清华大学生物学导论第十一课：免疫系统.ppt
推荐视频,Daniel Kraft invents a better way to harvest bone marrowhttp:/,一场持久的拉锯战,HIV病毒和免疫系统2013.11.27,内容提要,一个猖獗的凶手HIV病毒免疫系统简介特异性免疫免疫学的应用,一个猖獗的凶手HIV病毒,AIDS是免疫系统的疾病HIV导致AIDSHIV感染的过程,一.AIDS是免疫系统的疾病,AIDS免疫系统疾病,1.AIDS,获得性免疫缺陷综合症(Acquired Immunodeficiency Syndrome)是一种由HIV病毒感染后，因免疫系统受到破坏成为许多伺机性致病菌的攻击目标，导致多种临床症状，称为综合症,免疫系统对于人体的作用,抵抗传染病抵抗病毒感染去除多余的细胞生长降低血糖水平减轻关节疼痛使呼吸道通畅燃烧脂肪去除毒素,2.免疫系统疾病,免疫系统受到破坏伺机性感染(Opportunistic infection)伺机性病原体引发的感染病原体寄生于免疫功能正常的健康宿主时不致病，但会引起免疫系统损害宿主的感染引发一系列综合症,二.HIV病毒导致AIDS,HIV病毒免疫系统疾病,1.HIV病毒,人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus)是一种感染人类免疫系统细胞的病毒HIV的感染导致AIDS,HIV病毒的构造,反转录病毒遗传物质是RNA内含多种酶（举例）反转录酶整合酶,包膜,衣壳,三.HIV感染过程,HIV病毒如何进入宿主？HIV病毒如何复制？HIV病毒的潜伏期,1.HIV病毒如何进入宿主？,HIV病毒：Gp41Gp120宿主细胞（辅助型T细胞）：CD4受体CCR5,病毒发生了变异,病毒从感染黑猩猩到感染人类变异的原因：病毒的基因组DNA序列发生变化病毒表面蛋白能和宿主细胞表面的受体结合,2.HIV如何复制？,进入宿主细胞脱壳(Uncoating)反转录病毒单链RNA反转录为病毒双链DNA通过RNA反转录酶实现DNA插入宿主染色体通过整合酶，病毒DNA插入到宿主的基因组产生病毒所需蛋白组装通过翻译产生的各种病毒所需的酶和蛋白被组装成新的病毒出芽生殖释放病毒,附着和进入宿主细胞,反转录,DNA整合到宿主DNA,转录,翻译,组装,出芽生殖,释放病毒,HIV 感染全过程,3.HIV病毒的潜伏期,免疫系统简介,免疫系统的三道防线特异性和非特异性免疫系统的生理调节,免疫系统和免疫反应,免疫系统是生物体內一个能辨识出“非自体物质”（通常是外來的病毒，细菌）、从而将之消灭或排除的整体工程之统称免疫反应身体如何辨识“非自体物质”并将之消灭的过程,一.免疫系统的三道防线,第一道防线（城墙与护城河）第二道防线（巡逻队）第三道防线（士兵）,1.第一道防线,皮肤其他外表皮,(1).皮肤,天然障碍油腺与汗腺皮肤表面pH为3-5溶菌酶消化细菌的细胞壁其他动物：蛋壳昆虫外部的骨骼叶子的表皮,(2).消化道和呼吸道,唾液中的溶菌酶胃酸和小肠中的消化酶支气管细胞黏液捕获微生物使入侵者离开肺部进入消化道呕吐、咳嗽、打喷嚏,2.第二道防线：细胞反击,杀死入侵微生物的细胞杀死入侵微生物的蛋白炎症反应,(1).