《免疫学概述讲座》课件

《免疫学概述讲座》欢迎参加免疫学概述讲座免疫系统是人体抵御外来病原体侵袭的重要防线，是维持机体健康的关键系统本讲座将系统介绍免疫学的基本概念、免疫系统的组成与功能，以及相关疾病与临床应用通过这一系列课程，您将了解免疫系统的复杂性和精妙之处，从基础的细胞分子机制到临床实践应用，全面掌握现代免疫学的核心知识体系希望这次讲座能激发您对免疫学的兴趣，为您的学习和研究提供有益指导课程介绍课程概况课程内容学习目标免疫学是研究机体识别和抵抗外来物质本课程涵盖基础免疫学概念及临床应课程目标是帮助学习者理解免疫系统组的学科，是现代医学的重要基础学科之用，包括免疫细胞、免疫器官、免疫分成、功能及相关疾病，掌握免疫学基本一本课程系统介绍免疫系统的基本组子、免疫应答机制以及免疫相关疾病等理论和研究方法，为进一步学习临床医成、工作原理和功能机制，帮助学习者方面从理论到实践，全面阐述免疫学学和生物医学奠定基础，培养免疫学思建立完整的免疫学知识框架的发展历程与前沿进展维方式免疫学的历史发展年1796英国医生爱德华·詹纳发明了天花疫苗，通过接种牛痘来预防天花，这被认为是免疫学的开端，奠定了现代疫苗学的基础年1880法国科学家路易·巴斯德提出减毒活疫苗理论，并成功研制出炭疽和狂犬病疫苗，使预防接种的理论取得重大突破年1908伊利亚·梅奇尼科夫发现巨噬细胞的吞噬作用，证明了细胞免疫的存在，揭示了机体对抗感染的重要机制，为此获得诺贝尔生理学或医学奖年代1960科学家们发现淋巴细胞亚群及其功能，T细胞和B细胞的分化被确立，细胞免疫和体液免疫的概念得到明确，免疫学进入分子时代免疫系统概述维持机体稳态调节内环境平衡抵抗病原体消灭入侵微生物复杂防御网络多种器官、细胞和分子协同工作免疫系统是机体防御系统，其主要功能是抵抗病原体入侵及维持机体内环境的稳态它由多种器官、细胞和分子组成的复杂网络，通过精密的协作机制识别并清除外来物质在这个系统中，固有免疫和适应性免疫两大子系统相互配合，共同构建了完整的防御体系固有免疫提供快速的第一道防线，而适应性免疫则提供精确的特异性防御和长期免疫记忆固有免疫与适应性免疫比较固有免疫适应性免疫·非特异性防御系统·高度特异性防御系统·快速响应（分钟至小时）·响应较慢（数天至数周）·无记忆功能·具有免疫记忆功能·主要组成物理屏障、补体、吞噬细胞·主要组成T细胞、B细胞及抗体·模式识别机制·克隆选择机制系统协同·相互促进和调节·共享信号分子和效应机制·固有免疫激活适应性免疫·适应性免疫增强固有免疫效率·构成完整防御体系固有免疫和适应性免疫是机体两大防御系统，它们相互协作，共同抵抗病原体入侵固有免疫作为第一道防线，能够快速响应但缺乏特异性；而适应性免疫虽然启动较慢，但具有高度特异性和免疫记忆功能，可以提供长期保护免疫器官次级淋巴器官·脾脏过滤血液中的抗原初级淋巴器官·淋巴结过滤淋巴液中的抗原·扁桃体口咽部免疫防御·骨髓所有免疫细胞的发源地·胸腺T细胞发育和成熟的场所黏膜相关淋巴组织·负责免疫细胞的产生和发育·MALT系统·肠道相关淋巴组织GALT·支气管相关淋巴组织BALT免疫器官是免疫系统的重要组成部分，为免疫细胞的发育、成熟和执行功能提供了必要的微环境根据功能可分为初级淋巴器官和次级淋巴器官初级淋巴器官主要负责免疫细胞的产生和发育；次级淋巴器官则是免疫细胞与抗原相遇、激活和产生免疫应答的场所骨髓造血干细胞发源地产生所有血细胞的源头细胞发育成熟场所BB细胞发育和选择过程的关键环境骨髓微环境调控细胞因子网络和间质细胞支持骨髓是人体最大的造血器官，位于扁平骨和长骨的骨腔内，是免疫系统的重要组成部分它可分为红骨髓和黄骨髓，红骨髓富含造血干细胞，是血细胞生成的主要场所；黄骨髓主要由脂肪组织构成作为造血干细胞的发源地，骨髓不仅产生所有的血细胞，还是B细胞发育和成熟的重要场所骨髓微环境由间质细胞、细胞外基质和各种细胞因子组成，对免疫细胞的发育和功能起着至关重要的调控作用胸腺胸腺结构胸腺位于纵隔前部，心脏上方，由皮质区和髓质区组成皮质区含有大量未成熟的胸腺细胞，而髓质区则主要包含成熟的T细胞和特殊的髓质上皮细胞细胞选择过程T胸腺是T细胞发育和成熟的关键场所，在此进行两个重要的选择过程正选择确保T细胞能够识别自身MHC分子，负选择则消除那些强烈识别自身抗原的T细胞，防止自身免疫反应胸腺退化胸腺随年龄增长逐渐退化，50岁时仅存20%的功能组织这种退化导致T细胞产生减少，是老年人免疫功能下降的原因之一，也是器官移植和肿瘤免疫治疗中需要考虑的重要因素次级淋巴器官次级淋巴器官是免疫细胞与抗原相遇、活化并产生免疫应答的场所，包括脾脏、淋巴结、扁桃体和派尔结等脾脏是体内最大的淋巴器官，主要过滤血液中的抗原；淋巴结分布于全身，过滤淋巴液中的抗原；扁桃体位于口咽部，是抵抗呼吸道和消化道病原体的第一道防线派尔结是肠道相关淋巴组织的重要组成部分，位于小肠黏膜下层，负责监测肠道内的抗原并启动适当的免疫应答这些器官共同构成了一个完整的免疫监视网络，确保身体各个部位都能得到有效的免疫防护免疫细胞概览造血干细胞位于骨髓中的多能干细胞，可分化为所有类型的血细胞，包括各种免疫细胞造血干细胞通过不对称分裂维持自身稳态，同时产生各种谱系的祖细胞前体细胞包括骨髓样前体细胞和淋巴样前体细胞骨髓样前体细胞可发育为粒细胞、单核细胞、树突状细胞等；淋巴样前体细胞则发育为T细胞、B细胞和NK细胞成熟免疫细胞白细胞是免疫系统的主要细胞成分，包括中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、单核/巨噬细胞和淋巴细胞等专职抗原递呈细胞如树突状细胞和巨噬细胞在连接固有免疫和适应性免疫中发挥关键作用淋巴细胞细胞细胞T