【医学免疫学】考点知识梳理

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  • 时间:2025/1/4 12:23:19

《医学免疫学考点知识梳理》

一、免疫系统的组成和功能

(一)免疫系统的组成

免疫器官

中枢免疫器官

骨髓:是各类血细胞(包括免疫细胞)的发源地,也是 B 淋巴细胞分化、发育和成熟的场所。例如,B 细胞在骨髓中经历祖 B 细胞、前 B 细胞等阶段,最终发育为成熟的 B 细胞。

胸腺:是 T 淋巴细胞分化、发育和成熟的场所。在胸腺中,T 细胞从胸腺细胞经过阳性选择和阴性选择,获得自身耐受性和 MHC(主要组织相容性复合体)限制性,从而能够识别外来抗原并避免攻击自身组织。

外周免疫器官

淋巴结:是淋巴细胞定居和产生免疫应答的场所。它的主要功能包括过滤淋巴液,清除其中的病原体等异物;也是淋巴细胞再循环的重要环节,有利于免疫细胞接触抗原并发挥免疫作用。例如,当病原体进入淋巴液后,会在淋巴结中被巨噬细胞等抗原呈递细胞摄取和处理,然后激活 T 细胞和 B 细胞,引发免疫反应。

脾脏:是人体最大的外周免疫器官,具有过滤血液、清除衰老红细胞和病原体等功能,同时也是免疫细胞对血源性抗原产生免疫应答的主要场所。

黏膜相关淋巴组织(MALT):包括肠道、呼吸道、泌尿生殖道等黏膜下的淋巴组织,是机体抵抗病原体经黏膜入侵的第一道防线,能够产生分泌型 IgA(免疫球蛋白 A),在黏膜局部免疫中发挥关键作用。

免疫细胞

淋巴细胞

T 淋巴细胞:根据其表面标志和功能可分为多个亚群,如 CD4 + T 细胞(辅助性 T 细胞)和 CD8 + T 细胞(细胞毒性 T 细胞)。CD4 + T 细胞主要通过分泌细胞因子来辅助 B 细胞产生抗体和激活其他免疫细胞,如在体液免疫中,Th2 细胞可以促进 B 细胞的增殖和分化。CD8 + T 细胞能够直接识别并杀伤被病毒感染的细胞或肿瘤细胞,通过释放穿孔素、颗粒酶等物质来诱导靶细胞凋亡。

B 淋巴细胞:其主要功能是识别抗原并产生抗体。当 B 细胞表面的抗原受体(BCR)识别抗原后,在辅助性 T 细胞等信号的刺激下,B 细胞可以增殖分化为浆细胞和记忆 B 细胞。浆细胞能够合成和分泌大量特异性抗体,抗体可以与抗原结合,从而中和毒素、阻断病原体的入侵途径等。

抗原呈递细胞(APC)

树突状细胞(DC):是目前所知功能最强的抗原呈递细胞,能够摄取、加工和处理抗原,并将抗原肽 - MHC 分子复合物呈递给 T 淋巴细胞,启动适应性免疫应答。它广泛分布于皮肤、黏膜等组织,在免疫激活和免疫耐受的诱导中发挥关键作用。

巨噬细胞:具有吞噬、杀伤病原体的功能,同时也可以作为抗原呈递细胞,激活 T 淋巴细胞。它还能分泌多种细胞因子和炎症介质,参与炎症反应和免疫调节。例如,在细菌感染时,巨噬细胞可以吞噬细菌,将其分解并将抗原肽呈递给 T 细胞,引发免疫反应来清除细菌。

自然杀伤细胞(NK 细胞):是一类天然免疫细胞,无需抗原预先致敏就能直接杀伤某些肿瘤细胞和病毒感染细胞。它通过识别靶细胞表面异常的糖蛋白或 MHC - I 类分子缺失等情况来发挥杀伤作用,在机体抗病毒感染和抗肿瘤免疫中发挥重要的防御功能。

免疫分子

抗体(免疫球蛋白)

抗体具有多种功能区,包括可变区(V 区)和恒定区(C 区)。V 区能够特异性识别并结合抗原,其结构的多样性是抗体能够识别多种抗原的基础。C 区则决定了抗体的效应功能,如激活补体、介导 ADCC(抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用)等。根据重链恒定区的不同,抗体可分为 IgM、IgG、IgA、IgD 和 IgE 五种类型。例如,IgG 是血清中含量最高的抗体,它可以穿过胎盘,为新生儿提供被动免疫保护;IgE 主要参与介导 Ⅰ 型超敏反应。

