免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件

第五章第五章 免疫系统的器官和细胞免疫系统的器官和细胞Organs and cells of the immune system第五章免疫系统的器官和细胞Organs and cells 免疫系系统免疫器官免疫器官初级免疫器官初级免疫器官:胸腺、骨髓、法氏囊（鸟类）胸腺、骨髓、法氏囊（鸟类）周围免疫器官：淋巴结、脾脏、粘膜免疫系统周围免疫器官：淋巴结、脾脏、粘膜免疫系统免疫细胞免疫细胞免疫分子膜型分子：各种受体，各种膜型分子：各种受体，各种CD分子，分子，MHC分子分子分泌型分子：抗体，补体，细胞因子分泌型分子：抗体，补体，细胞因子淋巴细胞：淋巴细胞：B T 细胞，细胞，NK细胞，巨噬细胞，细胞，巨噬细胞，DC 细胞细胞白细胞：中性、酸性、碱性粒细胞，肥大细胞等白细胞：中性、酸性、碱性粒细胞，肥大细胞等血细胞：红细胞，血小板血细胞：红细胞，血小板免疫系统免疫器官初级免疫器官:胸腺、骨髓、法氏囊（鸟类）周第一节 淋巴组织器官的结构和功能Tissue structure and function of lymphoid organs第一节淋巴组织器官的结构和功能Tissue structur免疫器官Immune organs1、初级免疫器官Primaryorgans（1）骨髓（2）胸腺2、次级免疫器官secondaryorgans（1）淋巴结（2）脾脏免疫器官Immune organs1、初级免疫器官Prima一、初级淋巴器官1 骨髓（bone marrow）红骨髓，造血器官，淋巴干细胞来源于造血干细胞。功能：发育成各种血液细胞，同时淋巴干细胞也发育成T、B淋巴细胞。B细胞发育和成熟的场所。一、初级淋巴器官1 骨髓（bone marrow）红骨髓，造?红骨髓是主要造血器官，分布于扁骨、不规则骨、长骨骺端骨松质的骨小梁(T)之间，由造血组织(H)和血窦(S)构成。造血组织以网状组织为支架，其中充满不同发育阶段的各种血细胞。除网状细胞外，还有少量成纤维细胞、巨噬细胞、脂肪细胞（A）、间充质细胞等，这些骨髓基质细胞对造血干细胞的分化、发育有重要作用。此外，骨髓还是破坏衰老的红细胞以及B淋巴细胞分化的场所。细胞分化受上皮细胞和巨噬细胞分泌细胞介素的影响。?红骨髓是主要造血器官，分布于扁骨、不规则骨、长骨骺端骨松质2、胸腺（Thymus）?胸腺胸骨柄的后方，分左、右两叶，各呈长扁条状，两叶借结缔组织相连。幼儿时期特别发达、至青春期达到顶点，以后逐渐萎缩并被脂肪组织代替。2、胸腺（Thymus）?胸腺胸骨柄的后方，分左、右两叶，各免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件?胸腺是一个淋巴器官，兼有内分泌功能，其分泌物称胸腺素和胸腺生成素。来自骨髓的前T细胞在此处发育成成熟的有免能力的T细胞（CD4+CD8+），进一步变成单正表面分子，并出现抗原受体标记。T细胞再移至各处淋巴结和脾内，增殖并参与机体的细胞免疫功能。?胸腺是一个淋巴器官，兼有内分泌功能，其分泌物称胸腺素和胸腺胸腺的功能.T细胞分化、发育、成熟的场所.产生胸腺激素和胸腺生成素胸腺的功能.T细胞分化、发育、成熟的场所.产生胸腺激素3 法氏囊（Bursa of Fabricius)?鸟类B细胞成熟的器官。切除法氏囊鸟类无法形成抗体。性成熟后，法氏囊消失。3 法氏囊（Bursa of Fabricius)?鸟类B二、次级淋巴器官1 淋巴结（Lymph nodes)遍布全身，淋巴管道的交叉点上。它是B、T细胞被活化的场所。