《免疫反应概述》课件

免疫反应概述欢迎参加本次关于免疫反应的综合介绍课程免疫系统是人体抵抗外来入侵者和保持内环境稳定的重要防御机制，它通过复杂而精密的协调作用保护我们免受病原体侵害在当今世界，理解免疫系统的工作原理比以往任何时候都更加重要从日常感染到疫苗接种，从自身免疫疾病到肿瘤免疫治疗，免疫学知识深刻影响着医学实践和健康管理本课程旨在帮助您全面了解免疫系统的基本组成和工作机制，探索先天性免疫和适应性免疫的特点与相互作用，并介绍免疫学在疾病防治中的应用让我们一起揭开人体这一神奇防御网络的奥秘！什么是免疫系统？免疫系统的定义主要功能反应类型免疫系统是机体识别和消除外来病原体免疫系统的主要功能包括防御病原体免疫系统的反应可分为先天性免疫和适及异常自身成分的防御网络，由各种器入侵、清除体内死亡或受损细胞、识别应性免疫两大类型先天性免疫提供即官、细胞和分子组成它不仅能够区分并消灭癌变细胞，以及维持机体的内环时但非特异性的防御，而适应性免疫则自我与非我，还能识别异常的自身细境稳定通过这些功能，免疫系统构成能够针对特定病原体形成特异性反应并胞，如肿瘤细胞了人体抵抗疾病的重要屏障产生免疫记忆免疫系统的组成次级淋巴器官免疫器官脾脏和淋巴结等次级淋巴器官为免疫细骨髓是血细胞生成的主要场所，而胸腺胞提供相互作用的场所，促进免疫应答则是T细胞发育的中心这些初级淋巴的启动和发展这些器官富含T细胞和B器官负责免疫细胞的生成和成熟细胞免疫分子免疫细胞抗体、补体和细胞因子等免疫分子在免白细胞是免疫系统的核心执行者，包括疫反应中发挥关键作用，它们可以识别淋巴细胞（T细胞、B细胞）、单核细胞和中和病原体，调节免疫反应的强度和（巨噬细胞、树突状细胞）和粒细胞类型（中性粒细胞、嗜酸性粒细胞等）免疫反应的类型适应性免疫适应性免疫具有特异性和记忆性，能够针对特定病原体产生精确的免疫反应这种免疫需要时间发展，但一旦形成，将提供长期保护T细胞和B细胞是适应性免疫的主要执行者先天性免疫先天性免疫是机体的第一道防线，能够快速响应入侵的病原体它具有非特异性，对任何病原体的反应方式基本相同先天性免疫包括物理屏障、炎症反应和细胞吞噬作用等这两种免疫系统并非独立运作，而是相互协作、相互影响先天性免疫的激活通常是启动适应性免疫的前提，而适应性免疫的效应则往往需要先天性免疫成分的参与这种协同作用确保了免疫系统的高效运转先天性免疫系统第一道防线提供即时保护快速反应病原体入侵后立即响应广谱防御针对多种病原体的通用识别先天性免疫系统是机体抵抗病原体入侵的第一道防线，它能够在病原体入侵机体后几分钟到几小时内发挥作用这种免疫反应不需要预先接触病原体，也不具备针对特定病原体的特异性尽管缺乏特异性，先天性免疫系统却拥有广泛的识别能力，能够通过识别病原体上的共同结构特征来检测多种入侵者这种快速但非特异性的防御机制为适应性免疫系统赢得了发展时间先天性免疫的组成物理屏障免疫细胞免疫分子皮肤和粘膜形成机械屏障，阻止病巨噬细胞、中性粒细胞和自然杀伤补体系统和干扰素等溶解性分子在原体进入体内这些表面还分泌多细胞是先天性免疫的主要细胞成先天性免疫中发挥重要作用补体种抗菌物质，如溶菌酶和防御素，分它们通过吞噬作用、释放细胞系统能直接裂解病原体，而干扰素进一步增强保护作用毒性物质和分泌细胞因子等方式清则限制病毒复制并激活其他免疫细除病原体胞物理屏障皮肤最大的防御屏障粘膜内腔表面的保护层化学屏障抗菌物质和酸性环境皮肤作为人体最大的器官，提供了坚固的物理屏障抵抗病原体入侵完整的表皮层阻止了大多数微生物的渗透，而皮肤表面的酸性环境和共生菌群进一步加强了这种保护作用粘膜系统覆盖了呼吸道、消化道和泌尿生殖道等与外界接触的内表面粘液不仅能捕获微生物，还含有多种抗菌蛋白如溶菌酶同时，纤毛运动和咳嗽反射等机制可将捕获的微生物清除出体外巨噬细胞吞噬作用巨噬细胞能够识别、吞噬并消化病原体、死亡细胞和其他异物这种清道夫功能对维持组织稳态至关重要抗原提呈吞噬并处理病原体后，巨噬细胞将病原体成分作为抗原提呈给T细胞，启动适应性免疫反应，是连接先天性和适应性免疫的重要桥梁细胞因子产生激活的巨噬细胞释放各种细胞因子和趋化因子，招募和激活其他免疫细胞，调节炎症反应的强度和类型中性粒细胞数量优势中性粒细胞是外周血最丰富的白细胞类型，构成人体血液中白细胞总数的50-70%这种数量优势使其能够快速响应感染和炎症快速动员感染发生时，中性粒细胞能够通过趋化性迅速从血液中迁移到感染部位它们是第一批到达感染现场的免疫细胞，通常在几小时内大量聚集强大杀伤力中性粒细胞通过多种机制杀伤病原体，包括吞噬作用、释放抗菌颗粒、产生活性氧和形成中性粒细胞胞外陷阱（NETs）自然杀伤细胞细胞NK天然免疫监视缺失自我识别NK细胞是先天性免疫系统的关NK细胞通过缺失自我识别机制键组成部分，负责监视和识别受发现异常细胞当细胞表面的感染细胞及肿瘤细胞它们具有MHC