1、醫(yī)學(xué)免疫學(xué),Medical Immunology 主講人：何愛明,第一章 免疫學(xué)概論,第一節(jié) 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)簡介,傳統(tǒng)定義 免疫（Immune）：免除傳染病 免疫性（Immunity）：抗感染能力 現(xiàn)代定義 免疫：對抗原性異物的識別和清除 “識異排異”,傳統(tǒng)和現(xiàn)代免疫概念的區(qū)別,免疫 ( Immunity) : 1.免除傳染病和(具有)抗感染力 2.對抗原性異物的識別和清除 “識異排異”,研究免疫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)科 研究機體抗感染和免疫應(yīng)答不良后果的學(xué)科 研究機體如何識別和清除非己成分的學(xué)科,免疫學(xué)(Immunology)是闡明機體的抗病機制和免疫應(yīng) 答不良后果的學(xué)科,醫(yī)學(xué)免疫學(xué),醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是研

2、究人體免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)，其闡明免疫系統(tǒng)識別抗原后發(fā)生免疫應(yīng)答及其清除抗原的規(guī)律、并探討免疫功能異常所致病理過程和疾病的機制,并為診斷、預(yù)防和治療有些免疫相關(guān)疾病提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)方法。是當(dāng)今生命科學(xué)的前沿學(xué)科和醫(yī)學(xué)類專業(yè)的基礎(chǔ)課程。,一、免疫系統(tǒng)的基本功能 免疫系統(tǒng)=免疫器官+免疫組織+免疫細胞+免疫分子,免疫系統(tǒng)的組成,免疫的功能： 免疫防御: 機體排斥外源性抗原的能力 免疫自穩(wěn): 機體識別與清除自身衰老殘損組織細胞的能力 免疫監(jiān)視: 機體殺傷清除異常突變細胞的能力,二、 免疫應(yīng)答的種類及特點：,固有性免疫應(yīng)答(innate immune response) 適應(yīng)性免疫應(yīng)答(ada

3、ptive immume response),固有性免疫應(yīng)答(非特異性免疫應(yīng)答):,定義：遇病原體后首先迅速起防衛(wèi)作用的免疫應(yīng)答，在感染早期起重要作用(數(shù)分鐘96小時內(nèi)) 組成： 物理化學(xué)屏障皮膚、粘膜的阻擋作用 局部細胞分泌的抑菌、殺菌物質(zhì) 細胞巨噬細胞、嗜中性粒細胞、NK細胞 體液中的抗菌分子(補體),固有性免疫應(yīng)答(非特異性免疫應(yīng)答):,特點: 先天具有 迅速發(fā)生 無特異性:能識別多種病原體的共有成分 無記憶：再次遇到相同病原體時其效應(yīng)并不增強,適應(yīng)性免疫應(yīng)答(特異性免疫應(yīng)答):,定義：是T、B細胞對抗原的專一性應(yīng)答。T、B細胞識別抗原后活化、克隆增殖及分化，產(chǎn)生效應(yīng)細胞和效應(yīng)功能，消滅

4、抗原。 特點： 后天獲得 有潛伏期 抗原特異性 有免疫記憶性,組成： T細胞介導(dǎo)的細胞免疫應(yīng)答 B細胞介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答,特異性,耐受性,記憶性,特定 抗原,T,B,異質(zhì)性的細胞克隆庫,與固有性免疫相比，適應(yīng)性免疫有三個主要特點,三、免疫性疾病,免疫調(diào)節(jié)失去平衡影響機體的免疫應(yīng)答而引起的疾病 。廣義的免疫性疾病還包括先天或后天性原因?qū)е碌拿庖呦到y(tǒng)結(jié)構(gòu)上或功能上的異常(見表)。,四、免疫性的應(yīng)用,免疫性疾病的防治可遵循以下原則：,免疫缺陷可應(yīng)用替代療法: 如丙種球蛋白缺乏所致的免疫缺陷可應(yīng)用丙種球蛋白治療 ； 還可應(yīng)用免疫加強劑來提高機體的免疫反應(yīng)性。 脫離或避免導(dǎo)致異常免疫反應(yīng)的物質(zhì)： 如控制

5、環(huán)境、停用某些藥物等。 變態(tài)反應(yīng)： 型可進行特異性脫敏療法來提高機體對致敏物質(zhì)的耐受性。還可應(yīng)用藥物來抑制介質(zhì)的產(chǎn)生，以阻斷免疫反應(yīng)。 應(yīng)用藥物來拮抗介質(zhì)的作用和它們導(dǎo)致的組織反應(yīng)。 用免疫抑制劑來抑制過度活躍的免疫反應(yīng)。 除去激發(fā)免疫反應(yīng)的感染灶和產(chǎn)生自身免疫的病灶。 清除可使臨床癥狀加重的各種刺激。,第二節(jié) 免疫學(xué)發(fā)展簡史,人痘法,1痘衣法。 取天花患兒貼身內(nèi)衣，給健康未出痘的小兒穿著二三天，以達種痘之目的。一般在著衣9至11天時始發(fā)熱，為種痘已成，此法成功率低。若成功者，發(fā)熱、出痘證候較緩，不致發(fā)生危險。 2痘漿法。 即天花患兒的新鮮痘漿，以棉花蘸塞入被接種對象的鼻孔，以此引起發(fā)痘，達到

