天然免疫系统InnateImmuneSystem课件.ppt

1、Innate Immune System 天然免疫系统包括天然免疫系统包括 天然免疫的可溶性免疫分子天然免疫的可溶性免疫分子 天然免疫细胞。天然免疫细胞。免疫应答的类型及特点免疫应答的类型及特点类类 型型 天然免疫天然免疫（非特异（非特异）获得性免疫获得性免疫（特异）（特异）参与参与成分成分作作用用特特点点1、皮肤黏膜（理、皮肤黏膜（理/化）化）2、肥大、肥大C、吞噬吞噬C、NK3、分子（补体）分子（补体）1、T细胞（细胞免疫细胞（细胞免疫）2、B细胞（体液免疫）细胞（体液免疫）3、APC （DC）1、快。早期、快。早期96H不经克隆扩增分化不经克隆扩增分化2、非特异性、非特异性 识别识别 反

2、应反应- 炎症炎症3、无免疫记忆、无免疫记忆1、迟。、迟。96H T、B 经克隆扩增分化经克隆扩增分化2、特异性、特异性 识别识别TCR、BCR、MHC 效应效应 Th1、CTL、 Ab3、免疫记忆免疫记忆一、一、 天然免疫系统的可溶性分子天然免疫系统的可溶性分子Soluble Molecule of the Innate Immune System指指体表分泌液以及血浆和其它体液中能够识别或攻体表分泌液以及血浆和其它体液中能够识别或攻击病原体的可溶性分子。击病原体的可溶性分子。（一）补体（第（一）补体（第3章）章）（二）急性期蛋白二）急性期蛋白(acute phase proteins) 1

3、、 脂多糖结合蛋白（LBP） 2、 血清淀粉样蛋白（SAP） 3、甘露糖结合蛋白（MBP） 4、 C反应蛋白等（CRP） ( 三三) 溶菌酶溶菌酶（四）干扰素（四）干扰素 可溶性天然免疫分子可溶性天然免疫分子 天然免疫分子天然免疫分子 识识 别别 对对 象象 效效 应应 补补 体体 与细胞及微生物表面的 杀伤靶细胞； 糖及蛋白质共价结合 趋化炎症细胞等 LPSLPS结合蛋白（结合蛋白（LBPLBP） LPS 促进LPS与CD14结合 可溶性可溶性CD14CD14 LPS 促进细胞与LPS结合 甘露糖结合蛋白（甘露糖结合蛋白（MBPMBP） 富含甘露糖的糖 致敏微生物；蛋白及脂多糖 激活补体 C

4、 C反应蛋白（反应蛋白（CRPCRP） 细菌表面多糖及 致敏微生物；磷酯胆碱 激活补体 溶菌酶溶菌酶 细菌胞壁的糖肽 消化细菌胞壁二、 天然免疫细胞天然免疫细胞The Cells of the Innate Immune System （一）、肥大细胞（一）、肥大细胞（mast cells） （二）、吞噬细胞（二）、吞噬细胞（phagocytes） （三）、（三）、NK细胞（细胞（Natural killer cells）（一）肥大细胞（一）肥大细胞（mast cells） 1、分布分布：呼吸道、消化道和皮肤等组织中的血管、呼吸道、消化道和皮肤等组织中的血管、 淋巴管、腺导管导管和神经末梢周围

5、。淋巴管、腺导管导管和神经末梢周围。 2、胞浆颗粒胞浆颗粒：含有炎症介质（组胺）和蛋白水解酶。含有炎症介质（组胺）和蛋白水解酶。 3、表达高亲和力受体：、表达高亲和力受体：IgE-Fc1受体（受体（Fc-R1），）， 细菌的细菌的N-甲酰肽、甲酰肽、LPS的受体。的受体。 4、激活物质：、激活物质：N-甲酰甲酰肽、肽、LPS， P 物质，物质，C3a、C4a、C5a 迅速脱颗粒、释放介质，启动炎症反应。迅速脱颗粒、释放介质，启动炎症反应。（二）吞噬细胞（二）吞噬细胞（phagocytes） 巨噬细胞巨噬细胞中性粒细胞。中性粒细胞。 1、吞噬细胞的识别受体、吞噬细胞的识别受体 （2）、清杂受体：

6、如氧化脂蛋白、阴离子多糖等（1）、凝集素样受体：如甘露糖受体（MBR）调理素（调理素（opsonin）：C3b、C4b、iC3b、IgG等。1）、直接识别受体：）、直接识别受体：多为多为模式识别受体模式识别受体（pattern recognition receptors，PRR）2）、间接识别受体）、间接识别受体：能与调理素结合的受体：能与调理素结合的受体 能直接识别病原生物或衰亡细胞所特有的模式能直接识别病原生物或衰亡细胞所特有的模式（ pattern ）分子的受体。）分子的受体。CLCLCLCLCLCLCLCLF2 NH2 CRDCOOHSSCOOH COOHHOOCNH2NH2 2HNS

