日前,中國科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院田志剛教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在天然免疫研究領(lǐng)域取得重要成果。
田志剛教授介紹說,天然免疫是機(jī)體抗細(xì)菌、抗病毒和抗腫瘤等的第一道防線,天然免疫功能的損傷或喪失會導(dǎo)致多種嚴(yán)重疾病的發(fā)生。細(xì)菌脂多糖(LPS)是細(xì)菌致病的主要成分之一,可通過干擾肝臟重要的天然免疫細(xì)胞——枯否氏細(xì)胞而引起爆發(fā)性肝炎。他領(lǐng)導(dǎo)的研究小組通過動物實驗發(fā)現(xiàn),用人工合成的雙鏈RNA(polyI:C)預(yù)處理,可以顯著減緩由細(xì)菌脂多糖注射引起的實驗小鼠肝衰竭,并大大降低實驗小鼠的死亡率。進(jìn)一步研究表明,polyI:C可作用于枯否氏細(xì)胞中的Toll樣受體3(TLR3),降低同一細(xì)胞上Toll樣受體4(TLR4)的表達(dá),進(jìn)而使細(xì)菌脂多糖失去作用的靶點,因為枯否氏細(xì)胞上的TLR4是細(xì)菌脂多糖的結(jié)合位點。該研究成果已于日前發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)刊物《美國科學(xué)院院刊》(PANS)上。該雜志的審稿人指出,該研究工作“第一次描繪了TLR3和TLR4之間的交叉對話,會吸引肝臟病學(xué)家和免疫學(xué)家的共同興趣?!?/p>
目前國際上對TLRs調(diào)節(jié)的研究很多,但主要集中在TLRs的類似物或者TLRs下游的一些蛋白分子。該研究在國際上首次揭示TLRs受體之間的調(diào)節(jié)關(guān)系,對天然免疫系統(tǒng)的深入探討有一定指導(dǎo)意義,同時也使學(xué)術(shù)界對爆發(fā)性肝炎的發(fā)生機(jī)制有了進(jìn)一步的了解,為爆發(fā)性肝炎的防治提供了新的思路。
一、阿片類物質(zhì) 1. 生物堿類:代表藥物為嗎啡.阿片是罌粟科(papaveraccae)植物罌粟未成熟果的漿汁,其中至少含有25種生物堿,嗎啡含量最高為20%左右,海洛因(heroin)和納洛酮(naloxone)是通過嗎啡結(jié)構(gòu)改造獲得的. 2.人工合成:哌替啶(度冷丁)、美沙酮 3.人工半合成:蒂巴因(Thebaine)在阿片中的含量為0.15% ~ 0.8%, 為嗎啡生產(chǎn)的一個副產(chǎn)品,以蒂巴因為原料可以合成很多重要的嗎啡衍生物,其中較重要的有埃托啡(Etorphine)、二氫埃托啡(dihydroetorphine)、特培洛啡(diprenorphine).埃托啡、Buprenorphine 4.內(nèi)源性多肽:1973年瑞典和美國的3個實驗室均在動物腦內(nèi)找到嗎啡受體.嗎啡只是一種外源性物質(zhì),為什么動物體內(nèi)會存在嗎啡受體呢?從而推測人和動物體內(nèi)可能存在內(nèi)源性鎮(zhèn)痛物質(zhì),掀起了尋找內(nèi)源性嗎啡樣物質(zhì)的高潮,相繼發(fā)現(xiàn)了腦啡肽(1975)、b-內(nèi)啡肽(1976)和強(qiáng)啡肽(1979).這三類內(nèi)源性阿片樣肽有一個共同的結(jié)構(gòu),即其N端的4個氨基酸殘基均為Tyr-Gly-Gly-Phe.1997年Zadina等發(fā)現(xiàn)內(nèi)嗎啡肽(endomorphin),為四肽,一級結(jié)構(gòu)為I. Tyr-pro-Trp-Phe-NH2 II. Tyr-pro-Phe-Phe-NH2, 它們共同的特征是第一位的Tyr殘基不能更換, 否則即喪失其與阿片受體的結(jié)合力,或至少是大幅度降低.腦啡肽對d受體有較強(qiáng)的選擇性,強(qiáng)啡肽對k受體選擇性強(qiáng),內(nèi)嗎啡肽對m受體選擇性高,它們分別為相應(yīng)的嗎啡受體的內(nèi)源性配體(表1). 表1 主要阿片受體與相應(yīng)高選擇性激動劑和拮抗劑:受體類型激動劑拮抗劑 μ 內(nèi)嗎啡肽 β-Funaltrexamine 羥甲芬太尼 κ 強(qiáng)啡肽 Norbinaltorphimine δ 腦啡肽 Natrindole 廣譜μ、κ、δ受體激動劑有埃托啡(etorphine),拮抗劑有特培洛啡(diprenorphine). 二、阿片受體人們發(fā)現(xiàn)阿片類藥物具有立體結(jié)構(gòu)專一性、藥物作用的高效及嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)選擇性和存在特異性拮抗劑,這些都是作用于受體所需的條件,因而設(shè)想體內(nèi)可能存在阿片受體.1973年P(guān)ert & Snyder、Simon、Terenius 3 個實驗室分別報告用放射性受體分析法,成功地證實了腦內(nèi)存在阿片受體,經(jīng)過20年不斷的研究,終于在1992年克隆了δ型阿片受體,1993年相繼克隆了κ和μ受體. 目前被提出的阿片受體有μ、κ、δ、σ、ε5種,較公認(rèn)的有μ、κ、δ3種.μ(398個氨基酸)受體、κ(380個氨基酸)受體、δ(372個氨基酸)受體均為G蛋白相關(guān)受體家族中的成員. G蛋白偶聯(lián)型受體家族的基本構(gòu)成為:受體、G蛋白、效應(yīng)器.目前已知與G蛋白偶聯(lián)的受體共有150余種,阿片受體為其中的一種,它具有7個跨膜區(qū)段,跨膜區(qū)是相當(dāng)保守的,在同一類受體中幾乎是相同的.三種阿片受體μ、κ、δ跨膜區(qū)、胞膜內(nèi)段,65% ~ 70%為同源性,而胞膜外段和*近N、C末端的氨基酸均不同.μ受體的第一、三胞外環(huán)、κ的第二胞外環(huán)和第四跨膜段頂部、δ的第三胞外環(huán)可以與相應(yīng)的激動劑結(jié)合. 與G蛋白偶聯(lián)的效應(yīng)器主要分為三類:AC-cAMP、PLC-IP3/DAG、離子通道(Ca2+與K+),這些效應(yīng)器控制著眾多的細(xì)胞指標(biāo),如膜電位、細(xì)胞內(nèi)Ca+水平,以及眾多的蛋白激酶活性. 