I类分子表达下调（常见于与T细胞相似的细胞毒性活性，病毒感染或肿瘤转化）时，NK但不需要先前的致敏过程细胞会识别并攻击这些细胞双重信号系统NK细胞活性受激活和抑制受体平衡调控正常情况下，抑制信号占优势；但当细胞受感染或癌变时，激活信号增强或抑制信号减弱，触发NK细胞的杀伤作用补体系统级联反应直接杀伤补体系统由血浆中30多种蛋白组成，通过补体活化最终形成膜攻击复合物三条不同的激活途径（经典途径、旁路途径（MAC），能够在靶细胞膜上形成孔道，和凝集素途径）形成级联反应导致细胞溶解死亡免疫调节增强吞噬补体系统产生的片段如C3a和C5a具有强大补体片段C3b沉积在病原体表面，促进吞噬的炎症调节作用，能够招募免疫细胞并增强细胞识别并吞噬病原体，这一过程称为调理免疫应答作用炎症反应4经典表现炎症的四大经典体征红、肿、热、痛，反映了局部血管和组织的变化30+细胞因子参与炎症调控的细胞因子超过30种，形成复杂的调控网络24h急性期急性炎症通常在24小时内达到高峰，是机体对感染的快速响应7+中性粒细胞寿命在炎症部位，中性粒细胞的寿命从数小时延长至7天以上炎症是机体对有害刺激的保护性反应，旨在清除病原体和修复组织损伤血管扩张导致局部充血和红肿，通透性增加引起组织水肿，而疼痛则由炎症介质刺激神经末梢引起炎症反应的目的是隔离和清除损伤原因，清理死亡组织，并最终启动修复过程虽然急性炎症通常是有益的防御机制，但失控或慢性炎症可能导致组织损伤和多种疾病细胞因子白介素家族干扰素肿瘤坏死因子白介素是一组多功能细胞因子，调节免疫干扰素主要参与抗病毒免疫，包括I型干扰TNF-α是重要的促炎细胞因子，参与调节细胞之间的交流例如，IL-1和IL-6促进素（α、β）和II型干扰素（γ）它们通过细胞增殖、分化和凋亡它在炎症反应和炎症反应，而IL-10则具有抗炎作用不同诱导细胞产生抗病毒状态、激活免疫细胞抗肿瘤免疫中发挥关键作用，但过量产生白介素之间相互作用，形成复杂的免疫调和调节MHC分子表达等多种机制发挥作可导致组织损伤和自身免疫疾病控网络用先天性免疫的信号识别模式识别受体PRRs先天性免疫细胞表面和胞内的受体，能够识别病原体上的保守分子模式，如脂多糖、细菌鞭毛蛋白等病原体相关分子模式PAMPs病原体特有的、进化上保守的分子结构，通常是微生物存活所必需的成分，因此不易发生变异这些分子被宿主的PRRs识别损伤相关分子模式DAMPs由组织损伤或细胞死亡释放的内源性分子，如ATP、尿酸、热休克蛋白和HMGB1等这些分子同样能被PRRs识别并触发炎症反应模式识别是先天性免疫系统区分自我与非我的关键机制通过识别病原体上的共同结构特征，免疫系统能够对多种入侵者做出快速响应，而不需要针对每种病原体进行特异性识别模式识别受体PRRs模式识别受体是先天性免疫系统识别病原体的分子哨兵它们分布在细胞膜表面、细胞内体和细胞质中，能够检测到各种病原体相关分子模式和内源性危险信号PRRs家族包括Toll样受体（TLRs）、NOD样受体（NLRs）、RIG-I样受体（RLRs）和C型凝集素受体等每种受体识别特定类型的分子模式例如，TLR4识别革兰氏阴性菌的脂多糖，TLR3识别双链RNA，而TLR5则识别细菌鞭毛蛋白PRRs的激活启动细胞内信号转导通路，最终导致转录因子激活和免疫相关基因表达这些基因产物包括炎症细胞因子、趋化因子、抗病毒蛋白和共刺激分子等，共同参与免疫应答的启动和调控适应性免疫系统高度特异性免疫记忆适应性免疫系统能够产生针对适应性免疫系统能够记住先几乎无限多样化的抗原的特异前遇到的病原体，形成免疫记性反应，这种特异性基于淋巴忆当再次遇到相同病原体细胞表面受体的多样性每个时，免疫系统能够更快、更强B细胞或T细胞表达独特的抗地做出反应，这是疫苗接种有原受体，能够精确识别特定抗效的基础原发展时间与先天性免疫相比，适应性免疫反应发展较慢，通常需要数天至数周才能充分形成这段延迟允许系统精确识别病原体并生成最适合的应答适应性免疫的组成T细胞B细胞发育于胸腺，主要负责细胞免疫包括起源于骨髓，负责体液免疫激活后分辅助性T细胞（CD4+）和细胞毒性T细化为浆细胞，产生抗体阻止病原体感染胞（CD8+）等亚群，各自执行不同功和中和毒素能抗体抗原提呈细胞由B细胞分化的浆细胞分泌的糖蛋白，包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞，特异性结合抗原，在体液免疫中发挥关捕获并处理抗原后呈递给T细胞，启动键作用适应性免疫反应抗原提呈细胞APCs抗原捕获吞噬或内吞抗原抗原处理将抗原蛋白降解为肽段抗原提呈将肽段与MHC分子结合并展示T细胞激活提供识别和共刺激信号抗原提呈细胞是连接先天性和适应性免疫的关键桥梁它们捕获并处理抗原，然后通过MHC分子将抗原片段呈递给T细胞，启动适应性免疫反应专业抗原提呈细胞包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞树突状细胞是最高效的抗原提呈细胞，广泛分布于皮肤、粘膜和淋巴组织它们既能通过MHC II类分子向CD4+T细胞提呈外源性抗原，也能通过交叉提呈机制利用MHC I类分子向CD8+T细胞提呈抗原，是启动初始T细胞反应的关键细胞的激活T信号1抗原识别T细胞受体识别MHC-抗原复合物，提供激活的特异性信号信号2共刺激APCs上的CD80/CD86与T细胞上的CD28结合，提供必要的激活信号信号3细胞因子APCs分泌的细胞因子（如IL-