杀死入侵微生物的细胞,巨噬细胞(Macrophage)嗜中性粒细胞(Neutrophil)自然杀伤细胞(Nature Killer Cell),巨噬细胞,嗜中性粒细胞,自然杀伤细胞,(2).杀死入侵微生物的蛋白,补体系统蛋白吸引吞噬细胞摧毁异己细胞干扰素(Interferon)具有抗病毒功能动物细胞在受到感染后分泌的干扰病毒在临近细胞的复制和蛋白质聚集,(3).炎症反应,通过增加感染部位的血流量和提高体温来阻碍细菌的生长,破损细胞发出化学信号流向伤口的血液增多更多白细胞进入伤口细胞增加和血管的挤压；血液和组织液的增加和流动,3.第三道防线特异性免疫,特异性免疫的概念特异性免疫系统的细胞白细胞,(1).特异性免疫的概念,与特定病原体接触后，产生能识别并针对特定病原体启动的免疫反应由淋巴细胞（白血球的一种）来完成通过两种方式保护机体：主动免疫暴露于病原体来获得免疫被动免疫通过从其他个体获取抗体,(2).特异性免疫系统的细胞,两种淋巴细胞T细胞B细胞都是从骨髓的造血干细胞起源B细胞：在骨髓中形成T细胞：在胸腺中形成,骨髓,胸腺,两种细胞介导不同的免疫,两种B细胞的免疫反应体液免疫T细胞的免疫反应细胞免疫B细胞和T细胞识别不同的抗原B细胞：小的，独立生活的微生物：细菌和细菌产生的毒素T细胞：癌细胞，病毒感染的细胞,(3).白细胞(Leucocyte),是血液中一种重要的血细胞在机体发生癌症或其他疾病时，血液内的白细胞总数或细胞分类百分比可有变化包括：中性粒细胞吞噬细胞巨噬细胞树突细胞淋巴细胞,二.特异性和非特异性,非特异性细胞会非特异地识别并作用于病原体不会提供持久的保护性免疫而是作为一种迅速的抗感染作用存在于所有的动物和植物之中 特异性产生能识别并针对特定病原体提供持久的保护性免疫,三.免疫系统的生理调控,激素睡眠白介素和睡眠周期相关,1.激素调节,性激素很多雌性激素为免疫增强剂很多雄性激素为免疫抑制剂维生素D,维生素D,激素前体T细胞和维生素D的关系：T细胞表达基因CYP27B1转化：维生素D-激素T细胞只有结合激素形式的维生素D才能行使功能年龄和身体免疫力：年龄增加导致激素水平下降（维生素D水平下降）室内活动皮肤产生维生素D能力低导致免疫力低,特异性免疫防御反应,概念介绍启动免疫应答T细胞介导的免疫应答B细胞介导的免疫应答,一.概念介绍,抗原抗原决定簇抗原受体抗体体液免疫细胞免疫,1.抗原(Antigen),“非自体物质”发出的“信号”;免疫系统负责摧毁抗原可以引起体内免疫反应的特殊外来物质淋巴细胞在体内“巡逻”并发现“非自体物质”,2.抗原决定簇(Antigenic Determinant),一个抗原由几部分组成每一部分都能激活一种特殊的免疫反应不同的部分称为,3.抗原受体,受体在细胞表面可以结合抗原淋巴细胞表面的受体（100 trillion1018),病毒,淋巴细胞,抗原,在受体和抗原之间没有结合点,在受体和抗原之间有结合点,抗原受体,两种淋巴细胞都有抗原受体B细胞抗原受体T细胞抗原受体,B细胞抗原受体,T细胞抗原受体,4.抗体(Antibody),抗体由B细胞分泌和抗原结合,5.体液免疫(Humoral Immunity),通过细胞外大分子（存在于体液中）介导的免疫活动来达到保护目的细胞外大分子：抗体抗微生物的多肽,6.细胞介导免疫,通过细胞介导，针对抗原释放淋巴因子、细胞因子而发挥的免疫力的免疫细胞：吞噬细胞T细胞,二.