7、 甘露糖受体 除杂受体巨 噬 细 胞 受 体抗体抗体补体补体 CD16 （Fcg gR III）CD11b/CD18iC3bR CD25CD28 CD32 （Fcg gR II） CD35 （CR1） CD64 （Fcg gR I）CD71B7-2IL-2抗体抗体补体补体 抗体抗体运铁运铁蛋白蛋白吞 噬 细 胞 表 面 受 体PRR2、吞噬与消化机制、吞噬与消化机制1）、无氧代谢杀伤机制）、无氧代谢杀伤机制 2）、有氧代谢杀伤机制）、有氧代谢杀伤机制 （1）呼吸爆发）呼吸爆发 （2）H2O2-MPO-Cl系统系统 （3）NO系统系统乳酸乳酸溶酶体酶（蛋白水解酶，防卫素）溶酶体酶（蛋白水解酶，防

8、卫素） 产生超氧离子产生超氧离子 O2 + NADPH O2- - + NADP + H+ + 产生过氧化氢产生过氧化氢 2O2 + 2H2 H2O2 + O2 产生次氯酸产生次氯酸 H2O2 + Cl + H+ + HOCl + H2O 产生有机氯胺产生有机氯胺 HOCl + R-NH RNCl + H2O 产生单个氧原子产生单个氧原子 H2O2 + OCl- - 1 1 O2 + H2O + Cl- - 产生羟基游离基产生羟基游离基 H2O2 + O2- - O2 + OH- - + .OH 活 性 氧 途 径NADPH 氧化酶过氧化物歧化酶NO 途途 径径 产生产生NO L-精氨酸精氨酸

9、 + 1/2O2 瓜氨酸瓜氨酸 + NO 产生过氧化氮游离基产生过氧化氮游离基 NO + O2 - - ONOO-细菌黄素蛋白NADPH H+e- + O2O2-H+H2O2细胞色素b558NN123N病 原 菌 的 吞 噬 与 杀 伤识别识别 吞噬吞噬消化消化3、巨噬细胞的三种状态、巨噬细胞的三种状态3）、亢奋状态（）、亢奋状态（activated state） 具有吞噬并清除异物、死亡细胞或 细胞碎片的功能。 1）、静息状态（）、静息状态（rest state）2）、活化状态（）、活化状态（primed state） 吞噬异物更加活跃的，上调吞噬异物更加活跃的，上调MHC-类分子类分子 能

10、够递呈抗原和分泌细胞因子（能够递呈抗原和分泌细胞因子（IL1、IL6、IFN-g g）。 吞噬异物的速度和频率加快。消化异物的能力增强（C3b+LPS+IFN-g g）。吞噬细胞的功能吞噬细胞的功能吞噬功能：吞噬功能：吞噬并杀伤病原生物吞噬并杀伤病原生物杀伤功能：杀伤功能：杀伤肿瘤细胞杀伤肿瘤细胞介导炎症：介导炎症：分泌炎症介质，参与炎症分泌炎症介质，参与炎症 抗原递呈功能：抗原递呈功能：递呈抗原肽递呈抗原肽/MHC供供T细胞识别细胞识别 分泌功能：分泌功能：分泌多种细胞因子和炎症介质，调节免分泌多种细胞因子和炎症介质，调节免 疫应答和参与炎症疫应答和参与炎症分泌分泌 IL-1 IL-6 IL

11、-12 TNF-a IL-8 GM-CSF细胞因子酶其它因子 杀伤肿瘤细胞 抗原呈递作用前列腺素白三烯补体成分纤维蛋白结合蛋白凝血因子溶菌酶酸性水解酶赖氨酸酶酯酶胶原蛋白酶弹性纤维蛋白酶伤口修复吞噬并杀伤病原微生物吞噬细胞的功能吞噬细胞的功能（三）（三）NK细胞细胞（Natural killer cells）1、NK细胞的一般特性细胞的一般特性1）大颗粒淋巴细胞：大颗粒淋巴细胞：细胞体积较大，胞浆含有大的颗细胞体积较大，胞浆含有大的颗 粒，类似单核细胞。粒，类似单核细胞。不表达不表达TCR或或BCR 。2）天然杀伤细胞：天然杀伤细胞：天然既有天然既有杀伤靶细胞的功能，又能分泌杀伤靶细胞的功能，