12、IL-4）指导T细胞分化方向克隆扩增活化的T细胞增殖产生大量子代细胞，形成效应和记忆T细胞T细胞的激活是一个精密控制的多信号过程仅有信号1而缺乏信号2会导致T细胞无能（anergy）或凋亡，这是维持自身耐受的重要机制完整的三信号激活确保了免疫反应既有效又受控辅助性细胞细胞T Th细胞毒性细胞T CTL细胞毒性颗粒释放FasL-Fas通路抗病毒防御CTL与靶细胞形成免疫突触后，定向释放CTL表面的Fas配体（FasL）与靶细胞上CTL在病毒感染中发挥关键作用，通过识含有穿孔素和颗粒酶的细胞毒性颗粒穿的Fas受体结合，触发靶细胞内部的死亡别受感染细胞表面的病毒抗原-MHC I复合孔素在靶细胞膜上形成孔道，允许颗粒酶信号通路，导致细胞凋亡这种死亡受体物，靶向杀伤这些细胞，防止病毒扩散进入细胞内部诱导细胞凋亡介导的杀伤机制不依赖细胞毒性颗粒这种机制对控制肝炎病毒、疱疹病毒等多种持续性感染至关重要细胞的激活BT依赖性激活T独立性激活大多数B细胞反应需要T细胞帮助，尤其是对蛋白质抗原的反某些抗原能直接激活B细胞，无需T细胞帮助这些抗原分为两应这种激活过程包括类

1.B细胞通过表面免疫球蛋白识别抗原•TI-1抗原如脂多糖，通过非特异性方式激活B细胞

2.内化并处理抗原，通过MHC II提呈给Th细胞•TI-2抗原如多糖，通过交联多个B细胞受体激活B细胞

3.活化的Th细胞提供CD40L和细胞因子信号T独立性反应通常不产生高亲和力抗体和免疫记忆，主要产生

4.B细胞增殖并分化为浆细胞和记忆B细胞IgM抗体抗体特异性识别精确结合抗原表位中和功能阻断病原体与宿主细胞结合调理作用标记病原体促进吞噬补体激活启动补体级联反应抗体（免疫球蛋白）是由B细胞产生的Y形糖蛋白，由两条重链和两条轻链组成每个抗体分子包含两个相同的抗原结合位点（可变区），能够特异性识别并结合抗原的特定区域（抗原表位）抗体分子的恒定区决定了其生物学功能抗体通过多种机制提供保护直接中和病原体，防止其与宿主细胞结合；标记病原体供吞噬细胞识别（调理作用）；激活补体系统；促进抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（ADCC）这些机制协同作用，有效清除感染和毒素抗体的类型抗体类型血清浓度分布主要功能IgG血清中最丰富血液和组织液中和、调理、补体激活、胎盘转运IgM首先产生主要在血液初始反应、强力补体激活IgA分泌型主要粘膜分泌物粘膜表面防御IgE极微量结合于肥大细胞寄生虫防御、过敏反应IgD微量B细胞表面B细胞抗原受体人体产生五种主要类型的抗体，每种都有独特的结构和功能IgG是血清中最丰富的抗体，可分为四个亚类（IgG1-4），能穿过胎盘提供新生儿保护IgM是初始免疫反应中首先产生的抗体，结构为五聚体，具有强大的补体激活能力IgA主要存在于粘膜分泌物中，以二聚体形式保护粘膜表面免受病原体侵袭IgE虽含量极少，但在过敏反应和抗寄生虫防御中发挥重要作用IgD主要作为B细胞表面抗原受体，其分泌形式的确切功能尚未完全阐明免疫记忆主动免疫自然获得的主动免疫人工获得的主动免疫通过自然感染获得当机体接触实通过疫苗接种获得疫苗包含被灭际的病原体时，免疫系统对特定抗活或减毒的病原体、病原体组分或原产生反应，形成特异性防御和免合成抗原，能诱导免疫反应但不引疫记忆这种免疫通常更全面，因起疾病这种方法的优势在于既能为它对病原体的多种成分产生反获得保护性免疫，又避免了感染带应，但获取过程可能伴随疾病风来的风险和症状险主动免疫的特点由机体自身产生免疫反应，形成特异性抗体和效应T细胞这种免疫反应需要时间发展（通常数天至数周），但一旦建立，可提供长期保护，甚至终身保护主动免疫同时产生免疫记忆，增强对再次感染的抵抗力被动免疫自然获得的被动免疫通过胎盘转运（IgG抗体）和母乳喂养（主要为IgA抗体）获得母体抗体这种转移提供新生儿早期保护，弥补其尚未发育完善的免疫系统人工获得的被动免疫通过注射特异性抗体或免疫球蛋白制剂获得这种方法用于紧急暴露后预防（如狂犬病、破伤风）或某些免疫缺陷患者的持续治疗临时性保护被动免疫提供即时保护，但保护期有限（通常几周至几个月），因为外源性抗体最终会被清除，且不会产生免疫记忆被动免疫是接受已形成的抗体而非自身产生抗体的过程这种免疫的最大优势是能够立即提供保护，无需等待适应性免疫系统发展但它不会刺激宿主的免疫系统产生记忆，因此不能提供长期保护疫苗接种减毒活疫苗灭活疫苗含有减弱毒力但仍活的病原体，能够复含有被杀死的病原体，无法复制但保留制但不引起疾病这类疫苗诱导强烈的抗原性这类疫苗安全性高，但通常需免疫反应，常只需一剂即可提供长期保要多次接种和佐剂增强免疫反应护亚单位疫苗新型疫苗技术只含病原体的特定组分（蛋白质或多4包括mRNA疫苗、DNA疫苗和病毒载体糖），消除了使用完整病原体的风险3疫苗等，利用遗传信息指导细胞产生抗这类疫苗安全性高但免疫原性可能较原，诱导免疫反应弱免疫调节调节性T细胞免疫检查点抑制性细胞因子Treg细胞通过多种机制抑制免疫反应，包T细胞上的CTLA-4和PD-1等共抑制分子与IL-10和TGF-β等抑制性细胞因子抑制促炎括分泌抑制性细胞因子（IL-

