固有免疫与黏膜免疫PPT课件

免疫应答之四：固有免疫**概念及特点固有免疫（innateimmunity）也称非特异性免疫（non-specificimmunity）,是生物在长期种系进化过程中形成的一系列防御机制。固有免疫系统主要由组织屏障、固有免疫细胞和固有免疫分子组成。特点：与生俱来；通过遗传获得；在抗感染中发挥作用早，但对病原体的作用非特异性；无免疫记忆性；构成机体抵御病原生物入侵的第一道防线,是适应性免疫应答的基础。屏障结构固有免疫的效应分子固有免疫的效应细胞*参与固有免疫的组分*固有免疫系统固有免疫屏障：种间、皮肤和内部屏障结构主要：补体系统、细胞因子、急性期蛋白、溶菌酶、抗菌肽等固有免疫分子其它：胃酸、蛋白溶解酶（泪，唾液、血浆、组织液中），乳酸和脂肪酸（汗液）等。固有免疫细胞：吞噬细胞、树突状细胞、γδT细胞、NK细胞、NKT细胞、B1细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞等。一、屏障结构1.皮肤黏膜屏障机体抵御微生物侵袭的第一道防线。物理屏障皮肤的多层鳞状上皮、黏膜上皮细胞。化学屏障皮肤汗腺分泌的不饱和脂肪酸；胃酸；呼吸道、消化道分泌黏液中的溶菌酶和抗菌肽；正常菌群分泌的抗菌物质。生物学屏障共生菌的作用。**皮肤及黏膜的屏障功能2.内部屏障血-脑屏障（blood-brainbarrier)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组成。能阻挡微生物和大分子物质进入脑脊液或脑组织，从而保护中枢神经系统。**血-胎屏障(blood-placentabarrier)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。可防止母体内病原生物进入胎儿体内，从而保护胎儿免受感染。血-胸屏障(blood-thymusbarrier)由连续的毛细血管内皮、内皮外完整基膜、上皮网状细胞和血管周隙和巨噬细胞等组成的屏障结构。*二、固有免疫的效应分子1.补体在感染早期，补体可以通过甘露糖凝集素途径和替代途径而被活化，并介导溶菌反应。抗体产生以后，补体经经典途径被激活，发挥抗感染效应。补体活化或可以产生多种活性片段，发挥趋化（C3a、C5a）、调理（C3b）及促炎（C3a、C5a）等效应。****2.溶菌酶(lysozyme)为不耐热的碱性蛋白质，由吞噬细胞分泌，存在于血液、唾液及尿液中。可以水解G+菌细胞壁中N-乙酰葡糖胺与N-乙酰胞壁酸之间的-1,4糖苷键，从而使细菌溶解。G-菌由于在其肽聚糖外还有LPS和脂蛋白包裹，所以对溶菌酶不敏感，但在相应抗体或补体存在的条件下，也可被溶菌酶溶解破坏。激活补体并促进吞噬。*3.细胞因子病原体感染机体后，可刺激免疫细胞和感染的组织细胞产生多种细胞因子，引起炎症反应，发挥抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等作用。IL-1、IL-6、TNF-α等为重要的促炎因子IFN-α、IFN-β可以抑制病毒复制IFN-γ可以促进巨噬细胞吞噬IL-12可以激活NK细胞*4.抗菌肽（防御素）广谱杀菌作用：多数抗菌肽对革兰阳性菌具有较强的杀灭作用，一些抗菌肽对革兰阴性菌也具有杀伤效应。广谱抗病毒作用：对DNA或RNA病毒均具有明显的抑制作用。抗真菌活性：抗菌肽可使真菌形态发生改变，或通过抑制其线粒体能量合成发挥抗真菌作用。**防御素（defensin）可破坏细菌细胞膜的完整性，导致细胞内外物质交换失控，细菌死亡。可诱导病原生物产生自溶酶，干扰DNA和蛋白质合成。通过致炎和趋化作用增强吞噬细胞对病原生物的吞噬杀伤作用。防御素*肽主要产生物种主要活性防御素家族α-防御素人（肠道潘氏细胞、中性粒细胞）抗细菌β-防御素人（上皮细胞及其他组织）抗细菌Cathelicidins人、牛抗细菌、抗真菌马加宁（滑爪蟾素）青蛙抗细菌Cercropins蚕蛾抗细菌Drosomysins果蝇抗真菌Spinigerin白蚁抗细菌、抗真菌α-防御素的作用机制：与病原体带负电的成分(LPS、磷壁酸、病毒胞膜脂质等)相互作用，导致膜通透性增高及膜结构破坏，导致病原体死亡；刺激自溶酶产生，干扰DNA/蛋白质合成；致炎和趋化作用，并可诱导IL-8、白三烯、IL-6等产生。