第一章免疫学概论
免疫学分类
1. 基础免疫学
主要研究抗原物质、机体的免疫系统、免疫应答过程及免疫耐受、免疫调节、免疫效应、免疫遗传等生理现象。
2. 临床免疫学
主要研究人体健康和临床疾病密切相关的各种免疫现象，如超敏反应、免疫缺陷病、自身免疫病、肿瘤免疫和移植免疫等。
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
二、科学免疫学时期
1. 人工主动免疫和被动免疫的研究
减毒疫苗（鸡霍乱杆菌、炭疽杆菌、狂犬病毒）Pasteur 抗毒素血清（白喉杆菌外毒素、破伤风杆菌外毒素）
2. 免疫应答机制的研究
俄国Metchnikoff 细胞学说：吞噬细胞发挥吞噬作用
德国Behring 体液学说：体液中产生了针对各种病原微生物的相应抗体，并发现在试管中这些抗体能与相应的病原微生物发生凝集、沉淀等现象。
3.澳大利亚Burnet抗体生成的克隆选择学说：
免疫细胞在分化成熟过程中，能随机地形成多样性的细胞克隆（clone，即细胞系）。每一克隆只表达同一特异性的抗原受体。
抗原进入机体后选择相应的细胞系与之结合、活化，使之克隆扩增，并产生大量具有相同特异性的抗体。
禁忌克隆：某种抗原→胚胎期间接触→相应细胞系→细胞系被排除或失去活性，致使机体失去针对这种抗原的反应性，形成免疫耐受性。
三、现代免疫学时期
一）免疫系统的研究
1. 外周淋巴细胞不是终末细胞，可以再循环；可以母细胞化，可以成为记忆细胞。
2.T细胞可以分化为淋巴母细胞，完成细胞免疫应答。
3.胸腺是中枢免疫器官，T细胞的成熟与其有关。
4.T-B细胞协作才能诱导B细胞产生抗体。
5.胚胎期T细胞迅速增殖后又迅速凋亡，这也许与自身免疫耐受有关。
（二）抗体的研究：产生抗体的细胞、抗体的活性、基本化学结构、克隆出编码产生抗体的基因及T细胞抗原受体的基因等。
（三）免疫遗传学的研究：主要组织相容性复合体MHC的基因座、表达产物、功能。
（四）单克隆抗体技术的发展：单克隆抗体的制备、检测（CD抗原）等。
免疫学是一门古老又年轻的学科。免疫学（Immunology）:是研究机体免疫系统识别和清除有害生物及其成分的应答过程及机制的科学；是研究免疫系统对自身抗原耐受，防止自身免疫病发生的科学；是研究免疫功能异常与相应疾病发病机制及其防治措施的科学。Hypersensitivity 超敏反应Immunodeficiency 免疫缺陷Autoimmune diseases 自身免疫病Cancer of the immune system 免疫系统肿瘤Tumor Immunology 肿瘤免疫Transplantation immunology 移植免疫与抗体 E von Behring，抗血清治疗白喉免疫系统的功能
1.免疫防御（immune defence）：* 指机体对外来微生物及其毒素的免疫保护作用；* 应答过强或持续过长→超敏反应；* 应答
过低或缺如→免疫缺陷病。
2.免疫自稳(immune homeostasis)：* 免疫系统通过调节网络实现免疫系统功能相对稳定；* 自稳机制发生异常（应答过强或过
弱）→自身免疫病。
3.免疫监视（immune surveillance）：* 指免疫系统识别畸变和突变细胞并将其清除的功能；* 免疫监视功能异常→肿瘤发生或持
续病毒感染。免疫应答的类型及其特征。
（一）免疫的类型
1. 非特异性免疫（nonspecific immunity）或固有（天然）免疫（innate immunity）
