第八章免疫系统
- 格式:doc
- 大小:2.08 MB
- 文档页数:7
电子教案:第八章免疫学的基础理论第八章免疫学的基础理论第一节免疫的概念、功能和类型第二节非特异性免疫第三节特异性免疫第四节变态反应第一节免疫的概念、功能和类型一、免疫的概念免疫学是人们在与传染病长期做斗争中发展起来的一门古老而又年轻的科学。
免疫一词来源于拉丁语“Immunis”,亦是免除税役或免除奴役的意思,将之引用于医学上,以示免除瘟疫或免除感染,既是机体对病员微生物及其产物具有不同程度的抵抗力.免疫学的研究范围,以往一直被局限于传染病的特异性预防、诊断和治疗.随着免疫学理论和实践的发展,现已证实,有很多免疫现象与微生物有关,如动物的血型、同种异体器官移植反应、过敏反应、自身免疫及肿瘤免疫等.可见免疫的概念实际上已大大超过了抵抗感染的范围。
现代免疫学的概念是机体“识别”自己与非己和清除非己的复杂生理学机能的总和。
动物在长期的进化过程中,形成了与非己物质做斗争的免疫系统.机体的免疫系统支持这种功能。
近年来,随着科学技术的发展,免疫学的知识被广泛的应用与生物科学的各个领域,免疫学已成为一门独立的学科.随着免疫技术的广泛应用和免疫理论体系的建立,又派分出很多学科,如基础免疫学、医学免疫学、兽医免疫学、免疫病理学、免疫血清学、免疫化学、肿瘤免疫学、移植免疫学、临床免疫学以及分子免疫学等等.其中兽医免疫学的侧重点在于免疫血清学和抗感染免疫,尤其应重视免疫学诊断、预防和治疗,这是学习本章的重要内容。
二、免疫的基本功能(一)抵抗感染动物机体对病原微生物感染具有不同程度的抵抗力。
由于机体无时无刻不生活在各式各样的微生物包围之中,时时刻刻都有成千上万的微生物从消化道、呼吸道、皮肤和黏膜进入动物体内,其中也包括侵入机体的病原微生物。
清除这些病原微生物是机体抵抗感染的具体表现。
如果机体抗感染功能失调:免疫功能低下或者免疫缺陷,就会引起反复感染;相反,如免疫异常亢进时,就会导致机体发生变态反应。
(二)自身稳定机体在正常条件下每天都有大量的细胞衰老和死亡,这些细胞如果积累在机体内,就会毒害细胞的正常的生理功能。
第八章免疫系统免疫是机体对抗原物质产生的一种生物学反应,称为免疫应答。
其生理功能是识别、清除抗原物质,如病原体及其产物、自身的衰老细胞和恶变的细胞等。
将执行免疫功能的组织结构统称为免疫系统(immune system)。
免疫系统由免疫细胞、淋巴组织、免疫器官组成。
免疫系统和其它系统一样,也受神经—内分泌系统的调节。
一、免疫细胞参与免疫应答的细胞主要有两大类,即淋巴细胞和抗原提呈细胞。
淋巴细胞是免疫系统中的核心成分,是参与特异免疫应答的主要细胞。
抗原提呈细胞具有捕获抗原的能力,在免疫应答中起重要作用。
此外,红细胞、有粒白细胞、肥大细胞、血小板等在一些免疫应答中亦具有一定的作用。
(一)淋巴细胞淋巴细胞在体内分布很广,普遍存在于血液、淋巴液、淋巴组织及免疫器官内.人类淋巴细胞主要来源于骨髓的淋巴干细胞。
近十几年来研究发现,淋巴细胞是机体内种类繁多、功能各异的一个复杂的细胞群体。
根据它们的发育过程、细胞膜表面标记、寿命长短及功能不同,将淋巴细胞分为T细胞、B细胞、K细胞和NK细胞四类。
