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第 15 章. 免疫学

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1. 动物免疫系统概述

2. 先天免疫

3. 适应性免疫:抗原、淋巴细胞、MHC

4. 免疫反应概述

5. 适应性免疫:T 淋巴细胞

6. 适应性免疫:B 淋巴细胞

7. T 细胞与 B 细胞

8. 免疫系统疾病


a. 微细胞毒性实验



1.动物免疫系统概述

⑴ 先天免疫(非特异性免疫):存在于所有动物中

① 使用少量受体识别特定病原体群共有的特征

② 快速响应

○ 白细胞的作用顺序:NK细胞→中性粒细胞→单核细胞→T淋巴细胞

○ 干扰素和免疫球蛋白比 NK 细胞作用更快

③类型:屏障防御、内防

○ 屏障防御(第一线):皮肤、粘膜、分泌物、正常菌群

○ 内部防御(第二线):吞噬细胞、自然杀伤细胞、抗菌蛋白、炎症反应、补体系统

⑵ 适应性免疫(获得性免疫、特异性免疫):仅存在于脊椎动物中

① 使用多种受体识别特定病原体的非常具体的特征

② 反应变慢

③免疫记忆:由于适应性反应缓慢,在初次免疫反应后产生记忆细胞,增强反应的幅度和速度

○ 初次免疫反应:首次接触特定抗原

○ 二次免疫反应:第二次接触特定抗原

④ 类型:细胞免疫、体液免疫

○ 细胞免疫:细胞毒性T淋巴细胞对感染宿主细胞的外来分子做出反应

○ 体液免疫:抗体对体液中的外来分子做出反应

⑶ 主动免疫和被动免疫

①主动免疫=获得性免疫

○ 通过感染自然形成的免疫力或通过疫苗接种人工形成的免疫力

○ 疫苗:为了激活针对传染病的免疫功能而施用的抗原

○ 例如:细菌毒素、减毒细菌、微生物成分、非病原微生物等。

② 被动免疫

○ 将免疫个体的抗体或细胞转移至未免疫个体而形成的免疫

实施例1. IgG通过胎盘转移至胎儿

示例 2. IgA 通过母乳转移至新生儿

实施例3. 施用抗D抗体以预防胎儿成红细胞增多症(Rh不相容)

⑷ 细胞因子:调节免疫反应的化学物质

① 白细胞介素(IL)

○ IL-1

○ 由巨噬细胞分泌,激活Th1细胞

○ 又称前列腺素 (PG)

○ IL-1β:促炎趋化因子

○ IL-2

○ 由 Th1 细胞与 IFN-γ 和 TNF-β 一起分泌,激活细胞毒性 T 细胞 (Tc)

○ CD4+ T 淋巴细胞标记物

○ 调节白细胞

○ IL-3

○ 刺激骨髓干细胞和肥大细胞增殖

○ IL-4

○ 将 Th0 细胞分化为 Th2 细胞(参与体液免疫)

○ Th2 和 B 淋巴细胞相互分泌 IL-4,导致相互激活。

○ 额外促进 IgE 抗体产生

○ 激活 Tc 细胞»> ○ 用作炎症标记物

○ IL-5

○ 由 Th2 细胞分泌,与 IL-4 一起激活 B 淋巴细胞

○ 激活 Tc 细胞

○ 也可作为嗜酸性粒细胞的化学引诱剂并促进嗜酸性粒细胞分化。

○ IL-6

○ 由 Th2 细胞分泌,与 IL-4 一起激活 B 淋巴细胞

○ 激活T淋巴细胞

○ 巨噬细胞标记物

○ 促炎细胞因子

○ 抗 IL6R:托珠单抗 (Actemra)

○ IL-8

○ 促炎趋化因子

○ 吸引中性粒细胞

○ 小鼠或大鼠中不存在

○ IL-10

○ 由 Th2 细胞分泌,与 IL-4 一起激活 B 淋巴细胞

○ 抗炎标记物/趋化因子

○ 与 TGF-β1 一起在调节 Treg 细胞中发挥重要作用

○ IL-12

○ 与 IFN-γ 一起将 Th0 细胞分化为 Th1 细胞

○ Th1:参与细胞免疫。

○ 树突状细胞标记、巨噬细胞标记

○ IL-17A

○ 由 Th17 产生并参与 M1 巨噬细胞的分化

○ IL-23

○ 在 Th17 分化中发挥重要作用

② 肿瘤坏死因子(TNF)

○ TNF-α

○ 增加血管通透性并诱发炎症

○ NK 细胞标志物

○ 促炎细胞因子

○ 炎症反应标志物

○ 抗 TNF-α 抗体:阿达木单抗(Humira)、依那西普、英夫利昔单抗、戈利木单抗、赛妥珠单抗

○ TNF-β

③ 干扰素(IFNs)

○ IFN-α:由浆细胞样树突状细胞(pDC)、巨噬细胞、白细胞等分泌,激活T淋巴细胞和自然杀伤细胞

○ IFN-β-1a:用于治疗多发性硬化症的细胞因子

○ IFN-γ:激活巨噬细胞。 CD8+ T 细胞标记物

④ 分化簇(CD)

○ CD3:指CD3D、CD3E、CD3G等。

○ CD11c:树突状细胞标记物

○ CD80:巨噬细胞、树突状细胞的标记物

○ CD86:巨噬细胞、树突状细胞的标记物

⑤ GM-CSF:促进中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞的增殖和分化

⑥ C反应蛋白(CRP)

○ 肝脏来源的急性期蛋白

○ 巨噬细胞和T淋巴细胞产生的IL-6增加CRP的分泌

○ CRP 水平越低,预后越好

⑦ 髓过氧化物酶(MPO)

○ 对病原体发挥防御作用

⑧ 【其他细胞因子】(https://jb243.github.io/376)

⑨ 【如何记忆细胞因子】(https://bio-kcs.tistory.com/402)



2.先天免疫

⑴防御壁垒:外防

① 皮肤、昆虫外骨骼、内上皮:初级先天防御屏障

○ 病原体随皮肤逸出

○ 皮肤:低pH值抑制微生物生长,分泌延缓细菌生长的化学物质

② 正常菌群(正常微生物群)

○ 通过与病原体竞争栖息地和营养物质,有助于先天防御

○ 分泌对病原体有毒的物质

○ 示例:肠道优势菌群,如大肠杆菌

③ 粘液

○ 粘液捕获病原体

○ 溶菌酶:对眼泪、鼻粘液、唾液等中的病原体有毒的物质。

○ 汗腺和油腺的分泌物具有酸性pH值

○ 排出粘液(打喷嚏、咳嗽):捕获空气中的异物 通过纤毛运动通过呼吸道排出

④ 消化系统:胃(盐酸、蛋白质消化酶)、小肠(细菌密集、胆汁)、大肠(随粪便排出)

⑵ 细胞先天防御

① 侵入体内的病原体被具有吞噬活性的白细胞清除

② 吞噬细胞的种类

○ 嗜碱性粒细胞:分泌组胺,促进T淋巴细胞分化» ○ 嗜酸性粒细胞:杀死抗体包被的寄生虫

○ 中性粒细胞:杀死抗体包被的病原体

○ 肥大细胞:受伤时分泌组胺。

○ 单核细胞:分化为巨噬细胞。

○ 巨噬细胞:清除老化细胞、消化外来分子、刺激白细胞生成、激活T淋巴细胞

○ 树突状细胞:跟随吞噬细胞的作用,在淋巴结中呈递抗原,为T淋巴细胞提供抗原

③ 巨噬细胞的类型

分类1. 根据功能

1-1. M1 巨噬细胞(经典活化巨噬细胞)

○ 炎症细胞:参与细胞死亡、抗肿瘤活性

○ 伸长系数:长轴与短轴之比接近1。

○ 诱导M1型的细胞因子:TLR、TNF-α、IFN-γ、CSF2、LPS、STAT1、IRF5、IL-17A

○ M1型分泌的细胞因子:IL-6、IL-8、IL-23p40、TNF-α、IL-1β、IL-12p70、IL-12p40、IFN-γ

○ M1型遗传标记:HLA-DR、CD11c、CD86、iNOS、pSTAT1、IL-12、MHC-II、CD80、27E10、CCL2、S100A8、S100A9

1-2. M2 巨噬细胞(替代激活的巨噬细胞)

○ 抗炎细胞:参与细胞修复、促肿瘤活性

○ 伸长率:长轴与短轴之比大。

○ 诱导 M2 型的细胞因子:IL-4、IL-10、IL-13、TGF-β、PGE2、STAT3、STAT6、IRF4

○ M2型分泌的细胞因子:IL-10

○ M2型遗传标记:CD68、CD163、CD204、CD206、VEGF、cMAF、ARG1、YM1、CCL20、CCL22、IDO1

○ 大多数肿瘤相关巨噬细胞 (TAM) 是 M2 巨噬细胞

分类 2. 基于组织

○ 枯否细胞

○ 肝窦中存在巨噬细胞

○ 与内在免疫系统相关,RES(网状内皮系统)