2．特异性免疫（specific immunity）或获得性免疫（acquired immunity）适应性免疫（adaptive immunity）
（二）免疫应答类型的特点
1．非特异性免疫（nonspecific immunity）：* 个体在长期种系发育和进化过程中逐渐形成的防御功能，乃经遗传而获得，而并非针对特定抗原，属天然免疫。特点：先天具有；无特异性；无记忆性；作用快而弱。无需抗原激发，可通过模式识别受体识别微生物。主要机制：物理屏障:皮肤粘膜/血脑/血胎屏障；化学屏障：皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀菌物质；生物学屏障：非特异性效应细胞（中粒、单核/巨噬细胞、NK细胞等）和效应分子（补体、溶菌酶、细胞因子等）的作用。
2．特异性免疫（specific immunity）：个体发育过程中接触特定抗原（决定簇）而产生，仅针对该特定抗原（决定簇）而发生反应。特点：后天获得；有特异性；有记忆性；作用慢而强；需要接触抗原，有特异性的抗原识别受体。
固有
免疫
体液
细胞
补体
急性期蛋白
黏膜分泌液
肥大细胞
NK细胞
吞噬细胞
裂解
裂解，
阻止进入
启动应答
杀伤被感染细胞
吞噬、消化异物
适应性免疫
体液
细胞
抗体
Th2
CTL
Th1
中和感染力，
阻止进入
调节应答
杀伤被感
染细胞
吞噬、消化
异物
吞噬
细胞
固有免疫与适应性免疫的相互关系特异性免疫应答及其特点
1．基本概念：免疫应答：是指抗原特异性淋巴细胞对抗原的识别、活化、增殖、分化及产生免疫效应的全过程。
2．特异性免疫应答的基本过程：抗原（决定簇）刺激机体→被表达抗原受体的淋巴细胞特异性识别→淋巴细胞活化→分化为效应细胞→发挥细胞免疫或体液免疫效应
3. 特异性免疫应答特点
（1）特异性：应答过程形成的效应细胞和抗体仅与诱导其产生的抗原（决定基）发生特异性反应。
（2）多样性：机体可针对环境中多种多样的异物抗原，分别建立起不同的特异性免疫应答。
（3）记忆性：淋巴细胞初次接触特定抗原→产生应答→形成特异性记忆细胞→以后再次接触相同抗原刺激→记忆细胞迅速被激活产生强的再次应答
（4）耐受性：免疫细胞接受抗原刺激后，也可表现为针对特定抗原（决定簇）的特异性不应答，即产生免疫耐受。
（5）自限性：异物抗原激发免疫应答的程度和水平可以自我调控在一定的范围内，以免扩大和累及正常组织。
二、免疫系统的组成
（一）免疫器官 1．中枢免疫器官：胸腺、骨髓、法氏囊 2．外周免疫器官：脾脏、淋巴结、粘膜系统、网络循环
（二）免疫细胞：干细胞系、淋巴细胞、单核吞噬细胞、其他抗原提呈细胞（树突状细胞、内皮细胞等）其他免疫细胞（粒细胞、肥大细胞、血小板、红细胞等
（三）免疫分子：1.膜型分子：T 细胞抗原识别受体（TCR ）、B 细胞抗原识别受体（BCR ）、白细胞分化抗原（CD 分子）
粘附分子、主要组织相容性抗原（MHC)、其他受体分子
2. 分泌型分子：免疫球蛋白分子（Ig 分子）、补体分子 （C 分子）、细胞因子（CK ）
胸腺：T 细胞分化、发育成熟的场所。中枢免疫器官是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所。
（一） 胸腺的结构：被膜、实质：胸腺小叶(基本结构单位)，其外层为皮质 ，内层为髓质
（二） 胸腺的功能
1. T 细胞分化、成熟的场所
胸腺实质 ：胸腺细胞基质细胞
胸腺细胞： 未成熟T 细胞（处在不同发育阶段） 基质细胞：胸腺上皮细胞、巨噬细胞、树突状细胞等
胸腺细胞经阳性选择成为识别自身MHC-抗原肽
