《医学免疫学》教学课件：第11、12章 固有免疫系统及其应答.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第11、12章 固有免疫细胞及其应答,医学免疫学,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,医学免疫学,配套课件,第11、12章 固有免疫系统及其应答,Chapter 12 Innate Immunity,第十二章 固有免疫应答,第一节 参与固有免疫的组分,第二节 固有免疫应答的机制与特点,第三节 固有免疫应答的生物学意义,固有免疫（,innate immunity,）,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，构成机体抵御病原微生物入侵的第一道防线。固有免疫是与生俱来的，可稳定遗传，因此又称,天然免疫（,natural immunity,）,；因其作用广泛、可以同时识别多种病原体，通常又称,非特异性免疫（,nonspecific immunity,）,。,目 录,第十二章 固有免疫应答,是生物体在长期种系进化过程中逐渐形成的天然免疫系统，主要由,组织屏障,、,固有免疫细胞,及,固有免疫分子,构成。,目,录,固有免疫系统（,innate immune system,）,第十二章 固有免疫应答,第一节 参与固有免疫的组分,目 录,屏障结构,一,固有免疫的效应细胞,二,固有免疫的效应分子,三,一、屏障结构,（,一）皮肤黏膜屏障,1.,物理屏障,2.,化学屏障,3.,微生物屏障,目 录,第一节 参与固有免疫的组分,病原体,物理屏障,化学屏障,微生物屏障,皮肤黏膜,皮肤黏膜,皮肤黏膜,分泌物,抑菌,杀菌,非致病菌,致病菌,一、屏障结构,（,一）皮肤黏膜屏障,1.,物理屏障,2.,化学屏障,3.,微生物屏障,（二）血,-,脑屏障,（三）血,-,胎屏障,（四）血,-,胸腺屏障,目 录,第一节 参与固有免疫的组分,目 录,第一节 参与固有免疫的组分,二、固有免疫的效应细胞,固有免疫细胞主要包括吞噬细胞、树突状细胞、,NK,细胞、固有样淋巴细胞（,NKT,细胞、,T,细胞、,B1,细胞）、肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞等。,自然杀伤细胞,目 录,来源、分布与特征,一,NK,细胞的生物学功能,二,NK,细胞杀伤活性的调节,三,自然杀伤细胞（,natural killer,，,NK,）,是不同于,T,、,B,细胞，具有直接杀伤效应的一类淋巴细胞。,目 录,自然杀伤细胞,NK,细胞在肿瘤细胞上穿破一个洞，肿瘤细胞将在很短的时间内死亡。,来源,于骨髓淋巴样干细胞，主要,分布,于骨髓、外周血（占淋巴细胞总数的,10%,）、肝脏,鉴定标记：,TCR,、,mIg,、,CD56,+,、,CD16,+,一、来源、分布与特征,目 录,自然杀伤细胞,杀伤对象：,肿瘤细胞、病毒感染的细胞、寄生虫等,杀伤方式：,直接杀伤或,ADCC,杀伤特点：,无须抗原预先刺激；,发挥作用快（,4,小时内）；,非特异性；,无,MHC,限制性而具备广谱杀伤作用。,二、,NK,细胞的生物学功能,目 录,自然杀伤细胞,（一）杀伤靶细胞,目 录,自然杀伤细胞,二、,NK,细胞的生物学功能,（二）免疫调节作用,NK,细胞活化后可分泌大量,IFN-,、,TNF-,、,GM-CSF,和,IL-10,等细胞因子，发挥免疫调节作用。