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免疫学教学设计课件本课程旨在系统讲解人体免疫系统的组成、功能和应用,为医学院校本科生提供全面的免疫学知识体系我们将通过多媒体、案例分析和互动教学法,帮助学生深入理解免疫学原理及其在临床中的重要应用免疫学是现代医学的基础学科,它不仅解释了人体如何抵御外来病原体,还揭示了多种疾病的发病机制通过本课程的学习,学生将能够建立系统的免疫学思维,为未来的医学研究和临床实践奠定坚实基础教学目标与课程概述掌握基本概念理解免疫学的核心理论和基本原理,建立系统的知识框架理解功能作用深入理解免疫系统在健康维持和疾病发生中的关键作用培养科学思维发展学生的科学思维能力和创新精神,提高分析解决问题的能力课程安排总计学时,包括学时理论教学和学时实验课程483216课程内容框架免疫学基础知识固有与适应性免疫基本概念、发展历史和研究方法两大免疫系统的特点与协同作用免疫学检测技术免疫器官与细胞免疫学实验与临床检测方法免疫系统的结构基础和功能单位免疫相关疾病免疫应答过程免疫功能异常导致的各类疾病免疫反应的发生、发展与调控机制教学方法与策略教学理念教无定法,学无止境,根据学生特点和学科发展灵活调整教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性以学生为中心围绕学生需求设计教学活动,关注学生的认知过程和学习体验,培养独立思考能力多媒体整合教学结合多媒体、图片、动画、视频和传统板书,创造丰富的视觉学习体验,加深对抽象概念的理解互动与讨论通过案例教学、问题导向学习、师生互动和小组讨论,培养学生的批判性思维和团队协作能力第一章免疫学绪论重要性免疫学在现代医学中的核心地位研究内容免疫学的主要研究领域与应用方向发展历史免疫学从古代观察到现代科学的演变过程免疫学作为现代医学的基础学科之一,研究人体如何识别和抵抗外来病原体侵袭的科学本章将介绍免疫学的发展历程、研究内容以及其在医学中的重要作用,帮助学生建立对免疫学的整体认识免疫学的历史发展天花接种时期免疫理论形成年,英国医生爱德华詹纳发明世界上第一种疫苗,梅奇尼科夫提出细胞免疫学说,发现吞噬作用;埃利希提1796·通过接种牛痘病毒来预防天花,开创了现代免疫预防的先出体液免疫学说,阐述抗体在免疫中的作用河1234细菌学说时期现代免疫学路易巴斯德建立微生物学说,证明疾病由微生物引起,伯内特提出克隆选择学说,解释免疫细胞如何识别抗原并·并发明减毒活疫苗,为免疫学奠定了微生物学基础产生特异性免疫应答,标志着现代免疫学理论体系的形成免疫学的研究对象与内容免疫系统组成与功能免疫应答规律与机制免疫效应与调节研究人体免疫系统的组织、器官、探索免疫系统识别外来物质并产生研究免疫应答的效应功能及其调节细胞和分子,以及它们如何协同工特异性反应的基本规律,阐明分子网络,包括正向激活和负向抑制机作维护机体健康和细胞水平的作用机制制,维持免疫平衡免疫相关疾病研究免疫学技术开发探讨免疫功能异常导致的疾病发病机制,包括自身免疫病、开发和应用免疫学诊断与治疗技术,包括疫苗、抗体药物过敏反应和免疫缺陷病等和免疫治疗方法等免疫学的医学应用疫苗研发与应用器官移植与排斥反应肿瘤免疫与免疫缺陷疫苗是最成功的免疫学应用,通过激活免疫学原理指导器官移植技术发展,通肿瘤免疫治疗是现代肿瘤治疗的重要手适应性免疫系统产生免疫记忆,预防传过组织配型和免疫抑制治疗减少排斥反段,通过激活患者自身免疫系统攻击癌染病的发生从传统减毒活疫苗到现代应,提高移植成功率细胞免疫缺陷病如艾滋病的诊断与治疫苗,技术不断创新疗也依赖免疫学原理mRNA组织相容性检测•预防性疫苗天花、脊髓灰质炎、麻免疫检查点抑制剂•免疫抑制剂的应用••疹等细胞治疗免疫耐受诱导研究•CAR-T•治疗性疫苗相关癌症、丙肝等•HPV治疗策略•HIV第二章抗原基本属性抗原的定义与特性抗原决定簇表位的类型与结构影响因素影响免疫原性的关键因素重要抗原医学上的重要抗原物质抗原是免疫学研究的核心对象,是触发免疫应答的起点本章将详细介绍抗原的基本概念、特性、分类以及影响抗原免疫原性的因素,帮助学生理解抗原在免疫反应中的关键作用抗原的基本特性抗原的概念抗原是能够被免疫系统识别并与抗体和免疫细胞特异性结合,同