第五章 免疫系统
【重点内容】
免疫系统是指具有免疫功能的器官、组织、细胞和分子组成的解剖和生理网络,是执行免疫功能的物质基础。
免疫器官按其在免疫中所起的作用不同分为中枢免疫器官和外周免疫器官。中枢免疫器官主要包括骨髓和胸腺,是免疫活性细胞发生、分化和成熟的场所,具有调控免疫应答的功能。骨髓是B细胞成熟的场所,胸腺是T细胞成熟的场所。外周免疫器官主要包括淋巴结、脾及黏膜相关淋巴组织,是T、B细胞继续分化、成熟、定居,并发挥免疫应答功能的场所。
免疫细胞是指参与免疫应答的细胞,主要包括T细胞、B细胞、NK细胞和APC细胞。T细胞的表面标记分T细胞的表面抗原和T细胞的表面受体两类,T细胞的表面抗原包括CD和HLA, T细胞的表面受体主要包括TCR、绵羊红细胞受体、协同刺激分子、有丝分裂原受体和白细胞介素受体等,通过TCR识别抗原并与之结合。根据不同依据可将T细胞分类,按CD分子不同可分为CD4+和CD8+两个亚群;按TCR分子不同可分为TCRαβ和TCRγδT细胞;按功能不同可分为辅助性和细胞毒性T细胞;按对抗原的应答不同可分为初始T细胞、抗原活化过的T细胞、记忆性T细胞。T细胞的功能如下。①Th细胞亚群及功能:初始CD4+T细胞受抗原刺激后首先分化为Th0细胞。Th0细胞继续分化为3种Th细胞亚群,即Th1细胞、Th2细胞、Th3细胞。Th1细胞主要效应功能是增强吞噬细胞介导的抗感染机制,特别是抗细胞内寄生菌的感染,主要与其分泌的细胞因子有关。另外,Th1细胞也是迟发型超敏反应的效应细胞,亦称为迟发型超敏反应性T细胞,主要介导细胞免疫应答;Th2细胞分泌的细胞因子可促进B细胞的增殖分化和抗体生成,即辅助B细胞介导的体液免疫应答;Th3细胞分泌的转化生长因子-β可抑制Th1细胞介导的免疫应答和炎症反应。部分活化的T细胞可分化成为长寿的记忆性T细胞,参与再次免疫应答。②CTL的功能:CTL可特异性直接杀伤靶细胞,主要通过两种机制发挥细胞毒作用。一是分泌穿孔素、颗粒酶、颗粒溶解酶、淋巴毒素等物质直接杀伤靶细胞;二是通过Fas/FasL途径诱导靶细胞凋亡。CTL在杀伤靶细胞的过程中自身不受伤害,可连续杀伤多个靶细胞。B细胞的表面标记分B细胞的表面抗原和B细胞的表面受体两类,B细胞的表面抗原包括CD抗原和HLA, B细胞的表面受体主要包括BCR、协同刺激分子、IgGFc受体、补体C3受体、促有丝分裂原受体和细胞因子受体。通过B细胞表面是否表达CD5,可将B细胞分为B1和B2细胞。B1细胞表达CD5,出现较早,参与非特异性免疫;B2细胞CD5阴性,是成熟B细胞,出现较晚,参与特异性免疫,主要是介导体液免疫应答。NK细胞是大颗粒性淋巴细胞。主要分布在外周血和脾,在淋巴结和其他组织中也有少量存在。它的功能是无抗体时发挥细胞毒作用,杀伤靶细胞;有抗体时发挥ADCC作用,杀伤作用加强。APC细胞是指能摄取、加工、处理抗原,并将抗原信息提呈给抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞,包括单核吞噬细胞、树突状细胞、朗格罕细胞和B细胞。其中单核巨噬细胞的功能是:①吞噬杀伤作用。②提呈抗原作用。③调节免疫作用。树突状细胞(DC)是体内功能最强的抗原提呈细胞,能够显著刺激初始T细胞增殖,是T细胞免疫应答的起始者。