,三、,NK,细胞杀伤活性的调节,目 录,根据受体功能分类：,自然杀伤细胞,（一）,NK,细胞表面的调节性受体,抑制性受体,:,与相应配体结合后，转导抑制性信号，可抑制,NK,细胞产生杀伤作用。,活化性受体,与相应配体结合后，转导活化性信号，激发,NK,细胞产生杀伤作用。,根据受体所识别的配体分类：,目 录,自然杀伤细胞,三、,NK,细胞杀伤活性的调节,（一）,NK,细胞表面的调节性受体,识别,MHC,类分子的受体,其配体为经典,/,非经典,MHC,类分子。,识别非,MHC,类分子的受,体 其配体是在病毒感染细胞和肿瘤细胞表面异常或高表达的膜分子。,（）杀伤细胞免疫球蛋白样受体,目 录,自然杀伤细胞,三、,NK,细胞杀伤活性的调节,（一）,NK,细胞表面的调节性受体,1,识别,MHC,类分子的受体,（）,杀伤细胞凝集素样受体,目 录,自然杀伤细胞,三、,NK,细胞杀伤活性的调节,（一）,NK,细胞表面的调节性受体,1,识别,MHC,类分子的受体,目 录,自然杀伤细胞,三、,NK,细胞杀伤活性的调节,（一）,NK,细胞表面的调节性受体,识别非,MHC,类分子的受体,目 录,自然杀伤细胞,三、,NK,细胞杀伤活性的调节,（二）,NK,细胞对靶细胞的识别、活化及杀伤,目 录,自然杀伤细胞,三、,NK,细胞杀伤活性的调节,（二）,NK,细胞对靶细胞的识别、活化及杀伤,生理条件下，,NK,细胞,抑制性受体的作用占主导地位,，其与正常自身组织细胞表面,MHC,类分子之间的亲和力显著高于活化性受体，故,NK,细胞对自身正常组织细胞,不能产生杀伤作用,在病理条件下，,肿瘤细胞或病毒感染细胞表面,MHC,类分子表达下降或缺失，,抑制性受体丧失负调控作用，,而杀伤活化受体，可通过对异常细胞表面相应配体（非,MHC,类分子）的结合，而,发挥杀伤作用,固有样淋巴细胞,目 录,NKT,细胞,一,T,细胞,二,B1,细胞,三,目 录,固有样淋巴细胞,固有样淋巴细胞（,innate-like lymphocyte,，,ILL,）,是一类介于适应性免疫细胞和固有免疫细胞之间的淋巴细胞，包括,NKT,细胞、,T,细胞和,B1,细胞。,虽,有抗原识别受体,（,TCR,或,BCR,），但,多样性有限,，可直接识别某些靶细胞或病原体所共有的特定分子,目 录,第一节 参与固有免疫的组分,三、固有免疫的效应分子,（一）补体,（二）细胞因子,（三）溶菌酶,（四）,抗菌肽,防御素（,defensin,）：是一组耐受蛋白酶、富含精氨酸的小分子多肽，对细菌、真菌和某些有囊膜病毒具有直接杀伤作用。,新的抗菌生物制剂,目 录,第一节 参与固有免疫的组分,三、固有免疫的效应分子,（一）补体,（二）细胞因子,（三）溶菌酶,（四）,抗菌肽,（五）其它效应分子：,参与固有免疫的其他效应分子还有乙型溶素、吞噬细胞杀菌素、,NO,、活性氧（,ROI,）、,C,反应蛋白和组蛋白等。,目 录,固有免疫应答的模式识别,一,固有免疫应答的特点和作用时相,二,固有免疫应答与适应性免疫应答的关系,三,第二节 固有免疫应答的机制与特点,第二节 固有免疫应答的机制与特点,（一）固有免疫细胞的模式识别受体,模式识别受体,（,pattern recognition receptor,，,PRR,）是指存在于细胞表面或细胞内以及血清中的一类能够直接识别病原体及其产物或宿主死亡细胞及衰老损伤细胞表面某些共有的特定分子结构的受体。