功能)和記憶細(xì)胞。當(dāng)機(jī)體再次接觸相同病原體時(shí),記憶B細(xì)胞和記憶T細(xì)胞能被迅速激活,快速產(chǎn)生大量抗體和啟動(dòng)強(qiáng)大的細(xì)胞免疫,從而有效清除病原體,防止疾病發(fā)生。
**五、總結(jié)**
免疫學(xué)是一門充滿活力且不斷發(fā)展的學(xué)科,它系統(tǒng)研究了生物體免疫系統(tǒng)的構(gòu)成、功能及其與內(nèi)環(huán)境、外環(huán)境相互作用的復(fù)雜機(jī)制。從免疫器官和免疫細(xì)胞的精細(xì)結(jié)構(gòu),到固有免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答的快速、特異性識(shí)別與清除機(jī)制,再到免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)如何維持免疫穩(wěn)態(tài),免疫學(xué)為我們揭示了機(jī)體抵御疾病、維持健康的奧秘。免疫學(xué)知識(shí)在疾病診斷(如各種標(biāo)志物的檢測)、疾病治療(如免疫抑制劑、免疫增強(qiáng)劑、免疫療法的應(yīng)用)以及公共衛(wèi)生(如疫苗的研發(fā)與推廣)等領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。隨著分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù)的不斷進(jìn)步,免疫學(xué)的研究手段日益精進(jìn),對免疫系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不斷深入,必將為攻克癌癥、感染性疾病、自身免疫病以及衰老等重大健康挑戰(zhàn)提供更多有力的理論支持和實(shí)踐武器。未來,免疫學(xué)將繼續(xù)與其他學(xué)科交叉融合,推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療和個(gè)性化免疫治療的發(fā)展,為人類的健康福祉做出更大貢獻(xiàn)。
一、免疫學(xué)概述
免疫學(xué)是研究生物體免疫系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)和機(jī)制的學(xué)科,旨在理解機(jī)體如何識(shí)別并清除病原體、異常細(xì)胞以及維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的科學(xué)。本報(bào)告將從免疫系統(tǒng)組成、免疫應(yīng)答過程及免疫學(xué)應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)。
二、免疫系統(tǒng)組成
(一)免疫器官
1.中樞免疫器官:包括骨髓和胸腺,是免疫細(xì)胞生成和成熟的主要場所。
(1)骨髓:負(fù)責(zé)B細(xì)胞的發(fā)育成熟。
(2)胸腺:負(fù)責(zé)T細(xì)胞的發(fā)育成熟。
2.外周免疫器官:包括淋巴結(jié)、脾臟、黏膜相關(guān)淋巴組織等,是免疫應(yīng)答發(fā)生的主要場所。
(1)淋巴結(jié):過濾淋巴液,參與局部免疫應(yīng)答。
(2)脾臟:過濾血液,清除衰老紅細(xì)胞和血源性病原體。
(二)免疫細(xì)胞
1.淋巴細(xì)胞:包括T細(xì)胞、B細(xì)胞和NK細(xì)胞。
(1)T細(xì)胞:參與細(xì)胞免疫和輔助/抑制B細(xì)胞功能。
(2)B細(xì)胞:產(chǎn)生抗體,參與體液免疫。
(3)NK細(xì)胞:自然殺傷細(xì)胞,直接殺傷病毒感染細(xì)胞。
2.非淋巴細(xì)胞:包括巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等。
(1)巨噬細(xì)胞:吞噬并清除病原體,激活T細(xì)胞。
(2)樹突狀細(xì)胞:捕獲抗原并呈遞給T細(xì)胞,啟動(dòng)免疫應(yīng)答。
(三)免疫分子
1.抗體:由B細(xì)胞分化而來,能與特定抗原結(jié)合。
2.細(xì)胞因子:由免疫細(xì)胞分泌,調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答。
(1)白介素:促進(jìn)T細(xì)胞增殖和分化。
(2)干擾素:抑制病毒復(fù)制。
三、免疫應(yīng)答過程
(一)固有免疫應(yīng)答
1.觸發(fā)機(jī)制:快速識(shí)別病原體模式分子(如病原體相關(guān)分子模式)。