细胞因子(CK)是由机体多种细胞分泌的、通过结合细胞表面相应受体而发挥生物学作用的小分子蛋白质或小分子多肽的统称。主要由免疫细胞产生。细胞因子具有多效性、高效性、多源性、反应迅速性、自分泌与旁分泌和瞬时性这些共同特性。常见的细胞因子分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、集落刺激因子、生长因子和趋化性细胞因子。它们具有以下生物学活性:①抗肿瘤抗感染作用。②调节特异性免疫反应。③促进血管生成及刺激造血等多种活性。④参与炎症反应。
【习题】
一、选择题
A型题
1.免疫系统的组成是( )
A.中枢免疫器官、周围免疫器官、黏膜免疫系统
B.免疫细胞、中枢免疫器官、免疫分子
C.中枢免疫器官、免疫细胞、皮肤免疫系统
D.免疫分子、黏膜免疫系统、免疫细胞
E.免疫器官、免疫细胞、免疫分子
2.人类免疫细胞分化成熟的场所是( )
A.淋巴结和胸腺
B.淋巴结和骨髓
C.骨髓和脾脏
D.骨髓和胸腺
E.淋巴结和脾脏
3.周围免疫器官包括( )
A.骨髓、淋巴结、脾脏
B.胸腺、脾脏、黏膜组织
C.腔上囊、脾脏、扁桃体
D.脾脏、淋巴结、黏膜相关淋巴组织
E.扁桃体、骨髓、淋巴结
4.人类的中枢免疫器官是( )
A.胸腺和黏膜相关淋巴组织
B.骨髓和黏膜相关淋巴组织
C.淋巴结和脾脏
D.淋巴结和骨髓
E.骨髓和胸腺
5.免疫活性细胞是指( )
A.单核吞噬细胞系统、粒细胞系
B.淋巴细胞系、红细胞
C.粒细胞系、红细胞
D.淋巴细胞系、单核吞噬细胞系统
E.T、B淋巴细胞
6.CD是指( )
A.免疫细胞和非免疫细胞分泌的介导多种细胞生理功能的小分子多肽
B.由浆细胞分泌的能与抗原发生特异性结合的球蛋白
C.正常存在于体液中与免疫有关的具有酶活性和自我调节作用的一组蛋白质
D.介导细胞和细胞间、细胞和细胞外基质间相互接触和接合的一类分子
E.免疫细胞在成熟过程中,不同的分化阶段会表达不同种类、数量和功能的膜蛋白。
7.MPS参与的免疫功能不包括( )
A.吞噬杀伤作用
B.呈递抗原,启动免疫应答
C.激活补体
D.分泌补体
E.免疫调节
8.吞噬细胞包括有( )
A.单核吞噬细胞系统和中性粒细胞
B.单核吞噬细胞系统和NK细胞
C.巨噬细胞和中性粒细胞
D.巨噬细胞和外周血中的单核细胞
E.外周血中的单核细胞和中性粒细胞
9.大颗粒淋巴细胞是指( )
A.T淋巴细胞
B.B淋巴细胞
C.MPS
D.NK细胞
E.TIL
10.关于NK细胞的特性,下列哪项是错误的( )
A.无SmIg
B.来源于骨髓
C.表达IgFc受体
D.具有吞噬作用
E.无TCR
11.APC不包括下列哪项( )
A.T细胞
B.B细胞
C.巨噬细胞
D.树突状细胞
E.朗格汉斯细胞
12.具有非特异性杀伤作用的细胞是( )
A.Th细胞
B.Tc细胞
C.TCRαβ+细胞
D.NK细胞
E.Ts细胞
13.T淋巴细胞的抗原识别受体是( )
A.BCR
B.CDR
C.TCR
D.FcR
E.CKR
14.绵羊红细胞与T淋巴细胞上哪种分子结合形成E花环( )
A.CD28
B.CD8
C.CD3
D.CD2
E.CD4
15.具有特异性直接杀伤肿瘤细胞的细胞是( )
A.CTL细胞
B.NK细胞
C.Th细胞
D.巨噬细胞
E.中性粒细胞
16.可分泌穿孔素的细胞有( )
A.Tc细胞和B淋巴细胞
B.Tc细胞和NK细胞
C.B淋巴细胞和NK细胞
D.B淋巴细胞和LAK细胞
17.下列哪项不是T淋巴细胞的表面标志( )
A.MHCI类分子
B.CD28
C.EB病毒受体
D.CD3
E.CD2
18.未成熟B淋巴细胞表达的膜表面免疫球蛋白是( )