○ 库普弗细胞是唯一位于血管中的巨噬细胞

○ 脾细胞:位于脾脏中

○ BMDM(骨髓源性巨噬细胞):位于骨骼中

○ 尘埃细胞:位于肺部

○ 小胶质细胞:位于大脑中

○ TAM(肿瘤相关巨噬细胞)

类似 M1 的 TAM   类似 M2 的 TAM  
–○ –○ –○ –○
免疫激活(Th1 和 NK) TNF-α、NO、IL-23、IFN-γ、MHC II 类、IL-1β、CXCL10 血管生成 VEGF、FGF、CXCL8、Tie2、缺氧
肿瘤细胞的吞噬作用   EMT(上皮间质转化) 转化生长因子-β
肿瘤细胞凋亡 TNF-α、FasL 免疫抑制(Treg 或 Th2) PD-1、PD-L1、IL-10、TGF-β、IDO 1/2、精氨酸酶
组织损伤 ROS、iNOS 组织重塑转移 MMP、uPAR、组织蛋白酶
APC的成熟 IL-12 肿瘤生长因子 EGF、FGF、TGF-β、PDGF
表 1. M1 类 TAM 和 M2 类 TAM


④ 吞噬细胞对病原体的识别和清除过程

○ TLR(Toll 样受体)的类型

○ TLR-1:识别多种三酰基脂肽

○ TLR-2:识别脂磷壁酸并激活先天免疫

○ TLR-3:识别病毒中存在的 dsRNA

○ TLR-4:识别革兰氏阴性菌中存在的 LPS(脂多糖)

○ TLR-5:识别鞭毛蛋白,细菌鞭毛的一个组成部分

○ TLR-6:识别多种二酰基脂肽

○ TLR-7:识别单链 RNA

○ TLR-8:识别小型合成化合物和单链 RNA

○ TLR-9:识别未甲基化的 CpG DNA 序列和寡脱氧核苷酸 DNA

○ 第一第一。吞噬细胞吞噬与 TLR(Toll 样受体)结合的外来分子(吞噬细胞的吞噬作用)

○ 第二第二。当 TLR 与抗原结合时,会分泌与炎症相关的细胞因子

○ 第三。含有病原体的吞噬体与溶酶体融合» ○ 第 4。吞噬体内的外来分子被溶酶体(例如一氧化氮)和病原体降解酶(例如溶菌酶)中的有毒气体消除

○ 第五th。残留病原体通过细胞外排泄排出体外

⑤ 自然杀伤细胞(NK细胞)

○ 识别并消除不表达 MHC I 类分子的细胞

○ 消除MHC I类表达水平低的细胞,如患病细胞、感染细胞和癌细胞

○ MHC I 类表达水平低的癌细胞表现出较高的增殖能力。

○ 具有高水平 MHC I 类表达的癌细胞被细胞毒性 T 细胞破坏

○ 细胞毒能力:CTL > NK细胞

○ 与 ADCC(抗体依赖性细胞介导的细胞毒性)、IgG、穿孔素和颗粒酶相关

○ 干扰素α和β激活NK细胞并诱导干扰素γ的分泌

⑶ 内部防御系统:血细胞(昆虫免疫细胞)

①吞噬细胞的激活,抗菌肽的合成和分泌(针对霉菌和细菌病原体)

② 拥有酚氧化酶 → 形成酚聚合物 → 抑制寄生虫传播到其他部位

③ 根据病原体类型发生选择性免疫反应

○ 例:感染红面包霉菌的果蝇 → 霉菌细胞壁成分与昆虫识别蛋白结合 → 激活 Toll 受体 → 诱导和分泌特异性抗真菌肽

○ 仅存在于革兰氏阴性菌中的 LPS(脂多糖)也可作为 Toll 受体的靶标

⑷ 抗菌蛋白分子

① 补体蛋白:脊椎动物血液中存在的一组约 20 种抗菌蛋白。在肝脏中产生

○ 机制:三种,但均类似地形成MAC(膜攻击复合体)

类型 1: 经典途径

2 型: 凝集素-甘露糖途径

类型 3: 替代途径

功能 1: 中和 → 防止抗原穿透宿主细胞。中和抗原的攻击

功能 2: 调理作用 → 通过暴露的抗体 Fc 区与吞噬细胞上的 Fc 受体结合,促进吞噬作用

○ 涉及 IgG

○ 介导抗体依赖性细胞介导的细胞毒性 (ADCC),导致细胞死亡

○ 抗原表面越疏水,调理素吸附越多 → 被网状内皮系统 (RES) 过滤掉

○ 调理作用类似于聚合

功能3: 诱导吞噬作用:补体蛋白的趋化性、毛细血管通透性增加、血管舒张

功能 4: 诱导中性粒细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞脱颗粒(例如组胺)

功能5:补体系统 → IgG和IgM激活补体,形成MAC和膜攻击复合物(C5b-C9

○ 也称为补体依赖性细胞毒性 (CDC)

○ 补体系统的激活由C1q、C1r、C1s等进行。

5-1. 穿孔素

○ 在靶细胞膜上形成孔的分子

○ 癌细胞可以利用 ESCRT 复合物修复穿孔素诱导的膜孔

5-2. 颗粒酶 → 一种蛋白水解酶,通过内吞作用进入靶细胞并诱导细胞凋亡,导致细胞核和细胞质破碎

功能6: 抗体的激活

功能 7: IgG 和 IgM 激活补体蛋白

② 干扰素:先天抗病毒蛋白

○ 干扰素α:白细胞产生,激活自然杀伤细胞» ○ β干扰素:在成纤维细胞中产生,激活巨噬细胞和自然杀伤细胞

○ IFN-β-1a:一种用于治疗多发性硬化症的细胞因子

○ 干扰素α、β

○ 第一第一。细胞被病毒感染

○ 第二第二。细胞向周围细胞分泌干扰素

○ 第三。干扰素作为信号诱导周围细胞产生抗病毒蛋白,抑制病毒复制

○ 干扰素γ:在淋巴细胞中产生,激活细胞毒性T细胞和巨噬细胞

○ 激活巨噬细胞 → 分泌防御素并增加吞噬细胞的吞噬活性 → 消除外来分子

○ CD8+ T 细胞标记物

③ 激肽:引起血管舒张的强效肽

⑸ 炎症反应


绘图

图 1. 炎症反应


① 反应顺序

○ 第一第一。组织(通常是上皮组织)损伤

○ 第二第二。肥大细胞分泌组胺,活化巨噬细胞分泌热原

○ 第三。组胺的作用:扩张毛细血管、增加血管通透性、增加受伤部位的血流量(增加补体蛋白的流入)、松弛平滑肌

○ 第 4。前列腺素:炎症反应(发热)、粘液形成、头痛、凝血、平滑肌收缩(例如女性子宫收缩)

○ 几乎所有细胞都会产生前列腺素

○ 由于其不稳定的分子结构,可作为局部调节剂

○ 环加氧酶 → 花生四烯酸活化 → 前列腺素活化

○ 阿司匹林:抑制环氧合酶 → 抑制前列腺素的产生

○ 阿司匹林是最具代表性的非甾体类抗炎药(NSAID)。

○ 阿司匹林的主要作用:解热、镇痛、预防心脏病、抗血栓

○ 阿司匹林的副作用:胃溃疡(与粘液形成有关)、手术出血导致死亡的病例、消化道出血、脑出血

○ 第五th。招募更多的吞噬细胞,通过中性粒细胞和巨噬细胞去除外来分子

○ 第六th。脓液积聚(白细胞、细菌尸体)(吞噬细胞也可能吞噬脓液)

○ 7th。减轻炎症症状(发烧、发红、肿胀)

○ 促进T细胞活化

○ 促进细胞内化学反应

○ 血浆铁浓度降低,抑制细菌生长

○ 第八th。伤口愈合

② 全身炎症反应

○ 心内膜炎、阑尾炎:受损细胞和感染性微生物分泌增加骨髓中中性粒细胞生成的物质

○ 发烧产生:细菌毒素 → 活化巨噬细胞分泌 PG → 下丘脑设定点升高 → 延迟细菌生长和增强细胞代谢

○ 败血症:严重发烧、低血压状态(由于血管舒张)→死亡


3。适应性免疫:抗原、淋巴细胞、MHC

⑴抗原:被淋巴细胞特异性识别并诱导免疫反应的外来分子。

① 表位(抗原决定簇):诱导免疫反应的抗原片段。

○ 单一抗原上可以存在多个表位。

○ 抗体与抗原结合的结合位点称为互补位。

○ 可以针对特定抗原产生多种类型的抗体(多克隆抗体)↔ 单克隆抗体。

② 条件» ○ 大小:低于 1,000 Da 的分子很少发生免疫反应。

○ 抗原特异性:淋巴细胞不会通过选择过程识别与自身分子相似的分子。

○ 适用于抗原降解和呈递(例如 D-氨基酸)。

分类1

○ 内部抗原:MHC I 类相关病毒、癌细胞。

○ 外部抗原:与MHC II类相关的细菌、寄生虫。

分类2

○ 蛋白质抗原:T 细胞依赖性(与 MHC I 类相关)。可能发生二次免疫反应。具有抗原性和免疫原性。

○ 非蛋白质抗原:不依赖于 T 细胞。仅与抗体发生反应。仅具有抗原性。

⑤ 半抗原与免疫增强剂

○ 半抗原:

○ 通过与内源性蛋白质结合而提供抗原性(体液免疫)的有机物质。

○ 诱导体液免疫,但不诱导细胞免疫。

○ 诱导抗体介导的超敏反应。

○ 例如:青霉素、阿司匹林、二硝基苯酚。

○ 免疫增强剂:可诱导体液免疫和细胞免疫。

⑵ 淋巴细胞生成:“(卵黄囊干细胞)→(胎肝)”→骨髓中的造血干细胞→淋巴祖细胞→各种淋巴细胞。

① 注:“ ”代表开发过程中发生的过程。

② 自然杀伤(NK)细胞:攻击并裂解受感染的细胞或癌细胞。

○ Tc细胞对癌细胞的细胞毒性比NK细胞更强。

③ B细胞:分化为浆细胞和记忆细胞。

○ 浆细胞:分泌抗体。

④ 细胞毒性T淋巴细胞(Tc):对感染细胞具有细胞毒性。

⑤ 辅助性T淋巴细胞(Th):协助其他淋巴细胞的激活。

⑥ 调节性T淋巴细胞(Treg):调节其他淋巴细胞的活性。

⑶淋巴器官:红细胞和白蛋白不进入淋巴器官。

① 原发性淋巴器官:淋巴细胞受体结合的部位。

○ 胸腺:T淋巴细胞在骨髓中产生,然后迁移到胸腺成熟。

○ T淋巴细胞的起源是胸腺的起始。

○ 骨髓:产生淋巴细胞。 B淋巴细胞在骨髓中生成并成熟。

○ B淋巴细胞的起源是骨髓的最初。

○ 胎肝。

② 次级淋巴器官:淋巴细胞遇到抗原的部位。参与感染过程中的细胞储存、异物过滤和炎症反应。

○ 脾

○ 腺样体

○ 附录

○ 其他淋巴管、淋巴结:与组织中的抗原发生反应。

③ 淋巴结的结构:

○ 传入淋巴管、传出淋巴管、髓质、皮质。

○ T细胞主要分布于淋巴结髓质。

○ 淋巴结皮质中活化的B细胞分化为浆细胞。

④脾脏:最大的淋巴结。

○ 特点:

○ 储存和净化血液。

○ 含有高浓度的淋巴细胞和抗体。

○ 成熟淋巴细胞聚集地

○ 对全身感染有反应。

○ 由小梁分隔的多个隔室。

○ 两种果肉:内层白果肉和相对外层的红果肉。

○ 边缘区位于白髓与红髓的交界处。

○ 红髓(RP):

○ 存在巨噬细胞(老化红细胞的降解)、红细胞、少量淋巴细胞。

○ 由于红细胞的存在而呈现红色。

○ H&E 染色时呈粉红色(由于细胞核数量较少)。

○ 白浆(WP):

○ 丰富的B细胞、T细胞等

○ 动脉周围淋巴鞘(PALS):主要含有T淋巴细胞,包围动脉。»> ○ 在 H&E 染色中呈现紫色(由于细胞核数量较多)。

○ 第一。抗原和淋巴细胞通过脾动脉进入。

○ 第二。移动到边缘区域。

○ 第三。抗原被边缘区的树突状细胞吞噬。

○ 第四。转移至 PALS 并呈递给 T 细胞。

○ 第五。 Th 细胞的激活。

○ 第六。与 B 细胞一起移动至初级卵泡。

○ 7 号。 B细胞在生发中心成熟并分化为次级卵泡。

○ 边缘区(MZ):包含淋巴细胞和巨噬细胞。


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图。 2.


⑷ 主要组织相容性复合物 (MHC)

① 存在于细胞膜上的糖蛋白,可以将随机肽附着在末端并进行抗原呈递。

○ 注意:MHC 上不能呈现脂质和碳水化合物。


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图。 3.组织相容性复合体的类型


② MHC I类

○ 由除红细胞以外的所有细胞呈递。

○ 源自降解细胞蛋白的肽被转运至细胞膜并呈递给 Tc 细胞。

○ 正常状态:呈现自肽。

○ 感染状态:非自身肽(抗原)也呈现→感染细胞的识别(抗原识别)。

○ 呈现非自身肽的情况:癌细胞、病毒。

③ MHC II类

○ 由具有抗原呈递能力的抗原呈递细胞呈递。

○ APC(抗原呈递细胞) B细胞、巨噬细胞、树突状细胞

○ B 细胞:在 MHC II 类上呈递带有 BCR 的特异性抗原。由Th2激活。

○ 巨噬细胞、单核细胞:吞噬抗原并将其呈递到 MHC II 类上。可以呈递各种类型的抗原。激活Th1。

○ 树突状细胞:识别细菌特异性分子并迁移至淋巴结时增加流动性。 T 淋巴细胞阴性选择过程中的抗原呈递。激活 Th 和 Tc 细胞。

○ 胸腺上皮细胞

○ HLA II 类也存在于活化的 T 细胞、未成熟的造血细胞、某些上皮细胞和某些癌细胞中。

○ 向 Th 细胞提供溶酶体降解产生的抗原。

○ 呈现非自肽时:细菌、寄生虫

④ MHC III 类

○ 补体系统中的一些蛋白质与抗原抗体复合物作用以裂解外来细胞。

⑤ MHC多态性

○ 人类MHC基因:人类白细胞抗原(HLA)群,位于6号染色体上,共显性表达。


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图。 4.人类6号染色体


○ 也称为人类白细胞抗原(HLA)。

○ MHC I 类:HLA-A、HLA-B、HLA-C

○ MHC II 类:HLA-DR、HLA-DP、HLA-DQ

○ 小鼠MHC基因:H-2组

○ MHC I 类:H-2-K、H-2-D、H-2-L

○ MHC II 类:H-2-IA、H-2-IE

○ 由于每个 MHC 位点有数百个等位基因,除了同卵双胞胎外,MHC 组合无法匹配。

○ 根据MHC限制的T淋巴细胞增殖实验

○ 成熟红细胞没有 HLA 抗原。

○ 输血时不需要考虑MHC的原因

⑸ MHC I 类抗原呈递机制> ① 第一第一。正常细胞中的细胞内抗原(例如病毒、癌细胞)被蛋白酶体进行蛋白水解切割。

○ 切割成 9 至 15 个氨基酸片段。

② 第二第二。 MHC I 类分子在粗面内质网中产生。

③ 第三。抗原通过与抗原加工(TAP)相关的转运蛋白,从细胞质移动到粗面内质网。

④ 第 4。肽-MHC 结合发生在粗面内质网中。

⑤ 第 5。抗原呈递在细胞膜上并表达 MHC I 类。

⑥ 第六th。被 CD8+ T 细胞识别。

⑹ MHC II 类抗原呈递机制

① 第一第一。抗原呈递细胞吞噬外部抗原(例如细菌、寄生虫)。

○ 巨噬细胞:吞噬作用

○ B 细胞:受体介导的内吞作用

② 第二第二。外部抗原被内溶酶体蛋白水解切割。

○ 切割成 12 至 15 个氨基酸片段。

③ 第三。 MHC II 类分子在粗面内质网中产生。

④ 第 4。抗原肽囊泡和 MHC II 类囊泡合并形成内体囊泡(溶酶体的一种)。

⑤ 第 5内体囊泡经历肽-MHC 结合。

⑥ 第六th。抗原呈递发生在 MHC II 类细胞膜上。

⑦7th。被 CD4+ T 细胞识别。


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图。 5. MHC I类和MHC II类抗原呈递机制


⑺ 交叉呈递:本应属于 MHC II 类的表位最终却属于 MHC I 类的现象。



4。免疫反应概述


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图。 6.免疫反应概述

⑴ 第一名。主要抗原暴露。

⑵ 第二第二。巨噬细胞捕获抗原并通过 MHC II 类呈递抗原,激活 Th1。

⑶ 第三第三。 B 淋巴细胞捕获抗原并通过 MHC II 类呈递抗原,激活 Th2。

⑷第4。树突状细胞捕获抗原并通过 MHC II 类呈递抗原,从而激活 Tc 细胞。

⑸第五th。 Th1 细胞进一步激活 Tc 细胞,导致 I 类 MHC 识别抗原并消除感染细胞。

⑹第六th。 Th2 细胞重新激活 B 淋巴细胞。

⑺7th。激活的 B 淋巴细胞会产生抗体。

⑻第 8。二次抗原暴露。

⑼第9。由于记忆细胞的作用,进展迅速。

① 一旦 Tc 细胞接收到来自激活的记忆 Th1 细胞、树突状细胞或通过 MHC I 类呈递抗原的感染细胞的激活信号,它就会启动细胞介导的免疫反应。

○ 在⑵至⑻中,没有描述,但Tc细胞也可以接收来自MHC I类抗原呈递感染细胞的激活信号。

② 对于B淋巴细胞,记忆B淋巴细胞一旦与抗原结合就分化为浆细胞(不需要单独的信号)。



5.适应性免疫:T淋巴细胞(T细胞)

