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文檔簡介
1、一、抗原( antigen, Ag)定義:指能刺激機體產(chǎn)生 (特異性)免疫應答, 并與免疫應答產(chǎn)物抗體和致敏淋巴細胞結(jié)合,發(fā)揮免疫效應的物質(zhì)1、抗原的基本特性免疫原性:能與B 細胞和 T 細胞結(jié)合,刺激細胞活化、增殖、分化,產(chǎn)生抗體和致敏淋巴細胞a、影響抗原免疫原性的因素1)親緣關(guān)系越遠,其抗原組成成分與人類之間同源性越低,免疫原性越強2)分子量越大,免疫原性越強3)抗原的結(jié)構(gòu)越復雜,免疫原性越強。多數(shù)大分子蛋白質(zhì)是良好的抗原,含有芳香族氨基酸,尤其是酪氨酸的蛋白質(zhì),其免疫原性更強。4)抗原表位的化學基團構(gòu)成及空間構(gòu)型抗原性:能與抗體和致敏淋巴細胞發(fā)生特異性結(jié)合同時具有免疫原性與抗原性的抗原稱
2、為免疫原(immunogen )或完全抗原, 如病原微生物和蛋白質(zhì);具有抗原性而不具有免疫原性的抗原稱為半抗原(hapten )或不完全抗原,如小分子化學物質(zhì)及藥物。2、抗原的種類根據(jù)產(chǎn)生抗體是否需要Th 細胞參與分為:1)胸腺依賴性抗原( TD-Ag):刺激B 細胞產(chǎn)生抗體時需要Th細胞輔助,主要為蛋白質(zhì)性抗原,由BCR識別后B 細胞內(nèi)吞并將抗原降解為短肽,通過與MHC II 類分子結(jié)合,提呈給Th細胞識別,為B 細胞活化提供刺激信號2)胸腺非依賴性抗原(TI-Ag):可直接激活B 細胞產(chǎn)生抗體,無需Th 細胞輔助,主要為多糖類抗原。刺激B 細胞僅產(chǎn)生IgM類抗體,無免疫記憶,不刺激T 細胞
3、產(chǎn)生細胞免疫TD-AgTI-Ag化學組成化學結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)及其化合物復雜,多種不同表位多糖簡單,重復表位Th 細胞輔助MHC 限制性免疫應答抗體類型免疫記憶需要有體液免疫和細胞免疫IgA、 IgM、 IgG 等有不需要無體液免疫IgM無根據(jù)抗原與機體的親緣關(guān)系分為:1)異嗜性抗原( heterophilic antigen ):存在于人、動物及微生物等不同種屬之間的共同抗原,如溶血性鏈球菌表面成分與人腎小球基底膜及心肌組織具有的共同抗原2)異種抗原( xenogenic antigen ):來自不同種屬的抗原,例如臨床治療所用的動物免疫血清既含抗毒素抗體,同時其本身也是一種異種抗原3)同種異型抗原
4、( allogenic antigen ):同一種屬不同個體之間存在的不同抗原,例如不同個體器官移植時誘導產(chǎn)生排斥反應的抗原4)自身抗原( autoantigen ):自身組織表達的抗原,如腦組織、精子等正常情況下與免疫系統(tǒng)相對隔絕,當進入血液中時可引起自身免疫應答5)獨特型抗原(idiotype antigen ):一種特殊的自身抗原,存在于抗體分子的超變區(qū)根據(jù)是否在抗原提呈細胞內(nèi)合成可分為:1)內(nèi)源性抗原(endogenous antigen ):指在 APC內(nèi)合成,存在于胞漿內(nèi)的蛋白質(zhì)抗原,由MHC I 類分子提呈給CD8+細胞識別2)外源性抗原( exogenous antigen):
5、指由 APC從細胞外部攝取,存在于細胞囊膜系統(tǒng)內(nèi)的蛋白質(zhì)抗原,由 MHC II 類分子提呈給 CD4+細胞識別3、抗原表位(epitope )定義:被抗原受體TCR與 BCR特異性識別的抗原部分,是決定抗原特異性的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),也稱抗原決定基特性: 1)通常由5-15 個氨基酸殘基組成,也可由多糖殘基或核苷酸組成2)某一特定抗原表位能特異性刺激機體產(chǎn)生相應產(chǎn)物3)抗原結(jié)合價: 1 個蛋白質(zhì)分子中能與抗體結(jié)合的抗原表位數(shù)。天然蛋白質(zhì)分子是良好的抗原, 一般含有多個抗原表位, 屬多價抗原, 免疫機體后可產(chǎn)生多種不同特異性抗體即多克隆抗體分類根據(jù)抗原表位的構(gòu)成不同可分為:1)線性表位:由序列上相連接
