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《医学免疫学》复习资料——全科医生——PBC
目录
第一章
? ? ? ? 第二章
? ? 第三章
? ? 第四章
? ? ? ? ? 第五章
? ? ? 第六章
? ? ? ? 第七章
? ? 第八章
? ? ? ? ? 第九章
? ? ? ? ?
免疫学概论 ................................................................................................................... 3 免疫术语 ........................................................................................................................... 3 免疫系统的组成 ............................................................................................................... 3 免疫的主要功能 ............................................................................................................... 3 免疫应答的种类及其特点 ............................................................................................... 3 免疫器官和组织 ........................................................................................................... 4 免疫术语 ........................................................................................................................... 4 免疫器官的组成和功能 ................................................................................................... 4 抗原 ............................................................................................................................... 5 免疫术语 ........................................................................................................................... 5 抗原的分类 ....................................................................................................................... 6 抗体 ............................................................................................................................... 7 免疫术语 ........................................................................................................................... 7 抗体的基本结构 ............................................................................................................... 8 抗体分子的水解片段 ....................................................................................................... 8 抗体的功能 ....................................................................................................................... 8 各类抗体的特性和功能 ................................................................................................... 9 补体系统 ..................................................................................................................... 10 免疫术语 ......................................................................................................................... 10 补体的三条激活途径 ..................................................................................................... 10 补体的生物功能 ............................................................................................................. 12 细胞因子 ..................................................................................................................... 13 免疫术语 ......................................................................................................................... 13 细胞因子的共同特点 ..................................................................................................... 13 细胞因子的免疫学功能(每条举一例说明) ............................................................. 14 细胞因子的分类(了解) ............................................................................................. 15 白细胞分化抗原和黏附分子 ..................................................................................... 15 免疫术语 ......................................................................................................................... 