医学免疫学-第十四章

第十四章固有免疫系统及其应答肖伟玲Tel:8462530；8462468(lab)E-mail:[e-mail]潍坊医学院免疫学教研室山东省高校免疫学重点实验室1目的要求掌握巨噬细胞的识别机制；NK细胞的表面识别受体；NK杀伤靶细胞的作用机制。熟悉组织屏障及其作用；固有免疫细胞的组成；巨噬细胞的生物学功能；固有免疫应答的作用时相及特点。了解固有体液免疫分子及其主要作用；固有免疫与适应性免疫应答关系。2固有免疫吞噬细胞物理屏障化学屏障适应性免疫在机体早期抗感染中发挥作用；机体免疫应答的第一道防线；启动和促进适应性免疫应答。体液免疫细胞免疫3innateimmunesystem1、生物体在长期种系进化过程中逐渐形成的天然免疫体系；出生时即具备,对外来抗原应答迅速,产生非特异性抗感染免疫作用。2、由组织屏障、固有免疫细胞和固有免疫分子构成。3、在特异性免疫应答中也起作用。什么是固有免疫系统？4§第一节固有免疫系统的组成5HostResponsetoInfection6一组织屏障及其作用7（一）皮肤黏膜及其附属成分的屏障作用•1.物理屏障：皮肤（skin）粘膜（mucous）8Physicalresistance9Physicalresistance:Respiratorytractcilia102.化学屏障（一）皮肤黏膜及其附属成分的屏障作用11Chemicalresistance:Lysozyme（一）皮肤黏膜及其附属成分的屏障作用12•3.微生物屏障：正常菌群–竞争结合上皮细胞；–竞争营养物质–分泌杀菌物质或抑菌物质（一）皮肤黏膜及其附属成分的屏障作用13MicrobiologicalcompetitionNoseat!Noeat!（一）皮肤黏膜及其附属成分的屏障作用14（二）体内屏障1.血－脑屏障由软脑膜、脉络丛的毛细血管壁和包在壁外的星形胶质细胞形成的胶质膜。其组织结构紧密，能阻挡血液中的病原体和其它大分子物质进入脑组织和脑室。15由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿的绒毛膜滋养层细胞共同组成。不妨碍母子间物质交换，可防止母体内病原体和有害物质进入胎儿体内妊娠早期发育不成熟。2.血－胎屏障16二固有免疫细胞及其作用17单核巨噬细胞、NK细胞中性粒细胞、树突状细胞NKT细胞、γδT细胞和B1细胞嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞固有免疫细胞18•固有免疫细胞不表达特异性抗原识别受体•通过模式识别受体（PRR）+病原相关分子模式（PAMP）固有免疫细胞识别“自己”与“非己”19PRR：指吞噬细胞和树突状细胞等固有免疫细胞表面、胞内器室膜上和血清中的一类能够识别病原体及其产物或宿主凋亡衰老细胞表面某些共有特定分子结构的受体。膜型PRR主要有：甘露糖受体（MR）清道夫受体（SR）Toll样受体（TLR1-11）识别的PAMP：甘露糖、岩藻糖LPS、磷壁酸、磷脂酰丝氨酸肽聚糖、脂蛋白、阿拉伯甘露糖脂酵母多糖（1）模式识别受体（PRR）分泌型PRR：甘露聚糖结合凝集素、C反应蛋白20甘露糖受体配体：细胞壁糖蛋白、糖脂末端的甘露糖和岩藻糖残基。21陈旧红细胞和凋亡细胞的清除清道夫受体配体乙酰化低密度脂蛋白（Ox-LDL）脂多糖（LPS）-G-菌；磷壁酸-G+菌磷酯酰丝氨酸-凋亡细胞功能病原体的识别和清除动脉粥样硬化：泡沫样细胞的形成22TLR家族包括11个成员，其中1、2、4、5、6表达于胞膜上，3、7、8、9表达于胞内器室膜上。Toll样受体23（2）病原相关分子模式病原相关分子模式PAMPpathogenassociatedmolecularpattern即PRR识别结合的配体，是病原体及其产物所共有的某些高度保守的可被PRR识别结合的特定分子结构。常见有：脂多糖、肽聚糖、脂磷壁酸、甘露聚糖、细菌DNA、双链RNA、葡聚糖PAMP在病原微生物中广泛分布而不表达于正常组织细胞表面。