6、的一些氨基酸殘基通過共價結(jié)構(gòu)形成,主要由TCR識別2)構(gòu)象表位:由序列上不相連的氨基酸殘基在空間上通過折疊并置構(gòu)成,主要由BCR識別根據(jù) TCR和 BCR對抗原表位的識別不同可分為:1)T 細胞表位:能被T 細胞識別,由抗原提呈細胞加工提呈的線性表位(大分子抗原進入體內(nèi),必須被抗原提呈細胞攝取加工成短肽片段后,與MHC 分子結(jié)合形成 MHC-抗原肽復合物,運送到APC 表面,才能被TCR特異性識別)2)B 細胞表位:能被 B 細胞識別,無需抗原提呈細胞加工提呈的構(gòu)象表位和線性表位T 細胞表位B 細胞表位識別受體TCRBCR表位成分蛋白質(zhì)降解后的多肽各種天然抗原分子表位類型線性表位構(gòu)象表位、線性
7、表位MHC 分子需要,具有 MHC 限制性不需要,無 MHC 限制性表位存在多在抗原分子內(nèi)部多在抗原分子表面表位大小MHC I 類分子提呈8-12 個氨基酸殘基的表位5-15 個氨基酸、 5-7 個單糖MHC II 類分子提呈13-17 個氨基酸殘基的表位或核苷酸共同抗原交叉反應:不同抗原分子之間存在相同或相似的抗原表位,稱為共同抗原。 其中一種抗原刺激機體產(chǎn)生免疫應答的產(chǎn)物抗體或致敏淋巴細胞,也可以與具有相同或相似表位的其他抗原特異性結(jié)合,這種現(xiàn)象稱為交叉反應(cross-reaction )4、半抗原( hapten )特性:半抗原是小分子化學物質(zhì),能與特異性抗體和膜表面免疫球蛋白(BCR
8、)結(jié)合,但不能單獨刺激機體產(chǎn)生抗體,若將其與大分子蛋白質(zhì)或多聚賴氨酸等載體(carrier )偶聯(lián),則可刺激機體產(chǎn)生免疫應答,成為完全抗原免疫應答過程:半抗原與載體偶聯(lián)后,半抗原特異性B 細胞通過識別半抗原中的B 細胞表位,內(nèi)吞半抗原-載體偶聯(lián)物,通過MHC-II 類分子將載體蛋白攜帶的抗原肽提呈給特異的Th 細胞,在 Th 細胞的輔助下,B 細胞產(chǎn)生抗半抗原的抗體5、非特異性免疫刺激劑定義:指能激活多數(shù)或全部T 或 B 淋巴細胞克隆,不受TCR與 BCR特異性限制的非特異性刺激物質(zhì),包括超抗原、絲裂原、佐劑等超抗原( superantigen, SAg)1)定義:某些抗原物質(zhì), 僅需極低濃度
9、即可非特異性激活高達2%-20%的 T 細胞克隆,產(chǎn)生極強的免疫應答,稱為超抗原2)作用機制:一端直接與TCR V鏈 CDR3外側(cè)區(qū)域結(jié)合,另一端與APC表面 MHC II 類分子抗原結(jié)合槽外部結(jié)合,以完整蛋白形式激活T 細胞,不涉及與MHC 和 TCR識別3)效應:非特異性激活大量T 細胞并分泌大量細胞因子,繼而參與某些病理過程的發(fā)生普通抗原超抗原化學性質(zhì)蛋白質(zhì)、多糖外毒素蛋白、逆轉(zhuǎn)錄病毒蛋白MHC 結(jié)合部位抗原結(jié)合槽抗原結(jié)合槽外部TCR結(jié)合部位CDRV鏈 CDR3外側(cè)保守區(qū)MHC 限制性有無應答特點須經(jīng) APC處理,被少量T 細胞識別直接激活大量 T 細胞反應細胞T、 B細胞CD4+T細胞
10、刺激效應免疫應答或耐受細胞凋亡免疫佐劑( adjuvant )1)定義:指預先與抗原同時注入體內(nèi),增強機體免疫應答或改變應答類型的非特異性免疫增強性物質(zhì)2)應用:制備免疫血清和預防接種絲裂原( mitogen ):通過與淋巴細胞表面的絲裂原受體結(jié)合,刺激靜止淋巴細胞轉(zhuǎn)化為淋巴母細胞并發(fā)生有絲分裂,從而激活某一類淋巴細胞的全部克隆二、抗體( antibody, Ab)定義:是血液和組織中的一種糖蛋白,由B 細胞接受抗原刺激后增殖分化形成的漿細胞產(chǎn)生,能與抗原特異性結(jié)合,是介導體液免疫的重要效應分子。1、抗體的結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu):兩條重鏈與兩條輕鏈以二硫鍵連接形成的四肽鏈結(jié)構(gòu)分區(qū):以氨基酸序列是否保守分
11、為高變區(qū) / 互補決定區(qū) (CDR1、CDR2、CDR3):抗原結(jié)合部位N 端:可變區(qū)(VH,VL)骨架區(qū)(FR1、FR2、FR3、FR4)羧基端:恒定區(qū)(CH1,CH2,CH3;CL)二級結(jié)構(gòu)1)結(jié)構(gòu)域:多肽鏈通過鏈內(nèi)二硫鍵折疊形成的幾個球形結(jié)構(gòu)2)Ig 折疊:由多肽鏈折疊形成的球狀結(jié)構(gòu)。每個結(jié)構(gòu)域由反向平行的股形成兩個片層,片層內(nèi)部由氨基酸疏水側(cè)鏈組成, 片層之間由一個鏈內(nèi)二硫鍵連接,形成一個 扁桶狀結(jié)構(gòu)。3)免疫球蛋白超家族:免疫系統(tǒng)中許多蛋白質(zhì)如TCR、CD4、CD8、Fc受體、一些細胞因子及其受體等,具有與免疫球蛋白結(jié)構(gòu)同源的保守序列,并形成Ig 折疊,統(tǒng)稱免疫球蛋白超家族其他結(jié)構(gòu)1
