與中學(xué)生物教材相關(guān)的免疫學(xué)知識概述

1、與中學(xué)生物教材有關(guān)的免疫學(xué)知識概述,人教社生物室 包春瑩 QQ:48444305,一、為什么把“免疫調(diào)節(jié)”與“神經(jīng)體液調(diào)節(jié)”并列,神經(jīng)免疫內(nèi)分泌學(xué)的進(jìn)展,神經(jīng)免疫內(nèi)分泌學(xué)的興起,20世紀(jì)二、三十年代 ，有研究者指出神經(jīng)系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)的聯(lián)系，但未受到重視； 20世紀(jì)50年代以來，免疫系統(tǒng)與神經(jīng)、內(nèi)分泌這兩大系統(tǒng)之間的聯(lián)系才逐漸受到重視 ； 1977年，研究者首次獲得了神經(jīng)與免疫系統(tǒng)之間相互作用的具體證據(jù)，并提出了免疫神經(jīng)內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)（immune-neuroendocrine network）假說。 近二十年來，從分子水平上找到了神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)兩者之間的統(tǒng)一性，不僅完全證明了它們之間的密

2、切關(guān)系，而且改變了人們對神經(jīng)內(nèi)分泌及免疫系統(tǒng)的傳統(tǒng)認(rèn)識； 邊緣學(xué)科：神經(jīng)免疫調(diào)節(jié)學(xué)（neuroimmunomodulation）、神經(jīng)免疫內(nèi)分泌學(xué)（neuroimmunoendocrinology）或神經(jīng)免疫學(xué)（neuroimmunology）。,神經(jīng)、內(nèi)分泌與免疫系統(tǒng)具有的共同的化學(xué)語言構(gòu)成了三大系統(tǒng)之間相互聯(lián)系的分子基礎(chǔ),神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)各自的活性物質(zhì)分別是神經(jīng)遞質(zhì)（或神經(jīng)肽）、激素和細(xì)胞因子。 神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)、激素與免疫系統(tǒng)的細(xì)胞因子的作用方式，都是直接與受體接觸。免疫細(xì)胞上存在有神經(jīng)遞質(zhì)及激素受體，如兒茶酚胺受體、乙酰膽堿受體、阿片受體、胰島素受體、生長激素受體等；同時

3、，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中也存在著許多細(xì)胞因子的受體，如IL-1、IL-3受體等。 某些類型的細(xì)胞如含嗜鉻顆粒蛋白細(xì)胞，是神經(jīng)內(nèi)分泌和免疫系統(tǒng)所共有的。,神經(jīng)內(nèi)分泌與免疫系統(tǒng)之間的相互作用,神經(jīng)系統(tǒng)的損傷、精神因素以及神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽（如乙酰膽堿、5-羥色胺、阿片肽等）對免疫功能有調(diào)節(jié)作用，焦慮、緊張等心理因素，過冷、過熱、創(chuàng)傷、疼痛等刺激都可抑制免疫功能； 激素對免疫功能具有調(diào)節(jié)作用，其中糖皮質(zhì)激素是已確認(rèn)的免疫功能抑制劑，在治療過敏反應(yīng)、自身免疫性疾病和器官移植中得到了廣泛的應(yīng)用； 細(xì)胞因子能夠作用于下丘腦和/或垂體而影響神經(jīng)內(nèi)分泌，如IL-1、IL-2、IL-6等，細(xì)胞因子在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷修

4、復(fù)、生長發(fā)育及生理功能中起重要作用，還可以影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放等。,二、幾個名詞介紹,抗原 抗體 主要組織相容性復(fù)合體 抗原遞呈細(xì)胞 細(xì)胞因子 T細(xì)胞和B細(xì)胞,1、抗原,定義：指能刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，并與免疫應(yīng)答產(chǎn)物抗體和致敏淋巴細(xì)胞結(jié)合，發(fā)生免疫效應(yīng)的物質(zhì)。可廣泛用于指被B細(xì)胞或（和）T細(xì)胞表面抗原受體所識別的任何分子。 性質(zhì) 免疫原性 抗原性 分類（根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)分不同的類型）,抗原的分類,根據(jù)抗原所具有的性質(zhì) 完全抗原 不完全抗原 根據(jù)化學(xué)性質(zhì) 完全抗原的化學(xué)性質(zhì)比較簡單，主要是蛋白質(zhì)和多肽及其化合物 不完全抗原比較復(fù)雜：多糖、脂類、核酸及新合成和未發(fā)現(xiàn)的小分子化學(xué)物質(zhì) 根據(jù)產(chǎn)生抗體時是

