固有免疫细胞及固有免疫 一、固有免疫系统及组成 ( 重点介绍固有免疫细胞 ) 二、固有免疫的识别机制 三、固有免疫的生物学意义
获得性免疫 (Acquired Immunity) 适应性免疫 (Adaptive Immunity) 特异性免疫 (Specific Immunity) 固有免疫 (Innate Immunity) 先天免疫 (Native Immunity) 非特异性免疫 (Nonspecific Immunity) 种系发育,进化形成 生来具备,应答迅速 非特异性抗感染免疫 也参与特异性免疫
第一节 固有免疫系统及组成 一、组织屏障 (一)种属屏障 (二)皮肤粘膜及其附属成分的屏障 物理屏障 上皮细胞、纤毛、分泌液 化学屏障 分泌液:乳酸、不饱和脂肪酸、胃酸 生物学屏障 微生物屏障 (三)体内屏障 血-脑屏障、血-胎屏障、血-胸屏障
防御素( defensin ) 补体系统 细胞因子 溶菌酶 乙型溶素 二、固有效应分子
三、固有免疫细胞(第 7 章,95 页) 吞噬细胞 B1 细胞 T 细胞 NKT 细胞 自然杀伤( NK )细胞
(一)吞噬细胞( phagocytes )类别 单核吞噬细胞(系统) 中性粒细胞 Mononuclear phagocyte system neutrophils 单核细胞 巨噬细胞 monocyte macrophage 小胶质细胞、库普弗细胞、破骨细胞 吞噬细胞 ( 第 1 节 )
巨噬细胞 寿命长,达数月 体大多形性 胞浆富含溶酶体 MHC-I/II 和多种粘附分子 多种受体
中性粒细胞 寿命短 体小圆形 量大更新迅速 胞质富含嗜天青颗粒和 中性颗粒 MHC-I 和粘附分子受体
(二)吞噬细胞吞噬杀菌过程与主要机制 1 、募集和迁移 趋化因子作用 2 、分子识别 吞噬细胞表面受体 识别分子 甘露糖、岩藻糖、磷脂受体相应的糖类和磷脂 CR3 、 CR4 、 CD14 LPS C3bR C3b 包裹的抗原 FcγR IgG 特异性结合的抗原 Toll 样受体 PAMP 清道夫受体
氧依赖性杀菌系统 反应性氧中间物( ROI 系统) 中性粒细胞过氧化物酶( MPO )杀菌系统 反应性氮中间物( RNIs 系统) 氧非依赖杀菌系统 酸性 pH 、溶菌酶、乳铁蛋白、阳离子蛋白、弹性蛋白酶 3 、吞噬杀菌
( 三 ) 单核吞噬细胞(系统)生物学功能 杀菌溶菌 抗感染,参与固有免疫 抗原提呈 内源性、外源性 参与特异性免疫应答 免疫调节 细胞因子 抗肿瘤 直接接触膜融合细胞毒物质 蛋白水解酶、 溶细胞素、 TNF-α 肿瘤特异性抗体介导的 ADCC 分泌因子 细胞因子、炎性介质
分泌因子 适量、大量释放 细胞因子: TNF- 、 IL-1 、 IL-6 、 IL-8 、 IL-12 等 炎性介质:前列腺素 E 、 LTB4 、 PAF 、磷脂酶、过氧化物 局部炎症反应( TNF- 、 IL-1 、 LTB4 ) 发热和急性期反应( CRP 、 MBL ) 免疫调节( IL-1 、 IL-6 、 IL-12 )
固有免疫样淋巴细胞 ( 第 2 节 ) 抗原受体经历基因重排,也可属于获得性免疫系 统,但功能更接近固有免疫细胞。 种类: B1 细胞、 T 细胞、 NKT 细胞
( 一 ) B1 细胞 分布 腹、胸腔,肠壁固有层 特点 个体发育出现早,具自我更新能力。 表面标志 CD5 + 、 CD11 + 、 mIgM + , CD23 - 识别特点 抗原识别谱窄: TI 多糖抗原、自身抗原 生物功能 早期抗感染、自身免疫稳定
( 二 ) T 细胞 分布 上皮、粘膜 表面标志 γδTCR 、 CD2/3/16/25/45 、 LFA-1 , DN 识别特点 无 MHC 限制性,抗原识别谱窄: HSP 、 CD1 复合物、病毒蛋白 ; 生物功能 皮肤黏膜早期抗感染、抗肿瘤、免疫调节
( 三 ) NKT 细胞 分布 肝、骨髓、胸腺 表面标志 NK1.1 、 TCR-CD3 复合体的 T 细胞 分子识别 抗原识别谱窄: CD1 复合物,不受 MHC 限制 生物功能 抗感染、抗肿瘤、分泌细胞因子参与免疫调节