6、預(yù)防接種的目的。因本法需直接刺破兒痘，病家多不愿接受，故在古代亦較少用。 3旱苗法。 取天花痘痂研極細末，置曲頸根管之一端，對準(zhǔn)鼻孔吹入，以達種痘預(yù)防天花的目的。一般至七日而發(fā)熱，為種痘已成。此法以其簡便而多用，但因苗入刺激鼻粘膜，鼻涕增多，往往沖去痘苗而無效，后多不用。 4水苗法。 取痘痂20-30粒，研為細末，和凈水或人乳三、五滴，調(diào)勻，用新棉攤薄片，裹所調(diào)痘苗在內(nèi)，捏成棗核樣，以線拴之，塞入鼻孔內(nèi)，12小時后取出。通常至七日發(fā)熱見痘，為種痘成功。此法為我國古代人痘接種法中效果最好的。可達到預(yù)防天花的目的，即便發(fā)病，亦可起到減輕病情，避免產(chǎn)生危重的病情。,牛痘法,1796年英國人琴納發(fā)明了

7、牛痘接種法，1805年傳入我國。因為牛痘比人痘更加安全，我國也逐漸用種牛痘代替了種人痘，并改進了種痘技術(shù)。琴納及其牛痘接種術(shù)的發(fā)明和傳播，開辟了一個新的領(lǐng)域，這個新領(lǐng)域就是免疫學(xué)。,我國11世紀(jì)開始接種人痘苗。 18世紀(jì)后葉， Jenner發(fā)明牛痘苗。 人工自動免疫法預(yù)防和根除傳染病。,免疫學(xué)的經(jīng)驗時期：,1979年世界衛(wèi)生組織（WHO）宣布天花在全世界完全消滅,科學(xué)免疫學(xué)的興起(19世紀(jì)70-90年代)：越來越多的致病菌被確定，多種多疫苗相繼問世 細胞免疫和體液免疫學(xué)派的形成： (19世紀(jì)后葉-20世紀(jì)中葉) 免疫學(xué)重大學(xué)說和理論：抗體產(chǎn)生學(xué)說(1897);克隆選擇學(xué)說(1957);免疫網(wǎng)絡(luò)

8、學(xué)說(1974) 對免疫系統(tǒng)的全面認(rèn)識：發(fā)現(xiàn)各種免疫器官及免疫細胞,Pasteur （法，18201895）,Behring (德,18541917）,Pasteur證明實驗室培養(yǎng)的炭疽桿菌能使動物感染致病，并發(fā)明液體培養(yǎng)基，制備疫苗； Koch發(fā)明固體培養(yǎng)基，分離培養(yǎng)結(jié)核桿菌，提出病原菌致病的概念,病原菌的發(fā)現(xiàn)和疫苗使用的推廣,Frank Burnet Nobel Prize 1960,Burnet（澳，18991986）,Owen的觀察于1945年首先報道了在胚胎期接觸同種異型Ag所致的免疫耐受現(xiàn)象,異卵雙生的牛,骨 髓,1953年 Medawar英國,胚胎或新生期接觸抗原 免疫耐受,成年

9、期接觸抗原 免疫應(yīng)答,認(rèn)識更加深入，進入蛋白和基因水平： 抗體多樣性和特異性的遺傳學(xué)基礎(chǔ)：胚系基因 T細胞抗原受體的基因克隆 免疫遺傳學(xué)和MHC限制性的發(fā)現(xiàn) 細胞因子及其受體 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究,第三節(jié) 免疫學(xué)發(fā)展的趨勢,基礎(chǔ)免疫學(xué)：免疫應(yīng)答機制的研究更加深入、小鼠轉(zhuǎn)基因和基因敲除技術(shù)的應(yīng)用、計算機模擬技術(shù)、造血/胚胎干細胞的培養(yǎng)和定向分化技術(shù)等。 臨床免疫學(xué)： 診斷：常規(guī)的免疫學(xué)診斷技術(shù)向著微量、快速、自動化方向發(fā)展； 預(yù)防：疫苗仍是消滅傳染病的最重要手段； 治療：單克隆抗體制劑治療腫瘤、移植排斥和自身免疫?。患毎蜃訌V泛應(yīng)用于感染性疾病、腫瘤和血液系統(tǒng)疾病的治療；造血干細胞移植有效地挽救白血病