补体系统

补体是一组存在于血清和组织液中的蛋白质,可经经典途径、旁路途径和 MBL(甘露糖 - 结合凝集素)途径激活。补体激活后可以产生多种生物学效应,如溶解靶细胞、调理吞噬、介导炎症反应等。例如,在细菌感染时,补体的激活可以帮助吞噬细胞更好地吞噬细菌,同时也能引发炎症反应,吸引更多的免疫细胞到感染部位。

细胞因子

细胞因子是由免疫细胞和某些非免疫细胞分泌的小分子蛋白质,具有多种生物学功能,如调节免疫细胞的增殖、分化、活化和效应功能,介导炎症反应,促进造血等。常见的细胞因子包括白细胞介素(IL)、干扰素(IFN)、肿瘤坏死因子(TNF)等。例如,干扰素 - α 和干扰素 - β 具有抗病毒作用,白细胞介素 - 2 可以促进 T 细胞的增殖。

(二)免疫系统的功能

免疫防御

是指机体抵御外来病原体及其毒性产物侵犯的一种免疫保护功能。正常情况下,这种功能可以有效地防止病原体的入侵,如皮肤和黏膜的屏障作用、吞噬细胞的吞噬作用以及抗体和补体的防御作用等。但是,如果免疫防御功能过强,可能会导致超敏反应,如过敏性鼻炎、哮喘等;而免疫防御功能过低,则会引起免疫缺陷病,如艾滋病。

免疫监视

是指免疫系统及时识别、清除体内突变细胞和病毒感染细胞的一种功能。免疫系统通过细胞免疫和体液免疫等方式来监视和清除这些异常细胞,从而防止肿瘤的发生和病毒的持续感染。如果免疫监视功能失调,可能会导致肿瘤的发生和病毒的长期潜伏。

免疫自稳

是指免疫系统通过自身调节机制来维持内环境稳定的一种功能。它可以清除体内衰老、损伤的细胞以及免疫复合物等,以保持免疫系统的自身平衡。如果免疫自稳功能紊乱,可能会导致自身免疫病,如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等。

二、抗原

(一)抗原的概念

抗原是指能与 T 细胞的 TCR(T 细胞受体)及 B 细胞的 BCR(B 细胞受体)结合,促使其增殖、分化,产生抗体或致敏淋巴细胞,并与之结合,进而发挥免疫效应的物质。抗原具有两个重要的特性:免疫原性和抗原性。

免疫原性:是指抗原能够刺激机体产生免疫应答,诱导产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。例如,细菌、病毒等病原体通常具有较强的免疫原性,可以引发机体的免疫反应。

抗原性:也称为免疫反应性,是指抗原能与免疫应答产物(抗体或致敏淋巴细胞)发生特异性结合的能力。

(二)抗原的分类

根据抗原的性质分类

完全抗原:同时具备免疫原性和抗原性的物质,如蛋白质、细菌、病毒等。

不完全抗原(半抗原):只有抗原性而没有免疫原性的物质,如某些药物(青霉素)、多糖等。半抗原单独作用时不能刺激机体产生免疫应答,但当它们与蛋白质等载体结合后,就可以成为完全抗原,引发免疫反应。

根据抗原与机体的亲缘关系分类

异种抗原:来自于不同物种的抗原,如病原微生物及其产物、动物免疫血清等。例如,破伤风抗毒素是用马血清制备的,对于人体来说,马血清中的蛋白质就是异种抗原,使用时可能会引发超敏反应。

同种异型抗原:是指同一种属不同个体之间的抗原差异,主要存在于血型抗原和组织相容性抗原中。例如,ABO 血型抗原是常见的同种异型抗原,输血时如果血型不匹配,就会引发严重的溶血反应。

自身抗原:是指能被自身免疫系统识别的自身组织成分。在正常情况下,自身抗原不会引发免疫反应,但在某些病理情况下,如自身免疫病,自身抗原会被免疫系统错误地识别和攻击。

异嗜性抗原:是指一类与种属特异性无关,存在于不同种属生物之间的共同抗原。例如,溶血性链球菌的某些抗原与人肾小球基底膜和心肌组织有共同抗原成分,当链球菌感染人体后,可能会引发肾小球肾炎和心肌炎等疾病。