2.主要細(xì)胞:NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞。
3.功能:即時(shí)清除病原體,激活適應(yīng)性免疫應(yīng)答。
(二)適應(yīng)性免疫應(yīng)答
1.B細(xì)胞應(yīng)答:
(1)抗原識(shí)別:B細(xì)胞受體(BCR)結(jié)合特異性抗原。
(2)活化過程:輔助T細(xì)胞提供信號(hào),促進(jìn)B細(xì)胞增殖分化。
(3)功能:產(chǎn)生抗體,清除抗原。
2.T細(xì)胞應(yīng)答:
(1)初始T細(xì)胞:遷移至淋巴結(jié),被抗原呈遞細(xì)胞(APC)激活。
(2)記憶T細(xì)胞:長期存活,快速響應(yīng)再次感染。
(3)功能:細(xì)胞免疫(殺傷感染細(xì)胞)或輔助/抑制免疫調(diào)節(jié)。
(三)免疫調(diào)節(jié)
1.免疫耐受:避免對自身成分產(chǎn)生應(yīng)答。
(1)中央耐受:T/B細(xì)胞在發(fā)育過程中清除自身反應(yīng)性細(xì)胞。
(2)外周耐受:成熟免疫細(xì)胞被抑制性信號(hào)調(diào)控。
2.免疫平衡:調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答強(qiáng)度,防止過度反應(yīng)。
四、免疫學(xué)應(yīng)用
(一)疾病診斷
1.抗原抗體檢測:如ELISA、流式細(xì)胞術(shù)。
2.免疫細(xì)胞分析:如T細(xì)胞亞群計(jì)數(shù)。
(二)疾病治療
1.免疫抑制劑:用于治療自身免疫病或移植排斥反應(yīng)。
2.免疫增強(qiáng)劑:如疫苗、細(xì)胞因子治療。
(三)疫苗研發(fā)
1.疫苗類型:滅活疫苗、減毒活疫苗、亞單位疫苗。
2.疫苗作用:誘導(dǎo)特異性免疫應(yīng)答,預(yù)防感染。
五、總結(jié)
免疫學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要基礎(chǔ),通過深入研究免疫系統(tǒng)的機(jī)制,可開發(fā)新型診斷技術(shù)、治療手段及疫苗。未來需進(jìn)一步探索免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò),以應(yīng)對復(fù)雜疾病挑戰(zhàn)。
**一、免疫學(xué)概述**
免疫學(xué)是生物學(xué)的一個(gè)重要分支,專注于研究生物體(包括人和其他動(dòng)物)的免疫系統(tǒng),包括其組成部分、功能機(jī)制、如何識(shí)別“自我”與“非我”,以及如何清除入侵的病原體和清除體內(nèi)異常細(xì)胞(如腫瘤細(xì)胞),從而維持機(jī)體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定(即免疫穩(wěn)態(tài))的科學(xué)。理解免疫學(xué)對于認(rèn)識(shí)多種疾病的發(fā)生發(fā)展、開發(fā)新的診斷方法和治療策略(如疫苗、免疫治療)具有重要意義。本報(bào)告將從免疫系統(tǒng)的組成、免疫應(yīng)答的具體過程以及免疫學(xué)在醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行更詳細(xì)的闡述。
**二、免疫系統(tǒng)組成**
免疫系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜而精密的網(wǎng)絡(luò),由多種免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子構(gòu)成,協(xié)同工作以執(zhí)行防御、監(jiān)視和調(diào)節(jié)功能。
(一)免疫器官
1.中樞免疫器官:是免疫細(xì)胞生成、發(fā)育、分化和成熟的場所,為整個(gè)免疫系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。
(1)骨髓:哺乳動(dòng)物最主要的造血器官,也是B細(xì)胞發(fā)育成熟的唯一場所。在骨髓中,造血干細(xì)胞經(jīng)歷分化過程,未成熟的B細(xì)胞(前B細(xì)胞、未成熟B細(xì)胞)在特定微環(huán)境因子作用下完成重鏈和輕鏈基因的重排,表達(dá)B細(xì)胞受體(BCR),并通過陰性選擇(去除能識(shí)別自身抗原的B細(xì)胞)和陽性選擇(保留能識(shí)別非自身或低親和力自身抗原的B細(xì)胞)最終成為成熟的B細(xì)胞,然后進(jìn)入外周循環(huán)。骨髓也產(chǎn)生部分抗原提呈細(xì)胞(如漿細(xì)胞前體細(xì)胞)和所有造血干/祖細(xì)胞。