阿片受體分布廣泛,在神經(jīng)系統(tǒng)(外周、中樞)及外周組織、細(xì)胞中均有阿片受體分布,體內(nèi)各型受體分布不均勻,并且存在種屬差異. CNS:紋狀體、杏仁核、伏隔核、丘腦、中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)(腳間核、黑質(zhì)、上下丘、)、孤束核.(白質(zhì)和小腦密度低) μ受體在腦內(nèi)的分布與痛覺及感覺運(yùn)動整合作用的通路相平行.(小腦、心、肺未檢出) κ受體在腦內(nèi)的分布與水平衡調(diào)節(jié)、攝食活動、痛覺及神經(jīng)內(nèi)分泌功能有關(guān). δ受體在腦內(nèi)的分布與運(yùn)動整合作用、嗅覺及識別功能有關(guān).腦內(nèi)表達(dá)水平低. 外周神經(jīng):羅氏膠質(zhì)區(qū)、回腸肌間神經(jīng)叢. 組織細(xì)胞:豚鼠回腸以μ受體為主,兔輸精管以κ為主,小鼠輸精管以δ為主. 測定阿片受體的納洛酮的pA2值,可以確定阿片受體的類型. 配體與阿片受體結(jié)合后的生理功能主要有(1).鎮(zhèn)痛:β-內(nèi)啡肽的鎮(zhèn)痛作用最強(qiáng).(2).調(diào)節(jié)心血管活動:與升壓有關(guān)的阿片受體主要是δ型,μ、κ型阿片受體主要通過中樞降低心血管的交感張力,降低血壓.(3)調(diào)節(jié)呼吸:阿片類藥物有抑制呼吸作用,主要是由于降低了腦干一些神經(jīng)元對二氧化碳的敏感性.腦啡肽對中樞及外周化學(xué)感受器都有同樣強(qiáng)大的作用.內(nèi)阿片肽在正常情況下對呼吸的作用不明顯,但在應(yīng)激狀態(tài)下內(nèi)阿片肽大量釋放,可嚴(yán)重抑制呼吸.(4)對垂體激素分泌的調(diào)節(jié):(5)對消化活動的中樞調(diào)節(jié):(6)對免疫功能的調(diào)節(jié):(7)對運(yùn)動功能的調(diào)節(jié):通過抑制多巴胺神經(jīng)元的活動來影響運(yùn)動.(8)對體溫的調(diào)節(jié):(9)對睡眠和覺醒的調(diào)節(jié):三、阿片受體顯像近年來,用放射性核素顯像方法顯示活體內(nèi)腦阿片受體的研究進(jìn)展較快.所采用的主要有可以顯示受體(如11C-diprenorphine)、顯示載體(如11C-RTI-55)、顯示酶(如MAO-B酶抑制劑11C-deprenyl)和顯示代謝途徑(如18F-DOPA)的顯像劑,根據(jù)不同的放射性核素及其標(biāo)記化合物所用的儀器主要有PET 和SPECT. 總體來講,PET的顯著優(yōu)點在于其用11C、15O標(biāo)記,不改變示蹤劑本身的特性,靈敏度高,而且快速多幀采集能夠顯示動力學(xué)改變;而用123I標(biāo)記配基的SPECT檢查價格低廉,易得,其較長的半衰期能夠在注射后較長的時間內(nèi)采集圖像,觀察平衡期的靶/本比. 長期以來制約阿片和其他受體顯像發(fā)展的主要因素是示蹤劑的合成,主要有以下幾個因素: 1.合成所用原料:對受體的高選擇性和親和力,特異結(jié)合與非特異結(jié)合比至少大于2:1,具有能夠連接上放射性核素的化學(xué)結(jié)構(gòu). 2.標(biāo)記藥物:在人腦內(nèi)良好的信噪比,合成時有足夠多的生成量. 3.其他限制因素包括:PET顯像劑的快速合成、血腦通透率,通過血腦屏障時的損失. 4.顯像劑必須為中等脂溶性,因為只有如此,才能既提高血腦通透率(需較高脂溶性)又降低腦內(nèi)脂質(zhì)非特異結(jié)合(需較低脂溶性). 5.理想的顯像劑應(yīng)為拮抗劑,這是因為一般來講,在體內(nèi),拮抗劑比激動劑從受體上解離下來的速度要慢,因此在研究過程中,特異結(jié)合的部分保持時間較長,而非特異結(jié)合的部分逐漸減少,從而使特異結(jié)合與非特異結(jié)合比提高;另外對于阿片受體顯像劑,激動劑往往在濃度較低時即產(chǎn)生副作用,如11C-carfentanil, 目前主要用于PET和SPECT配基見表2. 表2 現(xiàn)階段阿片受體顯像劑阿片受體類型 PET顯像劑 SPECT顯像劑 μ [11C]Carfentanil δ [11C]Methyl-naltrindole (123I naltrindole) μ和κ [18F]Cyclofoxy (123I Cyclofoxy) μ、κ和δ [11C]Diprenorphine (123I diprenorphine) ([11C]Buprenorphine) 帶括號者為現(xiàn)階段仍為動物試驗階段,尚未用于人體. [11C]Carfentanil是第一種用于人體阿片受體顯像的顯像劑,是芬太尼類藥物,選擇性μ受體激動劑,在以拮抗劑理想的PET/SPECT阿片受體顯像劑的一般規(guī)律中,此顯像劑是一例外.它的激動作用強(qiáng)烈,大約為嗎啡的1萬倍,因此為了避免副作用,所用的總劑量(包括標(biāo)記和冷試驗)必須小于0.1μg/kg,副作用主要有:呼吸抑制和發(fā)音困難.靜脈給藥后,迅速被腦組織攝取,注射后30 ~ 40min腦內(nèi)特異性與非特異性結(jié)合之比達(dá)到平衡. [11C]Diprenorphine給藥后,表現(xiàn)為帶有輕度激動劑性質(zhì)的拮抗劑,它的結(jié)構(gòu)與naloxone相似,與μ、κ、δ的親和力基本相同,因此它顯示的是腦內(nèi)μ、κ、δ阿片受體的分布.靜脈給藥后,被腦迅速攝取,但是與[11C]Carfentanil不同的是,腦內(nèi)特異性與非特異性結(jié)合之比無平臺期,原因不明. 其他阿片受體顯像劑,有的被證實不適合顯像,有的只用于人或動物的早期研究.例如,曾用于恒河猴研究的[11C]pethidine,由于其較低的特異與非特異結(jié)合之比,后被棄之不用,Morphine、Diamorphine、Codeine也存在同樣問題.另外有一些藥物被證實可用,如[18F]Cyclofoxy,它的結(jié)構(gòu)與naltrexone相似,是μ、κ阿片受體的拮抗劑,已經(jīng)應(yīng)用于人體,包括受體分布和癲癇的研究.同時,δ受體選擇性拮抗劑[11C]naltrindole也已經(jīng)用于志愿者和顳葉癲癇患者研究.碘標(biāo)Naltrindole已經(jīng)成功并用于動物顯像研究.Buprenorphine為具有部分激動μ受體功能的κ受體拮抗劑,用11C標(biāo)記后已經(jīng)在狒狒上進(jìn)行了顯像研究,但用18F標(biāo)記時失敗.目前在小鼠上還進(jìn)行著碘標(biāo)Diprenorphine的試驗,已完成了初步研究. 