时能诱导机体产生免疫应答的物质它是免疫系统的识别靶标,也是免疫反应的诱导者免疫原性免疫原性是指物质诱导特异性免疫应答的能力,完整抗原具有此特性免疫原通常是分子量较大的蛋白质或多糖,能刺激机体产生抗体或激活特异性细胞T抗原性抗原性是指物质与抗体或免疫细胞特异性结合的能力半抗原虽有抗原性但无免疫原性,需与载体蛋白结合形成完整抗原才能诱导免疫应答特异性特异性是抗原最重要的特征,指抗原只与相应的抗体或免疫细胞特异性结合这种特异性决定了免疫应答的精确性,是免疫系统区分自身与非自身的基础抗原决定簇(表位)表位概念线性表位构象表位抗原决定簇(表位)由抗原分子一级结构由蛋白质空间结构中是抗原分子上能与抗中连续排列的氨基酸相邻但序列不连续的体或细胞受体特异性残基构成,对变性较氨基酸残基构成,依T结合的特定部位,是为敏感,主要被细胞赖于蛋白质的三级结T抗原分子中最小的功识别在蛋白质变性构,对变性极为敏感能单位一个抗原分后仍可保留部分抗原多数细胞表位属于B子通常含有多个表位性此类细胞表位差异B/T细胞识别天然构象B的表位,而细胞识别T经抗原提呈细胞处理后的线性肽段这种差异是细胞协同T-B作用的分子基础影响免疫原性的因素10,000+分子量大小通常分子量大于道尔顿的物质才具有较好的免疫原性,小分子需与载体蛋白结合才能诱导免疫应答10,0003D分子结构复杂性结构越复杂的分子免疫原性越强,球状蛋白质优于纤维状蛋白质,而多糖则优于单糖48h理化稳定性在体内停留时间足够长的抗原更容易被免疫系统识别和处理,从而诱导有效免疫应答100+遗传因素基因多态性决定个体对特定抗原的应答能力差异,影响免疫反应的强度和特异性MHC此外,抗原剂量和给药途径也是重要因素适当的剂量范围内,抗原量与免疫应答强度成正比;而不同给药途径(如皮下、肌肉、静脉注射等)会影响抗原的处理和递呈方式,从而影响免疫应答的类型和强度抗原的分类1异种抗原来自不同物种的抗原,对受体机体具有较强的免疫原性例如,牛血清白蛋白注入人体后会引起强烈免疫应答异种抗原是实验免疫学研究中常用的模型抗原2同种异型抗原存在于同一物种不同个体间的抗原差异,如人类的血型抗原和抗原这ABO HLA类抗原在器官移植和输血中起关键作用,是移植排斥反应的主要原因3自身抗原机体自身的组织和细胞成分,正常情况下不引起免疫应答当免疫耐受被破坏时,自身抗原可能被识别为非己,导致自身免疫疾病的发生4超抗原一类特殊抗原,能直接激活大量细胞(约)而无需常规抗原处理和呈递T5-20%过程如金黄色葡萄球菌肠毒素,可引起食物中毒和毒性休克综合征常见医学抗原微生物抗原组织相容性抗原血型抗原与肿瘤抗原包括细菌、病毒、真菌等病原微生物的人类白细胞抗原()是人体最重要血型抗原如系统决定输血相容性;HLA ABO结构成分或分泌产物这些抗原是机体的组织相容性抗原系统,编码主要组织肿瘤抗原是肿瘤细胞表达的特异性分子,防御感染的主要靶标,也是疫苗开发的相容性复合体()蛋白,在器官移是肿瘤免疫治疗的靶点MHC基础植和疾病易感性中具有重要意义细菌内毒素(脂多糖)血型抗原••ABO、、(类)病毒衣壳蛋白•HLA-A BC I肿瘤特异性抗原()••TSA、、(类)细菌鞭毛蛋白•HLA-DP DQDR II肿瘤相关抗原()••TAA第三章免疫器官与组织系统整合免疫器官相互协作形成完整防御网络淋巴循环细胞在免疫器官间迁移和归巢外周免疫器官执行免疫应答的主要场所中枢免疫器官免疫细胞发育和成熟的场所免疫器官是免疫细胞生成、分化、成熟和执行功能的场所,构成了人体免疫系统的解剖学基础本章将介绍免疫器官的分类、结构、功能以及淋巴细胞在这些器官间的迁移规律,帮助学生建立对免疫系统整体架构的认识免疫器官分类中枢(初级)免疫器官外周(次级)免疫器官中枢免疫器官是免疫细胞产生、分化和成熟的场所,对免疫细胞外周免疫器官是成熟免疫细胞接触抗原、启动和执行免疫应答的进行初步筛选,形成基本的免疫识别库场所,分布于全身各处,形成完整的免疫防御网络骨髓所有血细胞的起源,细胞发育成熟场所脾脏最大的外周淋巴器官,过滤血液中的抗原•B•胸腺细胞发育、成熟和选择的专门场所淋巴结分布于全身,过滤淋巴液中的抗原•T•黏膜相关淋巴组织分布于消化道、呼吸道等处•MALT这些器官提供特殊的微环境,支持免疫细胞从干细胞分化为功能扁桃体、阑尾等散在淋巴组织性细胞,并通过正负选择确保产生的细胞能够识别非己而不攻击•自身中枢免疫器官骨髓骨髓是所有造血干细胞的来源,位于长骨中空的髓腔内它是一种软组织,由造血干细胞、基质细胞和丰富的血管网络组成骨髓不仅是所有免疫细胞的发源地,也是细胞发育和成熟的特定场所B在骨髓微环境中,细胞前体通过复杂的基因重排形成多样化的细胞受体,B