⑴TCR(T细胞受体):存在于T细胞膜上的T淋巴细胞上的受体,识别与MHC结合的抗原肽。

①结构:工字形。

② 四级结构:α链和β链通过二硫键连接。> ③抗原结合位点:一、识别抗原的一级结构。

○ 识别与 MHC 结合的蛋白质抗原的氨基酸序列。

○ 由于识别一级结构,TCR 具有耐热性和耐 pH 性。

④ TCR需要与CD蛋白配合进行抗原识别。

⑤“TCR + CD3 + CD247”:运行中的信号复合体。

⑥“TCR+CD3+CD247”+CD8:识别MHC I类的辅助蛋白组。

⑦“TCR+CD3+CD247”+CD4:识别MHC II类的辅助蛋白组。

⑵ 第一第一。生成:T 细胞前体在骨髓中生成,如果是胎儿,则在肝脏中生成。

① CD4-、CD8-、TCR-

⑶ 第二第二。 T 细胞前体迁移至胸腺皮质。

⑷ 第三rd。分化:胸腺皮质中的T细胞前体分化为未成熟的幼稚T细胞和未成熟的γδT细胞。

① 第 3 - 第 1。 RAG 基因表达:仅发生一次。

○ _RAG_基因是仅在T细胞和B细胞中表达的基因。

○ RAG(重组激活基因):识别重组信号序列(RSS)的重组酶。

② 第三第三 - 第二第二。第一次分化:T 细胞前体(CD4-、CD8-、TCR-)→ 未成熟初始 T 细胞前体 + 未成熟 γδ T 细胞。

○ 未成熟初始 T 细胞前体:CD4-、CD8-、TCR αβ-

○ 未成熟 γδ T 细胞:CD4-、CD8-、TCR γδ+

③ 第三 - 第三。未成熟的幼稚 T 细胞前体 → 未成熟的幼稚 T 细胞(CD4+、CD8+、TCR αβ 低)(双阳性)

④ 第3 - 第4。第二个差异化。

○ 第 3 - 第 4 - 第 1。未成熟的幼稚 T 细胞:CD4+、CD8+、TCR αβ 低 → CD4+、CD8+、TCR αβ。

○ 第 3 - 第 4 - 第 2。未成熟的 γδ T 细胞:进一步分化。

⑸ 第四th。第一次克隆缺失:正选择,发生在胸腺皮质中。

① 第 4 - 第 1。无法与胸腺上皮细胞呈递的自身肽结合的克隆会发生凋亡。

○ 无论自我认知能力如何,评估与 MHC 结合的能力。

○ MHC类型:MHC有多种类型,不同类型的非自身MHC上呈递的抗原不能被识别。

○ 器官移植排斥反应与MHC类型和Th细胞有关。

② 第 4 - 第 2。与 MHC II 类结合的未成熟初始 T 细胞分化为 Th 细胞(例如 CD4 的变性决定)。

○ 未成熟的初始 Th 细胞:CD4+、CD8+、TCR αβ。

③ 第4 - 第3。与 I 类 MHC 结合的未成熟初始 T 细胞分化为 Tc 细胞(例如 CD8 的变性决定)。

○ 未成熟的初始 Tc 细胞:CD4+、CD8+、TCR αβ。

④ 未成熟的幼稚 Th 细胞与未成熟的幼稚 Tc 细胞的比例约为 2:1。

⑹第五th。经过正选择的成熟幼稚Th和成熟幼稚Tc迁移至胸腺髓质。

⑺第六th。第二次克隆缺失:负选择,发生在胸腺髓质中。

① 第 6 - 第 1。如果树突状细胞强烈识别 MHC II 类呈递的自身肽,它们会诱导细胞凋亡。

② 第 6 - 第 2。自我与非自我的区别:经过负选择的未成熟幼稚Th和未成熟幼稚Tc都只对非自我做出反应。

③ 负选择失败导致自身免疫性疾病。⑻第七th。成熟:最终成熟发生在胸腺髓质中。

① 第 7 - 第 1。未成熟的幼稚 Th 细胞 → 成熟的幼稚 Th 细胞。

○ 未成熟的初始 Th 细胞:CD4+、CD8+、TCR αβ。

○ 成熟幼稚 Th 细胞:CD4+、CD8-、TCR αβ。

② 第7 - 第2。未成熟的幼稚 Tc 细胞 → 成熟的幼稚 Tc 细胞。

○ 未成熟的初始 Tc 细胞:CD4+、CD8+、TCR αβ。

○ 成熟幼稚 Tc 细胞:CD4-、CD8+、TCR αβ。

③ 第7 - 第3。未成熟的γδ细胞→成熟的γδ细胞。

○ γδ细胞的选择机制尚未具体阐明。

④ 提示:由于如果达到成熟并发生克隆删除,则会浪费能量,因此成熟是最后一步。

⑼第 8th。成熟的 T 细胞迁移至淋巴结。

① 成熟的幼稚 Th 细胞以 Th0 状态迁移至淋巴结。

⑽辅助T淋巴细胞(辅助T细胞)。

① 幼稚 Th 细胞被淋巴结中的树突状细胞激活。

②辅助T细胞:大约有5种,细胞因子分泌根据树突状细胞吞噬的抗原类型决定初始Th细胞的类型。

○ 辅助 T 细胞 0 (Th0)。

○ 通过IL-12或IFN-γ分化为Th1:分泌IL-2、干扰素γ,与细胞免疫相关。

○ 通过 IL-4 分化为 Th2:IL-4 的分泌,与体液免疫相关。

○ 辅助 T 细胞 1 (Th1):CD4+ / CD25-

○ T-bet 对于 Th1 分化至关重要。

○ IL-2、IL-10、IFN-γ、TNF-β 的分泌。

步骤 1: 作用于巨噬细胞:Th1 识别巨噬细胞呈递的抗原。

第 2 步: 相互作用:巨噬细胞通过 IL-1 激活 Th1。 Th1 通过 IL-2、IFN-γ 自我激活,并激活巨噬细胞。

步骤 3: 活化的巨噬细胞产生活性氧来消灭细菌。

○ 作用于 Tc:Th1 识别 Tc 呈递的抗原 → 用 IL-2、干扰素 γ 激活初始 Tc。

○ 辅助 T 细胞 2 (Th2):CD4+ / CD25-

○ 分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-13。

步骤 1: 作用于 B 细胞:Th1 识别成熟初始 B 细胞的抗原呈递。

第 2 步: 用 IL-4 将 B 细胞激活为浆细胞。 B 细胞还通过 IL-4 激活 Th2。

○ 抑制性 T 淋巴细胞(调节性 T 淋巴细胞):CD4+ / CD25+

功能1: 抑制过度的免疫反应。

功能2: 抑制淋巴细胞发育过程中尚未消除的自身反应性淋巴细胞:异常情况可导致自身免疫性疾病。

○ 抑制性细胞因子的分泌:当抗原被清除时,所有效应细胞失活。

○ 辅助性 T 淋巴细胞分泌的细胞因子也有助于获得性免疫。

○ 示例:单核细胞分化为巨噬细胞。

○ 示例:促进中性粒细胞吞噬活性。

③ 当Th识别抗原呈递细胞呈递的抗原时,它会分泌作用于自身的细胞因子,启动细胞分裂(克隆选择)。

○ 大多数:作为效应细胞直接参与免疫反应。

○ 有些:再次接触相同抗原时,会像记忆细胞一样​​引起快速而强烈的反应。

○ 由单个辅助T淋巴细胞诱导产生的记忆细胞具有相同的TCR。

④记忆细胞可以被少量的细胞因子激活,因此巨噬细胞和B淋巴细胞可以激活Th记忆细胞。

⑾细胞毒性T淋巴细胞(CTL、细胞毒性T淋巴细胞、杀伤性T细胞)。

① Naive Tc被淋巴结中的树突状细胞和Th1激活→细胞免疫。

② 第一第一。 Th1 释放的细胞因子(例如 IL-2)最终激活 Tc。» ○ 1st - 1st:Naive Tc 与 TCR 和专业 APC(主要是树突状细胞)的 MHC I 类上呈递的抗原结合。

