内容正文:
第4章 免疫系统的组成和功能 读背学案
一、免疫系统的组成:
主要由免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质三部分组成,是免疫调节的结构和物质基础。
1. 免疫器官
免疫器官主要由淋巴组织构成,并借助血液循环和淋巴循环相互联系
(1)骨髓和胸腺是免疫细胞分化、发育、成熟的场所。
(2)脾、淋巴结、扁桃体是免疫细胞集中分布的场所。
①骨髓:是各种免疫细胞的发生地,是B细胞分化、发育、成熟的场所。
②胸腺:是T细胞分化、发育、成熟的场所
③扁桃体:内含大量免疫细胞,具防御功能
④淋巴结:内含大量淋巴细胞,能阻止和消灭入侵人体内的微生物。
⑤脾:内含大量淋巴细胞,参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞。
2. 免疫细胞
(1)功能:执行免疫功能
(2)来源:骨髓中的造血干细胞
(3)类型:包括各种类型的白细胞,如淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞等
①淋巴细胞
包括B细胞和T细胞; T细胞可分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞。
②树突状细胞:成熟时具分支,具强大的吞噬、呈递抗原的功能。
③巨噬细胞:具吞噬消化、抗原处理和呈递功能。
3、抗原:是指能与免疫细胞表面的受体结合,能引起免疫反应的物质。
(1) 本质:大多数抗原是蛋白质(也有些是脂质和多糖)
(2) 分布:①游离 ②存在于细菌、病毒等病原微生物以及细胞上
【易错提醒】抗原≠病原体
4、抗原呈递细胞(APC):包含B淋巴细胞、树突状细胞、巨噬细胞
功能:摄取和加工处理抗原,并将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞。
5.免疫活性物质
(1)概念:指由免疫细胞或其他细胞产生的,并发挥免疫作用的物质。
(2)分类:抗体、细胞因子、溶菌酶等
抗体只由浆细胞产生,与其合成、加工、运输有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体
二、免疫系统的功能
1. 免疫系统的三道防线
(1) 人体的第一道防线是皮肤、黏膜(及其分泌物);
(2) 人体的第二道防线是体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)
前两道防线(称非特异性免疫)特点:人人生来就有,是机体在长期进化过程中遗传下来的,不针对某一类特定的病原体,而使对多种病原体都有防御作用;(常考,必须记住)
(3) 人体的第三道防线(特异性免疫)是机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用。
(特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫,特异性免疫是建立在非特异性免疫的基础上形成的)
【易错提醒】
①溶菌酶一定属于第二道防线吗?
答:不一定,只有体液中的溶菌酶才属于第二道防线,而位于人体外液如泪液、唾液中的溶菌酶为第一道防线
②吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)既参与非特异性免疫(具有吞噬消化抗原的作用),也参与特异性免疫(具有摄取、处理呈递抗原的作用)。
③溶菌酶可以水解细菌细胞壁,细菌失去保护易破裂死亡,为什么对人体细胞没有伤害?
答:人体细胞没有细胞壁
2. 免疫系统的三大基本功能
(1) 免疫防御(对外) :机体排除外源的抗原性异物,是免疫系统最基本的功能。
该功能异常时,免疫反应过强、过弱或缺失,可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题
(2) 免疫自稳 (对内):机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。
若该功能异常,则容易发生自身免疫病
(3) 免疫监视(对内) :机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
若功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染
第4章 免疫调节
第2节 特异性免疫
一、免疫系统对病原体的识别
二、体液免疫
1.体液免疫发生的过程:
①一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。
②一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取
③抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。
④辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。
⑤B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。
⑥浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。★抗体的作用:抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
2.体液免疫过程的分析(★★背会):
(1)B细胞活化的条件:两个信号(第一信号:一些病原体与B细胞接触;第二信号:辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合)+细胞因子的作用(促进B细胞的分裂、分化过程。细胞因子由辅助性T细胞等分泌)
(2)一个浆细胞只产生一种特异性的抗体,一种抗体只与一种抗原特异性结合。
(3)为什么人体在接触一种病原体后在一定的时间内能够获得免疫能力?