(2)胸腺:位于胸腔內(nèi),是T細(xì)胞發(fā)育成熟的專屬場所。多能造血干細(xì)胞從骨髓遷移至胸腺,在胸腺微環(huán)境中經(jīng)歷數(shù)周的復(fù)雜發(fā)育過程,包括表達(dá)胸腺受體(T細(xì)胞受體,TCR)、陽性選擇(確保TCR能識(shí)別由MHC分子呈遞的自身抗原)和陰性選擇(去除能強(qiáng)烈反應(yīng)自身抗原的T細(xì)胞,防止自身免疫病)。最終成熟的T細(xì)胞(包括CD4+輔助T細(xì)胞和CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞)離開胸腺,進(jìn)入外周循環(huán),定居于淋巴結(jié)、脾臟等處,執(zhí)行免疫功能。
2.外周免疫器官:是成熟免疫細(xì)胞聚集、分布和執(zhí)行免疫應(yīng)答的主要場所。它們構(gòu)成了免疫監(jiān)視的前線。
(1)淋巴結(jié):呈豆?fàn)?,廣泛分布于身體各處,尤其集中在四肢近端、頸部、腋窩和腹股溝等區(qū)域。淋巴結(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括皮質(zhì)(有T細(xì)胞區(qū)和B細(xì)胞區(qū))、髓質(zhì)和淋巴結(jié)門。當(dāng)含有病原體的淋巴液流經(jīng)淋巴結(jié)時(shí),淋巴結(jié)內(nèi)的免疫細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞)能夠捕獲、處理并呈遞抗原,從而觸發(fā)局部的免疫應(yīng)答。淋巴結(jié)在感染時(shí)會(huì)發(fā)生腫大,是免疫活動(dòng)的直觀表現(xiàn)。
(2)脾臟:是人體最大的淋巴器官,位于腹腔左上方。脾臟主要由紅髓和白髓構(gòu)成。紅髓主要負(fù)責(zé)過濾血液,清除衰老或破壞的紅細(xì)胞以及血小板,并含有巨噬細(xì)胞吞噬這些廢棄細(xì)胞。白髓則與淋巴結(jié)類似,包含T細(xì)胞區(qū)和B細(xì)胞區(qū),負(fù)責(zé)執(zhí)行細(xì)胞免疫和體液免疫應(yīng)答。脾臟對于清除血液中的細(xì)菌和寄生蟲感染至關(guān)重要。
(3)黏膜相關(guān)淋巴組織(MALT):位于消化道、呼吸道、泌尿生殖道等與外界相通的黏膜表面,包括胃相關(guān)淋巴組織(GALT)、腸相關(guān)淋巴組織(Peyer'spatches等)、鼻相關(guān)淋巴組織(NALT)等。MALT是機(jī)體接觸和清除通過黏膜入侵病原體的第一道防線,能夠產(chǎn)生分泌型IgA(sIgA),在黏膜表面阻止病原體附著。
(二)免疫細(xì)胞
免疫細(xì)胞是執(zhí)行免疫功能的基本功能單位,主要包括淋巴細(xì)胞和非淋巴細(xì)胞兩大類。
1.淋巴細(xì)胞:是免疫應(yīng)答的核心細(xì)胞,主要包括T細(xì)胞、B細(xì)胞和自然殺傷(NK)細(xì)胞。
(1)T細(xì)胞:起源于骨髓,但在胸腺中成熟,根據(jù)表面分子和功能不同分為多種亞群。
*CD4+T輔助細(xì)胞(HelperTcells):識(shí)別由MHCII類分子呈遞的抗原肽,并通過分泌細(xì)胞因子(如白細(xì)胞介素-2、白細(xì)胞介素-4等)協(xié)調(diào)和增強(qiáng)其他免疫細(xì)胞的活性,是免疫應(yīng)答的“指揮官”。根據(jù)功能還可細(xì)分為Th1(促進(jìn)細(xì)胞免疫)、Th2(促進(jìn)體液免疫和過敏反應(yīng))、Th17(參與炎癥反應(yīng))等亞型。
*CD8+T細(xì)胞毒性細(xì)胞(CytotoxicTcells):識(shí)別由MHCI類分子呈遞的抗原肽(主要來自感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞),直接殺傷這些被感染的或異常的靶細(xì)胞。其殺傷機(jī)制包括釋放穿孔素和顆粒酶,以及激活凋亡途徑。
*T調(diào)節(jié)細(xì)胞(RegulatoryTcells,Tregs):如CD25+CD4+Foxp3+T細(xì)胞,負(fù)責(zé)抑制免疫應(yīng)答,維持免疫耐受,防止自身免疫病的發(fā)生。
*內(nèi)存T細(xì)胞(MemoryTcells):分為中央記憶T細(xì)胞(快速分化為效應(yīng)T細(xì)胞)和外周記憶T細(xì)胞(長期駐留,快速響應(yīng)再次感染)。
