先天性免疫信号通路课件
先天性免疫信号通路

二、病毒感染与线粒体通路
三、ROS与抗病毒
第六节 细胞自噬的抗病毒作用
一、细胞自噬概述 在其过程中,底物蛋白被一种双层膜的 结构(粗面内质网的无核糖体附着区脱落 的双层膜)包裹后形成直径约400~900纳米 大小的自噬小泡(autophagosome),接着 自噬小泡的外膜与溶酶体膜或者液泡膜融 合,释放包裹底物蛋白的泡状结构到溶酶 体或者液泡中,并最终在一系列水解酶的 作用下将其降解的过程。
宿主先天性免疫机制及其抗病 毒免疫
王晓杜 浙江农林大学动物科技学院
主要内容
第一节 概述 第二节 Toll-like受体信号通路 第三节 干扰素通路 第四节 细胞凋亡在抗病毒免疫中的作用 第五节 线粒体在抗病毒免疫中的作用 第六节 细胞自噬在免疫中的作用
第一节 概 述
一、先天性免疫 产生于系统发育的早期和出现在宿主抗 感染应答的初始阶段,以抗原非特异方式 识别和清除各种病原体,执行免疫功能的 机体防御机制。
细胞因子促进局部炎症发生,趋化因子募集淋巴细胞到炎症部位。
激活的巨噬细胞分泌的细胞因子及其效应
细胞因子 IL-1 TNF-α IL-6 IL-8 IL-12 局部效应 激活血管内皮细胞、淋巴细胞,加速效 应细胞穿越血管,引起局部组织损伤 激活血管内皮细胞,增加血管通透性, 更多的IgG、补体和细胞进入组织 激活淋巴细胞,增加抗体产量 作为趋化因子将中性粒细胞、嗜碱性粒 细胞和T细胞招募至炎症部位 激活NK细胞,诱导CD4T细胞分化成 Th1细胞 全身效应 发热,产生IL-6 发热,动员代谢产物,引起 休克 发热,诱导产生急性期蛋白
二、细胞自噬信号通路
三、细胞自噬与病毒复制
4. 胞内的杀菌物质 1)活性氧中间体对病原体的杀菌作用 2)氧依赖性杀菌途径 3)一氧化氮相关杀菌途径
医学免疫学全套课件ppt

易接近性常与这些化学基团在抗原分子中 分布的部位有关。
三、机体因素
遗传、年龄、生理状态、个体差异等因素
抗原进入机体的方式和途径也有关。
四、抗原进入机体的方式
抗原进入机体的数量、途径、两次免疫间的 时间间隔、次数以及免疫佐剂类型等都影 响机体对抗原的应答。
决定簇; ②多存在于抗原分子的内部。 ③一般不能引起免疫应答,称为隐蔽性表
位。 3.抗原结合价 能和相应抗体结合的功能性表位的数目。 半抗原为单价,天然抗原为多价。
二、T细胞表位与B细胞表位
实验: BSA 免疫动物 抗BSA抗体 针对BSA的效 应淋巴细胞
天然BSA 结合抗BSA的抗体 刺激T细胞增殖
三、异嗜性抗原(Forssman 抗原)
概念:是一类与种属特异性无关,存在于不同 种系生物间的共同抗原。
如:溶血性链球菌的多糖抗原或蛋白质抗原与 人的心肌、心瓣膜或肾小球基底膜之间;
大肠杆菌O14型的脂多糖与人的结肠粘膜之间; 肺炎支原体与链球菌MG株之间等。
四、同种异型抗原
红细胞抗原(ABO血型系统、RH血型系统)、 白细胞抗原、免疫球蛋白的抗原性
(3)无MHC限制性
(4)诱导的T细胞应答是通过分泌大量 细胞因子而参与某些病理生理过程的发 生与发展。
4.生物学意义 (1)毒性作用与诱导炎症反应 (2)自身免疫病 (3)免疫抑制
八、丝裂原(有丝分裂原)
第二节 免疫学发展简史
根据所用的技术和方法,免疫学的发展历史可分 为三个时期:
一、免疫学的经验时期
1.用人痘苗接种预防天花。