A.mIgA
B.mIgM
C.mIgE
D.mIgD
E.mIgG
19.EA花环形成是由于B淋巴细胞上具有( )
A.CR1
B.FcγR
C.FcαR
D.FcεR
E.CR2
20.B淋巴细胞能特异性识别抗原的受体是( )
A.E受体
B.IgFc受体
C.C3受体
D.SmIg
E.IgEFc受体
21.目前所知体内功能最强的抗原提呈细胞是( )
A.B细胞
B.巨噬细胞
C.树突状细胞
D.T细胞
E.NK细胞
22.按T淋巴细胞抗原识别受体可将T淋巴细胞分为哪两大类( )
A.Th1和Th2细胞
B.TCRγδ+和TCRγδ-细胞
C.TDTH和Tc细胞
D.TCRαβ+和TCRαβ-T细胞
E.TCRαβ和TCRγδT细胞
23.参与双识别的T淋巴细胞是( )
A.TCRγδ-T细胞
B.TCRγδ+T细胞
C.TCRαβ-T细胞
D.TCRαβ+T细胞
E.以上都不是
24.根据下列哪种特性可将巨噬细胞与淋巴细胞分离( )
A.趋化性
B.ADCC效应
C.E花环试验
D.对玻璃和塑料制品的黏附性
E.以上都不是
25.正常人外周血T淋巴细胞占淋巴细胞总数的( )
A.15%~20%
B.30%~40%
C.40%~50%
D.60%~80%
E.85%~95%
26.外周血中B淋巴细胞约占淋巴细胞总数的( )
A.1%~5%
B.5%~10%
C.10%~15%
D.15%~20%
E.20%~25%
27.B淋巴细胞上只表达下列哪类免疫球蛋白时,接触抗原能形成耐受( )
A.mIgA
B.mIgD
C.mIgG
D.mIgE
E.mIgM
28.在外周血中,成熟B淋巴细胞表型一般为( )
A.mIgM+mIgD+CD5-
B.mIgM+mIgD+CD5+
C.mIgM+mIgD-CD5-
D.mIgM+mIgD-CD5+
E.mIgM-mIgD-CD5+
29.B淋巴细胞的协同刺激分子是( )
A.CD2
B.CD40
C.ConAR
D.mIg
E.CR
30.B细胞特有的表面标记是( )
A.PWM受体
B.膜表面免疫球蛋白(mIg)
C.MHC-Ⅱ类分子
D.C3b受体
E.Fcγ受体
31.下列叙述中,错误的是( )
A.T细胞通常识别与MHC分子结合的抗原肽
B.B细胞活化不需要第二信号
C.IL-2可促进T、B细胞增殖分化
D.IFN-γ和IL-2可以增强NK细胞活性
E.Th1细胞主要参与炎症反应和迟发型超敏反应
32.CD2分子的配体是( )
A.LFA-2
B.CD58
C.LFA-1
D.VLA-1
E.VLA-2
33.以下关于细胞因子的叙述,哪项是错误的( )
A.是一组小分子的蛋白质
B.需其他物质刺激才能产生
C.其作用具有特异性
D.可以作用于自身细胞
E.微量即起作用
34.促进造血干细胞增殖分化的细胞因子是( )
A.IL
B.TNF
C.IFN
D.TGF
E.CSF
35.下列哪类细胞不能分泌细胞因子( )
A.T淋巴细胞
B.B淋巴细胞
C.浆细胞
D.单核细胞
E.成纤维细胞
36.细胞因子不包括( )
A.TNF
B.过敏毒素
C.IL-2
D.集落刺激因子
E.干扰素
37.关于细胞因子的效应作用,下列哪项是错误的( )
A.以非特异方式发挥作用
B.无MHC限制性
C.生物学效应极强
D.在体内持续时间很长
E.作用具有多向性
38.以下关于巨噬细胞错误的是( )
A.因所处位置不同而有不同名称
B.对玻璃塑料表面有很强黏附力
C.具有特异性抗原受体