10、TGF-配体结合后传递负调控信号，限制T细胞细胞因子产生，减少免疫细胞活化，促进β）、竞争性消耗IL-

2、直接杀伤效应T细活化和功能这些免疫刹车防止过度免某些免疫细胞（如Treg细胞）的分化和功胞和抑制抗原提呈细胞功能它们在维持疫反应，但也可能被肿瘤利用逃避免疫监能，从而维持免疫平衡，防止慢性炎症免疫自耐受和控制炎症反应中发挥核心作视用免疫耐受中枢耐受外周耐受中枢耐受主要发生在初级淋巴器官（胸腺和骨髓），通过清除或外周耐受为中枢耐受的补充，控制逃离中枢耐受的自身反应性淋使自身反应性淋巴细胞失能来建立其关键机制包括巴细胞主要机制包括•克隆清除高亲和力识别自身抗原的T细胞在胸腺中被诱导•能量缺乏共刺激信号时T细胞被诱导进入无反应状态凋亡•抑制Treg细胞抑制自身反应性T细胞活化和功能•克隆转向部分自身反应性T细胞转变为调节性T细胞•免疫偏离将潜在有害的免疫反应转向较安全的方式•受体编辑自身反应性B细胞可重排抗原受体基因，改变特•免疫特权某些组织（如眼、脑）通过特殊机制限制免疫反异性应调节性细胞细胞T Treg起源与分类分子特征Treg细胞分为胸腺来源的自Treg细胞典型地表达CD

4、然Treg细胞（nTreg）和外周CD25和转录因子Foxp3诱导的Treg细胞（iTreg）Foxp3是Treg细胞发育和功能nTreg细胞在胸腺发育过程中的主要调控因子，其缺失导致形成，而iTreg细胞则由外周严重的自身免疫性疾病此naive T细胞在特定条件下外，Treg细胞还高表达CTLA-（如TGF-β存在下）分化而

4、GITR和LAG-3等分子来功能机制Treg细胞通过多种机制抑制免疫反应分泌抑制性细胞因子（IL-

10、TGF-β、IL-35）；竞争性消耗IL-2；通过CTLA-4下调APC的共刺激分子；直接细胞接触依赖的抑制；细胞毒性杀伤效应T细胞细胞因子在免疫调节中的作用IL-10是一种强效的抗炎细胞因子，主要由单核细胞、巨噬细胞、Th2细胞和Treg细胞产生它通过多种机制抑制免疫反应降低APC的抗原提呈能力和共刺激分子表达；抑制促炎细胞因子（TNF-α、IL-

1、IL-6）的产生；抑制Th1细胞分化和功能；促进B细胞增殖和抗体产生TGF-β是另一重要的免疫调节分子，在几乎所有白细胞中产生并对其功能产生深远影响它抑制T细胞和B细胞的增殖；抑制细胞毒性T细胞和NK细胞的细胞毒性功能；促进Treg细胞分化和维持；抑制巨噬细胞和树突状细胞的激活然而，在特定条件下（如IL-6存在时），TGF-β也可促进潜在致炎的Th17细胞分化，展现其功能的双面性免疫检查点T细胞激活T细胞激活需要抗原识别信号和共刺激信号，如CD28与CD80/CD86结合这些正向信号促进T细胞增殖、细胞因子产生和效应功能免疫检查点抑制为防止过度激活，T细胞表达多种抑制性受体（免疫检查点），如CTLA-4和PD-1CTLA-4竞争性结合CD80/CD86，阻断CD28信号；PD-1与PD-L1/PD-L2结合后传递负向信号肿瘤免疫逃逸肿瘤细胞常高表达PD-L1等免疫检查点配体，抑制肿瘤浸润T细胞的功能，从而逃避免疫清除这种机制已成为肿瘤免疫治疗的重要靶点检查点抑制剂通过阻断CTLA-