15 黏附分子的功能 ............................................................................................................. 15 主要组织相容性复合体 ............................................................................................. 16 免疫术语 ......................................................................................................................... 16 经典的MHC I类和II类基因的结构 ........................................................................... 16 HLAⅠ类和Ⅱ类分子的结构、组织分布和功能特点。 ............................................. 16 HLA与抗原肽的相互作用 ............................................................................................ 17 HLA分子的功能 ........................................................................................................... 17 B淋巴细胞 ................................................................................................................. 17 免疫术语 ......................................................................................................................... 17 B细胞的表面分子 ......................................................................................................... 17 B细胞活化的双信号 ..................................................................................................... 18 B细胞的分类 ................................................................................................................. 18 B细胞的功能 ................................................................................................................. 18
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? 抗原识别受体多样性产生的机制 (了解) ............................................................... 18 第十章 T淋巴细胞 ................................................................................................................. 19
? 免疫术语 ......................................................................................................................... 19 ? T细胞的表面分子 ......................................................................................................... 19 ? T细胞活化的双信号 ..................................................................................................... 20 ? T细胞的分类 ................................................................................................................. 20 ? 效应T细胞的功能 ........................................................................................................ 22 第十一章 抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈 ..................................................................... 22
? 免疫术语 ......................................................................................................................... 22 ? 专职性APC的种类和特点 ........................................................................................... 23 ? MHCⅠ类分子途径(内源性抗原加工提呈) ............................................................ 24 ? MHCⅡ类分子途径(外源性抗原加工处理提呈) .................................................... 24 第十二章 T细胞介导的适应性免疫应答 ............................................................................. 24
? 免疫术语 ......................................................................................................................... 24 ? T淋巴细胞介导的细胞免疫应答过程 ......................................................................... 24 ? Th的免疫效应 ............................................................................................................... 26 ? CTL的免疫效应(CTL杀伤靶细胞的过程和机制) ................................................ 26 第十三章 B淋巴细胞介导的特异性免疫应答 ..................................................................... 27