12、又能分泌 大量大量IFN-，发挥免疫调节作用。发挥免疫调节作用。 3）能迅速被激活能迅速被激活：在急性感染早期能控制病原微生物在在急性感染早期能控制病原微生物在 体内的迅速扩散。体内的迅速扩散。 4）表达表达IL2、 IL12受体，能被受体，能被IL2、 IL12直接激活。直接激活。2、NK细胞的受体细胞的受体NK细胞受体（细胞受体（NKCR） FcR（CD16） NK细胞受体（细胞受体（NKCR） 1）活化型受体（）活化型受体（KAR）：）：识别靶细胞表面的糖识别靶细胞表面的糖 类配体类配体后，向细胞内转导活化信号，发挥杀后，向细胞内转导活化信号，发挥杀 伤作用。伤作用。(NKp46,NKp

13、44,NKp30)2）抑制型受体（）抑制型受体（KIR）：）：KIR识别自身识别自身MHC- 分子分子后，转导杀伤抑制信号，抑制自身的杀后，转导杀伤抑制信号，抑制自身的杀 伤功能。伤功能。(CD94,NKG2) 凝集素样凝集素样 NKCR Ig样样NKCR （KIR） NKCR H2N NH2 -S-S- HOOC COOHITIMITIM COOHNH2MHC-IMHC-I+ +细胞细胞NKNK杀杀伤伤不不杀杀伤伤MHC-IMHC-I- -细胞细胞KIR（A）（B）两 种 NKCR 的 不 同 功 能MHC-I KAR NK 细胞受体功能细胞受体功能NKCR与与TCR的区别的区别 NKCR

14、TCR基因重排基因重排 无无 有（多样性）有（多样性）基因家族基因家族 属于不同家族 属于同一家族 (Ig样家族和凝集素样家族样家族和凝集素样家族） （TCR家族家族）识别分子识别分子 MHC MHC/抗原肽抗原肽 （仅与仅与MHC分子肽槽顶部分子肽槽顶部 （双重识别）（双重识别） 小部分直接接触）小部分直接接触）四、天然免疫应答与炎症四、天然免疫应答与炎症Innate Immune Responses and Inflammation 炎症细胞炎症细胞 趋化运动趋化运动 炎症介质炎症介质 中性粒细胞外渗中性粒细胞外渗急性炎症：急性炎症：急骤发生，持续短暂（数日至急骤发生，持续短暂（数日至1个

15、月），个月）， 以血浆渗出和中性粒细胞浸润为主要特征。以血浆渗出和中性粒细胞浸润为主要特征。慢性炎症：慢性炎症：发生较慢，持续较久（数月至数年），发生较慢，持续较久（数月至数年）， 以淋巴细胞和单核巨噬细胞浸润为主要特征。以淋巴细胞和单核巨噬细胞浸润为主要特征。炎症：炎症：机体对理、化、生物因素刺激所引起的带有组织机体对理、化、生物因素刺激所引起的带有组织 损伤过程保护性反应。损伤过程保护性反应。临床表现：红、肿、痛、热、功能障碍临床表现：红、肿、痛、热、功能障碍 局部毛细血管扩张，通透性增加，局部毛细血管扩张，通透性增加， 白细胞和血浆渗出，血流加快，白细胞和血浆渗出，血流加快， 小血管再生

16、，纤维化等组织损伤的修复、愈合过程。小血管再生，纤维化等组织损伤的修复、愈合过程。 （一）、炎症细胞（一）、炎症细胞启动和参与炎症反应的细胞启动和参与炎症反应的细胞炎症细胞炎症细胞 ： 肥大细胞、吞噬细胞和淋巴细胞肥大细胞、吞噬细胞和淋巴细胞 被激活后分泌细被激活后分泌细胞因子和炎症介质参与炎症反应。胞因子和炎症介质参与炎症反应。 血管内皮细胞血管内皮细胞 被激活后表达黏附分子，以利于白细被激活后表达黏附分子，以利于白细胞渗出。胞渗出。 （二）趋化运动（二）趋化运动白细胞沿着某些化学或生物刺激物的浓度梯度迁移的现象白细胞沿着某些化学或生物刺激物的浓度梯度迁移的现象1、趋化介质、趋化介质：吸引白

17、细胞迁移的物质吸引白细胞迁移的物质来源来源：细菌、炎症组织细胞及补体的某些片段细菌、炎症组织细胞及补体的某些片段 主要特点主要特点：分子量较小，半衰期短，分子量较小，半衰期短， 易在组织中扩散。易在组织中扩散。趋化作用具有细胞特异性趋化作用具有细胞特异性 2、趋化因子：、趋化因子：吸引白细胞迁移的细胞因子。如吸引白细胞迁移的细胞因子。如IL-8等等。（三）炎（三）炎 症症 介介 质质 能触发或参与炎症反应的化学物质或蛋白质分子。能触发或参与炎症反应的化学物质或蛋白质分子。 体液体液：C3a，C5a，缓激肽和纤维蛋白溶酶等。 炎症介质的来源：炎症介质的来源：肥大细胞肥大细胞：组织胺，前列腺D2，

