《固有免疫应答》课件.ppt

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1、第二章第二章固有免疫应答固有免疫应答 固有免疫应答固有免疫应答，亦称固有免疫（，亦称固有免疫（innate immunity）、天然免疫（）、天然免疫（natural immunity）或非特）或非特异性免疫（异性免疫（nonspecific immunity），是指机体在种系），是指机体在种系发生和进化过程中逐渐形成的一种天然免疫防御功能，发生和进化过程中逐渐形成的一种天然免疫防御功能，构成机体抵御病原生物入侵的第一道防线。构成机体抵御病原生物入侵的第一道防线。固有免疫系统组成固有免疫系统组成 固有免疫屏障：皮肤粘膜屏障和局部屏障结构固有免疫屏障：皮肤粘膜屏障和局部屏障结构 主要：补体系统、

2、急性期蛋白、细主要：补体系统、急性期蛋白、细 胞因子胞因子 固有免疫分子固有免疫分子 其它：胃酸、蛋白溶解酶（泪，唾其它：胃酸、蛋白溶解酶（泪，唾 液、血浆、组织液中），乳液、血浆、组织液中），乳 酸和脂肪酸（汗液）等。酸和脂肪酸（汗液）等。固有免疫细胞：固有免疫细胞：吞噬细胞、树突状细胞、吞噬细胞、树突状细胞、TT 细胞、细胞、NKNK细胞、细胞、NKTNKT细胞、细胞、B1B1细细 胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞和胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞和 嗜酸性粒细胞等。嗜酸性粒细胞等。第一节固有免疫系统的组织屏障作用第一节固有免疫系统的组织屏障作用一、皮肤和粘膜屏障一、皮肤和粘膜屏障（一）物理阻挡（一）

3、物理阻挡 表皮皮肤相关的淋巴组织、真皮表皮皮肤相关的淋巴组织、真皮表皮皮肤相关的淋巴组织、真皮表皮皮肤相关的淋巴组织、真皮-表皮连接。表皮连接。表皮连接。表皮连接。消化道肠相关淋巴组织、共同粘膜免疫系统。消化道肠相关淋巴组织、共同粘膜免疫系统。消化道肠相关淋巴组织、共同粘膜免疫系统。消化道肠相关淋巴组织、共同粘膜免疫系统。呼吸道纤毛细胞、肺巨噬细胞。呼吸道纤毛细胞、肺巨噬细胞。呼吸道纤毛细胞、肺巨噬细胞。呼吸道纤毛细胞、肺巨噬细胞。（二）化学杀伤（二）化学杀伤 泌尿生殖道粘膜：泌尿生殖道粘膜：“化学性屏障化学性屏障”。（三）生物拮抗（三）生物拮抗 正常菌群：正常菌群：“微生物屏障微生物屏障”。

4、二、血脑屏障二、血脑屏障 血血-脑屏障由软脑膜、脉络丛的脑毛细血管壁和脑屏障由软脑膜、脉络丛的脑毛细血管壁和包在壁外的星状胶质细胞形成的胶质膜共同组成。包在壁外的星状胶质细胞形成的胶质膜共同组成。三、胎盘屏障三、胎盘屏障 胎盘屏障由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜胎盘屏障由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜共同组成，能够有效防止母体内的病原体及其毒性代共同组成，能够有效防止母体内的病原体及其毒性代谢产物进入胎儿体内。谢产物进入胎儿体内。四、其它屏障四、其它屏障 人体的胸腺、睾丸、附睾以及胃粘膜等部位存在人体的胸腺、睾丸、附睾以及胃粘膜等部位存在屏障结构。屏障结构。第二节固有免疫细胞的作用第二节固