10、等血液系統(tǒng)和腫瘤病人的生命。,艾滋病,HIV,人類免疫缺陷病毒直徑約120納米，大致呈球形。病毒外膜是類脂包膜，來自宿主細胞，并嵌有病毒的蛋白gp120與gp41；gp41是跨膜蛋白，gp120位于表面，并與gp41通過非共價作用結(jié)合。向內(nèi)是由蛋白p17形成的球形基質(zhì)（Matrix），以及蛋白p24形成的半錐形衣殼（Capsid），衣殼在電鏡下呈高電子密度。衣殼內(nèi)含有病毒的RNA基因組、酶（逆轉(zhuǎn)錄酶、整合酶、蛋白酶）以及其他來自宿主細胞的成分（如tRNAlys3，作為逆轉(zhuǎn)錄的引物）。,SARS and Immunity 嚴(yán)重急性呼吸綜合癥與免疫,“非典型肺炎”元兇冠狀病毒圖,獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎的免

11、疫學(xué)家一覽表,第二章 免疫器官和組織,Components of the Immune System,免疫系統(tǒng),免疫器官：,中樞: 胸腺、骨髓,周圍：淋巴結(jié)、脾臟、粘膜 免疫系統(tǒng)等,免疫細胞：,免疫分子：抗體、補體、細胞因子、MHC、 TCR、粘附分子等,固有性免疫：吞噬細胞、DC、NK、 NKT、 嗜酸性粒細胞、 嗜堿性粒細胞、肥大細胞、 T細胞、B1細胞、RBC等,適應(yīng)性免疫：T細胞、B細胞,免疫細胞發(fā)生、分化、成熟及產(chǎn)生免疫應(yīng)答的場所 中樞免疫器官(central lymphoid organs) 周圍免疫器官(peripheral lymphoid organs),Organs of

12、the Immune System,第一節(jié)Central lymphoid organs : 淋巴細胞發(fā)生、分化、成熟的場所,Bone marrow： 免疫細胞發(fā)生, B細胞分化、成熟的場所 Thymus： T細胞分化、成熟的場所,中樞免疫器官和組織,骨髓 1.各類血細胞和免疫細胞發(fā)生的場所 2.B細胞分化成熟的場所 3.體液免疫應(yīng)答發(fā)生的場所,造血干細胞的分化途徑 Differentiation of hematopoietic stem cells,2-2粒細胞系 (Granulocytes),中性粒細胞,嗜酸性粒細胞,嗜堿性粒細胞,在普通光學(xué)顯微鏡下觀察Giemsa染色血涂片，中性粒細胞

13、呈淡藕荷色，多葉核，胞漿中含有大量的細胞顆粒。透射電鏡下其胞漿顆粒清晰可辨。,在普通光學(xué)顯微鏡下觀察Giemsa 染色的血涂片，嗜酸性粒細胞胞核為雙葉狀，胞漿中含有大量深紅色細胞顆粒。透射電鏡下其胞漿顆粒呈結(jié)晶狀。,在普通光學(xué)顯微鏡下觀察Giemsa染色的血涂片，嗜堿性粒細胞胞漿中布滿深藍色細胞顆粒。透射電鏡下胞漿顆粒中充滿致密物質(zhì)。,靜息肥大細胞,激活后 5 分鐘,激活后 60 分鐘,RBC,Neutrophils represent 60-70% of leukocytes in the peripheral blood. Their granules contain alkaline p

14、hosphatase, lysozyme, lactoferrin etc.,They are the earliest phagocytic cells to appear in the bacterial infection and are prominent constituent of pus.,單核細胞體積較大，蹄狀核（左，普通光鏡）。透射電鏡顯示其高爾基體發(fā)達、粒體豐富、胞漿顆粒明顯（中）。掃描電鏡顯示腹腔巨噬細胞粘附于玻璃表面（右）。,2-4單核巨噬細胞,（monocytes and macrophages）,2-4 Lymphocytes（淋巴細胞）,Lymphocytes a

15、re a class of white blood cells that bear variable cell surface receptors for antigens. There are two main classes of lymphocytes- B and T cells-which mediate humoral and cellular immunity respectively.,未活化淋巴細胞直徑67微米，漿/核比例很?。ㄗ螅胀ü忡R）。投射電鏡顯示未活化淋巴細胞胞核致密，胞漿中細胞器很少（右）。,T 淋巴細胞,郎格漢斯細胞 (Langerhans cells),上皮組