24一、吞噬细胞吞噬细胞单核吞噬细胞（大吞噬细胞）中性粒细胞（小吞噬细胞）25来源与分布:骨髓单核系干细胞单核细胞朗格汉斯细胞巨噬细胞库普弗细胞小胶质细胞破骨细胞其他单核吞噬细胞(mononuclearphagocytes)表皮棘层结缔组织和器官游走的巨噬细胞定居的巨噬细胞26•巨噬细胞寿命较长，可达数月。•强大的吞噬、杀菌、清除凋亡细胞及异物功能。271.巨噬细胞表面受体及其识别的配体非调理性受体-模式识别受体调理性受体-IgGFc受体和补体受体细胞因子受体识别受体•Howthemacrophagecellscanrecognizetheinvaders?28调理性受体1）IgGFc受体介导的调理作用：抗体的桥梁作用。2）补体受体：补体裂解产物C3b和C4b的桥梁作用29补体受体：补体裂解产物C3b和C4b的桥梁作用30趋化因子受体：单核细胞趋化蛋白-1受体（MCP-1R）、巨噬细胞炎症-1α/β受体（MIP-1α/βR），在相应趋化因子作用下，可募集至感染或炎症部位。细胞因子受体：IFN-γ、M-CSF、GM-CSF受体，通过与相应细胞因子结合而使巨噬细胞活化。细胞因子受体31识别方式模式识别受体（PRR）/非调理性受体调理性受体A、甘露糖受体（MR）甘露糖、岩藻糖B、清道夫受体（SR）LPS、磷壁酸、磷脂酰丝氨酸C、Toll样受体（TLR）肽聚糖、脂蛋白、酵母多糖Fc受体、补体受体细胞因子受体MCP-1R、MIP-1α/βR、IFN-γ、M-CSF、GM-CSF受体322.巨噬细胞的生物学功能1）氧依赖性途径2）氧非依赖性途径（1）清除、杀伤病原体331)氧依赖性杀菌系统及其作用①反应性氧中间物（ROI）系统：NADH氧化酶NADPH氧化酶O2-OH-H2O21O2吞噬呼吸爆发杀灭细菌34CGDpatientwithskininfections慢性肉芽肿病因：NADPH氧化酶缺乏35②反应性氮中间物系统（RNIs系统）：指吞噬活化后产生的诱导型一氧化氮合成酶（iNOS），生成NO产生杀菌作用的系统。NO对细菌和肿瘤具有杀伤和细胞毒作用.36①酸性pH值3.5-4.0②溶菌酶破坏G+菌胞壁肽聚糖③防御素由阳离子蛋白和多肽组成，可在细菌脂质双层中形成“离子通道”2)氧非依赖性途径373)病原体等抗原性异物的消化和清除•在吞噬溶酶体内多种水解酶如蛋白酶、核酸酶、脂酶和磷酸酶作用下，进一步消化降解。•大部分胞吐的方式排除胞外。(f-met)•小部分形成抗原肽－MHC复合物。38N23消化识别N吞噬N巨噬细胞识别、清除病原体PRR：MR，SR，TLR调理性受体:FcR,CR１氧依赖性杀菌系统ROIs活性氧RNIsNO２.氧非依赖性杀菌系统溶酶体酶降解•残渣排出胞外•小部分形成肽－MHC复合物39(2)参与促进炎症反应1、趋化作用MIP-1α／β、MCP、IL-8。2、促炎作用IL-1β、TNF-α、IL-6。40(3)杀伤靶细胞1、直接接触，膜融合释放溶酶体酶。2、分泌TNF-α，诱导病毒感染的细胞和肿瘤细胞凋亡。3、ADCC作用。41（4）加工、提呈抗原（antigenpresenting）42活化巨噬细胞分泌细胞因子参与免疫调节（5）免疫调节作用IL-10IL-1βTNFαIL-6IL-12及IL-1843分泌细胞因子酶杀伤肿瘤细胞抗原呈递作用吞噬并杀伤病原微生物巨噬细胞的生物学功能“all-rounder”清道夫resting44中性粒细胞的渗出过程ABC毛细血管内皮细胞侵入细菌附壁粘着游出ECEC45•占血液白细胞总数的60-70％。•数量大，更新迅速，但寿命短暂。•很强的趋化作用和吞噬功能。中性粒细胞LAD46二、树突状细胞•树突状细胞（dendriticcellDC）：因有许多分枝样突起而得名，数量少，但分布广泛。•根据来源分类：髓样DC和淋巴样DC。髓系DC：来源于髓样干细胞，是常规意义上的DC淋巴系DC：来源于淋巴样干细胞，主要指pDC47淋巴系DC：来源于淋巴样干细胞，主要指浆细胞样DC（plasmacyticDC）静息状态下形态与浆细胞类似，活化后获得DC形态。