机体防御与免疫v1.0 思维导图模板_ProcessOn思维导图、流程图

固有免疫系统及应答

屏障

皮肤黏膜

血脑屏障

血胎屏障

细胞

识别受体与配体

PRR-PAMP

条理性受体

Fc受体、补体受体

单核吞噬细胞

单核细胞（血液中）

巨噬细胞Mφ（组织）

功能

吞噬、杀灭、消化、清除病原体

直接识别（PRR）

间接识别（Fc受体）

参与和促进炎症反应

杀伤肿瘤与病毒感染细胞

加工提呈抗原

免疫调节

树突状细胞（DC）

经典DC（cDC）

未成熟DC

位于组织

摄取，加工抗原能力强

成熟DC

位于外周淋巴器官组织

提呈抗原能力强，激活初始T细胞

启动适应性免疫

浆细胞样DC（pDC）

自然杀伤细胞（NK）

淋巴细胞

不表达抗原受体，表达CD56和CD16

无需抗原预先致敏，就可直接杀伤肿瘤及病毒感染的靶细胞

功能

直接杀伤肿瘤和病毒感染细胞

活性调节

杀伤细胞抑制受体

决定NK细胞是否行使杀伤功能

自身MHC Ⅰ类分子正常表达，抑制性受体占主导，抑制杀伤

自身MHC Ⅰ分子表达缺失或下降，非MHC Ⅰ类分子上调，活化性受体占主导，活化杀伤

胞浆区具有ITIM结构，转导抑制信号，抑制NK细胞杀伤活性

识别自身MHC Ⅰ类分子

杀伤细胞活化受体

识别自身MHC Ⅰ类分子和非MHC Ⅰ类分子

胞浆区具有ITAM结构，转导活化信号，活化NK细胞杀伤作用

作用机制

穿孔素/颗粒酶途径

分泌穿孔素（穿孔）和颗粒酶

FasL途径

表达FasL，与Fas结合

介导凋亡

TNF-α途径

分泌TNF-α，与TNFR-1结合

介导ADCC

免疫调节：分泌IFN-γ，TNF-α等细胞因子

分子

补体（complement，C）,激活后具有活性

经典途径

抗原抗体复合物

活化C1

活化C4&C2

C4a、C2b

C4b2a

水解C3

C3a

C4b2a3b

C5a

C5b

C5b67

C5b678

C5b6789n

MBL途径

病原体表面的甘露糖

机体急性期反应

MBL

活化MASP

旁路途径

病原体表面、凝聚的IgG4/IgA等

C3自发水解

C3b

灭活

C3bBb

C3bBb3b

生物学作用

裂解靶细胞

调理作用

清除免疫复合物

引起炎症反应

参与B细胞应答

细胞因子的作用

抗病毒

炎症

抗肿瘤

防御素、溶菌酶、乙型溶素

固有免疫应答

作用时相

即刻固有免疫应答阶段（0~4h）

屏障，补体，吞噬细胞

早期固有免疫应答阶段（4~96h）

炎症加强（血管，细胞，血凝），发热，急性期反应，B1，γδT，NKT

适应性免疫应答诱导阶段（96h~）

DC激活（提呈抗原，表达协同刺激分子），迁入外周免疫器官

特点

非特异性：识别自身与非己

通过趋化募集，无克隆性增殖

效应迅速

无免疫耐受和免疫记忆

与适应性免疫关系

启动

调节类型和强度

协助迁移进入效应部位

协助效应

T细胞及其介导的免疫应答

T淋巴细胞

分化成熟

双阴性期（DN）