B并经过阴性选择去除自身反应性细胞,最终发展为成熟的细胞B胸腺胸腺是细胞分化、成熟和选择的专门场所,位于胸骨后方、心脏前上方它T由皮质和髓质两部分组成,含有特殊的上皮细胞(胸腺上皮细胞)提供细胞T发育所需的微环境细胞前体在胸腺中经历基因重排、阳性选择(确保能识别自身分子)和T MHC阴性选择(清除自身反应性细胞),最终发展为成熟的或细胞T CD4+CD8+T随着年龄增长,胸腺逐渐萎缩,但仍保持部分功能直至老年外周免疫器官外周免疫器官是成熟免疫细胞执行功能的场所,分布于全身各处脾脏是体内最大的淋巴器官,主要过滤血液中的抗原;淋巴结呈豆状,沿淋巴管分布,过滤淋巴液中的抗原;黏膜相关淋巴组织分布于消化道、呼吸道等与外界接触的黏膜表面,形成重要的免疫屏障这些器官具有类似的组织学结构,包括细胞区(胸腺依赖区)和细胞区(滤泡),为免疫细胞相互作用和免疫应答的发生提供了理T B想的微环境淋巴细胞循环与归巢进入血液循环中枢器官产生通过血液循环系统分布全身骨髓和胸腺产生成熟淋巴细胞归巢至淋巴组织通过高内皮小静脉选择性进入淋巴管回流淋巴组织内巡逻未活化细胞重返血液循环寻找特异性抗原淋巴细胞再循环是指淋巴细胞在血液、淋巴和淋巴组织之间不断巡逻的过程,这对免疫监视至关重要高内皮小静脉()是淋巴HEV细胞进入淋巴结的特殊通道,表达特定的粘附分子淋巴细胞表面的归巢受体与上的配体相互作用,促进淋巴细胞选择性归巢到HEV特定淋巴组织第四章免疫细胞淋巴细胞包括细胞、细胞和细胞,是适应性免疫的主要执行者细胞负责细胞免疫,细胞产生抗体参与体液免疫,细胞则在先天免疫中发挥重要作用T B NK T BNK单核吞噬细胞包括单核细胞和巨噬细胞,主要通过吞噬作用清除病原体和死亡细胞,同时作为抗原提呈细胞连接先天免疫和适应性免疫粒细胞与辅助细胞中性粒细胞是急性炎症反应的主力军,而嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞则在过敏反应和抗寄生虫感染中发挥作用细胞T起源骨髓中的造血干细胞产生细胞前体T胸腺发育细胞前体迁移至胸腺,经历选择过程T基因重排形成多样性•TCR阳性选择保留能识别自身的细胞•MHC阴性选择清除自身反应性细胞•T分化为亚群发育为辅助细胞或细胞毒性细胞CD4+T CD8+T细胞识别类分子,协助其他免疫细胞•CD4+T MHC II细胞识别类分子,直接杀伤靶细胞•CD8+T MHC I活化与功能需要双信号激活模式信号识别抗原肽复合物•1TCR-MHC信号共刺激分子(如)互作•2CD28-B7细胞亚群T细胞细胞Th1Th2由和诱导分化由诱导分化IL-12IFN-γIL-4产生、等细胞因子产生、、等•IFN-γTNF-α•IL-4IL-5IL-13促进细胞免疫和炎症反应促进细胞产生抗体••B抵抗胞内病原体感染参与过敏反应和抗寄生虫感染••细胞细胞Treg Th17由和诱导由、和诱导TGF-βIL-2TGF-βIL-6IL-233表达转录因子产生、等•Foxp3•IL-17IL-22产生和招募中性粒细胞•TGF-βIL-10•抑制免疫反应,维持免疫耐受与自身免疫病相关••细胞B骨髓发育从造血干细胞到成熟细胞B免疫球蛋白基因重排•阴性选择去除自身反应性•初始细胞B表达和分子IgM IgD循环于血液和淋巴组织•寻找特异性抗原•活化与分化遇到抗原后在生发中心反应亲和力成熟•类别转换•效应与记忆细胞分化为两类细胞浆细胞分泌抗体•记忆细胞长期存活•B抗原提呈细胞()APC树突状细胞()DC最强大的专职抗原提呈细胞,具有独特的树突状形态,能有效捕获、处理和提呈抗原未成熟分布于外周组织,捕获抗原后成熟并迁移至淋巴结,激活初始细胞的亚群包括髓DC TDC样、浆细胞样和朗格汉斯细胞等DC DC巨噬细胞具有强大吞噬能力的抗原提呈细胞,广泛分布于全身各组织它们不仅能清除病原体和死亡细胞,还能处理抗原并通过分子提呈给细胞巨噬细胞同时分泌多种细胞因子和炎症MHC