D.可表达MHCⅠ/Ⅱ类受体
E.可参与特异性免疫应答,也参与非特异性免疫应答
B型题
A.骨髓
B.胸腺
C.脾脏
D.中枢免疫器官
E.周围免疫器官
1.人类B细胞发育成熟的场所是( )
2.人类T细胞发育成熟的场所是( )
3.人体最大的外周免疫器官是( )
4.T淋巴细胞和B淋巴细胞定居的部位是( )
5.T淋巴细胞和B淋巴细胞发生免疫应答的免疫场所是( )
A.Th1细胞
B.Th2细胞
C.CTL细胞
D.B细胞
E.NK细胞
6.主要辅助细胞免疫功能的是( )
7.主要分泌IL-4、IL-5、IL-10等细胞因子的是( )
8.能分化为浆细胞的是( )
9.主要辅助体液免疫功能的是( )
10.能特异性杀伤靶细胞的是( )
A.CD3
B.CD4
C.CD8
D.CD2
E.IgGFc受体
11.Th细胞识别抗原的辅助受体是( )
12.与TCR构成复合体的是( )
13.绵羊红细胞受体是( )
14.EA花环是由于B细胞上具有的受体是( )
15.CTL细胞识别抗原的辅助受体是( )
二、填空题
1.T细胞和B细胞分别靠其表面的_______和_______识别抗原分子,并且一个T或B细胞只能识别_______种抗原分子。
2.按T细胞表面TCR的编码基因不同将T细胞分为_______和_______两类。按T细胞功能不同可将其分为_______和_______两类。
4.细胞因子可以_______、_______的方式作用于产生细胞本身和(或)邻近细胞,也可通过_______方式作用于远处的细胞。
3.抗原呈递细胞主要有_______、_______和_______等。
5.根据功能可将细胞因子粗略分为_______、_______、_______、_______、_______和六大类。
6.Ⅰ型干扰素主要由_______细胞、_______细胞和_______细胞产生。Ⅱ型干扰素主要由_______细胞和_______细胞产生。
7.集落刺激因子包括_______、_______、_______、_______、_______等。
8.细胞因子通常以非特异方式发挥作用,即细胞因子对靶细胞作用无抗原特异性,且不受_______限制。
9.细胞因子作用具有_______性、_______性、_______性、_______性、_______性和_______性。
10.根据来源、表面分子和功能,可将淋巴细胞分为_______、_______和_______。
11.CD4是
分子的受体,CD8是
分子的受体。
12.CD28分子的配体是_______。
13.B细胞表面识别抗原的复合受体分子由_______和_______组成。
14.根据_______的表达与否,可将B细胞分为_______和_______。
15.B细胞活化辅助受体由_______、_______、_______、_______组成。
16.根据DC的来源,可将DC分为_______和_______。
三、名词解释
1.淋巴细胞再循环
2.MALT
3.T细胞抗原受体
4.B细胞抗原受体
5.自然杀伤细胞
6.抗原呈递细胞
7.细胞因子
8.干扰素
9.肿瘤坏死因子
10.集落刺激因子
11.趋化性细胞因子
12.生长因子
13.ADCC作用
四、问答题
1.T细胞主要的表面分子有哪些?其主要作用是什么?
2.简述T细胞亚群分类及其功能。
3.简述B细胞的特点和主要生物学功能。
4.细胞因子有哪些主要的生物学功能?
