页数:45页文件大小:6.45 MB来源: 医学免疫学ppt课件
本课件介绍免疫器官与组织,区分中枢免疫器官(骨髓、胸腺)与外周免疫器官(淋巴结、脾、黏膜相关淋巴组织),讲解B细胞在骨髓内与T细胞在胸腺内的发育过程、阳性选择与阴性选择,并说明黏膜免疫系统与淋巴细胞再循环。
第三章 免疫器官与组织
本章教学大纲
病例
先天性胸腺发育不良(DiGeorge综合征)
前言
免疫器官由淋巴样组织构成。按其功能不同,分为中枢免疫器官(又称初级淋巴器官)和外周免疫器官(又称次级淋巴器官)及组织。中枢免疫器官包括骨髓和胸腺,外周免疫器官包括脾、淋巴结和黏膜相关淋巴组织。两类免疫器官及组织间通过血液和淋巴液的循环相互连接。
图示免疫器官和组织的整体分布,含骨髓、胸腺、脾、淋巴结及黏膜相关淋巴组织。
第一节 中枢免疫器官
一、骨髓:骨髓是各类免疫细胞发生的场所。
图示造血干细胞和基质细胞的分化,展示髓系与淋巴系各血细胞的分化谱系。
(一)造血干细胞的分化:造血干细胞首先分化成髓样祖细胞和淋巴样祖细胞。然后,分别向特定细胞系分化。髓样祖细胞将产生除淋巴细胞外的各种血细胞。淋巴样祖细胞分化为祖T/NK细胞和祖B细胞,祖B细胞在骨髓内发育为未成熟的B细胞,祖T细胞则进入胸腺,发育为成熟的T细胞。
(二)B细胞在骨髓内的发育过程
骨髓基质细胞在B细胞发育中的作用
不同发育阶段B细胞的免疫球蛋白基因重排及各种特征性分子的表达
| 发育阶段 | H链基因重排 | L链基因重排 | 表面Ig |
|---|---|---|---|
| 干细胞 | 胚系 | 胚系 | - |
| 早祖B | D-J | 胚系 | - |
| 晚祖B | V-DJ | 胚系 | - |
| 大前B | VDJ | V-J | pre-B受体 |
| 小前B | VDJ | VJ | 胞内μ链 |
| 未成熟B | VDJ | VJ | IgM |
| 成熟B | VDJ | VJ | IgD和IgM |
伴随表达的特征性分子还包括CD19、CD45R(B220)、Igα/Igβ、CD43、CD25、c-Kit、IL-7R、BP-1,以及胞内蛋白RAG-1/RAG-2、TdT、λ5、VpreB等,其表达随发育阶段依次开启与关闭。
说明:原表为多行列矩阵,表面分子各列的阳性与阴性标记在纯文本抽取中粘连严重,未能逐格安全切分,此处仅还原基因重排部分并列出分子名单,建议对照原课件图片核对。
二、胸腺——胸腺是T细胞分化成熟的场所。
船帆征:系婴幼儿正常胸腺在X线片上的投影。
(一)胸腺微环境:胸腺微环境影响胸腺内T细胞的分化、增殖和选择性发育。由以下成份构成:
(1)胸腺上皮细胞组成网状的胸腺基质,是胸腺微环境的最重要部分。胸腺上皮细胞以两种方式影响胸腺细胞的分化:①细胞—细胞间相互接触;②分泌细胞因子。
图示胸腺组织扫描电镜图片。
(2)树突状细胞:较集中存在于皮质-髓质交界处,表达高水平的MHC-Ⅱ类分子。
(3)巨噬细胞:散在,表达低水平的MHC-Ⅱ类分子。与树突状细胞共同参与T细胞的选择发育。
(4)细胞外基质的功能:①维持胸腺内细胞的正常生理功能;②促进细胞—细胞间的相互接触;③胸腺细胞移行成熟。
(二)T细胞在胸腺内的发育
1.T细胞在胸腺内的发育过程:来自骨髓的淋巴样干细胞从被膜下区、皮质区(成为胸腺细胞)到髓质区移行。在移行中胸腺细胞从双阴性(CD4-CD8-)胸腺细胞,经历双阳性(CD4+CD8+)胸腺细胞,成熟为单阳性(CD4+或CD8+)胸腺细胞。
图示胸腺细胞发育阶段:双阴性胸腺细胞(TCR基因重排)→ 双阳性胸腺细胞(对TCR的阳性选择、阴性选择)→ 单阳性胸腺细胞。
2.胸腺细胞表面分子的表达
3.胸腺细胞发育中的TCR