12、)鉸鏈區(qū)( hinge region):位于 IgA、IgG、IgD 重鏈恒定區(qū)CH1 段與 CH2 段之間的富含脯氨酸的區(qū)域, 易被蛋白酶水解。被木瓜蛋白酶水解時可分為具有抗原結(jié)合活性的Fab 段和具有免疫效應性的Fc 段。2)J 鏈:由漿細胞合成的富含半胱氨酸的多肽鏈,主要功能是將單體Ig 分子連接為多聚體3)分泌片(secretory piece ):由黏膜上皮細胞合成分泌的多聚免疫球蛋白受體(pIgR)的胞外段,介導IgA 二聚體轉(zhuǎn)到黏膜表面,并可保護SIgA 鉸鏈區(qū)2、抗體的免疫原性1)同種型:同一種屬內(nèi)所有健康個體所共有的抗原標志,主要集中在Ig 恒定區(qū)。可引起異種機體產(chǎn)生抗同種型
13、抗體2)同種異型:同一種屬不同個體的Ig 所具有的不同的抗原性標志,誘導同一種屬不同個體動物產(chǎn)生抗同種異型抗體。3)獨特型:同種屬、同一個人來源的Ab 分子,其免疫原性也會不相同,是每個Ab 分子所特有的抗原特異性標志,在異種、同種異體和同一個體內(nèi)均可刺激產(chǎn)生抗獨特型抗體。3、抗原抗體結(jié)合的分子和細胞效應中和作用 ( neutralization ):機體產(chǎn)生的某些抗體可以識別并結(jié)合病原體上能與宿主細胞相互作用的位點(封閉作用位點),使其不再感染細胞的效應激活補體:抗原抗體結(jié)合后發(fā)生構(gòu)象改變,暴露IgFc 段上能與C1q 結(jié)合的位點,激活補體的經(jīng)典途徑。的激活物。而Ig 中只有 IgG 與 I
14、gM 具有 C1q 的結(jié)合位點,其中IgA、IgE、 IgG4 可以激活補體的旁路途徑。IgM、IgG1、IgG3 是強有力結(jié)合 Fc受體清除病原體Fc 受體指能與抗體Fc 段結(jié)合的膜蛋白,能夠表達Fc受體的效應細胞包括單核巨噬細胞、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞、嗜堿性粒細胞、NK 細胞、肥大細胞等1)調(diào)理作用( opsonization ):抗體 Fc段與吞噬細胞結(jié)合可以增強細胞對病原體的吞噬作用2)抗體依賴的細胞毒作用( ADCC):指表達Fc 受體的殺傷細胞與靶細胞表面的抗體Fc段結(jié)合,直接發(fā)揮殺傷靶細胞的作用,如NK 細胞3)被動免疫:母體的IgG 可與母體側(cè)滋養(yǎng)層細胞的Fc 受體結(jié)合,
15、轉(zhuǎn)運至胎兒血液循環(huán);分泌型IgA 與上皮細胞的pIgR結(jié)合,轉(zhuǎn)運至淚水、乳汁或呼吸道、消化道腔道表面4、抗體的分類Ig 根據(jù)重鏈的類型、 、 、 鏈可分為IgM 、IgD、 IgG、 IgA 和 IgE,其中 IgD、 IgE、IgG 只有單體形式,IgA、IgM 具有由多個單體連接而成的多聚體形式1) IgA:是黏膜表面主要的免疫球蛋白,幫助機體抵御病原體經(jīng)由黏膜上皮特別是呼吸道、腸道和泌尿生殖道的感染2)IgD:是 B 細胞發(fā)育分化成熟的標志,膜 IgD 與膜 IgM 可能控制 B 細胞的活化和抑制,并與 B 細胞的耐受誘導有關(guān)3)IgE:主要結(jié)合在呼吸道、 消化道以及皮膚等配置結(jié)構(gòu)下的肥
16、大細胞表面, 當抗原遭遇 IgE 時會導致肥大細胞釋放大量炎性介質(zhì)和趨化因子,募集補體和吞噬細胞清除病原體4)IgG:是人體含量最高的Ig,主要分布于血液與組織液中,妊娠期母體可以通過FcRn 將IgG 傳遞給胎兒。 IgG 主要在 B 細胞經(jīng)過親和成熟后的再次免疫應答中產(chǎn)生,對抗原的親和力要高于 IgM,是機體再次免疫應答的主要抗體5)IgM:是機體初次免疫應答產(chǎn)生的抗體,主要以膜蛋白的形式和膜IgD 共同表達在初始B細胞表面,構(gòu)成初始 B 細胞的抗原受體庫。 IgM 可在 B-2 細胞對抗外來抗原的初次免疫應答中產(chǎn)生,也可是 B-1 細胞在細菌病毒誘導下經(jīng)多克隆活化產(chǎn)生。Ig根據(jù)輕鏈的類型
17、、 鏈分為 、兩型,正常人血清中型和 型的比例為2:1三、補體(complement,C)定義: 補體是存在于人和動物血清或組織液中的一組不耐熱、經(jīng)活化后可發(fā)揮酶活性、可介導免疫應答和炎癥反應的蛋白質(zhì)。肝細胞與巨噬細胞是產(chǎn)生補體的主要細胞。1、補體系統(tǒng)的組成固有成分1)參與經(jīng)典激活途徑:C1、 C2、C42)參與 MBL 途徑:甘露聚糖凝集結(jié)合素(MBL)、MASP-1、 MASP-23)參與旁路活化途徑:B、D 因子4)共同組分: C5、C6、C7、C8、 C9調(diào)節(jié)蛋白1)血漿可溶性因子:P、H、 I 因子, C1 抑制因子, C4 結(jié)合蛋白2)細胞膜結(jié)合蛋白:DAF、 CD46、 CD59
