第 4 章 天然免疫系统 Innate Immune System 天然免疫系统包括 天然免疫的可溶性免疫分子 天然免疫细胞。

免疫应答的类型及特点 天然免疫（非特异） 参与 成分 作用 特点 类 型 获得性免疫（特异） 1、皮肤黏膜（理/化） 类 型 天然免疫（非特异） 获得性免疫（特异） 参与 成分 1、皮肤黏膜（理/化） 2、肥大C、吞噬C、NK 3、分子（补体） 1、T细胞（细胞免疫） 2、B细胞（体液免疫） 3、APC （DC） 1、快。早期~96H不经克隆扩增分化 2、非特异性 ①识别 ②反应-- 炎症 3、无免疫记忆 1、迟。96H~ T、B 经克隆扩增分化 2、特异性 ①识别TCR、BCR、MHC ②效应 Th1、CTL、 Ab 3、免疫记忆 作用 特点

Soluble Molecule of the Innate Immune System 一、  天然免疫系统的可溶性分子 Soluble Molecule of the Innate Immune System 指体表分泌液以及血浆和其它体液中能够识别或攻击病原体的可溶性分子。 （一）补体（第3章） （二）急性期蛋白(acute phase proteins) 1、 脂多糖结合蛋白（LBP） 2、 血清淀粉样蛋白（SAP） 3、甘露糖结合蛋白（MBP） 4、 C反应蛋白等（CRP） ( 三) 溶菌酶 （四）干扰素

可溶性天然免疫分子 ——————————————————————————————— 蛋白及脂多糖 激活补体 ———————————————————————————————————————————————————— 天然免疫分子 识 别 对 象 效 应 ——————————————————————————————— 补 体 与细胞及微生物表面的 杀伤靶细胞； 糖及蛋白质共价结合 趋化炎症细胞等 LPS结合蛋白（LBP） LPS 促进LPS与CD14结合 可溶性CD14 LPS 促进细胞与LPS结合 甘露糖结合蛋白（MBP） 富含甘露糖的糖 致敏微生物； 蛋白及脂多糖 激活补体 C反应蛋白（CRP） 细菌表面多糖及 致敏微生物； 磷酯胆碱 激活补体 溶菌酶 细菌胞壁的糖肽 消化细菌胞壁

The Cells of the Innate Immune System 二、 天然免疫细胞 The Cells of the Innate Immune System （一）、肥大细胞（mast cells） （二）、吞噬细胞（phagocytes） （三）、NK细胞（Natural killer cells）

（一）肥大细胞（mast cells） 1、分布：呼吸道、消化道和皮肤等组织中的血管、 淋巴管、腺导管导管和神经末梢周围。 2、胞浆颗粒：含有炎症介质（组胺）和蛋白水解酶。 3、表达高亲和力受体：IgE-Fc1受体（Fcε-R1）， 细菌的N-甲酰肽、LPS的受体。 4、激活物质：N-甲酰肽、LPS， P 物质，C3a、C4a、C5a 迅速脱颗粒、释放介质，启动炎症反应。

（二）吞噬细胞（phagocytes） 巨噬细胞 中性粒细胞。

1、吞噬细胞的识别受体 1）、直接识别受体：多为模式识别受体（pattern recognition receptors，PRR） （1）、凝集素样受体：如甘露糖受体（MBR） （2）、清杂受体：如氧化脂蛋白、阴离子多糖等 2）、间接识别受体：能与调理素结合的受体 调理素（opsonin）：C3b、C4b、iC3b、IgG等。

巨 噬 细 胞 受 体 甘露糖受体 除杂受体 NH2 COOH CRD HOOC S S COOH S F2 CL CL CL CL CL 巨 噬 细 胞 受 体 HOOC S S COOH S F2 CL CL CL CL CL CL CL CL COOH 2HN NH2 NH2

吞 噬 细 胞 表 面 受 体 补体 抗体 PRR IL-2 运铁蛋白 CD28 CD16 （FcgR III） CD11b/CD18iC3bR CD25 CD28 CD32 （FcgR II） CD35 （CR1） CD64 （FcgR I） CD71 B7-2 IL-2 运铁蛋白 吞 噬 细 胞 表 面 受 体 PRR

2、吞噬与消化机制 2）、有氧代谢杀伤机制 1）、无氧代谢杀伤机制 乳酸 溶酶体酶（蛋白水解酶，防卫素） （1）呼吸爆发 （2）H2O2-MPO-Cl系统 （3）NO系统