5.简述巨噬细胞的生物学功能。
【参考答案】
一、选择题
A型题:1.E 2.D 3.D 4.E 5.E 6.E 7.D 8.A 9.D 10.D 11.A 12.D 13.C 14.D 15.A 16.B 17.C 18.B 19.B 20.D 21.C 22.E 23.D 24.D 25.D 26.C 27.E 28.A 29.B 30.B 31.B 32.B 33.C 34.E 35.C 36.B 37.D 38.C
B型题:1.A 2.B 3.C 4.E 5.E 6.A 7.B 8.D 9.B 10.C 11.B 12.A 13. D 14.E 15.C
二、填空题
1.TCR、BCR、一种
2.TCRαβ+T细胞、TCRγδ+T细胞、细胞毒性T细胞、辅助性T细胞
3.单核-巨噬细胞树突状细胞B细胞
4.旁分泌 自分泌 内分泌
5.白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、集落刺激因子、生长因子、趋化性细胞因子
6.白细胞 成纤维细胞 组织细胞 活化的T细胞NK细胞
7.M-CSF M-CSF G-CSF SCF EPO
8.MHC
9.多源 多效 高效 速效 自分泌与旁分泌 瞬时
10.T细胞B细胞NK细胞
11.MHCⅡ类MHCⅠ类
12.B7分子(CD80)
13.SmIg Igα/Igβ
14.CD5 B1细胞B2细胞
15.CD19 CD21 CD81 Leu-13
16.髓系来源的DC淋巴系来源DC
三、名词解释
1.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称为淋巴细胞再循环
2.即黏膜伴随的淋巴组织。是指分布在呼吸道、肠道及泌尿生殖道的黏膜上皮细胞下的无包膜的淋巴组织。除执行固有免疫外,还可执行局部特异性免疫。
3.是T细胞特异性识别和结合抗原肽-MHC分子的分子结构,通常与CD3分子呈复合物形式存在于T细胞表面。大多数T细胞的TCR由α和β2肽链组成,少数T细胞的TCR由γ和δ肽链组成。
4.是镶嵌在B细胞膜上的免疫球蛋白(mIg),可以特异性识别和结合相应的抗原分子。BCR通常与Igα、Igβ结合,以复合物形式存在于B细胞表面。成熟B细胞可以同时表达mIgM和mIgD。
5.即NK细胞,又称大颗粒淋巴细胞,来源于骨髓,CD56和CD16是其具有鉴别意义的表面标志。NK细胞表面没有抗原识别受体,可以直接或通过ADCC效应非特异性杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞。
6.指能够捕获、加工处理抗原,并将抗原呈递给抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞。主要包括单核吞噬细胞、树突状细胞和B细胞等。
7.由机体多种细胞分泌的、通过结合细胞表面相应受体而发挥生物学作用的小分子蛋白质或小分子多肽的统称。CK能调节白细胞生理功能、介导炎症反应、参与免疫应答和组织修复等,是除免疫球蛋白和补体之外的又一类免疫分子。
8.是由多种细胞产生的具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的可溶性糖蛋白。根据来源和理化性质的不同,可将干扰素分为α、β和三种类型。IFN-α和IFN-β主要由白细胞和成纤维细胞以及病毒感染的组织细胞产生,统称为I型干扰素,通常由病毒感染诱导产生;IFN-γ主要由活化的T细胞和NK细胞产生,称为II型干扰素,通常由抗原与有丝分裂原诱导产生。干扰素具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用。