复合体的T 细胞
胸腺细胞
经阴性选择产生对自身成分耐受的T
细胞群体（禁忌细胞株）胸腺上皮细胞
其他基质细胞胸腺激素
细胞因子诱导胸腺细胞分化成熟
构成了T 细胞分化、增殖和选择
性发育的胸腺微环境。
阳性选择：低水平表达功能性TCRαβ和CD3分子的双阳性（CD4+CD8+）胸腺细胞，在胸腺皮质中与胸腺上皮细胞表达的自身肽-MHC-Ⅰ类或Ⅱ类分子复合物有效结合后，可进一步分化为CD4+或CD8+单阳性胸腺细胞而继续存活。那些不能与自身肽-MHC 分子复合物发生有效结合或高亲和力结合的双阳性胸腺细胞则发生凋亡，此过程称之为胸腺细胞的阳性选择。在此过程中，T 细胞获得了对抗原识别的MHC 限制性。
阴性选择：是指经阳性选择后存活的单阳性（CD4+或CD8+）胸腺细胞，在胸腺皮质与髓质交界处，与胸腺树突状细胞和巨噬细胞表面自身肽-MHC-Ⅰ类或Ⅱ类分子复合物发生高亲和力结合，而被消除或成为无能状态的过程。此过程可使T 细胞对自身抗原产生天然免疫耐受。只有那些未曾与胸腺树突状细胞和巨噬细胞表面自身肽-MHC 分子复合物结合的单阳性细胞，才能继续发育分化为成熟的具有免疫功能的CD4+或CD8+T 细胞。
2. 分泌胸腺激素和细胞因子: 胸腺基质细胞能产生多种细胞因子，胸腺上皮细胞分泌的胸腺肽类分子如胸腺素、胸腺生成素和 皮质 （95%） 大部分凋亡 趋化因子 进入胸腺 前T 细胞 髓质 （5%） 外周免疫器官特定的胸腺依赖区
1% T 细胞亚群（具不同功能）
胸腺肽等，构成胸腺微环境，促进胸腺细胞增殖、分化、发育。介导胸腺上皮细胞与胸腺细胞间相互接触。
3. 免疫调节功能: 胸腺基质细胞产生的多种细胞因子和胸腺肽类分子，对外周免疫器官和免疫细胞也具有调节功能。
4. 建立自身耐受（中枢耐受）和维持免疫自稳功能:阴性选择，启动PCD，形成自身耐受。
二．骨髓（bone marrow）是各种血细胞和免疫细胞发生和成熟的场所。
功能
1.各类血细胞和免疫细胞发生的场所：
骨髓多能造血干细胞(hemopoietic stem cell，HSC)→质细胞+细胞因子+细胞外基质→造血诱导微环境,发生各类血细胞、免疫细胞。
2.B、NK细胞分化成熟场所
3. 发生再次体液免疫应答的主要部位
免疫细胞都属于血细胞，血细胞均来源于造血干细胞。
1.造血干细胞起源
2.造血干细胞的表面标志
3.造血干细胞的分化及免疫细胞的生成
造血干细胞骨髓髓样祖细胞
淋巴样祖细胞分化为
各种淋巴细胞的前体细胞
粒细胞系、单核细胞系
树突状细胞、红细胞、血小板T细胞
胸腺
B细胞
骨髓或腔上囊
胸腺依赖性淋巴细胞骨髓依赖性淋巴细胞（人类）
囊依赖性淋巴细胞（鸟类）
三. 腔上囊
鸟类泄殖腔背侧的囊状组织，是鸟类B细胞发育成熟的中枢免疫器官。
第二节外周免疫器官
淋巴细胞和其他免疫细胞定居、增殖以及产生初次免疫应答的场所
一、淋巴结
（一）淋巴结的结构：由被膜和实质组成。实质分皮质和髓质。
1.皮质区分浅皮质和深皮质区。
浅皮质区B细胞定居称非胸腺依赖区。
深皮质区T细胞定居称胸腺依赖区。
深皮质区的毛细血管后小静脉（高内皮小静脉）由高立方内皮细胞组成，与淋巴细胞再循环过程有关。
2.髓质由髓索和髓窦组成。
髓索：B细胞、浆细胞和巨噬细胞等；髓窦：内为淋巴液通道与输出淋巴管相通
淋巴结的功能：
（1）T细胞和B细胞定居的场所
（2）2）过滤和清除异物
（3）产生免疫应答：淋巴结是针对淋巴液中抗原的免疫应答场所
（4）参与淋巴细胞再循环
淋巴细胞的归巢与再循环
（一）淋巴细胞归巢
