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1,免疫系统Immune System,2,1、教学目的 通过免疫系统一章的学习，使学生掌握各种免疫器官的结构和功能。2、教学要求（1）了解免疫系统的组成、功能和免疫的种类。（2）熟悉免疫细胞、淋巴组织和免疫器官的分类。（3）掌握淋巴结、胸腺、脾等免疫器官的结构和功能。,3,3、教学重点 淋巴结、胸腺、脾等免疫器官的结构和功能。4、教学难点 淋巴结、胸腺、脾等免疫器官的结构和功能。5、学时分配 2学时。6、教法运用 运用启发式讲授。7、学法指导 通过比较和归纳等方法学习。,4,第一节 概述,免疫是机体对异种、异体及自身物质所产生的反应，即机体“自我识别，排除异己”，以达到自身稳定的一种复杂的生理性保护，并且与人体的胚胎发育、疾病发生、衰老等一系列的生命过程有密切关系，是人体进化的结果。免疫学是研究人类和实验动物体内、外免疫反应的本质及其变化规律的科学。,5,一、免疫系统的组成和功能,组成：1、免疫细胞 2、淋巴组织 3、免疫器官：胸腺、骨髓、淋巴结、脾脏、扁桃体等。,6,功能：1、免疫保护 防御病原生物入侵机体引起感染性疾病，即抗感染免疫。过高过敏反应 过低免疫缺陷，如爱滋病（获得性免疫缺陷综合症，acquired immunodeficiency syndrome,AIDS),7,2、免疫稳定 及时清除衰老和伤残的细胞，维持自身稳定。3、免疫监视 监视和规范细胞行为，及时清除复制错误或突变的具有恶性增殖倾向的细胞，防止肿瘤发生。,8,二、免疫反应的方式 机体免疫反应的方式可分为两类，即非特异性免疫和特异性免疫。（一）非特异性免疫 非特异性免疫是机体在长期的进化过程中逐渐建立的，具有相对稳定性，能遗传给下一代的防御能力（也称先天免疫）。,9,1屏障结构 是阻挡病菌侵入，保护机体健康的一些机构。如皮肤的角质层是良好的机械屏障，皮脂腺分泌的脂肪酸能杀菌，呼吸道表面的纤毛能排除细菌，胃肠粘膜的分泌物、泪液中的溶菌酶、唾液和鼻腔的分泌物均有杀菌作用，血脑屏障可阻挡病菌进入脑脊液和脑组织，对中枢神经有保护作用。屏障结构构成人体的第一道防线。2吞噬细胞 指血液中的粒细胞，肝、脾、肺、结缔组织、神经组织以及淋巴结中的巨噬细胞等，它们具有吞噬功能，构成人体的第二道防线。3.抗微生物物质 指正常体液，特别是血清中含有的各种抗微生物物质，如补体、溶菌酶、干扰素等。,10,巨噬细胞,11,Action of the complement system against a bacterium,12,The inflammatory reaction When the skin is broken due to a minor injury,a series of eventsoccurs that is known as theinflammatoryreaction.,13,（二）特异性免疫 特异性免疫是在抗原刺激下产生的，指专门对某一种病菌有识别和杀灭作用的免疫。其特点是：有特异性；是后天获得的，故又称获得性免疫，医学上预防注射疫苗就是此原理。人体感染过某种病菌或者预防注射过某种菌苗以后，可获得对某种病菌特有的防御功能，如患过伤寒病的人对伤寒杆菌有终生免疫力。特异性免疫按其作用机理不同，可分为体液免疫和细胞免疫两种。,14,15,Summary,Nonspecific defenses against pathogens include barriers to entry,the inflammatory reaction,and protective protein(the complement system).The inflammatory reaction is a“call to arms”:It marshals phagocytic white blood cells to the site of bacterial invasion.Two types of lymphocytes provide specific defenses.B cells produce and secrete antibodies that combine with antigens.Certain T cells directly attack antigen-bearing cells,and others regulate the immune response.,16,第二节 淋巴组织（lymphoid tissue）,淋巴组织是含有大量淋巴细胞和巨噬细胞的“网状结缔组织”，即网状细胞和网状纤维构成网状支架，网眼中含有大量淋巴细胞和一些巨噬细胞。