医学课件-先天性免疫信号通路教学课件.ppt

1、宿主先天性免疫机制及其抗病毒免疫1主要内容第一节 概述第二节 Toll-like受体信号通路第三节 干扰素通路第四节 细胞凋亡在抗病毒免疫中的作用第五节 线粒体在抗病毒免疫中的作用第六节 细胞自噬在免疫中的作用2第一节 概 述一、先天性免疫 产生于系统发育的早期和出现在宿主抗感染应答的初始阶段，以抗原非特异方式识别和清除各种病原体，执行免疫功能的机体防御机制。抗感染 清除体内有害成分 自身免疫 移植排斥3二、参与固有免疫应答的效应分子和细胞 1.抗菌蛋白和抗菌肽 1）防御素 29-35aa组成的阳离子肽，借助2-3个二硫键形成的由-螺旋、-片层和肽环组成的三维立体结构。抗菌谱：很广，如：金黄色

2、葡萄球菌、肺炎球菌、大肠杆菌等。也可抑制真菌、囊膜病毒等。作用机理：破坏细菌细胞壁；抑制胞内DNA、RNA和蛋白质合成，激发抗菌酶。4防御素的结构及其杀菌机制52）溶菌酶 一种专门作用于致病微生物细胞壁的水解酶。它能有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖，其水解位点是N乙酰胞壁酸（NAM）的1位碳原子和N乙酰葡萄糖胺（NAG）的4位碳原子间的1，4糖苷键，结果使细菌细胞壁变得松弛，失去对细菌的保护作用，最后细菌溶解死亡。3）其他的抗菌蛋白和抗菌肽 杀菌肽又名天蚕素，其杀菌为破坏G+的外膜和G-的内膜。天蚕抗菌肽，可抑制G-分裂时外膜蛋白的合成。其他抗菌活性物质：cathelicidin、protegri

3、n、granulysin、histatin等。62.补体 1）介导炎症反应 2）调理作用 3）杀伤作用 4）补体受体介导的吞噬等作用73.细胞因子和趋化因子 细胞因子促进局部炎症发生，趋化因子募集淋巴细胞到炎症部位。细胞因子局部效应全身效应IL-1激活血管内皮细胞、淋巴细胞，加速效应细胞穿越血管，引起局部组织损伤发热，产生IL-6TNF-激活血管内皮细胞，增加血管通透性，更多的IgG、补体和细胞进入组织发热，动员代谢产物，引起休克IL-6激活淋巴细胞，增加抗体产量发热，诱导产生急性期蛋白IL-8作为趋化因子将中性粒细胞、嗜碱性粒细胞和T细胞招募至炎症部位IL-12激活NK细胞，诱导CD4T细胞

4、分化成Th1细胞激活的巨噬细胞分泌的细胞因子及其效应84.胞内的杀菌物质 1）活性氧中间体对病原体的杀菌作用 2）氧依赖性杀菌途径 3）一氧化氮相关杀菌途径95.参与固有免疫的细胞1）中性粒细胞2）单核/巨噬细胞3）NK细胞4）NKT细胞5）T细胞6）B1细胞10三、病原体相关模式分子1.病原体抗原具有的特点 进化距离远，抗原性强 抗原结构简单，激发先天性免疫 的成分单一。2.病原体相关分子模式 病原体赖以生存，变化较少的抗 原成分，统称为PAMP。种类：以糖类和脂类为主的细菌细胞壁成分（LPS）；病毒产物（单链或双链RNA）及细菌核成分。113.体液中的模式识别分子 1）五聚体蛋白 识别磷酸

5、胆碱和G-的外膜蛋白 调理素和激活补体 2）甘露糖结合凝集素（MBL）识别D-甘露糖、L-岩藻糖和N-乙酰氨基葡萄糖 激活补体经典途径 3）脂多糖识别蛋白 抗菌/通透性增强蛋白（BPI）和脂多糖结合蛋白（LBP）4）识别糖类的预存抗体 IgM针对TI抗原，由B1细胞和抗TI抗体执行。124.模式识别受体 1）甘露糖受体 2）清道夫受体 133）N-甲酰甲硫氨酰肽受体 4）Toll样受体和其他相关的胞质模式识别受体14第二节 Toll-like受体信号通路一、Toll-like受体的概述二、TLR的信号通路三、NOD样受体信号通路四、RIG-I样受体信号通路 151.病原体引起免疫应答的基本过程

