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第二章 天然免疫系统. ◆ 免疫系统: 免疫组织与器官、免疫细胞和免疫分子。 ◆ 免疫细胞: 参与免疫应答及与免疫应答有关的细胞。 ◆ 主要参与天然免疫应答的免疫细胞: 吞噬细胞、 NK 细胞、肥大细胞、 嗜碱性粒细胞和嗜酸粒细胞等。 ◆ 主要参与获得性免疫应答的免疫细胞: T 细胞、 B 细胞和抗原递呈细胞 。. 一、吞噬细胞. (一)单核吞噬细胞系统 包括:单核细胞( monocyte ) 巨噬细胞 (macrophage, MΦ) 发育过程:
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◆免疫系统: 免疫组织与器官、免疫细胞和免疫分子。 ◆免疫细胞: 参与免疫应答及与免疫应答有关的细胞。 ◆主要参与天然免疫应答的免疫细胞: 吞噬细胞、NK细胞、肥大细胞、 嗜碱性粒细胞和嗜酸粒细胞等。 ◆主要参与获得性免疫应答的免疫细胞: T细胞、B细胞和抗原递呈细胞。
一、吞噬细胞 (一)单核吞噬细胞系统 包括:单核细胞(monocyte) 巨噬细胞(macrophage, MΦ) 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)。
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: 清洁受体(scavenger receptor),LPS受体(CD14),甘露糖受体(单核细胞不表达), 补体受体(complement receptor, CR)和 FcγRⅢ等。 (2)提供巨噬细胞活化信号的受体: TLR-4(toll-like receptor-4)和TLR-2等 (3)递呈抗原和协同刺激T细胞活化的分子: MHC-Ⅱ类分子(静止巨噬细胞表面很少或无 表达)B7分子(静止巨噬细胞无表达)
主要免疫学功能: (1)非特异吞噬杀伤作用活化后产物: A 毒性物质 B 抗微生物肽 C 酶类 (2)抗原递呈作用 (3)免疫调节作用 --- 分泌细胞因子 (IL-1、IL-6、IL-8、IL-12和TNF-α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。
(二)、中性粒细胞 主要膜分子: 补体受体:CR1、CR3 和 CR4; Fc受体:lgG Fc受体(FcγRⅠ、 FcγRⅡ和 FcγR Ⅲ); 其他膜分子:LFA-1、IL-8R等。
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 FcγR 吞噬 细菌夹膜 机体 IgM抗 体激活补体 CR 吞噬
二、NK细胞(natural killer cell,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(large granular lymphocyte,LGL)--- 胞浆中含嗜天青颗粒的。 分布:约占外周血中淋巴细胞总数的5%-15%; 脾中占1%-2%; 淋巴结和骨髓中也有NK细胞细胞存在。
(一)NK细胞的来源和发育 1. 来源于淋巴样前体细胞--- 锌指纹蛋白(IKAROS , T、B、NK细胞共同前体标志 )。 2. 个体发育更接近T细胞--- 证据: A. 未成熟NK细胞 --- CD3+,成熟NK细胞 --- CD3-。 B. 在胚胎期NK细胞与T细胞有共同前体细胞存在。 a. 胚胎胸腺内:--- 共同标志CD16分子 CD16+CD4-CD8-的细胞 在胸腺内继续 T细 胞 CD16+CD4-CD8-的细胞 其他体内、外环境 NK细胞 b. 新生儿胸腺内:--- NK细胞特有标志CD56分子 CD3-CD4-CD8-细胞,如果CD56+ NK 细胞 如果CD56- T细胞 3. 出生后来源于骨髓 前体细胞(CD34+CD7+) NK细胞 (CD34-CD2+CD16+CD56+)
(二)NK细胞受体 --- 二种 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. FcγRⅢ(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) A. P58分子和P70分子 识别HLA-C基因产物。 B. CD94-NKG2异二聚体 识别HLA-E分子 KIR启动活化信号 抑制NK细胞杀伤活性 (不杀伤正常表达MHC的健康细胞)。
(三)NK细胞的主要生物学作用 1. 细胞杀伤作用 --- 二种机制: A. 直接接触杀伤: --- 识别靶细胞配体 吞噬细胞及感染细胞(病毒感染)细胞因 子(IL-12、IFN-α、IFN-β和TNF-Α等) NK细胞活化,杀伤靶细胞 NK细胞活化 细胞 因子(如IFNγ、TNF-β等) 控制病毒感染。 B. 抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(ADCC) FcγRⅢ( NK细胞)+ IgG抗体(靶细胞) 穿孔素和颗粒酶 靶细胞裂解或凋亡。
2. 免疫调节作用 分泌细胞因子(如IFN-γ,TNF-α, 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、肥大细胞(mast cell) 和嗜碱粒细胞(basophils) 形态学特点:含有嗜碱性颗粒。 分布:嗜碱粒细胞 --- 血液 肥大细胞 ---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:1. FcεRⅠ (IgE的Fc受体) 2. C3aR和C5aR
肥大细胞和嗜碱粒细胞 活化方式: 1.IgE-Ag 同FcεRⅠ交叉连接; 2. 同过敏毒素C3a和C5a结合; 3. 同植 物血凝素分子(该类分子结合 碳水化合物)结合。
细胞活化产物: A. 释放生物活性介质: 如组胺(histamine) 白三烯C4(leukotriene C4) 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: (1)阻止穿过上皮组织屏障的病原 体的感染(第一道防线); (2)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。 (3)抗寄生虫感染。
四、其他细胞 (一)嗜酸粒细胞 表达分子: 1. 高亲和性FcεRⅠ 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。