根据结构、功能、发生和分布的不同，淋巴组织可分为中枢淋巴组织和周围淋巴组织。,17,18,一、中枢淋巴组织 中枢淋巴组织仅由上皮性网状细胞及网眼中的淋巴细胞和巨噬细胞构成，不含网状纤维。上皮性网状细胞能分泌激素，形成诱导淋巴细胞分裂分化的微环境，中枢淋巴组织发生较早，胎儿出生前已基本发育完善，并开始向周围淋巴组织输送淋巴细胞。中枢淋巴组织分布于中枢免疫器官，如胸腺、囊等同器官和骨髓。,19,二、周围淋巴组织 周围淋巴组织由网状细胞、网状纤维及网眼中的淋巴细胞和巨噬细胞构成，淋巴细胞最初由中枢淋巴组织迁来。根据淋巴细胞聚集的程度和方式的不同分为：1弥散淋巴组织 是以网状细胞和网状纤维为支架，在网眼中充满了淋巴细胞、浆细胞及巨噬细胞，形成一片以淋巴细胞为主的组织。弥散淋巴组织与周围结缔组织之间无明显境界，其中含有T细胞及B细胞，常以T细胞为主。抗原刺激能使弥散淋巴组织增大。2密集淋巴组织 基本结构与弥散淋巴组织相似，但淋巴细胞更密集，主要由大量的B细胞和少量T细胞等组成，其中淋巴细胞排列成球形者称淋巴小结，淋巴细胞排列成索条状者称淋巴索，它们的体积随抗原刺激的大小而增减，无抗原刺激时减少或消失，受抗原刺激后又增大与增多，是体液免疫应答的重要指标。周围淋巴组织分布很广，主要分布在周围免疫器官，如淋巴结、脾、扁桃体等，以及消化道、呼吸道及泌尿生殖道等的黏膜中。,20,21,第三节 免疫器官,(immunologic organ)免疫器官是由大量淋巴组织为主组成的器官，外包以结缔组织被膜。免疫器官依其发生和功能的不同分为中枢免疫器官和周围免疫器官两类。,22,中枢免疫器官 周围免疫器官 构成 中枢淋巴组织 周围淋巴组织 发生 早，出生前已发生，晚，数月后发育完善 向周围免疫器官及淋巴 淋巴细胞最初是由 组织输送处女型淋巴细胞 中枢免疫器官迁来的 特征 淋巴细胞的发生 受抗原刺激影响 无需抗原刺激，而受激素 及周围微环境影响 作用 产生处女型淋巴细胞 免疫应答的场所 器官 胸腺、囊等同器官 淋巴结、脾、扁桃体（骨髓）,23,24,一、淋巴结（lymph node)（一）淋巴结的形态位置（二）淋巴结的组织结构 淋巴结内流动的是淋巴液而非血液。,25,表面复以薄层结缔组织被膜。向内形成小梁。实质分皮质和髓质。,26,1皮质 位于浅层，由淋巴小结、副皮质区（弥散淋巴组织）和皮质淋巴窦组成。,27,淋巴结（HE染色）低倍镜,被膜,淋巴小结,小梁,副皮质区,髓质,28,淋巴小结：由B细胞聚集而成，小结中央 为生发中心。副皮质区（胸腺依赖区）：为弥散淋巴 组织，主要为T淋巴细胞。在深层有 毛细血管后微静脉。皮质淋巴窦：包括被膜下淋巴窦和小梁 周窦；内衬单层扁平上皮，腔内含 许多网状细胞及巨噬细胞等。,29,30,31,淋巴窦扫描电镜（9000）,32,毛细血管后微静脉(HE染色),33,高内皮毛细血管后微静脉模式图,34,2、髓质：分髓索和髓窦 髓索：淋巴细胞排列成条索状，主要为B细胞。髓窦：与皮质淋巴窦相通连，最后汇入输出淋巴管出淋巴结。,35,淋巴结髓质的结构(HE)染色,36,髓窦扫描电镜图,37,38,（三）淋巴结的功能 淋巴结是执行免疫功能的主要场所：滤过淋巴液。对随淋巴而入的病菌及抗原等物质，淋巴窦内的巨噬细胞可及时将它们清除，淋巴结对细菌的清除率可达99以上，但对病毒和癌细胞清除作用很差。产生和贮存淋巴细胞，以保持机体所需淋巴细胞的动态平衡。进行免疫应答。抗原随淋巴进入淋巴结后可引起免疫反应（是免疫反应的场所）。