B细胞免疫的核心执行者，在胸腺体液免疫的主力军，在骨髓发育发育成熟通过T细胞受体TCR成熟表面表达免疫球蛋白作为识别抗原肽-MHC复合物，分为抗原受体BCR，活化后可分化CD4+辅助T细胞和CD8+细胞毒T为产生抗体的浆细胞和提供长期细胞两大类，在抗感染和抗肿瘤免疫记忆的记忆B细胞免疫中发挥重要作用细胞NK天然杀伤细胞，是固有免疫系统的重要成员无需预先激活即可杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞，通过识别目标细胞表面缺失的自身标记和表达的危险信号来发挥功能淋巴细胞是适应性免疫系统的核心细胞，通过特异性识别抗原并针对性地产生免疫应答它们不仅能够精确识别各种病原体，还能形成免疫记忆，为机体提供长期保护淋巴细胞之间以及与其他免疫细胞之间的协同作用构成了复杂而高效的免疫网络细胞T70-80%2外周血淋巴细胞比例活化所需信号数T细胞在外周血淋巴细胞中占主导地位抗原特异性识别+共刺激分子10^11多样性TCR可识别海量不同抗原T细胞在胸腺发育成熟，通过T细胞受体TCR识别由主要组织相容性复合体MHC分子呈递的抗原肽TCR是高度多样化的受体，由α和β链（或γ和δ链）组成，可识别无数种不同的抗原肽T细胞活化需要两个信号第一信号来自TCR与抗原-MHC复合物的特异性结合，第二信号由共刺激分子（如CD28与CD80/CD86的结合）提供缺乏第二信号会导致T细胞无能或凋亡，这是维持免疫耐受的重要机制根据表面标志物，T细胞主要分为CD4+辅助T细胞和CD8+细胞毒T细胞两大类细胞CD4+T细胞细胞Th1Th2分泌IFN-γ，促进细胞免疫分泌IL-

4、IL-5，促进体液免疫细胞细胞Treg Th17分泌IL-

10、TGF-β，维持免疫耐受3分泌IL-17，参与黏膜免疫和炎症CD4+T细胞又称辅助T细胞Th，通过识别MHC-II类分子呈递的抗原而活化根据分泌的细胞因子和功能特点，CD4+T细胞可分化为多种亚型Th1细胞主要参与抗细胞内病原体感染，如病毒和细菌；Th2细胞则在抗寄生虫感染和过敏反应中发挥作用Th17细胞是近年发现的一类重要辅助T细胞亚型，在黏膜免疫和自身免疫疾病中起关键作用调节性T细胞Treg是一类具有免疫抑制功能的CD4+T细胞，对维持免疫自稳和防止自身免疫疾病至关重要不同亚型之间存在可塑性，可在特定条件下相互转化细胞CD8+T抗原识别识别MHC-I类分子呈递的内源性抗原细胞活化需要专业APC提供共刺激信号克隆扩增大量增殖形成效应CTL杀伤靶细胞通过穿孔素-颗粒酶和Fas-FasL途径CD8+T细胞又称细胞毒T淋巴细胞CTL，是适应性免疫系统中专门杀伤被病毒感染细胞和肿瘤细胞的执行者它们通过T细胞受体识别MHC-I类分子提呈的内源性抗原，如病毒蛋白和肿瘤抗原的片段CTL主要通过两种途径杀伤靶细胞一是分泌穿孔素和颗粒酶，穿孔素在靶细胞膜上形成孔道，使颗粒酶进入细胞内诱导细胞凋亡；二是通过Fas-FasL相互作用，激活靶细胞表面的死亡受体，触发细胞程序性死亡CD8+T细胞在病毒感染和肿瘤免疫中发挥关键作用，是目前肿瘤免疫治疗的重要靶点细胞B发育与成熟抗原识别与活化效应功能B细胞源自骨髓的造血干细胞，在骨髓B细胞表面表达的免疫球蛋白BCR是其活化的B细胞分化为浆细胞和记忆B细中完成早期发育，通过严格的选择过程识别抗原的受体B细胞可通过T细胞依胞浆细胞是抗体工厂，大量分泌特异淘汰自身反应性B细胞成熟后的B细胞赖性和T细胞非依赖性两种途径被活性抗体到体液中；记忆B细胞则长期存约占外周血淋巴细胞的10-15%，主要分化T依赖性活化需要Th细胞的辅助，在于体内，在再次遇到同一抗原时能迅布在淋巴结、脾脏等次级淋巴器官的B在生发中心形成，产生高亲和力抗体；速分化为浆细胞，产生强烈的二次免疫细胞区T非依赖性活化则主要针对多聚糖等特应答，提供长期免疫保护定抗原树突状细胞抗原捕获抗原加工抗原递呈免疫调节通过多种受体捕获外来抗将捕获的抗原在胞内进行加将加工后的抗原肽通过根据其成熟状态和获取抗原原，包括吞噬作用、巨胞饮工处理，产生适合于MHC分MHC-I和MHC-II分子呈递给T的方式，可诱导免疫应答或和受体介导的内吞作用，对子结合的抗原肽片段，同时细胞，是连接固有免疫和适免疫耐受，在维持免疫平衡不同形式的抗原均具有高效上调MHC分子和共刺激分子应性免疫的关键桥梁，具有中发挥重要作用捕获能力的表达独特的交叉递呈能力树突状细胞DC是最专业的抗原递呈细胞APC，分布于全身多种组织，尤其是皮肤、黏膜等与外界接触的部位它们像哨兵一样监视周围环境，捕获、加工并递呈抗原给T细胞，启动适应性免疫应答DC的成熟状态对免疫应答的性质有决定性影响未成熟DC主要介导免疫耐受，而成熟