18、補體受體:表達于各種細胞表面,如CR1-CR5、 C3aR、 C4aR、C5aR、 C1qR等等2、補體的活化經(jīng)典激活途徑(最晚)激活物:抗原抗體復合物(IgM 與 IgG1-3 所形成的IC)始動物: C1qMBL 途徑(經(jīng)典和旁路途徑的交叉)激活物:病原微生物表面的糖結(jié)構(gòu)始動物:甘露聚糖凝集結(jié)合素(MBL)?MBL直接識別病原微生物表面的糖結(jié)構(gòu)?激活 MBL相關(guān)絲氨酸蛋白酶(MASP)?MASP-1:直接裂解C3,形成旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶?MASP-2:類似于 C1s,裂解 C4與 C2形成經(jīng)典途徑C3轉(zhuǎn)化酶旁路途徑(最早)激活物:病原微生物提供的接觸表面始動物:血清中低水平裂解產(chǎn)生的C3b
19、(生理狀態(tài)下很快被滅活)?C3b與病原微生物表面接觸并結(jié)合在其上?B因子結(jié)合形成 C3bB?血清 D因子裂解 B因子形成旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶( C3bBb)?P因子與 C3轉(zhuǎn)化酶結(jié)合使其穩(wěn)定,同時裂解更多C3形成旁路途徑 C5轉(zhuǎn)化酶( C3bBb3b/C3bnBb)?C5轉(zhuǎn)化酶裂解 C5產(chǎn)生 C5a,依次激活 C6-C9?形成攻膜復合物三條補體途徑的聯(lián)系與比較經(jīng)典途徑MBL 途徑旁路途徑激活物抗原抗體復合物病原體表面的糖結(jié)構(gòu)病原體表面成分參與成分C1-C9MBL、 MASP、 C2-C9B、 D、 P 因子、 C3、C5-C9C3 轉(zhuǎn)化酶C4b2aC4b2a 或 C3bBbC3bBbC5 轉(zhuǎn)化酶
20、C4b2a3bC4b2a3b 或 C3bBb3bC3bBb3b抗感染作用適應性免疫固有免疫固有免疫3、補體的生物學功能溶解靶細胞:形成攻膜復合物并介導細胞溶解,發(fā)揮補體依賴的細胞毒作用(CDC)調(diào)理作用:補體激活過程中產(chǎn)生的C3b、C4b、iC3b 可通過與巨噬細胞的CR1、CR3或 CR4結(jié)合而增強巨噬細胞的吞噬作用清除免疫復合物: 1)補體與 Ig 結(jié)合可在空間上干擾Fc 段間的相互作用,抑制新的IC 形成; 2) C3b 通過與血細胞上 CR1 結(jié)合產(chǎn)生免疫黏附,隨循環(huán)血液運送至肝臟和脾臟內(nèi),由巨噬細胞吞噬炎癥介質(zhì)作用: C3a 和 C5a 可與肥大細胞或嗜堿性細胞表面受體結(jié)合促使其脫顆
21、粒,釋放組胺與其他活性物質(zhì),參與炎癥反應參與適應性免疫4、補體受體CR1:結(jié)合 C3b 與 C4b,表達于紅細胞、中性粒細胞、巨噬細胞、嗜酸性粒細胞、T/B 淋巴細胞、 DC細胞等表面功能:調(diào)理吞噬、免疫黏附、抑制C3 轉(zhuǎn)化酶的形成 CR2:結(jié)合 C3b 裂解片段( C3d、 C3dg、iC3b),表達于 B 細胞、 DC和鼻咽黏膜上皮細胞等表面功能:參與 B 細胞活化,作為 EB病毒受體CR3:結(jié)合 iC3b,表達于中性粒細胞、單核巨噬細胞、肥大細胞、NK 細胞等表面功能:在無補體活化情況下也能介導病原體的吞噬和殺傷;介導以上細胞與內(nèi)皮細胞的黏附 CR4:結(jié)合 iC3b 和 C3bg,表達于
22、中性粒細胞、單核巨噬細胞和血小板表面功能:增強 Fc 介導的吞噬作用5、補體激活途徑的調(diào)節(jié)自身調(diào)控:已活化的分子不穩(wěn)定,未及時與靶細胞膜結(jié)合即迅速衰變失活調(diào)控 C1 活化: C1 抑制因子( C1NH)可與 C1r、 C1s、 MASP-2 結(jié)合抑制其活性,使之不能裂解 C4 與 C2,從而阻斷C3 轉(zhuǎn)化酶的形成調(diào)控 C3 轉(zhuǎn)化酶和C5 轉(zhuǎn)化酶:1)I 因子:抑制經(jīng)典途徑與旁路途徑C3 轉(zhuǎn)化酶的形成2)H 因子:與B 因子或 Bb 競爭性結(jié)合C3b,阻斷 C3 轉(zhuǎn)化酶形成3)衰變加速因子( DAF,CD55):表達于所有外周血細胞、內(nèi)皮細胞和各種黏膜上皮細胞表面,與 C2 競爭結(jié)合 C4b,從
