6 免疫学原理 T细胞表位 (45 热时 3 (6) 原肤 MHCI类分子 ⑦】 C 杭原肽结合凹情 8 9) 铺着位P2 铺着位9 图1-2MHC分子递呈的抗原肽中间隆起部分放TCR识别 四抗原的种类 (一）根据抗原是否显示免疫原性而区分 1.完全抗原：具有良好的免疫原性和抗原性。根据抗原的化学特性，免疫原性最强 的是蛋白质抗原，多糖次之；脂类和核酸除非和蛋白质及多糖形成复合物，通常本身不显 示良好的免疫原性。B细胞通常识别蛋自质抗原和多糖抗原；T细胞一般识别蛋白质 抗原。 2.半抗原：因分子量小仅显示抗原性，玉和载体蛋白结合后方具有免疫原性。此时， 伴抗原激活B细胞，载蛋白激活工细胞。换言之，对于半抗原载体系统，B细胞表位和T 细胞表位通常分别位于半抗原和载体分子 (二)根据B细胞产生抗体是否需要T细胞参与而区分 1.胸腺依赖抗原：简称TDAg主要是蛋白质抗原。此类抗原诱发B细胞产生抗体 时，需有胸腺衎生的CD4T2细胞参与。 2,非胸腺依赖抗原：简称T-Ag,主要是多糖和决定簇重复的直线抗原。此类抗原可 直接诱发B细胞分化，产生以gM为主的抗体。 有关两类抗原的特性及作用机制，将在第九章中详述。 (三)根据抗原和机体的亲缘关系而区分 1.异种抗原：包括病原微生物和在异种动物体内产生的抗体等。前者如细菌和病毒 抗原；后者如针对人抗原的鼠源性单克隆抗体，此类鼠源性单抗引入人体后，既可作为抗体 和相应的抗原分子起作用，也可作为异种抗原诱发产生抗抗体，称人杭小鼠杭体(human an ti-mouse antibody,HAMA)反应。 2.同种异体抗原：典型者如AB0血型抗原和组织相容性抗原，后者是引起移植物排 斥的主要因素（详见第四章和第十七章）。 3.自身抗原：正常情况下，免疫系统不对自身抗原产生免疫应答。病理情况下，自身 抗原可诱发自身免疫病，引起自身耐受崩遗。其中涉及一系列复杂的免疫生物学现象，将在 自身免疫病一章介绍。 4.嗜异性抗原：嗜异性杭原(heterophilic antigen)指不同物种间共有的抗原。通常指人 体某些组织和病原微生物特定成分之间所具有的共同抗原。如肺炎球菌与血型抗原之间、溶 血性链球菌胞膜与肾小球基底膜和心肌组织之间、大肠杆菌成分与结肠膜之间可出现交叉 反应，表明存在共同的嗜异性抗原。阐明这些抗原的作用，对疾病的诊断和治疗十分重要
第一章概论 7 五淋巴细胞的多克隆激活剂 各种抗原可以激活淋巴细胞使之发生克隆扩增，但其中涉及的克隆数极为有限，因而抗 原属于一类赛克隆激活剂透发高度特星性的免疫应答。与之相对应，还存在一类多克隆激 活剂(yclonalir,基持点是.可使高比例的淋巴细胞活化。严格说来，这类激活剂不 属于抗原，因为它激活大量T、B细胞克隆而不涉及这些细胞克隆的抗原特异性。但是多克 隆激活剂可引起强烈的免疫病理学效应，在免疫应答的正负调节及其体外应答和临床应用 上，有重要的价值。 (一)丝裂原 能引起高百分比的T、B细胞发生有丝分裂的物质称为丝裂原(mitogen)或有丝分裂原。 丝裂原包括多种成分，其中的凝集素(lecn)是一类结合有蔗糖的蛋白质，可以和各种细胞 表面的糖蛋白专一性地结合。凝集素分子一且和这些糖蛋白结合，可通过信号传递引起细 胞的活化和增殖。表1-3列举了3种常见的引起淋巴细胞增殖的凝集素丝裂原。其中C0如 A和PHA激活T细胞，PWM同时激适T细胞和B细胞。 表1-3淋巴细胞的多克隆激活剂 英文缩写 来源 类别 彩细胞 刀豆素A Con A hadk豆 凝集素 T细胞 植物血凝素 PHA 菜豆 凝集囊 T细胞 美陆 PWM 凝集索 T,B细 脂多糖 LPS G蕾 内毒素 B细跑 超抗原” SAg G+菊 肠赤素 T细拍 ·超抗原种类很多，此处所列为激活人体T细胞的一类外源性超抗原 (二)脂多糖 革兰阴性菌细胞壁成分脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)属细菌内毒素。