第14章固有免疫

1、第十四章 固有免疫系統(tǒng)及其應(yīng)答固有免疫（innate immunity）亦稱非特異性免疫（nonspecific immunity），是生物在長期種系進化過程中形成的一系列防御機制。固有免疫系統(tǒng)（innate immune system）主要由組織屏障、固有免疫細胞和固有免疫分子組成。該系統(tǒng)在個體出生時即具備，可對侵入的病原體迅速產(chǎn)生應(yīng)答，發(fā)揮非特異抗感染效應(yīng)，亦可清除體內(nèi)損傷、衰老或畸變的細胞，并參與適應(yīng)性免疫應(yīng)答。第一節(jié) 組織屏障及其作用（一）皮膚黏膜及其附屬成分的屏障作用1物理屏障 由致密上皮細胞組成的皮膚和黏膜組織具有機械屏障作用，可有效阻擋病原體侵入體內(nèi)。黏膜物理屏障作用相對較弱，但

2、黏膜上皮細胞迅速更新、呼吸道黏膜上皮細胞纖毛定向擺動及黏膜表面分泌液的沖洗作用，均有助于清除黏膜表面的病原體。2化學屏障 皮膚和黏膜分泌物中含多種殺菌、抑菌物質(zhì)，如皮脂腺分泌的不飽和脂肪酸，汗腺分泌的乳酸，胃液中的胃酸，唾液、淚液、呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏液中的溶菌酶、抗菌肽和乳鐵蛋白等。上述物質(zhì)在皮膚黏膜表面形成抗御病原體的化學屏障。3.微生物屏障 寄居在皮膚和黏膜表面的正常菌群，可通過與病原體競爭結(jié)合上皮細胞和營養(yǎng)物質(zhì)，或通過分泌某些殺菌、抑菌物質(zhì)對病原體產(chǎn)生抗御作用。例如：口腔唾液鏈球菌能產(chǎn)生H2O2，可殺傷白喉桿菌和腦膜炎球菌；腸道大腸桿菌能產(chǎn)生細菌素，可抑制、殺傷某些厭氧菌和G+

3、菌。臨床上若不適當?shù)卮罅亢烷L期應(yīng)用廣譜抗菌素，可殺傷或抑制消化道正常菌群，導(dǎo)致耐藥性金黃色葡萄球菌和白色念珠菌大量生長，引發(fā)葡萄球菌性腸炎和白色念珠菌性腸炎。（二）體內(nèi)屏障1血-腦屏障 此屏障由軟腦膜、脈絡(luò)叢的毛細血管壁和包在壁外的星形膠質(zhì)細胞形成的膠質(zhì)膜組成。其組織結(jié)構(gòu)致密，能阻擋血液中病原體和其他大分子物質(zhì)進入腦組織及腦室，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生保護作用。嬰幼兒血-腦屏障發(fā)育不完善，易發(fā)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染。2血-胎屏障 由母體子宮內(nèi)膜的基蛻膜和胎兒的絨毛膜滋養(yǎng)層細胞共同構(gòu)成。此屏障不妨礙母子間營養(yǎng)物質(zhì)交換，但可防止母體內(nèi)病原體和有害物質(zhì)進入胎兒體內(nèi)，從而保護胎兒免遭感染。妊娠早期（3個月內(nèi)）血

4、-胎屏障發(fā)育尚未完善，此時孕婦若感染風疹病毒和巨細胞病毒等，可導(dǎo)致胎兒畸形或流產(chǎn)。第二節(jié) 固有免疫細胞固有免疫細胞主要包括吞噬細胞（中性粒細胞和單個核吞噬細胞）、樹突狀細胞、NK細胞、NK T細胞、T細胞、B1細胞、肥大細胞、嗜堿粒細胞和嗜酸粒細胞等。 一、吞噬細胞吞噬細胞（phagocyte）主要包括中性粒細胞（neutrophil）和單個核吞噬細胞（mononuclear phagocyte）兩類。（一）中性粒細胞中性粒細胞占血液白細胞總數(shù)的60%70%，是白細胞中數(shù)量最多的一種。中性粒細胞來源于骨髓，產(chǎn)生速率高，每分鐘約為1107個，但存活期短，約為23天。中性粒細胞胞漿中含兩種顆粒：較

5、大的初級顆粒，即溶酶體顆粒，內(nèi)含髓過氧化物酶、酸性磷酸酶和溶菌酶等；較小的次級顆粒，內(nèi)含堿性磷酸酶、溶菌酶、防御素和殺菌滲透增強蛋白等。中性粒細胞具有很強趨化作用和吞噬功能，病原體在局部引發(fā)感染時，它們可迅速穿越血管內(nèi)皮細胞進入感染部位，對入侵的病原體發(fā)揮吞噬殺傷和清除作用。中性粒細胞表面表達IgG Fc受體和補體C3b受體，也可通過調(diào)理作用促進和增強中性粒細胞的吞噬、殺菌作用。（二）單核吞噬細胞單核吞噬細胞包括血液中的單核細胞（monocyte）和組織器官中的巨噬細胞（macrophage）。單核細胞由骨髓粒-單系祖細胞發(fā)育分化而成，約占血液中白細胞總數(shù)的3%8%。其體積較淋巴細胞略大，胞質(zhì)

6、中富含溶酶體顆粒，其內(nèi)含過氧化物酶、酸性磷酸酶、非特異性酯酶和溶菌酶等多種酶類物質(zhì)。單核細胞在血液中僅停留1224小時，其進入表皮棘層，可分化為郎格漢斯細胞；進入結(jié)締組織或器官，可分化為巨噬細胞。單核/巨噬細胞可做變形運動，對玻璃和塑料表面有很強黏附能力，借此在體外培養(yǎng)時可將其與淋巴細胞分離。巨噬細胞分為定居和游走巨噬細胞兩大類。定居巨噬細胞廣泛分布于全身各處，因所處部位不同其形態(tài)和名稱各異，如肝臟的枯否細胞、腦部的小膠質(zhì)細胞、骨組織的破骨細胞、肺泡巨噬細胞等。游走巨噬細胞由血液中單核細胞衍生而來，其體積數(shù)倍于單核細胞，壽命較長，在組織中可存活數(shù)月。巨噬細胞胞質(zhì)內(nèi)富含溶酶體及線粒體，具有強大吞