16、織中的LC（1，普通光鏡）捕捉外來抗原后即進入引流淋巴結(jié)的T細胞區(qū)，成為IDC（2，掃描電鏡照片）。,胸腺,胸腺（thymus）為機體的重要淋巴器官。其功能與免疫緊密相關(guān)，分泌胸腺激素及激素類物質(zhì)，具內(nèi)分泌機能的器官。位于胸腔前縱隔。胚胎后期及初生時，人胸腺約重1520克，是一生中重量相對較大的時期。隨年齡增長，胸腺繼續(xù)發(fā)育，到青春期約3040克。此后胸腺逐漸退化，淋巴細胞減少，脂肪組織增多，至老年僅15克。,胸腺位于胸骨后面，緊靠心臟，呈灰赤色，扁平橢圓形，分左、右兩葉，由淋巴組織構(gòu)成。青春期前發(fā)充良好，青春期后逐漸退化，為脂肪組織所代替。,胸腺功能,胸腺肽是胸腺產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)和多肽激素.

17、 1.能刺激T淋巴細胞的成熟， 2.平衡和調(diào)節(jié)免疫功能，胸腺素是一種與機體的細胞免疫有密切關(guān)系的激素。人到成年后，胸腺逐漸萎縮，胸腺素分泌急劇減少或缺失，此時為提高免疫功能減弱的機體，補充胸腺素是所必須的。 3.自身耐受的建立于維持,第二節(jié) Peripheral lymphoid organs: 淋巴細胞定居及發(fā)生免疫應(yīng)答的場所,Lymph nodes Spleen Mucosal immune system, MIS,Lymph nodes ： 皮質(zhì)區(qū) 髓質(zhì)區(qū) Spleen ： 白髓 由密集的淋巴細胞組成 紅髓 由脾索和血竇組成，富含巨噬細胞 Mucosal immune system, M

18、IS (mucosal-associated lymphoid tissue,MALT) ： 聚集在呼吸道、腸道、泌尿生殖道黏膜固有層和上皮細胞下散在的無被膜淋巴組織，以及帶有生發(fā)中心的器官化的淋巴組織，如扁桃體等,淺層B細胞,深層T細胞,淋巴結(jié) 淋巴結(jié)被膜外側(cè)有數(shù)條輸入淋巴管，門處有動、靜脈神經(jīng)和輸出淋巴管。實質(zhì)分為皮質(zhì)和髓質(zhì)?？拷荒さ臏\層皮質(zhì)區(qū)有生發(fā)中心富含增殖性B細胞（左）。右圖顯示生發(fā)中心的顯微結(jié)構(gòu)。,淋巴結(jié)的功能主要有以下4個方面 ：,生成淋巴細胞且是定居場所：淋巴細胞可以在淋巴結(jié)內(nèi)進一步分化、轉(zhuǎn)化和增殖。 過濾淋巴液：主要由淋巴結(jié)內(nèi)巨噬細胞的吞噬來完成，淋巴液中衰老的細胞及顆粒物

19、質(zhì)都可被吞噬。例如：人體吸入的塵埃顆粒，通過呼吸道進入支氣管淋巴結(jié)，被巨噬細胞吞噬，以致此淋巴結(jié)成為黑色。 免疫應(yīng)答發(fā)生的場所：通過淋巴結(jié)內(nèi)的各種細胞本身具有的殺傷作用及其產(chǎn)生的抗體(即免疫球蛋白)來防御、殺滅和消除體內(nèi)的病原菌、腫瘤細胞等。這就是通常所說的細胞免疫功能及體液免疫功能。 參與淋巴細胞再循環(huán)：LC到HEV到輸出淋巴管到胸導(dǎo)管到左鎖骨下靜脈到血循環(huán)。,脾（spleen）,脾體內(nèi)最大的淋巴器官。位于血循環(huán)通路上，有大量血竇，又是血循環(huán)系統(tǒng)的一部分。脾位于左季肋區(qū)深部，胃底與膈之間，其長軸與10肋一致。呈卵圓形，暗紅色，質(zhì)軟而脆，打擊易破。成人脾重100200克。膈面隆凸，臟面凹陷，中

20、央稱脾門，是神經(jīng)、血管出入之處。,Spleen,脾的功能,1.T、B細胞定居的場所 2.免疫應(yīng)答發(fā)生的場所 3.合成某些生物活性物質(zhì)，如補體成分 4.過濾作用,粘膜相關(guān)淋巴組織MALT/MIS,腸道、鼻、支氣管,Mcell,IEL,存在于上皮細胞(主要為腸上皮細胞)間的淋巴細胞，在免疫監(jiān)控中發(fā)揮重要作用。,IEL,約40%為胸腺依賴性的由+T細胞組成。 約60%為胸腺非依賴性的由+T細胞組成。,粘膜相關(guān)淋巴組織MALT/MIS,1.參與粘膜局部免疫應(yīng)答 2.產(chǎn)生SIgA,Recirculation of lymphocytes (淋巴細胞再循環(huán)),Both T and B cells continuously circulate and recirculate, blood to lymph to blood.