? 免疫术语 ......................................................................................................................... 27 ? B淋巴细胞对TD-Ag的免疫应答过程 ........................................................................ 27 ? B细胞与Th细胞间的相互作用 ................................................................................... 29 ? 再次应答时抗体产生的一般规律(初次应答和再次应答抗体产生的特点比较) . 29 第十四章 固有免疫系统及其介导的免疫应答 ..................................................................... 29
? 免疫术语 ......................................................................................................................... 29 ? 固有免疫系统的组成 ..................................................................................................... 29 ? NK细胞的活性调节(NK细胞细胞识别“自己”和“非己”的机制) ................ 32 ? 固有免疫的应答特点 ..................................................................................................... 32 ? 固有免疫应答的作用时相 ............................................................................................. 33 ? 固有免疫应答与适应性免疫应答的关系 ..................................................................... 33 第十五章 免疫耐受 ................................................................................................................. 33
? 免疫术语 ......................................................................................................................... 33 ? 外周耐受的机制 ............................................................................................................. 33 第十七章 超敏反应 ................................................................................................................. 34
? 免疫术语 ......................................................................................................................... 34 ? 超敏反应的分型 ............................................................................................................. 34 ? 四种类型超敏反应的发生机制以及临床常见疾病。 ................................................. 34 第十八章 自身免疫病 ............................................................................................................. 39
? 免疫术语 ......................................................................................................................... 39 ? 自身免疫病的病理损伤机制以及典型疾病 ................................................................. 39 第十九章 免疫缺陷病 ............................................................................................................. 40
? 免疫术语 ......................................................................................................................... 40 ? 免疫缺陷病的分类 ......................................................................................................... 40 ? 常见的原发性免疫缺陷病(选择题) ......................................................................... 40 第二十章 肿瘤免疫 ................................................................................................................. 41
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? 免疫术语 ......................................................................................................................... 41 ? 机体抗肿瘤的主要免疫效应机制(了解) ................................................................. 41 ? 肿瘤的免疫逃逸机制 ..................................................................................................... 42 第二十一章 移植免疫 ............................................................................................................. 42
? 免疫术语 ......................................................................................................................... 42 第二十二章 免疫学检测技术 ................................................................................................. 43 第二十三章 免疫学防治 ......................................................................................................... 43