5、有免疫细胞的作用一、巨噬细胞一、巨噬细胞 分布分布:皮下、脾脏、淋巴结、肝脏、胸腔、皮下、脾脏、淋巴结、肝脏、胸腔、腹腔、神经及其他结缔组织腹腔、神经及其他结缔组织 （一）巨噬细胞的活化过程（一）巨噬细胞的活化过程 巨噬细胞（识别受体）巨噬细胞（识别受体）病原体、肿瘤细胞及宿病原体、肿瘤细胞及宿主凋亡细胞（相应配体）结合主凋亡细胞（相应配体）结合信号传导信号传导传入核内，传入核内，并转位至细胞效应分子编码基因调控区，增强启动子并转位至细胞效应分子编码基因调控区，增强启动子的活性的活性基因开始转录和表达。基因开始转录和表达。巨噬细胞巨噬细胞（二）巨噬细胞的功能二）巨噬细胞的功能 1.1.巨噬细胞

6、对病原体的吞噬与杀伤效应巨噬细胞对病原体的吞噬与杀伤效应（1）依氧杀菌系统依氧杀菌系统 反应性氧中间物反应性氧中间物 （reactive oxygeninermediates，ROI）活性氧产物：活性氧产物：H2O2、O2-具有强氧化和细胞毒作用。具有强氧化和细胞毒作用。反应性氮中间物反应性氮中间物 （reactive nitrogen intermediates，RNI）产生产生NO发挥对细菌、某些原虫和肿瘤细胞的杀伤或发挥对细菌、某些原虫和肿瘤细胞的杀伤或 细胞毒效应。细胞毒效应。（2 2）非依氧杀菌系统非依氧杀菌系统 抗微生物肽抗微生物肽:防御素、阳离子蛋白防御素、阳离子蛋白 酶类酶类:

7、溶菌酶溶菌酶肺部巨噬细胞吞噬大肠杆菌肺部巨噬细胞吞噬大肠杆菌 2.抗原提呈作用抗原提呈作用专职抗原提呈细胞。专职抗原提呈细胞。专职抗原提呈细胞。专职抗原提呈细胞。加工处理外源性抗原和内源性抗原，具有免疫原加工处理外源性抗原和内源性抗原，具有免疫原加工处理外源性抗原和内源性抗原，具有免疫原加工处理外源性抗原和内源性抗原，具有免疫原性的小分子肽段与性的小分子肽段与性的小分子肽段与性的小分子肽段与MHCMHC分子结合形成肽分子结合形成肽分子结合形成肽分子结合形成肽-MHC-MHC复合物表达于细胞表面，供复合物表达于细胞表面，供复合物表达于细胞表面，供复合物表达于细胞表面，供T T细胞识别。细胞识别。

8、细胞识别。细胞识别。巨噬细胞巨噬细胞巨噬细胞巨噬细胞B7B7分子与活化分子与活化分子与活化分子与活化T T细胞表达的细胞表达的细胞表达的细胞表达的CD28CD28作用，作用，作用，作用，提供提供提供提供T T细胞活化第二信号。细胞活化第二信号。细胞活化第二信号。细胞活化第二信号。3.3.免疫调节免疫调节 巨噬细胞通过产生和分泌多种细胞因子，如巨噬细胞通过产生和分泌多种细胞因子，如巨噬细胞通过产生和分泌多种细胞因子，如巨噬细胞通过产生和分泌多种细胞因子，如IL-1IL-1、IL-3IL-3、IL-6IL-6、TNF-TNF-、IFN-IFN-、IFN-IFN-等，参等，参等，参等，参与免疫调节与

9、免疫调节与免疫调节与免疫调节。二、中性粒细胞二、中性粒细胞（一）一般特性（一）一般特性 1.具有较强的趋化作用和明显的吞噬能力。具有较强的趋化作用和明显的吞噬能力。2.产生的过氧化氢又可与卤化物、髓过氧化物酶产生的过氧化氢又可与卤化物、髓过氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）组成）组成MPO杀菌系统。杀菌系统。3.在局部引发感染时，可迅速发挥吞噬杀伤和清除作在局部引发感染时，可迅速发挥吞噬杀伤和清除作用。用。4.存在于外周血中，寿命短，更新快。存在于外周血中，寿命短，更新快。光镜下的中性粒细胞（光镜下的中性粒细胞（PMNPMN）核呈分叶状；胞浆内含颗粒。初级颗粒较大，即溶酶体核呈