活 性 氧 途 径 ① 产生超氧离子 O2 + NADPH O2- + NADP + H+ ② 产生过氧化氢 活 性 氧 途 径 ① 产生超氧离子 O2 + NADPH O2- + NADP + H+ ② 产生过氧化氢 2O2 + 2H2 H2O2 + O2 ③ 产生次氯酸 H2O2 + Cl + H+ HOCl + H2O ④ 产生有机氯胺 HOCl + R-NH RNCl + H2O ⑤ 产生单个氧原子 H2O2 + OCl- 1 O2 + H2O + Cl- ⑥ 产生羟基游离基 H2O2 + O2- O2 + OH- + .OH NADPH 氧化酶 过氧化物歧化酶

NO 途 径 ① 产生NO L-精氨酸 + 1/2O2 瓜氨酸 + NO ② 产生过氧化氮游离基 NO + O2 - ONOO-

细菌 黄素蛋白 NADPH H+ e- + O2 O2- H+ H2O2 细胞色素b558

N 1 2 3 病 原 菌 的 吞 噬 与 杀 伤 识别 吞噬 消化

3、巨噬细胞的三种状态 1）、静息状态（rest state） 2）、活化状态（primed state） 具有吞噬并清除异物、死亡细胞或 细胞碎片的功能。 2）、活化状态（primed state） 吞噬异物更加活跃的，上调MHC-Ⅱ类分子 能够递呈抗原和分泌细胞因子（IL1、IL6、IFN-g）。 3）、亢奋状态（activated state） 吞噬异物的速度和频率加快。消化异物的能力增强（C3b+LPS+IFN-g）。

吞噬细胞的功能 吞噬功能：吞噬并杀伤病原生物 杀伤功能：杀伤肿瘤细胞 介导炎症：分泌炎症介质，参与炎症 抗原递呈功能：递呈抗原肽/MHC供T细胞识别 分泌功能：分泌多种细胞因子和炎症介质，调节免 疫应答和参与炎症

吞噬细胞的功能 抗原 吞噬并杀伤 呈递作用 病原微生物 杀伤 伤口修复 肿瘤细胞 分泌 细胞因子 酶 其它因子 IL-1 溶菌酶 前列腺素 酸性水解酶 白三烯 IL-12 赖氨酸酶 补体成分 TNF- a 酯酶 纤维蛋白 IL-8 胶原蛋白酶 结合蛋白 GM-CSF 弹性纤维蛋白酶 凝血因子 吞噬细胞的功能

（三）NK细胞（Natural killer cells） 1）大颗粒淋巴细胞：细胞体积较大，胞浆含有大的颗 粒，类似单核细胞。不表达TCR或BCR 。 2）天然杀伤细胞：天然既有杀伤靶细胞的功能，又能分泌 大量IFN-γ，发挥免疫调节作用。 3）能迅速被激活：在急性感染早期能控制病原微生物在 体内的迅速扩散。 4）表达IL2、 IL12受体，能被IL2、 IL12直接激活。

2、NK细胞的受体 NK细胞受体（NKCR） FcγRⅢ（CD16） NK细胞受体（NKCR） 1）活化型受体（KAR）：识别靶细胞表面的糖 类配体后，向细胞内转导活化信号，发挥杀 伤作用。(NKp46,NKp44,NKp30) 2）抑制型受体（KIR）：KIR识别自身MHC-Ⅰ 分子后，转导杀伤抑制信号，抑制自身的杀 伤功能。(CD94,NKG2)

凝集素样 NKCR Ig样NKCR （KIR） NKCR H2N NH2 -S-S- HOOC COOH ITIM COOH NH2

NK 细胞受体功能 两 种 NKCR 的 不 同 功 能 MHC-I+ MHC-I- 细胞 细胞 MHC-I 不杀伤 杀伤 KIR KAR （B） MHC-I+ 细胞 MHC-I- 细胞 MHC-I 不杀伤 杀伤 KIR KAR NK NK

NKCR与TCR的区别 NKCR TCR 基因重排 无 有（多样性） 基因家族 属于不同家族 属于同一家族 基因重排 无 有（多样性） 基因家族 属于不同家族 属于同一家族 (Ig样家族和凝集素样家族） （TCR家族） 识别分子 MHC MHC/抗原肽 （仅与MHC分子肽槽顶部 （双重识别） 小部分直接接触）

Innate Immune Responses and Inflammation 四、天然免疫应答与炎症 Innate Immune Responses and Inflammation 炎症细胞 趋化运动 炎症介质 中性粒细胞外渗

炎症：机体对理、化、生物因素刺激所引起的带有组织 损伤过程保护性反应。 临床表现：红、肿、痛、热、功能障碍 局部毛细血管扩张，通透性增加， 白细胞和血浆渗出，血流加快， 小血管再生，纤维化等组织损伤的修复、愈合过程。 急性炎症：急骤发生，持续短暂（数日至1个月）， 以血浆渗出和中性粒细胞浸润为主要特征。 慢性炎症：发生较慢，持续较久（数月至数年）， 以淋巴细胞和单核巨噬细胞浸润为主要特征。

