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1、固有免疫系统及其免疫应答 第十四章 1 主 要 内 容 概述 天然免疫系统的组成 天然免疫的识别机制 天然免疫的生物学意义 2 概 述 免疫系统的功能 免疫防御、免疫自稳、免疫监视 免疫防御 - 天然免疫 （固有免疫、非特异性免疫）： 生来即有，泛特异性，无记忆性 - 特异性免疫 （适应性免疫、 特异性免疫）： 后天获得，高度抗原特异性，免疫记忆 3 Characteristics of Innate and Adaptive Immunity No Immunologic memory Antigen independent No time lag Not antigen specific
2、Antigen dependent A lag period Antigen specific Development of memory Innate Immunity Adaptive Immunity 4 Components of Innate and Adaptive Immunity Innate Immunity Adaptive Immunity skin, gut Villi, lung cilia,etc many protein and non-protein secretions phagocytes, NK cell eosinophils, physical bar
3、riers soluble factors cells non e Immunoglobulins (antibody) T and B lymphocytes 5 免 疫 防 御 天然免疫 屏障结构 体表屏障：物理、化学、生物屏障 内部屏障：血脑屏障、血胎屏障 吞噬细胞：中性粒细胞、单核 /巨噬细胞 NK、 gdT、 B-1、 NKT、肥大细胞、 体液中的抗菌物质：补体、防御素、炎性介质 适应性免疫 黏膜免疫系统 体液免疫：抗毒素、抗菌抗体、抗病毒抗体 细胞免疫 CTL TDTH及其释放的 CK 6 主 要 内 容 概述 天然免疫系统的组成 天然免疫的识别 天然免疫的生物学功能 7 * 屏障
4、结构 -皮肤粘膜屏障 -内部屏障 * 参与天然免疫的分子 * 参与天然免疫的细胞 天然免疫系统的组成 8 物理屏障： 皮肤黏膜、 肠蠕动、呼吸道上皮纤 毛运动、尿液冲洗。 化学屏障 ：汗腺分泌的 乳酸、皮脂腺分泌的不 饱和脂肪酸、胃酸、呼 吸道和消化黏液中的溶 菌酶、抗菌肽、补体等。 生物学屏障： 皮肤黏膜 寄生的正常菌群，如大 肠杆菌可分泌细菌素抑 制厌氧菌和革兰氏阳性 菌定居和繁殖。 体表屏障 9 内部屏障： 血脑脊液屏障 软脑膜、脉络丛 10 内部屏障： 血胎屏障 （基蜕膜） 绒毛膜滋养层细胞 11 * 屏障结构 * 参与天然免疫的分子 防御素 补体 溶菌酶 炎性介质 * 参与天然免疫的
5、细胞 天然免疫系统的组成 12 防御素 * 一组耐受蛋白酶的多肽，哺乳动物 a和 b防御素 * 对细菌、真菌、有包膜的病毒有直接杀伤活性 溶菌酶 * 来源于巨噬细胞，存在于各种体液、外分泌液 和巨噬细胞溶酶体中 * 水解细菌胞壁的肽聚糖，使细菌溶解；可激活 补体，促吞噬 补体系统 * 感染早期，抗体尚未产生时，通过 MBL或旁路激 活补体，引起溶菌，发挥第一道防御功能 * 趋化 (C3a、 C5a、 C567)、 调理（ C3b）、免疫 粘附 (C3b)及促炎作用 (C3a、 C5a) 13 补体的抗感染作用 14 炎 性 介 质 促炎细胞因子 （ TNF-a、 IL-1,6,8， IFN-g
