国家免检产品02第二章免疫器官的结构与功能

2020年11月24日发(作者：郭子真)
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第二章 免疫组织和器官
目的要求：
1．掌握中枢免疫器官骨髓、胸腺的功能；外周免疫器官淋巴结、脾及黏膜相关淋巴组
织的功能
2．熟悉免疫器官的组成及结构
3．了解淋巴细胞的归巢与再循环的意义
教学时数：2学时
概述
免疫系统是执行免疫功能的机构。是由免疫器官、免疫细胞和免疫分子所组成。
免疫器官根据功能 的不同，可分为中枢免疫器官和外周免疫器官两类，也分别称为初级
（一级）和次级（二级）淋巴器官。 中枢免疫器官是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所。
外周免疫器官是淋巴细胞和其他免疫细胞定居、 增殖以及产生免疫应答的场所。
免疫细胞是指参与免疫应答或与免疫应答有关的所有细胞。
免疫分子是指免疫细胞的产物。
淋巴细胞和其他免疫细胞不仅定居在淋巴器官中，也 分布在粘膜和皮肤等组织中。免疫
细胞和免疫分子还可通过血液循环在体内各处巡游，持续地执行识别和 排除抗原性异物的功
能。既相互协作，又相互制约，使免疫应答既能有效地又能在适度的范围内进行。
第一节 中枢免疫器官
Central immune organ 或称初级淋巴器官（primary lymphoid organ），是免疫细
胞发生、分化、发育和成熟的场所。由骨髓（腔上囊）和胸腺组成。
一、骨髓
（一）骨髓的结构与造血微环境
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造血组织
红骨髓
血窦
黄骨髓。
（二）骨髓的功能
1．各类血细胞和免疫细胞发生场所（见下图）
骨髓多能造血干细胞（pluripotent hematopoietic stem cell，HSC） 具有自我更新
和分化的能力，在骨髓微环境影响下，可经过定向干细胞、祖细胞、前体细胞等分化阶段，
最终分化、成熟为各种血细胞。
2．B、NK分化成熟场所
3．发生再次体液免疫应答的主要部位
附：造血干细胞与免疫细胞的生成
1. HSC的起源 卵黄囊（2?3W）?肝、脾（3?7M）?骨髓（胚胎末期、出生）
多能造血干细胞的潜能：自我更新self-renewing和分化differentiation
（最初分化为）共同淋巴样祖细胞和共同髓样祖细胞等
2. HSC的表面标志 CD34、c-kit(CD117)
CD34：表达于1?4%骨髓细胞，逐渐下降至成熟血细胞不表达
CD117：是干细胞因子SCF的受体，表达于1?4%骨髓细胞
Lin- 细胞：（谱系阴性细胞）：早期造血干细胞

红母细胞------红细胞
巨核细胞---血小板
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髓样祖细胞 肥大细胞
嗜碱性粒
髓系祖细胞 嗜酸性粒
多能干细胞 中粒
粒-单核干细胞 MO
DC
T
淋巴样祖细胞 B
NK
DC
的分化及免疫细胞的生成
（1）多能造血干细胞自我更新和分化机制
骨髓、胸腺微环境是其发育分化必要条件
通过动物体内或人工体外半固体微环境条件模拟，可进行造血干细胞分化的研究。
A.分泌CK或其他介质
胸腺基质细胞分泌IL7、胸腺激素、胸腺素、促胸腺生成素使T成熟
骨髓基质细胞分泌IL7，proB preB
骨髓及胸腺基质细胞分泌CSFs促不同谱系细胞生长分化
B.造血微环境基质细胞经AM、细胞外基质与干细胞及其分化的血细胞相互作用，提供剌
激信号
（2）髓样干细胞及分化
①红系：EPO红细胞生成素
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髓样干细胞→（EPO、SCF存在下）→红细胞集落形成单位（CFU-E）