(2)B細(xì)胞:起源于骨髓,在骨髓或相關(guān)淋巴組織中成熟。主要功能是識(shí)別抗原并分化為漿細(xì)胞(Plasmacells)產(chǎn)生抗體,以及分化為記憶B細(xì)胞。B細(xì)胞表面表達(dá)B細(xì)胞受體(BCR),其結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是一種膜結(jié)合抗體,能特異性結(jié)合可溶性抗原。當(dāng)B細(xì)胞通過BCR識(shí)別并結(jié)合其特異性抗原后,在T輔助細(xì)胞的幫助下(提供細(xì)胞接觸和細(xì)胞因子信號(hào)),進(jìn)一步分化為高親和力、高分泌能力的漿細(xì)胞,漿細(xì)胞則定居于骨髓等處,大量產(chǎn)生和分泌抗體;部分B細(xì)胞則分化為長期存活的記憶B細(xì)胞。
(3)NK細(xì)胞:起源于骨髓,是一類無需預(yù)先致敏即可殺傷靶細(xì)胞的淋巴細(xì)胞。NK細(xì)胞能夠識(shí)別并殺傷缺乏MHCI類分子表達(dá)的病毒感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞,并通過分泌細(xì)胞因子(如干擾素-γ)輔助其他免疫細(xì)胞的功能。
2.非淋巴細(xì)胞:除了淋巴細(xì)胞外,還有多種免疫細(xì)胞參與免疫防御。
(1)巨噬細(xì)胞(Macrophages):來源于骨髓的單核細(xì)胞(Monocytes)遷移到組織后分化而成。是重要的吞噬細(xì)胞,能吞噬、消化病原體、細(xì)胞碎片和腫瘤細(xì)胞。巨噬細(xì)胞還具有強(qiáng)大的抗原呈遞能力,將抗原信息呈遞給T細(xì)胞,啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。此外,巨噬細(xì)胞還能分泌多種細(xì)胞因子和趨化因子,調(diào)節(jié)免疫炎癥反應(yīng)。
(2)樹突狀細(xì)胞(Dendriticcells,DCs):是目前已知最強(qiáng)的抗原呈遞細(xì)胞。存在于皮膚、黏膜等處,能高效捕獲、處理和呈遞抗原。DCs具有強(qiáng)大的遷移能力,能從組織遷移到淋巴結(jié),將抗原信息傳遞給初始T細(xì)胞,啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。根據(jù)來源和功能不同,可分為經(jīng)典DCs(主要由單核細(xì)胞分化)、派爾集合淋巴結(jié)DCs(cDCs1)、漿細(xì)胞樣DCs(pDCs)等亞群。
(3)其他:如粒細(xì)胞(Neutrophils,嗜酸性粒細(xì)胞,嗜堿性粒細(xì)胞)、肥大細(xì)胞(Mastcells)等,也參與免疫反應(yīng),尤其在急性炎癥和過敏反應(yīng)中發(fā)揮作用。例如,中性粒細(xì)胞是主要的吞噬細(xì)胞,參與早期清除細(xì)菌感染;肥大細(xì)胞則含有組胺等介質(zhì),參與炎癥和過敏反應(yīng)。
(三)免疫分子
免疫分子是免疫細(xì)胞產(chǎn)生和分泌的、參與免疫應(yīng)答的化學(xué)物質(zhì),主要包括抗體、細(xì)胞因子、補(bǔ)體系統(tǒng)、免疫受體等。
1.抗體(Antibodies):也稱為免疫球蛋白(Immunoglobulins,Ig),是由B細(xì)胞分化成的漿細(xì)胞分泌的糖蛋白。抗體是體液免疫的核心分子,具有高度的特異性,能夠識(shí)別并結(jié)合其對應(yīng)的抗原表位??贵w的主要功能包括:
*中和作用:結(jié)合毒素或病毒,阻止其與細(xì)胞結(jié)合。
*補(bǔ)體激活:結(jié)合抗原后,激活補(bǔ)體系統(tǒng),裂解病原體。
*黏附作用:通過調(diào)理作用(Opsonization)黏附病原體,使其更容易被巨噬細(xì)胞等吞噬細(xì)胞清除。
*肥大細(xì)胞脫顆粒:某些抗體(如IgE)結(jié)合于肥大細(xì)胞后,可誘導(dǎo)其釋放組胺等介質(zhì),參與過敏反應(yīng)。
*抑制細(xì)胞粘附:干擾病原體在黏膜表面的附著。
抗體根據(jù)其重鏈恒定區(qū)不同,分為IgM、IgG、IgA、IgD、IgE五種類型,各有其獨(dú)特的分布和功能。
2.細(xì)胞因子(Cytokines):是由免疫細(xì)胞(如T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、DCs等)和其他細(xì)胞(如內(nèi)皮細(xì)胞)產(chǎn)生的一類小分子蛋白質(zhì),具有重要的免疫調(diào)節(jié)功能。細(xì)胞因子種類繁多,作用復(fù)雜,主要包括:
*白介素(Interleukins,ILs):如IL-1(促進(jìn)炎癥反應(yīng)和T細(xì)胞活化)、IL-2(T細(xì)胞增殖和分化的關(guān)鍵因子)、IL-4(B細(xì)胞分化為漿細(xì)胞,促進(jìn)Th2分化)、IL-6(急性期反應(yīng)、B細(xì)胞增殖)、IL-10(免疫抑制,抗炎)等。
