免疫细胞及相关分子
第五章免疫细胞

第四节 抗原提呈细胞
凡能加工、处理抗原,并将抗原信息 呈递给淋巴细胞的一类免疫细胞(APC)
专职 单核/巨噬细胞、树突
状细胞、B细胞
非专职 内皮细胞、上皮
细胞等
单核-巨噬细胞 B淋巴细胞
树突状细胞
(一)单 核 吞 噬 细 胞(MON和Mφ)
包括骨髓中的前单核细胞、外周血中的单 核细胞和组织内的巨噬细胞,具有重要的抗 感染、抗肿瘤和免疫调节的作用。 (一)表面标志:
二、免疫细胞的膜表面分子
免疫细胞膜表面存在着大量不同种类的 蛋白质分子。这些分子与免疫细胞的分化 成熟和免疫功能发挥密切相关。 免疫细胞的膜表面分子是区分和鉴别不 同免疫细胞及其亚群的重要标志。 分化抗原、粘附分子、膜受体。
第二节 T淋巴细胞
T淋巴细胞是来自胚肝或骨髓的始祖T 细胞,在胸腺内微环境作用下分化发育成 熟的淋巴细胞,又称胸腺依赖的淋巴细胞 简称T细胞。 介导细胞免疫应答,并在TD—Ag诱导 的体液免疫应答中起重要的辅助和调节作 用。
植物血凝素(PHA)受体
刀豆蛋白(ConA)受体
美洲商陆(PWM)受体
分化抗原(CD 抗原/分子)
CD3 CD4
生物学功能
与TCR相连,稳定TCR结构,传递细 胞活化信息
为MHCⅡ类分子的受体
CD8
CD28 CD2
为MHCⅠ类分子的受体
为B7分子的受体 即淋巴细胞相关抗原-2(LFA-2), 为LFA-3的受体或绵羊红细胞 (SRBC)的受体
1、T细胞的表面标志
特有的细胞表面的膜分子, 包括抗原受体、分化抗原(CD)抗原、 MHC抗原、黏附分子等。 这些分子是T细胞识别抗原、与其他免 疫细胞相互作用以及接受信号刺激并产生 应答的物质基础,也是鉴别和分离T、B细 胞的重要依据。
免疫系统中的细胞与分子交互作用

免疫系统中的细胞与分子交互作用免疫系统是人体内重要的防御机制,其任务是保持体内免疫系统的稳态,清除病原体和受损细胞,以及防止异常细胞的形成。
免疫系统中有各种类型的细胞和分子,它们之间进行复杂的交互作用,确保人体能够有效地应对感染和疾病的威胁。
细胞介导的免疫响应免疫系统中最重要的细胞包括淋巴细胞、单核细胞系和粒细胞系。
淋巴细胞是一类重要的免疫细胞,包括B细胞和T细胞。
B 细胞能够识别抗原(例如细菌表面的分子)并产生抗体,在免疫应答中起到重要的作用。
T细胞分为CD4+和CD8+两种类型,它们分别通过细胞因子和直接接触杀死受感染细胞,是细胞介导免疫响应的关键。
免疫细胞之间的交互作用非常复杂。
在抗原刺激下,抗原递呈细胞(如树突状细胞)将抗原呈现给T细胞,T细胞进一步刺激B 细胞产生抗体。
同时,T细胞也可以分泌细胞因子,刺激巨噬细胞和其他免疫细胞杀死受感染的细胞。
这些细胞之间的信息传递和交互作用,是免疫应答顺利进行的必要条件。
分子介导的免疫响应除了细胞,免疫系统中的分子也发挥着重要的作用。
其中最为关键的是免疫球蛋白家族,即抗体。
抗体是由B细胞产生的一种分泌性蛋白质,能够特异性地结合病原体表面的抗原。
这种结合可以阻止病原体入侵宿主细胞,也可以激活补体系统杀死病原体。
免疫球蛋白家族中还包括许多其他分子,如细胞因子、化学因子和细胞黏附分子等。
这些分子都可以调节免疫细胞的功能和相互作用。
例如,细胞因子可以调节T细胞的增殖和分化,激活巨噬细胞和自然杀伤细胞;化学因子可以引导免疫细胞迁移和定向;细胞黏附分子则是细胞间相互作用的重要媒介。
自身免疫和免疫耐受免疫系统的一个重要任务是保持免疫耐受,即防止自身免疫。