23、而抑制 C3 轉(zhuǎn)化酶形成4)膜輔助蛋白( MCP, CD46):輔助 I 因子裂解 C4b 和 C3b 調(diào)控 MAC 形成:1)CD59:即膜反應性溶解抑制物, 廣泛表達于各類組織細胞表面, 阻止 C8 與其他補體分子的結(jié)合從而抑制 MAC 形成,限制補體系統(tǒng)對自身細胞的溶解作用2)C8bp、 S蛋白、群集素:抑制MAC 的組裝四、細胞因子( cytokine, CK)定義:指由免疫細胞或其他細胞受到免疫原或其他因子刺激后產(chǎn)生并分泌的低分子量可溶性蛋白,具有多種調(diào)控機體免疫和非免疫系統(tǒng)發(fā)育與功能的作用1、共性特點多為小分子多肽(8-30kD),與受體間的親和力極高,主要以自分泌、旁分泌、內(nèi)分泌
24、的形式發(fā)揮作用,具有多效性、重疊性、拮抗性、協(xié)同性、網(wǎng)絡(luò)性。2、經(jīng)典分類白介素:由白細胞分泌并介導白細胞間相互作用的一些細胞因子干擾素:具有干擾病毒感染和復制的功能產(chǎn)生細胞功能IFN- 漿細胞樣DC細胞、淋巴細胞、單核巨噬細胞IFN- 成纖維細胞IFN- 活化 T 細胞、 NK 細胞腫瘤壞死因子:參與免疫調(diào)節(jié)和殺傷靶細胞抗病毒、免疫調(diào)節(jié)、 促進 MHC-I 類分子與 MHC-II 類分子表達抗病毒、抑制細胞增殖、免疫調(diào)節(jié)、促進 MHC-I 類分子與 MHC-II 類分子表達活化巨噬細胞、 抗病毒、促進 MHC 分子表達與抗原提呈, 誘導 Th1 細胞分化,抑制 Th2 細胞分化集落刺激因子 (
25、CSF):能夠刺激多能造血干細胞和不同分化發(fā)育階段的造血祖細胞增殖與分化的細胞因子趨化因子( chemokine ):是分子量為8-12kDa 的多肽,可導致免疫細胞定向遷移、活化與發(fā)育,可分為 CXC(中性粒細胞和淋巴細胞) 、 CC(單核巨噬細胞、白細胞) 、C( CD8+T 細胞)、 CX3C(單核細胞、 NK 細胞、 T 淋巴細胞)四個亞家族3、細胞因子受體免疫球蛋白超家族受體(IgSFR):結(jié)構(gòu)與免疫球蛋白V 區(qū)和 C 區(qū)類似,如IL-1、 IL-18、M-CSF、 SCF的受體 I 類細胞因子受體家族:多為白介素和集落刺激因子受體,由細胞因子結(jié)合亞單位與信號轉(zhuǎn)導亞單位組成, 存在多
26、種細胞因子共用亞單位的現(xiàn)象。 當編碼共用亞單位的基因缺失時可出現(xiàn)聯(lián)合免疫缺陷病。II 類細胞因子受體家族:胞膜外區(qū)由III 型纖連蛋白( Fn3)結(jié)構(gòu)域組成,干擾素家族和IL-10 家族受體屬于此類腫瘤壞死因子受體超家族:富含半胱氨酸基序,多以同質(zhì)三聚體的形式發(fā)揮作用,包括TNFR、 CD40、 Fas趨化因子受體家族( CRF):為 7 次跨膜的 G 蛋白偶聯(lián)受體。 CCR5和 CXCR4是 HIV 在巨噬細胞與 T 細胞上的輔助受體??扇苄图毎蜃邮荏w: 是細胞因子受體在體液中的可溶型形式, 可與膜型受體競爭結(jié)合細胞因子而起到抑制細胞因子功能的作用4、生物學活性調(diào)控炎癥反應:1)促炎因子:
27、 TNF- 、 IL-1、 IL-6、 IL-12、IL-17、 IL-18、 IL-23、 IL-32、 IL-33、 MIF2)抗炎因子: IL-10、 IL-13、IL-22、 IL-37、 TGF-、 IL-1R 調(diào)節(jié)免疫應答:a、固有免疫b、適應性免疫c、造血髓樣干細胞胞細干血造淋巴樣干細胞紅細胞( EPO)血小板( TPO)中性粒細胞( G-CSF)嗜酸性粒細胞(IL-3/IL-5)嗜堿性粒細胞(IL-3/IL-4)單核細胞( M-CSF)T細胞( IL-7/IL-3 )B細胞( IL-7/IL-11)NK細胞( IL-12/IL-15)五、白細胞分化抗原和黏附分子細胞表面功能分子
28、: 包括細胞表面多種抗原、受體和其他分子, 是免疫細胞之間或細胞與介質(zhì)之間相互識別的基礎(chǔ), 同時細胞表面功能分子的表達于細胞的特定形態(tài)、功能和發(fā)育階段密切相關(guān),又稱為細胞表面標志。1、白細胞分化抗原( leukocyte differentiation antigen, LDA)定義: 指造血干細胞在分化成熟為不同譜系、分化的不同階段及細胞活化過程中不同功能狀態(tài)下出現(xiàn)或消失的細胞表面標記。LDA 除表達在白細胞外, 還廣泛分布于其他血液細胞以及非造血細胞。CD(cluster of differentiation ):是應用單克隆抗體鑒定為主的方法,對來自不同實驗室的單克隆抗體所識別的同一分化