现已查明，PS 可以专一性地和细胞表面一类称为T的受体结合，通过胞内信号传递直接活化转录因子 N-KB和AP1,引起基因转录和细胞激活。这是一类B细胞多克隆激活剂 (三)趣抗原 超杭原(superantigen,SAg)是另一类强有力的T、B细胞多克隆激活剂。激活人体T细胞 的外源性超抗原，主要是革兰阳性菌产生的肠毒素，如金黄色葡萄球菌肠毒素(stephyloc0cca enterotoxin,SE)中的A型(SEA)和B型(SEB),以及毒素休克综合征毒素(TSST-l)。这类超抗 原分子一端和TCRB链的V区分子结合，另一端和APC表面的HLAⅡ类分子的a螺旋结 合，形成另一类“MHC-SAg-TCR”三元体2和经典的三元体“MHC抗原肽-TCR”不同，此处的 抗原(Sg)不是嵌在MHC分子的凹槽中，而是附着于凹槽的外侧（详见第八章），因些不需 APC的加工和递呈。超抗原作用的特点是，可使得表达TCRB链的某些T细胞克隆（其比例 可高达2%~20%)激活，而不涉及这些克隆在抗原识别上的特异性。高比例T细胞的激 活，引起诸多细胞因子的释放，常导致十分严重的病理性后果，如引起全身性中毒反应和对 免疫应答的抑制作用。另外，还存在专门激活B细胞的超抗原，以及激活T细胞的内源性 超抗原，后者主要是病毒产物，已在小鼠中得到确认
8 免疫学原理 第三节天然免疫、炎症反应和非特异性防御屏障 天然免疫和获得性免疫 天然免疫(innate immunity)是机体在种系发育和进化过程中形成的免疫防御功能。其 特点是：作用范围广，不针对特定抗原；先天获得，出生后即具备。与此相对应的是获得性免 疫(adaptive/acquired immunity),指出生后通过与抗原物质接触后所产生的一系列防御功能， 其主要特点将在第四节中详述。表1-4对天然免疫和获得性免疫作一初略比较。 表1-4天然免疫和获得性免疫若干特性的比较 产生特点 特异性 多样性 回忆性应答 参与的免疫细胞 天然免疫 生来具有 非抗原特异 有限 吞噬细腹·，NK 获得性免疫 后天获得 抗原特异 丰富 有 淋巴绍骏 包括巨噬细胞和中性粒细胞等 二天然免疫中的防御屏障和炎症反应 天然免疫中，机体阻止病原体入侵或及时清除人侵病原体防止其扩散，构成了广义的防 御性屏障，既有一般的机械性阻挡和抑菌，也包括通过吞噬作用和炎症反应构筑功能性的防 御屏障（表1-5）。 (一)基本屏障 指防止病原体人侵的物理屏障和解剖学屏障，是机体抗感染的第一道防线。主要由皮 肤和粘膜组成。 表1-5机体的防御性天然屏障 类型 机 制 基本屏障 皮肤 防止微生物入侵；酸性环境(H3-5)防止微生物生长 粘囊 正常菌丛和微生物克争，粘液捕获和纤毛运动排除预生物 生理屏障 湿度 体温和发热反应抑制某些病原体的生长 的微生数 化学介质溶菌对细细胞壁的裂解：干扰素的抗病活性：补体的桑伤作用和促吞嘴功能 吞嘻屏降 各种细胞对外来大分子的胞吞和分解作用；特定细胞（单核细胞、巨噻细胞、中性粒细幽）对完 整微生物的吞嚷、杀伤和消化 炎症屏 组织损伤和惑染使带有抗菌活性的血清蛋白自血管渗出，吞噬细胞向感染部位聚集 皮肤包括表皮和真皮。表皮外层为已死亡的表皮细胞，带有防水的角蛋白。其下方的 真皮层由结缔组织组成，带有血管、毛囊、汗腺和皮脂腺，后者分泌油性的皮脂。皮脂含乳酸 和脂肪酸，使皮肤表面形成一个pH为3~5的酸性环境，抑制大部分微生物的生长。 结膜、消化道、呼吸道、生殖道的粘膜表面由粘膜层及下方的结缔组织层构成。粘膜是 病原体进入体内的主要部位。其中起屏障作用的成分，一是唾液、眼泪、粘膜分泌物，它们可 洗去入侵物并带有抗菌和抗病毒物质。二是粘膜上皮细胞，这些细胞可分泌粘液，捕获病原 体。另外，下呼吸道和肠道的粘膜还覆盖着纤毛，有清除微生物的作用。最后，非致病性微