5、否需要T細(xì)胞的參與 TD抗原：在刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體時需要T細(xì)胞的輔助，在T細(xì)胞缺乏時不能誘導(dǎo)抗體產(chǎn)生，故又稱為胸腺依賴性抗原，主要為蛋白質(zhì)類抗原。 刺激T細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞免疫反應(yīng)。 TI抗原：主要是非蛋白質(zhì)類抗原，如多糖、脂類、核酸等，它們誘導(dǎo)的抗體反應(yīng)無須T細(xì)胞的輔助。能誘導(dǎo)初次免疫應(yīng)答，但無記憶細(xì)胞產(chǎn)生，所產(chǎn)生的抗體主要是IgM抗體。TI抗原不刺激T細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞免疫反應(yīng)。,2、抗體,兩種形式 分泌型 跨膜型：跨膜型Ig是B細(xì)胞的抗原受體 不同類型的Ig 分泌型IgA：可有效抵御病原體經(jīng)由黏膜上皮的感染 膜型IgD：是B細(xì)胞發(fā)育分化成熟的標(biāo)準(zhǔn) IgE：與I型過敏反應(yīng)有關(guān) IgG：是再次免疫應(yīng)答的

6、主要抗體 IgM：在早期感染中發(fā)揮重要作用，也是機(jī)體初次免疫應(yīng)答時最初產(chǎn)生的抗體,單克隆抗體與多克隆抗體,抗原上可以引起機(jī)體產(chǎn)生抗體的分子結(jié)構(gòu)，叫做抗原決定簇。 抗原通常是由很多個抗原決定簇組成的，由一種抗原決定簇刺激機(jī)體，由一個B淋巴細(xì)胞接受該抗原所產(chǎn)生的抗體稱之為單克隆抗體。由多種抗原決定簇刺激機(jī)體，相應(yīng)地就產(chǎn)生多種單克隆抗體，這些單克隆抗體混雜在一起也是多克隆抗體。 即使是同一個抗原決定簇，在機(jī)體內(nèi)也可以由不同的B細(xì)胞克隆來產(chǎn)生抗體，這也是多克隆抗體。,3、主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex, MHC）,MHC是存在于所有脊椎動物（除無

7、頜類以外）細(xì)胞膜表面的一組與免疫排斥反應(yīng)有關(guān)的蛋白質(zhì)； 它在胚胎發(fā)育中產(chǎn)生，所有的細(xì)胞上都存在； 免疫系統(tǒng)正是通過MHC來識別“自我”與“非我”成分的 ； 人類的MHC稱為HLA（人類白細(xì)胞抗原），其基因位于第6號染色體短臂。,4、抗原遞呈細(xì)胞（antigen-presenting cell, APC）,能攝取和在細(xì)胞內(nèi)加工處理抗原，并將抗原信息遞呈給T細(xì)胞的細(xì)胞稱為抗原遞呈細(xì)胞，它是一組特化的細(xì)胞群體。 包括單核細(xì)胞、各種巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞（是體內(nèi)抗原遞呈功能最強(qiáng)的APC）、內(nèi)皮細(xì)胞等。其中最重要的是樹突狀細(xì)胞、單核-巨噬細(xì)胞和B細(xì)胞。 樹突狀細(xì)胞可刺激初始T細(xì)胞活化、增殖，分化為

8、效應(yīng)T細(xì)胞，B細(xì)胞和單核-巨噬細(xì)胞只能將抗原遞呈給效應(yīng)T、B細(xì)胞，不能刺激初始T細(xì)胞。 在細(xì)胞免疫中，主要是巨噬細(xì)胞將抗原遞呈給T細(xì)胞；在體液免疫中，B細(xì)胞是主要的抗原遞呈細(xì)胞。,5、細(xì)胞因子,定義：由細(xì)胞分泌的、具有介導(dǎo)和調(diào)節(jié)免疫、炎癥和造血過程的小分子蛋白質(zhì)。 種類 白細(xì)胞介素（IL-125）、干擾素（、）、腫瘤壞死因子（、）、集落刺激因子（至少6種）、趣化性細(xì)胞因子（至少5種）和生長因子 淋巴因子：由淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子。,6、T細(xì)胞和B細(xì)胞,T細(xì)胞：來源于骨髓或胚肝淋巴樣干細(xì)胞，在胸腺中發(fā)育成熟； B細(xì)胞：哺乳動物的B細(xì)胞在胚胎早期在肝臟、晚期至出生后則在骨髓內(nèi)分化成熟，是體內(nèi)唯一能

9、產(chǎn)生抗體的細(xì)胞。,T細(xì)胞的類群,根據(jù)T細(xì)胞的分化狀態(tài)、表達(dá)的細(xì)胞表面分子以及功能的不同 初始T細(xì)胞：沒有接觸過抗原刺激的成熟T細(xì)胞，處于細(xì)胞周期的G0期，存活期短； 效應(yīng)T細(xì)胞：執(zhí)行機(jī)體免疫效應(yīng)功能的細(xì)胞； 記憶性T細(xì)胞：維持機(jī)體免疫記憶功能，處于G0期，存活時間很長，可達(dá)數(shù)年，甚至幾十年。 根據(jù)T細(xì)胞在免疫應(yīng)答中的功能不同 輔助性T細(xì)胞：能輔助T、B細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答的類群，它們通過產(chǎn)生的淋巴因子來起作用； 細(xì)胞毒性T細(xì)胞：具有免疫殺傷效應(yīng)（直接殺傷靶細(xì)胞）的類群； 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞：具有免疫抑制功能的T細(xì)胞類群。,B細(xì)胞的類群,依照B細(xì)胞表面是否表達(dá)某些分子，可把B細(xì)胞分為B1細(xì)胞和B2細(xì)胞 B