T介质,参与炎症反应和组织修复细胞B特异性抗原提呈细胞,通过表面免疫球蛋白()高效捕获特定抗原,经内化、处理后通BCR过类分子提呈给细胞这种抗原提呈能力使细胞能够获得细胞的帮助,是MHC IICD4+T B T细胞协同作用的基础T-B非传统APC皮肤中的朗格汉斯细胞、肝脏中的库普弗细胞等组织特异性在局部免疫反应中发挥重要APC作用此外,在炎症条件下,内皮细胞和上皮细胞等非专职也可以上调类分子表APC MHC II达,参与抗原提呈过程单核吞噬细胞系统单核细胞骨髓产生并进入血液循环组织迁移响应趋化因子进入组织分化成熟3在组织微环境中分化为巨噬细胞组织特化4获得组织特异性功能和标志物单核吞噬细胞系统是人体内一类重要的免疫细胞群体,由骨髓造血干细胞分化产生的单核细胞及其在组织中分化的巨噬细胞组成不同组织中的巨噬细胞具有特定名称和功能特点,如肺泡巨噬细胞、肝脏库普弗细胞、脑内小胶质细胞等根据激活状态和功能,巨噬细胞可分为促炎的型和抗炎的型,M1M2这种极化具有重要的生理和病理意义细胞与其他免疫细胞NK细胞NK自然杀伤细胞是一类大颗粒淋巴细胞,属于先天性免疫系统它们能通过缺失自我识别机制识别并杀伤病毒感染细胞和肿瘤细胞,无需事先致敏细胞表面具有激活和抑制性受体,当抑制信号缺失(如靶NK细胞类分子表达下调)且激活信号增强时,细胞被激活并释放穿孔素和颗粒酶杀伤靶细胞MHC INK细胞NKT自然杀伤细胞是一群特殊的细胞,同时具有细胞和细胞的特征它们通过半不变性细胞受体T TNK T T()识别分子提呈的糖脂抗原,激活后能快速产生大量细胞因子,在免疫调节、肿瘤免疫和自TCR CD1d身免疫中发挥重要作用细胞γδT细胞是一类表达的非常规细胞,主要分布于皮肤和粘膜组织它们能直接识别非肽类抗原,γδTγδTCR T如热休克蛋白和非肽类磷酸化抗原,无需常规抗原提呈过程细胞在抗感染免疫和肿瘤免疫中发挥重γδT要作用,是黏膜免疫的重要组成部分粒细胞与肥大细胞嗜酸性粒细胞在抗寄生虫感染和过敏反应中发挥作用;嗜碱性粒细胞释放组胺和其他炎症介质;肥大细胞是型超敏反应的关键细胞,其表面交联后释放组胺等介质引起过敏症状这些细胞共同参与炎症反应I IgE和过敏性疾病的发生第五章免疫分子免疫分子是免疫系统功能的执行者,包括抗体、细胞因子、补体和分子等这些分子通过特异性识别、信号传递和效应功能参与MHC免疫应答过程本章将详细介绍这些关键免疫分子的结构特点、分类和生物学功能,帮助学生理解分子水平上的免疫学机制抗体的结构抗体的分类与功能抗体类别血清含量结构特点主要功能血清抗体的单体结构,可通过中和病毒,激活补IgG75-80%胎盘体,促进吞噬血清抗体的五聚体结构,含链初次免疫应答,强IgM5-10%J效激活补体血清抗体的主要为二聚体,存粘膜免疫,阻止病IgA10-15%在于分泌液原体黏附痕量单体结构,亲和力高介导型超敏反应,IgE I抗寄生虫痕量单体结构,易降解细胞表面分子,调IgD B节细胞活化B人体免疫球蛋白分为五大类,每类具有独特的结构和功能特点是血清中最丰富的抗体,可通过IgG胎盘提供新生儿被动免疫是初次免疫应答中首先产生的抗体,五聚体结构使其具有强大的补体IgM激活能力主要存在于唾液、泪液、乳汁等分泌液中,形成粘膜免疫屏障与肥大细胞和嗜IgA IgE碱性粒细胞表面受体结合,参与过敏反应主要存在于细胞表面,在细胞发育和活化中发挥作IgD B B用细胞因子白细胞介素()家族干扰素()家族家族与趋化因子IL IFNTNF白细胞介素是一类由白细胞和其他细胞干扰素是一类具有抗病毒活性的细胞因肿瘤坏死因子家族是一组结构相关的细产生的、作用于免疫系统细胞的细胞因子,分为型()、型(胞因子,参与细胞生存、增殖、分化和I IFN-α/βII IFN-子目前已发现多种,编号从)和型()死亡调控趋化因子则调控免疫细胞的40IL IL-1γIII IFN-λ到以上迁移和归巢IL-40抗病毒作用,上调•IFN-α/βMHC促炎因子,激活细胞和内皮表达促炎因子,诱导细胞凋亡•IL-1T I•TNF-α细胞激活巨噬细胞,促进反应()中性粒细胞趋化因子•IFN-γTh1•CXCL8IL-8细胞生长因子,促进细胞•IL-2T