*5.其它效应分子NO、白三烯、反应性氧中介物（ROI）及C-反应蛋白（C-reactionprotein）。*固有免疫的效应细胞吞噬细胞树突状细胞NK细胞γδT细胞NKT细胞B1细胞肥大细胞*第二节固有免疫的应答机制与特点*一、固有免疫的模式识别及其机制*识别特点固有免疫适应性免疫识别对象的种类和分子结构通常仅识别微生物及其产物的特定组分或保守结构（PAMP）既可以识别微生物分子抗原，也可以识别非微生物抗原识别的特异性泛特异性，仅能识别各类微生物保守结构高度特异性，识别精确的抗原 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 位参与识别的受体基因胚系编码TCR和BCR基因在个体发育过程中重排识别受体的存在方式非克隆化克隆化，具有高度特异性的不同细胞克隆表达不同识别受体*1.固有免疫识别的对象-分子模式（1）病原相关分子模式病原相关分子模式（PAMP）病原微生物及其产物共有的保守结构，统称为病原相关分子模式（pathogenassociatedmolecularpattern,PAMP）。模式识别受体（PRR）固有免疫细胞表达的、识别PAMP的受体，统称为模式识别受体(pattern-recognitionreceptor),又称为模式识别分子(PRM)。*损伤相关分子模式（damageassociatedmolecularpattern,DAMP）:宿主体内因组织损伤而产生的内源性模式分子。感染、应激、无菌性炎症、坏死、凋亡及氧化糖基化修饰均可导致组织损伤，死亡或损伤细胞内的成分一旦释放到胞外或胞外基质成分降解，即形成DAMP。*（2）损伤相关分子模式2.固有免疫识别的方式—模式识别固有免疫细胞通过模式识别受体识别病原微生物及其产物。模式识别受体的特征：胚系基因编码，多样性有限；非克隆表达（同一类细胞所表达的PRR具有相同的特异性）；介导快速生物学反应。*PRR的分类（1）分泌型PRR*PRRPAMP生物学活性甘露糖结合凝集素（MBL）微生物表面甘露糖富集的寡糖调理作用、经MBL途径激活补体C-反应蛋白（CRP）细菌细胞壁磷酰胆碱调理作用、激活补体LBS结合蛋白（LBP）革兰阴性菌LPS将LPS传递给CD14可溶性CD14革兰阴性菌LPS（2）细胞膜型PRR*PRRPAMP生物学活性甘露糖受体甘露糖富集的寡糖吞噬作用CD14革兰阴性菌LPS促进LPS与TLR结合清道夫受体（SR）革兰阳性/阴性菌表面成分吞噬作用、清除LPS等TLR2TLR2/TLR1TLR2/TLR6革兰阳性菌的PGN和LTA、细菌脂蛋白、分枝杆菌细胞壁组分、钩端螺旋体LPS、酵母菌的酵母多糖等激活胞内信号NF-κB、诱生粘附分子和炎性细胞因子TLR4革兰阴性菌LPS、LTA、呼吸道轮状病毒F蛋白、纤维蛋白原同上TLR5细菌鞭毛蛋白同上TLR10未知TLR11泌尿系统病原及其产物；弓形虫成分同上（3）胞内型PRR*PRRPAMP生物学活性TLR3病毒RNA、合成Poly(I:C)激活胞内信号NF-κB、诱生粘附分子和炎性细胞因子TLR7、TLR8RNA病毒的ssRNA同上TLR9细菌非甲基化DNA的CpG基序、单纯疱疹病毒DNA产生Th1型细胞因子，促进NK细胞毒活性NOD-LRR识别革兰阴性菌、阳性菌及分枝杆菌产物激活胞内信号NF-κB信号途径，诱生粘附因子和炎性细胞因子TOLL样受体（Toll-likereceptor）最初在果蝇体内发现的一种膜蛋白，可抵御感染。*哺乳动物固有免疫细胞可表达其胞外段与Toll同源的蛋白，故被称为Toll样受体（Toll-likereceptor,TLR）。TLR主要分布在淋巴组织、白细胞和单核细胞/巨噬细胞等细胞表面（TLR3、TLR7、TLR8、TLR9位于胞内）。非淋巴组织不同程度的也表达TLR。*主要TLR及其识别的PAMP*TLR可以单独、组合或依赖其他辅助蛋白而识别各种结构的PAMP，从而诱导某些免疫分子表达和IL-1、IL-8及TNF-α等炎性细胞因子的产生，在清除病原体及炎性反应中发挥重要作用。