10、分叶状；胞浆内含颗粒。初级颗粒较大，即溶酶体颗粒，内含髓过氧化物酶、酸性磷酸酶和溶酶体；次级颗粒较颗粒，内含髓过氧化物酶、酸性磷酸酶和溶酶体；次级颗粒较小，内含碱性磷酸酶、溶菌酶、防御素、杀菌渗透增强蛋白和小，内含碱性磷酸酶、溶菌酶、防御素、杀菌渗透增强蛋白和乳铁蛋白等。乳铁蛋白等。（二）中性粒细胞主要膜分子（二）中性粒细胞主要膜分子 补体受体：补体受体：CR1、CR3 和和 CR4 Fc受体：受体：lgG Fc受体（受体（FcR/）其他膜分子：其他膜分子：LFA-1、IL-8R等等（三）中性粒细胞的吞噬杀菌作用特点（三）中性粒细胞的吞噬杀菌作用特点 1.无需激活即能够发挥强大的杀菌作用，具有

11、无需激活即能够发挥强大的杀菌作用，具有MPO 杀菌系统。杀菌系统。2.中性粒细胞主要对抗胞外寄生菌的感染。中性粒细胞主要对抗胞外寄生菌的感染。3.无抗原提呈作用。无抗原提呈作用。三、三、NKNK细胞细胞（一）（一）NK细胞的杀伤机制细胞的杀伤机制 1.1.释放穿孔素释放穿孔素/颗粒酶颗粒酶（1 1）穿孔素：在钙离子存在的条件下，可在靶细胞）穿孔素：在钙离子存在的条件下，可在靶细胞的细胞膜上形成多聚穿孔素的细胞膜上形成多聚穿孔素“孔道孔道”，使水和电解质，使水和电解质迅速进入细胞内，导致靶细胞崩解死亡。迅速进入细胞内，导致靶细胞崩解死亡。（2 2）颗粒酶（丝氨酸蛋白酶）：可循穿孔素在靶细）颗粒酶

12、（丝氨酸蛋白酶）：可循穿孔素在靶细胞上形成的孔道进入靶细胞，通过激活凋亡相关的酶胞上形成的孔道进入靶细胞，通过激活凋亡相关的酶系统而导致靶细胞凋亡。系统而导致靶细胞凋亡。2.表达表达FasL 活化后活化后NK细胞（细胞（FasL）靶细胞（）靶细胞（Fas）形成形成Fas三聚体三聚体 胞浆内的死亡结构域相聚成簇胞浆内的死亡结构域相聚成簇 与与Fas相关死亡结构域蛋白结合相关死亡结构域蛋白结合 募集和激活募集和激活caspase8 caspase8级联反应导致靶细胞凋亡。级联反应导致靶细胞凋亡。3.3.分泌分泌TNF-TNF-靶细胞（靶细胞（I型型TNF受体）结合受体）结合形成形成TNF-R三聚体

13、三聚体 胞浆内的死亡结构域相聚成簇胞浆内的死亡结构域相聚成簇 激激活活caspase8 导致靶细胞凋亡。导致靶细胞凋亡。4.4.抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用 （antibody-dependent cell-mediated cytotoxity,ADCC）NK细胞（细胞（IgG Fc受体、受体、FcR），识别杀伤），识别杀伤与与IgG抗体特异性结合的肿瘤或病毒感染细胞。抗体特异性结合的肿瘤或病毒感染细胞。（二）（二）NK细胞的生物学功能细胞的生物学功能 1.1.抗感染抗感染 2.2.抗肿瘤抗肿瘤 3.3.免疫调节功能免疫调节功能 四、其它细胞四、其它细胞（一）