目前阿片受體顯像在人體研究中的應(yīng)用: 1.正常志愿者:(1〕 阿片受體亞型μ、κ、δ的顯像(用[11C]Carfentanil、[11C]Diprenorphine、 [18F]Cyclofoxy). (2) 競爭性配體劑量-受體結(jié)合關(guān)系分析. 2.成癮研究:(1)可卡因成癮者杏仁核、前扣帶回和額、顳葉皮質(zhì)特異結(jié)合增多與曲線評分關(guān)系. (2)酒精成癮者與正常人飲酒后特異結(jié)合增多. (3)在可卡因成癮患者研究過程中發(fā)現(xiàn),在其他成癮患者(如:酒精、尼古丁、興奮劑)中,阿片系統(tǒng)的檢查也是很必要的. 3.癲癇研究:(1)凝視發(fā)作型癲癇的研究(2)癲癇部分發(fā)作的研究. 4.疼痛研究:(1)中樞疼痛與外周疼痛的研究;(2)慢性風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎疼痛研究(3)鎮(zhèn)痛藥與阿片受體的關(guān)系 5.其他:三種強(qiáng)直性運(yùn)動障礙疾病的鑒別:Parkinson’s disease, Striatonigral degeneration, Steele-Richardson-Olszewski 綜合癥. 放射性核素顯像是重要輔助手段,它可以檢查成癮患者阿片系統(tǒng)的功能,提供反映受體敏感性的藥物動力學(xué)和藥效學(xué)數(shù)據(jù),以指導(dǎo)治療用藥和療效觀察.對阿片耐受程度的功能檢查包括主觀評估(如肉眼可分辨值、曲線值),也應(yīng)該包括客觀評估(如芬太尼和hydromorphone競爭試驗,這些短效激動劑可以引起瞳孔大小、呼吸、心血管改變).在分析檢查結(jié)果時還應(yīng)注意的是,受體結(jié)合量中包含濫用藥物和治療過程中的代用藥物. 放射性核素顯像是在人類正常情況下研究神經(jīng)藥物的唯一途徑,阿片受體非特異顯像和μ受體特異性顯像已經(jīng)有十幾年的歷史.無論對于大多數(shù)成癮性研究,還是對阿片依賴患者的最佳治療方案選擇來說,阿片系統(tǒng)研究都是十分重要的,通過顯像,可以促進(jìn)藥效測量的發(fā)展,為了解耐受、成癮和增強(qiáng)療效的機(jī)制提供重要的數(shù)據(jù). 其實我也不懂看了半天不知用哪一段回答你好所以你自己好好看看吧 職稱論文寫作和發(fā)表,誠信迅捷,負(fù)責(zé)到底,有意者加用戶名!
試卷:選擇題20題(0.5分/題)簡答題(3分*5題)問答題(5分*3題)論述題(10分*1題)109.在學(xué)習(xí)了免疫系統(tǒng)的功能和各種病原生物的致病機(jī)制以后,你對免疫系統(tǒng)與疾病發(fā)生發(fā)展的相互關(guān)系有何認(rèn)識?請展開論述。阻止疾病發(fā)生發(fā)展:①免疫防御——機(jī)體排斥“異物”、抵御病原體、維持物種與個體獨立的能力。表現(xiàn):抗病原微生物侵襲。②免疫穩(wěn)定——機(jī)體識別與清除自身衰老、殘損及過度反應(yīng)細(xì)胞的能力。表現(xiàn):對自身組織成分耐受、清除衰老細(xì)胞。③免疫監(jiān)視——機(jī)體殺傷與清除異常突變細(xì)胞的能力。表現(xiàn):防止細(xì)胞癌變或持續(xù)性感染。導(dǎo)致疾病發(fā)生發(fā)展:免疫損傷——機(jī)體免疫應(yīng)答活動造成的自身病理變化。表現(xiàn):超敏反應(yīng)、自身免疫性疾病。110.聯(lián)系免疫球蛋白的結(jié)構(gòu),闡述抗體以哪些方式發(fā)揮免疫效應(yīng)?非受體介導(dǎo):①中和作用:抗體Fab段與抗原表位空間互補(bǔ),從而風(fēng)阻抗原生物學(xué)活性部位,使抗原的毒害作用不能發(fā)生。②激活補(bǔ)體系統(tǒng):IgG1~3和IgM與相應(yīng)抗原特異結(jié)合后,F(xiàn)c段上的補(bǔ)體結(jié)合位點暴露,與C1q結(jié)合,激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑;IgG4、IgA和IgE的凝聚物可以激活補(bǔ)體替代途徑。Fc受體介導(dǎo):①調(diào)理作用:抗體與細(xì)菌等顆粒型抗原結(jié)合后,F(xiàn)c段與巨噬、中性粒細(xì)胞表面FcR結(jié)合,從而促進(jìn)吞噬細(xì)胞對抗原的吞噬能力。②ADCC作用:抗體與帶有相應(yīng)抗原的靶細(xì)胞特異結(jié)合后,F(xiàn)c段與帶有FcR的NK等TCL結(jié)合,通過激活TCL來殺傷靶細(xì)胞。③介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)作用:IgE的Fc段可與肥大、嗜堿粒細(xì)胞表面的FcεRⅠ結(jié)合,當(dāng)這些IgE與變應(yīng)原特異結(jié)合后,促使這些細(xì)胞活化而釋放各種生物活性物質(zhì),引起Ⅰ型超敏反應(yīng)。④跨細(xì)胞輸送作用:sIgA和sIgM(主要是前者)可與黏膜上皮細(xì)胞表面pIgR結(jié)合,通過上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)到達(dá)黏膜表面,承擔(dān)黏膜表面的免疫防護(hù)。⑤免疫調(diào)節(jié)作用:游離抗體可通過讓Fc段與T、B細(xì)胞表面各類FcR結(jié)合來反饋性調(diào)節(jié)T、B細(xì)胞的活化。111.聯(lián)系MHC分子的基因和結(jié)構(gòu),闡述其遺傳特點及主要生物學(xué)作用如何體現(xiàn)? 遺傳特點:①單體型遺傳:同一染色體上緊密連鎖的基因群,作為一個完整的遺傳單位由親代傳給子代。原因:HLA基因復(fù)合體是染色體上緊密連鎖的基因群。②高度多態(tài)性:隨機(jī)婚配群體中一個基因座上有多個等位基因。原因:1)HLA基因復(fù)合體多數(shù)基因座上都存在復(fù)等位基因;2)HLA基因復(fù)合體中每一等位基因均為共顯性。③連鎖不平衡:兩個或兩個以上基因座位的等位基因同時出現(xiàn)在一條染色體上的幾率與隨機(jī)出現(xiàn)的幾率不相一致。原因:HLA單體型適應(yīng)環(huán)境而選擇。