结构包括：边窦皮质初级滤泡未有抗原刺激的B细胞次级滤泡有抗原刺激的B细胞副皮质髓部T细胞的定居场所髓质和髓窦淋巴结二、次级淋巴器官1 淋巴结（Lymph nodes)遍布全身淋巴淋巴结（lymphnodes，LN)结构构淋巴结（lymph nodes，LN)结构免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件输入淋巴管输入淋巴管输出淋巴管输出淋巴管淋巴样小泡淋巴样小泡输入淋巴管输出淋巴管淋巴样小泡功能（1）细胞和细胞定居的场所（2）免疫应答的场所：淋巴结是针对淋巴液中抗原的免疫应答场所（）参与淋巴细胞再循环（）过滤作用功能（1）细胞和细胞定居的场所（2）免疫应答的场所：淋巴2 脾脏（spleen）?最大的免疫淋巴器官。腹腔左上方，包括皮质和髓质两部分，皮质外侧为B细胞的定居处，内侧为T细胞的定居处，中间的髓质充满了血成为血窦。脾脏是抗原进行应答的场所，另外，通过巨噬细胞的吞噬可以对血液中的抗原物质进行清除。2 脾脏（spleen）?最大的免疫淋巴器官。腹腔左上方，包免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件功能：功能：（1）细胞和细胞定居的场所（2）产生免疫应答的场所:脾脏是针对来自血液中抗原的免疫应答场所，也是体内产生抗体的主要器官。（3）合成某些生物活性物质（）过滤血液作用（5）调节血量（胚胎期有造血功能）功能：（1）细胞和细胞定居的场所（2）产生免疫应答的场所粘膜相关淋巴组织（mucosalassociatedlymphoidtissue,MALT),又称粘膜免疫系统。包括消化道、呼吸道、泌尿生殖道等粘膜淋巴组织，可分为两种类型：具有一定结构的粘膜淋巴滤泡弥散的粘膜淋巴组织3 3、粘膜免疫系统粘膜相关淋巴组织（mucosal associated ly功能:1.参与黏膜局部免疫应答2.2.产生分泌型生分泌型IgA功能:1.参与黏膜局部免疫应答2.产生分泌型IgA免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件淋巴细胞归巢:成熟淋巴细胞的不 同亚群从中枢免疫器官进入外周淋巴组织后，可分布在各自特定的区域。归巢受体地址素淋巴细胞归巢:成熟淋巴细胞的不同亚群从中枢免疫器官进入外周淋淋巴淋巴细胞再循胞再循环示意示意图脾脏淋巴细胞再循环示意图脾脏淋巴细胞再循环意义：?增加了带有特异性抗原受体的淋巴细胞与抗原递呈细胞和抗原的接触机会。?补充更新淋巴组织中的淋巴细胞。淋巴细胞再循环意义：?增加了带有特异性抗原受体的淋巴细胞与抗第二节 免疫系统的细胞?来自造血干细胞涉及骨髓干细胞系和淋巴干细胞系两大谱系。?淋巴干细胞系发育成T、B细胞等各种淋巴细胞。?骨髓干细胞系发育成粒细胞、肥大细胞、单核细胞、红细胞、血小板及辅助细胞。第二节免疫系统的细胞?来自造血干细胞涉及骨髓干细胞系和淋巴干一、B淋巴细胞B细胞又称骨髓依赖的淋巴细胞，简称 B细胞。膜表面带有免疫球蛋白（mIg）。一、B 淋巴细胞B细胞又称骨髓依赖的淋巴细胞，简称B细胞。膜1 来源B细胞系的前体来源于胚肝（胎儿）和骨髓淋巴干细胞（成人）。2B细胞的发育骨髓是B细胞产生和发育的场所，随着细胞的发育相应的膜抗体也随之形成。淋巴干C 前B C 幼B C 成B C 浆细胞基因重排u胞内合成胞膜表达IgM IgD 分泌抗体1 来源B细胞系的前体来源于胚肝（胎儿）和骨髓淋巴干细胞（成3 B细胞的表面标记和内部标记?表面标记（细胞表面特殊结构和功能蛋白）1）抗原受体能与抗原特异结合的受体，是膜性免疫球能与抗原特异结合的受体，是膜性免疫球蛋白。蛋白。3 B细胞的表面标记和内部标记?