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特异与非特异性免疫的特点

*功能
与血清中微生物表面组分结合,使之易被吞噬细胞吞噬(调理作用);
参与补体激活(MBL途径)。
(2)跨膜型PRR
表达于吞噬细胞(尤其是巨噬细胞)表面。
*甘露糖受体
可特异性识别并结合微生物胞壁糖蛋白和糖脂组分中的末端甘露糖和岩藻糖残基
介导巨噬细胞吞噬
*清道夫受体(scanvenger receptor,SR)
*磷壁酸:多数革兰阳性菌胞壁成分;
*肽聚糖:革兰阳性/阴性菌、真菌胞壁成分;
*甘露糖:微生物细胞壁上糖蛋白和糖脂成分
2.为微生物生存和致病性所必需
PAMP突变或缺失
微生物死亡或
微生物对外界环境适应性
3.宿主泛特异性识别的分子基础
PAMP是由一群或一类特定的微生物所共有的恒定结构(如LPS)。
宿主由种系编码的有限数量PRR
(2)血胎屏障
*组成
母体子宫内膜的基蜕膜、胎儿的绒毛膜滋养层细胞
*生物学作用
防止母体内病原微生物进入胎儿体内
(二)参与天然免疫的效应分子
1.defensin:α/β-defensin
对细菌、真菌和有包膜病毒(包括HIV)具有广谱的直接杀伤活性。
2.complement
3.cytokine
4.lysozyme
*微生物的特征性蛋白组份
如N-甲酰甲硫醇多肽;
*由微生物合成的脂质复合物、碳水化合物
如G-菌脂多糖(LPS)、G+菌磷壁酸、富含甘露糖的寡糖等。
3.识别的泛特异性
参与天然免疫的效应细胞(如吞噬细胞),其表达的受体乃在胚系基因中编码,所具有的多样性远少于TCR和BCR,故天然免疫的识别仅具有相对局限的特异性。
属不耐热碱性蛋白质,主要来源于吞噬细胞
5.其他效应因子
oxygen free radical、NO、脂质介质(PG、LTB4、PAF)、C-reactive protein(CRP)
(三)参与天然免疫的效应细胞
1.吞噬细胞(phagocyte)
吞噬细胞穿越血管内皮
募集至感染灶
细胞受体识别并结合微生物/分泌物
二、天然免疫的识别机制
(一)天然免疫的识别特点
(二)病原相关分子模式
(三)模式识别受体
分泌型PRR、跨膜型PRR、信号转导型PRR
* Toll样受体(TLR)
分子结构特征、
型别及其配体
生物学功能
(一)天然免疫的识别特点
1.识别的抗原种类
通常为微生物及其产物
2.识别的靶分子结构
*微生物特异的核苷酸
如病毒复制过程中产生的双链RNA(dsRNA)、细菌体内的非甲基化CpG DNA序列等;
使精氨酸水解为胍氨酸释放来自O与吞噬细胞过氧化氢或过氧化物酶结合
产生过(氧化)亚硝酸盐基(酸性环境)
杀菌
2)氧非依赖的杀菌途径
吞噬细胞激活
合成溶菌酶和多种蛋白水解酶
杀菌
2.NK细胞
*效应机制
1)胞毒效应
ADCC、分泌穿孔素、颗粒酶
2)产生细胞因子
IFN-、IL-12和TNF-
直接、间接杀伤
参与非特异性免疫的细胞组分
(2)快速反应性
一旦识别PAMP,效应细胞立即被激活并发挥效应,此与细胞是否发生增殖无关;
(3)分类
依据PRR分子结构不同(如富含亮氨酸的重复基团结构域、钙离子依赖的凝集素结构域、清道夫受体蛋白结构域等)可分为若干家族。
3.几类重要的PRR
(1)分泌型PRR
存在于血清,如甘露聚糖结合凝集素(MBL),可识别并结合G+/G-菌、酵母菌及某些病毒、寄生虫表面的甘露糖组分。
仅能识别不同种类的微生物
可区分同种之间、甚至同一
微生物的不同抗原组分
参与抗原识别在胚系中编码在个体发育过程中重排
的受体基因(TCR和BCR基因体细胞基因重组)
抗原识别受体非克隆化克隆化
分布高度特异性的不同细胞克隆
表达不同识别受体
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(二)病原相关分子模式
* TLR可单独或共同识别多种结构不同的配体;
*某些TLR须依赖于辅助蛋白才能识别相应配体。
(3)TLR的生物学功能
*激活天然免疫
TLR识别微生物及其产物特定PAMP,此乃机体判定微生物入侵并启动天然抗感染免疫的重要机制。
巨噬细胞等的TLR识别PAMP
巨噬细胞被激活
分泌炎症介质(CK等)
和某些杀菌分子(NO等)
特异与非特异性免疫的特点
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非特异性免疫特异性免疫
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细胞组成粘膜和上皮细胞、NK细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞、
吞噬细胞、NK1.1+T细胞、抗原递呈细胞