生物學(xué)作用:①參與抗原提呈:1)HLAⅡ類分子對外源性Ag的加工提呈:Ag被APC吞入形成吞噬體與溶酶體結(jié)合后被降解成抗原肽,同時在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)生成的MHCⅡ類分子α、β鏈與Ⅰi鏈結(jié)合成九聚體,經(jīng)高爾基體與吞噬/溶酶體融合,抗原肽在HLA-DM分子協(xié)助下置換CLIP而與HLAⅡ類分子的α1、β1區(qū)結(jié)合并運(yùn)送至APC表面,識別時β2區(qū)與CD4結(jié)合。2)HLAⅠ類分子對內(nèi)源性Ag的加工提呈:胞質(zhì)內(nèi)合成的Ag以線性進(jìn)入蛋白酶體被分解成抗原肽而與TAP結(jié)合進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),同時合成好的MHCⅠ類分子α鏈和β2m在伴隨蛋白參與下結(jié)合為二聚體,抗原肽與其α1、α2區(qū)結(jié)合,經(jīng)高爾基體通過分泌泡運(yùn)送至靶細(xì)胞表面,識別時β2區(qū)與CD8結(jié)合。②參與誘導(dǎo)T細(xì)胞分化成熟:1)陽性選擇:能識別自身MHC分子的T細(xì)胞才能進(jìn)一步分化成熟,否則凋亡。2)陰性選擇:不能識別MHC-自身抗原肽復(fù)合物的T細(xì)胞才能進(jìn)一步分化成熟,否則凋亡。③約束免疫細(xì)胞間相互作用:T細(xì)胞在識別APC提呈的抗原肽的同時還須識別與抗原肽結(jié)合的MHC分子。④參與調(diào)控NK細(xì)胞:非經(jīng)典HLAⅠ類分子與NK細(xì)胞表達(dá)的KIR分子結(jié)合,阻止NK細(xì)胞對自身正常組織或胎兒的殺傷;當(dāng)病毒感染或細(xì)胞突變導(dǎo)致MHCⅠ類分子減少時,抑制作用減弱,促使NK細(xì)胞清除這些異常細(xì)胞。112.參與固有免疫的細(xì)胞和分子有哪些類型,有何共同特點? 細(xì)胞:固有淋巴——NK、NKT、γδT、B1APC——DC、單核/巨噬其他——粒細(xì)胞、肥大分子:Ig、HLAⅠ類分子、CD、CK等共同特點:①識別對象為分子模式,包括作為外源信號的PAMPs、作為內(nèi)源信號的DAMPs;②識別受體為PRRs,包括TLRs、清道夫受體、甘露糖受體;③效應(yīng)方式包括吞噬殺滅作用(吞噬細(xì)胞)、體液抗感染作用(補(bǔ)體系統(tǒng))、抑制病原體作用(IFN分泌細(xì)胞)、2型免疫反應(yīng)(NHs)、炎癥過程。113.你認(rèn)為T細(xì)胞的異質(zhì)性主要體現(xiàn)在哪些方面?其異質(zhì)性的存在具有哪些生物學(xué)意義?異質(zhì)性體現(xiàn)在膜分子表達(dá)類型不同(CD4+T、CD8+T)、生物學(xué)作用不同(Th、Tc、Tr)、激活狀態(tài)不同(Tn、Te、Tm)。生物學(xué)意義:Th1:輔助或促進(jìn)Tc、NK、巨噬的活化和增殖,形成以細(xì)胞毒作用為主導(dǎo)的細(xì)胞免疫效應(yīng),同時抑制Th2活化及效應(yīng)。Th2:輔助B細(xì)胞增殖并產(chǎn)生抗體,形成以抗體生物學(xué)作用為主導(dǎo)的體液免疫效應(yīng),同時抑制Th1活化及效應(yīng)。Th17:刺激多種細(xì)胞產(chǎn)生前炎癥因子,主導(dǎo)炎癥的形成過程,同時受Th1、Th2抑制。Tc:經(jīng)抗原受體介導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞毒作用。機(jī)制:①分泌穿孔素、顆粒酶介導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡;②分泌腫瘤壞死因子、淋巴毒素與靶細(xì)胞表面受體結(jié)合,介導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡;③高表達(dá)FasL介導(dǎo)Fas(+)靶細(xì)胞凋亡。Tr:以轉(zhuǎn)錄銀子Foxp3為特征,抑制性調(diào)節(jié)其他Te的活化增殖。114.固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答的特點與構(gòu)成是什么?他們兩者的關(guān)系是怎樣的,有何互補(bǔ)性?探討這兩種免疫應(yīng)答機(jī)制對形成人類進(jìn)化的意義?固有免疫應(yīng)答特點:①識別對象為分子模式,包括作為外源信號的PAMPs、作為內(nèi)源信號的DAMPs;②識別受體為PRRs,包括TLRs、清道夫受體、甘露糖受體;③效應(yīng)方式包括吞噬殺滅作用(吞噬細(xì)胞)、體液抗感染作用(補(bǔ)體系統(tǒng))、抑制病原體作用(IFN分泌細(xì)胞)、2型免疫反應(yīng)(NHs)、炎癥過程。固有免疫應(yīng)答構(gòu)成:細(xì)胞:固有淋巴——NK、NKT、γδT、B1APC——DC、單核/巨噬其他——粒細(xì)胞、肥大分子:Ig、HLAⅠ類分子、CD、CK等適應(yīng)性免疫應(yīng)答特點:①識別對象為抗原;②識別受體為BCR(選擇性識別天然抗原表面存在的對應(yīng)表位)和TCR(選擇性識別由APC提呈的各類抗原肽);③效應(yīng)方式分為T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫和B細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫。適應(yīng)性免疫應(yīng)答構(gòu)成:細(xì)胞:αβT細(xì)胞、B2細(xì)胞分子:Ig、MHC分子、CD、CK等兩者關(guān)系:①固有免疫的成分為T細(xì)胞激活提呈抗原:DC和巨噬屬專職APC;②固有免疫的成分為T細(xì)胞亞群的分化提供指令性信息:DC及其分泌的IL-12;③適應(yīng)性免疫的效應(yīng)也會由固有免疫的參與而更有效和完善:抗體清除抗原作用須依賴補(bǔ)體系統(tǒng)以及吞噬、NK細(xì)胞的激活?;パa(bǔ)性:固有應(yīng)答識別對象廣泛、響應(yīng)迅速、天然形成,彌補(bǔ)適應(yīng)性應(yīng)答的對象特異、響應(yīng)緩慢、需后天習(xí)得;適應(yīng)性應(yīng)答針對性強(qiáng)、效應(yīng)遞增、形成免疫記憶,彌補(bǔ)固有應(yīng)答的針對性差、效應(yīng)恒定、無免疫記憶。