6、) 可致炎、致热、促进肝脏合成急性期反应蛋 白、趋化和激活吞噬细胞及其他免疫细胞、 抑制病毒复制及胞毒作用 活性氧和 NO参与对病原体的杀伤 脂质介质（如 LTB4、前列腺素、 PAF等） 参与炎症反应，利于局限病原体及炎性细胞 向炎症灶的渗出 15 * 屏障结构 * 参与天然免疫的分子 * 参与天然免疫的细胞 吞噬细胞： 中性粒细胞、单核 /巨噬细胞 淋巴细胞： NK细胞、 gdT细胞、 B-1细胞 肥大细胞 天然免疫系统的组成 16 中性粒细胞 募集：黏附、渗出、趋化 吞噬和杀伤： -无氧杀伤：乳酸、溶菌酶、乳铁蛋白 -有氧杀伤： H2O2、氧自由基、 NO 单核 /巨噬细胞 募集：黏附、
7、渗出、趋化 吞噬和杀伤：无 髓过氧化物酶 分泌细胞因子 递呈抗原 吞 噬 细 胞 17 中性粒细 胞的趋化 趋化： 细胞 沿 着趋化因子浓 度梯度，由低 浓度向高浓度 作定向运动 18 吞噬细胞和 NK细胞的作用 19 NK细胞 效应机制 :抗病 毒、抗肿瘤 （ 1）胞毒效应： ADCC, 穿孔素 和颗粒酶 （ 2）分泌细胞 因子： IFN-g增 强其胞毒作用， 诱导 M 活化 靶细胞 NK细胞 ADCC 20 gdT细胞 分布：黏膜、上皮、外周血 抗原识别受体多样性较少，应答较局限 以非 MHC的限制性方式识别完整的多肽抗原， 还可识别 CD1递呈的非多肽抗原 参与体表皮肤黏膜的免疫防御功能
8、，为抗胞 内菌和病毒感染的第一道防线 21 B-1 细胞 (CD5+) 分布：腹腔、胸腔、肠壁固有层 抗原识别受体多样性较少，主要 针对 TI2抗原 ,产生 IgM 主要承担腹腔、胸腔等体腔部位 的非特异性免疫防御功能 22 分布：邻近血 管、神经、和腺 体，易遭遇入侵 的病原体 在 LPS、 C3a、 C5a作用下 释放 生物活性介质 发挥趋化、激活 补体和致炎效应 肥大细胞 23 表面标志： NK1.1， TCR/CD3 定居肝脏、骨髓 抗原识别谱较窄，主要针对 CD1分子所 递呈的脂类和糖脂类抗原 杀伤靶细胞的机制与 CTL类似 NK细胞 24 主 要 内 容 概述 天然免疫系统的组成
9、天然免疫的识别 天然免疫的生物学功能 25 * 识别特点 * 病原相关识别模式 * 模式识别受体 天然免疫的识别机制 26 天然免疫与特异性免疫的识别特点 识别特点 天然免疫 特异性免疫 识别抗原种类 仅识别微生物 既可识别微生物分子抗原 和靶分子结构 及其产物的组分（ PAMP） 也可识别非微生物抗原 识别的特异性 泛特异性 高度特异性 识别不同种类的微生物 微生物的不同抗原表位 识别受体基因 在胚系中编码 在个体发育过程中重排 （ BCR体细胞基因突变） 识别受体分布 非克隆化 克隆化 27 病原相关分子模式 （ pathogen associated molecular pattern，
10、 PAMP） 定义：一类或一群特定的微生物病原体（及其产物） 共有的某些非特异性、高度保守的分子结构，可被非 特异性免疫细胞所识别。包括：脂多糖（ LPS）、磷 壁酸（ LTA）、肽聚糖（ PGN）、甘露糖、细菌 DNA、 双链 RNA和葡聚糖等 PAMP的特征： - 通常为病原微生物所特有，而宿主细胞不产生 - 为微生物的生存或致病性所必需 - 为宿主天然免疫细胞泛特异性识别的分子基础 28 定义： 一类主要表达于天然免疫细胞表面、非 克隆性分布、可识别一种或多种 PAMP的识别分 子 PRR的生物学特征： * 较少多样性 * 非克隆性表达 :同一类型细胞（如巨噬细胞） 表达的 PRR具有相