7、噬、殺菌、清除凋亡細胞及其他異物的能力。巨噬細胞不僅執(zhí)行固有免疫的效應(yīng)功能，也在適應(yīng)性免疫應(yīng)答的各階段發(fā)揮作用。1巨噬細胞表面受體及其識別的配體 巨噬細胞表達多種模式識別受體、調(diào)理受體以及與其趨化和活化相關(guān)的細胞因子受體。（1）模式識別受體（pattern recognition receptors, PRR）：指單核/巨噬細胞和樹突狀細胞等固有免疫細胞表面或胞內(nèi)器室膜上能夠識別病原體某些共有特定分子結(jié)構(gòu)的受體。此類受體較少多樣性，主要包括甘露糖受體、清道夫（清除）受體和Toll樣受體。另外，血清中還存在分泌型模式識別受體（sPRR），主要包括甘露聚糖結(jié)合凝集素（MBL）和C-反應(yīng)蛋白（CRP

8、）等急性期蛋白。1）甘露糖受體（mannose receptors, MR）：能與廣泛表達于病原體（如分枝桿菌、克雷伯菌、卡氏肺孢菌和酵母菌等）細胞壁糖蛋白和糖脂分子末端的甘露糖和巖藻糖殘基結(jié)合，介導(dǎo)吞噬或胞吞作用。 2）清道夫受體（scavenger receptors, SR）：可識別乙?；兔芏戎鞍?、G-菌脂多糖（LPS）、G+菌磷壁酸及磷脂酰絲氨酸（凋亡細胞重要表面標志），從而參與清除某些病原體、衰老紅細胞和某些凋亡細胞。3）Toll樣受體 (Toll like receptors, TLR)：人TLR家族包括11個成員（TLR 111），可分為兩類，即表達于細胞膜上的TLR 1、2

9、、4、5、6，以及和表達于胞內(nèi)器室如內(nèi)體/吞噬溶酶體膜上的TLR 3、7、8、9。前者主要識別病原微生物表面某些共有特定的分子結(jié)構(gòu)；后者主要識別胞質(zhì)中病毒雙/單鏈RNA（ds/ssRNA）和胞質(zhì)中細菌或病毒非甲基化CpG DNA,進而通過觸發(fā)MyD88依賴或非依賴的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，誘導(dǎo)產(chǎn)生促炎癥細胞因子和型干擾素。表達于巨噬細胞表面的TLR如下：TLR2，主要識別G+菌的肽聚糖和磷壁酸、某些細菌和支原體的脂蛋白和脂肽（lipopeptides）、分枝菌屬的阿拉伯甘露糖脂和酵母菌的酵母多糖等；TLR4，主要識別G-菌的脂多糖、G+菌磷壁酸和熱休克蛋白60（HSP60）。（2）病原相關(guān)模式分子（pa

10、thogen associated molecular patterns, PAMP）：即PRR的配體，是病原體及其產(chǎn)物所共有的、某些高度保守的特定分子結(jié)構(gòu)。PAMP種類有限，但在病原微生物中廣泛分布，主要包括G-菌的脂多糖、G+菌的肽聚糖和脂磷壁酸、分枝桿菌和螺旋體的脂蛋白和脂肽、細菌和真菌的甘露糖，細菌或病毒非甲基化CpG DNA和病毒雙股/單股RNA（dsRNA/ssRNA）等。其中細菌或病毒非甲基化CpG DNA以及病毒dsRNA和ssRNA以游離形式存在，其余則表達于病原體表面，而不存在于正常宿主細胞表面。籍此，固有免疫細胞可通過表面PRR 對病原體識別并產(chǎn)生應(yīng)答。主要的PRR及PA

11、MP見表14-1。病原相關(guān)分子模式對機體而言是外源性危險因子，而由各種原因?qū)е麦w內(nèi)組織細胞損傷所產(chǎn)生的某些物質(zhì)，如HSP、線粒體、DNA和RNA等，則為內(nèi)源性危險因子。它們也能刺激免疫細胞產(chǎn)生應(yīng)答，發(fā)揮免疫效應(yīng)。這些物質(zhì)稱為損傷相關(guān)模式分子（damage associated molecular patterns, DAMP）。表14-1 模式識別受體及其相應(yīng)病原相關(guān)模式分子（舉例）模式識別受體（PRR）病原相關(guān)分子模式（PAMP）膜型PRRTLR2與TLR6/TLR1G+ 菌肽聚糖（PGN）、磷壁酸（LTA），細菌和支原體的脂蛋白、脂肽，酵母菌的酵母多糖CD14與TLR4 (MD-2輔助)G

12、-菌脂多糖（LPS）、熱休克蛋白（HSP）TLR3（胞內(nèi)器室膜上）病毒雙股RNA（dsRNA）TLR5G-細菌的鞭毛蛋白TLR7/TLR8（胞內(nèi)器室膜上）病毒或非病毒性單股RNA（ssRNA）TLR9（胞內(nèi)器室膜上）細菌或病毒非甲基化CpG DNA 甘露糖受體（MR）細菌甘露糖、巖藻糖清道夫受體（SR）G+ 菌磷壁酸、G- 菌脂多糖（LPS）分泌型PRR甘露聚糖結(jié)合凝集素（MBL）病原體表面的甘露糖、巖藻糖和N-乙酰葡萄糖胺殘基C-反應(yīng)蛋白（CRP）細菌細胞壁磷酰膽堿脂多糖結(jié)合蛋白（LBP）G-菌脂多糖（LPS）（3）調(diào)理性受體：巨噬細胞表面參與調(diào)理作用的受體主要包括IgG Fc受體（FcR）