29、抗原進行命名的體系理化特性: 大都是跨膜的蛋白或糖蛋白,含胞膜外區(qū)、 跨膜區(qū)和胞質(zhì)區(qū), 有些 LDA 是以糖基磷脂酰肌醇( GPI)的連接方式錨定在細胞膜表面重要的 CD 分子1)CD3:分布于所有 T 細胞和部分胸腺細胞,是 T 細胞的特征性標志。胞內(nèi)段具有免疫受體酪氨酸活化基序( ITAM),與 TCR結(jié)合形成 TCR-CD3復合物,在 T 細胞應答過程中轉(zhuǎn)導 TCR識別抗原后活化的第一信號2)CD4:Th 細胞膜表面亞類特異性分子,胞外區(qū)識別結(jié)合MHC II 類分子,增強 CD3 轉(zhuǎn)導的活化信號。同時也是 HIV 識別的靶點,造成免疫功能損傷(CCR5和 CXCR4是 HIV 在巨噬細胞
30、與 T 細胞上的輔助受體)3)CD8:CTL細胞膜表面亞類特異性分子,胞外區(qū)識別結(jié)合MHC I 類分子,參與 CTL細胞活化和殺傷過程4)CD28:T 細胞膜表面特異性黏附分子,與 APC 表面 B7 配體結(jié)合, 傳導 T 細胞活化的協(xié)同刺激信號,參與 T 細胞活化5) CD152(CTLA-4):表達于活化的T 細胞表面,可與 CD28 競爭性結(jié)合B7 配體,抑制 T 細胞活化6)CD80( B7-1)、 CD86( B7-2):抗原提呈細胞表達的協(xié)同刺激分子,同屬免疫球蛋白超家族,共同構(gòu)成 CD28 和 CD152 的配體,為 T 細胞活化提供第二信號7)CD25( IL-2R):參與T
31、細胞活化、增殖和分化,CD4+ CD25+Foxp3+T細胞是一類具有負向調(diào)節(jié)功能的Treg 細胞8)CD19、CD21、CD81:B 細胞表面特異性分子,共同形成B 細胞特異的多分子活化輔助受體。 CD19 胞內(nèi)區(qū)具有ITAM 活化基序,參與B 細胞發(fā)育、分化與活化。CD21 是補體受體(CR2), C3d 與 CD21 結(jié)合可促進B 細胞活化。9)其他表面標志:CD56 是NK 細胞膜表面識別分子,CD69 是免疫細胞泛表達標志,CD133與 CD34 為干細胞表面標志2、黏附分子(cell adhesion molecule, CAM)定義: 是眾多介導細胞間或細胞與細胞外基質(zhì)之間相互接
32、觸和結(jié)合的分子的統(tǒng)稱。黏附分子與CD分子是分別從不同角度來命名細胞膜表面分子分類:根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為整合素家族、選擇素家族、免疫球蛋白超家族、選凝素家族等1)整合素家族: 介導細胞與細胞外基質(zhì)的黏附,使細胞附著形成整體,是由 、兩條鏈經(jīng)非共價鍵連接形成的異源二聚體,以亞單位差異分為8 個組1組:分布廣,表達于幾乎所有白細胞,配體包括纖連蛋白、2組:局限在白細胞表達, 介導白細胞與內(nèi)皮細胞的黏附與遷移,Mac-1( CR3)、P150/95( CR4),配體有 ICAM-1,2,3 、iC3b。其中VCAM-1 等包括 LFA-1( CD18)、LFA-1/ICAM-1 參與 T 細胞活化。7組:表
33、達于黏膜淋巴細胞、NK、Eos,主要功能為 4 7(LPAM、-1) E7與 HEV粘膜地址素細胞黏附分子 ( MAdCAM-1 )結(jié)合,使淋巴細胞歸巢到 Peyer 小結(jié)和腸道粘膜 ( IEL)2)免疫球蛋白超家族: 胞膜外結(jié)構(gòu)域與 Ig V 區(qū)或 C 區(qū)相似, 可識別同型 IgSF黏附分子、 IgSF其他成員、 整合素或其他結(jié)構(gòu)膜分子,參與多種免疫細胞間的黏附,為免疫細胞的應答提供活化和抑制信號3)選凝素家族:成員有 L-選凝素、 P-選凝素和 E-選凝素,在白細胞與內(nèi)皮細胞黏附、炎癥發(fā)生以及淋巴細胞歸巢中發(fā)揮重要作用,配體為寡糖基團生物學功能1)參與免疫細胞識別中的輔助受體和協(xié)同刺激信號
34、2)參與炎癥過程中白細胞與內(nèi)皮細胞的黏附和滲出3)參與淋巴細胞歸巢:淋巴細胞歸巢受體與血管地址素結(jié)合六、主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex, MHC)定義: 是一組決定移植組織是否相容,與免疫應答密切相關(guān)、物為主要組織相容性抗原,在人類即為人類白細胞抗原(緊密連鎖的基因群,HLA)。其編碼產(chǎn)1、 MHC 基因結(jié)構(gòu)人類 MHC 編碼白細胞抗原, 又稱 HLA 復合體,位于第 6 號染色體短臂q21.31 上,長 3600kDa,包含 224 個基因座位。分類:依據(jù)HLA 編碼蛋白結(jié)構(gòu)和功能不同分為HLA I 類、 II 類和和 II 類基因還可