发生体液免疫时，淋巴小结增多增大，髓索内浆细胞大量增多，淋巴结形成的抗体增多；发生细胞免疫时，副皮质区明显增大，淋巴细胞分裂增多，产生大量效应性T细胞。细胞免疫应答与体液免疫应答常同时发生，有时以其中一种为主，这与抗原的性质有关。,39,二、胸 腺（thymus)（）胸腺的形态位置 胸腺位于胸腔纵隔上部，分左、右两叶，呈扁条状。胸腺有明显的年龄性变化，出生时重10 15g，至青春期达到最高峰，重约30 40g，以后逐渐退化萎缩。,40,（二）胸腺的组织结构 被膜：结缔组织 实质：分隔为若干个不完全的胸腺小叶，每个小叶又分为皮质和髓质两部分。不同小叶髓质深部相 融合。1、皮质：由大量的淋巴细胞和少量的上皮性网状细胞、巨噬细胞等组成。,41,2、髓质：由大量的上皮性网状细胞和少量的胸腺细胞、巨噬细胞等组成。胸腺小体 大小不等，由数层上皮性网状细胞呈同心圆状排列而成，是胸腺的特征性结构。,42,实质 由胸腺上皮细胞、胸腺细胞、巨噬细胞、交错突细胞构成,皮质染 色 深 上皮细胞 少 胸腺细胞 密集其 它,髓质 浅 多 稀疏 有胸腺小体,43,（二）皮质被膜下上皮细胞 分泌胸腺激素、胸腺生成素巨噬细胞星形上皮细胞 诱导胸腺细胞 发育分化胸腺细胞 在分化中被筛选的T淋巴细胞髓质上皮细胞,44,3、血一胸腺屏障,组成：1、连续毛细血管内皮 2、内皮基膜 3、血管周隙，内有巨 噬细胞 4、上皮细胞基膜 5、连续上皮细胞,意义：阻挡血液中抗原进入胸腺皮质，稳定 皮质内环境，利于T 细胞发育。,45,（三）胸腺的功能 分泌胸腺素和胸腺生成素。培育处女型T淋巴细胞。,46,三、脾(spleen)（一）脾的形态位置 脾位于左季肋区的后外侧部，界于胃底与膈之间其长轴与第10肋相平。脾呈卵圆形、暗红色质软而脆，易破。,47,48,49,（二）脾脏的组织结构 被膜：较厚，外覆间皮，结缔组织中 含较多的平滑肌纤维。实质：分白髓、边缘区和红髓。间质：脾小梁，含较多的平滑肌纤维 脾脏内流动着血液。,50,脾脏的一般结构,中央动脉,小梁静脉,白髓,红髓,小梁,被膜,51,1、白髓 动脉周围淋巴鞘：主要由T细胞构 成，属胸腺依赖区，内有1-2条中央 动脉穿过。淋巴小结（脾小体）：主要由B细 胞构成。2、边缘区 位于白髓与红髓交界处，内有边 缘窦；该区是脾首先接触抗原，引 发免疫应答的部位。,52,脾白髓,红髓,中央动脉,动脉周围淋巴鞘,边缘区,53,3、红髓：分脾索和脾窦 脾索：为条索状的淋巴组织，相互连接成网，主要为B细胞及大量血细胞。,54,脾血窦：由一层长杆状的内皮细胞平行 排列而成，形似栅栏；横切面见内皮 细胞呈立方形，突向管腔。,内皮,B细胞,55,脾结构模式图,56,脾结构模式图,57,（三）脾的功能 滤血 脾的边缘区和脾索是重要的滤血结构，其中含有大量巨噬细胞能及时吞噬清除血内的异物、抗原、衰老的红细胞和血小板等。免疫 脾受到抗原刺激时，可产生大量的浆细胞和效应性T细胞引起免疫反应，体液免疫应答时，淋巴小结及浆细胞大量增多，产生大量抗体；细胞免疫应答时，动脉周围淋巴鞘显著增厚，产生大量效应性T细胞。造血 脾在胚胎期能造各种血细胞，出生后脾只能产生淋巴细胞，当严重缺血或在某些病理条件下，牌可恢复造血功能。储血 人脾约可储血40ml，血细胞及血小板浓集于血窦内，当机体需要时，可将所储存的血细胞释放入血循环中。,58,四、扁桃体(tonsil)(一）组成腭扁桃体舌扁桃体咽扁桃体咽鼓管扁桃体咽淋巴环（二）组织结构（三）功能 产生淋巴细胞和抵抗细菌、病毒及其它异种蛋白的侵入。,59,60,五、骨髓（一）组织结构（二）功 能：培育处女型 B 细 胞。