记忆细胞可以在抗原消失之后存活很长时间,当相同抗原再次入侵机体时,记忆细胞能够迅速增殖分化产生浆细胞,浆细胞产生大量抗体,将抗原快速消灭。
(4) 吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)具有识别抗原的能力(但不具有特异性);B细胞、记忆B细胞和辅助性T细胞具有特异性识别抗原的功能;浆细胞不能识别抗原。
(5) 二次免疫反应特点:比初次免疫反应更快、更强。通过多次注射相同疫苗可以增加记忆细胞和抗体的数量,以提高机体的免疫力。(特别注意:二次免疫过程中浆细胞由记忆B细胞和B细胞分裂、分化而来。)
3.体液免疫的二次免疫:记忆B细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再次接触相同抗原时,记忆B细胞迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞快速产生大量抗体。
二次免疫相对初次免疫而言,反应更加迅速、高效,产生的抗体浓度也更高。
三、细胞免疫
1.细胞免疫的过程:
(1)细胞毒性T细胞活化的条件:被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号+细胞因子(主要由辅助性T细胞分泌)的刺激。
(2)细胞免疫过程中细胞因子的作用:促进细胞毒性T细胞的分裂和分化。
(3)新形成的(活化的)细胞毒性T细胞作用是什么?是否杀死了病原体?
答:活化的细胞毒性T细胞与靶细胞接触使靶细胞裂解、死亡,暴露出了病原体。并没有杀死病原体。
(4) 病原体是如何被消灭的?
答:靶细胞裂解后,病原体失去了寄生的基础,因而可被抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭。
(5)靶细胞的裂解属于细胞坏死还是细胞凋亡?
答:靶细胞的裂解、死亡属于细胞凋亡。(被病原体感染致死的细胞死亡属于细胞坏死)
(5) 浆细胞不具有分裂分化的能力,而B细胞、细胞毒性T细胞、辅助性T细胞和记忆细胞都能进行分裂分化,它们受到抗原刺激后,细胞周期会 (缩短/变长)。答:缩短
(6) 病毒只有侵入细胞才能够增殖,而有一些致病细菌如结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌等,也是寄生在宿主细胞内的。病原体进入细胞内,抗体无法发挥作用。机体通过细胞免疫继续对抗病原体,细胞毒性T细胞直接接触靶细胞使其裂解,暴露出病原体后,抗体继续发挥作用,与病原体结合后发生进一步变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。
2.二次免疫:记忆细胞可以在体内存活几年甚至几十年,如果没有机会再次接触相同的抗原,它们就会逐渐死亡。如果再次遇到相同的抗原,记忆T细胞会立即分化为细胞毒性T细胞,迅速、高效地产生免疫反应。
4、 体液免疫与细胞免疫的协调配合
体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在两个方面:
①B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助,辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用,辅助性T细胞的介导作用能够使两者密切配合。
②两者相互配合清除病原体;体液免疫产生抗体,能消灭细胞外液中的病原体,而消灭侵入细胞内的病原体,要靠细胞免疫将靶细胞裂解,使病原体失去藏身之所,此时体液免疫就又能发挥作用了。
五、参与特异性免疫的细胞
细胞名称
作用
抗原呈递细胞(APC)
包括B细胞、树突状细胞和巨噬细胞,能够摄取、处理病原体,暴露出抗原并传递给辅助性T细胞
辅助性T细胞
①识别抗原,激活B细胞
②分泌细胞因子,促进B细胞和细胞毒性T细胞的分裂分化
B细胞
分裂、分化为浆细胞和记忆B细胞
浆细胞
产生、分泌特异性抗体
记忆B细胞
再次接触相同抗原时,迅速分裂、分化为浆细胞
细胞毒性T细胞
分化为新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,新形成的细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解被病原体感染的靶细胞,暴露病原体
记忆T细胞
再次接触相同抗原时,分裂、分化为细胞毒性T细胞
六、信息分子
1.种类:神经递质、激素、细胞因子等
2.作用:神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信息分子,这些信息分子的作用方式,是直接与受体接触。受体一般是蛋白质分子,不同受体的结构各异,因此信息分子与受体的结合具有特异性。
3.常考信息分子(读一读):
(1)糖皮质激素是机体内极为重要的一类调节分子,它对机体的生长、发育、代谢以及免疫功能等起着重要的调节作用:
①参与调节血糖浓度:通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用直接或间接地提高血糖浓度;
②临床上,常使用糖皮质激素类药物治疗过敏性鼻炎;
③某些医生使用糖皮质激素类物质消除发热症状,这些激素可抑制热量释放或降低体温中枢的敏感性,从而使体温下降或防止发热;
④也是临床上使用最为广泛而有效的抗炎和免疫抑制剂。
(2)肾上腺素:有时作为神经递质发挥作用,参与神经调节,如支配心脏的内脏传出神经元释放肾上腺素作用于心肌细胞使心跳加快。