T主要作用于上皮细胞单核细胞趋化蛋白•IFN-λ•CCL2增殖促进分化和产生•IL-4Th2IgE抑制性因子,抑制巨噬细胞•IL-10功能补体系统补体激活途径补体系统可通过三条不同的途径被激活,最终形成相同的效应分子经典途径由抗体抗原复合物激活,识别抗体区•-C1q Fc替代途径无需抗体,由自发水解启动•C3凝集素途径由甘露糖结合凝集素()识别病原体表面碳水化合物•MBL补体级联放大三条途径汇聚于的活化,形成转化酶,催化更多分子裂解为和,产生级联C3C3C3C3a C3b放大效应参与形成转化酶,进一步激活终末通路C3b C5补体效应功能补体系统通过多种机制参与免疫防御促进吞噬(调理素作用)•C3b形成膜攻击复合物()裂解细胞•C5b-9MAC、、作为炎症介质招募免疫细胞•C3a C4a C5a促进免疫复合物清除•补体系统是由多种血浆蛋白和细胞表面受体组成的复杂网络,通过级联反应发挥功能为防止补30体过度激活损伤自身组织,机体发展了多种调节因子如抑制物、衰变加速因子()和膜辅助C1DAF蛋白()等补体调节异常与多种疾病相关,如遗传性血管性水肿、年龄相关性黄斑变性等MCP分子MHC基因复合体分子结构与功能多态性与疾病MHC MHC MHC主要组织相容性复合体()是一组类和类分子具有不同的结构和表基因是人类基因组中多态性最高的MHCMHC I II MHC高度多态性的基因,在人类称为人类白达模式区域之一,这种多态性有助于人群应对细胞抗原()系统,位于第号染多样化的病原体特定基因型与某HLA6HLA类由一条链和微球蛋白•MHC Iαβ2色体短臂基因区包含多个基因座,些疾病的易感性相关HLA组成,存在于所有有核细胞上,提呈编码参与抗原处理和提呈的蛋白质内源性抗原给细胞与强直性脊柱炎CD8+T•HLA-B27经典类、、•I HLA-A BC类由链和链组成,主要与型糖尿病•MHC IIαβ•HLA-DR3/DR41经典类、、存在于专职上,提呈外源性抗原•II HLA-DP DQDR APC与多发性硬化•HLA-DR15给细胞非经典、、等CD4+T•HLA-E FG第六章免疫应答适应性免疫应答特异性识别抗原并产生免疫记忆固有免疫应答2快速反应但缺乏特异性和记忆性解剖生理屏障皮肤、黏膜等物理屏障阻止病原体入侵免疫应答是机体识别并清除外来病原体或异常自身成分的过程,由固有免疫和适应性免疫两大系统协同完成固有免疫作为第一道防线,能快速响应但缺乏特异性;适应性免疫则提供高度特异性的防御并形成免疫记忆,但需要时间发展本章将系统介绍这两类免疫应答的特点、过程以及相互协作机制固有免疫应答物理屏障皮肤和黏膜形成物理阻隔化学屏障酸性环境、溶菌酶等防御因子模式识别识别激活信号通路PRRs PAMPs炎症反应4释放炎症因子和趋化因子吞噬与杀伤5中性粒细胞和巨噬细胞清除病原体固有免疫是进化上较为古老的防御系统,对多种病原体具有广泛但非特异性的识别能力它包括解剖生理屏障、补体系统、吞噬细胞和炎症反应等组成部分其中,模式识别受体()识别病原体相关分子模式()是固有免疫识别的核心机制常见的包括细菌脂多糖、肽聚糖、鞭毛蛋白以及病毒和等保守结构PRRs PAMPsPAMPs RNADNA模式识别受体样受体()样受体()NOD NLRsRIG-I RLRs胞质内的识别胞质内病毒PRRs RNA识别肽聚糖片段识别短双链样受体()•NOD1/2•RIG-I RNATollTLRs形成炎症小体识别长双链•NLRP3•MDA5RNA型凝集素受体膜表面和内体膜上的CPRRs识别糖类结构识别脂多糖()•TLR4LPS识别双链甘露糖受体•TLR3RNA•识别识别葡聚糖•TLR9CpG DNA•Dectin-1β-1模式识别受体是固有免疫系统识别病原体的关键分子,按结构和位置可分为多个家族激活后启动下游信号转导,最终导致转录因子、和的PRRs NF-κB AP-1IRFs活化,促进炎症因子、干扰素和趋化因子的表达不同识别特定后激活的信号通路有所差异,从而产生针对不同病原体的适当免疫反应PRRs PAMPs适应性免疫应答概述抗原提呈过程外源性抗原提呈内源性抗原提呈外源性抗原(如细菌、病毒等)被吞噬后,通过类内源性抗原(如病毒蛋白、肿瘤抗原等)通过类分子提APC MHC IIMHCI分子提呈给细胞的过程呈给细胞的过程CD4+T CD8+T抗原被吞噬进入内体蛋白质在胞质中被蛋白酶体降解为肽段
1.