1、T细胞(T淋巴细胞) 在循环血中,T细胞约占淋巴细胞总数75%。
T细胞来源于骨髓的淋巴干细胞,在胚胎时期到达胸腺,在胸腺微环境的培育下增殖、分化成具有免疫活性的小淋巴细胞,称胸腺依赖淋巴细胞(thymus dependent lymphocyte,,T细胞)。
该细胞经血液循环移至周围淋巴组织或免疫器官的胸腺依赖区定居,经抗原刺激后,T细胞再次分裂、分化,形成大量效应性T细胞和部分记忆T细胞。
效应性T细胞具有与相应抗原发生免疫应答的能力。
目前已知效应性T细胞至少可分为三个亚群:①辅助性T细胞,形状似小淋巴细胞,数量较多,它可协助T细胞或B细胞识别抗原,引起和增强免疫应答。
②抑制性T细胞,体积略大,数量较少,它能抑制免疫应答,与辅助性T细胞共同凋节免疫应答强弱。
②细胞毒性T细胞.与抑制性T细胞形态相似,它受抗原澈活后可大量增殖,是行使细胞免疫的主要效应细胞,其主要功能是直接杀伤靶细胞或分泌淋巴因子间接杀伤靶细胞。
记忆T细胞,体积小,寿命长。
能保留接受抗原信息能力,积极参与再循环,是一种免疫储备力量。
当相同抗原再次侵入机体时,记忆T细胞迅速分化、增殖,形成效应性T细胞,发挥免疫作用。
因此,记忆T细胞可使机体较长时间保持对某种抗原的免疫力。
预防接种就是利用这一原理,而达到增强免疫力的目的。
2、B细胞(B淋巴细胞) 在循环血中.B细胞占淋巴细胞总数10%~15%。
由骨髓的淋巴干细胞增殖、分化而成,故称骨髓依赖淋巴细胞(bone—marrow dependent lymphocyte,B细胞)。
然后,该细胞从骨髓随血流播散到周围淋巴组织和免疫器官定居,B细胞受抗原刺激后增殖、分化成浆细胞。
浆细胞可合成和分泌与该抗原相对应的抗体(免疫球蛋白),引起体掖免疫。
B细胞寿命短一般只存活数日至数周,其中少部分B细胞受抗原刺激可转变为记忆B细胞,长期保留抗原信息(数月至数年),当再遇到相应抗原时,迅速发生反应,产生大量抗体,引起继发性免疫。
3.K细胞即杀伤性淋巴细胞(killer lymphocyte),它直接来自骨髓的淋巴干细胞,分布在腹膜腔渗出液、血液和睥中。
在循环血中K细胞约占淋巴细胞总数的5一7%。
K细胞表面膜上无T细胞与B细胞的特有标记,因此又称为无标记淋巴细胞。
K细胞有细胞毒作用.在抗体的介导下特异性地与靶细胞结合。
从而杀伤靶细胞,故K细胞又称为抗体依赖细胞毒细胞(ADCC)。
K细胞寿命短,不参加再循环。
4.NK细胞即自然杀伤性淋巴细胞(natural killer lymphocyte),主要存在于脾和血液中.在循环血液中NK细胞约占淋巴细胞总数的2%-5%。
NK细胞不需抗原激活,也不依赖抗体,即可直接杀伤某些靶细胞,如肿瘤细胞和病毒感染细胞,故在抗肿瘤中起重要作用。
据新近研究,某些干扰素能激活NK细胞,使其破坏靶细胞的效率提高80%左右,同时于扰素还能保护正常细胞免遭NK细胞的破坏。
NK细胞寿命短,也不参加再循环。
(三)巨噬细胞与单核吞噬细胞系统单核吞噬细胞系统(mononuclear phagocyte system)是指分散在人体各处具有活跃吞噬及防御能力的细胞系统。