DC则促进免疫激活单核巨噬细胞系统-肺泡巨噬细胞库普弗细胞脾脏巨噬细胞小胶质细胞窦状巨噬细胞其他组织巨噬细胞细胞NK识别机制杀伤功能NK细胞通过两类受体发挥功能NK细胞与CD8+T细胞具有相似的激活受体识别危险信号，抑制受杀伤机制，主要通过释放穿孔素和体识别自我信号当细胞表面缺颗粒酶以及诱导Fas-FasL通路杀伤失MHC-I分子（自我缺失）或表达靶细胞不同的是，NK细胞无需应激分子时，NK细胞会被激活而预先致敏即可发挥功能，是固有免发挥杀伤作用疫系统的重要效应细胞免疫监视NK细胞在抗病毒和抗肿瘤免疫中发挥重要作用，能够识别并清除病毒感染细胞和肿瘤细胞它们还能通过分泌IFN-γ等细胞因子调节其他免疫细胞的功能，连接固有免疫和适应性免疫NK细胞（天然杀伤细胞）是一类大颗粒淋巴细胞，占外周血淋巴细胞的5-15%与T、B细胞不同，NK细胞属于固有免疫系统，无需经历复杂的发育选择过程即可发挥功能NK细胞的活性受到激活受体和抑制受体平衡的精细调控，这种自我缺失和危险信号的双重识别机制使其能够有效区分正常细胞与异常细胞粒细胞系统粒细胞系统包括中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞三种类型，均由骨髓中的粒细胞-单核细胞祖细胞分化而来中性粒细胞是急性炎症反应的主力军，通过吞噬、释放活性氧、形成中性粒细胞胞外诱捕网NETs等方式杀灭病原体，在抵抗细菌感染中尤为重要嗜酸性粒细胞主要参与抵抗寄生虫感染和过敏反应，其胞质内含有破坏寄生虫表面的颗粒酶；嗜碱性粒细胞则参与过敏反应，通过释放组胺等炎症介质增加血管通透性粒细胞的募集和活化受到炎症部位释放的趋化因子和细胞因子的精确调控，确保免疫反应的有效性和特异性肥大细胞分布特点肥大细胞广泛分布于结缔组织中，尤其集中在皮肤、黏膜和血管周围等与外界接触的部位，是机体抵御外来入侵的前沿哨兵过敏反应肥大细胞表面表达高亲和力IgE受体FcεRI，当过敏原交联表面IgE时，肥大细胞迅速脱颗粒，释放组胺等介质，是I型超敏反应的关键效应细胞炎症调控肥大细胞释放的介质包括预存的（如组胺、蛋白酶）和新合成的（如细胞因子、趋化因子、前列腺素），参与调节血管通透性、平滑肌收缩和免疫细胞募集等多种生理过程肥大细胞是一类源自骨髓的组织驻留细胞，因其胞质内含有大量分泌颗粒而得名这些颗粒富含组胺、肝素、蛋白酶等生物活性分子肥大细胞除了参与过敏反应外，还在抵抗寄生虫感染、伤口愈合和组织重塑中发挥重要作用近年研究表明，肥大细胞在先天免疫应答中也起重要作用，可以通过Toll样受体等识别病原体，并通过调节树突状细胞功能影响获得性免疫肥大细胞功能的失调与多种疾病相关，如过敏性哮喘、特应性皮炎和肥大细胞增多症等固有免疫系统快速响应立即识别并清除病原体模式识别2识别病原相关分子模式物理屏障皮肤和黏膜阻挡入侵进化保守从无脊椎动物到高等哺乳动物普遍存在固有免疫系统是机体抵御外来病原体的第一道防线，具有反应快速但非特异性的特点它由物理屏障（如皮肤和黏膜）、细胞成分（如中性粒细胞、巨噬细胞、NK细胞等）和体液成分（如补体系统、炎症因子等）组成，构成了全方位的防御网络固有免疫系统通过模式识别受体PRRs识别病原体上的保守结构——病原相关分子模式PAMPs，以及损伤细胞释放的危险信号——损伤相关分子模式DAMPs这种识别机制允许固有免疫系统广泛识别多种病原体，并启动适当的防御反应尽管固有免疫系统缺乏免疫记忆，但它能激活和调节随后的适应性免疫应答物理屏障皮肤屏障黏膜防御机械清除皮肤是人体最大的器官，其角质层由致密黏膜覆盖呼吸道、消化道和泌尿生殖道等呼吸道上皮的纤毛不断摆动，将捕获在黏排列的角质细胞和细胞间脂质组成，形成与外界接触的体腔表面，分泌黏液捕获微液中的微生物和颗粒物输送至咽部，随后物理屏障阻挡病原体侵入皮肤表面的酸生物黏液中含有抗菌蛋白如溶菌酶、防被吞咽或咳出体外消化道的蠕动、排尿性环境和共生菌群也有助于抑制病原微生御素等，能直接杀灭或抑制微生物和泪液分泌等也有助于机械性清除病原物生长体模式识别受体受体类型代表成员识别配体表达位置Toll样受体TLR4脂多糖LPS细胞膜、内体膜Toll样受体TLR3双链RNA内体膜NOD样受体NLRP3多种DAMPs和细胞质PAMPsRIG-I样受体RIG-I病毒RNA细胞质C型凝集素受体Dectin-1真菌β-葡聚糖细胞膜模式识别受体PRRs是固有免疫系统识别病原体的关键分子，可识别病原体上高度保守的结构——病原相关分子模式PAMPsToll样受体TLRs是最早发现和研究最广泛的PRRs家族，在哺乳动物中共有10种（人类）或12种（小鼠）不同成员，分布于细胞膜和内体膜上，识别不同的微生物成分NOD样受体NLRs是胞质内的PRRs，主要识别细胞内的病原体成分和危险信号，参与炎症小体的组装和活化RIG-I样受体专门识别病毒RNA，是抗病毒天然免疫的重要分子不同PRRs激活后通过特定的信号通路，最终导致炎症因子产生、抗病毒状态建立和固有免疫细胞活化固有免疫细胞反应吞噬作用呼吸爆发中性粒细胞和巨噬细胞识别、包裹并消化病原产生活性氧和氮中间体直接杀灭微生物体炎症小体激活NETosis中性粒细胞释放染色质网捕获并杀灭病原体释放IL-1β和IL-18等促炎细胞因子固有免疫细胞接触病原体后会启动一系列防御反应吞噬作用是最基本的防御机制，吞噬细胞通过表面的吞噬受体识别被抗体或补体标记的微生物（调理吞噬），或直接识别微生物表面的PAMPs吞噬体与溶酶体融合后，其中的水解酶和活性氧可杀灭被吞噬的微生物呼吸爆发是吞噬细胞活化后，通过NADPH氧化酶复合物产生大量活性氧和活性氮中间体的过程，这些分子具有强大的微生物杀伤能力炎症小体是胞质中的多蛋白复合物，活化后可催化前体细胞因子加工成生物活性形式NETosis是中性粒细胞一种特殊的死亡形式，释放由染色质和抗菌蛋白组成的网状结构，可捕获并杀灭胞外病原体补体系统经典途径由抗体-抗原复合物激活凝集素途径甘露糖结合凝集素识别微生物表面碳水化合物替代途径C3自发水解后在微生物表面放大补体系统是由30多种血浆蛋白组成的级联反应网络，是固有免疫的重要组成部分它可通过三条不同的途径被激活经典途径由抗体-抗原复合物激活，连接适应性免疫和固有免疫；凝集素途径由甘露糖结合凝集素等分子识别微生物表面的糖类结构激活；替代途径可通过C3自发水解启动，在微生物表面持续放大三条途径殊途同归，最终形成C3转化酶和C5转化酶，导致C3和C5的裂解，产生具有生物活性的片段如C3a、C3b、C5a和C5b补体系统的主要功能包括促进吞噬（C3b调理吞噬），招募炎症细胞（C3a和C5a是强效趋化因子），形成膜攻击复合物MAC直接裂解病原体补体活化受多种调节蛋白严格控制，防止过度活化对自身组织造成损伤炎症反应炎症局部表现血管反应·红斑血管扩张·早期短暂收缩·肿胀血管通透性增加·持续性扩张·发热内源性致热原作用·通透性增加·疼痛炎症介质刺激神经末梢·白细胞粘附和迁移·功能障碍组织损伤和疼痛限制·微循环改变全身反应·发热·白细胞计数变化·急性期蛋白反应·代谢改变·严重时可致休克炎症反应是机体对有害刺激（如病原体、损伤、异物等）的保护性反应，旨在消除刺激因素、清除坏死组织并促进愈合炎症反应的局部表现包括红、肿、热、痛和功能障碍，这些变化主要由炎症部位释放的血管活性介质引起，如组胺、前列腺素和白三烯等在分子水平上，炎症是由多种炎症介质精确调控的复杂过程急性炎症通常持续时间短暂，是有益的防御反应；而慢性炎症则可持续数月甚至数年，常导致组织损伤和功能障碍炎症反应分辨（消退）是主动受调控的过程，依赖于脂质介质的转换和抗炎分子的产生近年研究表明，炎症反应与多种慢性疾病如动脉粥样硬化、糖尿病和神经退行性疾病密切相关细胞因子网络促炎细胞因子TNF-α、IL-

1、IL-6等激活免疫细胞，促进炎症反应，诱导急性期蛋白合成，是免疫应答放大的关键信号抗炎细胞因子IL-

10、TGF-β等抑制促炎细胞因子产生，降低免疫细胞活性，促进炎症消退，防止过度免疫反应导致组织损伤趋化因子CXCL

8、CCL2等通过与相应受体结合，指导白细胞从血液迁移到炎症部位，确保免疫细胞能够精确到达需要它们的位置干扰素I型IFN-α/β和II型IFN-γ干扰素在抗病毒免疫中发挥关键作用，诱导抗病毒蛋白表达，增强免疫细胞功能细胞因子是一类分子量较小的可溶性蛋白质，由免疫细胞和非免疫细胞分泌，通过自分泌、旁分泌或内分泌方式调节细胞功能它们构成了复杂的网络系统，在免疫应答的启动、放大、调控和终止过程中发挥关键作用细胞因子的作用具有多效性（一种细胞因子可影响多种细胞）、冗余性（不同细胞因子可有相似功能）、协同性（多种细胞因子共同作用效果增强）和拮抗性（某些细胞因子可抑制其他细胞因子作用）细胞因子网络的平衡对维持免疫系统的正常功能至关重要，失衡可导致自身免疫病、过敏反应或免疫缺陷等病理状态适应性免疫系统10^11受体多样性T和B细胞可产生的不同抗原受体数量天5-7初次应答时间从抗原暴露到有效免疫应答的时间2效应系统体液免疫和细胞免疫协同工作数十年免疫记忆持续时间某些疫苗或感染后的保护期限适应性免疫系统（又称获得性免疫系统）是脊椎动物特有的防御机制，具有四个显著特点高度特异性、多样性、记忆性和自身耐受性它主要由T细胞和B细胞及其产物组成，可根据病原体的具体特征产生针对性的免疫应答适应性免疫系统可分为体液免疫和细胞免疫两大分支体液免疫由B细胞及其产生的抗体介导，主要针对胞外病原体；细胞免疫则由T细胞介导，负责清除胞内病原体和异常细胞适应性免疫的启动需要抗原递呈细胞的参与，它们捕获、加工并将抗原呈递给T细胞，是连接固有免疫和适应性免疫的桥梁与固有免疫不同，适应性免疫具有免疫记忆特性，可在再次遇到同一抗原时产生更快速、更强烈的应答抗原抗原定义与特性抗原决定簇（表位）超抗原与佐剂抗原是能被免疫系统识别并引起特异性抗原决定簇是抗原分子上能被免疫系统超抗原是一类特殊的抗原，能够绕过常免疫应答的物质，通常为分子量较大的识别的特定区域B细胞表位通常位于规抗原处理，直接连接MHC分子和TCR蛋白质或多糖一个好的抗原通常具有抗原表面，为构象性的，能被B细胞受的可变区，非特异性激活大量T细胞，以下特征异物性（与自身成分不体和抗体直接识别；T细胞表位则是线导致细胞因子风暴葡萄球菌肠毒素同）、适当的分子量、化学复杂性和一性肽段，必须通过MHC分子加工并呈递是典型的超抗原，与中毒性休克综合征定的稳定性细菌、病毒、寄生虫、异后才能被T细胞受体识别一个抗原分相关佐剂是增强免疫应答的物质，通种蛋白、变性自身蛋白等都可作为抗子通常含有多个表位，不同表位可诱导过延长抗原存留、激活固有免疫或提高原不同的免疫应答抗原递呈效率等机制作用主要组织相容性复合体MHC类分子结构MHC-IMHC-I类分子由一条重链和β2微球蛋白非共价结合组成，重链包含三个胞外结构域α