重排

双阳性期（DP）

单阳性期（SP）

阴性选择

高亲和力识别自身肽-MHC

凋亡或分化为Tr

其他

获得自身耐受

外周T细胞库

阳性选择

能与自身MHC-肽适当亲和力结合

获得MHC限制

不能活亲和力过高

凋亡（克隆清除）

双阴性期（DN）

重排

双阳性期（DP）

单阳性期（SP）

阴性选择

高亲和力识别自身肽-MHC

凋亡或分化为Tr

其他

获得自身耐受

外周T细胞库

阳性选择

能与自身MHC-肽适当亲和力结合

获得MHC限制

不能活亲和力过高

凋亡（克隆清除）

表面分子

T细胞活化的第一信号

TCR

TCRαβ

Vα、Vβ决定特异性

胞内区短，不传递信号

TCRγδ

CD3

胞内具有ITAM基序，传递抗原刺激信号

γδεεζζ或γδεεζη

辅助受体（共受体）

CD4

MHC Ⅱ类分子

CD8

MHC Ⅰ类分子

协同（共）刺激分子

CD28

B7

CTLA-4

B7

亲和力高于CD28

只表达于活化T表面

ICOS

ICOSL

PD-1

PD-L1&PD-L2

CD40L

活化T表达，B与APC表面CD40的配体

亚群

TCRαβ T

CD4+ T

Th0

Th1

主要分泌IL-2、IFN-γ、TNF

促进Tc、Mφ、NK

Th2

主要分泌IL-4、IL-5、IL-10、IL-13

促进B增殖、分化、成熟

Th17

分泌IL-17，参与固有免疫和炎症

Tfh

存在于淋巴滤泡（B区），分泌IL-21等，辅助B

Treg

CD4+CD25+Foxp3+Treg

免疫负调节，免疫耐受

CD4+Tr1

分泌IL-10

免疫负调节

CD4+Th3

分泌TGF-β

免疫负调节

CD8+ T

Tc（CTL）

效-靶细胞识别而结合

CTL极化

穿孔素/颗粒酶途径

分泌穿孔素（穿孔）和颗粒酶

FasL途径

表达FasL，与Fas结合

介导凋亡

TNF-α途径

分泌TNF-α，与TNFR-1结合

TCRγδ T

初始T

效应T

记忆T

抗原处理及提呈

抗原提呈细胞

摄取、加工抗原，将抗原信息（抗原肽-MHC形式）提呈给T细胞免疫识别、应答、调节

树突状细胞（DC）、单核巨噬细胞（Mφ）、B细胞

内源性抗原提呈

胞浆蛋白

短肽

进入内质网

表达于细胞膜

外源性抗原提呈

Ag摄取、降解

短肽

MHC Ⅱ装配/Li链

Li降解/CLIP+MHC

MHC-肽复合物

表达于细胞膜

交叉提呈

MHC Ⅰ

内源性

MHC Ⅱ

外源性

T细胞应答

识别阶段

非特异性结合

不识别（解离）

特异性识别（TCR-pMHC+辅助受体）

免疫突触形成（黏附分子表达增高、亲和力增强）

信号转导

T激活

活化，增殖，分化阶段

活化——双信号要求

第一信号

TCR-pMHC+CD4/CD8

只有第一信号——T细胞失能

第二信号

CD28-B7等

只有第二信号——T细胞无反应

CK

IL-1(APC)，IL-2(T)