對人類進(jìn)化的意義:固有免疫是生物體在長期種系進(jìn)化過程中形成的一系列天然防御機(jī)制,能抵擋大多數(shù)致病因素;適應(yīng)性免疫是高等生物在原有的固有免疫基礎(chǔ)上進(jìn)化演變所形成,能就生存環(huán)境和人體的需要對某些致病因素進(jìn)行針對性防御。兩者相互促進(jìn),共同保護(hù)人體免受致病因素侵害。115.什么是APC?具體包括哪些細(xì)胞,它們是如何對抗原進(jìn)行加工提呈的?它們在固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答中起到什么作用? 抗原提呈細(xì)胞(APC)是指能捕捉、加工、處理抗原,并將抗原信息提呈給抗原特異性淋巴細(xì)胞的一類免疫細(xì)胞。專職APC包括DC、單核/巨噬、B細(xì)胞;非專職APC包括內(nèi)皮、成纖維、上皮、間皮、嗜酸粒細(xì)胞等。對抗原的加工提呈:①溶酶體途徑:Ag被APC吞入形成吞噬體與溶酶體結(jié)合后被降解成抗原肽,同時在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)生成的MHCⅡ類分子α、β鏈與Ⅰi鏈結(jié)合成九聚體,經(jīng)高爾基體與吞噬/溶酶體融合,抗原肽在HLA-DM分子協(xié)助下置換CLIP而與HLAⅡ類分子的α1、β1區(qū)結(jié)合并運(yùn)送至APC表面,供CD4+T細(xì)胞識別。②胞質(zhì)溶膠途徑:胞質(zhì)內(nèi)合成的Ag以線性進(jìn)入LMP并被分解成抗原肽而與TAP結(jié)合進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),同時合成好的MHCⅠ類分子α鏈和β2m在伴隨蛋白參與下結(jié)合為pMHCⅠ,抗原肽與其α1、α2區(qū)結(jié)合,經(jīng)高爾基體通過分泌泡運(yùn)送至靶細(xì)胞表面,識別時β2區(qū)與CD8結(jié)合,供CD8+T細(xì)胞識別。在免疫應(yīng)答中的作用:DC:抗原提呈、誘導(dǎo)和維持耐受、維持記憶、參與T細(xì)胞和B細(xì)胞的分化發(fā)育和激活。單核/巨噬:吞噬抗原、抗原提呈、合成分泌多種免疫分子。116.什么是補(bǔ)體?包括哪些成分,它們是如何作用的,有哪些功能?它們與固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答是什么關(guān)系?補(bǔ)體是一組存在于人和脊椎動物血清、組織液和細(xì)胞膜表面的介導(dǎo)固有免疫防御的酶反應(yīng)系統(tǒng)。成分:①參與MBL途徑前端反應(yīng):MBL、MASP1、MASP2、C2、C3、C4;②參與經(jīng)典途徑前端反應(yīng):C1q、C1r、C1s、C2、C3、C4;③參與替代途徑前端反應(yīng):B因子、D因子;④參與共同末端:C5、C6、C7、C8、C9。MBL途徑:MBL識別結(jié)合病原體甘露糖苷,激活MASP,其中MASP2裂解C4和C2,形成C4b2a(C3轉(zhuǎn)化酶),C3轉(zhuǎn)化酶裂解C3,形成C4b2a3b(C5轉(zhuǎn)化酶),C5轉(zhuǎn)化酶裂解C5,C5b結(jié)合C6、C7,插入細(xì)胞膜后再結(jié)合C8與12~15個C9,形成C5b6789n(MAC),其中C9貫穿細(xì)胞膜,形成小孔。大量小孔形成會導(dǎo)致包內(nèi)滲透壓降低,使細(xì)胞腫脹溶解。經(jīng)典途徑:C1q同時與抗原抗體復(fù)合物的2個以上Fc段結(jié)合,激活C1r,進(jìn)一步活化C1s(C1酯酶),C1酯酶裂解C4和C2,形成C4b2a(C3轉(zhuǎn)化酶),C3轉(zhuǎn)化酶裂解C3,形成C4b2a3b(C5轉(zhuǎn)化酶),C5轉(zhuǎn)化酶裂解C5,啟動末端通路。替代途徑:C3b與B因子結(jié)合形成C3bB,D因子裂解結(jié)合態(tài)B因子,形成C3bBb(C3轉(zhuǎn)化酶),C3轉(zhuǎn)化酶結(jié)合P因子才穩(wěn)定,穩(wěn)定的C3轉(zhuǎn)化酶裂解C3,形成C3bBb3b(C5轉(zhuǎn)化酶),C5轉(zhuǎn)化酶裂解C5,啟動末端通路。補(bǔ)體的功能:①溶細(xì)胞膜作用:MAC導(dǎo)致細(xì)胞膜溶解,可殺滅各類病原生物,也可引起免疫損傷;②活性片段介導(dǎo)的生物學(xué)作用:1)調(diào)理素作用:產(chǎn)生的調(diào)理素促進(jìn)吞噬細(xì)胞對顆粒物質(zhì)的吞噬;2)炎性介質(zhì)作用:裂解產(chǎn)物引起機(jī)體炎癥反應(yīng),C5a還有趨化作用,促使吞噬細(xì)胞向抗原周圍聚集;3)免疫復(fù)合物清除作用:補(bǔ)體與Ig的結(jié)合在空間上干擾抑制新IC的形成,或使已形成的IC易被裂解;4)促進(jìn)B細(xì)胞活化作用:裂解產(chǎn)物結(jié)合抗原和CD21,增強(qiáng)B細(xì)胞對抗原刺激的敏感性。MBL途徑和替代途徑激活于感染早期,參與固有免疫;經(jīng)典途徑激活于感染后期,參與體液免疫。117.什么是生物安全?國際衛(wèi)生組織對病原生物是如何分類和界定的?所謂生物安全一般指由現(xiàn)代生物技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用所能造成的對生態(tài)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生的潛在威脅,及對其所采取的一系列有效預(yù)防和控制措施。按照其危險度等級分為4級:危險度1級(無或低個體及群體風(fēng)險):不太可能引起人或動物致病的微生物,一般不構(gòu)成個體和群體危險危險度2級(中等個體風(fēng)險,低群體風(fēng)險):能夠?qū)θ嘶騽游镏虏?,但對實驗室工作人員、社區(qū)、牲畜或環(huán)境不易導(dǎo)致嚴(yán)重危害的微生物。實驗室暴露可能引起嚴(yán)重感染,但對感染有有效的預(yù)防和治療措施,并且疾病傳播的危險有限。危險度3級(高個體風(fēng)險,低群體風(fēng)險):引起人或動物的嚴(yán)重疾病的微生物,但一般不會發(fā)生感染個體向其他個體的傳播,并且對感染有有效的預(yù)防和治療措施。