9.是一类能引起肿瘤组织出血坏死的细胞因子,分为TNF-α和TNF-β两类。前者主要由单核/巨噬细胞产生,又称恶病质素;后者主要由活化T细胞产生,又称淋巴毒素。TNF的主要作用包括:①杀瘤、抑瘤和抗病毒作用;②免疫调节作用;③促进和参与炎症反应;④致热作用;⑤引发恶病质。
10.是由活化T细胞、单核/巨噬细胞、血管内皮细胞和成纤维细胞等产生的一组细胞因子。CSF可刺激造血干细胞和不同发育分化阶段的造血细胞增殖分化,并在半固体培养基中形成细胞集落。主要包括粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和干细胞因子(SCF)等。
11.是一个蛋白质家族,这些蛋白质氨基端多含有一或两个半胱氨酸。根据其排列方式,将该类细胞因子分为三个亚类即α亚类(CXC)、β亚类(CC)和γ亚类(C)。作用是对中性粒细胞,单核细胞以及淋巴细胞起趋化作用。
12.是具有刺激细胞生长作用的细胞因子,包括转化生长因子、表皮生长因子、血管内皮生长因子等。
13.ADCC作用是以IgG作为“桥梁”活化NK细胞,介导NK细胞对靶细胞的杀伤作用称为抗体依赖行细胞介导的细胞毒作用。
四、问答题
1.如表5-1。
表5-1
2.T细胞是异质性群体,分类方法有很多:按CD分子不同可分为CD4+和CD8+两个亚群;按TCR分子不同可分为TCRαβ和TCRγδT细胞;按功能不同可分为辅助性和细胞毒性T细胞;按对抗原的应答不同可分为初始T细胞、抗原活化过的T细胞、记忆性T细胞。
功能:(1)Th细胞亚群及功能:初始CD4+T细胞受抗原刺激后首先分化为Th0细胞。Th0细胞继续分化为3种Th细胞亚群,即Th1细胞、Th2细胞、Th3细胞。
Th1细胞主要效应功能是增强吞噬细胞介导的抗感染机制,特别是抗细胞内寄生菌的感染,主要与其分泌的细胞因子有关。另外,Th1细胞也是迟发型超敏反应的效应细胞,亦称为迟发型超敏反应性T细胞,主要介导细胞免疫应答;Th2细胞分泌的细胞因子可促进B细胞的增殖分化和抗体生成,即辅助B细胞介导的体液免疫应答;Th3细胞分泌的转化生长因子-β可抑制Th1细胞介导的免疫应答和炎症反应。部分活化的T细胞可分化为成为长寿的记忆性T细胞,参与再次免疫应答。
(2)CTL的功能:CTL可特异性直接杀伤靶细胞,主要通过两种机制发挥细胞毒作用。一是分泌穿孔素、颗粒酶、颗粒溶解酶、淋巴毒素等物质直接杀伤靶细胞;二是通过Fas/FasL途径诱导靶细胞凋亡。CTL在杀伤靶细胞的过程中自身不受伤害,可连续杀伤多个靶细胞。
3.B细胞的特点:在哺乳动物,B细胞在骨髓中发育成熟,成熟B细胞可定居于周围淋巴组织,是体内唯一能产生抗体的细胞,B细胞表面可表达多种表面分子,如BCR、协同刺激分子、IgGFc受体、补体C3受体、促有丝分裂原受体和细胞因子受体等等。
B细胞的主要生物学功能如下。
(1)产生抗体,参与特异性体液免疫。
(2)作为APC,提呈抗原。
(3)产生细胞因子,参与免疫应答炎症反应及造血过程。
4.细胞因子的主要生物学作用有:①抗感染抗肿瘤作用,如IFN、TNF等。②免疫调节作用,如IL-1、IL-2、IL-5、IFN等。③刺激造血细胞增殖分化及造血等多种活性,如M-CSF、G-CSF、IL-3等。④参与炎症反应,如IL-1、IL-6、TNF等细胞因子可直接参与和促进炎症反应的发生。
5.巨噬细胞的生物学功能如下。
(1)吞噬杀伤和消除作用。巨噬细胞可吞噬病原体等抗原性异物,并通过其氧依赖性和氧非依赖性杀菌系统发挥杀伤和消除作用。
(2)分泌多种细胞因子(如TNF-αIL-1 IL-6 IL-8 IL-12 MCP-1等)和其他炎症介质(如LBT-4、PAF、前列腺素E、磷脂酶等),参与局部炎症反应、发热反应和急性期反应,从而发挥抗感染免疫作用,并对免疫细胞有重要的调节作用。
(3)加工处理提呈抗原,启动特异性免疫应答。
(4)抗肿瘤作用。
(张静)