○ 1st - 2nd:除了抗原结合外,Tc 细胞表面的 CD28 还与 APC 细胞膜表面的 CD80 (B7-1) 或 CD86 (B7-2) 结合。

○ 1st - 3rd:Th1 释放的细胞因子与 CD80 或 CD86 协同激活初始 Tc。

○ 细胞因子:干扰素γ、IL-2、肿瘤坏死因子β(TNF-β)。

○ 受感染的 APC 也呈递 I 类 MHC 抗原,但没有上述机制,因此激活的 Tc 可以消除它们。

③ 第二第二。激活的Tc进行细胞分裂,大部分成为效应细胞,一些成为记忆细胞(克隆选择)。

④ 第三。效应细胞识别它们是来自 MHC I 类的外部抗原(抗原识别)。

⑤ 第 4。 Tc 通过与其靶标结合而诱导细胞死亡,引起细胞裂解(穿孔素/颗粒酶)。

○ Fas:细胞膜受体,FasL(Fas配体)与Fas结合时诱导细胞死亡。

○ 问题类型:必须同时抑制Fas机制和细胞死亡机制才能抑制Tc功能。

⑥ 第 5。当再次暴露于相同的抗原时,长寿命的记忆细胞会引起快速而强烈的反应。

○ 由细胞毒性T淋巴细胞诱导产生的记忆细胞具有相同的TCR。

⑿ 调节性T淋巴细胞(Treg)

① CD4和CD25的表达

② Treg 存在时抗体产生减少

③ 它可以被认为是针对严重自身免疫抗体产生的保护机制

⒀ 根据MHC限制进行T淋巴细胞增殖实验

骨髓移植   MHC 类型的基质细胞 T 淋巴细胞增殖
供体 MHC 类型 受体 MHC 类型    
a × b 一个 一个 扩散
不扩散    
a × b 一个 不扩散
扩散    
一个 一个 不扩散
不扩散    
表2.根据MHC限制的T淋巴细胞增殖实验


① 流程

○ 第一第一。对受体小鼠进行辐射以消除所有淋巴细胞和骨髓细胞

○ 第二第二。接受小鼠骨髓移植,3个月后注射抗原

○ 第三。用抗原免疫受体小鼠

○ 第 4。从受体小鼠中分离出的 T 淋巴细胞与从第三方小鼠中分离出的树突状细胞的共培养

○ 第五th。含抗原培养基中T淋巴细胞增殖的观察

② 解释

○ 在a×b骨髓移植的情况下,同时存在表达a型MHC的T淋巴细胞和表达b型MHC的T淋巴细胞。

○ 在a型骨髓移植的情况下,存在表达MHC的T淋巴细胞。

○ a型受体小鼠的胸腺上皮细胞仅表达a型MHC。

○ 阳性选择:在a型受体小鼠中仅保留表达MHC型的T淋巴细胞。

○ 成熟:a 型 T 淋巴细胞遇到表达 MHC 型的树突状细胞时成熟。

○ 表达a型MHC的正常小鼠表达a型上皮细胞和a型树突状细胞。

○ 表达a×b型MHC的正常小鼠同时表达a型和b型上皮细胞以及a型和b型基质细胞。

○ 在识别新的 MHC 类型时,它被视为外部抗原并受到免疫攻击。



6. 适应性免疫:B淋巴细胞(B细胞)

⑴ B细胞受体(BCR):B淋巴细胞上的受体

⑵ 抗体:分离形式的BCR> ① 结构:Y型,150 kDa,10 nm

② 组成:两条重链(H链)+两条轻链(L链)

③ 四级结构:链间、链内二硫键

④ 耐热性:与补体不同,抗体即使在高温(56℃)下通常也很稳定。

⑤ N端和C端

○ N-末端:可变区或Fab(抗原结合片段)

○ C 末端:恒定区或 Fc(结晶片段)。当放置在氨基酸差异较小的寒冷地区时会结晶。

○ 可变区中与抗原结合的部分称为互补决定区(CDR)。

○ 一种抗体通过二硫键连接至 2 个 Fab 和 1 个 Fc。

○ C末端可与巨噬细胞结合。

⑥ 抗原结合位点 可变(V)区是抗体多样性的关键,有两个识别抗原三级结构的抗原结合位点。

○ BCR 识别抗原的三级结构,因此对热和 pH 值敏感。

○ 抗原抗体结合亲和力:通过非共价相互作用形成弱结合。

⑦ 生物功能区:与免疫功能(补体激活、吞噬等)相关的区域(C区)

⑧ 根据重链恒定(C)区类型对抗体类型进行分类。

⑨ 抗体的酶消化

○ 胃蛋白酶消化:1 个 F(ab’)2

○ 巯基乙醇还原:两条H链+两条L链

○ 木瓜蛋白酶消化:2 个 Fab + 1 个 Fc。每个 Fab 和 Fc 约为 50 kDa。

⑩ 历史

○ 1890 年 Behring 通过小鼠白喉疫苗接种实验发现。

○ 血清进行电泳时,与白蛋白、α-球蛋白、β-球蛋白相比,出现在(-)侧,因此被称为γ-球蛋白。

○ 又称免疫球蛋白,意为免疫球蛋白,因为它代表免疫作用。


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图7.抗体结构


⑶ 第一第一。生成:Pro-B 细胞在骨髓中生成。

① 第 1st - 第 1st。造血干细胞→淋巴细胞

② 第一第一 - 第二第二。淋巴细胞→原B细胞:H链基因的部分重组。

⑷ 第二第二。基因重组(体细胞重组)

① 抗体多样性:人类基因(30,000)无法解释抗体多样性。

② 基因重组:通过切割和连接抗体基因可变区片段获得新DNA的过程。

③ 第二第二 - 第一第一。 RAG 基因:为基因重组而产生的蛋白质。

○ RAG(重组激活基因):识别重组酶的重组信号序列(RSS)。

④ 第二第二 - 第二第二。重链的基因重组:基因重组首先发生在重链中。 V、D、J、C 段的组合。

○ 第二第二 - 第二第二 - 第一第一。 D-J-Cμ-Cδ-Cε-Cγ-Cα DNA → V-D-J-Cμ-Cδ-Cε-Cγ-Cα DNA

○ 第二第二 - 第二第二 - 第二第二。转录:V-D-J-Cμ-Cδ-Cε-Cγ-Cα DNA → V-D-J-Cμ-Cδ-Cε-Cγ-Cα mRNA

○ 第二第二 - 第二第二 - 第三第三。选择性剪接:V-D-J-Cμ-Cδ-Cε-Cγ-Cα mRNA → V-D-J-C mRNA

○ 选择性拼接并不是随机的,所以下图的例子中,有n×30×6种可能性。

⑤ 第二第二 - 第三第三。轻链的基因重组:V、J、C 片段的组合。» ○ 第二 - 第三 - 第一。转录:V-J-C1-…-Cn DNA → V-J-C1-…-Cn mRNA

○ 第二 - 第三 - 第二。选择性剪接:V-J-C1-…-Cn mRNA → V-J-C mRNA

○ 下图中的例子有n×6种可能性。

○ 轻链可以有 κ 或 λ,但不能同时具有这两种类型。

⑥ 第 2 - 第 4。 DNA 添加发生在重组过程中。

○ 重链:添加P段和N段DNA。

○ 轻链:仅添加 P 片段 DNA。

⑦第2 - 第5。一轮基因重组后_RAG_基因失活。


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图。 8. 链和连接点的DNA

⑸ 第三rd。前B细胞→前B细胞:完成H链基因的基因重组。

① 原B细胞完成基因重组后,表面表达未成熟的BCR。

⑹第四th。前B细胞→未成熟的幼稚B细胞:L链基因的遗传重组。

① 代替前B细胞中不完整的BCR,表达IgM,成为未成熟的幼稚B细胞。

⑺第五th。未成熟的幼稚B细胞→成熟的幼稚B细胞。

① 第 5 - 第 1选择性剪接:选择性剪接在重链 mRNA 中包含 Cδ 而不是 Cμ。

② 第5 - 第2。 IgD 的表达紧邻现有的 IgM。

⑻第六th。阴性选择=克隆删除。

① 骨髓中将自身肽识别为抗原的成熟幼稚 B 细胞被消除。

② 克隆消除:消除克隆。

③ 克隆无能:克隆受体失活。

⑼第七th。阴性选择后的成熟幼稚 B 细胞离开骨髓并迁移到脾脏和淋巴结。

① BCR低的B-1亚型保留在骨髓中,而BCR高的B-2亚型则移至脾脏。

② 边缘 B 细胞:保留在脾脏中的 B-2 亚型的分化形式。

③ 滤泡 B 细胞:B-2 亚型的分化形式,离开脾脏并迁移至淋巴结。

提示: 牢记阴性选择后的淋巴结迁移情况!