自身免疫是一种病理过程,会导致自身免疫性疾病的产生,如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
免疫系统如何避免攻击自身组织呢?自身抗原刺激是自身免疫的重要机制,当免疫系统识别到自身抗原时,会启动免疫耐受机制。
这种机制包括中枢免疫耐受和周围免疫耐受两种。
12免疫分子

2. 补体成分命名:
固有成分:用C后加阿拉伯数字表示, 如:C1,C4,C2等;
其他成分:用英文大写字母表示。如:
B因子、D因子、P因子、 H因子等; 裂解片段:小片段用a表示 --- 如:C3a; 大片段用b表示 --- 如:C3b。 酶活性成分:符号上划一横线,如:
C3bBb。 灭活补体片段:符号前加 i 表示,如:iC3b。
功能区的主要功能:
VH和VL --- 抗原结合部位; CH1~3和CL --- Ig遗传标志所在; CH2(IgG)、CH3(IgM) --- C1q结合部位; CH2-CH3(IgG) --- 结合并通过胎盘; CH3(IgG) --- 单核、巨噬细胞、中性粒细胞、 NK细胞 FcγR结合部位; CH2、CH3(IgE) --- 肥大细胞、嗜碱粒细胞 FcεR结合部位。
1、溶解或杀伤细胞
补体被激活后,在细胞表面形成攻膜复合体 (MAC),并镶嵌到细胞膜内,使细胞膜被穿孔, 导致细胞内容物向外渗漏,而细胞外的水分大量 涌入细胞内,最终细胞发生溶解。
2、调理作用和免疫粘连作用
C3b、C4b和灭活的C3b都是重要的调理素。 以C3b为例:
机体内存在很多靶细胞,有的靶细胞结合了C3b, 有的没有结合,当吞噬细胞在吞噬靶细胞的时候, C3b能够起到桥梁作用,促进吞噬细胞的吞噬作 用,而没有结合C3b的靶细胞就不容易被吞噬。
4、清除免疫复合物
机体血循环中形成的免疫复合物可沉积在血管壁, 通过活化的补体,造成周围组织损伤。补体成分 可参与清除循环免疫复合物。 抑制致病性的免疫复合物的形成 促进免疫复合物的溶解 免疫黏附作用
5、补体的免疫调节作用
补体通过多个环节对免疫应答起调节作用。 C3可参与捕捉、固定抗原 补体成分可与多种免疫细胞作用 补体参与调节多种免疫细胞的效应功能
免疫学中的免疫细胞和分子

免疫学中的免疫细胞和分子免疫学是生物学的一个分支领域,主要研究人体和其他生物体内免疫系统的结构,功能,调控以及免疫反应中参与的分子和细胞等方面。
其中,免疫细胞和分子是免疫反应中最重要的两个组成部分,对于疾病、健康和医学等领域都有着重要的意义。
在本文中,我们将主要讨论一下这两类重要的免疫成分。
一、免疫细胞免疫细胞是指在免疫反应过程中参与免疫防御的各种细胞,其种类和功能各不相同。
常见的免疫细胞主要包括:1. T细胞T细胞是一种单个T淋巴细胞发育而来的细胞,它们能识别并消灭被感染或变异的自身细胞,从而保护人体免受病毒和细菌等的侵袭。
T细胞的功能多种多样,包括抗菌,抗病毒,抗肿瘤和免疫记忆等。
根据其表面膜受体不同,T细胞可分为CD4+T细胞和CD8+T细胞两种,它们的功能和作用不同,但都是人体免疫反应中不可或缺的一部分。
2. B细胞B细胞是一种胸腺外淋巴细胞,它们能产生并分泌一种叫做抗体的蛋白质,在免疫反应中起着非常重要的作用。
当人体被感染后,B细胞首先分裂并分化为浆细胞,然后浆细胞能产生抗体,与入侵体外的病原体结合,从而将其杀死或中和。
除了直接消灭病原体外,抗体还能通过激活补体系统等方式发挥抗菌、抗病毒、抗肿瘤的作用。
B细胞在人体免疫反应中扮演着一个不可或缺的角色。
二、免疫分子免疫分子是指在免疫反应中参与免疫防御的各种分子,其种类和功能也各不相同。