35、分為經(jīng)典與非經(jīng)典HLA 基因III 類基因,其中HLA I 類經(jīng)典 HLA 基因:參與抗原加工和提呈,決定組織相容性HLA I、II 類基因非經(jīng)典 HLA 基因參與炎癥應答和免疫調(diào)節(jié)HLA III 類基因1)HLA I 類基因:經(jīng)典HLA I 類基因包括HLA-A、 B、 C 位點,編碼HLA I 類分子,與 2m組成 MHC I 類分子,提呈內(nèi)源性抗原;非經(jīng)典HLAI 類基因包括HLA-E、 F、G、H、K、L 位點和MIC 基因2)HLA II 類基因:經(jīng)典 HLA II 類基因包括 DR、DQ、DP 三個亞區(qū),編碼 MHC II 類分子,分布于 B 細胞、單核巨噬細胞、 DC 細胞表面,
36、提呈外源性抗原;此外該區(qū)域還包括抗原加工相關(guān)基因,如LMP 基因(參與內(nèi)源性抗原加工)、 TAP基因(參與內(nèi)源性抗原加工中的抗原肽轉(zhuǎn)運)、HLA-DM 基因(參與外源性抗原加工與提呈) 、HLA-DO基因(抑制 HLA-DM 基因起負調(diào)控作用)等3)HLA III類基因:介于HLA I類與 II 類基因之間,編碼包括補體成分C2、C4、B 因子、細胞因子( TNF、 LTA和 LTB)、熱休克蛋白70 等產(chǎn)物,也稱炎癥相關(guān)基因特點1)多基因性: HLA 基因由多個緊密相鄰的基因座位組成,編碼功能相同或相似的產(chǎn)物2)多態(tài)性:在同一個HLA 基因座位上存在兩個或兩個以上等位基因的現(xiàn)象多基因性是同一
37、個體內(nèi)HLA 復合體在基因座位數(shù)量上的多樣性,多態(tài)性則指群體中HLA各基因座位的等位基因數(shù)量構(gòu)成上的多樣性生物學意義: 賦予個體獨特的分子標簽,擴大種群對抗原肽的提成范圍,有利于種群生存和延續(xù),但不利于供體選擇2、 HLA 遺傳特點單倍型遺傳:指HLA 復合體以單倍型形式向下代傳遞。單倍型是指一條染色體上HLA 基因復合體各位點基因緊密連鎖組成的基因單位。共顯性遺傳: 指一個個體同源染色體相同位點上的等位基因不論是雜合子還是純合子都能同等表達連鎖不平衡: 在群體中不同基因座位上的等位基因出現(xiàn)在同一單倍體型上的頻率與預期頻率之間存在明顯差異,可作為人種種群基因結(jié)構(gòu)的一個特征3、 MHC 蛋白分子
38、HLA I 類分子1)結(jié)構(gòu)特點:由鏈與 鏈通過非共價鍵連接形成的糖蛋白,鏈由HLA-A/B/C 等位基因編碼, 鏈由位于15 號染色體的2微球蛋白基因編碼。鏈由 1、2與 3三個功能區(qū)組成, 1與 2區(qū)氨基酸序列變化較大, 形成抗原結(jié)合槽; 3區(qū)序列保守,是與 CD8 分子結(jié)合的部位鏈不直接參與抗原提呈,但能促進內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成 HLA I 類分子向細胞表面運輸,同時穩(wěn)定 HLA I 類分子的結(jié)構(gòu)2)組織表達:分布于幾乎所有的有核細胞表面,但不同組織細胞表達水平有差異,淋巴細胞表面 HLA I類抗原密度最高。 神經(jīng)細胞、 成熟紅細胞、 胎盤成熟滋養(yǎng)層細胞不表達經(jīng)典HLAI 類分子。HLA II 類分
39、子1)結(jié)構(gòu)特點:由鏈與 鏈組成的異二聚體糖蛋白,均由HLA-DP/DQ/DR 編碼。細胞外分為 1、 2、 1、 2四個功能區(qū),其中1和 1區(qū)組成抗原結(jié)合槽,2區(qū)結(jié)合 CD4 分子2)組織表達:主要表達于B 細胞、單核巨噬細胞、DC細胞等專職抗原提呈細胞,精子以及某些活化 T 細胞表面HLA 分子與抗原肽結(jié)合的特點1)專一性: HLA 分子對 Ag 肽的識別具有一定的特異性,表現(xiàn)在錨定位和錨定殘基相對恒定2)包容性:特定MHC 分子所選擇的錨定殘基并非嚴格專一,而是一種類型的MHC 分子識別一群帶有特定共同基序的肽段。七、抗原的加工與提呈1、抗原提呈細胞(antigen presenting
40、cell, APC)定義:指能攝取和在細胞內(nèi)加工抗原,并將抗原信息提呈給T 細胞的細胞分類:專職APC、非專職APC、表達MHC I 類分子的靶細胞1)專職APC:包括DC 細胞、單核巨噬細胞、B 細胞,能夠組成性表達MHC II 類分子和T 細胞活化所需的共刺激分子,具有直接攝取、加工、處理與提呈抗原的能力。2)非專職APC:包括內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、上皮間皮細胞和嗜酸性粒細胞,只有在一定條件下才能表達MHC II 類分子和共刺激分子,加工和提呈抗原的能力較專職APC弱3)靶細胞:指被病原體感染或自身突變的細胞,能夠組成性表達MHC I類分子并加工內(nèi)源性抗原,將抗原信息提呈給CD8+T 細胞