? 免疫术语 ......................................................................................................................... 43 ? 疫苗的种类(了解) ..................................................................................................... 43
第一章 免疫学概论
? 免疫术语
免疫(immunity):机体免疫系统识别“自己”和“非己”,对自身成分产生天然免疫耐受,对非己异物产生排除作用的一种生理反应。 ? 免疫系统的组成 免疫器官 中枢 胸腺 骨髓 法氏囊(禽类) 外周 脾脏 淋巴结 黏膜相关淋巴组织 皮肤相关淋巴组织 免疫细胞\\白细胞 ? 固有免疫组成细胞 吞噬细胞 树突状细胞 NK细胞 NKT细胞 其他(嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞等) ? 适应性免疫应答细胞 T细胞 B细胞 免疫分子 膜型分子 TCR BCR CD分子 黏附分子 MHC分子 细胞因子受体 分泌型分子 免疫球蛋白 补体 细胞因子 ? 免疫的主要功能 免疫防御:防止外界病原体的入侵及清除已入侵病原体及其他有害物质。
免疫监视:随时发现和清除体内出现的“非己”成分,如肿瘤细胞、衰老凋亡细胞和病毒感染细胞。
免疫自身稳定:通过自身免疫耐受和免疫调节两种主要的机制来达到免疫系统内环境的稳定。
? 免疫应答的种类及其特点
固有免疫(先天性免疫/非特异性免疫) 分类 适应性免疫(获得性免疫/特异性免疫) 固有免疫(innate immunity):
概念:固有免疫是生物在长期进化中逐渐形成的,是机体抵御病原体入侵的第一道防线 物质基础:组织屏障:皮肤粘膜屏障、血脑屏障、血胎屏障
固有免疫细胞:吞噬细胞、DC、NK细胞、NKT细胞、B1细胞、 ??T细胞 固有免疫效应分子:补体系统、细胞因子、溶菌酶、抗菌肽、乙型溶素
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作用特点:
? 先天性(无需抗原激发) ? 作用在先(0~96小时) ? 非特异性(模式识别受体) ? 无记忆性
适应性免疫(acquired immunity): 概念:适应性免疫应答是指体内T、B淋巴细胞接受“非己”的物质(主要指抗原)刺激后,自身活化、增殖、分化为效应细胞,产生一系列生物学效应(包括清除抗原等)的全过程。
物质基础:T淋巴细胞、B淋巴细胞、抗原提呈细胞(APC) 作用特点:
? 获得性(需抗原激发)
? 作用在后(96小时后启动) ? 特异性(TCR/BCR) ? 记忆性 ? 耐受性
第二章 免疫器官和组织
? 免疫术语
黏膜相关淋巴组织(MALT,mucosal-associated lymphoid tissue):
概念:亦称黏膜免疫系统,主要指呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在的淋巴组织,以及含有生发中心的淋巴组织,如扁桃体、小肠派尔集合淋巴结及阑尾等,是发生黏膜免疫应答的主要部位。
MALT的组成:肠相关淋巴组织、鼻相关淋巴组织、支气管相关淋巴组织 MALT的功能及特点:
? 行使黏膜局部免疫应答 ? 产生分泌型IgA ? 免疫器官的组成和功能
中枢免疫器官(初级淋巴器官)
? 免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所 ? 包括骨髓和胸腺
外周免疫器官(次级淋巴器官)
? 成熟淋巴细胞定居的场所,免疫应答的主要场所 ? 包括淋巴结、脾脏和黏膜相关淋巴组织 骨髓的功能:
? 各类血细胞和免疫细胞发生的场所 ? B细胞和NK细胞分化成熟的场所 ? 体液免疫应答发生的场所 胸腺的功能:
? T细胞分化、成熟的场所 ? 免疫调节
? 自身耐受的建立与维持 淋巴结的功能:
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? T细胞和B细胞定居的场所(T占75%,B占25%) ? 免疫应答发生的场所 ? 参与淋巴细胞再循环 ? 过滤作用 脾的功能:
? T细胞和B细胞定居的场所(T占 40%,B 占60%) ? 免疫应答发生的场所 ? 合成生物活性物质 ? 过滤作用
黏膜相关淋巴组织的功能: ? 行使黏膜局部免疫应答 ? 产生分泌型IgA
淋巴细胞再循环:指定居在外周免疫器官的淋巴细胞由输出淋巴管经淋巴干、胸导管或右淋巴导管进入血液循环,经血液循环到达外周免疫器官后,穿越HEV,重新分布于全身淋巴器官和组织的反复循环过程。
第三章 抗原
? 免疫术语
Ag(抗原,antigen):是指所有能激活和诱导免疫应答的物质,通常指能被T、B淋巴细胞表面特异性抗原受体(TCR或BCR)识别及结合,激活T、B细胞增殖、分化、产生免疫应答效应产物(特异性淋巴细胞或抗体),并与效应产物结合,进而发挥适应性免疫应答效应的物质。
免疫原性(immunogenicity):指抗原被T、B细胞表面特异性抗原受体(TCR、BCR)识别及结合,诱导机体产生适应性免疫应答(活化的T/B细胞或抗体)的能力。 免疫反应性(immunoreactivity):指抗原与其所诱导产生的免疫应答效应物质(活化的T/B细胞或抗体)特异性结合的能力。
完全抗原(complete antigen):同时具有免疫原性和免疫反应性的物质。(蛋白质、病原微生物、动物血清)
半抗原(hapten):只有免疫反应性无免疫原性的物质,又称不完全抗原。(某些多糖、脂类、药物)
抗原表位(epitope):是抗原分子中决定免疫应答特异性的特殊化学基团,是抗原与T/B细胞抗原受体(TCR/BCR)或抗体特异性结合的最小结构与功能单位,又称抗原决定基(antigenic determinant)。 抗原结合价(antigenic valence):1个抗原分子中能与抗体结合的抗原表位的总数称为抗原结合价。(天然蛋白大分子为多价抗原,半抗原为单价抗原) 共同抗原表位(common epitope):不同抗原之间含有的相同或者相似的抗原表位。 交叉反应(cross-reaction):某些抗原诱生的特异性抗体或活化淋巴细胞,不仅可与自身抗原表位特异性结合,还可与其他抗原中相同或相似的表位反应。
TD-Ag(胸腺依赖性抗原,thymus dependent antigen):刺激B细胞产生抗体时依赖于T
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概念:激活物与C1q结合顺序活化C1r、C1s、C4、C2、C3,形成C3转化酶(C4b2a)与C5转化酶(C4b2a3b)的级联酶促反应过程。
旁路途径(alternative pathway):
概念:又称替代激活途径,其不依赖于抗体,而由微生物或外源异物直接激活C3,在B因子、D因子和备解素(P)参与下,形成C3转化酶和C5转化酶,启动级联酶促反应
的过程。
凝集素反应/MBL途径(lectin pathway / Mannose-Binding Lectin:甘露糖结合凝集素): 概念:指血浆中甘露糖结合凝集素(MBL)或纤维胶原素(ficosin,FCN)等直接识别
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病原体表面糖结构,依次活化MASP、C4、C2、C3,形成与经典途径中相同的C3转化酶和C5转化酶的级联酶促反应过程。