,61,Summary,Lymph nodes are divided into sinus-containingnodules in which the lymph is cleansed of infectious organisms and debris.The thymus is divided into lobules,where T lymphocytes are produced.The spleen is divided into sinus-containing lobules in which blood is cleansed by lymphocytes and macrophages.Red bone marrow produces white blood cells necessary for the development of immunity.,62,第四节 免疫细胞(immunocyte),所有参加免疫反应的细胞均称免疫细胞或免疫活性细胞，如淋巴细胞、浆细胞和巨噬细胞等，其中淋巴细胞在免疫反应中起主要作用。一、淋巴细胞(lmyphocyte)淋巴细胞起源于造血系统的干细胞，干细胞在胚胎早期来自卵黄囊，后期则来自胎儿肝，成人主要见于骨髓。干细胞在中枢免疫器官内经过分裂分化，最后形成具有特异性抗原受体的淋巴细胞。这些成熟的淋巴细胞离开中枢免疫器官后，可散布至全身的淋巴组织和周围免疫器官，定位在其中的一定部位，但并非始终固定不动，而可从这里迁出转入血流参加淋巴再循环。,63,（一）淋巴细胞的类型和功能 1、T淋巴细胞（胸腺依赖淋巴细胞，thymus dependent lymphocyte）来源：造血干细胞迁移至胸腺内增殖、分化而成。数量：最多，占总数的60-75%。功能：细胞免疫。,64,T淋巴细胞的亚群（1）辅助性T淋巴细胞（helper T cell,Th细胞）能识别抗原，并通过分泌多种淋巴因子增强机体的免疫应答。（2）抑制性T淋巴细胞(suppressor T cell,Ts细胞）分泌抑制因子减弱或抑制机体的免疫应答。（3）细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T cell,Tc细胞）是细胞免疫的主要成分，能直接杀伤或产生淋巴因子间接杀伤靶细胞。,65,2、B淋巴细胞（骨髓依赖淋巴细胞,bone-marrow/bursa dependent lymphocyte）来源：造血干细胞在骨髓中发育而成 数量：较少，占总数的10-15%。特征：细胞表面有许多膜抗体；受抗 原刺激后增殖分化成浆细胞。功能：体液免疫。,66,3、杀伤细胞（killer lymphocyte,K细胞）分布：脾、血液等，特征：细胞膜表面有Fc受体，能与抗体的Fc端结合，通过抗体的介导杀伤靶细胞。4、自然杀伤细胞（natural killer lymphocyte,NK细胞）分布：脾、血液等，特征：能直接识别、杀伤靶细胞。NK细胞不需抗原激活，也不依赖抗体，即可直接杀伤某些靶细胞，如肿瘤细胞和病毒感染的细胞，故在抗肿瘤中起重要作用。,67,（二）浆细胞(plasma cell)浆细胞来自经抗原刺激后的B细胞，机体各部位均有分布，但主要位于脾红髓，淋巴结（髓质）和骨髓内，它是一种免疫活性细胞，能合成和分泌抗体。,68,（三）巨噬细胞及单核吞噬细胞系统(monocyte phagocyte system),1、单核吞噬细胞系统的定义：单核细胞和由其分化而 来的具有吞噬功能的细胞称为单核吞噬细胞系统。,2、组成：血液中的单核细胞、结缔组织中的巨噬细胞、肝脏内的枯否细胞、肺内的尘细胞、神经组织中的 小胶质细胞、骨组织中的破骨细胞、皮肤中的郎格 汉斯细胞等。,3、功能：清除异物、处理抗原、参与免疫反应。,69,第五节 免疫反应（免疫应答）,免疫反应指免疫系统对抗原刺激产生的一系列复杂过程。（）免疫反应的基本过程。免疫反应的基本过程可分为感应阶段、反应阶段和效应阶段。,70,1感应阶段 是对抗原的识别处理阶段。抗原是能在机体中引起特异性免疫反应的物质，如细菌、病毒、异体细胞或大分子等。进入机体的抗原，除少数可溶性物质直接作用于淋巴细胞外，大多数要经过巨噬细胞摄取、处理后传递给淋巴细胞，使相应的淋巴细胞得以识别抗原。处女型B细胞或T细胞识别抗原时，一般尚需辅助性T细胞的协同作用，就是说只有两种淋巴细胞膜上的抗原受体同时与抗原的不同部分发生特异性结合时，才能共同识别抗原并发生淋巴细胞转化,71,2.反应阶段 即淋巴细胞分化、增殖的阶段。淋巴细胞接受抗原信息后，可迅速母细胞化，分别形成淋巴母细胞和浆母细胞，进而大量增殖，前者增殖分化为有免疫效应的效应T细胞，后者增殖分化成为能合成并分泌各种抗体的浆细胞。