1.内体与溶酶体融合形成内溶酶体肽段通过转运蛋白转入内质网
2.
2.TAP抗原被酶解为肽段在内质网中,抗原肽与新合成的分子结合
3.
3.MHCI新合成的分子在内质网中与不变链()结合抗原肽复合物通过高尔基体转运至细胞表面
4.MHC IIIi
4.MHCI-复合物转运至内溶酶体
5.MHCII-Ii交叉提呈某些树突状细胞能将吞噬的外源性抗原通过MHCI被降解,抗原肽取代片段
6.Ii CLIP类分子提呈给细胞,这对抗病毒和抗肿瘤免疫至关重要CD8+T抗原肽复合物转运至细胞表面
7.MHCII-细胞免疫应答T细胞活化克隆扩增分化为效应细胞记忆形成T需要三个信号完成活化的细胞快速增殖根据细胞因子环境分化为不同亚群部分效应细胞转变为记忆细胞T T信号识别抗原肽分泌和受体上调抵抗胞内病原体中枢记忆细胞•1TCR-•IL-2IL-2•Th1•T TCM复合物MHC代谢重编程支持增殖抵抗寄生虫效应记忆细胞••Th2•T TEM信号共刺激分子(•2CD28-杀伤感染细胞•CTL)互作B7信号细胞因子提供极化方向•3细胞免疫应答B1抗原识别与活化细胞通过表面免疫球蛋白()识别特异性抗原根据抗原类型,细胞活化可分为依B BCRB T赖性和非依赖性途径大多数蛋白抗原是依赖性的,需要细胞提供帮助;而某些多糖和TTTh脂多糖等重复性结构抗原可直接激活细胞,无需细胞帮助BT2生发中心反应活化的细胞在淋巴滤泡内形成生发中心,在此发生两个关键过程体细胞高频突变导致抗体B亲和力成熟,以及免疫球蛋白类别转换滤泡辅助性细胞()通过和细胞因子T TfhCD40L(如、)提供必要信号,促进这些过程的进行IL-4IL-213浆细胞分化部分活化细胞分化为浆细胞,大量产生并分泌抗体浆细胞内质网高度发达,适应大量蛋白B质合成需求初次免疫应答产生的浆细胞多数寿命较短,而二次应答产生的部分浆细胞可迁移至骨髓成为长寿命浆细胞,持续分泌抗体4记忆细胞形成B另一部分活化细胞分化为记忆细胞,不分泌抗体但长期存活在体内记忆细胞表达高亲BBB和力,在再次遇到相同抗原时能快速活化,分化为浆细胞产生大量高亲和力抗体,是免BCR疫记忆的重要组成部分第七章免疫耐受与免疫调节免疫平衡免疫耐受免疫调节免疫系统需要在防御免疫耐受是机体对自免疫反应受到多层次外来病原体和维持自身抗原不产生免疫应精密调控,包括细胞身组织完整性之间保答的状态,包括中枢因子网络、辅助分子、持平衡过度活化导耐受和外周耐受两大免疫检查点等,确保致炎症和自身免疫疾机制,是预防自身免免疫应答的适度性和病,而活化不足则增疫疾病的关键特异性加感染和肿瘤风险免疫检查点免疫检查点是控制免疫应答强度和持续时间的关键分子,如和CTLA-4PD-通路,已1/PD-L1成为肿瘤免疫治疗的重要靶点免疫耐受中枢耐受外周耐受调节性细胞T中枢耐受发生在免疫细胞发育的早期阶由于中枢耐受不完美,逃脱的自身反应调节性细胞()是维持免疫耐受T Treg段,主要通过负性选择(性细胞在外周被多种机制控制的关键细胞群体clonal)清除自身反应性和细胞deletion TB克隆删除在特定条件下遇到自身抗特征表型••CD4+CD25+Foxp3+细胞在胸腺中经历阴性选择,高亲原导致细胞死亡•T分类天然(,胸腺发育)•Treg tTreg和力识别自身抗原的细胞被诱导凋T克隆无能()功能性失活和诱导性(,外周分化)•anergy TregiTreg亡胸腺表达调节因子促进组织特状态,无法响应抗原刺激•AIRE抑制机制细胞接触依赖性抑制和抑•异性抗原在胸腺髓质上皮细胞中表达免疫忽视自身抗原隔离在免疫系统制性细胞因子(、)•IL-10TGF-β细胞在骨髓中也经历类似的选择过难以到达的部位分泌•B基因突变导致综合征,•Foxp3IPEX程,去除自身反应性克隆调节性细胞()抑制自身反表现为严重自身免疫病•T