启动免疫应答,主要组织相容性复合物抗原呈递,1.主要组织相容性复合物(MHC),是存在于大部分脊椎动物基因组中的一个基因家族，与免疫系统密切相关分类：MHC-1存在于机体的每一个有核细胞细胞毒性细胞识别MHC-2存在于巨噬细胞、B细胞和CD4T细胞辅助型T细胞识别,MHC,每个个体的MHC蛋白不同组织细胞的个体标志T细胞通过MHC将自己和异己区分,2.抗原呈递(Antigen Presentation),机体免疫应答的过程抗原被抗原呈递细胞捕获并使之能被T细胞识别抗原呈递细胞：巨噬细胞树状细胞,三.T细胞介导的免疫应答,T细胞的分类白介素免疫应答,1.T细胞的分类,细胞毒性T细胞(Cytotoxic T Cell)攻击被病毒感染的细胞并杀死；攻击癌细胞辅助型T细胞(Helper T Cell)发现外来物并“提醒”B细胞和T细胞分泌信号来增加细胞毒性T细胞的免疫能力记忆T细胞(Memory T Cell)如果同样的抗原再出现，帮助机体更快速地作出免疫反应,2.白介素(Interleukin),一种细胞因子信号传导因子抗原呈递细胞释放出一种作为化学报警信号的蛋白质分类：白介素-1：巨噬细胞分泌白介素-2：辅助T细胞释放,3.T细胞的免疫应答,T细胞的免疫应答,巨噬细胞加工一个抗原后：分泌白介素-1刺激辅助T细胞与抗原-MHC蛋白复合体结合引发辅助T细胞分泌白介素-2刺激细胞毒性T细胞的增殖消灭感染抗原的体细胞当T细胞上的受体与抗原呈递细胞呈递的抗原匹配时：T细胞与相应的抗原-MHC蛋白复合体结合刺激细胞毒性T细胞的增殖消灭感染抗原的体细胞,四.B细胞介导的免疫应答,B细胞的分化浆细胞B细胞免疫应答,1.B细胞的分化,B细胞通过激活初次免疫反应而产生两种细胞记忆B细胞(Memory Cell)通常能存活数年，甚至是终生浆细胞(Plasma Cell)产生抗体来清除感染,2.浆细胞(Plasma Cell),是免疫系统中释放大量抗体的细胞浆细胞是由B细胞对于辅助型T细胞的刺激异化而来,3.B细胞的免疫应答,B细胞的免疫应答,B细胞结合入侵的颗粒与辅助T细胞作用B细胞被激活并开始分裂增殖的B细胞产生记忆细胞或浆细胞浆细胞分泌的抗体与入侵微生物结合标记成为巨噬细胞的摧毁目标,免疫学的应用,疫苗血常规检查医疗产业,一.疫苗(Vaccine),疫苗的作用原理疫苗举例,Edward Jenner（1749-1823),1.疫苗的作用原理,是用细菌、病毒、肿瘤细胞等制成的可使机体产生特异性免疫的生物制剂，通过疫苗接种使接受方获得免疫力最早的免疫接种疫苗18世纪Edward Jenner给天花病人接种“疫苗”,2.疫苗举例,癌症疫苗(Cancer Vaccine)除了可以预防致癌病毒的感染外，也可用来直接治疗癌症 两种疫苗：针对病毒针对癌细胞,针对癌细胞,癌细胞特点：癌细胞呈现特殊抗原抗原被“屏蔽”或隐藏策略：诱导免疫系统针对特定癌细胞进行清除工作,前列腺癌的疫苗(Provenge),从病人血样提取树状细胞（抗原呈递细胞）加工：前列腺癌的抗原信号转导因子促进抗原呈递细胞成熟注射回病人体内,二.血常规的检查,三.医疗产业,试剂盒的生产免疫萤光标记,1.试剂盒的生产,Hsp90定量检测试剂盒,罗永章,2.免疫荧光标记,标记生物大分子,抗体标记,第一抗体和被标记物结合第二抗体和荧光蛋白分子结合,http:/,