表面标记（细胞表面特殊结构和BCR-Ig?Ig?ComplexBCR-Ig?Ig?Complex2）Fc受体?即与Fc结合的受体。因有不同的抗体类型，所以也有不同的抗体受体。主要有IgG Fc受体_FcR和IgE Fc 受体 _FcR。?除B细胞外，FcR 主要分布在中性粒细胞上，而FcR在肥大细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞上。?可以利用红细胞测定Fc受体的存在（EA花结）2）Fc受体?即与Fc结合的受体。因有不同的抗体类型，所以也3）补体受体?分布在B细胞上的补体受体有CR1和CR2。CR1 结合C3b和C4b；CR2结合C3d和C3dg，另外可结合天然的EB病毒。3）补体受体?分布在B细胞上的补体受体有CR1和CR2。CR4）有丝分裂原受体与B、T细胞上的受体结合后刺激非特异性增殖。5）MHC-II抗原两类MHC分子称为I、II类。B细胞表达II类分子，可以被CD4+T细胞识别，在B细胞抗原呈递中起重要作用。6）B7分子脂多糖诱导产生，在B细胞表面表达B7.1和B7.2两种B7分子，都属于协同刺激信号分子，对B细胞的抗原呈递和T细胞的活化起重要作用。(T细胞膜上CD28结合）7）CD40表达在B细胞及巨噬、单核、上皮细胞表面。能与T细胞上的CD40L结合促进B细胞的活化，属于B细胞活化的协同刺激因子。4）有丝分裂原受体与B、T细胞上的受体结合后刺激非特异性增殖抗原补体(C3bi)CD23CD28B7-2CD40IL-5Fcm RB 细 胞 表 面 受 体IL-2IgMIgECD21IL-4CD32IgG补体(C3b,C4b)CD40-L抗原补体(C3bi)CD23CD28B7-2CD40IL-二 T细胞1 来源依赖于胸腺的淋巴细胞，简称T淋巴细胞，T细胞。来源于胚肝或卵黄囊，成体来自骨髓干细胞。前T细胞转移到胸腺发育成熟。经循环定居在周围淋巴器官的髓质部分。二T细胞1 来源依赖于胸腺的淋巴细胞，简称T淋巴细胞，T细胞2 T细胞的发育?T细胞的发育主要体现在前体T细胞在胸腺的成熟过程，包括TCR基因重排和CD4、CD8分子的变化。?从双阴性到双阳性，再到单阳性。2 T细胞的发育?T细胞的发育主要体现在前体T细胞在胸腺的成CD3CD4+CD8TCRCD3CD4CD8+TCRCD3LOWCD4CD8+TCR?LOWCD3+CD4+CD8+TCR?+CD3+CD4+CD8TCR?+CD3+CD4CD8+TCR?+CD3+CD4+TCR?+CD3+CD8+TCR?+CD3+CD4+CD8+TCRgd+CD3+CD4+CD8TCRgd+CD3+CD4CD8+TCRgd+CD3+CD4CD8TCRgd+CD3+CD4CD8TCRgd+CD3+TCRgd+CD3CD4/LOW CD8TCRCD3CD4/LOW CD8TCR被膜被膜下区皮质骨髓髓质胸腺小叶CD3CD4+CD8TCRCD3CD4CD8+T2%T细胞成熟进入外周淋巴器官胸腺上皮细胞巨噬细胞T 细胞未成熟 T 细胞淋 巴 细 胞 在 胸 腺 皮 质 的 发 育非自身克隆自身识别克隆2%T细胞成熟进入外周淋巴器官胸腺上皮细胞巨噬细胞T 细胞未?T细胞抗原受体与CD3?1）抗原受体（）是细胞识别特异性抗原，并结合的受体蛋白。每个细胞约有个，由异二聚体构成）CD3成熟的细胞表面表达，至少有种多肽参与。