第一章概论 9 生物可在粘膜表面上皮细胞形成菌落，以其正常菌丛竞争性地使病原体无定位之地。 (二)生理屏障 温度（体温和发热）对病原体生长起抑制作用。胃酸可杀死大部分入侵的微生物。 多种可溶性蛋白质参与非特异的免疫防御。溶菌酶是粘膜分泌物中的一种水解酶，可 分解细菌细胞壁的肽糖成分。千扰素则具有抗病毒活性。 另一类参与免疫防御的重要血清蛋白质是补体。有关内容将在本节最后部分讨论。 (三)吞噬屏障 吞噬细胞摄入胞外物质主要有两种形式：胞吞和吞噬 1.胞吞：胞吞(endocytosis)指胞外组织液中的大分子被细胞摄人。其方式又有两种 称为胞饮(pinocytois)和受体介导的胞吞（图1-3）。前者直接吞入可溶性大分子；后者选择 性地吞入受体大分子复合物。随后，带有大分子的胞吞小泡相互融合而进入内体(ndo so)。内体中的酸性内含物使大分子和受体分子解离，后者可再循环至细胞表面，而带有 游离大分子的内体则和来自高尔基复合体的初级溶酶体(yoom©)融合成为次级溶酶体。 溶酶体内含有蛋白酶、核酸酶、脂酶和其他水解酶，使进入其中的抗原大分子分解成为肽、核 苷酸和单糖，并排出体外。 大分子 细装 吞 内体 吞底休 初溶酶休 ® 高尔基体 图1一3细胞对大分子的胞吞（左）和对细菌的吞噬作用（右）示意图 2.吞噬：吞噬(phagocytosis)指细胞摄人颗粒性物质如完整的病原体。吞噬通常只能由 专一化的吞噬细跑如血液单核细胞、中性粒细胞和组织巨噬细胞进行。包含颗粒性物质的 吞噬小泡比胞吞小泡大10~20倍。吞嚥小泡随后与溶酶体融合，在溶酶体酶的酶解下，颗 粒性物质被细胞摄入的抗原物质分解并排除胞外，其步骤和胞吞途径相似。 (四)炎症反应所起的屏障作用 皮肤和组织的损伤造成病原体入侵。病原体被吞噬的同时，吞噬细胞释放各种生物活 性物质如细胞因子等。本书第五章将会谈到，细胞因子在功能上是一类可以影响其他细胞 行为的蛋白质。吞噬细胞释放的细胞因子引起一系列效应，统称炎症反应(inflammation)。 炎症反应的表现通常归结于四个字：红、肿、热、痛，它们代表了细胞因子对局部血管的作用
10 免疫学原理 图1-4表明，炎症发生时，血管扩张，通透性增加，导致血流量增加和液体逸出，引起局部红 肿和疼痛。细胞因子和粘附分子，特别是其中的选择素和某些整合素，还能改变细胞的粘附 特性，引起循环的白细胞粘着于血管壁内皮细胞，并越过内皮细胞间隙向炎症部位游走（详 见第六章)，进一步被其他细胞因子吸引到炎症部位，由此引起局部疼痛。大量炎症细胞在 病原体入侵部位的聚集，有效地吞噬了病原体，然而细胞所释放的炎症介质和具有裂解活性 的酶类，也可损伤正常细胞。 细指 感垫部位 细队 中性粒细胞 胞因子▲ 蛋白质 巴细胞 ○红细 血小板 (a) (B) (c) 图1~4炎症反应的特点及其在抗感染中的屏障作用 (B血扩张 并释放炎症介质引起疼痛 参与炎症反应的化学介质很多，还包括C反应蛋白、组胺、激肽、纤维蛋白(b)等。 参与的细胞，早期是中性粒细胞，随后是巨噬细胞，统称为炎症细胞。事实上，炎症反应的后 期还有淋巴细胞的参与，涉及获得性免疫应答。 三补体及其激活途径 补体(complement)是一组血浆蛋白质，约有20余种，对热不稳定，可通过56℃处理30min 而去除其活性。补体可协助抗体清除病原体并由此而得名。自然条件下，补体成分以无活 性的酶原形式存在，多种特异性和非特异性免疫学机制可使这些无活性的酶原分解，产生一 个有活性的大单位和一个小片段（小单位），这一过程称为激活。所得到的大片段通常停留 在病原体和细胞表面，最终使后者裂解或加速其清除；小片段离开细胞表面，介导炎症反应。 （(一)补体级联反应中的前期事件 补体的激活由两组紧密相随的事件或两个阶段组成，并由此形成补体激活的级联反应 (cascade)。这两个阶段分别称为前期事件和后期事件，其分界线是C3转化酶(C3 conver- tase)的形成和活化