***TLR可通过激活抗原提呈细胞而参与启动特异性免疫应答。PRR的生物学功能介导吞噬和调理作用；参与激活补体；诱生炎性细胞因子，表达相关膜分子；参与抗感染。*二、固有免疫的应答特点*快速反应泛特异性无细胞增殖、分化与克隆扩增维持时间短且无免疫记忆固有免疫应答与适应性免疫应答特点的比较*应答特点固有免疫适应性免疫作用启动时相即刻至数小时数日识别方式泛特异性模式识别特异性表位识别作用特点泛特异性；无须增殖分化；作用迅速；无免疫记忆特异性；抗原特异性淋巴细胞克隆增殖和分化；有免疫记忆作用持续时间持续时间短持续时间长两类免疫的关系启动和调节适应性免疫；参与适应性免疫阶段三、固有免疫的生物学意义固有免疫是机体抗感染的第一道防线固有免疫参与维持自稳固有免疫参与的免疫病理固有免疫参与特异性免疫应答的启动1.参与特异性免疫应答的启动（1）参与抗原加工与提呈：巨噬细胞和树突状细胞**（2）提供T细胞活化的第二信号T细胞活化需要双信号：TCR识别抗原肽-MHC复合物产生第一信号。抗原提呈细胞与T细胞表面共刺激分子作用提供第二信号。*（3）产生细胞因子参与Th细胞活化TLR启动的胞内信号可诱导细胞因子（IL-12、趋化因子等）的产生，从而参与Th细胞活化、增殖和定向。*2.参与特异性免疫应答的效应阶段（1）参与体液免疫效应补体激活的终末效应均为形成膜攻击复合物，从而发挥溶菌、溶细胞作用，补体活化产生的C3a、C5a为过敏毒素。肥大细胞与嗜碱性粒细胞参与I型超敏反应巨噬细胞和NK细胞参与ADCC作用中性粒细胞和血小板参与III型超敏反应*（2）参与细胞免疫单核细胞/巨噬细胞是参与T细胞应答效应阶段的主要固有免疫细胞。3.调节特异性免疫应答（1）影响特异性免疫应答的类型Th1与Th2型应答*体液免疫与细胞免疫NK细胞可以释放IL-2、IFN-γ等增强T细胞的功能，而显著抑制B细胞的分化及产生抗体。（2）影响特异性免疫应答的强度微生物佐剂可显著增强特异性免疫应答：上调固有免疫细胞分泌某些细胞因子（IL-12、IL-4等）增强体液免疫应答。*本章小结固有免疫：概念，特点固有免疫的组成屏障结构：外部（皮扶、黏膜）内部（血脑、血胎、血胸、血睾），免疫分子：补体，溶菌酶、细胞因子、抗菌肽（防御素）、其它，免疫细胞。固有免疫应答机制与特点机制：模式识别PAMP，PRR，DAMP，特点：多样性有限，非克隆表达，反应快速，维持时间短无免疫记忆固有免疫的生物学意义第一道防线，参与维持自稳，参与的免疫病理，参与特异性免疫应答的启动思考题固有免疫与适应性免疫应答的关系怎样？第十四章免疫应答之五：黏膜免疫MucosalImmuneSystem*NoResponse(Tolerance)Response(ImmuneActivation)mucosalbarrier**黏膜免疫系统（mucosalimmunesystem）：-黏膜上皮组织及分泌物-黏膜相关淋巴组织（mucosal-associatedlymphoidtissue,MALT）：器官化淋巴组织，弥散的免疫细胞-栖息（正常）微生物群(commensalflora)*第一节黏膜免疫系统概述***一、黏膜相关淋巴组织（mucosal-associatedlymphoidtissue,MALT）指呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在的无被膜淋巴组织，以及某些带有生发中心的器官化的淋巴组织，如扁桃体、小肠的派氏集合淋巴结（Peyer'spatches，PP）及阑尾等。*肠黏膜相关淋巴组织（Gut-associatedlymphoidtissue,GALTs):集合淋巴结（Peyer’spatches，PPs)孤立淋巴滤泡（Isolatelymphoidfollicles,ILFs)肠系膜淋巴结（mesentericlymphnode,MLN)弥散免疫细胞：固有层淋巴细胞（laminaproprialymphocyte,LPL),上皮内淋巴细胞（intraepitheliallymphocyte,IEL)**鼻相关淋巴组织（Nasal-associatedlymphoidtissue,NALTs):淋巴细胞位于鼻咽和软腭鳞状上皮下，可直接接触空气和食物中的抗原。