2.接种牛痘苗预防天花。
Jenner
昆虫先天性免疫信号通路研究进展

昆虫先天性免疫信号通路研究进展摘要:昆虫体内形成了强大的免疫防御系统,其被各种微生物攻击时能依靠病原相关分子模式识别蛋白对感染进行区分和激活体内信号通路诱导如抗菌肽之类的效应分子。
昆虫体内控制先天性免疫的信号通路分别是:Toll通路、IMD 通路和JAS/STAT通路,这3条通路在信号传递过程中存在协作,并且,这些通路与脊椎动物体内某些通路存在惊人相似、在免疫调控通路方面存在共同的进化起源。
这揭示了先天性免疫在动物体内存在的普遍性和机体抵御病原感染的重要性。
关键词:先天性免疫;病原相关分子模式;信号通路先天性免疫对于宿主防御病原微生物感染的作用重大,目前已经知道的先天性免疫系统主要有以下几大类成分:细菌识别蛋白、抗菌多肽、丝氨酸蛋白酶、蛋白酶抑制剂、其他蛋白酶如酚氧化酶以及血淋巴调节蛋白。
在过去的数年里,人们主要以果蝇和蚊子作为昆虫模式开展了一系列研究,随着对昆虫免疫系统知识的迅速积累,人们发现昆虫体内存在3条控制机体免疫反应的通路:Toll通路、IMD通路和JAS/STAT通路。
这3条通路分别通过一系列蛋白裂解反应来影响昆虫的体液免疫、细胞免疫和生长发育。
在此,我们结合自己的研究对昆虫先天免疫信号通路的组成、作用及与脊椎动物的相似性等方面作一综述,希望有助于对宿主防御病原微生物机制的理解。
1 病原相关分子的识别在微生物中存在一些与其生命活动所必须的保守结构——病原相关分子模式(PAMPs),它们在宿主中并不存在,是特异性激活先天性免疫系统的配体,信号通路中的跨膜蛋白Toll和IMD均不能直接识别这些分子.因此,信号通路只有在能特异性识别病原相关分子模式的蛋白的参与才能被激活。
通过遗传学分析,人们鉴定了果蝇和硬蝇中存在一系列介导这种特异性识别的分子,细胞因子样的多肽spaezlae便是其中之一,果蝇基因组中有6种编码这种蛋白的基因,在其缺失时免疫攻毒不能激活果蝇内Toll信号通路和防御素的表达,spaezlae需要被一系列蛋白裂解酶切割成单体才能激活Toll通路。
TLR及信号通路课件(Toll样受体及其信号转导)

TLR发现
Discovery of Toll / TLRs
Toll mutation
TLRs 发现/研究进展 /潜在应用:
TLR基因克隆和功能鉴定; TLR信号传导通路鉴定; TLR在发育、抗感染免疫和 其他生物学过程中的作用; TLR: 疾病干预的靶点。
人类与果蝇Toll / TLR进化树比较
Impaired responses to CpG ODN in TLR9-/- cells. (Peritoneal macrophages)
Resistance to CpG ODN-induced shock in TLR9-/- mice
dh$
SS M¶D88-D9 cI9ht
hb t'0 ih "
M\088
TIRAP
HF-«B
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HF-«B Ty[w I IFLI
NF-<B
•••@• klyDBB•dependo‹›I pet:hway Inflammatory cytokines
TLR
Virus-infected cells
Plesma membrane
Endolysosome
?