1、α

2、α

3、一个跨膜区和一个胞质尾部α1和α2结构域形成抗原结合沟，用于结合8-10个氨基酸的短肽MHC-I类分子表达于所有有核细胞表面，向CD8+T细胞递呈内源性抗原类分子结构MHC-IIMHC-II类分子由α链和β链两条相似的多肽链组成，每条链包含两个胞外结构域、一个跨膜区和一个胞质尾部α1和β1结构域形成开放式的抗原结合沟，可容纳13-25个氨基酸的较长肽段MHC-II类分子主要表达于专职抗原递呈细胞APC表面，向CD4+T细胞递呈外源性抗原基因复合体HLA人类白细胞抗原HLA是人类MHC分子的统称，由位于6号染色体短臂上的一组基因编码HLA基因具有极高的多态性，全球人群中有数千种不同的等位基因HLA多态性与疾病易感性密切相关，如HLA-B27与强直性脊柱炎、HLA-DQ2/DQ8与乳糜泻等HLA分型在器官移植配型和免疫相关疾病研究中具有重要意义抗原处理与递呈内源性抗原途径胞内合成的蛋白质（如病毒蛋白）由蛋白酶体降解为短肽转运TAP短肽通过TAP转运蛋白进入内质网与结合MHC-I肽段装载到新合成的MHC-I分子上表面表达肽-MHC-I复合物运输至细胞表面递呈给CD8+T细胞抗原处理与递呈是连接固有免疫和适应性免疫的关键环节，决定了T细胞识别抗原的方式根据抗原来源不同，存在两条主要的抗原处理途径内源性抗原处理途径主要用于递呈细胞内产生的蛋白质（如病毒蛋白），通过MHC-I类分子向CD8+T细胞递呈；外源性抗原处理途径则用于递呈从细胞外摄取的抗原，通过MHC-II类分子向CD4+T细胞递呈除了这两条经典途径外，树突状细胞还具有交叉递呈能力，可将摄取的外源性抗原通过MHC-I途径递呈给CD8+T细胞，这对于启动针对肿瘤和某些病毒的CTL应答至关重要抗原递呈细胞表面的共刺激分子（如CD80/CD86）与T细胞上的受体（如CD28）结合，提供T细胞活化所需的第二信号，决定T细胞是被激活还是陷入无能状态抗体免疫球蛋白IgG IgAIgM IgDIgE体液免疫应答细胞活化1BB细胞通过BCR识别抗原后，可通过T依赖性或T独立性途径被活化T依赖性抗原需要Th细胞提供辅助信号；T独立性抗原可直接激活B细胞，但通常诱导较弱的应答和无记忆形成生发中心反应在次级淋巴器官中形成的微环境，B细胞在此进行增殖、体细胞高频突变（亲和力成熟）和类别转换高亲和力B细胞通过滤泡树突状细胞和Tfh细胞的选择得以存活并进一步分化细胞分化3B活化的B细胞分化为短寿命浆细胞、长寿命浆细胞和记忆B细胞浆细胞是抗体的工厂，大量分泌特异性抗体；记忆B细胞长期存在于体内，在再次遇到同一抗原时快速响应二次免疫应答4与初次应答相比，二次应答启动更快、强度更高、持续时间更长，且产生更高亲和力的抗体这种记忆反应是疫苗接种有效性的基础体液免疫应答是适应性免疫的重要组成部分，由B细胞及其产生的抗体介导，主要针对细菌、病毒等细胞外病原体这一过程始于B细胞通过表面免疫球蛋白BCR识别抗原，经过复杂的活化和分化过程，最终形成产生抗体的浆细胞和具有免疫记忆功能的记忆B细胞细胞免疫应答细胞活化T初始T细胞在淋巴结中与抗原递呈细胞接触，识别特异性抗原-MHC复合物（信号1），同时接收共刺激分子提供的信号2和细胞因子提供的信号3，完成活化过程只有同时接收到这三种信号，T细胞才能完全活化并避免陷入无能状态克隆扩增活化的T细胞通过快速分裂增殖，在几天内产生数千个具有相同抗原特异性的效应T细胞克隆这一过程由IL-2等细胞因子调控，确保有足够数量的效应细胞参与免疫应答效应功能执行效应T细胞离开淋巴结，迁移到感染或炎症部位执行功能CD8+T细胞通过穿孔素-颗粒酶和Fas-FasL途径杀伤靶细胞；CD4+T细胞则通过分泌细胞因子调控其他免疫细胞的功能，协调整体免疫应答记忆细胞形成大部分效应T细胞在抗原清除后凋亡，但约5-10%转化为长寿命记忆T细胞，长期驻留在体内，在再次遇到同一抗原时能快速响应，提供持久免疫保护免疫耐受免疫平衡维持免疫应答与自身耐受平衡中枢耐受2胸腺和骨髓中自身反应性淋巴细胞的清除外周耐受功能性无能、调节T细胞抑制和克隆性删除耐受破坏导致自身免疫疾病发生免疫耐受是指免疫系统对自身抗原的非应答状态，是防止自身免疫疾病的关键机制免疫耐受可分为中枢耐受和外周耐受两大类中枢耐受主要通过胸腺中的负选择过程，清除那些强烈识别自身抗原的T细胞；类似地，在骨髓中也存在B细胞的负选择然而，由于并非所有自身抗原都能在初级淋巴器官中表达，中枢耐受存在漏洞，因此外周耐受机制至关重要外周耐受机制包括功能性无能（缺乏共刺激信号导致T细胞失活）、调节T细胞Treg介导的抑制、克隆性删除（通过Fas-FasL途径诱导凋亡）和免疫偏离（细胞因子环境改变）等自身免疫疾病的发生往往与这些耐受机制的破坏有关免疫耐受原理在器官移植中有重要应用，如通过诱导特定耐受状态来避免移植排斥反应黏膜