,一、固有免疫应答的模式识别,目 录,TLR4,第二节 固有免疫应答的机制与特点,（一）固有免疫细胞的模式识别受体,一、固有免疫应答的模式识别,目 录,TLR4,PRR,所识别的分子是病原体赖以生存且变化较少的保守结构即,病原体相关分子模式,（,pathogen associated molecular pattern,，,PAMP,）及,损伤相关分子模式,（,danger associated molecular pattern,，,DAMP,），如细菌的脂多糖和病毒的双链,RNA,。,目 录,一、固有免疫应答的模式识别,第二节 固有免疫应答的机制与特点,模式识别受体（,PRR,）,病原相关分子模式（,PAMP,）,膜型,PRR,TLR2,与,TLR6/TLR1,G,+,菌肽聚糖（,PGN,）、磷壁酸（,LTA,），细菌和支原体的脂蛋白、脂肽，酵母菌的酵母多糖,CD14,与,TLR4(MD-2,辅助,),G,菌脂多糖（,LPS,）、热休克蛋白（,HSP,）,TLR3,（胞内器室膜上）,病毒双股,RNA,（,dsRNA,）,TLR5,G,细菌的鞭毛蛋白,TLR7/TLR8,（胞内器室膜）,病毒或非病毒性单股,RNA,（,ssRNA,）,TLR9,（胞内器室膜上）,细菌或病毒非甲基化,CpG DNA,甘露糖受体（,MR,）,细菌甘露糖、岩藻糖,清道夫受体（,SR,）,G,+,菌磷壁酸、,G,-,菌脂多糖（,LPS,）,分泌型,PRR,甘露聚糖结合凝集素（,MBL,）,病原体表面的甘露糖、岩藻糖和,N-,乙酰葡萄糖胺残基,C-,反应蛋白（,CRP,）,细菌细胞壁磷酰胆碱,脂多糖结合蛋白（,LBP,）,G,菌脂多糖（,LPS,）,目 录,（二）固有免疫细胞识别的分子模式,1.,病原体相关分子模式,1,）病原微生物所特有：宿主不产生，固有免疫细胞可通过,PRR,对,PAMP,识别，是区别“自身”与“非己”的物质基础；,2,）同一种类微生物表达相同的,PAMP,：该分子高度保守，即多种微生物可具有相似的,PAMP,；,3,）微生物生存或致病所必须。,一、固有免疫应答的模式识别,第二节 固有免疫应答的机制与特点,目 录,（二）固有免疫细胞识别的分子模式,2.,损伤相关分子模式,DAMP,是指组织或细胞损伤而产生的内源性模式分子。感染、缺氧、应激、无菌性炎症、坏死或凋亡均可导致组织损伤，死亡或损伤细胞的胞内成分一旦释放到胞外或细胞外基质降解，即可形成,DAMP,。如热休克蛋白（,HSP,）、尿酸、肝癌来源生长因子（,HDGF,）等。,一、固有免疫应答的模式识别,第二节 固有免疫应答的机制与特点,目 录,一、固有免疫应答的模式识别,第二节 固有免疫应答的机制与特点,识别特点,固有免疫,适应性免疫,识别的抗原种类,PAMP,，,DAMP,抗原（,T,，,B,细胞表位）,特异性（多样性）,泛特异性,（有限多样性）,高度特异性,（多样性）,抗原识别受体基因,胚系编码,基因重排,抗原识别受体的分布,非克隆化,克隆化,反应速度,反应迅速,克隆扩增，分化，慢,表：固有免疫和适应性免疫的识别特点比较,目 录,（一）固有免疫应答的主要特点,1.,泛特异性,2.,反应迅速,3.,无免疫记忆,4.