*干擾素(Interferons,IFNs):如IFN-α(廣譜抗病毒)、IFN-β(抗病毒,免疫調(diào)節(jié))、IFN-γ(抗病毒、抗腫瘤,激活巨噬細(xì)胞和NK細(xì)胞)。
*腫瘤壞死因子(TumorNecrosisFactors,TNFs):如TNF-α(強(qiáng)效致炎因子,激活巨噬細(xì)胞)、TNF-β(功能多樣)。
*集落刺激因子(Colony-StimulatingFactors,CSFs):促進(jìn)造血干/祖細(xì)胞的增殖和分化。
細(xì)胞因子通過結(jié)合細(xì)胞表面的特異性受體,在細(xì)胞內(nèi)引發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的增殖、分化、活化和功能,以及炎癥反應(yīng)的程度。
3.補(bǔ)體系統(tǒng)(ComplementSystem):是血液和組織液中存在的一組約30種蛋白質(zhì)組成的級聯(lián)酶系統(tǒng)。補(bǔ)體系統(tǒng)可以通過“旁路途徑”或“凝集素途徑”被激活,最終產(chǎn)生裂解酶(如C3b),發(fā)揮多種生理功能:
*殺菌作用:裂解細(xì)菌細(xì)胞壁,破壞病原體。
*調(diào)理作用:C3b結(jié)合于病原體表面,使其更容易被吞噬細(xì)胞清除。
*抗原呈遞:C3d片段作為信號(hào)分子,增強(qiáng)B細(xì)胞的抗原呈遞能力。
*炎癥介質(zhì)作用:產(chǎn)生C5a等過敏毒素,招募中性粒細(xì)胞等炎癥細(xì)胞。
4.免疫受體:除BCR和TCR外,T細(xì)胞表面還有CD8、CD4、CD28、CTLA-4等;B細(xì)胞表面有CD19、CD21、CD80/CD86等,這些分子都是免疫受體,參與識(shí)別信號(hào)傳導(dǎo)、共刺激或抑制信號(hào)的傳遞,調(diào)控免疫細(xì)胞的活化和應(yīng)答。
**三、免疫應(yīng)答過程**
免疫應(yīng)答是機(jī)體免疫系統(tǒng)識(shí)別、抵抗并清除抗原性異物(如病原體、腫瘤細(xì)胞)的過程。根據(jù)反應(yīng)速度和機(jī)制,可分為固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答。固有免疫是先天的、非特異性的,反應(yīng)快速但強(qiáng)度和特異性有限;適應(yīng)性免疫是后天獲得的、具有高度特異性和免疫記憶的,反應(yīng)相對較慢但更精確、更強(qiáng)。兩者相互協(xié)作,共同構(gòu)成有效的免疫防御。
(一)固有免疫應(yīng)答
固有免疫是機(jī)體抵御病原體入侵的第一道防線,反應(yīng)速度快(幾分鐘到幾小時(shí)內(nèi)啟動(dòng)),但缺乏特異性,對多種病原體都有一定的防御作用。其核心細(xì)胞包括NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和固有淋巴樣細(xì)胞(ILCs)等。
1.觸發(fā)機(jī)制:固有免疫細(xì)胞通過其表面的模式識(shí)別受體(PatternRecognitionReceptors,PRRs)識(shí)別病原體相關(guān)分子模式(Pathogen-AssociatedMolecularPatterns,PAMPs),或識(shí)別損傷/應(yīng)激相關(guān)分子模式(DAMPs)。PAMPs是廣泛存在于病原體但不存在于宿主細(xì)胞上的分子,如細(xì)菌的脂多糖(LPS)、病毒RNA、真菌β-葡聚糖等。DAMPs是宿主細(xì)胞在受到損傷或應(yīng)激時(shí)釋放的分子,如ATP、熱休克蛋白等。
2.主要細(xì)胞及其功能:
*NK細(xì)胞:能識(shí)別并殺傷缺乏MHCI類分子表達(dá)的靶細(xì)胞(如被病毒感染的細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞),通過釋放穿孔素和顆粒酶誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡,或通過激活Fas/FasL途徑殺傷靶細(xì)胞。同時(shí),NK細(xì)胞也能分泌IFN-γ等細(xì)胞因子,調(diào)節(jié)其他免疫細(xì)胞的功能。
*巨噬細(xì)胞:具有強(qiáng)大的吞噬能力,能吞噬并消化病原體、細(xì)胞碎片。吞噬后,巨噬細(xì)胞會(huì)處理抗原,并通過MHCI類和MHCII類分子將其呈遞給T細(xì)胞(啟動(dòng)適應(yīng)性免疫)。巨噬細(xì)胞還分泌多種細(xì)胞因子(如IL-1、IL-6、TNF-α)和趨化因子,招募和激活其他免疫細(xì)胞,調(diào)控炎癥反應(yīng)。