γδT细胞、B-1细胞
作用时效即刻~96小时内96小时后
直接促进特异性Th细胞激活
(3)诱导T细胞产生细胞因子
TLR启动吞噬细胞胞内信号
诱导IL-12、趋化因子等表达
参与Th细胞活化、增殖和定向迁移
2.特异性免疫应答启动的传统观念
*克隆选择学说
由于特异性免疫细胞的高突变,在胚胎期已形成大量具有不同抗原特异性的细胞克隆;
自身反应性淋巴细胞在胚胎期接触了相应自身抗原而被清除,故成年个体的淋巴细胞仅识别非己抗原并对其产生应答。
疱疹病毒
B-1腹腔抗原识别谱较窄细菌的荚膜多糖腹腔、胸腔部位
胸腔脂多糖非特异性免疫防御功能
肠壁固有层
肥大浆膜层、血弱吞噬作用趋化、激活补体和
细胞管内皮细胞致炎效应
处理和递呈病原体抗原
NK T肝脏、骨髓TCR缺乏多样性CD1分子所提呈的杀伤靶细胞
抗原识别谱较窄脂类和糖脂类抗原
上皮细胞
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介导炎性反应并发挥杀菌作用
*参与特异性免疫应答的启动
APC的TLR与PAMP结合
APC被激活
表达共刺激分子和CK
参与T细胞激活和增殖
(4)主要的(人)TLR
* TLR4
循环LPS与血清LBP结合
LPS被运载给巨噬细胞表面CD14
LBP被释放
LPS与TLR4结合(MD-2参与)
启动活化信号
巨噬细胞激活
*甘露糖受体
可特异性识别并结合微生物胞壁糖蛋白和糖脂组分中的末端甘露糖和岩藻糖残基
介导巨噬细胞吞噬
*清道夫受体(scanvenger receptor,SR)
与细菌胞壁某些组分结合
有效清除血循环中细菌
2. PRR特点
(1)表达
*存在于许多天然免疫效应细胞(尤其巨噬细胞等专职APC)表面;
*非克隆性表达,同一类细胞(如巨噬细胞)表达的PRR具有相同的识别特点;
参与炎症反应
* TLR2
与TLR1、TLR6等共同作用
广泛识别多种PAMP
(肽聚糖和磷壁酸、细菌脂蛋白、分枝杆菌细胞壁组份、钩端螺旋体的LPS、酵母菌细胞壁等)
天然免疫中的PRR及其配体PAMP
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PRR PAMP功能
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(三)天然免疫影响特异性免疫应答的类型
(四)天然免疫影响B细胞记忆、阴性选择和自身耐受
(一)参与并调控特异性免疫应答的启动
1.机制
(1)介导抗原摄取
吞噬细胞(APC)表面PRR
识别并结合病原体细胞壁组分
介导APC吞噬、摄取病原体
(2)提供T细胞活化信号
APC表面TLR
识别PAMP
启动胞内信号转导
上调B7和MHC-II类分子表达
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细胞分布作用特点靶分子功能
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T粘膜、非MHC限制性胞内菌的HSP皮肤粘膜免疫防御
上皮组织直接识别完整多肽CD1递呈的非多肽抗原抗胞内菌和病毒感染
外周血抗原识别谱较窄某些磷酸化抗原的第一道防线
可察觉任何微生物感染的存在
(三)模式识别受体
(pattern-recognition receptor,PRR)
是一类主要表达于天然免疫细胞表面、非克隆性分布、可识别一种或多种PAMP的识别分子。
1.PRR功能
介导调理、补体活化、吞噬、启动细胞活化、炎性、凋亡信号转导等。
(2)跨膜型PRR
表达于吞噬细胞(尤其是巨噬细胞)表面。
(三)参与天然免疫的效应细胞
吞噬细胞、NK细胞、T细胞、B-1细胞、肥大细胞、NK1.1T细胞
(一)屏障结构
1.皮肤黏膜屏障
(1)物理屏障作用
*多层鳞状上皮细胞、黏膜上皮细胞;
*肠蠕动;
*呼吸道上皮纤毛的定向摆动;
*分泌液和尿液冲洗作用。
(2)化学屏障作用
*黏膜和皮肤的分泌液:
*汗腺分泌的乳酸、皮脂腺分泌的不饱和脂肪酸;
天然免疫与特异性免疫的识别特点
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识别特点天然免疫特异性免疫
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识别的抗原种类通常仅识别微生物既可识别微生物分子抗原
和靶分子结构及其产物的组分(PAMP)也可识别非微生物抗原
识别的特异性泛特异性高度特异性
作用特点非特异性;特异性
无须增殖分化,作用迅速抗原特异性细胞克隆增殖和分化
无免疫记忆有免疫记忆
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