它们均来源于血液中的单核细胞。
单核细胞循血流进入各器官组织后,由干所处的微环境不同,可进一步发育成不同形态和功能特点的巨噬细胞,单核吞噬细胞系统具有捕捉、加工、传递抗原和分泌多种生物活性物质等功能,在免疫应答中起重要作用。
以往将体内有吞噬能力的细胞系统称为“网状内皮系统”。
现已知网状细胞和内皮细胞并无明显的吞噬能力,巨噬细胞也不是来自网状细胞.故“网状内皮系统”这一概念和含义是不确切的,但由于“网状内皮系统”一词,沿用甚久,影响颇深,有的学科仍习惯应用。
二:、淋巴组织淋巴组织(1ymphoid tissue)又称免疫组织,是一种以网状组织为支架的特殊组织;网眼中除含有大量淋巴细胞外,还有浆细胞和巨噬细胞。
其中淋巴细胞、浆细胞和巨噬细胞是由其它部位迁移而来的不固定成分,它们可以在此增殖、分化,也可以离开淋巴组织到其它部位,而网状组织中的网状细胞在淋巴组织内是—个固定的成分,寿命较长。
淋巴组织除分布在免疫器官外,还广泛分布于与体外相通的消化、呼吸、泌尿生殖道的粘膜,构成抵御外来病菌、异物入侵机体的第一道防线。
淋巴组织依其形态可分为弥散淋巴组织、淋巴小结和淋巴索三种。
这三种形态的淋巴组织不是固定不变的.随着机体的生理或病理状态的不同,经常有所变化。
(一)弥散淋巴组织弥散淋巴组织(diffuse lymphoid tissue)分布很广,淋巴细胞呈弥散性分布,与周围组织无明显分界。
弥散淋巴组织主要含T细胞,也含少量B细胞和浆细胞,是T细胞分裂、分化的部位。
弥散淋巴组织中常见毛细血管后微静脉,这种静脉的上皮为单层立方上皮,上皮间有间隙。
基膜不完整,与再循环的淋巴细胞具有特异性结合的能力,是淋巴细胞从血液进入淋巴组织的重要通道。
(二)淋巴小结淋巴小结(1ymphoid nodule)是具有一定形态结构的密集淋巴组织,呈圆形或卵圆形,小结内以B细胞为主;在抗原刺激下,常产生一染色较淡的生发中心,又称反应中心,多由分裂快的大、中淋巴细胞构成,其周围为较密集的小淋巴细胞。
根据存在形式,淋巴小结又可分为两种类型,即单独存在的孤立淋巴小结和由多个淋巴小结成群存在的集合淋巴小结。
(三)淋巴索淋巴索(1ympoid cord)为淋巴组织构成的条索状结构,索内以B细胞为主。
三、免疫器官免疫器官是以淋巴组织为主要成分构成的器官。
免疫器官依其功能和结构的不同,可分为两类:—类是中枢免疫器官,包括胸腺和腔上囊类同器官,人和哺乳类动物无腔上囊,—般认为骨髓和胚胎肝有类似腔上囊的作用;另一类是周围免疫器官,包括淋巴结、脾和扁桃体等。
中枢免疫器官和周围免疫器官的主要区别是:1.中枢免疫器官由上皮性网状细胞构成器官实质的支架。
上皮性网状细胞起源于内胚层,具有分泌激素和诱导T和B淋巴细胞增殖、分化的功能。
周围免疫器官起源于间充质(中胚层),由网状细胞和网状纤维构成器官实质的支架,具有支持、营养网眼中细胞成分的作用。
2.中枢免疫器官发生较早,退化也较早,淋巴细胞在胚胎时期来源于卵黄囊血岛,在胸腺内培育为T细胞,在骨髓内培育为B细胞。
成熟的T细胞或B细胞经血循环运至周围免疫器官内,—般不再返回到中枢免疫器官。
周围免疫器官发生略晚,退化也较迟,其淋巴细胞由中枢免疫器官播种而来。