3 T细胞表面标记?T细胞抗原受体与CD3?1）抗原受体（）是细胞识别-S-S-V?C?V?C?ged-S-S-TCR-?CD3 复合体zhzz-S-S-TCR-CD3复 合 分 子e胞膜胞浆ITAM糖基-S-S-V?C?V?C?ged-S-S-TCR-?CD3ITAM:immunoreceptor tyrosin-based activatory motif 免疫受体酪氨酸激酶激活基序ITIM：immunoreceptor tyrosin-based inhibitory motif 免疫受体酪氨酸激酶抑制基序ITAM:immunoreceptor tyrosin-b和抗原?CD4是T 辅助细胞的表面标记，识别抗原，单链，家族蛋白。?CD 8是细胞毒性细胞（CTL)和抑制性细胞的表面标记分子，能识别分子，异二聚体，家族。和抗原?CD4是T 辅助细胞的表面标记，识别抗原肽?TCRHLA-ICD 8HLA-IICD 4?TCR抗原肽?TCRHLA-ICD 8HLA-IICD 4?整合素?细胞粘附分子，起着细胞间通讯，细胞与基质间的识别、粘附的作用。分布于胸腺细胞、细胞和粒细胞、单核细胞。与细胞基质粘附，与细胞归巢、细胞协同刺激的信号传递都有重要作用。?其他细胞表面辅助分子整合素?细胞粘附分子，起着细胞间通讯，细胞与基质间的识别、?抗原细胞表面，又称，羊红细胞受体，与羊红细胞上的抗原结合，使细胞周围吸引了许多羊红细胞。可以特异检测细胞。同源二聚体形式表达在活化的细胞表面，二者有同源性，是和的配体。?抗原细胞表面，又称，羊红细胞受体，与羊红?是配体。另外还有：细胞共同抗原?是配体。另外还有免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件MHC/抗原肽补体运铁蛋白TCRCD35CD28B7-2CD4CD8IL-2CD71CD58（LAF-3）CD2orFcm RFcgR抗体T 细 胞 表 面 受 体组织胺MHC/抗原肽补体运铁蛋白TCRCD35CD28B7-2CD细胞功能?细胞受限制活化激活?对抗原肽专一性应答。?发挥直接和间接作用产生效应。?几乎参与所有的免疫应答活动。细胞功能?细胞受限制活化激活?对抗原肽专一性应答三三 NKNK细胞细胞(natural killer cell，自然杀伤细胞，自然杀伤细胞)特点：缺乏T细胞和B细胞的特征-无TCR基因和Ig基因重排和表达。大颗粒淋巴细胞大颗粒淋巴细胞(large granularlymphocyte,LGL)-胞浆中含嗜天青颗粒。分布：约占外周血中淋巴细胞总数的 510；脾中占12；淋巴结和骨髓中也有 NK细胞存在。三NK细胞(natural killer cell，自然杀伤NNKNK细胞细胞NNK细胞(一一)NK)NK细胞的来源和发育细胞的来源和发育1.1.来源于淋巴样前体细胞：来源于淋巴样前体细胞：3.3.出生后来源于骨髓：出生后来源于骨髓：前体细胞（前体细胞（CD34CD34+CD7CD7+）?NKNK细胞细胞（CD2+CD16+CD56CD56+）(一)NK细胞的来源和发育1.来源于淋巴样前体细胞：3.出生（二）（二）NKNK细胞受体细胞受体-两种两种1.杀伤细胞活化受体（KAR）A.识别糖类配体(靶细胞)?活化?细胞毒作用。B.FcR（NK细胞）+IgG抗体(结合抗原)?活化?杀伤作用。2.杀伤细胞抑制受体（KIR）P58分子和P70分子?识别MHCI类分子（二）NK细胞受体-两种1.杀伤细胞活化受体（KAR）A免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件（三）NK细胞的主要生物学作用1.细胞杀伤作用-两种机制：A.直接接触杀伤：识别靶细胞配体?穿孔素和颗粒酶?靶细胞裂解或凋亡；B.抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）：FcR（NK细胞）+IgG抗体(靶细胞)?细胞毒效应。2.免疫调节作用分泌细胞因子（如 IFN-、TNF-、GM-CSF、IL-3、M-CSF等）?A.