13、和補體受體（C3bR/C4bR）。1）IgG Fc受體：IgG抗體通過Fab段與病原體表面抗原表位特異性結(jié)合，通過Fc段與巨噬細胞表面IgG Fc受體結(jié)合，從而促進吞噬作用。2）補體受體：附著于病原體等抗原性物質(zhì)的C3b、C4b，可與巨噬細胞表面C3bR/C4bR結(jié)合，促進巨噬細胞的吞噬作用。（4）細胞因子受體：巨噬細胞表達單核細胞趨化蛋白-1受體（MCP-1R）和巨噬細胞炎癥蛋白-1/受體（MIP-1/R）等趨化因子受體，可在相應(yīng)趨化因子作用下，募集至感染或炎癥部位。巨噬細胞表達IFN-、M-CSF、GM-CSF等細胞因子受體，通過與相應(yīng)細胞因子結(jié)合而使巨噬細胞活化。2巨噬細胞的主要生物學功

14、能（1）清除、殺傷病原體：巨噬細胞借助表面PRR和調(diào)理性受體，可攝取病原體等抗原性異物，通過氧依賴和氧非依賴殺菌途徑殺傷病原體。1）氧依賴性途徑:該途徑主要效應(yīng)分子是反應(yīng)性氧中間物和反應(yīng)性氮中間物。反應(yīng)性氧中間物(reactive oxygen intermediates,ROI)作用系統(tǒng)是指在吞噬作用激發(fā)下，通過呼吸爆發(fā)，激活細胞膜上還原型輔酶I和還原型輔酶，使分子氧活化，生成超氧陰離子（O2-）、游離羥基（OH-）、過氧化氫（H2O2）和單態(tài)氧（1O2）產(chǎn)生殺菌作用的系統(tǒng)。上述活性氧物質(zhì)具有強氧化作用和細胞毒作用，可有效殺傷病原微生物，同時對機體組織細胞也有一定損傷作用。反應(yīng)性氮中間物 (

15、reactive nitrogen intermediates,RNI) 作用系統(tǒng)是指巨噬細胞活化后所產(chǎn)生的誘導(dǎo)型一氧化氮合成酶（inducible nitric oxide synthase,iNOS），在還原型輔酶或四氫生物喋呤存在下，催化L-精氨酸與氧分子反應(yīng)，生成胍氨酸和一氧化氮（nitric oxide, NO）產(chǎn)生殺菌作用的系統(tǒng)。NO對細菌和腫瘤細胞均有殺傷和細胞毒作用。2）氧非依賴途徑:指無需氧分子參與的殺菌作用，主要包括：酸性環(huán)境，吞噬體或吞噬溶酶體形成后，其內(nèi)糖酵解作用增強，乳酸累積可使pH降至3.54.0，發(fā)揮殺菌或抑菌作用；溶菌酶，在酸性條件下，溶酶體內(nèi)溶菌酶使G+菌胞壁

16、肽聚糖破壞，發(fā)揮殺菌作用；防御素（defensin），包括陽離子蛋白和多肽（3033個氨基酸），可在菌細胞脂質(zhì)雙層形成“離子通道”，導(dǎo)致菌細胞裂解。3）消化和清除:病原體被殺傷或破壞后，在吞噬溶酶體內(nèi)多種水解酶（如蛋白酶、核酸酶、脂酶和磷酸酶等）作用下，可進一步消化降解：大部分產(chǎn)物通過胞吐作用而排出胞外；部分被加工、處理為免疫原性肽段，與MHC分子結(jié)合為復(fù)合物而被提呈給T細胞，啟動適應(yīng)性免疫應(yīng)答。（2）參與和促進炎癥反應(yīng)：募集至感染部位的巨噬細胞被活化，通過下列機制參與炎癥反應(yīng)：分泌MIP-1a/b、MCP-1和IL-8等趨化因子，募集、活化更多巨噬細胞、中性粒細胞和淋巴細胞，發(fā)揮抗感染作用；

17、分泌多種促炎癥細胞因子（如IL-1、TNF-、IL-6）和其他炎性介質(zhì)（如前列腺素、白三烯、血小板活化因子等），參與和促進炎癥反應(yīng)。（3）殺傷靶細胞：靜息巨噬細胞的殺瘤作用微弱。LPS或細胞因子（如IFN-和GM-CSF等）可激活巨噬細胞，使之發(fā)生如下改變：PRR和調(diào)理性受體表達增加；胞內(nèi)溶酶體數(shù)目及反應(yīng)性氧中間物、氮中間物和各種水解酶濃度顯著增高；TNF-分泌增加。由此，巨噬細胞可有效殺傷腫瘤和病毒感染細胞。另外，在特異性抗體參與下，巨噬細胞也可借助ADCC效應(yīng)殺傷靶細胞。（4）加工、提呈抗原：巨噬細胞屬專職抗原提呈細胞，通過提供第一信號和共刺激信號而激活T細胞（見第十一章）。（5）免疫調(diào)節(jié)

18、：活化巨噬細胞可分泌多種細胞因子，參與免疫調(diào)節(jié)，例如：IL-1和IFN-可上調(diào)APC表達MHC分子，促進T、B細胞活化；TNF-可促進CTL活化、增殖和分化；IL-12、IL-18可促進T細胞增殖、分化，激活NK細胞；IL-10可抑制單核/巨噬細胞和NK細胞活化，抑制巨噬細胞抗原提呈作用。二、樹突狀細胞樹突狀細胞（dendritic cell, DC）廣泛分布于全身組織和臟器，數(shù)量較少，僅占人外周血單個核細胞的1%，因具有許多分枝狀突起而得名。DC根據(jù)其組織分布和分化程度的不同，有不同的命名，如表皮和胃腸上皮組織的朗格漢斯細胞（Langerhans cell, LC）、器官結(jié)締組織的間質(zhì)樹突狀