成熟淋巴细胞的不同亚群从中枢免疫器官进入外周淋巴组织后，可分布在各自特定的区域，称为淋巴细胞归巢。
淋巴细胞归巢与淋巴细胞表面的归巢受体（L-选择素）和淋巴组织中小血管壁内皮细胞表面的配体地址素相互作用有关。（二）淋巴细胞再循环
淋巴细胞在血液、淋巴液和淋巴器官之间反复循环称为淋巴细胞再循环。再循环有多条途径，再循环对免疫应答有一定意义。再循环意义：
淋巴细胞在外周免疫器官和组织分布更合理；
淋巴组织可不断从循环池中得到新的淋巴细胞补充，有利于增强机体免疫功能；
通过再循环，增加了T、B与抗原与APC接触机会；
通过再循环，使机体免疫器官与组织相互联系构成一个有机整体。
二、脾脏
（一）结构
外包被膜，实质分白髓和红髓。
白髓淋巴鞘为胸腺依赖区主要含T细胞; 淋巴小结和生发中心为胸腺非依赖区含大量B细胞
脾脏的功能
1. 过滤作用
2. LC居留增殖场所
3. 免疫应答发生的场所
4. 合成分泌作用：如补体、细胞因子、吞噬细胞增强激素
三、黏膜免疫系统(Mucosal immune system,MIS)
1 呼吸道、胃肠道、泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在无被膜淋巴组织；
2 某些带有生发中心的器官化的淋巴组织，如扁桃体、小肠派氏集合淋巴结、阑尾。
3 人体黏膜表面积约400M2，是病原微生物等入侵机体的主要门户，另约50%淋巴组织存在于黏膜系统，故MIS是局部特异性免疫应答的主要部位。
黏膜淋巴组织的功能: 参与粘膜局部免疫应答; 产生分泌型IgA（SIgA）
免疫器官小结
1、骨髓和胸腺是中枢免疫器官，是淋巴细胞和其它免疫细胞分化、发育、成熟的场所。
2、外周免疫器官包括脾脏、遍布全身的淋巴结以及粘膜淋巴组织。
3、在骨髓和胸腺中发育成熟的各种免疫细胞通过血液循环前往全身各免疫器官和组织。淋巴结由与静脉并行的淋巴管网络连接，是回收组织液的“过滤器”。
免疫细胞
中性粒细胞、单核细胞（吞噬、消化）；肥大细胞（募集炎症细胞）；树突状细胞（抗原提呈）；
巨噬细胞（吞噬、消化）；T、B细胞（执行适应性免疫应答）；调节性T细胞（防止叛乱、维持自身稳定）；NK 细胞（自然杀伤）；K细胞（抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用）。
免疫细胞小结
1、肥大细胞是守卫机体门户的“哨兵”细胞，他们识别微生物所特有的各种危险信号之后募集各种免疫细胞至被侵组织部位，启动炎症过程。
2、巨噬细胞是分布于全身各组织之中的“常住边防部队”，他们具有较强的吞噬和杀伤能力，是微生物穿过体表之后所遇到的第一道主要防线。
3、中性粒细胞是随血液循环的“野战部队”。一旦机体的任何局部被微生物感染，中性粒细胞将迅速穿出血管，抵达“出事地点”，吞噬并清除入侵的异物抗原。
4、T和B淋巴细胞是免疫系统的“现代化部队”，他们分别利用TCR和BCR准确地识别外来抗原并介导获得性细胞和体液免疫应答。免疫分子：BCR（Antigen recognition and clearance）TCR （Antigen recognition by T cells）MHC （Antigen presentation）Cytokine（Immunoregultation and effector function）Complement（Innate immunity against pathogens）CD molecules（Immune cell differentiation and function）