参与并调节适应性免疫应答,二、固有免疫应答的特点和作用时相,第二节 固有免疫应答的机制与特点,目 录,（一）固有免疫应答的主要特点,1.,泛特异性,2.,反应迅速,3.,无免疫记忆,表,1-2,固有免疫和适应性免疫的主要特征,第二节 固有免疫应答的机制与特点,固有免疫 适应性免疫,获得方式,先天遗传获得（固有性）出生后受抗原刺激产生（获得性）,无需抗原刺激 依赖抗原刺激,特异性,非特异性 特异性,抗原物质,病原体相关分子模式 病原体特定抗原或非己蛋白质抗原,识别受体,模式识别受体,TCR,、,BCR,应答效应,感染早期（即刻,96,小时）,96,小时后,免疫记忆,无 有,参与应答的细胞,单核,/,巨噬细胞、树突状细胞 中性粒细,T,细胞、,B,细胞、抗原提呈细胞,NK细胞、,NKT,细胞、,gd,T细胞、,B-1,细胞,其他参与成分,皮肤、黏膜上皮、补体、抗微生物分子等 抗体,目 录,（二）固有免疫应答的作用时相,瞬时固有免疫应答阶段：,04,小时,屏障作用，巨噬细胞，补体，中性粒细胞,早期固有免疫应答阶段：,4-96,小时,巨噬细胞募集和活化，,B1,细胞，,NK,，,NKT,，,gd,T,细胞,适应性免疫应答诱导阶段：,96,小时以后,APC,抗原提呈,二、固有免疫应答的特点和作用时相,第二节 固有免疫应答的机制与特点,活化吞噬,细胞作用,活化天然杀,伤,细胞作用,病毒滴度,活化,T,杀伤,细胞作用,病毒感染后天数,病毒感染过程中固有性免疫与适应性免疫应答的时相,第二节 固有免疫应答的机制与特点,目 录,（一）启动适应性免疫应答作用,三、固有免疫应答与适应性免疫应答的关系,第二节 固有免疫应答的机制与特点,（二）调节适应性免疫应答的类型和强度,（三）适应性免疫应答对固有免疫应答的影响,目 录,（一）启动适应性免疫应答作用,三、固有免疫应答与适应性免疫应答的关系,第二节 固有免疫应答的机制与特点,固有免疫细胞（,DC/,巨噬细胞）通过,PRR,识别、摄取、加工处理抗原后，以抗原肽,-MHC,复合物形式提呈抗原信息给,T,细胞，提供激活,T,细胞的第一信号，该信号来源于抗原，以确保适应性免疫应答的特异性。,第二节 固有免疫应答的机制与特点,目 录,三、固有免疫应答与适应性免疫应答的关系,第二节 固有免疫应答的机制与特点,（二）调节适应性免疫应答的类型和强度,1.,调节,Th1,或,Th2,适应性免疫应答,2.,调节免疫应答强度,目 录,（三）适应性免疫应答对固有免疫应答的影响,APC,提供抗原信息启动适应性免疫应答后，活化的,T,、,B,细胞可以通过释放细胞因子、产生抗原抗体复合物进一步刺激或抑制固有免疫细胞或因子的作用。生理条件下，固有免疫应答与适应性免疫应答相互依存，密切配合共同完成宿主免疫防御、免疫监视和免疫自稳功能，产生对机体有益的免疫保护作用。,三、固有免疫应答与适应性免疫应答的关系,第二节 固有免疫应答的机制与特点,目 录,一、抗感染,第三节 固有免疫应答的生物学意义,二、参与炎症反应,三、启动并调节适应性免疫应答,四、固有免疫与疾病,思考：,简述固有免疫系统的组成。,阐述固有免疫应答与适应性免疫应答的区别和联系。,对“免疫原”和“抗原”的新认识。,对固有免疫地位的新认识。,抗原：,免疫原性,抗原性,完全抗原,:,既有免疫原性又有抗原性,半抗原：仅有抗原性,PAMP,、,DAMP,：仅有免疫原性,“免疫原”,固有免疫识别“自己”和“非己”，启动免疫应答,目 录,Danger model theory,Danger model theory,Innate immunity,humoral immunity,celluar immunity,Ag,B,Th2,CD4,+,T,CTL,Treg,Th1,APC,APC,P,Ab,Germinal center,CD8,+,T,免疫应答,固有免疫,适应性免疫,细胞免疫,体液免疫,特点,特异性,记忆性,耐受性,调节,免疫应答的启动,