三、免疫应答

(一)免疫应答的概念和类型

概念:免疫应答是指机体免疫系统受抗原刺激后,免疫细胞识别、活化、增殖、分化,并产生一系列免疫效应的过程。

类型

固有免疫应答:也称为先天性免疫应答,是机体在种系发育和进化过程中形成的天然防御功能,生来就有,不针对某一特定抗原,而是对多种病原体都有防御作用。其主要由屏障结构、吞噬细胞、NK 细胞、补体等成分组成,反应迅速,但特异性较差,无免疫记忆。例如,皮肤和黏膜的屏障作用可以阻止病原体的入侵;当病原体突破屏障后,吞噬细胞可以迅速吞噬和清除病原体。

适应性免疫应答:也称为获得性免疫应答,是个体在生活过程中接触特定抗原后产生的免疫应答,具有高度特异性、耐受性和记忆性。适应性免疫应答主要包括细胞免疫和体液免疫。

(二)细胞免疫应答

T 细胞对抗原的识别

T 细胞识别抗原是通过 T 细胞受体(TCR)来实现的,TCR 只能识别与 MHC 分子结合的抗原肽。CD4 + T 细胞识别 MHC - Ⅱ 类分子呈递的外源性抗原肽,主要参与细胞免疫和体液免疫的辅助作用;CD8 + T 细胞识别 MHC - Ⅰ 类分子呈递的内源性抗原肽,主要发挥细胞杀伤作用。

T 细胞的活化、增殖和分化

T 细胞的活化需要双信号刺激。第一信号是 TCR 与抗原肽 - MHC 分子复合物的特异性结合;第二信号是协同刺激信号,主要由抗原呈递细胞表面的协同刺激分子(如 CD80、CD86)与 T 细胞表面的协同刺激分子受体(如 CD28)结合提供。在双信号刺激下,T 细胞开始活化,通过分泌细胞因子和表达相关受体,进一步增殖和分化。CD4 + T 细胞可以分化为 Th1、Th2、Th17 等不同亚群,分别发挥不同的免疫功能;CD8 + T 细胞则分化为细胞毒性 T 淋巴细胞(CTL),具有杀伤靶细胞的能力。

细胞免疫效应阶段

CTL 的细胞毒作用:CTL 通过 TCR 识别靶细胞表面的抗原肽 - MHC - Ⅰ 类分子复合物,然后与靶细胞紧密接触,释放穿孔素、颗粒酶等细胞毒性物质,使靶细胞溶解破裂;同时,CTL 还可以通过表达 FasL(Fas 配体)与靶细胞表面的 Fas 分子结合,启动靶细胞的凋亡程序,从而有效地清除病毒感染细胞和肿瘤细胞。

Th1 细胞的免疫调节作用:Th1 细胞主要通过分泌细胞因子(如干扰素 - γ、肿瘤坏死因子 - β 等)来激活巨噬细胞,增强其吞噬和杀伤病原体的能力;同时,这些细胞因子也可以促进 CTL 的活化和增殖,从而在细胞免疫应答中发挥重要的调节作用。

(三)体液免疫应答

B 细胞对抗原的识别

B 细胞通过其表面的抗原受体(BCR)识别抗原,BCR 可以直接识别天然抗原的构象表位。B 细胞识别抗原后,将抗原内化、加工和处理,然后将抗原肽 - MHC - Ⅱ 类分子复合物呈递给 CD4 + T 细胞,与 T 细胞相互作用。

B 细胞的活化、增殖和分化

B 细胞的活化也需要双信号。第一信号是 BCR 识别抗原;第二信号是由活化的 CD4 + T 细胞提供的辅助信号,主要包括 CD40L(CD40 配体)与 B 细胞表面的 CD40 结合,以及 T 细胞分泌的细胞因子(如白细胞介素 - 4、白细胞介素 - 5 等)。在双信号刺激下,B 细胞开始活化、增殖,并分化为浆细胞和记忆 B 细胞。浆细胞能够合成和分泌大量特异性抗体,发挥体液免疫效应。

体液免疫效应阶段

中和作用:抗体可以与病原体(如病毒、细菌毒素)表面的抗原结合,从而中和病原体的毒性或阻止病原体入侵宿主细胞。例如,抗毒素抗体可以中和细菌毒素,防止毒素对机体造成损害。

调理作用:抗体的 Fc 段可以与吞噬细胞表面的 Fc 受体结合,增强吞噬细胞对病原体的吞噬作用。此外,抗体还可以激活补体,通过补体的 C3b 片段与吞噬细胞表面的 C3b 受体结合,进一步增强吞噬作用。

抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(ADCC):抗体的 Fc 段可以与 NK 细胞、巨噬细胞等免疫细胞表面的 Fc 受体结合,使这些细胞能够识别并杀伤被抗体包被的靶细胞。例如,在抗肿瘤免疫中,NK 细胞可以通过 ADCC 作用杀伤肿瘤细胞。