危險度4級(高個體風(fēng)險,高群體風(fēng)險):能引起人或動物的嚴(yán)重疾病,并且很容易發(fā)生個體之間的直接或間接傳播的微生物,對感染一般沒有有效的預(yù)防和治療措施。118.病毒的致病機(jī)制有哪些?其感染類型如何界定和分類的?體會人類免疫系統(tǒng)在其中的作用及其可能產(chǎn)生什么后果,并作出你的評價。一、病毒對宿主細(xì)胞的直接作用:1、殺細(xì)胞效應(yīng)2、穩(wěn)定狀態(tài)感染3、包涵體的形成4、細(xì)胞凋亡5、基因整合與細(xì)胞轉(zhuǎn)化二、病毒感染的免疫病理作用:1、抗體介導(dǎo)的免疫病理作用2、細(xì)胞介導(dǎo)的免疫病理作用3、致炎性細(xì)胞因子的病理作用4、免疫抑制作用感染類型:1、隱性感染:病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖但不出現(xiàn)臨床癥狀(無臨床癥狀,但仍可獲得對該病毒的特異性免疫而終止感染)2、顯性感染:①急性病毒感染:機(jī)體感染病毒后,潛伏期短,發(fā)病急,恢復(fù)快,機(jī)體往往不再有病毒。 ②持續(xù)性病毒感染:病毒在機(jī)體內(nèi)持續(xù)時間較長。A、 慢性病毒感染 b、潛伏性病毒感染 c、慢病毒感染 評價兩者是矛盾的,存在對立和斗爭,就好像矛和盾的關(guān)系,只有短時間哪個厲害,不存在長久的某一方優(yōu)勢119.如何觀察細(xì)菌形態(tài)?具體有哪些方法,它們各自的適用范圍是什么?答:1、無染色標(biāo)本檢測法:一般用于活菌的直接觀察,可觀察細(xì)菌的動力或運(yùn)動狀態(tài)。2、染色標(biāo)本檢測法:①單染色法:觀察細(xì)菌的形態(tài)、大小和排列方式,不能用來鑒別 ②復(fù)染色法:既可以觀察形態(tài),又可以對細(xì)菌進(jìn)行鑒別。1、革蘭染色法2、抗酸染色法:用于鑒別結(jié)核分枝桿菌,麻風(fēng)分枝桿菌等抗酸菌3、特殊染色:針對芽胞的孔雀綠-番紅花紅染色法、針對鞭毛的鍍銀染色法,以及針對異染顆粒的奈瑟染色法。120.比較各類主要寄生蟲病的病原體種類,生活史和宿主類別,試歸納其危害性取決于哪些因素?答:一、瘧疾:由瘧原蟲引起的,宿主主要是人和按蚊,生活史分為在人體內(nèi)發(fā)育和按蚊體內(nèi)發(fā)育, 人體內(nèi)發(fā)育:1、紅細(xì)胞外期:有子孢子的雌性按蚊吸人血,子孢子隨唾液進(jìn)入肝細(xì)胞,產(chǎn)生大量紅細(xì)胞外期裂殖子,成熟紅細(xì)胞外期裂殖體脹破肝細(xì)胞后被釋出,開始紅細(xì)胞內(nèi)期發(fā)育。2、紅細(xì)胞內(nèi)期:進(jìn)入紅細(xì)胞后,先形成環(huán)狀體,后發(fā)育為大滋養(yǎng)體,裂殖體。裂殖體成熟后紅細(xì)胞破裂,裂殖體釋出,其中一部分侵入其他正常紅細(xì)胞,重復(fù)該過程。 按蚊體內(nèi)發(fā)育:雌性按蚊吸帶蟲者血液,紅內(nèi)期原蟲隨血液進(jìn)入蚊胃,但僅有雌雄配子體能在蚊胃內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,成為雌雄配子,其他被消化,雌雄配子結(jié)合成合子,然后逐漸轉(zhuǎn)變成動合子,動合子到蚊胃彈性纖維膜下形成卵囊,卵囊發(fā)育長大,其內(nèi)核和胞質(zhì)反復(fù)分裂增殖,形成子孢子。 危害性取決于:二、血吸蟲?。褐饕扇毡狙x致病,宿主主要是人及牛、羊、兔、貓、狗等動物生活史:卵細(xì)胞內(nèi)毛蚴發(fā)育后,分泌溶組織物質(zhì)并透過卵殼,引起組織炎癥和壞死,部分蟲卵排出體外。蟲卵入水后,孵出毛蚴,侵入中間宿主釘螺體內(nèi),發(fā)育增殖,形成尾蚴,成熟尾蚴逸出螺體,浮出水面。當(dāng)宿主與含有尾蚴的水接觸是,尾蚴經(jīng)皮侵入宿主體內(nèi)轉(zhuǎn)變成童蟲,童蟲發(fā)育為成蟲。危害性取決于:1、尾蚴:引起皮炎,多為I型超敏反應(yīng)。2、童蟲:肺部引起血管炎,毛細(xì)血管栓塞、破裂3、成蟲:分泌物和代謝物和表膜可形成免疫復(fù)合物,造成嚴(yán)重的損傷。4、蟲卵:血吸蟲病的病變主要由蟲卵所致,引起組織肉芽腫和纖維化。機(jī)制主要是Ⅳ型超敏反應(yīng)121.試對原核生物.真核生物.病毒的結(jié)構(gòu).傳播方式.繁殖規(guī)律.致病機(jī)制.感染類型及與宿主的免疫關(guān)系進(jìn)行橫向比較?你覺得人類可以具體采取哪些方法有效控制它們,分別適合于哪些場合,能否列表具體說明?病原生物是如何應(yīng)對人類這些措施及各種不良環(huán)境的,你覺得人類在與病原生物的較量中有多少勝算,說說理由? 答:控制方式:1、物理方法:1)熱力滅菌法 a、干熱滅菌法b、濕熱滅菌法 2)輻射滅菌法 3)其他:a、濾過除菌法b、干燥法c、低溫2、化學(xué)方法:1)化學(xué)消毒劑2)化學(xué)治療劑:抗生素3、機(jī)體自身免疫病原生物1、產(chǎn)生抗藥性2、芽胞的生成(細(xì)菌在有利的生長環(huán)境中,控制芽胞形成的基因通常不表達(dá),一旦這一阻遏消除,如營養(yǎng)缺乏,就可導(dǎo)致芽胞形成)常用消毒劑和使用范圍:你是否對生活中的消毒劑有完整的了解呢?讓我來給你們普及一下吧:1、高錳酸鉀; 弱氧化劑,用于皮膚,尿道消毒,蔬菜,水果消毒 2、過氧化氫 口腔粘膜消毒 3、過氧乙酸塑料,玻璃,人造纖維消毒,皮膚消毒(洗手) 4、漂白粉:地面,廁所物消毒空氣,物品表面5、漂粉精;消毒地面,墻壁,家具消毒,飲水消毒
6、氯胺;室內(nèi)空氣及表面消毒7、碘酒; 刺激皮膚,皮膚消毒名人介紹當(dāng)今人類終于消滅了可怕的傳染病天花的時候,不禁懷念牛痘接種法的創(chuàng)始人、偉大的英國醫(yī)生琴納。琴納從牧場擠奶女工在患牛痘的母牛上感染牛痘后,而不會染上天花這一發(fā)現(xiàn)上得到啟發(fā)。經(jīng)過20多年的探索、研究,發(fā)現(xiàn)接種牛痘漿是預(yù)防生天花的正確而有效的途徑,牛痘疫苗從此產(chǎn)生了。牛痘接種的成功,為免疫學(xué)開創(chuàng)了廣闊的領(lǐng)域,在國際上,琴納贏得了極大的贊譽(yù)。