激活物 经典激活途径 抗原-抗体(IgM和IgG1-3)形成的免疫复合物 C1 C1、C4、C2、C3、C5~C9 需要 C4b2a C4b2a3b 协助抗体产生免疫效应,在感染的后期或恢复期发挥作用,并参与抵御相同病原体再次感染机体。 旁路激活途径 MBL激活途径 某些细菌、G-菌内毒素、病原微生物表面的N酵母多糖、葡聚糖,凝氨基半乳糖或甘露糖 聚的IgA、IgG4 C3 C3、B因子、D因子 P因子、C5~C9 无需 C3bBb C3bBb3b 参与非特异性免疫,在感染初期或初次感染发挥作用;存在正反馈放大环。 MBL或FCN MBL(FCN)、MASP、C4、C2、C3、C5~C9 无需 C4b2a C4b2a3b 参与非特异性免疫,在感染早期或初次感染发挥作用;对经典途径和旁路途径具有交叉促进作用。 起始分子 参与的补体成分 抗体参与 C3转化酶 C5转化酶 生物学作用及特点 三条补体激活途径的比较
? 补体的生物功能
(1) MAC介导细胞毒作用
补体系统激活后,最终在靶细胞表面形成MAC,导致细胞溶解。 ? 参与宿主抗细菌、抗病毒及抗寄生虫的防御机制; ? 参与机体抗肿瘤免疫效应机制;
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? 病理情况下导致自身组织细胞损伤与疾病。 (2) 活性片段的生物学效应
a) 调理作用
补体激活产生的C3b、C4b和iC3b等片段直接结合于细菌或其他颗粒物质表面,通过与吞噬细胞表面相应补体受体结合而促进吞噬细胞对其吞噬。 b) 炎症介质作用
过敏毒素作用:
C5a、C3a和C4a可与肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面相应受体结合,促使其脱颗粒,释放组胺等生物活性物质,介导局部炎症反应。 趋化和激活作用:
C5a趋化和激活中性粒细胞 c) 清除免疫复合物
C3b与可溶性抗原-抗体复合物(IC)结合,同时黏附于CR1+的RBC和血小板表面,形成较大的复合物并随血液被运送到肝脏和脾脏,被巨噬细胞吞噬、清除,称为免疫黏附。
第六章 细胞因子
? 免疫术语
细胞因子(cytokine):是由免疫细胞及组织细胞分泌的在细胞间发挥相互调节作用的一类小分子可溶性多肽蛋白,通过结合相应受体调节细胞生长分化和效应,调控免疫应答。 CSF(集落刺激因子,colony-stimulating factor):能够刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血祖细胞分化、增殖的细胞因子。
IFN(干扰素,interferon):是由病毒或干扰素诱生剂刺激白细胞、T淋巴细胞、NK细胞等细胞分泌和产生的一类能干扰病毒感染和复制的糖蛋白。
TNF(肿瘤坏死因子,tumor necrosis factor):在体内外直接杀死肿瘤细胞的、能使肿瘤发生出血坏死的细胞因子。
? 细胞因子的共同特点
细胞因子的基本特征:
? 小分子蛋白质(8~30kD); ? 可溶性;
? 高效性,在较低浓度下即有生物学活性; ? 通过结合细胞表面相应受体发挥生物学效应; ? 可诱导产生; ? 半衰期短;
? 效应范围小,绝大多数为近距离发挥作用。 细胞因子的作用方式:
自分泌方式:作用于分泌细胞自身。 旁分泌方式:对邻近细胞发挥作用。
内分泌方式:通过循环系统对远距离靶细胞发挥作用。 细胞因子的功能特点:
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? 多效性:一种细胞因子可对不同的细胞发挥不同作用。
? 重叠性:两种或两种以上的细胞因子具有同样或类似的生物学作用。 ? 协同性:一种细胞因子可增强另一种细胞因子的功能 ? 拮抗性:一种细胞因子可抑制另一种细胞因子的功能
? 网络性:免疫细胞通过具有不同生物学效应的细胞因子之间相互刺激、彼此约束,形成复杂而又有序的细胞因子网络,对免疫应答进行调节,维持免疫系统的稳态平衡。
? 细胞因子的免疫学功能(每条举一例说明)
(1) 调控免疫细胞的发育、分化和功能
a) 调控免疫细胞在中枢免疫器官的发育、分化
? IL-3、SCF作用于多能造血干细胞和多种定向祖细胞; ? GM-CSF可作用于髓样细胞前体及多种髓样谱系细胞; ? G-CSF促进中性粒细胞分化和吞噬功能; ? M-CSF促进单核/巨噬细胞的分化和活化;
? IL-7是T、B细胞发育过程中的早期促分化因子; ? IL-15促进NK细胞发育分化; ? EPO促进红细胞生成;
? TPO和IL-11促进巨核细胞分化和血小板生成。
b) 调控免疫细胞在外周免疫器官的发育、分化、活化和功能 ? IL-4、5、6、13等可促进B细胞的活化、增殖和分化; ? 多种细胞因子调控B细胞分泌Ig的类别转换; ? IL-2、7、18活化T细胞并促进其增殖; ? IL-12和IFN-γ诱导Th0向Th1分化; ? IL-4促进Th0向Th2分化;
? TGF-β促进调节性T细胞的分化,TGF-β和IL-6共同诱导Th17的分化,IL-2、6和IFN-γ促进CTL的分化并增强其杀伤功能, IL-23促进Th17的增殖和功能维持; ? IL-15刺激NK细胞增殖;
? IL-5刺激嗜酸性粒细胞分化为杀伤蠕虫的效应细胞。 (2) 调控机体的免疫应答
a) 抗感染作用 抗菌免疫:
? IL-1、6、8、12和TNF-α引起炎症反应; ? IL-12激活NK细胞;
? IL-8趋化中性粒细胞进入感染部位; ? IL-1β和TNF-α诱导DC分化成熟;
? IFN-γ上调DC MHCⅠ类和Ⅱ类分子表达;
? IL-1、2、4、5、6分别促进T、B细胞活化增殖分化; ? IL-12诱导CD4+T细胞分化为Th1细胞。 抗病毒免疫:
? IFN-α、β诱导细胞产生抗病毒蛋白; ? TNF-α、LT直接杀伤病毒感染细胞;
? IFN-α、β、γ激活NK细胞杀伤病毒感染细胞; ? IL-2、12、15、18促进NK细胞的杀伤作用;
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? IL-1、TNF-α、IFN-γ激活单核/巨噬细胞,增强其吞噬和杀伤功能。 b) 抗肿瘤作用
? TNF-α、LT直接杀伤肿瘤细胞; ? IFN-γ、IL-4抑制肿瘤细胞生长;
? IL-1、2、15、IFN-γ诱导NK细胞和CTL杀伤活性; ? IFN-γ诱导肿瘤细胞表达MHCⅠ类和Ⅱ类分子。 c) 诱导细胞凋亡
? TNF-α、LT直接杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞;
? 活化T细胞表达的FasL与靶细胞表面Fas结合,诱导靶细胞凋亡。 d) 免疫负调节功能
IL-10和TGF-β等通过直接抑制免疫细胞的功能或诱导调节性T细胞间接发挥免疫抑制功能。
(3) 其他功能(了解)
? 刺激造血
? 刺激创伤组织修复 ? 促进血管的生成
? 细胞因子的分类(了解)
? 白细胞介素(interleukin,IL)
? 集落刺激因子(colony-stimulating factor,CSF) ? 干扰素(interferon,IFN)
? 肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)家族 ? 生长因子(growth factor,GF) ? 趋化因子(chemokine)
第七章 白细胞分化抗原和黏附分子
? 免疫术语
人白细胞分化抗原(human leukocyte differientation,HLDA):人白细胞分化抗原主要是指造血干细胞在分化成熟为不同谱系、各个细胞谱系分化不同阶段,以及成熟细胞活化过程中,表达的细胞表面分子。
CD(分化群,cluster of differentiation):应用以单克隆抗体鉴定为主的方法,将来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同一种分化抗原归为同一个分化群,简称CD。 细胞黏附分子(cell adhesion molecule,CAM):是介导细胞间或细胞与细胞外基质间相互结合的分子。
? 黏附分子的功能
? 参与免疫细胞之间的相互作用和活化;(T细胞与APC之间通过黏附分子疏松结合) ? 参与炎症过程中白细胞与血管内皮细胞黏附; ? 淋巴细胞归巢。(淋巴细胞归巢受体与内皮细胞的血管地址素配体相互结合)
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? 60%~65%为CD4+CD8-,30%~35%为CD4-CD8+。 ?? T细胞:
? 大多数为CD4-CD8-,少数为CD8+。 ? 主要分布于皮肤和黏膜组织。
? TCR缺乏多样性,只能识别多种病原体表达的共同抗原成分: ① 感染细胞表面CD1分子提呈的糖脂或磷脂类抗原; ② 某些病毒蛋白或表达于感染细胞表面的病毒蛋白; ③ 某些肿瘤细胞表面的MICA和MICB分子;
④ 感染细胞表达的热休克蛋白。识别抗原无MHC限制性。 ? 抗感染、抗肿瘤、免疫调节作用和介导炎症反应。 特征 TCR多样性 分布 外周血 组织 表型 CD3CD2 CD4+CD8- CD4-CD8+ CD4-CD8- 特征 识别抗原 提呈抗原 MHC限制 辅助细胞 杀伤细胞 根据CD分子分亚群: 特征 表型 比例 识别抗原 分化结果 60%~65% CD4+细胞 CD3+CD4+CD8- 30%~35% MHCⅠ类分子 CTL(细胞毒性T细胞) CD8+细胞 CD3+CD4-CD8+ 多 60%~70% 外周淋巴组织 100% 30%~35% 60%~65% <5% ?? T细胞 8~17个氨基酸 经典MHC分子 有 Th细胞 CTL ?? T细胞 较少 5%~15% 皮肤表皮和黏膜上皮 100% <1% 30%~35% ≥50% ?? T细胞 HSP、脂类、多糖 MHCⅠ类样分子 无 无 ?? T杀伤活性 ?? T细胞 内源性抗原肽(13~17个氨基酸) 外源性抗原肽(8~10个氨基酸) Th细胞 MHC分子限制性 MHCⅡ类分子
根据功能特征分亚群:辅助T细胞、细胞毒性T细胞、调节性T细胞 辅助T细胞(Th,helper T cell):按分泌的细胞因子可分为Th1、Th2、Th3、Th17、Tfh (1) Th1细胞——促进细胞免疫
分泌Th1型细胞因子(IFN-?、TNF、IL-2等),增强细胞介导的抗感染免疫,特别是抗胞内病原体的感染。
? IFN-?活化巨噬细胞,增强杀伤能力,促进IgG的生成,通过调理作用和激活补体进一步促进吞噬;
? IL-2、IFN-?和IL-12增强NK细胞的杀伤能力; ? IL-2、IFN-?刺激CTL细胞的增殖和分化; ? TNF诱导靶细胞凋亡,促进炎症反应;
? 参与迟发型超敏反应和某些自身免疫性疾病。
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(2) Th2细胞
分泌Th2型细胞因子(IL-4、IL-5、IL-6、IL-10及IL-13等)。 ? 辅助体液免疫应答:
分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10等细胞因子促进B细胞的增殖、分化和抗体生成。 ? 参与超敏反应性炎症:
分泌IL-4、IL-5诱导IgE的生成和嗜酸性粒细胞的活化,在变态反应和抗寄生虫感染中发挥重要作用。
(3) Th3细胞:主要分泌大量TGF-?,发挥免疫抑制作用,也属于调节性T细胞。 (4) Th17细胞
分泌IL-17、IL-21、IL-22、IL-26、TNF-?等多种细胞因子。 ? 参与固有免疫和某些炎症的发生;
? 在免疫病理损伤,特别是自身免疫病的发生和发展中起重要作用。 (5) Tfh细胞(滤泡辅助T细胞,follicular helper T cell)
存在于外周免疫器官淋巴滤泡,分泌IL-21。
? 通过表达的CD40L和ICOS,辅助B细胞在生发中心的存活、增殖、分化为浆细胞、产生抗体以及抗体类别转换和抗体亲和力成熟。
细胞毒性T细胞(CTL,cytotoxic T lymphocyte):
功能: 特异性识别抗原肽-MHCⅠ类分子复合物,直接杀伤胞内病原体(病毒和 某些胞内寄生菌)感染细胞及肿瘤细胞等靶细胞; 特点: 有Ag特异性、有MHC限制性、可连续杀伤; 杀伤机制:
? 分泌穿孔素、颗粒酶、颗粒溶素及淋巴毒素等物质直接杀伤靶细胞; ? 通过Fas/FasL途径诱导靶细胞凋亡。 调节性T细胞(regulatory T cell, Treg): 分类:
自然调节性T细胞(nTreg)
? CD4+CD25+Foxp3+ nTreg
诱导性(适应性)调节性T细胞(iTreg) ? CD4+CD25+Foxp3+ iTreg ? CD4+CD25-Foxp3+ Th3 ? CD4+CD25-Foxp3- Tr1 其他调节性T细胞
功能: 在免疫应答的负调节及自身免疫耐受中发挥重要的作用。
? 效应T细胞的功能
效应T细胞在机体的细胞免疫和体液免疫诱导中均有重要作用。
作为免疫效应细胞,主要参与迟发型超敏反应和CTL对靶细胞的直接杀伤作用; 作为免疫调节细胞,具有辅助其他免疫细胞分化和调节免疫应答(促进和抑制)的功能。
第十一章 抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈
? 免疫术语
APC(抗原提呈细胞,antigen-presenting cell):是能够加工抗原并以抗原肽-MHC分子复合物的形式将抗原肽提呈给T细胞的一类细胞,在机体的免疫识别、免疫应答与免疫
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调节中起重要作用。
专职性APC(professional antigen-presenting cell):包括树突状细胞、单核/巨噬细胞和B淋巴细胞,能组成性表达MHCⅡ类分子、共刺激分子和黏附分子,具有直接摄取、加工和提呈抗原的功能。
? 专职性APC的种类和特点
树突状细胞(dendritic cell,DC)
DC是一类成熟时具有许多树突样突起的、能够识别、摄取和加工外源性抗原并将抗原肽提呈给初始T细胞并诱导T细胞活化增殖、功能最强的抗原提呈细胞。
DC是机体适应性免疫应答的始动者,是连接固有免疫和适应性免疫的“桥梁”。 分类: 根据来源分类: 经典DC(cDC):髓系DC
浆细胞样DC(pDC):淋巴系DC
根据成熟状态分类:未成熟DC、(迁移期DC)、成熟DC
未成熟DC特点: 表达模式识别受体,能有效识别、摄取和加工外源性抗原;
低水平表达MHCⅡ类分子、共刺激分子和黏附分子。
成熟DC特点: 高水平表达MHCⅡ类分子等,能有效提呈抗原和激活T细胞; 低表达模式识别受体,识别、摄取和加工外源性抗原能力弱。
Fc受体的表达 甘露糖受体的表达 MHCⅡ类分子的表达 半衰期 细胞膜表面数目 未成熟DC ++ ++ + 约10小时 ~106 -/+ ++ -/+ 摄取、加工抗原 未成熟DC与成熟DC特点的比较
成熟DC -/+ -/+ ++ 大于100小时 ~7×106 ++ -/+ ++ 提呈抗原 共刺激分子的表达 抗原摄取、加工的能力 抗原提呈的能力 主要功能 功能:
? 识别、摄取和加工抗原,参与固有免疫。
? 抗原提呈与免疫激活作用(MHC分子、共刺激分子、黏附分子、细胞因子) ? 免疫调节作用
? 免疫耐受的维持与诱导 单核/巨噬细胞
包括血液中的单核细胞(monocyte)和组织器官中的巨噬细胞(macrophage,Mφ)。 功能:
? 吞噬和清除病原微生物
? 发挥专职性APC功能,刺激已活化的效应T细胞或记忆T细胞 ? T细胞产生的细胞因子激活巨噬细胞,促进其杀伤病原体能力 B细胞
激活的Th辅助B细胞活化,对TD-Ag应答产生抗体,表达CD80/CD86等共刺激分子;
作为专职性APC时,主要以BCR识别、浓集和内化抗原,刺激已活化的效应T细胞或记忆T细胞。
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? MHCⅠ类分子途径(内源性抗原加工提呈)
内源性抗原主要通过MHCⅠ类分子途径加工和提呈。
在内质网腔MHCⅠ类分子中的?链合成后,立即与伴侣蛋白(钙联蛋白、TAP相关蛋白等)结合,?2m与?链组装形成MHCⅠ类分子。
内源性Ag首先与泛素结合,泛素化蛋白在胞质中被蛋白酶体降解为多肽,经TAP转移至内质网腔,与MHCⅠ类分子结合形成抗原肽-MHCⅠ类分子复合物,经高尔基体转运到细胞膜,提呈给CD8+T细胞。
TAP:抗原加工相关转运物,transporter associated with antigen processing
? MHCⅡ类分子途径(外源性抗原加工处理提呈)
外源性抗原主要通过MHCⅡ类分子途径加工和提呈。