效应T细胞和浆细胞是终末细胞，不再增殖，寿命短；但是在T细胞和B细胞分化增殖过程中，有少数细胞中途停下来，成为有保存抗原信息的记忆细胞，这种细胞体积小，寿命长，积极参加再循环，是一种后备力量，当同种抗原再次入侵机体时，记忆细胞能迅速转化和增殖，以引起更强的免疫反应。因此，记忆细胞可使机体较长期地保持对某种抗原的免疫力，预防接种就是根据这个原理，使机体产生一批能对付相应抗原的记忆细胞，增强抵抗力。3效应阶段 是免疫活性细胞发挥其免疫功能的阶段（细胞作用和释放产物）。此阶段效应T细胞发挥细胞毒作用并产生淋巴因子，消灭抗原，执行细胞免疫作用；浆细胞合成并分泌抗体，杀灭或破坏抗原物质，完成体液免疫作用。,72,（三）体液免疫 存在于血浆、淋巴和组织液等体液中的抗体与相应的抗原特异性结合并发挥免疫效应的过程，称体液免疫。抗体是一种球蛋白，称免疫球蛋白（简称Ig），免疫球蛋白有IgM、IgG、IgA、IgD和IgE等几种，在成人血清中主要是IgG。IgG由4条多肽组成，通过二硫键和非共价键相连（其中包括两条轻链和两条重键），其分子结构如“Y”型，一端为抗原结合端（氨基端）变区，即氨基酸顺序随免疫的抗原不同而异，有两个相同的能与抗原结合的部位。抗体与抗原结合可中和毒素，抑制抗原（指细菌或细胞）代谢，或加速吞噬细胞吞噬抗原；另一端称Fc端（羧基端）恒区，即氨基酸顺序排列比较恒定，可与具有Fc受体的细胞相结合（如巨噬细胞、K细胞、肥大细胞等），分别产生不同的效应。免疫球蛋白结合抗原的不同特异性决定于轻链和重链变区（氨基端）氨基酸种类和顺序的不同。体液免疫是通过体内抗体的增多来清除抗原的，从初次抗原刺激到产生大量的抗体约需720天，IgM先出现，随后出现的是lgG，但其数量不多，当抗原再次刺激引起第2次应答时，只需47天即可产生大量抗体，主要是lgG，数量较第一次多，维持的时间也长，这是因为有大量记忆细胞迅速转化和增殖的缘故。,73,B cells are responsible for antibody-mediated immunity.Each one produces a specific type of antibody to counteract a particular infection.,74,Structure of the most common antibody(lgG)a.An lgG antibody contains two heavy(long)amino acid chains and two light(short)amino acid chains,there are two variable regions,where a particular antigen is capable of binding with the antibody.b.Computer model of an antibody.,75,（二)细胞免疫 效应T细胞与相应抗原接触后直接杀死带抗原的细胞（如各种靶细胞）并分泌淋巴因子以扩大免疫反应的过程，称细胞免疫（或细胞介导免疫）。其效应机理包括两个方面：1细胞毒作用（直接杀伤靶细胞）效应细胞与靶细胞特异性地结合，激活靶细胞内的溶酶体酶，使靶细胞通透性改变，渗透压发生变化，最后导致靶细胞肿胀和崩解。效应T细胞杀伤一个靶细胞后还可攻击另一靶细胞。2.产生淋巴因子扩大免疫反应 淋巴因子是T细胞被抗原（刺激）或促分裂素刺激后而产生释放的可溶性免疫活性物质（肽类）的总称。已知20余种，现已发现有多种类型的效应T细胞能产生淋巴因子，B细胞也能产生少量淋巴因子。不同的淋巴因子有不同的效应，如淋巴毒素可杀伤靶细胞，巨噬细胞趋化因子可使巨噬细胞集中于抗原侵害部，巨噬细胞活化因子可使巨噬细胞增大，溶酶体增多，吞噬力增强；巨噬细胞武装因子可增强巨噬细胞特异性的吞噬作用等，故淋巴因子起着扩大免疫效应的作用。