宿主防御系統(tǒng)的基本特征包括作為第一道防線的先天組成部分和需要更長時間動員但具有特異性和記憶力的適應(yīng)性組成部分。如上圖所示,兩個部分并非相互獨立,而以各種關(guān)鍵的方式在功能上相互關(guān)聯(lián),如通過一些可溶性的效應(yīng)分子的作用,這些效應(yīng)分子被稱為細(xì)胞因子
先天免疫系統(tǒng)在大多數(shù)生物體中以某種形式存在,它的運(yùn)行遵循幾個重要原則。首先,它的速度很快。與需要幾天時間才能動員的適應(yīng)性免疫不同,先天免疫系統(tǒng)的各個方面都能非常迅速地動員起來。例如,吞噬細(xì)胞-尤其是駐留在組織中的巨噬細(xì)胞-將通過模式識別分子檢測入侵微生物上的結(jié)構(gòu)來識別感染。 Toll樣受體(TLRs) 是天然免疫系統(tǒng)細(xì)胞使用的一種模式識別分子。TLR可識別在一系列微生物上發(fā)現(xiàn)的各種物質(zhì),但不會識別宿主細(xì)胞上的物質(zhì)。模式識別分子的另一個例子是補(bǔ)體系統(tǒng)的 甘露聚糖結(jié)合凝集素(MBL) ,它識別細(xì)菌、真菌和病毒表面含有甘露糖的糖分子,并幫助激活補(bǔ)體級聯(lián)反應(yīng)(見第20章)。MBL以溶液形式存在于血漿中。這種模式識別分子的使用是先天系統(tǒng)的一個關(guān)鍵特征。
先天系統(tǒng)除了利用補(bǔ)體系統(tǒng)的血清蛋白等分子外,還利用吞噬細(xì)胞,主要是中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,它們可以直接與某些微生物相互作用以保護(hù)宿主。此外,還有一些在先天反應(yīng)中起重要作用的細(xì)胞,如自然殺傷(NK)細(xì)胞(見第22章),它可以通過誘導(dǎo)程序性細(xì)胞死亡(凋亡)來檢測和殺死某些病毒感染的細(xì)胞。另一組重要的可溶性分子也是天然防御系統(tǒng)的一部分,那就是干擾素(見第20章)。病毒感染會觸發(fā)受感染細(xì)胞產(chǎn)生干擾素,干擾素可以抑制許多病毒的復(fù)制,并且不是病原體特異性的。
許多先天系統(tǒng)成分--例如補(bǔ)體、干擾素、細(xì)胞因子或細(xì)胞,如巨噬細(xì)胞--可以影響特定的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)中的細(xì)胞。這是另一個重要的發(fā)現(xiàn)-先天系統(tǒng)和適應(yīng)性系統(tǒng)是相互聯(lián)系和有重合的。適應(yīng)性系統(tǒng)通常是由先天系統(tǒng)觸發(fā),只有當(dāng)先天系統(tǒng)未能戰(zhàn)勝入侵的微生物,或者入侵的微生物找到了避免與先天系統(tǒng)相互作用的方法時,適應(yīng)系統(tǒng)才會發(fā)揮作用。本書對先天系統(tǒng)和適應(yīng)性系統(tǒng)進(jìn)行了比較,病原體用來避免被免疫系統(tǒng)檢測的機(jī)制是后面討論的主題。
適應(yīng)性免疫系統(tǒng)首次是在脊椎動物進(jìn)化樹中觀察到的。適應(yīng)性免疫系統(tǒng)能夠特異性地區(qū)分自我和非我。這是通過創(chuàng)建包含特異性識別分子的預(yù)期防御系統(tǒng)來實現(xiàn)的,該識別分子能與外來的非我抗原相互作用。脊椎動物基因組包含幾個可以編碼數(shù)以百萬計抗原識別分子的基因,這些包括抗原受體在內(nèi)的基因家族能夠識別任何特定的抗原(Fig2.1)。
未成熟的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)細(xì)胞“剪切并粘貼”(重組)受體基因片段,從而產(chǎn)生這種具有巨大多樣性的受體(見第6章)。此外,一些分子機(jī)制使某些受體(或抗體)在免疫反應(yīng)過程中能夠在體細(xì)胞水平上進(jìn)行修飾,以產(chǎn)生更合適的受體,也就是說使結(jié)合更具特異性。
脊椎動物產(chǎn)生針對非自我實體的預(yù)期防御系統(tǒng)的能力是通過在生殖系中復(fù)制這些基因來增強(qiáng)的,這些基因編碼的蛋白質(zhì)具有結(jié)合位點并可作為受體發(fā)揮功能(Fig2.2)。
這個理解非我分子識別和響應(yīng)能力發(fā)展的模型被稱為克隆選擇理論(見Fig1.3)。第6章、第7章、第14章和第15章將進(jìn)一步闡述了這一理論的各個方面。
適應(yīng)性免疫反應(yīng)的主要特征是特異性、多樣性和記憶性。它的反應(yīng)是特殊的,因為它區(qū)分不同的分子實體;它的多樣性是因為它幾乎有能力對任何可能遇到的抗原做出反應(yīng);它具有記憶性是因為它可以回憶起以前與抗原接觸的情況,并在第二次表現(xiàn)出更強(qiáng)的反應(yīng)。最后一個特征是接種疫苗的基礎(chǔ),如Box2.1所示。
免疫系統(tǒng)利用細(xì)胞(Fig2.4)和可溶性分子作為效應(yīng)器來保護(hù)宿主。它由許多不同類型的細(xì)胞組成,但都是白細(xì)胞,它們專門執(zhí)行不同的功能。例如,吞噬細(xì)胞,中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等被用來非特異性地破壞入侵的微生物。
成熟細(xì)胞可以出現(xiàn)在血液或組織中,如血液中的淋巴細(xì)胞和組織中的樹突狀細(xì)胞。淋巴細(xì)胞(B細(xì)胞和T細(xì)胞)提供特異性免疫。B細(xì)胞的產(chǎn)物-抗體是可溶性分子,有時被稱為體液免疫系統(tǒng)。細(xì)胞外的病原體主要被抗體清除,而細(xì)胞內(nèi)的病原體則需要T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞來清除。與體液免疫或抗體介導(dǎo)的免疫相比,T細(xì)胞的功能有時被稱為細(xì)胞免疫??乖岢始?xì)胞(Antigen-presenting cells,APC),如樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞(見Fig2.5),在啟動B和T細(xì)胞的激活中至關(guān)重要。
在第10章中將介紹抗原的處理和提呈。簡而言之,APC(如巨噬細(xì)胞)吸收抗原,并使其在細(xì)胞的各個隔室中發(fā)生蛋白水解降解。這些事件被稱為抗原處理,它們是必需的,因為盡管B細(xì)胞抗原受體可以直接與抗原結(jié)合,但T細(xì)胞的抗原受體只能識別APC表面提呈的處理過的抗原??乖慕Y(jié)合在MHC分子的多肽結(jié)合槽中(見第8章)。