克隆性增殖和分化

第一信号——表达IL-2受体

第二信号——分泌IL-2

IL-2与受体结合

增殖

记忆T的形成

T活化后部分分化为Tm

特点

寿命长

对特异性抗原有记忆能力

再遇Ag时应答迅速、强、有效

效应阶段

免疫原

固有分子模式

病原体相关分子模式（PAMP）

概念

病原体或其产物共有的，高度保守的，可被PRR识别并结合的特定分子结构

特点

通常为不同病原体所特有，而不存在与宿主正常细胞表面。

是微生物生存或致病所必需，PAMP突变或缺失常导致病原体死亡。

是宿主固有免疫细胞泛特异性识别的分子基础，它们都是特定类别微生物所共有的，进化上高度保守的结构。

种类

G-菌的脂多糖（LPS）

G+菌的肽聚糖和脂磷酸壁

分歧杆菌和螺旋体的脂蛋白和脂肽

细菌与真菌的甘露糖

病毒的双链RNA

细菌和病毒的非甲基化CpG

酵母多糖

损伤相关分子模式（DAMP）

概念

各种原因（如损伤、缺氧或应激等）造成细胞或组织损伤而释放的某些内源性因子

种类

热休克蛋白（HSP）

β淀粉样蛋白

尿酸

核相关蛋白

非特异性免疫刺激剂

超抗原

可激活2-20%淋巴细胞

丝裂原

可激活2所有T细胞或所有B细胞或所有淋巴细胞

佐剂

与抗原一起或预先注射增强免疫应答或改变应答类型

抗原

概念

一类能与BCR或TCR结合、促进B细胞或T细胞增殖、分化产生特异性免疫应答，并与应答产物（特异性抗体和淋巴细胞）起反应的物质

两重特性

免疫原性

免疫反应性

半抗原

仅具备免疫反应性的物质

抗原表位

概念

抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团或区域

种类

B细胞表位

多位于抗原表面，既可以是线性表位也可以是构象表位

T细胞表位

有抗原提呈细胞加工提呈的线性表位

影响抗原免疫原性的因素

☆异物性

化学性质

分子量

结构复杂性

机体因素（如遗传）

抗原剂量及进入机体方式

分类

根据诱导B细胞应答是否需要T细胞辅助

胸腺依赖性抗原（TD-Ag）

胸腺非依赖性抗原（TI-Ag）

根据来源

自身抗原

非己抗原

同种异型抗原

异种抗原

异嗜性抗原

交叉反应

抗原A

表位1

抗体1

表位2

抗体2

抗原B

表位2

表位3

抗体3

免疫识别分子

模式识别分子（PRR）

概念

能识别多种病原体共有的某些特定分子结构，PAMP和DAMP的受体，多样性较少。

特点

胚系基因编码，种类和多样性十分有限。

来自不同组织的同类固有免疫细胞均表达相同的受体。

识别作用具有泛特异性，能区分自身和非己。

能够介导快速的生物性反应，无需细胞增殖。

种类

模型PRR

固有免疫细胞表面或胞内细胞器膜上

甘露糖受体（MR）

清道夫受体（SR）

Toll样受体

分泌型PRR

血清中

甘露糖结合凝集素（MBL）

脂多糖结合蛋白（LBP）

C反应蛋白

胞浆型PRR

NOD样受体（NLR）

RIG样受体（RLR）

淋巴细胞抗原受体

BCR（属于Ig）

基因结构与重排

重链（H）

V…D…J…C

V…DJ…C

VDJ…C

VDJC

轻链（L）

κ链

λ链

V…J…C

VJ…C

VJC

等位排斥

H链

14号染色体

一对染色体中只表达一条（随机）

κ链

2号染色体

一对染色体中只表达一条

结果：一个B细胞只产生一种特异性的BCR和抗体

λ链

22号染色体

被同型排斥（非随机）

多样性的产生

组合多样性

重排多样性

H链、L链配对多样性

连接多样性

核苷酸丢失

N区核苷酸插入

结果

连接部氨基酸改变（密码子改变）

连接部以后编码改变（编码框移位）

体细胞高频突变

受体编辑

TCR

TCRαβ

特异性由Vα、Vβ决定

TCRγδ

MHC

主要组织相容性复合体

一组决定移植组织相容性、与免疫应答密切相关的基因群，其编码产物可以提呈抗原，调控免疫应答。

MHC分子

MHC Ⅰ类和Ⅱ类基因编码的能提呈抗原的蛋白质

HLA

概念

人类白细胞抗原，人类的MHC

种类

经典Ⅰ类，Ⅱ类基因编码

HLAⅠ类分子

种类

HLA-A/B/C

结构

α链（重链）

α1，α2，α3，跨膜区，胞内段

β链（轻链）

β2微球蛋白（β2m）

分布与作用

有核细胞表面

提呈内源性抗原

CD8+Tc

HLAⅡ类分子

分布与作用

APC，胸腺上皮细胞，活化T细胞

提呈外源性抗原

CD4+Th

结构

α链（重链）

α1，α2，跨膜区，胞内段

β1，β2，跨膜区，胞内段

种类

HLA-DP/DQ/DR

DPA/DPB/DQA/DQB/DRA/DRB

免疫相关功能编码

非经典的一类基因（HLA-Ⅰb）

HLA-E/F/G

与抗原肽的相互作用

肽结合区（分子基础）

锚定位

抗原肽上与MHC结合的特定部位

锚定残基

抗原肽锚定位上的特定氨基酸残基

共同基序

某一MHC分子所能提呈（结合）的抗原肽，具有相同的锚定残基

特点

专一性

包容性

遗传特点

高度多态性

一个基因座位在群体中含有多个等位基因

单体型遗传

一个来自父方，一个来自母方

共显性表达