4、PD-1或PD-L1，免疫检查点抑制剂解除对T细胞的抑制，恢复其抗肿瘤活性这类药物已在多种肿瘤中显示显著疗效免疫缺陷免疫功能障碍免疫系统组成或功能的缺陷感染易感性反复、持续或不寻常的感染原发性免疫缺陷3遗传因素导致继发性免疫缺陷获得性因素导致免疫缺陷是指免疫系统一个或多个组成部分的发育或功能异常，导致机体对感染的抵抗力下降这种状态可表现为反复发作的严重感染、对常见微生物的易感性增加、或对通常不致病的条件致病菌（机会性病原体）的感染根据病因，免疫缺陷可分为原发性和继发性两大类原发性免疫缺陷由遗传因素导致，通常在婴幼儿期表现；继发性免疫缺陷则由后天因素如感染、营养不良、药物治疗等引起免疫缺陷可影响免疫系统的任何组成部分，包括吞噬细胞、补体系统、B细胞和T细胞功能原发性免疫缺陷继发性免疫缺陷感染相关药物和治疗相关某些病原体可直接损害免疫系统组多种药物和治疗可抑制免疫功能分HIV感染是最著名的例子，病化疗和放疗通过损伤快速分裂的细毒靶向CD4+T细胞，导致这些关键胞影响免疫细胞生成；糖皮质激素免疫细胞的进行性减少，最终发展抑制炎症和免疫反应；免疫抑制剂为获得性免疫缺陷综合征（如环孢素、他克莫司）用于预防（AIDS）其他如麻疹病毒、巨细器官移植排斥反应，但同时增加感胞病毒等也可暂时抑制免疫功能染风险其他因素营养不良（特别是蛋白质-能量营养不良）损害多种免疫功能；某些代谢性疾病如糖尿病影响免疫细胞功能和炎症反应；慢性疾病、严重创伤和手术应激也可导致短期免疫抑制老年人免疫系统功能普遍下降，称为免疫衰老自身免疫疾病类风湿关节炎系统性红斑狼疮I型糖尿病一种系统性自身免疫疾病，主要影响关一种多系统自身免疫疾病，特征是产生针一种器官特异性自身免疫疾病，T细胞介节免疫系统攻击关节滑膜，导致炎症、对核抗原的自身抗体免疫复合物沉积在导对胰腺β细胞的破坏，导致胰岛素分泌疼痛和最终的关节破坏RF和抗CCP抗体各组织中引起炎症损伤，可影响皮肤、关不足遗传易感性和环境因素（如病毒感是重要的血清学标志物T细胞和B细胞共节、肾脏、心脏、肺和神经系统等多个器染）共同参与发病自身抗体（如GAD65同参与疾病进展，多种细胞因子（TNF-官典型皮肤表现为蝶形红斑疾病活动抗体、IA-2抗体）常见于诊断前和早期阶α、IL-6等）在炎症过程中发挥关键作用呈波动性，表现多样段，是免疫介导破坏的标志过敏反应致敏阶段初次接触过敏原时，机体产生特异性IgE抗体，这些抗体结合到肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的高亲和力IgE受体（FcεRI）上此阶段无症状，但为后续反应奠定基础即刻反应再次接触同一过敏原时，过敏原交联肥大细胞表面的IgE，触发细胞迅速释放组胺、白三烯等预先形成的炎症介质这些介质导致血管扩张、通透性增加和平滑肌收缩，产生常见过敏症状迟发反应即刻反应后4-6小时，可能出现第二波炎症反应这主要由活化肥大细胞和上皮细胞产生的细胞因子和趋化因子引起，招募嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和Th2细胞到组织中，持续炎症反应慢性阶段持续或反复暴露于过敏原可导致慢性炎症和组织重塑，如哮喘患者的气道重塑这一阶段涉及多种免疫细胞和细胞因子的复杂相互作用移植免疫排斥反应类型移植排斥可分为超急性（预存抗体介导，分钟至小时内发生）、急性（T细胞介导，数天至数月内发生）和慢性（多因素介导，数月至数年后发生）不同类型的排斥反应机制、临床表现和治疗方法各不相同组织相容性匹配主要组织相容性复合体（MHC，人类称为HLA）是移植排斥反应的主要靶点供受者间HLA匹配度越高，排斥风险越低移植前进行HLA分型和交叉配型试验，以评估免疫兼容性和预存抗体风险免疫抑制治疗移植患者需长期免疫抑制以防止排斥常用药物包括钙调磷酸酶抑制剂（如环孢素、他克莫司）、抗增殖药物（如霉酚酸酯）、糖皮质激素和靶向生物制剂（如抗CD25抗体）免疫抑制增加感染和肿瘤风险肿瘤免疫免疫监视免疫编辑免疫系统持续监控体内异常细胞，识别肿瘤与免疫系统相互作用的动态过程，并清除早期癌变细胞特别是细胞毒性包括清除期（成功消灭肿瘤细胞）、平T细胞和NK细胞在肿瘤免疫监视中发挥衡期（控制肿瘤生长而非消除）和逃逸核心作用期（肿瘤发展免疫逃逸机制）免疫逃逸肿瘤免疫治疗肿瘤细胞通过多种机制逃避免疫识别和4增强机体抗肿瘤免疫反应的治疗策略，杀伤，包括下调抗原或MHC表达、产生包括免疫检查点抑制剂、CAR-T细胞治免疫抑制因子、招募免疫抑制细胞等疗、肿瘤疫苗和细胞因子治疗等肿瘤免疫逃逸抗原性改变免疫抑制微环境肿瘤细胞可降低或改变其抗原表达，减少被免疫系统识别的可能肿瘤可创造抑制性微环境，阻碍有效的抗肿瘤免疫反应性•产生免疫抑制性细胞因子（TGF-β、IL-10等）•下调肿瘤特异性抗原或肿瘤相关抗原表达•表达PD-L1与浸润T细胞上的PD-1结合，抑制其功能•选择性丢失MHC I类分子或抗原加工机制•招募调节性T细胞、髓源性抑制细胞等免疫抑制细胞•抗原漂变，产生变异抗原逃避已建立的免疫识别•代谢重编程（如色氨酸代谢）创造抑制性生化环境肿瘤免疫治疗免疫检查点抑制剂CAR-T细胞治疗肿瘤疫苗通过阻断CTLA-