一些生物體試圖逃避免疫系統(tǒng),但是免疫系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展出了一些反擊的方法(Box2.2)
免疫可被進(jìn)一步劃分為兩種。主動免疫發(fā)生在個體對抗原起到直接作用時--例如,在遇到病毒之后(見Box4.1)。這與被動免疫形成對比,在被動免疫中,通過將免疫細(xì)胞或血清從免疫個體轉(zhuǎn)移到未免疫個體來達(dá)到免疫目的(例如,在被狗咬傷后注射抗狂犬病抗體;見Box4.2)??袢〔《镜目贵w是在其他個體身上產(chǎn)生的,作用是提供保護(hù),這比受傷個體自己制造必要的抗體更快。
主動免疫應(yīng)答由幾個步驟或階段組成(Fig2.6)。首先是識別抗原的識別階段-抗原與帶有與抗原相匹配的受體細(xì)胞相遇。然后這個細(xì)胞就會被激活并增殖(見第11章)。接著產(chǎn)生越來越多的相同克隆細(xì)胞,這是激活階段。這些細(xì)胞會經(jīng)歷各種變化,即分化,以產(chǎn)生應(yīng)答。例如,B細(xì)胞經(jīng)歷了不同的發(fā)育階段后(見第14章)形成了一個全新的細(xì)胞,稱為漿細(xì)胞,它可以合成并分泌大量用于清除抗原的抗體分子,這是第三個階段,稱為效應(yīng)階段。一旦抗原被清除,就會采取各種步驟來降低應(yīng)答。這些步驟旨在調(diào)節(jié)應(yīng)答,防止應(yīng)答在抗原或微生物被中和或消除后繼續(xù)進(jìn)行。
入侵病原體可從動物學(xué)上分為病毒、細(xì)菌、真菌、原生動物或蠕蟲。例如,腸道或呼吸系統(tǒng)的管腔表面可被蠕蟲的入侵,皮膚表面可能會受到節(jié)肢動物的攻擊。細(xì)胞間的間隙可能會被細(xì)菌或真菌侵入。此外,病毒、一些細(xì)菌和寄生蟲生活在細(xì)胞內(nèi)。一般說來,免疫系統(tǒng)的組成部分可以根據(jù)入侵病原體的不同棲息地產(chǎn)生三種不同類型的免疫反應(yīng)。Table2.1總結(jié)了這三種類型的反應(yīng)。重要的是,這三種免疫反應(yīng)都可能導(dǎo)致非常常見疾病。隨著學(xué)習(xí)的深入,你會讀到更多關(guān)于這三種類型應(yīng)答的相關(guān)內(nèi)容。
乙型肝炎病毒(HBV)感染可導(dǎo)致短期疾病,如典型的黃疸,或慢性疾病如肝硬化、肝癌,或死亡。在美國,每年約有125萬人患有慢性乙型肝炎,約5000人死于此病。同樣,HBV通過接觸感染者的體液傳播。有一種疫苗是由酵母細(xì)胞中的質(zhì)粒表達(dá)而成的重組蛋白(乙肝表面抗原[HBsAg])。在疫苗中,重組的HBsAg蛋白自組裝成病毒樣顆粒(VLPs)。在宿主免疫系統(tǒng)中,VLP類似于HBV,但它們不含病毒基因,也不能繁殖。
典型的疫苗接種計劃是三次肌肉注射,通常在出生時、1個月和2個月時注射。對于高危人群,如醫(yī)科學(xué)生,在接種疫苗后抽取血液樣本,以確保疫苗接受者的血液中存在足夠的HBsAg抗體。必須有10mIU/mL的HBsAg抗體才能起到保護(hù)作用。Fig2.7展示了三劑量疫苗在體內(nèi)引起的抗體含量變化的曲線圖。如果一個人體內(nèi)沒有10mIU/mL或更多的HBsAg抗體,就需要重復(fù)接種疫苗。
Fig2.7還說明了初次暴露和二次暴露或隨后暴露于抗原時抗體反應(yīng)的差異。最初,初級反應(yīng)相對較慢,水平較低。在隨后的免疫中,反應(yīng)更快,幅度更大。
微生物以多種方式進(jìn)化以逃避免疫系統(tǒng),而免疫系統(tǒng)也同樣發(fā)展出多種方式來反擊。先天免疫系統(tǒng)包括兩類細(xì)胞,它們可以對抗特殊類型的逃避機(jī)制。
寄生蟲已經(jīng)適應(yīng)了寄主內(nèi)部的粘膜表面,尤其是腸道。這些表面是許多免疫系統(tǒng)機(jī)制無法觸及的,而且這種大型的多細(xì)胞蠕蟲很難攻擊。肥大細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞是先天免疫系統(tǒng)細(xì)胞,它們存在于粘膜表面或被招募到粘膜表面,能夠識別蠕蟲。在此過程中,它們刺激了受影響器官的粘液分泌和平滑肌收縮,于是蠕蟲失去了抓地力,而被宿主驅(qū)逐。
此外,一些病毒進(jìn)化出了逃避T細(xì)胞識別適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的機(jī)制。例如,皰疹病毒可以抑制感染細(xì)胞中主要組織相容性復(fù)合體(MHC)分子的表達(dá)。因為T細(xì)胞使用MHC分子來檢測抗原,所以皰疹病毒感染可能無法識別。自然殺傷(NK)細(xì)則進(jìn)化到能夠檢測細(xì)胞上MHC的表達(dá)水平。如果細(xì)胞上MHC的表達(dá)減少,NK細(xì)胞就能夠殺死該細(xì)胞。因此,NK細(xì)此有助于克服皰疹病毒的免疫逃避機(jī)制。
肥大細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和NK細(xì)胞都將在第22章詳細(xì)描述。
病毒侵染哺乳動物會激發(fā)天然免疫反應(yīng)。Toll樣受體(TLRs)表現(xiàn)出介導(dǎo)對多種病原體的識別,這其中也包括病毒。病毒基因組擁有哺乳動物基因組所沒有的特性,比如高含量的CpG和雙鏈RNA。這些基因組核酸作為和病毒侵染偶聯(lián)的分子特征。這里我們展示TLR7對單鏈RNA病毒(口蹄疫病毒和流感病毒)的識別。漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞和B細(xì)胞通過TLR7對這些病毒的識別導(dǎo)致協(xié)同刺激分子的激活和細(xì)胞因子的產(chǎn)生。另外,識別需要通過經(jīng)典內(nèi)吞途徑(intact endocytic pathways)。具有TLR7和TLR7受體蛋白MyD88任一缺陷的老鼠對體內(nèi)口蹄疫病毒侵染的應(yīng)答水平下降。這些結(jié)果說明TLR7對微生物配體的識別和提供了對天然免疫細(xì)胞在病毒病原體識別途徑中的更為深入的認(rèn)識。
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