在内质网腔新合成的MHCⅡ类分子,与Ii形成九聚体;MHCⅡ/Ii九聚体由内质网经高尔基体形成MⅡC;在MⅡC内Ii被降解,余下MHCⅡ类分子相关的恒定链多肽(CLIP)在抗原肽结合槽中。
外源性Ag被摄取进入APC,与内体融合;或形成吞噬体,与溶酶体融合为吞噬溶酶体;内体或吞噬溶酶体与MⅡC融合,Ag在吞噬溶酶体和MⅡC中被降解为小分子多肽片段。CLIP在HLA-DM作用下解离,MHCⅡ类分子与抗原肽结合形成抗原肽-MHCⅡ类分子复合物,转运到细胞膜,提呈给CD4+T细胞。
Ii:Ia相关恒定链,Ia-associated invariant chain MⅡC:MHCⅡ类小室,MHC classⅡ compartment
CLIP:MHCⅡ类分子相关的恒定链多肽,classⅡ-associated invariant chain peptide MHCⅠ类分子途径和MHCⅡ类分子途径的比较 抗原来源 降解抗原的胞内位置 抗原与MHC结合部位 提呈抗原肽的MHC 伴侣和抗原肽转运分子 处理和提呈抗原的细胞 识别和应答细胞 MHCⅠ类途径 内源性抗原 胞质蛋白酶体 内质网 MHCⅠ类分子 TAP、钙联蛋白 所有有核细胞 CD8+T细胞(CTL) MHCⅡ类途径 外源性抗原 MⅡC、吞噬溶酶体 MⅡC MHCⅡ类分子 Ii链、钙联蛋白 主要为专职性APC CD4+T细胞(Th) 第十二章 T细胞介导的适应性免疫应答
? 免疫术语
MHC限制性(MHC restriction):指T细胞以其TCR实现对抗原肽和自身MHC分子进
行双重识别,即T细胞只能识别自身MHC分子提呈的抗原肽。
AICD(活化诱导的细胞死亡,activation-induced cell death):指免疫细胞活化并发挥免疫效应后,诱导的一种自发的细胞凋亡。活化T细胞表达Fas增加,多种细胞表达的FasL与之结合,启动活化T细胞的凋亡信号,诱导细胞凋亡。 ? T淋巴细胞介导的细胞免疫应答过程
分三个阶段——
? T细胞特异性识别抗原阶段 ? T细胞活化、增殖和分化阶段
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? 效应性T细胞的产生及效应阶段 T细胞对抗原的识别
初始T细胞的TCR与APC提呈的抗原肽-MHC分子复合物(pMHC)特异性结合的过程。 其中外源性抗原-MHCⅡ类分子复合物提呈给CD4+T细胞识别;
内源性抗原-MHCⅠ类分子复合物提呈给CD8+T细胞识别。
APC与T细胞的作用可分为两个阶段
T细胞与APC的非特异性结合: ? 粘附分子间的相互作用。(T细胞的LFA-1、CD2和APC的ICAM-1、LFA-3) ? 可逆而短暂, 促进和增强T细胞表面TCR特异性识别和结合抗原肽能力。 ? 能特异性识别pMHCⅡ的T细胞进入特异性结合阶段。 T细胞与APC的特异性结合:
? TCR特异性识别抗原肽-MHC分子复合物。 ? CD3分子传递特异性抗原刺激信号;
? CD4和CD8是TCR的共受体,促进第一信号产生及传递信号;
? 共刺激分子间相互作用有助于维持、加强T细胞和APC的直接接触,并诱
导产生T细胞活化第二信号
例如:CD28/B7,LFA-1/ICAM-1,LFA-2/LFA-3
T细胞的活化、增殖和分化
T细胞的完全活化有赖于双信号和细胞因子的作用。
T细胞活化的第一信号:
? TCR特异性识别结合在MHC分子槽中的抗原肽,启动第一信号。
? CD3与共受体(CD4/CD8)胞质段相互作用,通过CD3胞质区ITAM启动活化。 T细胞活化的第二信号:
? T细胞与APC表面多对共刺激分子相互作用产生第二信号。 ? CD28、CTLA-4—B7-1/B7-2(CD80/86)、CD40—CD40L、ICOS—ICOSL ? PD-1—PD-L1/PD-L2——共抑制分子
? LFA-1—ICAM-1、LFA-2—LFA-3——参与淋巴细胞归巢
? 如缺乏共刺激信号,第一信号就不能有效激活特异性T细胞,导致T细胞失能。 细胞因子促进T细胞增殖分化:
? 由活化的APC和T细胞产生:IL-1、IL-2、IL-6、 IL-12、IFN-γ等
T细胞活化信号涉及的靶基因(知道) 抗原特异性T细胞克隆性增殖和分化:
双信号和细胞因子的作用使活化T细胞发生增殖,其中IL-2是最重要的促增殖因子。 (1) CD4+T细胞的分化 ? IL-12、IFN-? Th0→Th1(主要介导细胞免疫应答) ? IL-4 Th0→Th2(主要介导体液免疫应答) ? IL-2、TGF-? Th0→Treg(发挥免疫抑制和免疫调节作用) ? IL-6、TGF-?小鼠/IL-1?人 Th0→Th17 ? IL-27、IL-6 Th0→Tfh (2) CD8+T细胞的分化
? CD8+T细胞增殖分化为细胞毒性T细胞(CTL)和记忆性T细胞。 ? Th细胞非依赖性的:
高表达共刺激分子的病毒感染DC,直接刺激初始CD8+T细胞活化、增殖、分化为CTL。
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浆细胞样DC(pDC):淋巴系DC ? 产生Ⅰ型干扰素,参与固有免疫应答 c) 自然杀伤细胞(natural killer cell,NK)
分布:主要分布于骨髓、外周血、肝脏、脾脏、肺脏和淋巴结 表面标记:TCR-、mIg-、CD56+、CD16+(小鼠NK1.1,Ly49) 功能:抗感染、抗肿瘤、免疫调节作用
作用特点: 无特异性抗原识别受体;杀伤无需抗原预先致敏,
直接识别和杀伤肿瘤和病毒感染的靶细胞, 亦可通过ADCC发挥杀伤作用。
杀伤机制: 穿孔素/颗粒酶途径Fas/FasL途径TNF-?/TNFR途径 d) 固有样淋巴细胞(innate-like lymphocyte)
固有样淋巴细胞包括NKT细胞、??T细胞和B1细胞 ? 介于适应性免疫细胞和固有免疫细胞之间; ? 其抗原识别受体(TCR/BCR)为有限多样性,直接识别病原体或靶细胞所共有的特定表位分子; ? 无需克隆扩增,通过趋化募集迅速活化发生应答; (1) 自然杀伤T细胞(NKT细胞)
表面标志:CD56+(小鼠NK1.1+) 、TCR??-CD3+、CD4-CD8- 分布:骨髓、肝脏和胸腺
抗原识别受体: 缺乏多样性,抗原识别谱窄,不受MHC限制
识别靶细胞表面CD1分子提呈的磷脂和糖脂类抗原,
功能:抗感染、抗肿瘤、免疫调节作用 (2) ??T细胞
? 大多数为CD4-CD8-,少数为CD8+;主要分布于皮肤和黏膜组织。 ? TCR缺乏多样性,只能识别多种病原体表达的共同抗原成分;(知道) ①感染细胞表面CD1分子提呈的糖脂或磷脂类抗原; ②某些病毒蛋白或表达于感染细胞表面的病毒蛋白; ③某些肿瘤细胞表面的MICA和MICB分子; ④感染细胞表达的热休克蛋白。 识别抗原无MHC限制性。
功能:抗感染、抗肿瘤、免疫调节作用和介导炎症反应。
e) 其他固有免疫细胞
包括肥大细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞等。
(3) 固有免疫分子
a) 补体系统(complement,C)
细胞毒作用:溶解细胞、细菌、病毒 补体活化产物的作用:
调理作用(C3b、C4b、iC3b) 过敏毒素作用(C5a、C3a、C4a) 趋化作用(C5a)
免疫黏附作用(C3b)
b) 细胞因子(cytokine)
调控免疫细胞的发育、分化和功能;
调控机体的免疫应答:抗感染、抗肿瘤作用、诱导细胞凋亡、免疫负调节功能
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c) 其他抗菌物质:抗菌肽、溶菌酶、乙型溶素
? NK细胞的活性调节(NK细胞细胞识别“自己”和“非己”的机制)
NK细胞杀伤活化受体和杀伤抑制受体(了解)
杀伤细胞活化受体激发NK细胞杀伤,杀伤细胞抑制受体抑制NK细胞杀伤。 识别MHCⅠ类分子的活化或抑制性受体:KIR、KLR
? 杀伤细胞免疫球蛋白样受体(killer immunoglobulin-like receptor,KIR) 抑制性受体:KIR2DL和KIR3DL;活化性受体:KIR2DS和KIR3DS ? 杀伤细胞凝集素样受体(killer lectin-like receptor,KLR) 抑制性受体:CD94/NKG2A;活化性受体:CD94/NKG2C 识别非MHCⅠ类分子配体的杀伤活化受体 ? NKG2D(NK细胞、??T细胞;配体MICA/MICB: 主要表达于上皮肿瘤细胞表面) ? NCR(自然细胞毒性受体)(NK细胞特有的标志,有NKp46、NKp30、NKp44) NK细胞识别“自己”和“非己”的机制