18、白三烯（ LT ，leukotriene） 血小板激活因子（ PAF， platelet activation factor） 吞噬细胞溶酶体吞噬细胞溶酶体：阳离子蛋白 酸性水解酶 中性蛋白酶 炎症介质的主要生物学效应炎症介质的主要生物学效应：收缩平滑肌收缩平滑肌扩张毛细血管扩张毛细血管趋化白细胞趋化白细胞3、游出：游出：白细胞逐渐挤进内皮细胞间隙，从两个白细胞逐渐挤进内皮细胞间隙，从两个内皮细胞之间游出。内皮细胞之间游出。（四）中性粒细胞外渗（四）中性粒细胞外渗1、滚动、滚动：感染时，感染时，巨噬细胞活化释放大量细胞因子巨噬细胞活化释放大量细胞因子（IL-1等），诱导等），诱导血管内皮细胞表

19、达黏附分子（血管内皮细胞表达黏附分子（E选择选择素和素和P选择素），选择素），与中性粒细胞表达的配体相结合诱与中性粒细胞表达的配体相结合诱使白细胞贴着血管壁滚动。使白细胞贴着血管壁滚动。2、活化、黏着、活化、黏着：中性粒细胞活化，表达黏附分子中性粒细胞活化，表达黏附分子（整合素）（整合素），与血管内皮细胞表面的配体与血管内皮细胞表面的配体(ICAM)结结合而停止运行。紧紧地黏着于血管内皮细胞。合而停止运行。紧紧地黏着于血管内皮细胞。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ECEC四、天然免疫应答的调节四、天然免疫应答的调节Regulation of I

20、nnate Immune Responses（二（二 ）巨噬细胞与补体）巨噬细胞与补体 巨噬细胞活化 多种补体成分多种补体成分 促进吞噬作用 吞噬细胞表面受体吞噬细胞表面受体 （ C3bR、iC3bR）（一）（一）NK和巨噬细胞的正反馈环路和巨噬细胞的正反馈环路LPS 巨噬细胞活化巨噬细胞活化 TNF和IL-12 IFN- NK细胞活化细胞活化 （三）中性粒细胞与巨噬细胞（三）中性粒细胞与巨噬细胞 肥大细胞和巨噬细胞肥大细胞和巨噬细胞 炎症介质和趋化因子炎症介质和趋化因子引起毛细血管扩张，引起毛细血管扩张， 血管内皮细胞、白细胞血管内皮细胞、白细胞 通透性增加通透性增加 黏附分子及其受体，黏附

21、分子及其受体， 白细胞的游出白细胞的游出天然免疫系统的调节天然免疫系统的调节补体膜攻击单位病毒C3bC3bNK细胞活化NK细胞活化巨噬细胞巨噬细胞细菌调理杀伤杀伤调理杀伤杀伤杀伤IFN-a,b吞噬吞噬IFN-gLPSIL-12，TNF病毒感染细胞肥大细胞激活炎症1、天然免疫系统天然免疫系统 由天然免疫分子和天然免疫细胞组成由天然免疫分子和天然免疫细胞组成2、天然免疫分子天然免疫分子 主要有补体、主要有补体、LBP、 MBP、 CRP和和溶菌酶等溶菌酶等， 天然免疫细胞天然免疫细胞 主要有肥大细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和主要有肥大细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和NK细胞。细胞。3、天然免疫系统天然免

22、疫系统 直接而迅速地发起攻击、杀灭和清除直接而迅速地发起攻击、杀灭和清除，入侵入侵 的各种病原体的各种病原体在获得性免疫发挥作用之前起者重要的防卫在获得性免疫发挥作用之前起者重要的防卫 作用。作用。4、天然免疫与炎症有着密切关系，炎症反应是天然免疫的一天然免疫与炎症有着密切关系，炎症反应是天然免疫的一 种表现。种表现。5、炎症反应炎症反应 炎症细胞、趋化运动、炎症介质和中性粒细胞外渗过程。炎症细胞、趋化运动、炎症介质和中性粒细胞外渗过程。小小 结结复复 习习名词解释：天然免疫、炎症细胞、名词解释：天然免疫、炎症细胞、NK细胞、细胞、NKCR、 趋化运动趋化运动问答：问答：1、简述吞噬细胞吞噬杀伤微生物的机制。、简述吞噬细胞吞噬杀伤微生物的机制。 2、简述巨噬细胞的功能。、简述巨噬细胞的功能。 3、简述、简述NK细胞的特点。细胞的特点。 4、比较、比较NK细胞识别受体的主要特点。细胞识别受体的主要特点。