外周血 5%-7% 、脾 胞质内有大量嗜天青颗粒 无需预先作用,直接杀靶细胞 表面标志 CD3 - 、 CD56 + 、 CD16 + NK 细胞 ( 第 3 节 )
NK 细胞 分子识别 : 杀伤细胞活化受体( killer activatory receptor) 杀伤细胞抑制受体( killer inhibitory receptor) KAR 杀伤细胞活化受体 KAR 识别细胞糖类配体 → 胞内段有 ITAM (免疫受体酪氨 酸活化基序)结构 → 转导活化信号 KIR 杀伤细胞抑制性受体 KIR 的胞外区 → 识别自身细胞 MHC-I→KIR 有 ITIM 结构 → 介导抑制信号 两种受体对 NK 细胞杀伤作用的调节
NK 细胞 生物学功能 抗感染:溶解、 IFN- 和 TNF- 抗肿瘤:直接接触膜融合 肿瘤特异性抗体介导的 ADCC 免疫调节
病毒感染细胞分泌 IL-12 、 TNF-α 、 IFN-αβ 激活 NK 细胞 破坏病毒感染细胞 分泌 TNF-β 、 IFN-γ 干扰病毒复制 抗感染作用
抗肿瘤 ADCC 作用
免疫调节作用 NK 细胞 CKs 调节 T 、 B 、骨髓干细胞免疫功能。
其他一些参与固有免疫的细胞 树突状细胞 嗜酸性粒细胞 嗜碱性粒细胞 肥大细胞
第二节 固有免疫的识别机制 (130 页 ) 一、病原相关分子模式 ( pathogen associated molecular pattern, PAMP ) 一类或一群特定的微生物病原体共有的某些非特异性、高度保 守的分子结构,可被非特异性免疫细胞所识别 如脂多糖、磷壁酸、肽聚糖、甘露糖、细菌 DNA/RNA 等 特征 通常为病原微生物所特有 为微生物生存和致病性所必需 宿主泛特异识别的分子基础
固有免疫细胞的识别特点: (1) 识别病原微生物物质为主 (2) 识别的靶分子结构为一类微生物共有,结构稳定 (3) 识别具有泛特异性,相对局限特异性
二、模式识别受体 ( pattern-recognition receptors, PRR ) 表达于天然免疫细胞表面、可识别一种或多种病原相关 分子模式的识别分子 生物学特征 生物学特征: 较少多样性 少于 PCR 、 BCR 非克隆性表达 同一类型细胞表达 PRR 的具有相特异性 介导快速的生物学反应 种类: 分泌型( MBL 、 PCR );膜型(甘露糖、清道夫、 Toll 样受体)生物学功能 活化补体( MBL ) 、调理吞噬作用、启动细胞活化和炎性 信号转导、诱导凋亡
Toll 样受体( TLR ) 是一类跨膜受体,至少 13 种 配体均为 PAMP , TLR 可单独或共同识别 可通过信号传导,激活 NF-kb ,介导生物 学效应。
MD2 TLR6TLR2TLR1CD14TLR4TLR3 TLR5TLR9 肽聚糖、磷壁酸( G +) 细菌脂蛋白 LPS (钩端螺旋体) 分枝杆菌细胞壁 酵母多糖 LPS ( G -) 磷壁酸( G +) RSV F 蛋白 dsDNA 鞭毛蛋白 非甲基化 CpGDNA Toll 样受体( TLR )介导的信号传导途径
第三节 固有免疫的生物学意义 固有免疫与适应性免疫应答的关系 参与并调控特异性免疫应答的启动 影响特异性免疫应答的强度与类型 影响 B 细胞记忆、阴性选择、自身耐受
固有免疫 适应性免疫 细胞组成 粘膜上皮细胞、吞 噬细胞、 NK 、 NK1.1+T 、 B-1B 、 γδ T T 、 B 、 APC 作用时相 即刻~ 96h 96h 后 作用特点 非特异,抗原识别谱 广,无需克隆扩增分 化即可发挥免疫反应 特异,抗原识别专 一,需克隆扩增和 分化为效应细胞而 发挥效应 作用时间 无免疫记忆,作用 时间短 有免疫记忆,作用 时间长
重点要求: 参与固有免疫作用的细胞种类 病原相关分子的概念 (PAMP) 模式识别受体 (PRR) 的概念、类型、生物学功能 NK 细胞功能, ADCC 概念 KAR/KIR 及其对 NK 细胞杀死效应的调节 适应性和固有免疫的主要特点 单核巨噬细胞生物学功能 γδT 细胞和 B-1 细胞及其作用