19、細胞（interstitial DC）、胸腺的并指樹突狀細胞（interdigitating cell, IDC）；外周免疫器官的濾泡樹突狀細胞（follicular dendritic cell, FDC）。其中，朗格漢斯細胞和間質(zhì)DC屬未成熟DC，它們接受抗原或炎性介質(zhì)刺激后，可分化、發(fā)育為成熟DC。DC是專職抗原提呈細胞，其主要功能是攝取、加工處理和提呈抗原，從而啟動適應(yīng)性免疫應(yīng)答。未成熟DC高表達IgG Fc受體、C3b受體、甘露糖受體和某些TLR，低表達MHC/類分子，其攝取、加工處理抗原能力強，而提呈抗原激發(fā)免疫應(yīng)答能力弱。成熟DC表面標志為CD1a、CD11c和CD83，并高表達

20、MHC/類分子和共刺激分子（如B7和ICAM），其攝取、加工處理抗原能力弱，而提呈抗原、啟動免疫應(yīng)答能力強。DC是惟一能誘導(dǎo)初始T細胞活化的抗原提呈細胞，是適應(yīng)性免疫應(yīng)答的始動者。外周免疫器官中濾泡DC（FDC）與其他DC不同，其表面表達FcR和 C3dR/C3bR，可分別與抗原-抗體復(fù)合物或抗原-C3d/C3b復(fù)合物結(jié)合，但不發(fā)生內(nèi)吞，從而將抗原長期滯留于細胞表面供B細胞識別，進而激發(fā)體液免疫應(yīng)答，并維持免疫記憶。關(guān)于DC的抗原提呈作用詳見第十一章“抗原提呈細胞和抗原提呈”。樹突狀細胞具有多種免疫調(diào)節(jié)作用，可通過分泌不同類型的細胞因子影響適應(yīng)性免疫應(yīng)答的類型，并參與T細胞免疫耐受的形成。近年

21、發(fā)現(xiàn)，成熟DC可分為兩個亞群：髓樣樹突狀細胞（myeloid dendritic cell，mDC）：可表達TLR2、4、5，在病原體等抗原性異物刺激下，能分泌以IL-12和IL-2為主的細胞因子，誘導(dǎo)或促進Th0細胞分化為Th1細胞，引發(fā)和 增強細胞免疫應(yīng)答；漿細胞樣樹突狀細胞（plasmacytoid dendritic cell， pDC）：可表達TLR7、8、9，在病毒感染刺激下，能產(chǎn)生以IFN-和IL-6為主的細胞因子，發(fā)揮抗病毒作用；在IL-3和CD40L聯(lián)合刺激下，可分泌以IL-4和IL-5為主的Th2型細胞因子，誘導(dǎo)或促進Th0細胞分化為Th2細胞，輔助B細胞產(chǎn)生體液免疫應(yīng)答。

22、另外，胸腺DC參與陰性選擇，誘導(dǎo)中樞免疫耐受；非成熟DC可誘導(dǎo)T細胞形成外周免疫耐受。三、自然殺傷細胞自然殺傷細胞（natural killer，NK）來源于骨髓淋巴樣干細胞，其分化、發(fā)育依賴于骨髓或胸腺微環(huán)境，主要分布于外周血和脾臟，在淋巴結(jié)和其他組織中也有少量存在。NK細胞不表達特異性抗原識別受體，是不同于T、B淋巴細胞的第三類淋巴細胞。目前將人TCR-、mIg-、CD56+、CD16+淋巴樣細胞鑒定為NK細胞。NK細胞無需抗原預(yù)先致敏，即可直接殺傷某些腫瘤細胞和病毒感染細胞，故在機體抗腫瘤、早期抗病毒或胞內(nèi)寄生菌感染的免疫應(yīng)答中起重要作用。NK細胞表面表達IgG Fc受體（FcgR），也

23、可借助ADCC作用殺傷靶細胞。NK細胞可被IFN-a/b、IL-2、IL-12、IL-15和IL-18等細胞因子所激活，活化NK細胞可分泌IFN-g和TNF-a等細胞因子，增強機體抗感染效應(yīng)并參與免疫調(diào)節(jié)。（一）NK細胞殺傷作用的機制NK細胞與靶細胞密切接觸，可通過不同途徑發(fā)揮殺傷效應(yīng)。1穿孔素/顆粒酶途徑 穿孔素儲存于胞漿顆粒內(nèi)，其生物學效應(yīng)與補體攻膜復(fù)合物類似。在鈣離子存在條件下，多聚穿孔素可在靶細胞膜上形成 “孔道”，使水電解質(zhì)迅速進入胞內(nèi)，導(dǎo)致靶細胞崩解破壞。顆粒酶是一類絲氨酸蛋白酶，可循穿孔素在靶細胞膜上所形成的“孔道”進入胞內(nèi)，通過激活凋亡相關(guān)的酶系統(tǒng)導(dǎo)致靶細胞凋亡。2Fas/Fa

24、sL途徑 活化的NK細胞可表達FasL，其與靶細胞表面Fas（CD95）結(jié)合，可形成Fas三聚體，使Fas胞質(zhì)區(qū)死亡結(jié)構(gòu)域（death domain，DD）相聚成簇，繼而招募胞漿內(nèi)Fas相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域蛋白（Fas-associated death domain protein,FADD），通過激活胱天蛋白酶(caspase)級聯(lián)反應(yīng)而導(dǎo)致細胞凋亡（圖14-1）。3TNF-/TNFR-I途徑 TNF與靶細胞表面I型TNF受體（TNFR-I）結(jié)合，使之形成TNF-R三聚體，導(dǎo)致胞漿內(nèi)DD相聚成簇，繼而招募胞漿內(nèi)TNF受體相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域蛋白（TNF receptor-associated death

25、 domain protein,TRADD），通過激活胱天蛋白酶級聯(lián)反應(yīng)而導(dǎo)致細胞凋亡（圖14-1）。圖14-1 FasL和TNF介導(dǎo)的細胞凋亡示意圖（二）NK細胞活性的調(diào)節(jié)NK細胞活性受其表面多種調(diào)節(jié)性受體的調(diào)控。按照NK細胞受體所識別的配體性質(zhì)不同，可分為識別HLA類分子和非HLA類分子的調(diào)節(jié)性受體。1識別HLA類分子的NK細胞受體 NK細胞表達多種以HLA類分子（包括經(jīng)典的和非經(jīng)典HLA類分子）為配體的受體。按其功能，可分為活化性受體和抑制性受體。生理條件下，抑制性受體占主導(dǎo)地位，即抑制性受體識別自身組織細胞表面HLA類分子后，可啟動抑制性信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，而使活化性受體的功能受到抑制，表現(xiàn)為N