（一）、炎症细胞 炎症细胞 ： 启动和参与炎症反应的细胞 肥大细胞、吞噬细胞和淋巴细胞 被激活后分泌细 胞因子和炎症介质参与炎症反应。 肥大细胞、吞噬细胞和淋巴细胞 被激活后分泌细 胞因子和炎症介质参与炎症反应。 血管内皮细胞 被激活后表达黏附分子，以利于白细 胞渗出。

（二）趋化运动 1、趋化介质：吸引白细胞迁移的物质 2、趋化因子：吸引白细胞迁移的细胞因子。如IL-8等。 白细胞沿着某些化学或生物刺激物的浓度梯度迁移的现象 1、趋化介质：吸引白细胞迁移的物质 来源：细菌、炎症组织细胞及补体的某些片段 主要特点：分子量较小，半衰期短， 易在组织中扩散。 趋化作用具有细胞特异性 2、趋化因子：吸引白细胞迁移的细胞因子。如IL-8等。

（三）炎 症 介 质 炎症介质的来源： 能触发或参与炎症反应的化学物质或蛋白质分子。 （三）炎 症 介 质 能触发或参与炎症反应的化学物质或蛋白质分子。 炎症介质的来源： 肥大细胞：组织胺，前列腺D2，白三烯（ LT ，leukotriene） 血小板激活因子（ PAF， platelet activation factor） 吞噬细胞溶酶体：阳离子蛋白 酸性水解酶 中性蛋白酶 体液：C3a，C5a，缓激肽和纤维蛋白溶酶等。

炎症介质的主要生物学效应： 收缩平滑肌 扩张毛细血管 趋化白细胞

（四）中性粒细胞外渗 1、滚动：感染时，巨噬细胞活化释放大量细胞因子（IL-1等），诱导血管内皮细胞表达黏附分子（E选择素和P选择素），与中性粒细胞表达的配体相结合诱使白细胞贴着血管壁滚动。 2、活化、黏着：中性粒细胞活化，表达黏附分子（整合素），与血管内皮细胞表面的配体(ICAM)结合而停止运行。紧紧地黏着于血管内皮细胞。 3、游出：白细胞逐渐挤进内皮细胞间隙，从两个内皮细胞之间游出。

中 性 粒 细 胞 的 渗 出 过 程 A B C 毛细血管内皮细胞 侵入细菌 附壁 粘着 游出 EC

Regulation of Innate Immune Responses 四、天然免疫应答的调节 Regulation of Innate Immune Responses

（一）NK和巨噬细胞的正反馈环路 LPS 巨噬细胞活化 TNF和IL-12 IFN-γ NK细胞活化 （二 ）巨噬细胞与补体 巨噬细胞活化 多种补体成分 促进吞噬作用 吞噬细胞表面受体 （ C3bR、iC3bR）

（三）中性粒细胞与巨噬细胞 肥大细胞和巨噬细胞 炎症介质和趋化因子 引起毛细血管扩张， 血管内皮细胞、白细胞 通透性增加 黏附分子及其受体， 引起毛细血管扩张， 血管内皮细胞、白细胞 通透性增加 黏附分子及其受体， 白细胞的游出

天然免疫系统的调节 补体 膜攻击单位 病毒 C3b NK细胞 活化NK细胞 活化巨噬细胞 巨噬细胞 细菌 调理 杀伤 IFN-a,b 吞噬 IFN-g LPS IL-12，TNF 病毒感染细胞 肥大细胞 激活 炎症

小 结 1、天然免疫系统 由天然免疫分子和天然免疫细胞组成 2、天然免疫分子 主要有补体、LBP、 MBP、 CRP和溶菌酶等， 小 结 1、天然免疫系统 由天然免疫分子和天然免疫细胞组成 2、天然免疫分子 主要有补体、LBP、 MBP、 CRP和溶菌酶等， 天然免疫细胞 主要有肥大细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和NK细胞。 3、天然免疫系统 直接而迅速地发起攻击、杀灭和清除，入侵 的各种病原体在获得性免疫发挥作用之前起者重要的防卫 作用。 4、天然免疫与炎症有着密切关系，炎症反应是天然免疫的一 种表现。 5、炎症反应 炎症细胞、趋化运动、炎症介质和中性粒细胞外渗过程。

复 习 名词解释：天然免疫、炎症细胞、NK细胞、NKCR、 趋化运动 问答：1、简述吞噬细胞吞噬杀伤微生物的机制。 2、简述巨噬细胞的功能。 复 习 名词解释：天然免疫、炎症细胞、NK细胞、NKCR、 趋化运动 问答：1、简述吞噬细胞吞噬杀伤微生物的机制。 2、简述巨噬细胞的功能。 3、简述NK细胞的特点。 4、比较NK细胞识别受体的主要特点。