Alignment of human and mice toll like receptor 9
Identity of 75.5% + Conserved LRR
Alignment of the cytoplasmic domains of human TLR family members
Conserved TIR domain
LRR
23 LRR ; Dimer: LRR12 /20 LRR20: 参与配体结合
NF-κB信号通路ppt课件

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背景1
最基本的NF-κB信号通路,包括 受体和受体近端信号衔接蛋白, IκB激酶复合物, IκB蛋白和 NF-κB二聚体。
当细胞受到各种胞内外刺激 后,IκB激酶被激活,从而导致 IκB蛋白磷酸化,泛素化,然后 IκB蛋白被降解, NF-κB二聚体 得到释放。然后NF-κB二聚体通 过各种翻译后的修饰作用而被 进一步激活,并转移到细胞核 中。在细胞核里,它与目的基 因结合,以促进目的基因的转 录。
★ C-末端疏水区域提供NF-κB各亚基之间的连接。
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背景3
IκB蛋白家族
IκB蛋白家族包括七个成员: IκBα、IκBβ、 IκBζ 、IκBε、 Bcl-3、p100和p105 。
作用:在细胞质中与NF-κB二 聚体结合,并对信号应答具有 重要作用。
IκB蛋白的结构特点:存在锚蛋
白重复区域(即多个紧密相连
☆ 与RIP1相似, RIP2的激酶区域对IKK的激活也不是必需的, 在NFκB经典信号通路中, RIP2与TAK1和TRAFS作用,直接诱导NEMO的 泛素化,和下游信号通路激活。
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RIP3
在NF-κB信号通路中, RIP3由于和RIP1具有同型作用基序
(RHIM),所以与RIP1具有同等功能。但是在信号通路中, RIP3的重 要性远远比不上RIP1,因为当RIP3缺失时,大多数的NF-κB信号通路是 正常的。在特殊情况下, RIP3可能影响和阻碍RIP1诱导的NF-κB信号 通路的激活。
的钩状重复序列,每个重复序
列含有33个氨基酸 )。
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背景4
IκB激酶复合物
IKKα/IKK1 (CHUK) IKKβ/IKK2(IKBKB) 调节亚基 NEMO ☺在特定的NF-κB 信号通路 中,IKKα和IKKβ是选择性需 求的。
2024年度信号通路和肿瘤ppt课件pptx

MAPK信号通路的异常激活与肿瘤的恶性表型密切相关,如侵袭、转移和血管生成等。
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PI3K/AKT/mTOR信号通路在肿瘤中表现及机制
PI3K/AKT/mTOR信号通路简介
PI3K/AKT/mTOR信号通路是细胞内重要的生长和代谢调控通路,参与细胞周期、蛋白
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靶向药物设计原理及实践举例
靶向药物设计原理
基于肿瘤细胞与正常细胞的生物学差异,设计能够特异性结 合肿瘤细胞信号通路关键分子的药物,阻断异常信号传导, 达到治疗肿瘤的目的。
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实践举例
针对EGFR突变的非小细胞肺癌,设计EGFR酪氨酸激酶抑制 剂(EGFR-TKI),如吉非替尼、厄洛替尼等,通过抑制 EGFR磷酸化,阻断下游信号传导,从而抑制肿瘤细胞增殖和 转移。
质合成、自噬等多种生物学过程。
PI3K/AKT/mTOR信号通路在肿瘤中的异常激活
在多种肿瘤中,PI3K/AKT/mTOR信号通路的关键成员如PI3K、AKT、mTOR等常常发 生突变或异常表达,导致通路持续激活,促进肿瘤细胞增殖和存活。
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PI3K/AKT/mTOR信号通路与肿瘤治疗的关系
研究信号通路的互作关系
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利用CRISPR/Cas9技术同时敲除或敲入多个基因 ,可以研究信号通路中不同基因之间的互作关系 。
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单细胞测序技术在信号通路研究中的应用
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单细胞转录组测序
通过单细胞转录组测序技术,可以了解单个细胞中基因表 达的情况,从而研究信号通路在单个细胞中的调控机制。
信号转导通路PPT课件

细胞内信号传递特点
信号的逐级放大
细胞内信号传递过程中,信号分子通过级联反应 逐级放大,使微弱的细胞外信号能够引起强烈的 细胞生理反应。
信号的可调性
细胞内信号传递过程受到多种因素的调节,包括 受体表达水平、信号分子的合成与降解、信号转 导蛋白的活性与定位等,这些调节机制使细胞能 够对外界刺激作出精确而灵活的应答。
免疫细胞信号转导通路的抑制失活
02 如免疫抑制性受体信号转导通路的失活,导致免疫细
胞过度激活和炎症反应。