14、树突状细胞（一）树突状细胞1.1.专职抗原提呈细胞，抗原提呈功能最强。专职抗原提呈细胞，抗原提呈功能最强。2.2.参与胸腺内参与胸腺内T T细胞的阳性选择和阴性选择、免疫耐细胞的阳性选择和阴性选择、免疫耐受的诱导和免疫记忆的维持。受的诱导和免疫记忆的维持。3.3.分泌的多种细胞因子也广泛参与免疫应答的调节。分泌的多种细胞因子也广泛参与免疫应答的调节。4.4.广泛分布于除脑以外的全身各脏器，数量较少。广泛分布于除脑以外的全身各脏器，数量较少。DC属专职抗原提呈细胞（属专职抗原提呈细胞（antigen-presenting cell,APC），其表面表达的），其表面表达的FcRII、补体受体、补体

15、受体、TLR和和MR等膜受体能介导等膜受体能介导DC对各种对各种抗原物质的摄取。抗原物质的摄取。DC摄取抗原后，进行加工处理，摄取抗原后，进行加工处理，通过抗原提呈直接或间接地实现对通过抗原提呈直接或间接地实现对T、B细胞的激细胞的激活效应。活效应。（二）肥大细胞和嗜碱性粒细胞生物学功能（二）肥大细胞和嗜碱性粒细胞生物学功能1.1.阻止穿过上皮组织屏障的病原体感染（第一道防线）阻止穿过上皮组织屏障的病原体感染（第一道防线）。2.2.对对IgEIgE抗体结合的抗原迅速发生应答，引起急性变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。态反应性炎症反应。3.3.抗寄生虫感染。抗寄生虫感染。

16、4.嗜碱粒细胞主要分布在血液中；肥大细胞分布于呼嗜碱粒细胞主要分布在血液中；肥大细胞分布于呼吸道、泌尿生殖道和胃肠道的上皮下及皮肤下的结吸道、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。缔组织内靠近血管处。（三）嗜酸性粒细胞生物学功能（三）嗜酸性粒细胞生物学功能1.1.杀伤寄生虫和微生物。杀伤寄生虫和微生物。2.2.引起变态反应性炎症损伤引起变态反应性炎症损伤,与肥大细胞和嗜与肥大细胞和嗜碱粒细胞相互作用扩大炎症性免疫应答。碱粒细胞相互作用扩大炎症性免疫应答。（四）（四）B1B1细胞细胞 1.1.分泌天然分泌天然IgMIgM的主要免疫细胞。的主要免疫细胞。2.IgM 2.IgM固

17、定补体的能力较强，可通过补体的溶解效应固定补体的能力较强，可通过补体的溶解效应清除相应的病原生物。清除相应的病原生物。（五）（五）NKT细胞和细胞和T细胞细胞 1.对靶细胞的识别均不受对靶细胞的识别均不受MHC限制；限制；2.杀伤机制基本与杀伤机制基本与T细胞相同；细胞相同；3.分泌多种细胞因子，包括分泌多种细胞因子，包括IFN-、TNF-、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6和和GM-CSF等，参与介导炎症反应等，参与介导炎症反应和免疫调节。和免疫调节。第三节固有免疫分子的作用第三节固有免疫分子的作用一、补体一、补体1.补体是参与固有免疫应答最重要的一类免疫效补体是参与固有免疫应答最重要的

18、一类免疫效 应分子。应分子。2.在感染早期，可相继通过旁路途径或在感染早期，可相继通过旁路途径或MBL途径激途径激 活补体系统。活补体系统。3.当抗体出现后，激活补体的经典途径，形成当抗体出现后，激活补体的经典途径，形成 C5b6789n膜攻击复合物（膜攻击复合物（membrane attack complex,MAC），产生免疫溶解效应，有效地），产生免疫溶解效应，有效地 杀伤病原生物。杀伤病原生物。二、补体活化的水解片段的生物学效应二、补体活化的水解片段的生物学效应1.C3b、C4b和和iC3b均是重要的调理素。均是重要的调理素。2.C3a、C5a和和C5b67具有趋化作用。具有趋化作用。