*中性粒細(xì)胞:是最早到達(dá)感染部位的免疫細(xì)胞之一,主要功能是吞噬和清除細(xì)菌、真菌等。它們通過釋放中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶等酶類破壞病原體,并通過呼吸爆發(fā)(產(chǎn)生ROS)殺傷靶細(xì)胞。中性粒細(xì)胞還釋放趨化因子,吸引更多免疫細(xì)胞到達(dá)感染部位。
3.功能與后果:固有免疫應(yīng)答能迅速控制初次入侵的病原體,產(chǎn)生炎癥反應(yīng)以局限和清除感染,并啟動(dòng)和調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。固有免疫細(xì)胞的激活和效應(yīng)功能是短暫的,但它們產(chǎn)生的記憶性細(xì)胞(如記憶巨噬細(xì)胞)可以在一定程度上增強(qiáng)后續(xù)的免疫應(yīng)答。
(二)適應(yīng)性免疫應(yīng)答
適應(yīng)性免疫是后天獲得的、具有高度特異性和免疫記憶的免疫應(yīng)答,主要發(fā)生在淋巴器官中,由T細(xì)胞和B細(xì)胞執(zhí)行。
1.B細(xì)胞應(yīng)答:指B細(xì)胞識(shí)別抗原、活化、增殖分化并產(chǎn)生抗體的過程。
(1)抗原識(shí)別:B細(xì)胞通過其表面的B細(xì)胞受體(BCR)識(shí)別和結(jié)合特異性抗原。BCR本質(zhì)上是一個(gè)膜結(jié)合抗體,其可變區(qū)具有高度的多樣性,能夠識(shí)別millions種不同的抗原。大部分抗原需要被抗原提呈細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞、DCs)處理成小肽,并與MHCII類分子結(jié)合后,才被B細(xì)胞識(shí)別。
(2)活化過程:B細(xì)胞的完全活化通常需要兩個(gè)信號(hào)。第一信號(hào)來自BCR與特異性抗原的結(jié)合。第二信號(hào)來自輔助T細(xì)胞(主要是CD4+Th細(xì)胞)提供的“共刺激信號(hào)”,通常由T細(xì)胞表面的CD28與APC表面的B7分子(如CD80、CD86)結(jié)合提供。這兩個(gè)信號(hào)協(xié)同作用,激活B細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,促進(jìn)B細(xì)胞的增殖、分化和基因重排。
(3)功能分化:活化的B細(xì)胞在細(xì)胞因子(特別是來自Th細(xì)胞的IL-4、IL-5、IL-6等)的調(diào)控下,分化為兩類主要細(xì)胞:
*漿細(xì)胞(Plasmacells):也稱效應(yīng)B細(xì)胞,是終末分化的抗體生產(chǎn)工廠。漿細(xì)胞體積大,核小,胞質(zhì)富含粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),能大量合成和分泌特定抗體的過程稱為類轉(zhuǎn)換(ClassSwitching),即改變抗體的重鏈類型(如從IgM轉(zhuǎn)換為IgG、IgA、IgE),以適應(yīng)不同的免疫功能需求。漿細(xì)胞定居于骨髓等處,持續(xù)分泌抗體。
*記憶B細(xì)胞(MemoryBcells):一小部分活化的B細(xì)胞不分化為漿細(xì)胞,而是分化為長期存活的記憶B細(xì)胞。記憶B細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上與初始B細(xì)胞相似,但增殖和分化速度更快,存活時(shí)間更長。當(dāng)機(jī)體再次遇到相同抗原時(shí),記憶B細(xì)胞能被迅速激活,快速產(chǎn)生大量抗體,提供更快、更強(qiáng)的免疫保護(hù)。
2.T細(xì)胞應(yīng)答:指T細(xì)胞識(shí)別抗原、活化、增殖分化并執(zhí)行細(xì)胞免疫或輔助/抑制免疫調(diào)節(jié)的過程。
(1)抗原呈遞與T細(xì)胞識(shí)別:外源性抗原(如來自被感染的體細(xì)胞或疫苗)被抗原提呈細(xì)胞(主要是DCs,其次是巨噬細(xì)胞)攝取、處理成肽,并裝載在MHCII類分子上,表達(dá)于APC表面。內(nèi)源性抗原(如來自病毒感染的細(xì)胞)被處理成肽,并裝載在MHCI類分子上,表達(dá)于所有有核細(xì)胞表面。初始T細(xì)胞(NaiveTcells)通過其表面的T細(xì)胞受體(TCR)識(shí)別由MHC分子呈遞的特定抗原肽-MHC復(fù)合物。TCR與抗原肽-MHC復(fù)合物的結(jié)合是T細(xì)胞識(shí)別抗原的第一信號(hào)。