滤泡内以B细胞为主。支气管相关淋巴组织(Bronchus-associatedlymphoidtissue,BALTs)解剖学特征直接接触，不连续分布，与分界相通，通透性2.功能特征选择性应答，生理性炎症状态二、黏膜免疫系统的特征第二节黏膜免疫系统的屏障作用*-物理屏障-化学屏障-生物屏障栖息微生物群一、MLS的物理屏障功能黏液层屏障：物理阻隔，共生菌栖息，IgA储存库上皮细胞屏障二、MLS的化学屏障功能蛋白水解酶抗感染效应分子三、MLS的生物屏障功能共生菌，模式识别*一、参与黏膜免疫的淋巴细胞上皮内淋巴细胞(Intraepitheliallymphocyte,IEL)A型、B型固有淋巴细胞（laminaproprialymphocyte,LPL)主要为T细胞*第三节黏膜免疫应答的特点IEL(Intraepitheliallymphocyte)*主要为T淋巴细胞，少量NK、NKT.小肠CD8+T细胞为主.CD8ααTCRαβT细胞为特殊粘膜T细胞γδT数量多NK（NKG2D)识别IEC表达的MICA/BNKT识别CD1提呈的脂类抗原ααβ粘膜相关不变T细胞:-TCRα不变，β高异质性。识别MHCI关联分子MR1对肠道结核、伤寒、金葡菌敏感。-CD8-CD4-TCRαβ或CD8ααTCRαβT-MHC-related1(MR1)限制性T细胞固有层淋巴细胞（LPL)*多数CD4+T、α4β7+TmIgA+／IgG+/IgM+/B细胞二、黏膜免疫应答的特点APC摄取抗原的特点借助M细胞转运，跨越上皮屏障摄取２.　黏膜细胞免疫应答的特点IEL：A型直接杀伤，B型杀伤和调节LPL：生理性炎症３.黏膜体液免疫应答的特点IgA的产生与转运，IgA：阻断、抵御、中和、调节4.黏膜免疫效应的“扩散”黏膜淋巴细胞在全身MLS内循环共同黏膜免疫系统黏膜相关淋巴细胞的定居和再循环肠道黏膜的小血管---MALT---受抗原刺激后---区域LN(如肠系膜LN)---胸导管---血液流至全身---肠道黏膜的小血管---重新进入MALT。MALT淋巴细胞特定的再循环及其选择性地分布是由淋巴细胞homingreceptors和黏膜表面细胞的addressin介导，因此，黏膜区域的抗原刺激引发的抗体应答主要限于MALT局部。*黏膜相关的淋巴细胞归巢T、B细胞表面α4β7与PP/LPHEVMadCAM-1、PNAd、VCAM-1参与T、B细胞归巢至PP或LP。T、B细胞表达CCR9与EC表面CCL25结合，参与T、B细胞定居于LP。IEL细胞表面αEβ7与EC表面E-cadherin结合参与IEL定居于小肠上皮。趋化因子受体*5.黏膜免疫耐受*口服耐受（oraltolerance）T细胞无能：由于缺乏共刺激分子，虽有EC提供第一信号，CD分子缺乏，T细胞凋亡.CD8α(+)/CD8α(-)LPDC上调FasL杀伤特异Te,诱导耐受肠道共生菌的特点1.菌属菌株的多样性2.终生定居3.组成、数量可变4.参与宿主的消化、吸收和免疫系统的发育、应答*第四节机体与共生菌的生态平衡一、共生菌对免疫系统的影响参与发育参与固有免疫参与适应性免疫与免疫调节导致肠道“生理性炎症”状态二、黏膜免疫系统对共生菌产生低应答忽视（不表达PRR）隔绝屏障作用共生菌侵入能力弱共生菌下调黏膜免疫应答三、共生菌与疾病发生针对共生菌的应答引发肠道疾病（Crohn’s病）共生菌异位激发全身性免疫应答共生菌组成与免疫性疾病相关（糖尿病，自身免疫病小结黏膜免疫系统的组成黏膜上皮组织的具有免疫屏障、跨细胞运送、参与炎症反应和免疫调节作用。黏膜相关淋巴组织:GALT,MALT,NALT。GALT摄取抗原的方式。SIgA主要抗体类别，如何产生。Payer’spatches,ILF，IEL,LPL的特点黏膜免疫系统的功能：应答部位和效应部位的抗感染作用，口服耐受，栖息微生物群的免疫自稳作用*思考题黏膜免疫的结构与其功能的相关性如何理解？