19、3.C3a和和C5a与相应受体结合后，可激发肥大细胞和与相应受体结合后，可激发肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒，释放组胺等生物活性介质，嗜碱性粒细胞脱颗粒，释放组胺等生物活性介质，产生致炎作用。产生致炎作用。调理作用示意图调理作用示意图三、细胞因子三、细胞因子 一类由细胞产生的、具有多种生物学功能一类由细胞产生的、具有多种生物学功能的小分子多肽或糖蛋白。的小分子多肽或糖蛋白。1.1.免疫调节效应免疫调节效应 2.2.介导炎症反应介导炎症反应 3.3.抗病毒、抗肿瘤效应抗病毒、抗肿瘤效应 四、防御素四、防御素1.防御素（防御素（defensin）可破坏细菌细胞膜的完整）可破坏细菌细胞膜的完整性，导致

20、细胞内外物质交换失控，细菌死亡。性，导致细胞内外物质交换失控，细菌死亡。2.可诱导病原生物产生自溶酶，干扰可诱导病原生物产生自溶酶，干扰DNA和蛋和蛋白质合成。白质合成。3.通过致炎和趋化作用增强吞噬细胞对病原生通过致炎和趋化作用增强吞噬细胞对病原生物的吞噬杀伤作用。物的吞噬杀伤作用。五、溶菌酶五、溶菌酶1.1.来源于吞噬细胞，是一种不耐热的碱性蛋白来源于吞噬细胞，是一种不耐热的碱性蛋白质，广泛存在于各种体液、外分泌液和吞噬质，广泛存在于各种体液、外分泌液和吞噬细胞溶酶体中。细胞溶酶体中。2.2.能够裂解革兰阳性菌。能够裂解革兰阳性菌。3.3.革兰阴性菌由于在其肽聚糖外还有革兰阴性菌由于在其肽

21、聚糖外还有LPSLPS和脂蛋和脂蛋白包裹，所以对溶菌酶不敏感，但在相应抗白包裹，所以对溶菌酶不敏感，但在相应抗体或补体存在的条件下，也可被溶菌酶溶解体或补体存在的条件下，也可被溶菌酶溶解破坏。破坏。六、抗菌肽六、抗菌肽 1.1.广谱杀菌作用：多数抗菌肽对革兰阳性菌具广谱杀菌作用：多数抗菌肽对革兰阳性菌具有较强的杀灭作用，一些抗菌肽对革兰阴性有较强的杀灭作用，一些抗菌肽对革兰阴性菌也具有杀伤效应。菌也具有杀伤效应。2.2.2.2.广谱抗病毒作用：对广谱抗病毒作用：对DNADNA或或RNARNA病毒均具有病毒均具有明显的抑制作用。明显的抑制作用。3.3.3.3.抗真菌活性：抗菌肽可使真菌形态发生改

22、抗真菌活性：抗菌肽可使真菌形态发生改变，或通过抑制其线粒体能量合成发挥抗真变，或通过抑制其线粒体能量合成发挥抗真菌作用。菌作用。小结小结固有免疫应答的特点：固有免疫应答的特点：1.1.先天固有，可稳定遗传先天固有，可稳定遗传 2.2.免疫作用广泛，无特异性免疫作用广泛，无特异性 3.3.初次与抗原接触即能发挥效应，但无初次与抗原接触即能发挥效应，但无 免疫记忆性免疫记忆性 4.4.固有免疫也是适应性免疫应答的始动者固有免疫也是适应性免疫应答的始动者可调控或影响适应性免疫应答的类型和强度可调控或影响适应性免疫应答的类型和强度适应性免疫应答的维持及其效应的发挥也必须有固适应性免疫应答的维持及其效应的发挥也必须有固有免疫的协助和参与有免疫的协助和参与