26、K細胞不能殺傷自身正常組織細胞。病理情況下，如某些病毒感染細胞和腫瘤細胞表面HLA類分子表達下降或缺失，抑制性受體因其無配體結(jié)合而喪失負調(diào)控作用，此時活化性受體即可發(fā)揮作用，導(dǎo)致NK細胞活化對病毒感染靶細胞或腫瘤靶細胞產(chǎn)生殺傷作用。按照分子結(jié)構(gòu)可將識別HLA類分子NK細胞受體分為以下兩類。（1）殺傷細胞免疫球蛋白樣受體（killer immunoglobulin-like receptor，KIR）：屬Ig超家族成員，為跨膜糖蛋白，其胞外段含可識別自身HLA I類分子的結(jié)構(gòu)域。根據(jù)胞外段Ig樣結(jié)構(gòu)域的數(shù)目，可分為KIR2D和KIR3D。其中某些受體胞質(zhì)區(qū)氨基酸序列較長（longer），含免疫受

27、體酪氨酸抑制模體（ITIM），可轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制信號，稱為KIR2DL或KIR3DL；某些受體胞質(zhì)區(qū)氨基酸序列短（shorter），稱為KIR2DS和KIR3DS，它們可通過與其相連的、含免疫受體酪氨酸活化模體（ITAM）的DAP12分子轉(zhuǎn)導(dǎo)活化信號（圖14-2）。圖14-2 KIR家族中抑制性受體和活化性受體結(jié)構(gòu)示意圖（2）殺傷細胞凝集素樣受體（killer lectin-like receptor，KLR）：CD94/NKG2A異二聚體為抑制性受體，其中CD94胞質(zhì)區(qū)短，無信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能，NKG2A胞質(zhì)區(qū)含ITIM模體，可轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制信號。CD94/NKG2C異二聚體胞質(zhì)區(qū)氨基酸序列短，無信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能，

28、但NKG2C可通過其相連的、胞質(zhì)區(qū)含ITAM模體的DAP-12結(jié)合而轉(zhuǎn)導(dǎo)活化信號（圖14-3）。圖14-3 KIR家族中抑制性受體和活化性受體結(jié)構(gòu)示意圖2識別HLA類樣分子的活化性受體 NK細胞表面還表達某些能夠識別靶細胞表面非HLA類分子的活化性受體。此類受體的配體主要存在于某些腫瘤細胞和病毒感染細胞表面，而不表達于正常組織細胞表面。因此，NK細胞可通過此類殺傷活化性受體選擇性殺傷腫瘤和病毒感染的靶細胞，而對正常組織細胞不起作用。（1）NKG2D：為NKG2家族成員，但與該家族其他成員（NKG2A、B、C、E和F）同源性較低，也不與CD94結(jié)合。NKG2D主要表達于NK細胞和gT細胞表面,其

29、本身無信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能，可通過與其相連的、胞漿區(qū)含ITAM模體的DAP10結(jié)合而轉(zhuǎn)導(dǎo)活化信號（圖14-4）。NKG2D識別的配體是MHC類鏈相關(guān)分子（MHC classchain-related molecules A/B，MIC A/B）。MIC A/B是一種HLA類樣分子，主要表達于乳腺癌、卵巢癌、結(jié)腸癌、胃癌和肺癌等上皮腫瘤細胞表面，而在正常組織細胞表面水平很低或缺失。 圖14-4 活化性受體NKG2D結(jié)構(gòu)示意圖（2）自然細胞毒性受體（natural cytotoxicity receptors，NCR）：NCR是NK細胞特有的標志，也是NK細胞表面主要的活化性受體，但其識別的配體目前還不十

30、分清楚。NCR包括：NKp46和NKp30表達于不同分化階段的NK細胞表面，可通過與其相連的、胞漿區(qū)含ITAM模體的CD3-結(jié)合而轉(zhuǎn)導(dǎo)活化信號；NKp44，是活化NK細胞的特異性標志，可通過與其相連的、胞漿區(qū)含ITAM基序的DAP-12結(jié)合而轉(zhuǎn)導(dǎo)活化信號。（圖14-5）圖14-5 NCR的分子結(jié)構(gòu)及膜相關(guān)分子四、NK T細胞NK T細胞是指能同時組成性表達CD56（小鼠NK1.1）和TCR-CD3復(fù)合受體的T細胞。此類T細胞可在胸腺內(nèi)或胸腺外（胚肝）分化發(fā)育，主要分布于骨髓、肝臟和胸腺，在脾臟、淋巴結(jié)和外周血中也有少量存在。NK T細胞絕大多數(shù)為CD4-CD8-雙陰性，少數(shù)為CD4+單陽性。N

31、K T細胞表面TCR表達密度較低（約為外周血T細胞的1/3），且缺乏多樣性，抗原識別譜窄，可識別CD1分子所提呈的磷脂（phospholipid）和糖脂（glycolipid）類抗原，且不受MHC限制。NK T細胞表面表達IL-12和IFN-g等細胞因子受體，在相應(yīng)抗原或細胞因子作用下可被激活，發(fā)揮如下效應(yīng)：（1）分泌穿孔素或通過Fas/FasL途徑殺傷靶細胞；（2）分泌IL-4誘導(dǎo)CD4+Th0細胞向CD4+Th2細胞分化，參與體液免疫應(yīng)答，誘導(dǎo)B細胞發(fā)生IgE類別轉(zhuǎn)換；（3）分泌IFN-g和IL-12誘導(dǎo)CD4+Th0細胞向CD4+Th1細胞分化，增強細胞免疫應(yīng)答，并可激活巨噬細胞和NK細