常见的免疫分子主要包括:1. 抗体抗体是由B细胞分泌的一种高度专一性蛋白质,也称为免疫球蛋白。
抗体能够识别和结合入侵体内的病原体或其他异物,从而激活免疫系统,发挥抗体中和,吞噬,缴获和杀伤微生物等多种作用。
在人体感染后,抗体会被产生,并且在免疫系统的长期保护中存留下来,以便日后再次遭遇同类病原体时使用。
除此之外,抗体还具有其他重要功能,如抗肿瘤,促进免疫细胞的吞噬等。
2. 细胞因子细胞因子是一类由免疫细胞分泌的具有生物活性的分子,它们能够介导细胞之间的信号传递,调节免疫反应中各种细胞的活动和功能。
免疫分子指的是参与机体免疫应答过程的的各种相关分子

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铰链区:它不是一个独立的功能区,但是它与其它的功能区相 关。它位于CH1和CH2之间。铰链区可以发生一定程度上的转 动或伸展,使抗体分子上的两个抗原结合位点更好地与两个抗 原决定簇发生互补。同时由于CH2和CH3构型变化,使Ig显示 出活化补体、结合组织细胞等生物学活性。
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免疫球蛋白结构特点
免疫球蛋白分子呈Y型结构; 轻链分为两种类型,分别为κ、λ; 重链的类型决定Ig的类型,重链分为五种类型,分别为 μγαδε;与这五种重链相对应的Ig种类分别为IgM IgG IgA IgD IgE; 由2条重链和2条轻链组成; 重链和轻链都可以分为恒定区(constant region)和可变 区(various region)。
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重链约由450~550个AA组成,轻链约由214个AA组成;恒定 区位于轻链靠近C端1/2和重链靠近C端3/4的区域。这个区 域的氨基酸组成和排列在同一种属动物Ig同一型重链和轻 链中比较恒定。 不同物种这两种类型的轻链所占的比例是不同的,人类κ占 66%,小鼠占95%,兔占70~98%;
病毒免疫的细胞及分子机制

病毒免疫的细胞及分子机制病毒是一种经常被人们提及的微生物,它们能够感染多种生物体,例如水手、动物和人。
在人类历史长河中,许多自然灾难就是由病毒引起的,例如天花、甲流和SARS等,在这些自然灾难中人类受到了很大的伤害。
而疫苗作为能够预防病毒感染的有效手段在防疫工作中被广泛应用,其原理就是利用人类的免疫机制击败病毒。
本文将详细介绍病毒免疫的细胞及分子机制,希望能够帮助大家更好地了解这一领域的知识。
1. 免疫系统的基本构成及其功能免疫系统是人类身体最具生命力的系统之一。
它的基本构成包括天然免疫和获得性免疫。
天然免疫是机体先天就拥有的免疫系统,它通过非特异性的途径保护机体免遭感染。
例如:皮肤、黏膜、粘液、胃液、眼泪、唾液等组成人体的第一道防线。
而获得性免疫是指通过感染某种病原体后机体产生相应的抗体或细胞免疫杀伤病原体的一种免疫生物防御系统。
免疫系统的功能包括四个方面:抗原识别、记忆免疫、整合调控和清除病原体。
抗原是指通过发生免疫应答后被识别为“外来物”而激发免疫反应的物质。
当病原体侵入人体后,它的大分子、低分子或细胞成分等与免疫系统的分子相互作用,被标记为抗原后即可激活免疫反应。
此外,获得性免疫还拥有一项非常重要的功能即记忆免疫,即在感染后免疫的细胞将残存的抗原标记起来,留下抗体和免疫细胞的记忆,即免疫记忆细胞,并保留在身体中,以便下次遇到相同的病原体时能够更快、更有效地进行应对,从而起到保护机体免遭再次感染的作用。