Treg应性细胞的活化和增殖T免疫调节机制共刺激与共抑制细胞因子网络协同调控细胞活化阈值T2通过正负反馈调节免疫反应1免疫检查点限制免疫应答强度和持续时间35表观遗传调控代谢调控影响基因表达与细胞分化4通过能量代谢影响免疫细胞功能免疫系统通过多层次调节机制精确控制免疫应答的启动、强度和终止细胞因子网络中,促炎因子(如、)和抗炎因子(如、IL-1TNF-αIL-10)相互制衡细胞活化需要共刺激分子(如)提供第二信号,而共抑制分子(如)则提供负向调控TGF-βT CD28-B7CTLA-4免疫检查点是控制免疫应答的关键调节点,通路限制效应细胞功能,防止组织损伤近年研究发现,细胞代谢状态(如糖酵解氧PD-1/PD-L1T vs化磷酸化)和表观遗传修饰(如组蛋白修饰、甲基化)也在免疫调节中发挥重要作用,影响免疫细胞的分化命运和功能状态DNA第八章免疫相关疾病免疫功能异常分类免疫系统功能异常可导致多种疾病,根据异常类型可分为超敏反应免疫系统对抗原过度反应•自身免疫病免疫系统攻击自身组织•免疫缺陷病免疫系统功能不足•移植排斥反应免疫系统攻击移植物•临床表现多样免疫相关疾病可影响全身多个系统,临床表现多样,诊断常需结合临床症状、实验室检查和免疫学标志物等多方面证据治疗原则治疗原则基于疾病机制,可能包括免疫抑制用于自身免疫病和移植排斥•免疫调节平衡免疫反应•免疫增强用于免疫缺陷•靶向干预针对特定免疫通路•超敏反应类型介导分子机制典型疾病型(速发型)抗体介导肥大细过敏性鼻炎,哮I IgEIgE胞脱颗粒喘,荨麻疹型(细胞毒型),抗体结合细胞表输血反应,自身II IgGIgM面抗原免疫性溶血性贫血型(免疫复合,免疫复合物沉积系统性红斑狼疮,III IgGIgM物型)激活补体血清病型(迟发型)细胞细胞介导的细接触性皮炎,结IV TT胞毒作用核菌素试验超敏反应是机体对抗原的异常或过度免疫反应,根据发病机制和时间分为四种类型I型超敏反应发生迅速(分钟内),由介导;型和型超敏反应由抗体介导,分别IgE IIIII针对细胞表面抗原和可溶性抗原;型超敏反应发生较慢(小时),由致敏IV24-72T细胞介导理解这些机制有助于针对性治疗和预防型超敏反应I致敏阶段首次接触过敏原,产生抗体IgE抗原被处理并提呈给细胞•APC T细胞分泌和•Th2IL-4IL-13细胞产生特异性抗体•B IgE结合肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面受体•IgE FcεRI激活阶段再次接触同一过敏原触发反应过敏原交联细胞表面•IgE肥大细胞激活和脱颗粒•释放组胺、白三烯、前列腺素等•效应阶段炎症介质引起临床症状即刻反应血管扩张、血管通透性增加、平滑肌收缩•迟发反应嗜酸性粒细胞浸润和组织损伤•型超敏反应是最常见的过敏反应类型,根据发生部位和严重程度表现为不同临床症状皮肤过敏表现为荨麻疹和湿I疹;呼吸道过敏表现为过敏性鼻炎和哮喘;消化道过敏表现为腹痛和腹泻;最严重的是全身性过敏反应(过敏性休克),可危及生命诊断方法包括皮肤点刺试验、血清特异性检测和激发试验等IgE自身免疫病发病机制常见自身免疫病诊断与治疗自身免疫病是由于免疫系统攻击自身组织和自身免疫病可分为系统性和器官特异性两大自身免疫病的诊断基于临床表现、实验室检器官而引起的一类疾病,涉及自身耐受机制类查和自身抗体检测治疗策略包括的破坏和自身反应性细胞的激活主要T/B系统性系统性红斑狼疮()、类传统免疫抑制剂糖皮质激素、环磷酰•SLE•发病机制包括风湿关节炎()、干燥综合征胺、硫唑嘌呤等RA遗传因素基因多态性与疾病易感•HLA器官特异性型糖尿病、重症肌无力、生物制剂抗、抗受体、•1•TNF-αIL-6性相关自身免疫性甲状腺炎、多发性硬化抗等单克隆抗体CD20环境因素感染、药物、紫外线等触发•小分子靶向药物抑制剂等每种疾病有特定的自身抗体和靶自身抗原,•JAK因素新兴疗法细胞治疗、干细如患者产生抗核抗体(),患•CAR-TregSLE