免疫系统肠道相关淋巴组织支气管相关淋巴组织·派尔结·气管粘膜淋巴组织·肠系膜淋巴结·支气管淋巴结1·孤立淋巴滤泡·肺泡巨噬细胞微生物组互动分泌型IgA·共生菌群调节·二聚体结构·代谢物信号传递·分泌片介导转运·免疫稳态维持·黏膜表面第一道防线黏膜免疫系统是一个特殊的免疫防御网络，覆盖人体与外界接触的黏膜表面，总面积约为400平方米它由黏膜相关淋巴组织MALT、黏膜上皮、特化的免疫细胞和分泌型抗体等组成，负责抵御在呼吸道、消化道和泌尿生殖道等黏膜表面的病原体入侵分泌型IgA是黏膜免疫的主要效应分子，以二聚体形式通过上皮细胞转运到黏膜表面，在那里形成保护性屏障，中和病原体和毒素口服耐受是黏膜免疫系统的一个重要特性，指对食物蛋白等无害抗原产生的系统性免疫非应答状态，防止有害的过敏反应肠道微生物组与黏膜免疫系统的互动对维持免疫平衡至关重要，微生物组失调与多种疾病如炎症性肠病和过敏性疾病密切相关免疫记忆记忆细胞记忆细胞T B·中枢记忆T细胞TCM:主要分布于淋巴组织·生发中心衍生记忆B细胞:经历亲和力成熟·效应记忆T细胞TEM:主要分布于外周组织·非生发中心记忆B细胞:早期分化形成·组织驻留记忆T细胞TRM:长期停留在特定组织·分布于脾脏、淋巴结和骨髓等组织·干细胞记忆T细胞TSCM:具有干细胞特性·可快速分化为浆细胞产生高亲和力抗体免疫记忆维持·持续性抗原刺激·稳态性增殖·细胞因子支持IL-7,IL-15等·骨髓作为记忆细胞生存龛免疫记忆是适应性免疫系统的重要特性，使机体能够在再次遇到同一病原体时产生更快速、更强烈的防御反应记忆T细胞和记忆B细胞是免疫记忆的主要载体，它们由初次免疫应答中的部分效应细胞分化而来，具有长寿命和快速响应能力不同类型的记忆T细胞在体内分布和功能上有所差异中枢记忆T细胞主要循环于血液和淋巴组织之间，具有强大的增殖潜能；效应记忆T细胞则巡逻于外周组织，可迅速执行效应功能；组织驻留记忆T细胞长期停留在特定组织中，提供局部即时保护免疫记忆的维持依赖于多种因素，包括持续性抗原刺激、稳态性增殖和细胞因子的支持疫苗接种正是利用免疫记忆原理，通过模拟感染过程诱导特异性免疫记忆，在未来真正的病原体入侵时能够迅速响应疫苗免疫灭活疫苗减毒活疫苗亚单位疫苗由化学或物理方法杀死的完整病原含有经过减毒处理的活病原体，如仅含病原体的特定成分，如重组蛋体制成，如脊髓灰质炎灭活疫苗和麻疹、腮腺炎、风疹MMR疫苗白疫苗、多糖疫苗等B型肝炎疫百白破疫苗这类疫苗安全性高，这类疫苗可模拟自然感染，通常能苗是典型的重组蛋白疫苗这类疫但通常需要多次接种以产生足够免产生强烈持久的免疫保护，但有恢苗安全性高，但免疫原性相对较疫力复毒力风险弱疫苗mRNA含有编码病原体抗原的信使RNA，如部分COVID-19疫苗这类疫苗开发速度快，可诱导细胞免疫和体液免疫，但对低温链条件要求高疫苗是预防传染病最有效的手段之一，通过模拟自然感染过程，诱导机体产生特异性免疫记忆，但不引起疾病症状疫苗接种的目标不仅是保护个体，还在于建立群体免疫，打断疾病在人群中的传播链当足够高比例的人群接种疫苗后，即使有个别未接种者，疾病也难以大规模传播近年来，疫苗研发技术取得了重大突破，除传统的灭活和减毒活疫苗外，还出现了病毒载体疫苗、DNA疫苗和mRNA疫苗等新型平台mRNA疫苗在COVID-19大流行中展现出显著优势，不仅开发速度快，而且能有效诱导细胞免疫和体液免疫未来的疫苗研发趋势包括通用流感疫苗、疟疾疫苗和艾滋病疫苗等，以及改进的佐剂系统和递送技术超敏反应类型机制代表性疾病时间特点I型IgE介导的肥大细胞过敏性鼻炎、哮立即型分钟内脱颗粒喘、荨麻疹II型抗体介导的细胞或溶血性贫血、重症亚急性小时内组织损伤肌无力III型免疫复合物沉积血清病、系统性红亚急性3-8小时斑狼疮IV型T细胞介导的迟发性接触性皮炎、结核迟发型24-72小时反应菌素试验超敏反应是指免疫系统对抗原的过度反应，导致组织损伤和疾病根据病理机制和时间特点，Gell和Coombs将超敏反应分为四型I型超敏反应由IgE抗体介导，当过敏原交联肥大细胞表面的IgE时，触发细胞脱颗粒，释放组胺等炎症介质，导致过敏症状II型超敏反应由IgG或IgM抗体针对细胞表面或细胞外基质抗原引起，导致组织损伤III型超敏反应涉及可溶性抗原-抗体复合物在组织中沉积，激活补体系统，招募中性粒细胞，释放溶酶体酶和活性氧，造成组织损伤IV型超敏反应由致敏T细胞介导，经历敏化和效应两个阶段，响应时间较慢临床上，超敏反应的准确诊断和分类对于治疗至关重要，因为不同类型的超敏反应需要不同的干预措施，如抗组胺药、类固醇、免疫抑制剂等自身免疫病遗传因素环境触发特定HLA基因型与某些自身免疫病高度相关感染、药物、紫外线等可触发易感个体发病免疫耐受破坏分子模拟4中枢或外周耐受机制失效3病原体抗原与自身抗原相似导致交叉反应自身免疫病是由于免疫系统错误攻击自身组织而导致的一类疾病，全球约影响5-10%的人口根据受累器官和组织的不同，自身免疫病可分为器官特异性（如1型糖尿病、重症肌无力）和系统性（如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎）两大类其发病机制包括中心和外周耐受机制破坏、分子模拟