41、樹突狀細胞(dendritic cell )概述: DC 細胞是目前所知抗原提呈能力最強的細胞,最大特點是能夠刺激初始T 細胞活化和增殖,是特異性免疫應答的始動者a、分類1)根據(jù)來源分:DC 細胞起源于多能造血干細胞,可分為髓樣DC 和淋巴樣DC2)分為經(jīng)典DC和漿細胞樣DC經(jīng)典 DC( cDC):存在于淋巴組織、血液和其他非淋巴組織的DC 統(tǒng)稱為經(jīng)典DC。主要功能是誘導針對入侵抗原的特異性免疫應答并維持自身耐受。漿細胞樣DC:將能夠分泌大量I 型干擾素的DC 稱為漿細胞樣DC,主要功能是針對微生物特別是病毒感染產(chǎn)生大量I 型干擾素并激發(fā)相應的T 細胞應答。3)根據(jù)組織部位分:淋巴樣組織中:并
42、指狀 DC(IDC,淋巴組織胸腺依賴區(qū))和邊緣區(qū) DC(脾臟邊緣區(qū))非淋巴樣組織中:間質(zhì)性 DC(間質(zhì)毛細血管附近) 、朗格漢斯細胞(表皮與胃腸上皮)體液中:隱蔽細胞、血液 DC濾泡 DC 細胞( FDC):一類存在于外周淋巴器官淋巴濾泡生長中心的特殊樹突樣細胞,不表達 MHC II 類分子,不攝取抗原,也不能誘導初始T 細胞活化,因此不屬于DC 細胞。但FDC高表達抗體和補體的膜受體,是激發(fā)免疫應答及產(chǎn)生和維持免疫記憶的重要細胞。b、 cDC的成熟與遷移過程:前體期未成熟期 遷移期 成熟期1)未成熟 DC:表達低水平 MHC II 類分子、共刺激分子和黏附分子,提呈能力弱;但表達較多 FcR
43、和病原體受體,具有極強的攝取和加工抗原的能力2)成熟 DC:表達大量MHC II 類分子、共刺激分子和黏附分子,抗原提呈能力強;但不表達FcR和病原體受體,攝取和加工抗原能力弱3)過程:當未成熟DC在外周組織捕捉到抗原后其開始成熟,同時由外周組織通過淋巴管或血液循環(huán)遷移到鄰近的外周淋巴器官進行抗原提呈,啟動T 細胞應答c、 DC 的功能1)攝取、加工并提呈抗原,激發(fā)機體產(chǎn)生免疫應答DC 通過受體介導的內(nèi)吞作用、巨吞飲作用和吞噬作用攝取抗原并在細胞內(nèi)加工抗原,以MHC-抗原肽的形式為T 細胞活化提供第一信號,同時DC 還高表達B7、CD40 等共刺激分子為 T 細胞活化提供第二信號,并分泌IL-
44、12 誘導初始 T 細胞產(chǎn)生Th1 型應答2)參與胸腺內(nèi)T 細胞分化的陽性選擇和陰性選擇陽性選擇:表達MHC I 類分子和MHC II 類分子的胸腺上皮DC與雙陽性T 細胞結(jié)合,通過陽性選擇保留MHC 限制性的單陽性T 細胞陰性選擇:單陽性T 細胞進入胸腺髓質(zhì),與胸腺髓質(zhì)DC 表達的 MHC-自身肽復合物,通過陰性選擇去除自身反應性T 細胞3)參與中樞和外周免疫耐受胸腺 DC 參與 T 細胞的陰性選擇,誘導T 細胞的中樞免疫耐受未成熟 DC 攜帶自身抗原進入外周組織不僅不能激活T 細胞,反而誘導T 細胞失能,引起 T 細胞的外周免疫耐受未成熟 DC 和調(diào)節(jié)性DC可誘導調(diào)節(jié)性T 細胞來清除免疫反
45、應性T 細胞。4)參與免疫記憶維持:長壽 IDC 可能與記憶T 細胞的形成和維持有關(guān),F(xiàn)DC參與記憶性B細胞的形成和維持5)分泌細胞因子調(diào)節(jié)免疫應答:IL-12(誘導Th0 向Th1分化)、 IL-33(誘導Th0向Th2分化)、 IL-6(誘導Th0 向Th17 分化)未成熟DC 與成熟DC比較功能存在部位MHC II 分子表達共刺激分子和黏附分子表達FcR和甘露糖受體表達趨化因子未成熟 DC攝取和加工抗原非淋巴組織、器官低無+CCR1/2/5、 CXCR1/2成熟 DC提呈抗原外周淋巴組織高較高CCR7、 CXCR4巨噬細胞(macrophage ):不能將抗原直接提呈給初始T 細胞,只能將抗原提呈給活化T細胞或效應T 細胞,而且其抗原提成的功能明顯弱于DC。B 細胞:可通過mIg 濃集(即使低濃度抗原也可攝取處理)并內(nèi)化抗原,在細胞內(nèi)加工后以MHC II類分子-抗原肽復合物的形式提呈給T 細胞, T 細胞活化后可輔助B 細胞發(fā)生親和力成熟、類別轉(zhuǎn)換并進一步分化為漿細胞產(chǎn)生抗體。2、抗原的攝取、加工和提呈抗原加工( antigen processing ):指 APC 在感染或炎癥部位攝取抗原,然后在細胞內(nèi)降解抗原并將其加工成抗
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