活化后释放I型IFN，参与抗病毒应答及自身免疫病。（一）DC的类型和特点曹雪涛(1964.7.19-)2005年晋升为少将同年11月当选为中国工程院院士48MHCMolecule不成熟DC（外周）成熟DC（淋巴组织）抗原俘获抗原加工协同刺激活化T细胞表达MHC非成熟DC与成熟DC的特点比较49•加工提呈抗原，启动特异性免疫应答。–诱导初始T细胞活化，特异性免疫应答的始动者。•分泌不同的细胞因子，调节免疫应答。–IL-2、IL-12、IFN-α、IL-4、IL-5DC的生物学功能DC：sampler；traveller；presenter。50三、自然杀伤细胞(naturekillercell,NK)不表达特异性抗原识别受体。(NON-T;NON-B)通过活化性受体和抑制性受体对“自己”与“非己”识别细胞体积大、胞浆中含有大的颗粒（大颗粒淋巴细胞）。可直接杀伤肿瘤细胞和病毒感染的靶细胞。TCR-、mIg-、CD56+、CD16+淋巴样细胞51（一）NK细胞活性的调节1.识别HLAⅠ类分子的NK细胞受体（1）杀伤细胞免疫球蛋白样受体（KIR）（2）杀伤细胞凝集素样受体（KLR）2.识别非HLAⅠ类分子的活化性受体（1）NKG2D（2）自然细胞毒性受体（NCR）52(1)杀伤细胞免疫球蛋白样受体（killerimmunoglobulin-likereceptorKIR）属免疫球蛋白超家族成员，分为KIR2D和KIR3D两个亚类。KIR2D和KIR3D抑制性受体KIR2DL和KIR3DL，胞浆区含有ITIM基序活化性受体KIR2DS和KIR3DS，能与胞浆区带有ITAM基序的DAP-12共价结合获得转导活化信号的能力1.识别HLAⅠ类分子的NK细胞受体53KIR2DLKIR3DLKIR2DSKIR3DSDAP12DAP12ITIMITAMITAM抑制性受体活化性受体KIR家族受体54由C型凝集素分子CD94和NKG2家族成员通过二硫键组成异二聚体。•CD94/NKG2A：抑制性受体（含ITIM基序）。•CD94/NKG2C:活化性受体，结合DAP-12同源二聚体分子（ITAM）。(2)杀伤细胞凝集素样受体（KLR）55ITIMITAMDAP12KLR562.识别非HLAⅠ类分子的活化性受体1、NKG2D表达：NK细胞作用：与DAP-10结合发挥作用配体：MICA,MICB(MHCI类链相关的A/B分子，主要表达在癌细胞表面，正常组织细胞表面缺失。)NKG2D结构示意图ITAMDAP-10+-SSNKG2D57包括NKp46、NKp30和NKp44，均为活化性受体，其配体目前还未十分清楚。ITAMζζ+-SSNKP46ITAMζζ+-SSNKP30ITAMDAP-12+-SSNKP442、自然细胞毒性受体（NCR）58正常：自身细胞HLAⅠ类分子表达正常抑制性受体起主导地位，抑制活化异常:病毒感染靶细胞和肿瘤细胞表面HLA-I类分子表达下降或缺失，抑制性受体因无配体结合而丧失负调控作用，此时，活化性受体即可发挥作用，从而杀伤病毒感染靶细胞和肿瘤细胞。活化性受体和抑制性受体的作用及其意义59NK:抑制性受体和活化性受体60抗肿瘤、早期抗病毒或胞内寄生菌感染。通过ADCC作用杀伤靶细胞分泌细胞因子参与免疫调节分泌IFN-、IL-2、TNF-α等细胞因子。61（二）NK细胞杀伤作用的机制1.穿孔素／颗粒酶作用途径2.Fas与FasL作用途径3.TNF-α与TNFR-Ⅰ作用途径62•穿孔素（perforin）在靶细胞上打孔。•颗粒酶(Granzyme)引起靶细胞凋亡。1.穿孔素颗粒酶途径NKcellNKcellTargetcellNKcellTargetcell632.Fas与FasL作用途径凋亡NK细胞靶细胞3.TNF-α与TNFR-Ⅰ作用途径TNF-αTNFR-Ⅰ64四、NKT细胞主要分布骨髓、肝、胸腺。膜分子NK1.1、TC