2. 病毒感染及免疫应答病毒感染是通过病毒侵入细胞引起感染,繁殖新的病毒颗粒,继而导致机体损伤的过程。
在病毒感染的初期,机体中的天然免疫系统通常首先对病毒进行非特异性的抵御,通过吞噬细胞的方式摧毁病毒颗粒。
与此同时,被Fe-receptor识别的一些病毒也可通过钩体和裹体特异性地内吞。
细胞内补体系统还能够利用其活化的剪接酶活性识别和清除病毒。
如果非特异性的抵御和淋巴细胞主导的细胞免疫不能控制病毒感染,机体将会激活获得性免疫系统来进行免疫应答。
第八章-免疫细胞膜分子

阳性选择
胸腺基质细胞
MHC-与淋巴细胞表面TCR 结合 MHC- + 淋巴细胞表面TCR
CD8+ CD4+
MHC-I
胸腺基 质细胞
TC R 前T细胞
CD8+
胸腺基 质细胞
TC R 前T细胞
MHCII
CD4+
阴性选择
巨噬细胞
表面MHC-I-自身肽 + CD8+
树突状细胞
自身耐受
巨噬细胞
表面MHC-II-自身肽 + CD4+ 自身耐受
如白细胞穿过血管进入组织,LFA-1/ICAM, VLA-4/VCAM-1,Mac-1/ICAM-1,selectin 等都参与。
(2)作用特点 1)在同一类细胞中可同时表达多种CAM:
如T细胞同时表达CD2,LFA-1, CD4/CD8, CD28,ICAM等,各自发挥不同的功能。
2)同一个CAM对可具有多种功能,在不同反应过 程中发挥不同的作用:
如LFA-1/ICAM:既可增强T细胞与APC/靶细胞 的相互结合又可作为淋巴细胞归巢受体和内皮 细胞上的配体参与淋巴细胞归巢。
3)作用双向性:
CAM除介导细胞粘附作用外,还起传导信 号的作用,而且表现为双向性的。
如B7(CD80/CD86):B7分子与T细胞 CD28结合促进T细胞活化,同时活化的T细 胞表达CD40L,与B细胞上的CD40结合促进 B细胞增殖和产生免疫球蛋白。
一、白细胞分化抗原
白细胞分化抗原是白细胞(还包括血小板、 血管内皮细胞)在正常分化成熟不同谱系 (lineage)和不同阶段以及活化过程中,出 现或消失的细胞表面标记。它们大都是穿膜 的蛋白或糖蛋白,含胞膜外区、穿膜区和胞 浆区。
细胞和分子免疫学

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T细胞
T细胞
NK细胞
I L-2
I FN-
TNF-
I FN-
同源性
多源性
细胞因子受体 细胞因子受体
细胞因子 细胞因子
自分泌
旁分泌
肥大细胞
IL-4
B细胞 Th细胞
细 胞 因 子 的 多 效 性
Th细胞
IL-2 IL-4 IL-5 Th细胞 B细胞
细 胞 因 子 的 丰 余 性
IL-4
IL-5
CD11a/CD18(LFA-1)——CD54(ICAM-1)
主要CD分子的功能
五、细胞表面酶蛋白
CD10(中性肽链内切酶)
CD13(氨肽酶) CD26(二肽酰肽酶) CD45(酪氨酸磷脂酶) CD73(5’核苷酸外切酶)
六、病毒受体
CD21(EBV受体)、CD4(HIV受体)、 CD46(麻疹病毒受体)、CD54(鼻病毒受体)
能够接受抗原刺激、产生特异性的活化、增殖、分 化并形成效应产物的淋巴细胞。
免疫细胞的组成
免疫活性细胞——T、B淋巴细胞 其他免疫细胞——NK细胞
单核-巨噬细胞
树突状细胞 粒细胞(嗜中性、嗜酸性、嗜碱性) 肥大细胞 造血干细胞
红细胞?血小板?血管内皮细胞?