32、胞，增強機體抗感染和抗腫瘤作用；（4）分泌多種趨化因子（如MCP-1、MIP-1等）參與炎癥反應(yīng)。五、g T細胞gdT細胞是執(zhí)行固有免疫功能的T細胞，其TCR由g和d鏈組成。此類T細胞主要分布于腸道、呼吸道及泌尿生殖道等黏膜和皮下組織，在外周血中僅占CD3+T細胞的0.5%1%。gd T細胞組成性表達TCRgd-CD3復(fù)合受體分子，多為CD4-CD8-雙陰性，少數(shù)為CD8+單陽性，其TCR缺乏多樣性，但可直接識別某些完整的多肽抗原。gd T細胞所識別的抗原種類有限，主要為：感染細胞表達的熱休克蛋白（heat-shock protein, HSP）；感染細胞表面CD1分子提呈的脂類抗原；某些病毒

33、蛋白或表達于感染細胞表面的病毒蛋白，如皰疹病毒和牛痘病毒糖蛋白等；細菌裂解產(chǎn)物中的磷酸化抗原，如分枝桿菌產(chǎn)生的某些磷酸糖和核苷酸衍生物。gd T細胞是皮膚黏膜局部參與早期抗感染免疫的主要效應(yīng)細胞，也具有非特異性殺瘤作用。gd T細胞的殺傷機制與NK細胞和CD8+CTL細胞基本相同。此外，活化的gd T細胞還可分泌IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IFN-g、GM-CSF和TNF-等多種細胞因子，增強機體非特異性免疫防御功能并參與免疫調(diào)節(jié)。六、B-1細胞B-1細胞在個體發(fā)育過程中出現(xiàn)較早（胚胎期），其發(fā)育與胎肝密切相關(guān)，也可由成人骨髓產(chǎn)生。B-1細胞主要分布于胸腔、腹腔和腸壁固

34、有層中，是具有自我更新能力的CD5+、mIgM+ B細胞。B-1細胞的BCR缺乏多樣性，其識別的抗原主要包括：某些細菌表面共有的多糖抗原，如細菌脂多糖、肺炎球菌莢膜多糖和葡聚糖等；某些變性的自身抗原，如變性Ig和變性單股DNA。B-1細胞所產(chǎn)生的抗體具有多反應(yīng)性，即可對多種細菌和變性自身抗原起作用，并將其清除。B-1細胞在機體早期抗感染免疫和維持自穩(wěn)中具有重要作用。B-1細胞產(chǎn)生抗體的應(yīng)答具有以下特點：接受多糖抗原刺激后，48小時內(nèi)即可產(chǎn)生以IgM為主的低親和力抗體，這對機體早期抗感染免疫和清除變性自身抗原具有重要作用；增殖、分化過程中不發(fā)生Ig類別轉(zhuǎn)換；無免疫記憶，再次接受相同抗原刺激后，其

35、抗體效價與初次應(yīng)答無明顯差別。 七、其他固有免疫細胞1肥大細胞（mast cell） 主要分布于皮膚、呼吸道、胃腸道黏膜下結(jié)締組織和血管壁周圍組織中，其表面具有模式識別受體（PRR）、過敏毒素C3a/C5a受體和高親和力IgE Fc受體。肥大細胞不能吞噬、殺傷侵入體內(nèi)的病原體，但可通過上述識別受體與相應(yīng)配體（如病原微生物或其產(chǎn)物所含的PAMP、過敏毒素C3a/C5a和特異性IgE）結(jié)合而被激活或處于致敏狀態(tài)?；罨蚀蠹毎ㄟ^脫顆?？舍尫呕蚝铣梢幌盗醒仔越橘|(zhì)（組胺、白三烯、前列腺素D2等）和促炎細胞因子（IL-1、IL-4、IL-8和TNF等）引發(fā)炎癥反應(yīng)，從而在機體抗感染、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)中發(fā)

36、揮重要作用。變應(yīng)原與致敏肥大細胞表面特異性IgE抗體結(jié)合，可通過介導(dǎo)高親和力IgE Fc受體交聯(lián)而使肥大細胞脫顆粒，引發(fā)型超敏反應(yīng)。2嗜堿粒細胞（basophil） 存在于血液中，僅占白細胞總數(shù)的0.2%。炎癥反應(yīng)中，嗜堿粒細胞可被趨化因子募集至局部炎癥組織而發(fā)揮作用。嗜堿粒細胞也是參與I型超敏反應(yīng)的重要效應(yīng)細胞。3嗜酸粒細胞（eosinophil） 占血液白細胞總數(shù)的1%3%，在血液中僅停留68小時，進入結(jié)締組織可存活812天。嗜酸粒細胞胞漿內(nèi)含粗大的嗜酸性顆粒，顆粒內(nèi)含主要堿性蛋白、嗜酸粒細胞陽離子蛋白、嗜酸粒細胞過氧化物酶、芳基硫酸酯酶和組胺酶。嗜酸粒細胞具有趨化作用和一定的吞噬、殺菌能

37、力，尤其在抗寄生蟲免疫中具有重要作用。第三節(jié) 固有體液免疫分子及其主要作用固有體液免疫分子主要包括補體系統(tǒng)、急性期蛋白、細胞因子、抗菌肽和具有抗菌作用的酶類物質(zhì)。一、 補體系統(tǒng)補體系統(tǒng)是參與固有免疫應(yīng)答的最重要免疫效應(yīng)分子，具有多方面的生物學效應(yīng)。1細胞溶破作用 侵入機體的多種病原微生物可通過旁路途徑或甘露聚糖結(jié)合凝集素（MBL）途徑而迅速激活補體系統(tǒng)，并產(chǎn)生溶菌或病毒溶解作用。2補體活化產(chǎn)物的作用 C3a/C5a具有趨化和致炎作用，可吸引吞噬細胞到達感染部位，使之活化并增強其吞噬、殺菌作用；C3a/C5a可直接激活肥大細胞，使其分泌一系列炎性介質(zhì)和促炎細胞因子，引起和增強炎癥反應(yīng)；C3b/C