3.中枢免疫器官内淋巴细胞的增殖与分化受激素及所在微环境的影响,产生T细胞或B细胞,与抗原刺激无关;周围免疫器官内的淋巴细胞的增殖和分化与抗原刺激有关,在抗原刺激下产生大量具有高度特异性的多种T细胞或B 细胞。
4.中枢免疫器官是培育T细胞或B细胞的“苗圃”;周围免疫器官则是免疫应答的场所,在这里能产生大量抗体或效应细胞,继而执行免疫功能。
(一)胸腺胸腺是中枢免疫器官,它的大小和结构随年龄确明显改变。
胸腺在胚胎期至两岁内发育最快,两岁至青春期仍继续增大,但速度减慢。
青春期以后胸腺退变萎缩,发生脂肪性变。
尽管成人胸腺退变,它仍然保持免疫潜能。
1.胸腺的一般结构胸腺(如图8-1)是实质性器官,外包由结缔组织构成被膜:结缔组织伸入胸腺实质形成小叶间隔,随同神经、血管构成了胸腺的间质,把胸腺实质分隔成许多分隔不全的胸腺小叶。
2.胸腺的实质一一—胸腺小叶胸腺的实质由许多小叫构成,每一小叶又可分为周边的皮质和中央的髓质。
皮质淋巴细胞密集,着色深;髓质淋巴细胞较疏,着色较浅。
由于小叶间隔不完整,各小叶的髓质相互连续。
(1)皮质:由上皮性网状细胞和网眼中大量密集的淋巴细胞、巨噬细胞等构成。
上皮性网状细胞呈星形、扁平状或多边形,相邻细胞的胞突以桥粒相连成网;胞质弱嗜酸性;胞核椭圆形,可见1-2个核仁。
上皮性网状细胞无吞噬功能,主要分泌胸腺素和胸腺生成素,参与构成微环境,除有支持、营养功能外,能培育淋巴干细胞增殖、分化形成T细胞。
胸腺内的淋巴细胞又称胸腺细胞,主要分布在胸腺皮质内,约占胸腺淋巴细胞总数85%。
皮质淋巴细胞排列有一定规律,靠近被膜和胸腺小叶间隔者为幼稚的大淋巴细胞,数量少;皮质深层者为较成熟的中、小淋巴细胞,数量多;近髓质区则出现退化的淋巴细胞,这些细胞可被巨噬细胞所吞噬.因此只有少量的T细胞发育成熟并从毛细血后微静脉进入血液循环,迁移到全身各处的淋巴组织和免疫器官的胸腺依赖区。
淋巴细胞在胸腺皮质中的分布规律,反应了造血干细胞增殖、分化为T细胞的过程。
(2)髓质:细胞成分与皮质相同,但上皮性网状细胞多而分布密集,淋巴细胞较少而分布稀疏,属小淋巴细胞,故髓质染色较皮质浅谈。
髓质内常见胸腺小体(thymic corpuscle),呈圆形或卵圆形(如图8-2)。
人小不等,直径在30一150um,由数层至数十层呈同心圆排列的扁平上皮性网状细胞组成,外层细胞的胞质嗜酸性,中央细胞常退化解体,胞核消失,有的已崩解成碎片。
胸腺小体内还常见巨噬细胞、嗜酸粒细胞和中性粒细胞等,关于胸腺小体的功能尚不清楚。
血—胸腺屏障:胸腺皮质的毛细血管及其周围的结构,具有屏障作用,称为血—胸腺屏障(b1ood thymus barrier)。
它由下列结构组成:①连续性毛细血管内皮;②完整的内皮基膜;⑧血管周隙,其内含有巨噬细胞;④上皮性网状细胞的基膜;⑤连续的上皮性网状细胞。
血—胸腺屏障能阻止血液中大分子抗原物质进入胸腺皮质内,从而保证皮质中的淋巴细胞免受外来抗原的影响,而能在相对稳定的微环境中发育成熟。
3.胸腺的功能(1)分泌激素:胸腺的上皮性网状细胞能产生多种激素,如胸腺素、胸腺生成素及胸腺体液因子等,这些激素对T细胞增殖和发育成熟起重要作用。