在生理条件下,自身组织细胞正常表达MHCⅠ类分子,NK细胞表面杀伤抑制受体占主导地位,可抑制各种杀伤活化受体的作用,因此NK细胞不能杀伤自身正常组织细胞;(NK细胞表面杀伤抑制受体:KIR2DL/3DL和CD94/NKG2A)
在病理情况下,病毒感染细胞和肿瘤细胞表面MHCⅠ类分子缺失或下降表达,NK细胞杀伤抑制受体因无配体结合而丧失功能;同时NK细胞通过表面杀伤活化受体识别靶细胞表面异常或上调表达的非MHCⅠ类分子配体而活化,杀伤病毒感染细胞或肿瘤细胞。(NK细胞通过表面杀伤活化受受体:NCR和NKG2D)
? 固有免疫的应答特点
? 固有免疫细胞无特异性抗原识别受体,通过PRR或有限多样性抗原识别受体直接识别; ? 固有免疫细胞通过趋化募集,迅速活化发挥效应,无需经过克隆扩增和分化; ? 固有免疫细胞参与适应性免疫应答全过程,并影响适应性免疫应答的类型; ? 固有免疫维持时间短,不产生免疫记忆,不发生再次应答。
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? 固有免疫应答的作用时相
(1) 即刻固有免疫阶段 发生于感染0~4小时之内(屏障作用、巨噬细胞的作用、补体激活、中性粒细胞的作用);
(2) 早期诱导的固有免疫应答阶段
发生于感染后4~96小时(巨噬细胞募集、活化,扩大机体固有免疫应答和炎症反应;B1细胞、NK细胞、NKT细胞和??T细胞活化); (3) 适应性免疫应答启动阶段
发生于感染96小时后,DC激活初始T细胞。 ? 固有免疫应答与适应性免疫应答的关系 ? 启动适应性免疫应答
? 调节适应性免疫应答的类型和强度
? 协助效应T细胞进入感染或肿瘤发生部位 ? 协同效应T细胞和抗体发挥免疫效应
第十五章 免疫耐受
? 免疫术语
免疫耐受(immunological tolerance):机体免疫系统对特定抗原的“免疫无应答”状态
称为免疫耐受。
中枢耐受(central tolerance):是指在胚胎期及出生后T、B细胞在中枢免疫器官中,遇自身抗原所形成的耐受。
外周耐受(peripheral tolerance):是指成熟的T、B细胞,遇内源性或外源性抗原,不产生免疫应答,而显示免疫耐受。
? 外周耐受的机制
(1) 克隆清除
自身反应性T细胞在外周遭遇自身抗原后,如果自身抗原高水平表达,且与TCR具有高亲和力,经APC提呈后可为T细胞活化提供第一信号,但APC不能提供足够强度的第二信号,T细胞不仅不能活化,反而会被诱导凋亡。 (2) 免疫忽视
免疫系统对低水平抗原或低亲和力抗原不发生免疫应答的现象称为免疫忽视。
(3) 克隆失能
只有第一信号,而无第二信号,细胞不能充分活化,呈克隆失能状态。最常见于不成熟DC(iDC)提呈自身抗原引起。 (4) 免疫调节细胞的作用
在胸腺中接受自身抗原刺激分化而来的nTreg,主要通过细胞-细胞间的直接接触发挥免疫抑制作用;
在外周由初始T细胞接受抗原刺激而产生的iTreg,主要通过分泌IL-10和TGF-?等细胞因子发挥免疫抑制作用。
(5) 免疫豁免部位的抗原在生理条件下不引起免疫应答
机体某些部位通常不会发生同种异体组织免疫排斥反应,称免疫豁免部位。 例如:脑、眼的前房、胎盘; 产生免疫豁免效应的原应主要有:
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① 生理屏障;
② 局部微环境易于诱导免疫偏移;(向Th2方向分化) ③ 表达FasL,诱导表达Fas的淋巴细胞发生凋亡;
④ 产生TGF-?等抑制性细胞因子或表达PD-1配体抑制T细胞应答;
第十七章 超敏反应
? 免疫术语
超敏反应(hypersensitivity):超敏反应是指机体受到某些抗原刺激时,出现生理功能紊
乱或组织细胞损伤等异常的适应性免疫应答。
? 超敏反应的分型
? Ⅰ型超敏反应(变态反应、速发型超敏反应)
? Ⅱ型超敏反应(溶细胞型超敏反应、细胞毒型超敏反应) 体液免疫介导 ? Ⅲ型超敏反应(免疫复合物型变态反应、血管炎型变态反应) ? Ⅳ型超敏反应(迟发型超敏反应) 细胞免疫介导 ? 四种类型超敏反应的发生机制以及临床常见疾病。 一、Ⅰ型超敏反应
特点:
? 由IgE介导,肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放生物活性介质引起的局部或全身反应;
? 发生快、消退亦快;
? 常引起生理功能紊乱,几乎不发生严重组织细胞损伤; ? 具有明显个体差异和遗传倾向。
变应原:(知道)
? 药物或化学物质性变应原:如青霉素、磺胺、普鲁卡因、有机碘化合物等; ? 吸入性变应原:如花粉颗粒、尘螨排泄物、真菌菌丝及孢子、昆虫毒液、动物皮毛等。
? 食物变应原:如奶、蛋、鱼虾、蟹贝等食物蛋白或部分肽类物质。 ? 某些酶类物质,如尘螨中的半胱氨酸蛋白、枯草菌溶素。 发生机制:
初次接触变应原
刺激
机体
产生
IgE→靶细胞(肥大细胞和嗜碱性粒细胞)→致敏靶细
胞(致敏肥大细胞和致敏嗜碱性粒细胞)
再次接触变应原→变应原与致敏靶细胞表面的IgE交联→脱颗粒和释放介质→储备的介质(组胺、激肽酶原、激肽原、缓激肽),新形成的介质(白三烯、血小板活化因子、前列腺素)→毛细血管扩张、通透性增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加 临床常见疾病: (1) 全身过敏性反应
a) 药物过敏性休克:青霉素/头孢菌素/链霉素/普鲁卡因 b) 血清过敏性休克:动物免疫血清 (2) 全身过敏性反应
a) 呼吸道过敏反应:过敏性鼻炎、过敏性哮喘 34 / 43
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b) 消化道过敏反应:过敏性胃肠炎
c) 皮肤过敏反应:荨麻疹、特应性皮炎(湿疹)、血管神经性水肿 二、Ⅱ型超敏反应
定义: Ⅱ型超敏反应是由IgG或IgM类抗体与靶细胞表面相应抗原结合后,在补体、吞噬细胞和NK细胞参与下,引起的以细胞溶解或组织损伤为主的病理性免疫反应。 靶细胞:(知道)
正常组织细胞、改变的自身组织细胞和被抗原或抗原表位结合修饰的自身组织细胞;
靶细胞表面的抗原:
? 血细胞表面的同种异型抗原;(血型抗原、HLA抗原) ? 外源性抗原;
? 与正常组织细胞之间具有的共同抗原; ? 感染和理化因素所致改变的自身抗原;
? 结合在自身组织细胞表面的药物抗原或抗原-抗体复合物。 发生机制: 细胞表面固有抗原或吸附在细胞表面的抗原、半抗原与IgG或IgM结合后导致:
① 激活补体,溶解细胞;
② 通过调理、免疫黏附作用,促进吞噬细胞对靶细胞的作用 ③ 通过ADCC作用破坏靶细胞;
④ 通过刺激或阻断作用导致靶细胞功能改变(书上无)
临床常见疾病:
(1) 输血反应:多见于ABO血型不符的输血。
(2) 新生儿溶血反应:Rh-母亲生育Rh+胎儿(通常为二胎)或ABO血型不符。 (3) 自身免疫性溶血性贫血:因感染或药物引起 (4) 药物过敏性血细胞减少症:青霉素等 (5) 肺出血-肾炎综合征 (6) 其他(机制④):甲状腺功能亢进症(Graves病),重症肌无力
三、Ⅲ型超敏反应
定义:
Ⅲ型超敏反应是由中等大小的可溶性免疫复合物(IC)沉积于局部或全身多处毛细血管基底膜后,通过激活补体,并在中性粒细胞、血小板、嗜碱性粒细胞等效应细胞参与下,引起的以充血水肿、局部坏死和中性粒细胞浸润为主要特征的炎症反应和组织损伤。
IC沉积的条件:(知道)
? IC的大小、IC的量过大或持续存在、Ag或Ab的理化特点(结合价、亲和力等) ? 机体清除IC能力降低(补体、补体受体或Fc?R、吞噬细胞功能异常或缺陷) ? 血管通透性增加、血管内高压及涡流(肾小球基底膜、关节滑膜)→容易沉积
发生机制:(见后)
? 可溶性免疫复合物的形成与沉积; ? 免疫复合物沉积引起的组织损伤。 临床常见疾病:
(1) 局部免疫复合物病
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