⑽第8。第一个克隆的克隆扩增:成熟的初始 B 细胞 浆细胞 + 记忆细胞。

机制 1: 抗原接触前 T 淋巴细胞依赖性激活


绘图</中心>

图。 9. 激活依赖于抗原接触T淋巴细胞


○ Ⅰ - 第 8 - 第 1。成熟的初始 B 细胞的 IgD 识别抗原 受体介导的内吞作用。

○ Ⅰ - 第8 - 第2。外源抗原被溶酶体分割,转化为一级结构。

○ Ⅰ - 第 8 - 第 3。 MHC II 类分子在粗面内质网中产生。

○ Ⅰ - 8th - 4th。抗原肽囊泡和MHC II类囊泡合并,抗原肽与MHC II类结合。

○ Ⅰ - 8th - 5th。抗原呈递。

○ Ⅰ - 8th - 6th。当成熟的 Th2 细胞识别外源抗原时,它们会分泌细胞因子 IL-4。

○ Ⅰ - 8th - 7th。克隆选择:IL-4 激活成熟的初始 B 细胞,导致细胞快速分裂。» ○ Ⅰ - 9th。大多数成熟的初始 B 细胞会变成浆细胞,而有些则变成记忆细胞。

机制2:接触抗原后T淋巴细胞依赖性激活

○ Ⅱ - 第 8 - 第 1。机制Ⅰ中成熟Th2细胞分泌的IL-4激活成熟的幼稚B细胞。

○ Ⅱ - 第8 - 第2。激活的成熟初始 B 细胞的 IgD 与外源抗原结合。

○ Ⅱ - 第8 - 第3。克隆选择:激活的成熟初始 B 细胞经历快速细胞分裂。

○ Ⅱ - 9th。大多数成熟的初始 B 细胞会变成浆细胞,而有些则变成记忆细胞。

机制3: T淋巴细胞非依赖性激活

○ Ⅲ - 第8 - 第1。成熟的初始 B 细胞的 IgM 与外源抗原结合。

实施例1: 外来多糖。

实施例 2: 未甲基化的 CpG DNA:PAMP(病原体相关分子模式)。微生物增加,脊椎动物减少。

实施例 3: 纳米颗粒:在 BALB/c nu/nu 小鼠(T 细胞缺陷)中观察到加速血液清除(ABC),但在 BALB/c SCID(T 细胞和 B 细胞缺陷)中未观察到。

○ Ⅲ - 第8 - 第2。 IgM分泌:IgM是初次免疫反应中首先分泌的抗体,不参与二次免疫反应。

○ 成熟的幼稚 B 细胞仅产生膜结合 IgM → 分泌型 IgM 产生。

○ 膜结合IgM mRNA:s区被去除,M1M2翻译过程中,疏水性氨基酸主要出现,在中心形成跨膜结构域。

○ 分泌型 IgM mRNA:第一个 AAUAAA 序列被识别并切割,亲水性 s 区域被翻译。

○ 分泌型 IgM mRNA 较短,由于缺乏跨膜区或胞质区,成为分泌型。

○ 特点:

○ 一天内快速:T 淋巴细胞依赖性激活需要几天时间。

○ 没有形成记忆细胞。

○ 与 T 淋巴细胞依赖性激活相比,生成的抗体具有较低的亲和力和多样性。

⑾ 第 9 - 第 1。重链的类别转换(同位素转换):第二次基因重组。

① 第 9 - 第1 - 第1。体细胞重组:B细胞抗体恒定区发生缺陷。

○ 具体来说,在类别转换期间,Cμ和Cδ区域通过基因重组被删除。

○ 基因缺失缩短了跨膜区或胞质区,导致抗体分泌。

② 第9 - 第1 - 第2。原始B细胞的细胞膜上的IgM根据位置变化为IgG、IgA或IgE。

○ IFNγ 促进 IgG 的产生,而 TGFβ 则促进 IgA 的产生。

③ 第9 - 第1 - 第3。 B 细胞的功能与浆细胞一样。抗体更具特异性,因为它们高度专业化,增加了抗原抗体亲和力。

○ 抗原结合位点是恒定的。

④ 第9 - 第1 - 第4。浆细胞在几天内就会死亡。

⑤ AICDA基因参与类别转换重组。


<中心> 绘图


图。 10.类切换重组


⑿第9 - 第2。体细胞超突变。

①第9 - 第2 - 第1。点突变发生在成熟初始 B 细胞的某些细胞的重链和轻链 DNA 的可变区中。> ② 第9 - 第2 - 第2。抗原抗体结合的亲和力增加,起到记忆细胞的作用。

③ 第9 - 第2 - 第3。记忆细胞可以存活几年到几十年。

⒀ 第 10 个。二次免疫反应:第二次遇到相同抗原时。

① 第10 - 第1。一旦记忆细胞的 BCR 与抗原结合,它就会进行快速的细胞分裂,然后大部分分化为浆细胞。

② 第10 - 第2。由于二次免疫反应比初次免疫反应快得多,因此 Th 细胞几乎不参与其中。

③ 第10 - 第3。参与二级免疫反应的记忆细胞也参与三级和四级免疫反应,从而进一步增强免疫力。

○ 在第三次和第四次反应中,体细胞超突变的积累进一步增强了抗体和抗原之间的亲和力。

⒁ 效应细胞和记忆细胞

①效应细胞(浆细胞):分泌型

○ 通过分泌抗体进行体液免疫。

○ 分泌一种可溶性BCR抗体,细胞膜上有少量BCR。

○ 分泌的抗体对诱导免疫反应的同一抗原具有特异性。

○ 表达大量粗面内质网(RER),产生大量抗体。

② 记忆细胞:膜结合型

⒂ 抗体的种类

① IgM:μ重链,膜结合型

○ 五聚体中的每个单体均由 J 链连接。

○ 在初次免疫反应之前:以 B 细胞膜上的单体抗原受体表达。

○ 在初次免疫反应期间:由浆细胞分泌为五聚体,与大抗原结合(随后血液浓度降低)。

○ 在初次免疫反应中产生和释放的第一个抗体。

○ 对补体激活、吞噬细胞激活、凝集、中和反应最有效。

○ ABO 血型抗体。

② IgD:δ-重链,膜结合型

○ 单体形式。

○ 存在于未接触抗原的幼稚 B 细胞表面。

○ 在抗原刺激的 B 细胞的增殖和分化过程(克隆选择)中充当抗原受体。

③ IgG:γ-重链,分泌型

○ 单体形式。

○ 血浆中含量丰富(约占循环抗体的 80%)。

○ 与其他分泌性抗体相比,其寿命相对较长,因此在第一次和第二次免疫反应中含量最丰富。

○ 胎盘免疫:唯一能穿过胎盘的抗体,为胎儿提供被动免疫。

○ 增强抗原中和、凝集、补体激活、巨噬细胞激活和调理作用。

○ 细分为IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。

④ IgA:α-重链,分泌型

○二聚体:每个单体由J链(J-chain)连接

○ 主要分泌性抗体:存在于唾液、泪液、呼吸道和消化道粘膜、母乳中

○ 在血浆中:以单体形式存在

○ 在分泌物(唾液、眼泪、乳汁、支气管液)中:以二聚体(或四聚体)形式存在

○ 通过抗原凝集和中和作用保护粘膜表面

○ 通过母乳提供被动免疫力

○ 又分为IgA1和IgA2。

⑤ IgE:ε-重链,分泌型

○ 单体形式。

○ 由皮肤、胃肠道、呼吸道内侧的效应细胞分泌。

○ 血清中的浓度非常低。

○ 参与过敏反应和对寄生虫的免疫反应。» ○ 介导抗体介导的超敏反应(速发型超敏反应),如花粉热、哮喘、皮疹和过敏性休克。

⑥ 总结

  IgM IgG IgA 免疫球蛋白D 免疫球蛋白E  
数量 5-10% 80% 10-15% 1% 痕量  
半衰期(天) 5 7-23 5-6 2-8 2-8 1-5 1-5
分子量(M) 900,000 150,000 160,000 180,000 190,000  
结构 五聚体,单体 单体 二聚体、三聚体、四聚体 单体 单体  
补充活动 ++ + - - -  
免疫反应 第一个回复 第二次回应 - - -  
表。 3.抗体的种类