连锁不平衡

生物学功能

参与固有免疫应答

提呈抗原，参与适应性免疫应答

启动免疫应答

参与T细胞在胸腺中的成熟

决定个体的疾病易感性

调控机体免疫功能

临床应用

器官移植

HLA异常表达和疾病

HLA与疾病的关联

HLA与亲子鉴定和法医学

白细胞分化抗原（LDA）

概念

造血干细胞分化为不同谱系，各谱系分化的不同阶段以及成熟细胞活化的过程中表达的细胞表面分子

结构

大多是穿膜的糖蛋白：胞外区，穿膜区，胞浆区

命名

以分化群（CD）命名：14组，CD1~CD364

功能

参与免疫识别

作为抗原提呈分子或识别受体

参与免疫细胞的粘附、活化和效应

作为受体与基质中可溶性介质结合

LDA和AM的应用

区分、鉴定和纯化不同谱系、不同阶段和不同活化状态的细胞

免疫学诊断

防治疾病

黏附分子（AM）

概念

一类介导细胞间或细胞与基质间相互接触和结合的分子的总称。

种类

免疫球蛋白超家族（IgSF）

整合素

其配体为细胞外基质

选择素

白细胞（L）选择素

淋巴细胞归巢受体

血小板（P）选择素

内皮细胞（E）选择素

功能

参与免疫

参与炎症

参与淋巴

免疫效应分子

抗体（Ab）

结构

基本结构

单体结构

Y形分子

2条重链

5类

γ-IgG

亚类：γ1~4

通过胎盘

再次应答

人体中的最主要抗体

α-IgA

分泌型

sIgA二聚体——粘膜免疫

μ-IgM

五聚体

mIgM是BCR

初次应答，早期防御

δ-IgD

mIgD是BCR

ε-IgE

结合肥大细胞和嗜碱性粒细胞，介导Ⅰ型超敏反应

抗寄生虫

2条轻链

2型

κ

λ

亚型：λ1~44

链间二硫键连接

可变区与恒定区

V区

不同Ig之间序列变化很大

C区

序列相对恒定

功能分区（domains）

L链

VL

VC

H链

IgG、IgA、IgD

VH、CH1、CH2、CH3

IgM、IgE

VH、CH1、CH2、CH3、CH4

补体结合位点

IgG的CH2

IgM的CH3

铰链区

IgM、IgE无铰链区

高变区（HVR）

互补决定区（CDR）

VH和VL个3个区域（共6个）构成一个抗原结合位点（ABS）

Ig的水解

木瓜蛋白酶水解

IgG→2Fab（抗原结合片段）+Fc（可结晶片段）

胃蛋白酶

IgG→F（ab'）2+pFc'

抗原结合价

Fab-一价

F（ab'）2-二价

辅助结构

J链（joining chain）

IgA、IgM

分泌片（SP）

保护sIgA不被蛋白酶水解

功能

识别抗原与中和作用

单体二价

IgM五聚体五价

激活补体

通过Fc受体结合细胞

调理吞噬作用：中性粒细胞，巨噬细胞通过抗体和补体完成

ADCC：NK等细胞完成的抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用

介导Ⅰ型超敏反应（IgE）

通过胎盘和粘膜（IgG和IgM）

单克隆抗体

一个淋巴细胞产生一种抗体，针对一种表位

高度均一（结构，特异性）

杂交瘤技术制备

细胞因子（CK）

概念

由免疫细胞及组织细胞分泌的，在细胞间发挥相互调控作用的一类小分子可溶性蛋白或多肽，通过结合相应受体调节细胞生长分化和效应，调节免疫应答。

特点

低分子质量：可溶性小分子蛋白质

半衰期短

通过结合受体发挥作用：高效性

作用范围小：通常自分泌或旁分泌，少数内分泌

多效性，重叠性，协同性，拮抗性，网络性

分类

白细胞介素（IL）

早期发现的一类由白细胞分泌，并在白细胞之间传递免疫调节信息的生物分子

功能：调节免疫应答，刺激造血和介导炎症反应等功能

集落刺激因子（CSF）

一组在体内外均可选择性刺激多能造血干细胞增殖分化，并形成某一谱系细胞集落的细胞因子

分类

（G-CSF）巨噬细胞

（M-CSF）粒细胞

（GM-CSF）粒细胞和巨噬细胞

（SCF）干细胞因子

（EPO）红细胞生成素

（TPO）血小板生成素

IL-3，IL-7

干扰素（IFN）

能干扰病毒在宿主细胞内的复制

功能：抗病毒，抗肿瘤，免疫调节

分类

Ⅰ型

IFN-α：淋巴细胞，单核-巨噬细胞，pCD，病毒感染细胞

IFN-β：成纤维细胞

Ⅱ型

IFN-γ：活化的T细胞和NK细胞

肿瘤坏死因子（TNF）

能造成肿瘤组织坏死的一类细胞因子

分类

TNF-α：巨噬细胞产生

TNF-β：淋巴细胞产生

功能

免疫调节，抗感染，抗肿瘤，介导炎症反应，内毒素性休克（TNF-α）

生长因子

一类可刺激不同类型细胞生长和分化的细胞因子

分类

转化生长因子-β（TGF-β）

血管内皮细胞生长因子（VEGF）

神经生长因子（NGF）

表皮生长因子（EGF）

成纤维细胞生长因子（FGF）

血小板生长因子（PDGF）

趋化因子

一类分子质量低，具有趋化效应的细胞因子

功能：招募并激活血液中的中性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞等进入炎症或肿瘤部位

分类

C亚家族：XCL1~2

CC亚家族：MCP-1，MIP-1α

CXC亚家族：IL-8

CX3C亚家族：Fractalkine