ANARA分子模拟病原体抗原与自身抗原结构相似•胞移植等者产生类风湿因子()和抗环瓜氨酸肽RF隐匿抗原暴露正常情况下隐藏的自身•抗体(抗抗体)CCP抗原被暴露调节失衡功能缺陷或效应细胞•Treg T抵抗抑制第九章免疫学实验技术免疫学实验技术是免疫学研究和临床诊断的重要工具,包括抗原抗体反应技术、细胞免疫学技术、分子免疫学技术和免疫组化技术等这些技术广泛应用于基础研究、疾病诊断、疫苗评价和药物开发等领域本章将介绍常用的免疫学实验技术原理、操作步骤和应用范围,为学生掌握实验技能奠定基础抗原抗体反应技术技术ELISA酶联免疫吸附试验是一种基于抗原抗体特异性结合和酶催化显色反应的定性或定量检测技术根据实验设计可分为直接法、间接法、夹心法和竞争法等技术具有灵敏度高、特异性强、操作简便等优点,ELISA广泛用于抗原或抗体的检测免疫印迹()Western Blot结合了蛋白质电泳分离和免疫学检测的优点,能够确定样品中特定蛋白质的存在及其分子Western Blot量样品蛋白经分离后转移至膜上,用特异性抗体检测目标蛋白该技术在确证试验和SDS-PAGE HIV各种蛋白质研究中应用广泛免疫荧光技术免疫荧光技术利用荧光标记的抗体定位细胞或组织中的抗原,分为直接法和间接法在细胞生物学和病理诊断中广泛应用,如检测用于自身免疫病诊断共聚焦显微镜结合免疫荧光可实现高分辨率的三维ANA成像免疫沉淀和免疫电泳免疫沉淀用于从复杂混合物中分离特定抗原;免疫电泳结合电泳和免疫扩散原理,用于复杂抗原混合物的分析,如免疫固定电泳用于单克隆球蛋白病的诊断这些技术在蛋白质相互作用研究和临床诊断中有重要应用流式细胞术10,000+每秒分析细胞数流式细胞术能够快速分析大量细胞,每秒可处理数千个细胞,实现高通量细胞特性分析15+同时检测参数现代流式细胞仪可同时检测个以上荧光参数,实现多参数细胞分析,全面表征细胞特性
1599.9%细胞分选纯度荧光激活细胞分选()技术可达到极高的分选纯度,为后续实验提供高纯度细胞群体FACS
0.1%检测灵敏度能够检测极低频率的细胞亚群,如循环肿瘤细胞和罕见干细胞群体等流式细胞术是一种将细胞悬液通过流动系统使细胞单个通过激光束,同时检测散射光和荧光信号的技术其基本原理包括细胞标记(使用荧光标记的抗体或染料)、流动系统(使细胞呈单细胞流)、光学系统(激发和收集光信号)和电子系统(信号处理和数据分析)流式细胞术的应用极为广泛,包括免疫细胞分型(如细胞计数用于监测)、细胞周期分析、细胞凋亡检测、细胞内信号转导研究等多参CD4/CD8T HIV数分析可同时检测细胞表面标志、细胞内分子和功能状态,提供全面的细胞信息实验设计需要考虑荧光补偿、合适的对照和门控策略等因素,确保数据可靠性教学总结与展望核心知识点回顾本课程系统介绍了免疫学的基本概念、免疫系统组成、免疫应答过程及相关疾病,建立了完整的免疫学知识框架重点掌握抗原抗体反应原理、细胞和细胞免疫应答机制、免疫耐受TB与调节以及常见免疫相关疾病的发病机制,这些是理解免疫学的关键基础研究前沿进展免疫学是医学领域发展最为迅速的学科之一,近年来取得了一系列突破性进展免疫检查点抑制剂开创了肿瘤治疗新时代;细胞疗法在血液肿瘤治疗中显示惊人疗效;疫CAR-T mRNA苗技术在新冠疫情中得到验证;单细胞测序技术揭示了免疫细胞的惊人多样性临床应用前景免疫学原理在临床医学中有着广泛应用,未来发展方向包括精准免疫治疗(根据患者免疫特征定制治疗方案);疫苗技术创新(如通用流感疫苗、疫苗);自身免疫病新疗法(如HIV选择性免疫调节剂);以及免疫诊断技术的发展(如液体活检和多组学分析)学习指导建议学生在掌握基础知识的同时,关注前沿进展,培养批判性思维;积极参与实验课程,提高动手能力;结合临床案例学习,增强实践应用能力;利用网络资源拓展视野,如科学期刊、在线课程等;建立终身学习意识,适应医学不断发展的需求。
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