4、PD-1或PD-L1等免疫检通过基因工程技术，将嵌合抗原受体包括预防性疫苗（如HPV疫苗预防宫颈查点分子，解除对T细胞活性的抑制，恢（CAR）导入患者T细胞，使其能够特异癌）和治疗性疫苗治疗性疫苗旨在刺激复和增强抗肿瘤免疫反应这类药物已在性识别和杀伤肿瘤细胞CAR-T细胞治疗机体对已存在肿瘤的免疫反应，可基于肿黑色素瘤、肺癌、肾癌等多种肿瘤中显示已在血液系统恶性肿瘤中取得突破性进瘤抗原、肿瘤细胞、树突状细胞或病毒载出显著疗效，甚至实现了部分患者的长期展，并正在向实体瘤领域扩展体等不同平台生存免疫检查点抑制剂抗CTLA-4抗体CTLA-4是T细胞上的抑制性受体，与CD80/CD86结合传递负调控信号抗CTLA-4抗体（如伊匹木单抗）阻断这一相互作用，主要在T细胞激活初始阶段增强免疫应答，扩大T细胞反应的广度抗PD-1抗体PD-1是另一种T细胞抑制性受体，与PD-L1/PD-L2结合后抑制T细胞功能抗PD-1抗体（如纳武利尤单抗、帕博利珠单抗）主要作用于效应阶段的T细胞，恢复已被抑制的抗肿瘤T细胞功能抗PD-L1抗体PD-L1常在肿瘤细胞和肿瘤微环境细胞上高表达抗PD-L1抗体（如阿替利珠单抗、德瓦鲁单抗）阻断PD-L1与PD-1的结合，防止T细胞失活，但保留PD-1与PD-L2的相互作用联合治疗策略不同检查点抑制剂联合或与其他治疗模式（如化疗、放疗、靶向治疗）联合，可进一步增强抗肿瘤效果然而，联合治疗也增加了免疫相关不良反应的风险细胞治疗CAR-T患者T细胞采集通过白细胞分离术从患者血液中分离并收集T细胞这些细胞将作为后续基因修饰的原材料整个过程类似于常规血液捐献，通常需要3-4小时完成基因工程改造使用病毒载体（通常是慢病毒或逆转录病毒）将CAR基因导入T细胞CAR由胞外抗原识别域（通常源自抗体的单链可变片段）、跨膜域和胞内信号域组成，使T细胞能够以MHC非限制性方式识别肿瘤抗原体外扩增转染后的CAR-T细胞在特殊培养条件下扩增，通常需要7-14天达到治疗所需的细胞数量（通常为数亿个细胞）这一阶段也进行严格的质量控制测试淋巴细胞清除预处理患者接受化疗预处理方案，清除内源性淋巴细胞，为CAR-T细胞创造空间，并减少免疫抑制因素，提高治疗效果CAR-T细胞回输经过基因改造和扩增的CAR-T细胞通过静脉输注回到患者体内这些细胞能够在体内进一步扩增，识别并杀伤表达靶抗原的肿瘤细胞，并可能长期持续提供监视功能免疫与感染保护性免疫反应免疫病理免疫系统对大多数病原体感染能够产某些情况下，免疫反应本身可能导致生有效的清除反应先天性免疫提供组织损伤，称为免疫病理例如，流即时防御并启动适应性免疫；适应性感病毒和新冠病毒感染中的细胞因免疫产生特异性反应并形成免疫记子风暴；慢性肝炎病毒感染引起的忆，防止再感染不同病原体类型肝脏免疫损伤；结核分枝杆菌诱导的（病毒、细菌、真菌、寄生虫）触发肉芽肿形成等免疫病理反应的强度不同类型的保护性免疫反应和类型是决定疾病严重程度的关键因素病原体逃逸机制病原体已进化出多种策略逃避免疫清除抗原变异（如流感病毒的抗原漂变）；下调MHC表达（多种病毒）；产生免疫抑制因子（如EBV的IL-10同源物）；干扰细胞因子信号（多种病毒干扰素拮抗剂）；侵入非免疫细胞（如HIV感染CD4+T细胞）等持续性感染往往是病原体免疫逃逸的结果HIV感染结核病初次感染1结核分枝杆菌通过呼吸道进入肺部，被肺泡巨噬细胞吞噬，在其中存活并复制细菌通过阻止吞噬体-溶酶体融合和抑制吞噬体酸化等机制逃避消化肉芽肿形成2巨噬细胞释放细胞因子招募更多免疫细胞，形成肉芽肿结构肉芽肿中心是感染的巨噬细胞和坏死组织，周围是上皮样细胞、多核巨细胞、T细胞和纤维组织封闭层潜伏感染390-95%的免疫功能正常个体能将细菌限制在肉芽肿内，形成潜伏性结核感染（LTBI）此阶段无症状，但结核菌以休眠状态存活，可在免疫功能下降时重新激活活动性疾病4约5-10%初次感染者或LTBI患者在免疫抑制条件下发展为活动性结核病肉芽肿结构破坏，细菌扩散至肺部其他区域或通过血液转移至其他器官新冠病毒COVID-192免疫反应阶段COVID-19免疫反应可分为保护性早期抗病毒免疫和可能有害的后期炎症反应7-14抗体出现时间SARS-CoV-2特异性抗体通常在症状出现后7-14天可检测到6+免疫记忆持续研究表明大多数康复者至少保持6个月以上的免疫记忆95%疫苗保护率部分mRNA疫苗对原始毒株的保护效力高达95%SARS-CoV-2感染后的免疫反应包括先天性和适应性免疫组分先天性免疫通过识别病毒RNA激活模式识别受体（如TLR7/