促进T、B、APC等功能；B.促进或抑制造血细胞发育。（三）NK细胞的主要生物学作用1.细胞杀伤作用-两种机制免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件四、吞噬细胞四、吞噬细胞单核吞噬细胞系统单核吞噬细胞系统包括：单核细胞（monocyte）巨噬细胞(macrophage,M)发育过程：造血干细胞?髓样前体细胞?单核母细胞?前单核细胞?单核细胞（血液）?巨噬细胞（组织）。四、吞噬细胞单核吞噬细胞系统包括：单核细胞（monocyte（一）单核巨噬细胞单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）。透射电镜显示其高尔基体发达、线粒体丰富、胞浆颗粒明显(中）。扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右）。（一）单核巨噬细胞单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）。主要膜分子：主要膜分子：(1)(1)介导巨噬细胞吞噬摄取微生物等抗原的受体：介导巨噬细胞吞噬摄取微生物等抗原的受体：清洁受体（清洁受体（scavenger receptor）、）、LPSLPS受体受体（CD14）、甘露糖受体（单核细胞不表达）、补体受体（受体（complement receptor,CR）和）和FcRFcR等；(2)提供巨噬细胞活化信号的受体：TLR-4TLR-4（toll-like receptor-4）和）和TLR-2TLR-2等；(3)(3)递呈抗原和协同刺激递呈抗原和协同刺激 T T细胞活化的分子：细胞活化的分子：MHC-类分子（静止巨噬细胞表面很少或无表达）、达）、B7B7分子（静止巨噬细胞无表达）。分子（静止巨噬细胞无表达）。主要膜分子：(1)介导巨噬细胞吞噬摄取微生物等抗原的受体：清主要免疫学功能：主要免疫学功能：（1）非特异性吞噬作用和活化后产物杀伤效应：A 毒性物质-H2O2、O2-和NO B 抗微生物肽-防御素、阳离子蛋白C 酶类-溶菌酶（2）抗原递呈作用-T细胞活化；（3）免疫调节作用-分泌细胞因子(IL-1、IL-6、IL-8、IL-12和TNF-等)。作用：A.介导炎症性反应；B.活化NK细胞；C.促进Th1细胞分化等。主要免疫学功能：（1）非特异性吞噬作用和活化后产物杀伤效应：免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件单核巨噬细胞单核巨噬细胞（monocytes and macrophages）单核巨噬细胞（monocytes and macrophag单核巨噬细胞单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）。透射电镜显示其高尔基体发达、粒体丰富、胞浆颗粒明显（中）。扫描电镜显示腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面（右）。单核巨噬细胞单核细胞体积较大，蹄状核（左，普通光镜）。透射电免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件粒细胞（granulocyte）?中性粒细胞（neutrophil)?嗜酸性粒细胞(esoinophil)?嗜碱性粒细胞(basophil)?肥大细胞(mast cell)具有吞噬能力粒细胞（granulocyte）?中性粒细胞（neutrop（二.）