38、4b具有調(diào)理和免疫黏附作用，可促進吞噬細胞對病原體和抗原-抗體復(fù)合物的吞噬、清除。上述作用可發(fā)生于特異性抗體產(chǎn)生之前，故在機體早期抗感染免疫中具有十分重要的意義。當針對病原體特異性抗體產(chǎn)生后，所形成的抗原-抗體復(fù)合物可激活補體經(jīng)典途徑，更為有效地發(fā)揮抗感染作用。二、細胞因子病原體感染機體后，可刺激免疫細胞和感染的組織細胞產(chǎn)生多種細胞因子，引起炎癥反應(yīng)，產(chǎn)生抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等作用。茲舉數(shù)例：（1）干擾素（IFN）：可干擾病毒蛋白合成，抑制病毒復(fù)制或擴散。（2）趨化因子（IL-8、MCP-1、MIP-1a等）：可募集、活化吞噬細胞，增強機體抗感染免疫應(yīng)答能力。（3）促炎細胞因子（IL-1、

39、IL-6、TNF-a）：可促進抗感染的炎癥反應(yīng)。（4）IFN-g、TNF、IL-12和GM-CSF等：可激活巨噬細胞和NK細胞，有效殺傷腫瘤和病毒感染的靶細胞，發(fā)揮抗腫瘤、抗病毒作用。（5）IFN-g和TNF-a：可促進APC表達MHC類分子，增強抗原提呈作用，提高機體適應(yīng)性免疫應(yīng)答能力。（6）IL-2、IL-4、IL-5、IL-6可促進B細胞增殖、分化，參與體液免疫應(yīng)答。IL-2、IL-12和IFN-g等可促進Th1細胞免疫應(yīng)答；IL-4可促進Th2免疫應(yīng)答。三、抗菌肽及酶類物質(zhì)1防御素（defensin） 是一組耐受蛋白酶、富含精氨酸的小分子多肽，對細菌、真菌和某些有囊膜病毒具有直接殺傷作

40、用。人和哺乳動物體內(nèi)存在的a-防御素為陽離子多肽，主要由中性粒細胞和小腸潘尼(Paneth)細胞產(chǎn)生，可通過以下機制殺傷某些細菌和有囊膜病毒：通過靜電作用，與病原體G-菌的脂多糖、G+菌的磷壁酸和病毒囊膜脂質(zhì)等結(jié)合，使病原體膜屏障破壞，通透性增加 ，導(dǎo)致病原體死亡；誘導(dǎo)病原體產(chǎn)生自溶酶，干擾DNA和蛋白質(zhì)合成；致炎和趨化作用，增強吞噬細胞對病原體吞噬、殺傷和清除。 2溶菌酶 是一種不耐熱的堿性蛋白質(zhì)，廣泛存在于各種體液、外分泌液和吞噬細胞溶酶體中。溶菌酶能夠裂解G+菌細胞壁中N-乙酰葡萄糖胺與N-乙酰胞壁酸之間的b-1，4糖苷鍵，使細胞壁的重要組分肽聚糖破壞，從而導(dǎo)致細菌溶解、破壞。G-菌的肽

41、聚糖外還有脂多糖和脂蛋白包裹，故對溶菌酶不敏感。但在特異性抗體和補體存在下，G-菌也可被溶菌酶溶解、破壞。3乙型溶素 是血清中一種對熱較穩(wěn)定的堿性多肽，在血漿凝固時由血小板釋放，故血清中乙型溶素濃度顯著高于血漿中水平。乙型溶素可作用于G+菌細胞膜，產(chǎn)生非酶性破壞效應(yīng)，但對G-菌無效。第四節(jié) 固有免疫應(yīng)答固有免疫應(yīng)答（innate immune response）是指體內(nèi)固有免疫細胞和固有免疫分子識別、結(jié)合病原體及其產(chǎn)物或其它抗原性異物后，被迅速活化，并產(chǎn)生相應(yīng)生物學效應(yīng)，從而將病原體等抗原性異物殺傷、清除的過程。一、固有免疫應(yīng)答作用時相1瞬時固有免疫應(yīng)答階段 發(fā)生于感染04小時之內(nèi)。（1）屏障

42、作用：皮膚、黏膜及其分泌液中的抗菌物質(zhì)和正常菌群構(gòu)成物理、化學和微生物屏障，可阻擋外界病原體對機體的入侵，具有即刻免疫防衛(wèi)作用。（2）巨噬細胞的作用：少量病原體突破機體屏障結(jié)構(gòu)進入皮膚或黏膜下組織，可及時被局部存在的巨噬細胞吞噬清除。（3）補體激活：某些病原體可通過直接激活補體旁路途徑而被溶解破壞。補體活化產(chǎn)物C3b/C4b可介導(dǎo)調(diào)理作用，顯著增強吞噬細胞的吞噬殺菌能力；C3a/C5a可直接作用于組織中肥大細胞，使之脫顆粒釋放組胺、白三烯和前列腺素D2等炎性介質(zhì)和促炎細胞因子，導(dǎo)致局部血管擴張、通透性增強，促使中性粒細胞穿過血管內(nèi)皮細胞進入感染部位。（4）中性粒細胞的作用：中性粒細胞是機體抗細

43、菌和抗真菌感染的主要效應(yīng)細胞，中性粒細胞浸潤是細菌感染性炎癥反應(yīng)的重要特征。在感染部位組織細胞所產(chǎn)生的促炎細胞因子（IL-8、IL-1和TNF-a等）和其他炎性介質(zhì)作用下，局部血管內(nèi)中性粒細胞被活化，并迅速穿過血管內(nèi)皮細胞進入感染部位，發(fā)揮強大吞噬殺菌效應(yīng)，通常絕大多數(shù)病原體感染終止于此時相。2早期固有免疫應(yīng)答階段 發(fā)生于感染后496小時。在某些細菌成分如脂多糖（LPS）和感染部位組織細胞產(chǎn)生的IFN-、MIP-1和GM-CSF等細胞因子作用下，感染周圍組織中的巨噬細胞被募集至炎癥反應(yīng)部位并被活化，以增強局部抗感染應(yīng)答?；罨木奘杉毎僧a(chǎn)生大量促炎細胞因子和其他炎性介質(zhì)，進一步增強、擴大機體固