6、一、Toll-like受体的概述162.Toll-like受体的结构 1）TLRs的结构 胞外的亮氨酸重复序列（LRR）胞内的TIR结构域（TIR，Toll/IL-1 receptor)2）NLR的结构 N端为LRR，中段为NACHT，C端为CARD或PYD 3）RIG-1样受体 视黄酸诱导基因（retinoic acid inducible gene-1，RIG-1)黑色素瘤分化相关分子（MDA-5)都有CARD（胱天蛋白酶招募结构域）NACHT即NAIP（神经元凋亡抑制蛋白）CTA（类主要组织相容性复合物反式转录激活因子）、HETE和TP1（端粒酶相关蛋白-1）.173.Toll-like

7、受体的分布 1）TLRs的分布 表达于各种免疫细胞（M，DC，B细胞和T细胞），也在成纤维细胞和上皮细胞中表达，并受到病原体的调控。2）NLR的分布 表达于成人组织细胞，髓源性细胞，特别是巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞和上皮来源的小肠帕内特细胞等。3）RIG-1的分布 表达于各种病毒感染的细胞。18二、TLRs的活化和信号传导1920三、NLRs的活化和信号传导21四、RLRs的活化和信号传导22五、CLR受体的信号传导 C 型凝集素受体（CLR）是模式识别受体中一类重要的家族，具有一个或多个C 型凝集素样结构域（C-type lectin-like domains，CTLDs），也即位于C

8、 型凝集素受体上，含有序列同源的碳水化合物识别域（carbohydrate recognition domain,CRD）。配体为真菌的-葡聚糖23六、NF-B信号通路NF-B信号通路是最重要的转录调控因子，调控细胞的多种基因表达，与细胞的增殖、免疫应答、炎症反应有关。24第三节 干扰素通路一、干扰素的概述 干扰素是1957年英国科学家Isaacs和Lindenmann在研究病毒干扰现象时发现的。所谓病毒干扰现象就是一种病毒感染某个细胞后能够干扰随后的其它病毒对该细胞的感染。最初，科学家们把灭活的流感病毒接种于鸡胚细胞内，结果发现这些细胞可以分泌一种可溶性物质来抑制和干扰流感病毒的复制，所以将

9、这种物质命名为干扰素（IFN）。型干扰素：IFN-、型干扰素：IFN-功能：抗病毒、免疫调节作用。25二、干扰素的产生机制26三、干扰素的信号传导27四、抗病毒蛋白的作用 Mx、OAS、ADAR-1、PKR、ISG1528第四节 细胞凋亡在抗病毒免疫中的作用一、细胞凋亡 形态学变化：细胞体积缩小，连接消失，与周围的细胞脱离，然后是细胞质密度增加，线粒体膜电位消失，通透性改变，释放细胞色素C到胞浆，核质浓缩，核膜核仁破碎，DNA降解成为约180bp-200bp片段；胞膜有小泡状形成，膜内侧磷脂酰丝氨酸外翻到膜表面，胞膜结构仍然完整，最终可将凋亡细胞遗骸分割包裹为几个凋亡小体，无内容物外溢，因此不

10、引起周围的炎症反应，凋亡小体可迅速被周围专职或非专职吞噬细胞吞噬。29二、细胞凋亡的信号通路 内源性 外源性30三、细胞凋亡与病毒 凋亡细胞内资源枯竭限制病毒的复制 凋亡促进细胞裂解有利于病毒复制31p53与病毒复制p53抗病毒作用p53通过促进凋亡抑制病毒复制32第五节 线粒体抗病毒信号通路一、线粒体与先天性免疫线粒体是细胞有氧代谢产生能量的主要场所。线粒体在细胞内的Ca2+稳态、信号转导以及细胞凋亡方面发挥着重要作用。线粒体也参与氨基酸、核酸、脂类等重要生物分子的合成。33二、病毒感染与线粒体通路34三、ROS与抗病毒35第六节 细胞自噬的抗病毒作用一、细胞自噬概述 在其过程中，底物蛋白被一种双层膜的结构（粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜）包裹后形成直径约400900纳米大小的自噬小泡（autophagosome)，接着自噬小泡的外膜与溶酶体膜或者液泡膜融合，释放包裹底物蛋白的泡状结构到溶酶体或者液泡中，并最终在一系列水解酶的作用下将其降解的过程。36二、细胞自噬信号通路37三、细胞自噬与病毒复制38