免疫细胞的类型
免疫细胞相关分子
一、免疫细胞膜分子
轻链 胚系基因 胚系基因 胚系基因 V-J重排 重排完成 SmIg 缺如 缺如 缺如 IgM
未成熟B细胞
自身抗原
骨髓基质细胞
抗原
成熟B细胞 浆细胞
BCR—Ig、
Ig Ig
SmIg
Ig Ig
CD28
TCR
T细胞
CD154(CD40L) CD4
CD40
CD80(B7) MHC分子
B细胞
IL-1 IFN
T
TNF TGF IL-1 IFN
TNF IL-1 TGF
IFNI L2 IL-4
IFN IL2 IL-4 IL-5 IL-6
TNF TNF IL-1 TGF IL-1 IL-6
TNF IFN IL-1 TGF
IL-1 IL-6 GM-CSF G-CSF M-GSF
B
细 胞 因 子 的 网 络 性
其他未归类粘附分子
粘 附 分 子
CD34 选择素 整合素 CD2
粘附分子的生物学作用
参与细胞的信号传导 参与免疫细胞间相互识别 参与淋巴细胞“归巢” 参与炎症反应过程
第六节
细胞因子
1、细胞因子的概念 2、细胞因子的分类 3、细胞因子的生物学特点
由非神经-内分泌细胞产 生的、与免疫应答活动相 关的小分子蛋白与多肽。
HLDA的分组
T细胞组 B细胞组 NK细胞组 红细胞组 粘附分子组 细胞因子受体组 碳水化合物/凝集素组
血小板组
树突状细胞组 干细胞/祖细胞组 内皮细胞组 非谱系组
髓系细胞组
主要CD分子的功能
一、抗原结合及抗原信号导入分子
CD1(抗原提呈分子)
CD3、CD4、CD8(协助TCR信号导入) CD79a、CD79b(协助BCR信号导入) 二、抗体与补体受体 抗体受体:CD64(FcR I)、CD32(FcR II)、
TCR-CD3复体——接受抗原刺激信号 CD4/CD8——MHC I、II类分子受体
CD28——粘附分子、共刺激信号受体
CD2——分化早期T细胞增殖的启动分子
(可结合SRBC)
丝裂原受体?——接受PHA、ConA等的刺激
* 丝裂原(mitogen):非特异性多克隆细胞刺激剂
T细胞功能 免疫应答的启动者
B细胞的表面分子
BCR-CD79a/b复体——接受抗原刺激信号 MHC I、II类分子——提呈抗原
CD40——粘附分子、共刺激信号受体
抗体受体(FcR)——介导免疫调节、抗体转类
补体受体(CR)——介导B细胞活化
丝裂原受体?——接受PWM等的刺激
* 丝裂原(mitogen):非特异性多克隆细胞刺激剂
作用:吞噬、杀伤
介导炎症反应
粒
细
胞
肥大细胞的类型与特征 肥大细胞的类型与特征
特征 组织分布 T 细胞依赖 颗粒超微结构 Fc ε受体 胞浆内 IgE 蛋白酶
粘膜肥大细胞
肺、肠道粘膜
结缔组织肥大细胞 皮肤、肠道粘膜下层
+
旋涡形
格栅 /网格形
+++ +
类胰蛋白酶
+ 类胰蛋白酶、 类胰凝乳蛋白酶
组织胺 LTC4/PGD2 主要蛋白多糖
—
++++ +++ IL-2 形成IgG促进DTH
+++
— — IL-2/IL-4 形成IgE/IgA
抑制作用
Th2
Th1
第三节
B 淋巴细胞
1、B细胞的分化成熟
2、B细胞的膜分子
3、B细胞的功能与亚群
B细胞在骨髓内的发育
干细胞
早原B
晚原B
前B
未成熟B 成熟B
—— —— —— IgM/IgD
重链 胚系基因 D-J重排 V-DJ重排 重排完成 链
Human leukocyte differentiation antigen