、隐匿抗原暴露和共刺激信号异常等多种因素自身免疫病的发生通常是遗传易感性与环境因素共同作用的结果遗传上，多个位点的多态性共同贡献于疾病风险；环境因素如感染、药物、紫外线暴露等可能是重要的触发因素目前自身免疫病的治疗主要包括非特异性免疫抑制剂（如类固醇）、免疫调节剂和靶向生物制剂（如TNF-α抑制剂、IL-6受体抑制剂等）精准靶向自身反应性T/B细胞而保留正常免疫功能的治疗策略是未来研究的重要方向免疫缺陷病原发性免疫缺陷由基因突变导致的免疫系统发育或功能障碍，如严重联合免疫缺陷SCID、X连锁无丙种球蛋白血症、慢性肉芽肿病等这类疾病通常在婴幼儿期表现，易发生反复严重感染获得性免疫缺陷后天因素导致的免疫功能障碍，最典型的是HIV感染导致的获得性免疫缺陷综合征AIDS其他原因包括营养不良、某些药物治疗如化疗、免疫抑制剂、感染和恶性肿瘤等特点SCID严重联合免疫缺陷是一组由不同基因缺陷导致的T细胞发育障碍，常伴有B细胞功能异常患儿通常在生后几个月内出现反复感染、生长发育迟缓、慢性腹泻等症状，未经治疗可能在2岁前死亡治疗手段治疗方法取决于缺陷类型，包括造血干细胞移植、基因治疗、免疫球蛋白替代治疗、抗生素预防感染等对SCID患儿来说，造血干细胞移植是目前最有效的治疗方法，越早治疗预后越好免疫缺陷病是一组由免疫系统组成或功能异常导致的疾病，患者易发生反复感染、自身免疫病和某些恶性肿瘤临床表现取决于免疫缺陷的性质和程度，常见症状包括反复感染（尤其是机会性病原体）、感染清除困难、对常规抗生素治疗反应不佳等移植免疫超急性排斥反应急性排斥反应慢性排斥反应移植后几分钟至几小时内发生，由受者体内移植后数天至数月内发生，主要由T细胞介移植后数月至数年发生，病理特征为移植器预存的抗供者HLA或ABO血型抗体激活补体系导，是最常见的排斥类型受者T细胞通过直官血管内膜增生和纤维化，导致器官功能逐统，导致血管内皮损伤和血栓形成这种排接途径（识别供者APC上的供者MHC-肽复合渐丧失发病机制复杂，涉及免疫和非免疫斥反应发展迅速，几乎没有有效治疗手段，物）或间接途径（识别自身APC上的供者MHC因素，包括抗体介导的血管损伤、缺血再灌预防主要依靠移植前的交叉配血试验肽段）被激活，攻击移植物注损伤和药物毒性等移植免疫学研究器官和组织移植过程中的免疫反应，是临床器官移植成功的理论基础移植排斥反应是移植失败的主要原因，根据发生时间和机制可分为超急性、急性和慢性三种类型为减少排斥反应，临床上采取多种措施，包括组织配型（主要是HLA匹配）、交叉配血试验以排除预存抗体，以及使用免疫抑制剂常用的免疫抑制剂包括钙调磷酸酶抑制剂（如环孢素A、他克莫司）、抗增殖药物（如霉酚酸酯、硫唑嘌呤）、糖皮质激素和单克隆抗体（如抗CD3抗体、IL-2受体拮抗剂）等骨髓移植在治疗血液系统恶性肿瘤和某些免疫缺陷病中具有重要作用，但面临着移植物抗宿主病GVHD的挑战，即供者T细胞攻击受者组织肿瘤免疫学免疫监视理论肿瘤免疫逃逸机制·免疫系统持续监视并清除早期肿瘤细胞·降低抗原性减少肿瘤抗原表达·肿瘤抗原可被免疫细胞识别·降低免疫原性下调MHC分子表达·免疫缺陷者肿瘤发生率增高·产生免疫抑制性细胞因子TGF-β、IL-10·肿瘤微环境中存在浸润的免疫细胞·招募免疫抑制性细胞Treg、MDSC·上调免疫检查点分子PD-L

1、CTLA-4免疫治疗新进展·免疫检查点抑制剂抗PD-1/PD-L

1、抗CTLA-4·CAR-T细胞治疗·肿瘤疫苗·双特异性抗体·细胞因子治疗肿瘤免疫学研究免疫系统与肿瘤之间的相互作用，是现代肿瘤治疗的重要理论基础免疫监视理论认为，免疫系统能够识别并清除体内出现的恶变细胞，但某些肿瘤细胞可通过多种机制逃避免疫监视，最终形成临床可见的肿瘤肿瘤抗原包括肿瘤特异性抗原（仅在肿瘤细胞表达）和肿瘤相关抗原（在肿瘤细胞高表达）免疫检查点是调节T细胞活化的重要分子，如CTLA-4和PD-1/PD-L1通路肿瘤细胞常通过上调PD-L1等分子抑制T细胞功能，而免疫检查点抑制剂可阻断这些抑制性信号，重新激活抗肿瘤免疫应答CAR-T细胞治疗是另一重要进展，通过基因工程技术使T细胞表达嵌合抗原受体，能特异性识别并杀伤肿瘤细胞这些免疫治疗方法已在多种肿瘤中显示出显著疗效，开创了肿瘤治疗的新时代免疫学检测技术免疫学检测技术是诊断免疫系统疾病和研究免疫机制的重要工具抗原抗体反应是大多数免疫学检测的基础，如酶联免疫吸附测定ELISA可用于定量检测血清中的抗体或抗原，免疫印迹Western