10、1細(xì)胞產(chǎn)生于個體發(fā)育的早期，主要存在于腹膜腔、胸膜腔和腸道固有層，在蛋白質(zhì)抗原的免疫應(yīng)答中無重要性； B2細(xì)胞即通常所指的B細(xì)胞。 B細(xì)胞有三個主要的功能 產(chǎn)生抗體，介導(dǎo)體液免疫； 遞呈抗原； 分泌淋巴因子，參與免疫調(diào)節(jié)、炎癥反應(yīng)及造血過程。,三、免疫反應(yīng)的過程,特異性免疫反應(yīng)的過程,細(xì)胞免疫和體液免疫的過程,當(dāng)外源性抗原進(jìn)入機(jī)體后，很快（數(shù)分鐘）就會被APC在感染或炎癥局部攝取，然后在細(xì)胞內(nèi)降解抗原并將其加工處理成抗原多肽片段，再以抗原肽-MHC復(fù)合物的形式表達(dá)于細(xì)胞表面（此過程稱為抗原處理，約需3 h）。當(dāng)APC與T細(xì)胞接觸時，抗原肽-MHC復(fù)合物被T細(xì)胞的受體識別，從而將信息傳遞給T細(xì)胞

11、，引起T細(xì)胞活化（此過程稱為抗原遞呈）?；罨腡細(xì)胞通過分泌淋巴因子來進(jìn)一步活化B細(xì)胞以產(chǎn)生抗體或活化其他T細(xì)胞以引起細(xì)胞免疫反應(yīng)?？梢哉f，抗原識別過程實質(zhì)上是攜帶抗原肽-MHC復(fù)合物的APC“尋找”抗原特異性初始T細(xì)胞的過程；初始T多由樹突狀細(xì)胞活化，效應(yīng)T細(xì)胞和記憶細(xì)胞識別多種APC遞呈的抗原。,T細(xì)胞的活化,T細(xì)胞的活化需要雙信號的刺激，第一信號來自抗原，提供方式是APC表面的抗原肽-MHC復(fù)合物與受體的相互作用和結(jié)合，該信號確保免疫應(yīng)答的特異性；第二個信號是微生物產(chǎn)物或非特異性免疫針對微生物的應(yīng)答成分，該信號確保免疫應(yīng)答在需要的條件下才能得以發(fā)生。當(dāng)只有第一信號時，T細(xì)胞處于無應(yīng)答狀態(tài)

12、。,B細(xì)胞的活化,B細(xì)胞的抗原識別受體能直接識別蛋白質(zhì)抗原，或識別蛋白質(zhì)降解而暴露的抗原決定簇，而無需APC對抗原的處理和遞呈。 B細(xì)胞表面的抗原識別受體識別抗原是產(chǎn)生B細(xì)胞活化的第一信號，只有這些細(xì)胞在接受T細(xì)胞的輔助時才能夠活化來產(chǎn)生抗體。 B細(xì)胞的活化需要兩個信號：抗原信號和活化的T細(xì)胞信號（并不是遞呈抗原，而是通過其他的分子信號提供的），并需要T細(xì)胞所分泌的細(xì)胞因子。 在體液免疫中，T細(xì)胞通過提供刺激信號、分泌細(xì)胞因子等方式輔助B細(xì)胞，B細(xì)胞作為APC可通過加工、處理、遞呈抗原的形式激活T細(xì)胞。,關(guān)于靶細(xì)胞的死亡途徑,效應(yīng)T細(xì)胞誘導(dǎo)靶細(xì)胞死亡主要通過釋放多種介質(zhì)和細(xì)胞因子介導(dǎo)的。 （1

13、）穿孔素（perforin，成孔蛋白）對靶細(xì)胞打孔； （2）顆粒酶：一組絲氨酸酯酶，進(jìn)入靶細(xì)胞胞漿，使靶細(xì)胞凋亡； （3）TNF（腫瘤壞死因子），與靶細(xì)胞表面受體結(jié)合，啟動caspase程序，使靶細(xì)胞凋亡。,四、老師們常問的幾個問題,1、為什么蚊子叮咬不會傳播艾滋??？,蚊子的體內(nèi)不適合艾滋病病毒的存活，它吸血但不會吐血，在叮咬完一人后不會馬上叮咬另一人，因此不具備傳播艾滋病的條件。 HIV在蚊子體內(nèi)不能存活，它被蚊子作為食物消化掉了。 叮咬了HIV感染者的蚊子口器上的HIV數(shù)量遠(yuǎn)不足以感染它叮咬的下一個人；另外，當(dāng)蚊子叮咬人被打死時，從被叮咬的皮膚創(chuàng)口進(jìn)入人體內(nèi)的HIV數(shù)量遠(yuǎn)不足以引起感染。,2、過敏原和抗原的關(guān)系,兩個誤解的地方 青霉素是小分子