11、同的特异性 * 介导快速的生物学反应，无需细胞增殖 几类重要的 PRR： MBL、甘露糖受体、清道夫受 体、 Toll样受体 模式识别受体 (pattern-recognition receptors， PRR) 29 分泌型 PRR 甘露聚糖结合凝 集素 （ MBL） *属于肝脏合成的急 性期反应蛋白 *识别并结合 G-/G+菌、 酵母菌、某些病毒 等表面的甘露糖 *激活 MBL补体途径， 发挥调理、致炎作 用 30 甘露糖受体 ：特 异性识别微生物细 胞壁糖蛋白和糖脂 末端的甘露糖和岩 藻糖残基，介导吞 噬细胞吞噬 清道夫受体 ：识 别并与细菌细胞壁 某些组分结合，有 效地清除血循环中 的
12、细菌 膜型 PRR：内吞型 PRR 31 定义 ： 为一家族分子，因其胞外段与一种果蝇蛋白 Toll同源而得名，在免疫应答的诱导和炎性反应中 发挥重要作用，现已发现十余种 TLR的生物学特征 ： * TLR识别的配体均属于保守的 PAMP，并向机体提 供微生物感染的信号 * 几乎所有 TLR均可单独或共同识别多种结构不同 的配体，某些 TLR（ TLR4)则须依赖于辅助蛋白才能 识别相应配体 * TLR与相应配体结合 启动胞内信号转导 介导 多种生物学效应 Toll样受体 （ Toll-like receptor, TLR) 32 TLR的生物学功能 激活天然免疫 识别微生物 PAMP向机体
13、发出危险信号， 启动天然免疫 激活巨噬细胞 分泌炎性 介质 介导炎性反应 启动特异性免疫应答 激活 APC表达 MHC、共刺 激分子和细胞因子 参与 T细 胞等的激活和增殖。 33 TLR的生物学功能 34 主 要 内 容 概述 天然免疫系统的组成 天然免疫的识别 天然免疫的生物学功能 35 天然免疫的生物学意义 抗感染 抗肿瘤 维持自身耐受 参与特异性免疫： 参与特异性免疫的启动 影响特异性免疫的强度 影响特异性免疫的类型 36 天然免疫启动特异性免疫应答 提供 T细胞第一活化信号 ： APC表面 PRR（甘露糖受 体，清道夫受体）识别 PAMP介导 APC吞噬、摄 取病原体（抗原递呈） 提
14、供 T细胞第二活化信号 ： APC表面 TLR识别 PAMP启 动胞内信号转导 上调 MHC-II类分子和共刺激分 子 B7的表达 诱导细胞因子表达 ： TLR启动胞内信号转导 诱导细胞因子（如 IL- 12、趋化因子等）表达 37 天然免疫影响特异性免疫应答强度 * 抗原被补体活化片段 C3d包被 同时与 BCR和 CD21（ CR2) 结合 B细胞对抗原产生应答的阈值 B细胞对 TD-Ag应答强度 * 危险因素 激活 APC， 促进表达 B7 B7/CD28提供共刺激信号 T细胞活化的阈值 38 天然免疫影响特异性免疫应答的类型 天然免疫细胞表面 PRR 识别不同 PAMP而被激活 表达不
15、同细胞因子谱 诱导初始 T细胞分化为不同亚群 决定特异性免疫应答类型 39 Th1 和 Th2 细胞的分化 IL-12 IFN-g Macrophage NK cell IL-4 Mast cell Th1 Th2 Th0 IFN-g NK细胞活化 产生 IFN- 激活 M 并分泌 IL-12 IFN- 和 IL-12 抑制 IL-4产生 Th0分化为 Th1细胞 某些寄生虫（如蠕虫）感染 模式识别机制 激活多种天然免疫效应细胞 肥大细胞和嗜碱粒细胞分泌 IL-4 嗜酸粒细胞分泌 IL-5 M 分泌 IL-10） 诱导 Th0细胞分化为 Th2细胞 40 此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！ 41
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