blot则可用于确认特定蛋白质的存在和分子量免疫沉淀技术常用于分离和富集特定蛋白质或蛋白质复合物，以便进一步分析流式细胞术是免疫学研究中的重要技术，可同时分析细胞的多种表面和胞内标志物，用于免疫细胞亚群的鉴定和功能评估组织学方法如免疫组化和免疫荧光则可在保持组织结构完整的情况下检测特定抗原的分布和表达近年来，分子生物学技术如PCR、基因芯片和下一代测序技术在免疫学研究中的应用日益广泛，特别是在T/B细胞受体多样性分析和单细胞转录组学研究中发挥重要作用免疫治疗单克隆抗体治疗细胞治疗细胞因子疗法单克隆抗体是免疫治疗的重要工具，通过CAR-T细胞疗法通过基因工程技术使T细胞细胞因子如干扰素和白细胞介素在多种疾特异性靶向疾病相关分子发挥作用抗表达嵌合抗原受体，特异性识别并杀伤肿病治疗中有应用IFN-α用于治疗某些病CD20抗体利妥昔单抗用于B细胞淋巴瘤瘤细胞，已在某些血液肿瘤治疗中取得重毒感染和肿瘤；IL-2可激活NK细胞和T细治疗；抗TNF-α抗体英夫利昔单抗用于大突破树突状细胞疫苗则利用患者自身胞，用于晚期肾细胞癌和黑色素瘤治疗；治疗类风湿关节炎和炎症性肠病；抗树突状细胞加载肿瘤抗原，激活体内抗肿G-CSF则可刺激中性粒细胞生成，用于化HER2抗体曲妥珠单抗用于HER2阳性乳瘤免疫应答疗后中性粒细胞减少症的治疗腺癌治疗感染免疫天3-790%适应性免疫启动时间吞噬细胞清除比例病毒感染后产生特异性抗体所需时间大多数细菌感染由吞噬细胞直接清除型2抗寄生虫免疫类型Th2应答在抗寄生虫感染中起主导作用感染免疫是指机体抵抗病原微生物侵袭的免疫反应不同类型的病原体激发不同的免疫应答模式病毒感染主要诱导I型干扰素产生和细胞毒T细胞应答，Th1型免疫反应占主导I型干扰素通过诱导抗病毒蛋白表达，抑制病毒复制；CD8+T细胞则杀伤被病毒感染的细胞抗体尤其是中和抗体可阻止病毒进入宿主细胞，防止感染扩散细菌感染的免疫防御依赖于细菌类型胞外细菌主要由中性粒细胞和巨噬细胞通过吞噬作用清除，同时抗体可促进调理吞噬和补体激活胞内细菌（如结核分枝杆菌）则需要Th1细胞和巨噬细胞的协作清除寄生虫感染常诱导Th2型免疫应答，产生IgE和招募嗜酸性粒细胞寄生虫已进化出多种免疫逃避策略，如抗原变异、表面分子模拟和免疫调节等免疫系统与微生物的共同进化形成了复杂的相互作用网络免疫学与其他学科的交叉神经-免疫互作肠道微生物与免疫免疫代谢学心血管免疫学其他交叉领域临床免疫学应用免疫诊断免疫预防血清学检测如ELISA、免疫荧光可检测自身疫苗接种是预防传染病最有效的手段，从传抗体和感染指标，帮助诊断自身免疫病和感统的减毒活疫苗到现代的mRNA疫苗，涵盖染性疾病流式细胞术可分析淋巴细胞亚多种技术平台疫苗接种策略需考虑人群特群，评估免疫功能或诊断血液系统肿瘤遗点、疾病流行特征和成本效益等因素被动传学检测可鉴定免疫缺陷病的基因突变，为免疫如免疫球蛋白注射也是重要的预防手精准诊断和治疗提供依据段，特别是在暴露后预防和免疫缺陷患者中免疫治疗自身免疫病治疗从非特异性免疫抑制剂到生物制剂，药物选择更加个体化肿瘤免疫治疗如免疫检查点抑制剂和CAR-T细胞疗法改变了多种癌症的治疗格局器官移植中的免疫调控需平衡排斥反应控制和免疫功能维持，减少并发症临床免疫学是免疫学基础理论在医学实践中的应用，包括免疫诊断、免疫预防和免疫治疗三大领域免疫诊断技术不断发展，从传统的血清学检测到现代的分子生物学和单细胞分析技术，为疾病的早期诊断和精准分型提供了有力工具免疫治疗领域的突破性进展改变了多种疾病的治疗模式随着对免疫系统在疾病发生发展中作用的深入了解，免疫学原理和技术在临床医学各专科中的应用日益广泛未来，随着精准医疗理念的推广和新技术的发展，临床免疫学将为更多疾病提供个体化的诊疗策略，提高治疗效果，减少不良反应免疫学前沿进展精准免疫治疗基于生物标志物的免疫治疗方案个体化，靶向特定的免疫调节通路和分子，在不同患者群体中优化疗效和安全性开发新型双特异性抗体和多特异性分子，同时靶向多个免疫检查点或联合活化和抑制性信号单细胞测序技术单细胞RNA测序、ATAC-seq等技术可在单细胞水平分析基因表达和染色质可及性，揭示免疫细胞异质性和稀有亚群这些技术帮助绘制健康和疾病状态下的免疫细胞图谱，识别新的细胞亚型和功能状态人工智能应用机器学习算法分析大规模免疫组学数据，预测抗原表位、药物反应和免疫治疗结果AI辅助免疫药物开发可加速筛选候选药物，优化分子结构，并预测临床反应，缩短研发周期，降低成本组织免疫学图谱空间转录组学和多重免疫荧光成像技术可精确定位组织中的免疫细胞，分析其空间分布和相互作用人体免疫细胞图谱计划旨在绘制全身各组织中免疫细胞的详细图谱，提供免疫系统功能的整体视图免疫学研究正经历前所未有的技术革新和理念突破，从单细胞水平到系统整合，从基础机制到临床转化，展现出蓬勃的发展势头精准免疫治疗的发展正从一刀切的治疗模式向基于生物标志物的个体化治疗转变，通过联合不同免疫靶点或调控通路，实现更好的疗效和安全性课程总结与展望42免疫系统核心特性主要免疫分支特异性、多样性、记忆性和自身耐受性固有免疫和适应性免疫协同作用10+诺贝尔奖成果免疫学研究获得诺贝尔奖数量本课程系统介绍了免疫学的基本概念、免疫系统的组成与功能，以及相关疾病与临床应用我们学习了从固有免疫到适应性免疫的各个组成部分，了解了复杂的免疫调控网络和免疫系统在疾病中的作用免疫学研究对医学发展做出了巨大贡献，从疫苗的广泛应用到器官移植的成功，从自身免疫病的治疗到肿瘤免疫治疗的突破，免疫学原理和技术深刻改变了现代医学实践学习免疫学需要系统思维，将分子、细胞和器官水平的知识整合起来，理解免疫网络的整体功能建议从基本概念入手，逐步理解复杂机制，并结合临床案例加深理解未来免疫学研究将朝着更加精准和个体化的方向发展，单细胞技术、组织免疫学和系统生物学方法将帮助我们更全面理解免疫系统；基于免疫机制的疾病治疗策略将更加精准有效；人工智能和大数据分析将加速免疫学知识的发现和应用。