中性粒细胞主要膜分子：主要膜分子：补体受体：CR1、CR3 和 CR4；FcFc受体：受体：lgG FclgG Fc受体（受体（FcR/FcR/）；）；其他膜分子：LFA-1LFA-1、IL-8RIL-8R等。（二.）中性粒细胞主要膜分子：补体受体：CR1、CR3 和C主要免疫学功能：主要免疫学功能：清除侵入机体的病原微生物，在急性炎症中起关键作用：A.直接吞噬清除病原微生物；B.通过抗体受体和补体受体：IgG-Ag?FcR?吞噬、杀伤；细菌夹膜?机体?IgM抗体?激活补体?CR?吞噬。主要免疫学功能：清除侵入机体的病原微生物，在急性炎症中起关键肥大细胞肥大细胞(mast cell)和嗜碱性粒细胞和嗜碱性粒细胞(basophils)形态学特点：含有嗜碱性颗粒。分布：嗜碱粒细胞分布：嗜碱粒细胞-血液；血液；肥大细胞-呼吸道、泌尿生殖道和胃肠道的呼吸道、泌尿生殖道和胃肠道的上皮下及皮肤下的结缔组织内靠近血管处。膜分子：膜分子：1.FcR1.FcR（IgEIgE的的FcFc受体）；2.C3aR 2.C3aR 和和 C5aRC5aR。肥大细胞和嗜碱粒细胞活化方式：肥大细胞和嗜碱粒细胞活化方式：1.IgE-Ag 1.IgE-Ag?同同FcRFcR交叉连接；交叉连接；2.2.同过敏毒素同过敏毒素C3a和和C5a结合。结合。肥大细胞(mast cell)和嗜碱性粒细胞(basophi细胞活化产物：A.释放生物活性介质：组胺（histamine）；白三烯C4 4（leukotriene C4 4）；前列腺素D2（prostaglandine D2）。B.分泌细胞因子：肿瘤坏死因子（TNF）；IL-8和血小板活化因子（PAF）等。生物学功能：A.阻止穿过上皮组织屏障的病原体的感染（第一道防线）；B.对IgE抗体结合的抗原迅速发生应答，引起急性变态反应性炎症反应；C.抗寄生虫感染。细胞活化产物：A.释放生物活性介质：组胺（histamine免疫第5章免疫系统的组织器官和细胞课件其他细胞一.嗜酸性粒细胞表达分子：1.高亲和性FcR；2.细胞因子受体：如 IL-5、CC趋化因子（chemokines,如MCP-3）受体。嗜酸粒细胞活化产物：A.释放毒性颗粒蛋白,如主要碱性蛋白（major basic protein）；B.生物活性介质，如白三烯和血小板活化因子；C.细胞因子，如IL-3和IL-5等。生物学功能：1.杀伤寄生虫和微生物；2.引起变态反应性炎症损伤,与肥大细胞和嗜碱粒细胞相互作用扩大炎症性免疫应答。其他细胞一.嗜酸性粒细胞表达分子：1.高亲和性FcR；2嗜酸性粒细胞嗜酸性粒细胞嗜酸性粒细胞2-2粒细胞系(Granulocytes)中性粒细胞嗜酸性粒细胞嗜碱性粒细胞2-2粒细胞系(Granulocytes)中性粒细胞嗜酸性粒Dendritic cells(树突细胞树突细胞)来源于骨髓，多种功能。抗原呈递细胞。表面标记相似B细胞，有MHC-II,I,B7,等分子。最重要的免疫治疗抗原呈递细胞。Dendritic cells(树突细胞)来源于骨髓，多种1郎格汉斯细胞(Langerhanscells)上皮组织中的LC（1，普通光镜）捕捉外来抗原后即进入引流淋巴结的T细胞区，成为IDC（2，扫描电镜照片）。1 郎格汉斯细胞(Langerhans cells)上皮组2并指状树突细胞（interdigitatingDC）IDC表达高水平的II类MHC分子和共刺激分子B7，具有激活T细胞的能力。2 并指状树突细胞（interdigitating DC）IB cellsFDC3滤泡树突细胞（folicularDC,FDC）淋巴滤泡内的FDC通过Fc受体和补体受体捕获被致敏的抗原，并将其递呈给B细胞B cellsFDC3 滤泡树突细胞（folicular D