四、超敏反应

(一)超敏反应的概念和分类

概念:超敏反应是指机体受到某些抗原刺激时,出现生理功能紊乱或组织细胞损伤的异常适应性免疫应答。

分类:根据超敏反应的发生机制和临床特点,可分为 Ⅰ 型超敏反应、Ⅱ 型超敏反应、Ⅲ 型超敏反应和 Ⅳ 型超敏反应。

(二)Ⅰ 型超敏反应

发生机制

致敏阶段:变应原(如花粉、尘螨等)进入机体后,刺激机体产生 IgE 抗体,IgE 抗体通过其 Fc 段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的 FcεRⅠ(高亲和力 IgE 受体)结合,使机体处于致敏状态。

激发阶段:当相同变应原再次进入机体时,与致敏靶细胞表面的 IgE 结合,使靶细胞脱颗粒,释放组胺、白三烯、前列腺素 D2 等生物活性介质。

效应阶段:释放的生物活性介质作用于效应器官(如皮肤、呼吸道、消化道等),引起平滑肌收缩、毛细血管扩张、腺体分泌增加等一系列过敏反应症状,如过敏性鼻炎、哮喘、食物过敏等。

临床常见疾病:过敏性休克(如青霉素过敏)、支气管哮喘、过敏性鼻炎、食物过敏、皮肤过敏(如荨麻疹)等。

(三)Ⅱ 型超敏反应

发生机制

Ⅱ 型超敏反应是由 IgG 或 IgM 抗体与靶细胞表面抗原结合后,在补体、吞噬细胞和 NK 细胞参与下,引起的以细胞溶解或组织损伤为主的病理性免疫反应。主要包括以下几种机制:

补体介导的细胞溶解:抗体与靶细胞表面抗原结合后,激活补体经典途径,形成膜攻击复合物(MAC),导致靶细胞溶解。

调理吞噬作用:抗体的 Fc 段与吞噬细胞表面的 Fc 受体结合,增强吞噬细胞对靶细胞的吞噬作用。

ADCC 作用:抗体的 Fc 段与 NK 细胞等免疫细胞表面的 Fc 受体结合,通过 ADCC 作用杀伤靶细胞。

临床常见疾病:输血反应(如 ABO 血型不符引起的溶血反应)、新生儿溶血症(如 Rh 血型不合)、自身免疫性溶血性贫血、药物过敏性血细胞减少症等。

(四)Ⅲ 型超敏反应

发生机制

可溶性免疫复合物的形成和沉积:抗原与抗体(主要是 IgG、IgM)在血液循环中形成可溶性免疫复合物,当它们的大小和数量超过机体的清除能力时,就会沉积在局部组织(如血管壁、肾小球基底膜等)。

免疫复合物激活补体:沉积的免疫复合物激活补体,产生 C3a、C5a 等过敏毒素,吸引中性粒细胞聚集,并释放溶酶体酶等炎症介质,引起组织损伤。

血小板聚集和激活:免疫复合物还可以激活血小板,使其聚集和释放活性物质,导致局部血管内凝血和微血栓形成,进一步加重组织损伤。

临床常见疾病:血清病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。

(五)Ⅳ 型超敏反应

发生机制

Ⅳ 型超敏反应是由效应 T 细胞(主要是 CD4 + Th1 细胞和 CD8 + CTL)与相应抗原作用后,引起的以单个细胞浸润和组织损伤为主的炎症反应。它是一种迟发型超敏反应,通常在再次接触抗原后 24 - 72 小时出现反应。主要包括以下机制:

Th1 细胞介导的炎症反应:抗原刺激后,Th1 细胞活化,分泌干扰素 - γ、肿瘤坏死因子 - β 等细胞因子,激活巨噬细胞,使巨噬细胞聚集并释放炎症介质,引起组织损伤。

CTL 介导的细胞毒作用:CTL 识别靶细胞表面的抗原肽 - MHC - Ⅰ 类分子复合物,通过释放穿孔素、颗粒酶等细胞毒性物质,或通过 FasL - Fas 途径启动靶细胞凋亡,导致组织损伤。

临床常见疾病:接触性皮炎(如对某些化妆品、金属过敏)、结核菌素试验阳性反应、移植排斥反应等。

五、免疫缺陷病和自身免疫病

(一)免疫缺陷病

概念:免疫缺陷病是指免疫系统中任何一个成分的缺失或功能不全而导致的免疫功能障碍性疾病。

分类

** 原发性免疫缺陷