8、RIG-I），诱导I型干扰素和其他促炎细胞因子产生适应性免疫反应包括CD4+T细胞、CD8+T细胞和B细胞反应，产生特异性抗体和细胞免疫轻中度患者通常产生协调的免疫反应，有效控制病毒复制而重症患者往往表现为免疫失调早期干扰素反应受抑，而后期出现过度炎症反应（细胞因子风暴），导致急性呼吸窘迫综合征和多器官功能障碍目前多种疫苗平台已证明对预防COVID-19有效，尽管病毒变异株持续挑战疫苗保护效力免疫与衰老免疫衰老临床影响随着年龄增长，免疫系统结构和功能发生广泛变化免疫衰老的临床后果包括•胸腺萎缩，导致初始T细胞输出减少•感染易感性增加，尤其是呼吸道和尿路感染•骨髓造血干细胞向髓系分化偏向，淋巴造血减少•疫苗应答减弱，保护效力和持久性降低•T细胞库多样性减少，记忆和衰竭表型细胞比例增加•肿瘤监视能力下降，癌症发生率增加•B细胞功能变化，抗体应答质量下降•自身免疫性疾病风险改变（部分增加，部分减少）•先天性免疫细胞功能变化，包括吞噬能力和模式识别下降•慢性炎症相关疾病风险增加（如动脉粥样硬化）炎症衰老慢性低度炎症促发因素炎症衰老是指老年人体内持续存在的低度系多种因素促进炎症衰老，包括细胞衰老、氧1统性炎症状态，特征是促炎细胞因子（IL-化应激、线粒体功能障碍、微生物组失调、