②巨核系：TPO血小板生成素
髓样干细胞→（TPO、IL-6、IL-11）→巨核细胞集落形成 单位（CFU-MeG）
③粒单系：GM-CSF、SCF、IL3
髓样干细胞→具有产生粒细胞系、红细胞系、巨核细胞系和单核- 巨噬细胞系潜能的
集落形成单位（CFU-GEMM）→（在G-CSFM-CSFGM- CSF、SCF、IL-3存在下）→中
性粒细胞或单核巨噬细胞
④嗜酸性粒细胞：GM-CSF、 IL5、IL3
髓样干细胞→CFU- GEMM（在GM-CSF、IL-5、IL-3存在下）→嗜酸粒细胞集落
形成单位（CFU- Eos）→嗜酸性粒细胞
⑤嗜碱性粒细胞：IL5、TGFβ
髓样干细胞→CFU-GEMM（在IL-5、TGF-β存在下）→嗜碱性粒细胞集落形成 单
位（CFU-Baso）IL-3、IL-4 →嗜碱性粒细胞
（3）淋巴样干细胞及分化
①T谱系
胸腺内T获得功能性TCR的表达、自身MHC限制、自身耐受
α和β链基因重排
αβT细胞占总数95－99%，γδT细胞占总数1－5%
DN阶段β链基因重排，与preT替代α链组成pTα：β，即preT
IL-7使preT 后期增殖，分化成DP细胞，α链基因重排，即TCRαβ
B. CD3、CD4、CD8表达
DN阶段 胸腺淋巴样干细胞不表达CD3、CD4、CD8
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DP阶段 CD4+、CD8+（DP）、低表达CD3
TCRαβ开始表达，CD3增多
SP阶段 DP与胸腺上皮膜抗原肽-MHCⅠⅡ复合物结合发育为SP细胞：
与Ⅰ类分子结合DP细胞，CD8高，CD4少至消失
与Ⅱ类分子结合DP细胞，CD4高，CD8少至消失
胸腺阳性选择positive selection：DP-抗原肽- MHCⅠⅡ复合物不结合或高亲和力，95%
凋亡，阳性选择分化为SP，获自身MHC限制
胸腺阴性选择negative selection：SP-抗原肽- MHCⅠⅡ复合物（DC、Mφ）高亲和力，
被删除，进入外周T不针对自身抗原，获T中枢免疫耐受
小结：胸腺发育三阶段、阳阴性选择后，SP细胞（CD4+ CD8-及CD4- CD8+）获自身
MHC限制和中枢免疫耐受，进入外周T库。
②B谱系
来源于骨髓淋巴干细胞。早期B细胞的增殖分化与骨髓造血微环境密切相关。骨髓
基质中的细胞因子和黏 附分子是B细胞发育的必要条件。
重轻链基因重排 ProB------ 重链V区重排（顺序：D-J、V-D-J）
大PreB---- 完成重链（μ）重排并表达
小PreB----轻链V- J重排
未成熟B---表达mIgM，遇抗原 克隆删除 中枢耐受
成熟B------表达mIgM、mIgD，受抗原剌激发生免疫应答
B. Igα(CD79a)Igβ(CD79b) B重要标志，ProB即表达，介导信号传递
C.λ5和VpreB 大PreB的受体：μ链和λ5-VpreBψ替代轻链组成
③NK
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来源：骨髓
表面标志：TCR-、mIg-、CD56+、CD16+
耐受机制：生理条件下抑制 性R占优势（KIR2DL、3DL和CD94-NKG2A），识别
MHCⅠ类分子，而处于受抑制状 态。
肿瘤或V感染时MHCⅠ分子下调，解除抑制，杀伤敏感。
二、胸腺
（一）胸腺的结构
基本结构单位是胸腺小叶，分皮质和髓质两部分。胸腺实质由胸腺细胞和基质细胞组成。
胸腺细胞绝大多数为处在不同发育阶段的未成熟T细胞。
基质细胞包括胸腺上皮细胞、巨噬细胞和树突状细胞等。
胸腺浅皮质层中有前T细胞（前胸腺 细胞），深皮质层内有皮质胸腺细胞，髓质层中的髓质
胸腺细胞输出到外周即为T细胞。
（二）胸腺微环境
胸腺上皮细胞是胸腺微环境最重要的组分，以两种方式参与胸腺细胞的分化：