同一胸腺细胞内存在编码α、β、γ和δ四条肽链的基因。在胸腺细胞的发育过程中,β、γ和δ基因能否率先成功重排决定胸腺细胞将发育为γδT细胞还是αβT细胞,大部分分化为后者。TCR基因重排产生带有不同TCR的胸腺细胞,需经历选择过程,最终形成TCR的MHC限制性和成熟T细胞库的自身耐受性。
图示TCR基因的组成,含α、β、γ、δ链基因的V、D、J片段排列。
4.胸腺细胞发育中的阳性选择与阴性选择
图示阳性选择:Pre-TCR与MHC II/MHC I中等亲和度结合的胸腺细胞存活(I’m ALIVE),继续发育为CD4或CD8单阳性T细胞。
图示阳性选择中TCR与MHC低亲和度结合的胸腺细胞走向凋亡(Game Over)。
(1)阳性选择(positive selection):指发育中的双阳性胸腺细胞表达的TCR同皮质区胸腺上皮细胞表面的MHC分子结合,使得能够识别自身MHC分子的胸腺细胞存活并继续发育成单阳性(CD8+或CD4+)T细胞的过程。阳性选择决定T细胞对抗原应答的MHC限制性。
图示阴性选择:TCR对自身抗原肽(Self peptide)发生应答的胸腺细胞在巨噬细胞与树突状细胞作用下凋亡(Game Over)。
图示阴性选择中TCR对自身抗原肽不反应的胸腺细胞存活(I’m ALIVE)。
(2)阴性选择(negative selection):指胸腺内发育中的表达针对自身抗原TCR的T细胞与自身抗原结合后死亡,即自身反应性T细胞克隆被清除的过程。阴性选择中胸腺巨噬细胞和树突状细胞发挥重要作用。阴性选择决定成熟T细胞库的自身耐受性。
第二节 外周免疫器官与组织
一、淋巴结:T细胞约占75%,B细胞约占25%。
图示淋巴结结构,标注被膜、浅皮质区淋巴滤泡、深皮质区(副皮质区)与髓质髓索。
二、脾:T细胞占45%;B细胞占55%。
图示脾脏结构,标注白髓的动脉周围淋巴鞘(PALS)、淋巴滤泡、边缘区与红髓。
三、黏膜免疫系统
(一)黏膜相关淋巴组织的组成
黏膜伴随淋巴组织(MALT)指存在于呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜局部的散在淋巴组织和一些带有淋巴滤泡的器官化的淋巴组织。
(二)黏膜免疫系统的淋巴细胞
黏膜免疫系统含有与其他外周免疫系统不尽相同的淋巴细胞库。肠道黏膜上皮层内含有大量的淋巴细胞,称为肠上皮内淋巴细胞(intraepithelial lymphocyte,IEL),被认为是胸腺外发育的细胞亚群。固有层内含有器官化的派氏集合淋巴结和散在的淋巴细胞,还有巨噬细胞、树突状细胞、嗜酸性粒细胞和肥大细胞等。
(三)黏膜免疫系统B细胞合成分泌IgA(sIgA)
sIgA是同黏膜免疫相关联的抗体同种型,以IgA分子的二聚体和一个分泌片结合的形式存在,约占肠道黏膜分泌抗体成份的60%,是防御黏膜感染的重要抗体。
图示sIgA的合成与分泌过程:浆细胞合成的IgA二聚体与上皮细胞多聚Ig受体结合,经转运后连同分泌片释放到黏膜腔。
(四)黏膜免疫系统的免疫学作用特性
图示相互联系的共同黏膜免疫系统,展示不同黏膜部位淋巴细胞归巢与再分布的关联。
图片引自:McGhee JR, Fujihashi K (2012) Inside the Mucosal Immune System. PLoS Biol 10(9): e1001397.
图示相互联系的共同黏膜免疫系统,展示呼吸道、消化道等黏膜淋巴组织之间的细胞迁移联系。
第三节 淋巴细胞再循环
淋巴细胞再循环是指淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官或组织间反复循环的过程。此循环有助于T细胞、B细胞接触抗原物质产生免疫应答。
本章重点
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