(2)活化過程:與B細(xì)胞類似,T細(xì)胞的完全活化也需要兩個(gè)信號(hào)。第一信號(hào)是TCR與抗原肽-MHC復(fù)合物的結(jié)合。第二信號(hào)是共刺激信號(hào),通常由APC表面的CD80/CD86與T細(xì)胞表面的CD28結(jié)合提供。對于CD8+T細(xì)胞,還存在MHCI類分子與CD8分子的特異性結(jié)合,這也是重要的識(shí)別信號(hào)。這兩個(gè)信號(hào)協(xié)同作用,激活T細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,促進(jìn)T細(xì)胞的增殖、分化和功能狀態(tài)改變。
(3)功能分化:活化的初始T細(xì)胞在細(xì)胞因子和自身基因程序的控制下,分化為功能不同的效應(yīng)T細(xì)胞和記憶T細(xì)胞:
*CD4+T輔助細(xì)胞(HelperTcells):主要功能是輔助其他免疫細(xì)胞(特別是B細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞)的活化、增殖和功能發(fā)揮。根據(jù)分泌的細(xì)胞因子類型,可進(jìn)一步分為Th1、Th2、Th17等亞型,分別參與細(xì)胞免疫、體液免疫和炎癥反應(yīng)。
*CD8+T細(xì)胞毒性細(xì)胞(CytotoxicTcells):主要功能是直接殺傷被病毒感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞。它們通過識(shí)別由MHCI類分子呈遞的抗原肽,與靶細(xì)胞結(jié)合后,釋放穿孔素、顆粒酶或激活Fas/FasL途徑,誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡。
*T調(diào)節(jié)細(xì)胞(RegulatoryTcells,Tregs):主要功能是抑制免疫應(yīng)答,維持免疫耐受,防止自身免疫病的發(fā)生。它們通過分泌抑制性細(xì)胞因子(如IL-10、TGF-β)或直接接觸等方式,抑制效應(yīng)T細(xì)胞的活性。
*記憶T細(xì)胞(MemoryTcells):分為中央記憶T細(xì)胞(快速分化為效應(yīng)T細(xì)胞)和外周記憶T細(xì)胞(長期駐留,快速響應(yīng)再次感染)。
(三)免疫調(diào)節(jié)
免疫調(diào)節(jié)是維持免疫系統(tǒng)功能穩(wěn)定、防止免疫過度或不足的關(guān)鍵機(jī)制,主要包括免疫耐受和免疫平衡兩個(gè)方面。
1.免疫耐受(ImmunologicalTolerance):是指免疫系統(tǒng)對自身成分(“自我”抗原)不發(fā)生免疫應(yīng)答,或?qū)o害抗原(如食物抗原、花粉等)發(fā)生免疫耐受的現(xiàn)象。這是防止自身免疫病和過敏反應(yīng)的重要保障。
(1)中央耐受(CentralTolerance):指免疫細(xì)胞在中樞免疫器官(胸腺和骨髓)發(fā)育成熟過程中,通過陰性選擇(NegativeSelection)和陽性選擇(PositiveSelection)機(jī)制清除或選擇對自身抗原具有高度反應(yīng)性的細(xì)胞。
*陰性選擇:胸腺中的未成熟T細(xì)胞如果同時(shí)高親和力識(shí)別自身MHC-I/自身抗原或自身MHC-II/自身抗原,會(huì)被誘導(dǎo)凋亡清除。
*陽性選擇:只有能識(shí)別由自身MHC分子呈遞的自身抗原的T細(xì)胞才能存活并發(fā)育成熟。
(2)外周耐受(PeripheralTolerance):指發(fā)育成熟的免疫細(xì)胞進(jìn)入外周淋巴器官和組織后,如果遇到自身抗原,但由于缺乏足夠的第二信號(hào)(如APC不表達(dá)共刺激分子),或者受到抑制性細(xì)胞(如Tregs)或抑制性細(xì)胞因子(如IL-10、TGF-β)的調(diào)控,而被抑制或清除,從而不發(fā)生免疫應(yīng)答。外周耐受機(jī)制包括:
*轉(zhuǎn)換抑制(Anergy):未得到足夠活化的T細(xì)胞進(jìn)入非激活狀態(tài),無法正常應(yīng)答。
*調(diào)節(jié)性細(xì)胞抑制(SuppressionbyTregs):Tregs直接抑制或調(diào)節(jié)其他T細(xì)胞的應(yīng)答。
*免疫忽視(ImmuneIgnorance):自身抗原在特定部位(如眼內(nèi))表達(dá),但缺乏足夠的免疫刺激信號(hào),免疫系統(tǒng)對其“忽視”。