44、有免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng)，產(chǎn)生如下效應(yīng)：白三烯和前列腺素D2等炎性介質(zhì)和MIP-1/、MCP-1等趨化因子使局部血管擴張、通透性增強，有助于血管內(nèi)補體、抗體和吞噬細胞進入感染部位，使局部抗感染免疫作用顯著增強；TNF-a和血小板活化因子可使局部血管內(nèi)皮細胞和血小板活化，引起凝血、血栓封閉血管，從而阻止局部病原體進入血流向全身擴散；促炎細胞因子TNF-、IL-1和IL-6作為內(nèi)源性致熱源，可作用于下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞引起發(fā)熱，對體內(nèi)病原體生長產(chǎn)生抑制作用；促炎細胞因子也是引發(fā)急性期反應(yīng)的主要物質(zhì)，可促進骨髓造血細胞生成并釋放大量中性粒細胞入血，以提高機體抗感染免疫應(yīng)答能力，還可刺激肝細胞合成、分泌一系

45、列急性期蛋白，其中C-反應(yīng)蛋白（CRP）和甘露聚糖結(jié)合凝集素（MBL）可激活補體系統(tǒng)，產(chǎn)生抗感染免疫。B-1細胞受某些細菌共有多糖抗原（如脂多糖、莢膜多糖等）刺激，在48小時內(nèi)產(chǎn)生以IgM為主的抗菌抗體。此類抗體在補體協(xié)同作用下，可對少數(shù)進入血流的病原菌產(chǎn)生殺傷作用；NK細胞、T細胞和NK T細胞則可對某些病毒感染和胞內(nèi)寄生菌感染的細胞產(chǎn)生殺傷作用，在早期抗感染免疫中發(fā)揮效應(yīng)。3適應(yīng)性免疫應(yīng)答誘導(dǎo)階段 發(fā)生于感染96小時后。此時，活化的巨噬細胞和DC可將病原體加工、處理為多肽，并以抗原肽-MHC分子復(fù)合物的形式表達于細胞表面，同時表面共刺激分子（如B7和ICAM等）表達上調(diào)，為啟動適應(yīng)性免疫應(yīng)

46、答創(chuàng)造條件。二、固有免疫應(yīng)答的特點1固有免疫細胞的識別特點 吞噬細胞和DC等不表達特異性抗原識別受體，但表達模式識別受體(PRR)，可識別含PAMP的病原體和凋亡細胞，或通過調(diào)理性受體識別與IgG 或C3b結(jié)合的病原體。NK細胞表面活化性受體（NKG2D）和自然細胞毒性受體可識別表達于某些腫瘤和病毒感染細胞表面的相應(yīng)配體而被激活，并發(fā)揮殺傷作用。NK T細胞、T細胞 和B-1細胞可通過表面抗原識別受體，直接識別腫瘤和病毒感染細胞表面某些特定分子或病原體表面PAMP，從而被激活并產(chǎn)生效應(yīng)。2固有免疫細胞的應(yīng)答特點 吞噬細胞和肥大細胞等固有免疫細胞表面具有多種趨化因子（IL-8、MCP-1、MIP

47、-1a/b）或炎性介質(zhì)（LTs、PGD2）的受體。在趨化因子或炎性介質(zhì)作用下，吞噬細胞等固有免疫細胞被招募而聚集，并通過表面PRR與病原微生物及其產(chǎn)物相應(yīng)PAMP結(jié)合而被激活。固有免疫細胞與T、B細胞不同，它們未經(jīng)克隆擴增即可迅速產(chǎn)生免疫效應(yīng)。此外，固有免疫細胞壽命較短，在對病原微生物的應(yīng)答過程中不能產(chǎn)生免疫記憶，通常也不形成免疫耐受。三、固有免疫應(yīng)答與適應(yīng)性免疫應(yīng)答的關(guān)系1啟動適應(yīng)性免疫應(yīng)答 DC為體內(nèi)惟一能啟動初始T細胞活化的抗原提呈細胞，是機體特異性免疫應(yīng)答的始動者。巨噬細胞在吞噬、殺傷和清除病原微生物的同時，也具有抗原加工和提呈功能。上述兩類固有免疫細胞直接參與適應(yīng)性免疫應(yīng)答的啟動。2

48、影響適應(yīng)性免疫應(yīng)答的類型 固有免疫細胞通過識別不同種類病原體，產(chǎn)生不同類型細胞因子，從而決定特異性免疫細胞分化及適應(yīng)性免疫應(yīng)答的類型。例如：巨噬細胞和mDC接受某些病原體或抗原刺激后，可產(chǎn)生IL-12為主的細胞因子，從而誘導(dǎo)Th0細胞分化為Th1細胞，并介導(dǎo)細胞免疫應(yīng)答；肥大細胞、NK T細胞受胞外病原體或某些寄生蟲刺激，pDC在病毒感染刺激下，可產(chǎn)生以IL-4為主的細胞因子，從而誘導(dǎo)Th0細胞分化為Th2細胞，并介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答。3協(xié)助適應(yīng)性免疫應(yīng)答產(chǎn)物發(fā)揮免疫效應(yīng) B細胞增殖分化為漿細胞，通過分泌抗體而發(fā)揮免疫效應(yīng)。但抗體本身不具備直接殺菌和清除病原體的作用，僅在固有免疫細胞（如吞噬細胞和NK細胞）和固有免疫分子（如補體）參與下，通過調(diào)理吞噬、ADCC和補體介導(dǎo)的溶菌效應(yīng)等機制，才能有效殺傷、清除病原體。另外，CD4+Th1細胞和CD4+Th2細胞可通過分泌不同的細胞因子而發(fā)揮免疫效應(yīng)。其中某些細胞因子可通過活化吞噬細胞和NK細胞等作用方式，促進其吞噬、殺傷功能，有效發(fā)揮免疫防御和監(jiān)視功能。固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答的主要特點見表14-2。表14-2 固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答的主要特點固有免疫應(yīng)答適應(yīng)性免疫應(yīng)答主要參與