免疫细胞与靶细胞之间的信号转导异常
03
免疫细胞与靶细胞之间的信号转导异常,导致免疫相
关疾病的发生和发展。
其他常见疾病中信号转导问题
心血管疾病中信号转导异常
如血管内皮细胞信号转导通路的异常,导致动脉粥样硬化和高血 压等疾病的发生。
信号的特异性
细胞内信号传递具有高度的特异性,不同的信号 分子只能激活特定的信号转导途径,引起特定的 细胞生理反应。
信号的整合性
细胞内存在多种信号转导途径,这些途径之间通 过交叉对话和相互调控,实现对细胞生理功能的 整体协调和控制。
02
典型信号转导通路介绍
G蛋白偶联受体介导通路
G蛋白偶联受体(GPCR)是一大类膜蛋白受体的统称 ,介导细胞对多种信号分子的响应。
GPCR与G蛋白结合后,通过激活或抑制下游效应器酶, 将信号传递至细胞内。
常见的GPCR介导的信号转导通路包括cAMP信号通路、 磷脂酰肌醇信号通路等。
酶联受体介导通路
01
酶联受体是一种具有内在酶 活性的受体,其介导的信号 转导通常与受体的酶活性相
关。
02
酶联受体通过催化特定的底 物生成第二信使,从而将信
导通路中的关键基因。
NOD样受体信号通路介导先天免疫反应

NOD样受体信号通路介导先天免疫反应一、先天免疫反应概述先天免疫是生物体抵抗病原体入侵的第一道防线,它不依赖于特定的抗原识别,而是通过一系列模式识别受体(PRRs)来识别病原体的共有分子模式。
NOD样受体(NLRs)是先天免疫系统中重要的一类PRRs,它们在细胞内识别病原体,激活下游信号通路,从而引发免疫反应。
NOD样受体信号通路在介导先天免疫反应中起着至关重要的作用。
1.1 NOD样受体的发现与分类NOD样受体(NLRs)是一类含有NOD结构域的蛋白质,最初在植物中被发现,后来在哺乳动物中也发现了类似的分子。
NLRs根据其结构和功能可以分为几个亚家族,包括NOD1、NOD2、NLRP1-14等。
这些受体通过其NOD结构域识别病原体的特定分子模式,如细菌的肽聚糖、病毒的RNA等。
1.2 先天免疫反应的激活机制当病原体入侵宿主细胞时,NLRs能够识别并结合这些病原体的分子模式,从而激活下游的信号通路。
这一过程通常涉及NLRs的寡聚化和激活,进而触发炎症小体的形成和活化。
炎症小体是一种多蛋白复合体,它能够激活caspase酶,进而促进炎症因子的成熟和分泌。
二、NOD样受体信号通路的分子机制NOD样受体信号通路的分子机制复杂多样,涉及多种信号分子和调控蛋白。
这些信号通路不仅能够激活炎症反应,还能够调节细胞死亡和免疫细胞的激活。
2.1 NOD样受体的激活与信号传导NLRs的激活通常需要病原体的直接或间接刺激。
例如,NOD1和NOD2能够识别细菌的肽聚糖片段,而NLRP3则能够响应多种炎症和应激信号。
一旦激活,NLRs会通过其NOD结构域发生寡聚化,形成炎症小体。
炎症小体的形成是NLRs 信号通路激活的关键步骤。
2.2 炎症小体的组装与活化炎症小体的组装涉及多个组分,包括NLRs、接头蛋白ASC(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD)和caspase酶。
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相关蛋白-1).
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3. Toll-like受体的分布
1)TLRs的分布 表达于各种免疫细胞(Mφ,DC,B细胞和T细胞),也在 成纤维细胞和上皮细胞中表达,并受到病原体的调控。
2)NLR的分布 表达于成人组织细胞,髓源性细胞,特别是巨噬细胞、中
性粒细胞、树突状细胞和上皮来源的小肠帕内特细胞等。 3)RIG-1的分布
3)RIG-1样受体
视黄酸诱导基因(retinoic acid inducible gene-1,RIG-1)
黑色素瘤分化相关分子(MDA-5) 都有CARD(胱天蛋白酶招募结构域)
NACHT即NAIP(神经元凋亡抑制蛋白) CⅡTAⅡ(类主要组织相容性复合物反式 转录激活因子)、HETE和TP1(端粒酶
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5. 参与固有免疫的细胞 1)中性粒细胞 2)单核/巨噬细胞 3)NK细胞 4)NKT细胞 5)γδT细胞 6)B1细胞
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三、病原体相关模式分子
1.病原体抗原具有的特点
进化距离远,抗原性强 抗原结构简单,激发先天性免疫 的成分单一。
2. 病原体相关分子模式
抗菌谱:很广,如:金黄色葡萄球菌、肺炎球菌、大肠杆菌等。也可抑制真 菌、囊膜病毒等。
作用机理:破坏细菌细胞壁;抑制胞内DNA、RNA和蛋白质合成,激发抗 菌酶。
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防御素的结构及其杀菌机制
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2)溶菌酶
一种专门作用于致病微生物细胞壁的水解酶。它能有效地水解细 菌细胞壁的肽聚糖,其水解位点是N-乙酰胞壁酸(NAM)的1位碳原 子和N-乙酰葡萄糖胺(NAG)的4位碳原子间的β-1,4糖苷键,结 果使细菌细胞壁变得松弛,失去对细菌的保护作用,最后细菌溶解死 亡。
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4. 模式识别受体 1)甘露糖受体