,76,T-cell activation A macrophage phagocytizes a microbe and digests it in a vesicle.An antigen from the microbe is combined with an MHC protein,and the complex is presented to the T cell.Then the T cell is ready to find and destroy other cells that bear the same antigen.,77,Cell-mediated immunity T cell responsiblefor cell-mediated immunity.They directly attack cells that bear antigens.For example,they protect the body against cancer but also attack transplanted organs.,78,胚胎24周：卵黄囊 循血流胎儿23月：肝、脾 造血干细胞 淋巴干细胞胎儿5个月成人：骨髓 胸腺 T细胞 循血流中枢免疫器官 周围免疫器官的 囊等同器官 B细胞一定部位，如 淋巴结的副皮质区和脾的动脉周围淋巴鞘等 淋巴结和脾的淋巴小结和淋巴索等 抗原 巨噬细胞 记忆T细胞T细胞 T淋巴母细胞 效应性T细胞 执行细胞免疫 增殖分化B细胞 B淋巴母细胞 浆细胞 抗体 执行体液免疫（处女型）（浆母细胞）记忆B细胞 感应阶段 反应阶段 效应阶段（接受抗原刺激并识别抗原）（经抗原激活后增殖分化）（T、B细胞以细胞和体液免疫清除抗原）,79,Summary,B cells are responsible for antibody-mediated immunity.Each one produces a specific type of antibody to counter a particular infection.An antibody combines with its antigen in a lock-and-key manner.The antibody-antigen reaction can lead to complexes that contain several molecules of antibody and antigen.These complexes are then destroyed by phagocytic cells or complement.T cell responsible for cell-mediated immunity.They directly attack cells that bear antigens.For example,they protect the body against cancer but also attack transplanted organs,80,思考题1、什么是免疫？免疫功能有哪些？2、什么是免疫系统？它包括哪些结构？3、试述胸腺和淋巴结的结构特点及功能。4、什么是T细胞和B细胞，它们是怎样衍生出来的？在免疫 上各起什么作用？5、非特异性免疫和特异性免疫有何区别和联系？6、皮肤和粘膜是如何表现非特异性免疫作用的？7、什么是单核巨噬细胞系统？它有何功能？8、简述特异性免疫应答的过程。,81,参考书目1.周美娟,段相林.人体组织解剖学(第三版).高等教育出版社.1999年.2.郑思竞.人体解剖学(第二版).人民卫生出版社.1983年.3.李继承.组织学与胚胎学.浙江大学出版社.2003年.4.郭光文,王序.人体解剖彩色图谱.人民卫生出版社.1992年.5.张文学,包月昭.人体解剖学与生理学.陕西科学技术出版社.2002年.6.龚茜玲.人体解剖生理学(第四版).人民卫生出版社.2001年.7.曾晓春.人体解剖生理学.高等教育出版社.1987年.8.Sylvia S.Mader.Understanding Human Anatomy and Physiology(Fourth Edition).人体解剖生理学(影印版).高等教育出版社.2002年.,