(3)★甲状腺激素的功能:调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性、提高血糖浓度。
第四章第3、4节免疫失调和免疫学的应用
第3节.免疫失调
(1)过敏反应
①概念:已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应,这样的免疫反应称为过敏反应。
②发病机理与常见类型
注意:过敏原都是抗原,但抗原不一定是过敏原
③过敏反应的特点:Ⅰ.有快慢之分;Ⅱ.有明显的遗传倾向和个体差异。
④预防过敏反应的主要措施:找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原。
(2)自身免疫病
①概念:在某些特殊的情况下,免疫系统会对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。
②发病机理(以风湿性心脏病为例)
③常见自身免疫病:风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
④自身免疫病的治疗方法:自身免疫病的发病率较高,很多类型缺乏有效的根治手段,对病情严重的患者进行自体造血干细胞移植是一种目前很有前景的治疗方法。
(3)免疫缺陷病
①概念:免疫缺陷病是指由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。
②类型:
③HIV与艾滋病
AB段:机体特异性免疫尚未启动,HIV大量繁殖
BC段:机体特异性免疫启动,在体液免疫和细胞免疫共同作用下,HIV浓度迅速下降
CD段:辅助性T细胞数量持续下降,机体免疫能力逐步降低,HIV浓度不断增高
EF段:辅助性T细胞受抗原刺激而增殖
FG段:辅助性T细胞因HIV的增殖而不断死亡,数量逐渐下降
④目前HIV检测的重要依据是检测免疫系统分泌的抗HIV的抗体。
⑤HIV攻击的主要是辅助性T细胞, 为什么最终患者会死于严重感染或恶性肿瘤?
答:HIV主要攻击辅助性T细胞,使其数量下降,而特异性免疫中B细胞和细胞毒性T细胞的活化都离不开辅助性T细胞,最终人体免疫力几乎完全丧失。故艾滋病患者最终会死于严重感染或恶性肿瘤。
艾滋病的主要传播途径有哪些?①性接触传播②血液传播③母婴传播
第4节免疫学的应用
1.疫苗:
(1)疫苗的概念:通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
(2)疫苗种类:①灭活疫苗:又称死疫苗,用理化方法将病原微生物灭活制成的疫苗。病原微生物丧失了致病能力,但抗原特性保留,依然可以引起人体的免疫反应,而且也不会发生致病的风险,但接种量大,且需要多次接种,只产生体液免疫,不产生细胞免疫
②减毒疫苗:又称活疫苗,将病原体通过体外长期培养或者是一些理化方法处理,丧失致病能力,毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒制成的疫苗,此类疫苗接种量少、免疫时间长、效果好;既可产生体液免疫,也可产生细胞免疫,但安全性相对低。
(3)疫苗的作用:使机体产生相应的抗体和记忆细胞。
(4)为什么有的疫苗需要多次注射?为了产生更多的抗体和记忆细胞。
(5)疫苗注射为什么要间隔一定时间?
间隔时间太短,再次接种的疫苗作为抗原与上次接种后机体产生的抗体结合;间隔时间太长,前一次产生的记忆细胞存留较少,使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果减弱。
(6)疫苗必须包含一个完整的病原体吗?不必,可以利用病原体的某些成分(如蛋白质、多糖荚膜类)及其产物制成。
(7)有人认为,接种多种疫苗很麻烦,应该设计一种用来预防多种疾病的疫苗,这种想法可行吗?
可行。因为免疫反应具有特异性,不同疫苗可以引发不同的免疫过程,产生不同的记忆细胞。理论上,制备联合疫苗时要保证其中含有不同的有效抗原成分。临床应用中已有不少联合疫苗,例如,白百破三联疫苗可以同时预防白喉、百日咳、破伤风。
(8)为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢?流感病毒极易发生变异;注射的流感疫苗所预防的流感与所患的流感可能不是同一个类型的,所以没有起到预防作用。
(9)实例分析:某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测(检测体内是否有新冠病毒抗体),若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性,说明 曾感染新冠病毒,已康复 ;若核酸检测和抗体检测结果均为阳性,说明 感染新冠病毒过程中,免疫系统启动,是患者 ;若核酸检测阳性和抗体检测结果为阴性,说明在感染新冠病毒的初期。
2.器官移植
(1)组织相容性抗原(HLA):每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原,简称HLA。
(2)器官移植的成败,主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。
器官移植引起的免疫排斥反应主要是细胞免疫。
(3)免疫学的应用有免疫预防、免疫诊断和免疫治疗。
(4)对于免疫功能低下者使用免疫增强疗法,对于类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等疾病则使用免疫抑制疗法。
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