6、TNF-α等）水平轻度升高，但无明显感染慢性感染（如CMV）和脂肪组织分布改变或损伤等干预策略疾病关联减轻炎症衰老的潜在策略包括饮食调整、体炎症衰老与多种老年相关疾病发展相关，包育锻炼、抗炎药物（如他汀类）、清除衰老括动脉粥样硬化、2型糖尿病、神经退行性疾细胞的药物和靶向特定炎症通路的生物制病、肌肉减少症和骨质疏松症等剂免疫学的研究方法现代免疫学研究依赖多种先进技术，细胞培养是基础技术，允许在体外研究免疫细胞功能和相互作用传统细胞培养已发展到三维培养系统和器官类器官培养，更好模拟体内微环境流式细胞术是免疫学研究的关键工具，能同时分析多个细胞表面和胞内分子，识别和分选特定细胞亚群酶联免疫吸附测定（ELISA）是检测抗原或抗体的标准方法，在诊断和研究中广泛应用聚合酶链反应（PCR）技术用于扩增和检测特定DNA或RNA序列，评估基因表达、病原体检测和基因多态性分析新兴技术包括单细胞测序、质谱流式细胞术（CyTOF）、多重组织免疫荧光和CRISPR基因编辑等，正推动免疫学研究进入更精细和系统的新阶段流式细胞术细胞标记用荧光标记的抗体标记细胞表面或胞内分子现代多色流式细胞仪可同时检测多达30种不同的标记物流动分析标记的细胞在液流中单个通过激光束每个细胞散射光并发出与其标记物对应的荧光信号信号检测检测器捕获散射光（提供细胞大小和颗粒度信息）和各波长荧光信号（表示特定标记物的存在和丰度）数据分析专用软件处理和分析数据，识别细胞亚群，量化标记物表达，甚至检测细胞内信号转导和细胞周期状态流式细胞术是现代免疫学研究的基石，通过分析细胞表型和功能，为我们理解免疫系统的复杂性提供了强大工具它不仅用于基础研究，还广泛应用于临床诊断，如白血病和淋巴瘤的分型、HIV患者CD4+T细胞计数、移植排斥监测和原发性免疫缺陷诊断等荧光激活细胞分选（FACS）是流式细胞术的扩展，能根据细胞特性将其分选到不同收集管中，用于后续培养或分析近年来，质谱流式细胞术（CyTOF）通过使用金属同位素标记抗体进一步扩展了多参数分析能力，可同时检测100多个参数ELISA包被抗原或抗体固定在微孔板上样本添加加入待测样本，特异性结合酶标记3添加酶标记的检测抗体底物反应加入底物产生可检测信号酶联免疫吸附测定（ELISA）是检测和定量抗原或抗体的常用方法，具有高灵敏度、特异性和可扩展性根据检测策略，ELISA可分为几种类型直接ELISA直接检测样本中的抗原；间接ELISA检测样本中的抗体；夹心ELISA使用两种抗体夹住目标抗原，提高特异性；竞争ELISA通过与已知量的标记抗原竞争来测定未标记抗原的含量ELISA在医学诊断、食品安全检测、环境监测和基础研究中有广泛应用在免疫学中，它用于检测特异性抗体（如过敏原特异性IgE）、自身抗体（如类风湿因子）、病原体抗原（如HIV p24抗原）和细胞因子水平多重ELISA技术允许在单个反应中同时检测多种分析物，提高效率和样本利用率PCR变性退火高温（94-98°C）使DNA双链分离成单链，为引温度降低（50-65°C），允许特异性引物与模板物结合提供模板这一步破坏了DNA双螺旋结DNA单链互补区域结合退火温度取决于引物构中的氢键长度和GC含量延伸循环重复温度升至耐热DNA聚合酶的最适温度上述三步通常重复30-40次，每循环一次，目标（72°C），酶从引物3端开始合成新链延伸速序列数量理论上翻倍，实现指数级扩增率约为每分钟1000碱基聚合酶链反应（PCR）是分子生物学的革命性技术，能特异性扩增微量DNA至可检测水平在免疫学中，PCR用于检测病原体、分析基因多态性与免疫相关疾病的关联、评估免疫基因表达和研究免疫受体多样性实时定量PCR（qPCR）通过荧光信号实时监测扩增过程，实现精确定量逆转录PCR（RT-PCR）先将RNA转化为cDNA再进行扩增，用于基因表达分析数字PCR将样本分成数千个独立反应，通过计算阳性反应比例进行绝对定量，无需标准曲线单细胞PCR技术能分析单个免疫细胞的基因表达谱或免疫受体序列，揭示细胞间异质性免疫学的未来发展方向精准免疫随着免疫组学、基因组学和生物信息学的进步，免疫学正朝着更加个体化和精准化的方向发展通过深入了解个体免疫特征，可以设计个性化的诊断和治疗策略，最大化疗效并最小化副作用免疫工程运用合成生物学和基因编辑技术，设计和改造免疫细胞或分子，增强其抗肿瘤、抗感染能力或调节自身免疫反应CAR-T细胞和新型疫苗平台是当前免疫工程的成功范例，未来这一领域将进一步拓展免疫组库分析借助高通量测序和单细胞技术，全面解析个体T细胞和B细胞受体组库的多样性和动态变化，揭示免疫反应的精细图景和规律，为疾病诊断和治疗开辟新途径微生物组与免疫深入探索肠道、皮肤等部位微生物群与免疫系统的相互作用，理解微生物组失调与疾病的关系，开发基于微生物组调节的新型免疫干预策略精准免疫免疫分型生物标志物发现通过多组学技术（转录组学、蛋识别能够预测治疗反应、疾病进白质组学、单细胞测序等）全面展或不良反应风险的免疫相关生分析个体免疫状态，建立免疫特物标志物例如，肿瘤中PD-L1征图谱这些图谱可用于疾病风表达、肿瘤突变负荷和T细胞侵险评估、预后预测和治疗决策，润程度等标志物已用于指导免疫将一刀切的治疗方案转变为基检查点抑制剂治疗决策，提高获于个体免疫特征的精准干预益患者比例定制化免疫治疗基于个体特异性抗原或免疫特征设计的治疗方案例如，个体化新抗原疫苗利用肿瘤特异性突变设计患者专属疫苗；自体TIL治疗从患者肿瘤中分离并扩增肿瘤浸润淋巴细胞后回输这些方法提供了高度个体化的治疗选择免疫工程抗体工程合成免疫学基因编辑免疫细胞通过蛋白质工程技术改造抗体结构和功运用合成生物学原理设计和构建具有新功利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术修饰免能，开发更有效的治疗性抗体双特异性能的免疫元件或系统例如，通过基因线疫细胞基因组，增强其功能或安全性例抗体能同时结合两种不同抗原，如同时靶路设计使T细胞能够感知多种肿瘤信号并如，敲除PD-1基因增强T细胞抗肿瘤活向肿瘤细胞和T细胞；抗体-药物偶联物将在特定条件下激活；开发人工抗原呈递系性；删除TCR和HLA基因开发通用型CAR-细胞毒性药物与抗体结合，实现靶向递统，优化T细胞激活；创建具有安全开关T细胞；修饰巨噬细胞增强其吞噬肿瘤细送；抗体片段和纳米抗体保留特异性结合的细胞治疗产品，允许在发生严重毒性时胞能力；或修复原发性免疫缺陷患者的基能力但体积更小，有利于组织渗透关闭细胞功能因缺陷免疫组库分析技术方法适用场景优势局限性批量组库测序整体免疫组库特征分析高通量、成本较低丢失单细胞信息、配对链关系单细胞TCR/BCR测序精确分析单个细胞受体保留配对链信息、可与基因表达关联成本高、通量相对较低空间组库分析免疫细胞的空间分布研究提供组织学背景下的免疫信息分辨率有限、技术复杂免疫组库分析研究个体T细胞受体（TCR）和B细胞受体（BCR）/抗体的全体这些受体通过VDJ重组形成极其多样的抗原识别库，是免疫系统特异性识别病原体和肿瘤的基础高通量测序技术使我们能够深入了解这一多样性及其在健康和疾病中的变化免疫组库分析在多个领域展现价值疫苗研发中跟踪免疫应答演变，了解保护性抗体特征；自身免疫疾病研究中发现自身反应性克隆扩增；肿瘤免疫中识别肿瘤反应性T细胞，指导T细胞治疗；感染性疾病研究中追踪病原体特异性免疫反应；同时也为评估免疫治疗反应、监测微小残留病和预测疾病复发提供生物标志物总结免疫系统的整体性先天性和适应性免疫协同作用免疫平衡的重要性防御与耐受之间的精细调控免疫失调与疾病免疫缺陷、自身免疫与过度炎症免疫学的未来前景精准化、个体化的免疫干预免疫系统是一个复杂而精密的防御网络，通过先天性和适应性免疫组分的协同作用保护机体免受外来病原体侵害并维持内环境稳定先天性免疫提供快速但非特异性的防御，而适应性免疫则产生针对特定病原体的特异性反应并形成免疫记忆免疫功能的精确调控对维持健康至关重要免疫反应过弱可导致感染和肿瘤，而过强则可能引起自身免疫疾病、过敏和慢性炎症随着免疫学研究的深入，我们对免疫系统的理解正从静态描述向动态网络转变，从群体平均向个体精准发展这一进步将为感染性疾病、自身免疫疾病和肿瘤等多种疾病带来创新的预防和治疗策略感谢您的参与提问环节学习资源联系方式现在是开放提问的时间，欢迎对今天讲解如果您希望进一步学习免疫学，以下是一如有进一步问题或讨论意愿，欢迎通过以的任何内容提出问题我们将尽力解答您些推荐资源《基础免疫学》（Abbas等下方式联系我们电子邮件可发送至关于免疫系统和免疫反应的疑问，以加深著）是入门的优秀教材；《细胞与分子免immunology@example.edu；关注我们您对这一复杂领域的理解没有简单或复疫学》（Abbas等著）提供更深入的分子的微信公众号免疫前沿获取最新研究动杂的问题，只有待探索的知识机制讲解；中国免疫学会网站提供各类学态；我们的实验室每月举办线上研讨会，术资源；PubMed和Nature欢迎预约参加Immunology等学术平台发布最新研究进展。