泛指各类不同谱系、不同分化 阶段、不同活化状态细胞所表达的 不同类型的膜分子(抗原),因其 能被特异性的单克隆抗体所鉴定, 又称为 CD (cluster of differrentiation) 分子(抗原) 。目前已定名247种。
白细胞分化抗原
白细胞分化抗原 是不同谱系白细胞(包括血小板、血 管内皮细胞等)在正常分化成熟的不同阶 段以及活化过程中,出现或消失的细胞表 面标记。 CD分子的概念 应用以单克隆抗体鉴定为主的方法,将 来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同 一分化抗原称CD (cluster of differentiation)
B细胞 Th细胞
细 胞 因 子 的 协 同 性
I FN-
Th1细胞 B细胞
IL-4 Th2细胞
细 胞 因 子 的 拮 抗 性
成纤维细胞
IL-1 IL-6 GM-CSF G-CSF M-GSF IFN TNF IL-1 IFN IL-5 GM-CSF G-CSF M-GSF
IL-3、IL-5、IL-4、 IL-6、 GM-CSF
白细胞分化抗原——CD分子 粘附分子
二、细胞因子
TCR
CD4
CD8
TCR
MHC分子
MHC分子
第二节
T淋巴细胞
1、T细胞的分化成熟
2、T细胞的膜分子
3、T细胞的功能与亚群
T淋巴细胞的形态
光镜下
电镜下
赋予 T 细胞接受 抗原提呈的能力
T
T T T
DC
DC
DC
DC
DC
DC
清除识别自身
抗原的 T 细胞
上皮细胞、内皮细胞、间质细胞
专职APC与非专职APC的比较
专职APC
MHC II类分子 CD40 CD80/CD86 CD1 组成性表达 + + +
非专职APC
诱导性表达 — — —
细胞种类
B细胞
巨噬细胞 树突状细胞
上皮细胞
内皮细胞 间质细胞
第五节
免疫细胞膜分子
1、白细胞分化抗原
2、粘附分子
C D 分子
B 细胞功能 形成抗体产生细胞
提呈抗原
参与免疫调节
B1 膜分子类型
B2
SmIgM
SmIgD CD5 CD23 产生抗体类型
+++
+ + —
+
+++ — +
IgM、IgG3
IgG1 IgG2 T细胞依赖 发生亲和力成熟
+++
+ +/++ — —
+
+++ ++/+++ ++ ++
第四节
其他免疫细胞
1、NK细胞 2、单核-巨噬细胞与树突状细胞 3、粒细胞与肥大细胞
4、抗原提呈细胞
自然杀伤(natural killer,NK)细胞
起源:骨髓干细胞—淋巴干细胞—T、NK前体细胞—NK细胞
形态学特征:大颗粒淋巴细胞(LGL)
膜分子:CD2、CD16、CD56、CD69、CD94、CD158
生物学作用及机制: 自然杀伤过程:
+
25 : 1 硫酸软骨素
++
1 : 40 肝素
肥大细胞
抗原提呈细胞
(antigen- presenting cells,APC)
定义:一个功能性细胞群体,参与的各种细胞具有摄取、 加工抗原的能力,都可表达 MHC I、II类分子,并
籍此向T细胞提呈加工处理 后的抗原肽。
分类: 1、专职APC(professional APC) B细胞、巨噬细胞、树突状细胞 2、非专职APC(non-professional APC)
ADCC杀伤过程
单核—巨噬细胞
起源:骨髓干细胞—髓样干细胞—粒、单前体细胞—单核细胞 —巨噬细胞 膜分子:MHC I、II类分子、Fc受体、补体受体
生物学作用:
吞噬、杀伤作用: 抗原提呈作用: 合成、分泌多种免疫分子作用:
单核吞噬细胞的形态
光镜
电镜
树突状细胞
起源:骨髓干细胞—髓样干细胞—粒、单前体细胞—树 突状细胞 膜分子:MHC I、II类分子、CD1、CD4、CD40、