2.免疫平衡(ImmunologicalBalance):指免疫系統(tǒng)在各種生理和病理?xiàng)l件下,保持免疫應(yīng)答強(qiáng)度和類型適宜、協(xié)調(diào)的狀態(tài)。免疫平衡的破壞可能導(dǎo)致免疫缺陷(應(yīng)答不足)或自身免疫病/過敏反應(yīng)(應(yīng)答過度)。
*免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò):免疫系統(tǒng)內(nèi)部存在復(fù)雜的正負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制,通過細(xì)胞因子、細(xì)胞間接觸等方式相互調(diào)控,維持整體平衡。例如,Th1和Th2細(xì)胞之間相互抑制,T細(xì)胞和Tregs之間相互影響。
*免疫檢查點(diǎn)(ImmuneCheckpoints):是免疫細(xì)胞表面表達(dá)的抑制性受體(如PD-1、CTLA-4),它們在免疫應(yīng)答的特定階段被激活,可以傳遞抑制信號(hào),阻止免疫應(yīng)答過度放大,防止對正常組織造成損傷。免疫檢查點(diǎn)通路在腫瘤免疫逃逸和自身免疫病發(fā)病中扮演復(fù)雜角色。
*免疫衰老(Immunosenescence):隨著年齡增長,免疫系統(tǒng)功能會(huì)發(fā)生一系列變化,包括T細(xì)胞庫多樣性下降、記憶細(xì)胞功能減退、免疫應(yīng)答反應(yīng)性降低等,使得老年人更容易感染和腫瘤發(fā)生。
**四、免疫學(xué)應(yīng)用**
免疫學(xué)的研究成果不僅深化了我們對生命現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),而且在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了廣泛而深刻的應(yīng)用。
(一)疾病診斷
免疫學(xué)原理是許多診斷技術(shù)的理論基礎(chǔ),通過檢測樣本中的抗原、抗體、細(xì)胞或細(xì)胞因子,可以輔助疾病的診斷、分型、預(yù)后判斷和療效監(jiān)測。
1.抗原抗體檢測技術(shù):
*酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA):利用酶標(biāo)記的抗體或抗原,通過顯色反應(yīng)定量檢測樣本中的目標(biāo)分子。根據(jù)檢測目的不同,有直接法、間接法、競爭法等。
*免疫熒光技術(shù)(IFT):利用熒光素標(biāo)記的抗體或抗原,在顯微鏡下觀察細(xì)胞或組織中的目標(biāo)分子。有直接免疫熒光和間接免疫熒光之分。
*免疫過氧化物酶染色(IP):類似免疫熒光,但使用過氧
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 保險(xiǎn)經(jīng)紀(jì)人改進(jìn)評優(yōu)考核試卷含答案
- 礦山測量員變革管理知識(shí)考核試卷含答案
- 煤層氣修井工班組管理測試考核試卷含答案
- 海藻制醇工安全管理評優(yōu)考核試卷含答案
- 童話里的森林王國創(chuàng)作童話作文15篇
- 中鐵一局2025年校園招聘正式啟動(dòng)筆試參考題庫附帶答案詳解(3卷)
- 2025廣東廣州市花都建筑設(shè)計(jì)院有限公司招聘市場化人員9人筆試參考題庫附帶答案詳解(3卷)
- 2025屆重慶四聯(lián)科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司校園招聘1人筆試參考題庫附帶答案詳解(3卷)
- 2025華電江西發(fā)電有限公司所屬企業(yè)面向系統(tǒng)內(nèi)外公開招聘4人筆試參考題庫附帶答案詳解(3卷)
- 2026招聘無人機(jī)飛手 試題及答案
- 急性中毒的處理與搶救
- 淤泥消納施工方案
- 附表:醫(yī)療美容主診醫(yī)師申請表
- 跌落式熔斷器熔絲故障原因分析
- 2023年全市中職學(xué)校學(xué)生職業(yè)技能大賽
- 畢節(jié)市織金縣化起鎮(zhèn)污水處理工程環(huán)評報(bào)告
- 河流動(dòng)力學(xué)-同濟(jì)大學(xué)中國大學(xué)mooc課后章節(jié)答案期末考試題庫2023年
- 倉庫安全管理檢查表
- 嶺南版美術(shù)科五年級上冊期末素質(zhì)檢測試題附答案
- 以執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試為導(dǎo)向的兒科學(xué)臨床實(shí)習(xí)教學(xué)改革
- 一年級上冊美術(shù)測試題
評論
0/150
提交評論