⒃ 抗体消除抗原的机制

①调理作用:抗体与抗原结合,增强吞噬细胞(中性粒细胞和巨噬细胞)的吞噬活性。

○ IgG 最常参与调理作用。

○ 抗体依赖性细胞毒性(ADCC)。

○ 调理抗原可被 Tc 细胞和 NK 细胞识别。

○ IgG 抗体结合的抗原更容易被巨噬细胞、单核细胞和 NK 细胞杀死。

○ 涉及FcγRII、FcγRIII等。

○ 抗体依赖性细胞吞噬作用(ADCP)。

○(注)补体依赖性细胞毒性(CDC)。

② 中和:抗体与抗原结合,阻止其渗透到宿主细胞中并中和其有害作用。

③ 凝集、沉淀反应

○ 凝集:抗体与抗原结合,导致聚集并使其成为吞噬作用的目标。

○ 沉淀:抗体与抗原结合,使抗原变重并导致沉淀。

④ 补体系统激活和膜攻击复合物(MAC)的形成

○ 也称为补体依赖性细胞毒性(CDC)。

○ 第一第一。抗体与外来细胞表面的抗原结合,激活补体系统。

○ 与抗原结合的 Fab 和与补体系统结合的 Fc 都是补体激活所必需的。

○ 第二第二。补体系统激活后,形成膜攻击复合物并在外来细胞的细胞膜上形成孔。

○ 第三。水和离子通过毛孔进入细胞,引起细胞肿胀和细胞内容物渗漏,最终导致细胞死亡。

⒄ 多克隆抗体和单克隆抗体

① 多克隆抗体

○ 产生各种抗体的B淋巴细胞的集合。

○ 并不是单个 B 淋巴细胞产生多种抗体,而是淋巴细胞的集合,每个淋巴细胞产生不同的抗体。

② 单克隆抗体

○ 产生单一类型抗体的 B 淋巴细胞集合。

○ 第一第一。提取脾细胞(SC):含有B淋巴细胞。

○ 第二第二。杂交瘤的产生:永生骨髓瘤细胞(MC)与脾细胞的融合。

○ 第三。杂交瘤成为干细胞并增殖:随着杂交瘤数量的增加,会产生大量单一类型的抗体。

○ 第 4。在 HAT(次黄嘌呤-氨基蝶呤-胸苷)培养基中培养以提取活细胞。

○ 生存需要 HGPRT(次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶)的存在,这是一种由 SC 分泌的酶。

○ 第五th。预期结果:

情况 1: SC、SC-SC:在培养物中自然死亡。

情况 2: MC、MC-MC:在选择性 HAT 培养基中死亡。

案例 3: 异核杂交体 (SC-MC):在 HAT 培养基中存活。

3-1: 非生产者。

3-2: 非特异性抗体生产者。

3-3: 特异性抗体生产者。

⒅ 抗体药物> ① 特点1: 抗体药物在血液中的半衰期较长,因此可以偶尔服用。

特点2: 抗体本身很大,所以一般只使用一部分作为药物。

○ Fab (50 kDa)

○ F(ab’)2 (100 kDa)

○ 单特异性 Fab2 (100 kDa)

○ 双特异性 Fab2 (100 kDa)

○ 三特异性 Fab2 (150 kDa)

○ 单价 IgG (75 kDa)

○ 单链抗体 (25 kDa)

○ 双特异性双抗体 (50 kDa)

○ 三特异性三抗体 (75 kDa)

○ scFv-Fc (100 kDa)

○ 微型抗体 (75-80 kDa)

○ IgNAR (175 kDa)

○ V-NAR (15 kDa)

○ HcIgG (75 kDa)

○ VhH (15 kDa)

○ VH

○ scFv-CH

○ 单链抗体

○ scFv-拉链

○ 比较:IgG (150 kDa)

③ 命名规则:前缀+抗体靶点+抗体来源+后缀(如-mab)

示例 1. Opdivo:nivo + l + u + mab

示例 2. Keytruda:pembro + li + zu + mab

④ 抗体靶点

○ Bone: -o(s)-

心血管:-c(l)-

○ 免疫调节:-l(i)-

○ 白细胞介素kin: -k(l)-

○ Tumor: -t(u)-

○ 病毒:-v(l)-

⑤ 抗体来源

○ 人源化:抗体药物应人源化,以避免在人体内诱发免疫反应。

○ 人性化的类型

○ 完全人类(100% 人类):-u-、-su-

○ 鼠类(0% 人类):-o-。可作为人体抗原。

○ 大鼠(0% 人类):-a-

○ 嵌合体(65% 人类):-xi-

○ Humanized(>90% 人类):-zu-

○ 人性化方法:

○ 噬菌体展示

○ 转基因小鼠

⑥ 后缀

○ -mab:单克隆抗体

○ -nib:酪氨酸激酶抑制剂(例如 Lazertinib)

○ -cel:细胞疗法(例如,Tisagenlecleucel)

⑦ 抗体药物的种类

⑧ 主要抗体供体:abcam、cell signalling、Thermo Fisher Scientific、Santa Cruz Biotechnology、Creative Biolabs。



7. T 细胞与 B 细胞

⑴ 幼稚T细胞具有相对光滑的表面,但幼稚B细胞具有粗糙的表面(由于BCR表达较高)。

⑵ 抗原受体多样性的机制:

  T 细胞 B 细胞
可变区组装 发生(通过基因重排) 发生(通过基因重排)
连接多样性 发生(α 链和 β 链的连接) 发生(重链和轻链的连接)
选择性拼接 不会发生 发生 (IgM → IgG)
类别切换重组 不会发生 发生(二次基因重排)
体细胞超突变 不会发生 发生(点突变)
表4.抗原受体多样性机制比较


① 参与抗体产生的基因:20,000个基因

② 通过B细胞和T细胞中的DNA重组,可以产生数百万至数十亿的抗原受体和抗体。



8.免疫系统疾病

激活1. 传染病:

①病毒性疾病等

② 疫苗:B细胞中记忆细胞的形成。

激活2. 胎儿成红细胞增多症:

①Rh血型:形成蛋白抗原记忆细胞并产生IgG抗体。

② Rh(+)的情况下,具有D抗原,不产生抗D抗体。

③ 如果母亲是Rh(–):她最初没有D抗原或抗D抗体。

○ 如果第一胎是Rh(+):在分娩过程中,小眼泪会让胎儿的血液与母亲的血液混合,导致母亲产生针对Rh抗原的抗体。

○ 如果第二胎也是Rh(+):母亲的IgG抗体可以穿过胎盘,引起胎儿红细胞溶血。» ○ 如果在怀孕第 7 个月左右和分娩后不久再次注射抗 D 抗体:这会阻止免疫记忆细胞的形成。

○ 因为所施用的抗 D 抗体代替母亲进行免疫反应:母亲不会产生自己的抗体。

○ RhoGAM 是代表性的抗-D 抗体制剂。

④ ABO 血型:涉及碳水化合物抗原。

○ 由于它们是碳水化合物,因此不会形成记忆细胞,仅产生 IgM 抗体。

○ IgM 不能穿过胎盘,因此即使母亲怀有不同血型的婴儿,也不会伤害胎儿。

○ 当没有 A 抗原和 B 抗原的人分别感染具有与 A 或 B 抗原相似结构的细菌时,会产生抗 A 抗体和抗 B 抗体。

激活3. 免疫排斥

① 移植免疫学

○ 同种异体移植排斥反应的特异性和记忆性

○ 假设供体 A 的组织第一次移植到受体 B 中 → 发生排斥反应。

○ 如果将 A 的组织第二次移植到 B → 排斥反应比第一次移植发生得更快。

○ 如果将 C 的组织移植到 B → B 会产生针对 C 的初级免疫反应 → A 和 C 被认为是不同的。

○ CD4 T细胞在移植物排斥反应中发挥重要作用。

○ 同种异体移植的成功率取决于抗原相似性(组织相容性),其中MHC基因最为相关。

② 器官移植

○ 受者的Th细胞和Tc细胞攻击移植器官的现象。

○ 具有不同MHC类型的器官被识别为抗原。

○ 骨、肌腱、韧带、软骨、静脉、皮肤、角膜相对较少受到免疫排斥。

○ 兄弟姐妹间器官移植的成功率 = 共享同一 6 号染色体的概率 = 25% ≫ 亲子间的成功率。

○ 一般来说,在器官移植前,受体会服用环孢菌素等免疫抑制剂。

○ 即使 MHC 类型匹配,如果性别不同,某些蛋白质(例如 SRY 的 smyc)也可以充当抗原并引起免疫排斥。

○ 【微细胞毒性测试】(https://jb243.github.io/pages/1474)

③ 骨髓移植

○ 移植物抗宿主反应:供体来源的或新生成的 Th 和 Tc 细胞攻击受体的器官。

○ 大多数患者会出现移植物抗宿主反应,其中30-50%出现严重症状。

○ 为了防止这种情况,有时会在移植前对供体骨髓进行预处理(例如,照射以去除淋巴细胞)。

激活4. 免疫超敏反应

① I型超敏反应

○ IgE 介导

○ 肥大细胞、外周血嗜碱性粒细胞(PBB)等参与。

○ 症状:过敏性鼻炎至过敏反应

② 1-1。过敏:急性超敏反应,类似于寄生虫免疫。

○ 第一阶段</sup>:最初接触过敏原 → IgE 产生并将 Fc 区与肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞的受体结合。