2)清道夫受体
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3)N-甲酰甲硫氨酰肽受体 4)Toll样受体和其他相关的胞质模式识别受体
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第二节 Toll-like受体信号通路
一、Toll-like受体的概述 二、TLR的信号通路 三、NOD样受体信号通路 四、RIG-I样受体信号通路
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3. 细胞因子和趋化因子
细胞因子促进局部炎症发生,趋化因子募集淋巴细胞到炎症部位。
细胞因子 IL-1 TNF-α IL-6 IL-8 IL-12
激活的巨噬细胞分泌的细胞因子及其效应
局部效应
激活血管内皮细胞、淋巴细胞,加速效 应细胞穿越血管,引起局部组织损伤
激活血管内皮细胞,增加血管通透性, 更多的IgG、补体和细胞进入组织 激活淋巴细胞,增加抗体产量
表达于各种病毒感染的细胞。
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二、TLRs的活化和信号传导
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三、NLRs的活化和信号传导
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四、RLRs的活化和信号传导
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五、CLR受体的信号传导
C 型凝集素受体(CLR)是模式识别受体中一类重要的家族,具有一个或多 个C 型凝集素样结构域(C-type lectin-like domains,CTLDs),也即位于C 型凝集素受体上,含有序列同源的碳水化合物识别域(carbohydrate recognition domain, CRD)。
宿主先天性免疫机制及其抗病 毒免疫
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主要内容
第一节 概述 第二节 Toll-like受体信号通路 第三节 干扰素通路 第四节 细胞凋亡在抗病毒免疫中的作用 第五节 线粒体在抗病毒免疫中的作用 第六节 细胞自噬在免疫中的作用
先天性免疫发育的早期和出现在宿主抗感染应答的初始阶段,
以抗原非特异方式识别和清除各种病原体,执行免疫功能的机体 防御机制。
抗感染 清除体内有害成分 自身免疫 移植排斥
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二、参与固有免疫应答的效应分子和细胞
1.抗菌蛋白和抗菌肽
1)防御素
29-35aa组成的阳离子肽,借助2-3个二硫键形成的由α-螺旋、β-片层和 肽环组成的三维立体结构。
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一、Toll-like受体的概述
1. 病原体引起免疫应答的基本过程
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2. Toll-like受体的结构
1)TLRs的结构
胞外的亮氨酸重复序列(LRR)
胞内的TIR结构域(TIR,Toll/IL-1 receptor)
2)NLR的结构
N端为LRR,中段为NACHT,C端为CARD或PYD
3)其他的抗菌蛋白和抗菌肽
杀菌肽又名天蚕素,其杀菌为破坏G+的外膜和G-的内膜。 天蚕抗菌肽,可抑制G-分裂时外膜蛋白的合成。 其他抗菌活性物质:cathelicidin、protegrin、granulysin、histatin等。
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2. 补体 1)介导炎症反应 2)调理作用 3)杀伤作用 4)补体受体介导的吞噬等作用
作为趋化因子将中性粒细胞、嗜碱性粒 细胞和T细胞招募至炎症部位 激活NK细胞,诱导CD4T细胞分化成 Th1细胞
全身效应 发热,产生IL-6
发热,动员代谢产物,引起 休克 发热,诱导产生急性期蛋白
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4. 胞内的杀菌物质 1)活性氧中间体对病原体的杀菌作用 2)氧依赖性杀菌途径 3)一氧化氮相关杀菌途径
病原体赖以生存,变化较少的抗 原成分,统称为PAMP。 种类:以糖类和脂类为主的细菌细胞壁 成分(LPS);病毒产物(单链或双 链RNA)及细菌核成分。
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3. 体液中的模式识别分子
1)五聚体蛋白 识别磷酸胆碱和G-的外膜蛋白 调理素和激活补体
2)甘露糖结合凝集素(MBL) 识别D-甘露糖、L-岩藻糖和N-乙酰氨基 葡萄糖 激活补体经典途径 3)脂多糖识别蛋白 抗菌/通透性增强蛋白(BPI)和脂多糖结合蛋白 (LBP) 4)识别糖类的预存抗体 IgM针对TI抗原,由B1细胞和抗TI抗体执行。
配体为真菌的β-葡聚糖
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六、NF-κB信号通路
NF-κB信号通路是最重要的转录调控因子,调控细胞的多种基因表达,与细胞的 增殖、免疫应答、炎症反应有关。