○ 过敏原:引发过敏的物质,如食物、花粉、昆虫毒液等。

○ 第二次</sup>:二次暴露于相同的过敏原→附着在肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞上的 IgE 识别并结合过敏原。

○ 第三rd:过敏原结合 IgE 分子的交联。

○ 过敏反应需要足够量的IgE二聚化。

○ 抗 IgE 受体抗体也会引发过敏反应,因为两个抗原结合位点同时向 IgE 受体发送信号。» ○ 第四th:肥大细胞脱粒诱导→肥大细胞过度释放组胺、血清素、白三烯等。

○ 组胺:细支气管平滑肌收缩,血管平滑肌松弛(血管通透性增加)。

○ 低钙血症会抑制过敏反应,因为肥大细胞脱颗粒需要钙离子流入。

○ 5th:出现过敏症状(例如潮红、哮喘、炎症反应)。

○ 治疗:肾上腺素 - 过敏治疗,增加血压并放松呼吸道。

③1-2。迟发型超敏反应:接触抗原数小时后发生的反应。

○ 第一st:抗原入侵。

○ 示例:感染肺部的结核分枝杆菌。

○ 第二nd:巨噬细胞和Th1细胞的相互激活——一个长时间的反应。

○ 第三rd:Th1 激活 Tc 细胞。

○ 第四th:Tc 细胞过度活跃。

○ 治疗:皮质类固醇。

④ 1-3。抗体介导的超敏反应:过敏性休克。

○ 以IgE为代表参与。

○ 第一</sup>:提供抗原性的有机物质(例如青霉素、阿司匹林)进入血液。

○ 第二nd:针对有机物质的抗体增加。

○ 第三rd:二次接触血液中的物质后出现全身过敏反应。

○ 第四th:全身血管通透性增加,平滑肌松弛→血液加速渗入组织,导致血压下降。

○ 5th:急性休克反应。

○第六th:平滑肌松弛的代偿机制导致其他平滑肌收缩→气道平滑肌收缩→呼吸窘迫。

○ 例如:青霉素。

○ 青霉素有一个β-内酰胺环。

○ β-内酰胺环作为非蛋白质不具有免疫原性,但它通过与宿主蛋白质形成共价键形成半抗原。

○ 半抗原可引发过敏反应。

⑤ II 型超敏反应:非 IgE 介导的。

2-1. 补体激活相关假性过敏(CARPA)

○ 机制:免疫复合物→补体激活→在基底膜上沉淀。 IgE 不参与其中。

○ 77% 的过敏反应

○ 示例:RCM(放射造影剂)、脂质体、胶束、紫杉醇中的 Cremophor EL (CrEL)

⑦ I型超敏反应与II型超敏反应的比较


<中心> 绘图


表5. I型超敏反应与II型超敏反应的比较


激活5. 自身免疫性疾病:由于克隆删除失败而产生针对自身抗原的免疫反应。

① 系统性红斑狼疮

○ 拥有针对DNA和核蛋白的抗体,诱发炎症反应,并有产生过量抗体的B细胞。

② 类风湿性关节炎

○ 发病:CTLA4(一种抑制T细胞与自身抗原反应的蛋白质)活性降低,使自我识别T细胞进入关节并引起炎症。

③ 多发性硬化症

○ 发病:T 细胞攻击神经纤维周围的髓磷脂(自身免疫性脱髓鞘疾病)。

○ 症状:疲劳、面部及肢体麻痹、性功能障碍、平衡障碍、头晕、抑郁等。

④ 重症肌无力

○ 发病:骨骼肌中产生针对乙酰胆碱受体的抗体,导致肌肉无力。> ⑤ 1型糖尿病(胰岛素依赖型糖尿病)

○ Tc 细胞攻击朗格汉斯岛的 β 细胞。

⑥ 桥本氏甲状腺炎

○ T 细胞攻击甲状腺细胞。

⑦ 吉兰-巴利综合征

○ 从四肢开始的僵硬。

⑧ 实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)

○ 研究最深入的自身免疫性疾病动物模型。

○ 单独使用 T 细胞就有可能诱发多发性硬化症等疾病。

⑨ 无丙种球蛋白血症

抑制1. 免疫缺陷疾病

① 先天性免疫缺陷病

○ 免疫系统遗传或发育异常。

○ 示例:严重联合免疫缺陷 (SCID) → 先天性淋巴细胞损伤 → 治疗:基因插入骨髓。

② 获得性免疫缺陷病

○ 生前因接触化学物质或生理物质而发生。

○ 例如:霍奇金病(淋巴系统损伤癌症)、艾滋病(获得性免疫缺陷综合症)

③ 免疫缺陷小鼠

○ SCID 小鼠:rag 基因缺陷小鼠

○ 裸鼠:胸腺缺陷小鼠

抑制2. 免疫耐受

① 无反应:与过敏相反的概念

② 免疫衰竭:由于持续的免疫活动导致免疫功能下降

○ 优点:可预防自身免疫性疾病

○ 缺点:在连续接触抗原的情况下无法正确反应

○ 【免疫耗竭标记基因】(https://jb243.github.io/pages/1846)

③ 免疫细胞的衰老

④ 免疫特权

○ 通过紧密连接防止免疫细胞浸润,消除免疫细胞

○ 示例:眼睛、睾丸、大脑

抑制3. 免疫逃避

①抗原变异:表位表达的变化。

示例 1: 引起昏睡病的锥虫会随机改变表面蛋白质。

例2:流感病毒、RNA病毒(突变率高)

○ HIV逆转录酶容易出错。

② 延迟

○ 病原体处于非活性状态而不刺激宿主免疫防御系统的现象。

○ 病毒DNA独立存在于细胞核内或插入宿主基因组中。

○ 激活条件:宿主生存困难、有利于病毒传播的条件。

○ 例:单纯疱疹病毒(DNA病毒)

○ 1 型(口腔病毒):主要感染嘴唇、面部和眼睛。

○ 2 型(生殖器病毒):主要感染外生殖器和肛周区域。

○ 感觉神经元中的潜伏期:感觉神经元的 MHC I 类表达量较低,导致抗原呈递效率低下。

③ AIDS(获得性免疫缺陷综合症):HIV病毒的免疫攻击

HIV病毒

○ 病因:HIV引起的免疫缺陷

○ 由于 HIV 感染的 T4 细胞中 MHC I 类突变而改变了抗原呈递。

○ 由于 HIV 感染的巨噬细胞中 MHC II 类突变而改变了抗原呈递。

○ 由于 HIV 感染的辅助 T 细胞受体异常而导致抗原识别失败 → 辅助 T 淋巴细胞丧失正常功能 → 发生机会性感染。

○ 发作:

○ 传播仅通过接触体液(例如精液、血液、阴道液,很少有母乳)发生。

○ 早期:HIV 最初感染血液和组织中的巨噬细胞、辅助性 T 淋巴细胞和树突状细胞。

○ 晚期:病毒由巨噬细胞、辅助性T淋巴细胞和树突状细胞递送至主要淋巴结。


绘图

图 11. 感染后的进展


○ 进展:

第一阶段: 感染:病毒水平达到峰值,但被免疫系统抑制。类似流感的症状。

○ 辅助性T细胞仍然很高,抗体在增加,病毒呈单一脉冲状图。

第 2 阶段: 无症状:血液中几乎不存在病毒,并且患者看起来很健康。 HIV形成原病毒。

第 3 阶段: 艾滋病:病毒水平升高,CD4+ T 细胞水平降低。发生机会性感染。

○ 辅助T细胞减少,抗体减少,病毒增加。

○ 1st:淋巴结肿胀

○ 2nd:带状疱疹、皮肤和口腔的细菌和真菌感染

○ 第三rd:卡波西肉瘤

○ 第四th:结核病

○ 5th:肺炎

○ 6th:淋巴瘤

○ 7th:巨细胞病毒感染

○ 治疗:AZT(叠氮胸苷)

○ 3’ 端含有叠氮化物官能团 (-N3)。

○ 一旦AZT参与逆转录过程,进一步的链延伸就不可能进行,从而阻碍逆转录过程。

○ 理论上可以治疗所有使用逆转录过程的RNA病毒。

○ AZT 作为竞争性抑制剂。

○ AZT 靶向 RNA 依赖性 DNA 聚合酶,因此不会对正常细胞造成重大问题。

○ 治疗:Crixivan(一种用于艾滋病治疗的 HIV 蛋白酶抑制剂)

○ HIV 疫苗自 1987 年以来一直在开发中,但尚未获得批准的疫苗。



输入 2015.07.23 11:23

更新 2019.05.10 21:58

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