1．分泌CK和 胸腺肽，调节胸腺细胞的发育和细胞间相互作用，促进胸腺细胞增殖、分化、
发育。
2．细胞间相互作用，促进胸腺细胞增殖、分化、发育。
3．胞外基质，如胶原蛋白，网状纤维蛋白，葡萄糖胺聚糖促上皮细胞与胸腺细胞接触。
（三）胸腺的功能
1. 胸腺是T分化、发育、成熟场所、胸腺细胞在胸腺微环境作用下，最终生成CD4+T、
CD8+T。

趋化因子 皮质 （95%）
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前T细胞 进入胸腺 大部分凋亡
髓质（5%）

T细胞亚群（具不同功能）
1%
外周免疫器官特定的胸腺依赖区
阳性选择
胸腺细胞 识别自身MHC-抗原肽复合体的T细胞
阴性选择
胸腺细胞 产生对自身成分耐受的T细胞群体
（禁忌细胞株）
胸腺上皮细胞和其他基质细胞产生的胸腺激素和细胞因子在胸腺细胞的分化成熟过 程
中，也起着重要的诱导作用。
2. 免疫调节功能
3. 参与自身免疫耐受的建立与维持
第二节 外周免疫器官
Peripheral immune organ或称次级淋巴器官（secondary lymphoid organ）
由淋巴结、脾、黏膜免疫系统组成。外周免疫器官是淋巴细胞和其他免疫细胞定居、增殖以
及产生免疫 应答的场所。
一、淋巴结 300-500个
（一）淋巴结的结构 分皮质和髓质。
1．被膜和小梁
2. 皮质区 分浅皮质和深皮质区。
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浅皮质区 B细胞定居，称非胸腺依赖区（thymus-independent area）。
初级滤泡、次级滤泡
深皮质区（副皮质区） T细胞定居，称胸腺依赖区（thymus-dependent area并指状
树突状细胞和滤泡树突状细胞）。
深皮质区的毛细血管后小静脉（高内皮小静脉high endothelial venule,HEV）由高立方内
皮细胞组成，与淋巴细胞再循环过程有关。
皮质淋巴窦：
2．髓质区 由髓索和髓窦组成。
髓索中含有B细胞、浆细胞和巨噬细胞等。髓窦内为淋巴液通道，与输出淋巴管相通。
（二）淋巴结的功能（免疫功能）
1．过滤和清除异物（病原体、毒素、有害异物）
2．产生免疫应答① T（深皮质区75%）、B（浅皮质区25%）定居场所②免疫应答场所③
淋巴细胞再循环 （血淋巴细胞---HEV---输出淋巴管---胸导管---左锁骨下静脉反回）
二、脾
（一）结构 外包被膜，实质分白髓和红髓。
白髓内沿中央动脉分布的淋巴组织称淋巴鞘，主要由T细胞组成，为胸腺依赖区。
白髓内有淋巴小结和生发中心，含大量B细胞，为胸腺非依赖区。
（二）功能（免疫功能）
1．T（40%）、B（60%）细胞定居的场所
2．免疫应答发生的场所
3．合成某些生物活性物质如补体
4．血液滤过功能（病原体、衰老红白细胞、免疫复合物、异物）
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5. 造血功能
三、黏膜免疫系统muscosal immune system,MIS
亦称黏膜相关淋巴组织muscosal-associated lymphoid tissue,MALT
人体粘膜400m2，50%淋巴组织在粘膜
（一）MALT的组成
1．肠相关淋巴组织 gut-associated lymphoid tissue,GALT
包括派氏集合淋巴结、淋巴小结（淋巴滤泡）、上皮细胞间淋巴细胞、固有层弥散淋巴细胞，
（1） M细胞（memberanous epithelial cell or microfold cell膜上皮细胞或微皱褶细
胞）：通过吸附、胞饮或内吞摄入肠腔内抗原，以 囊泡形式转动并传递给Mф、DC，再由这
些APC提呈给淋巴细胞。
（2）上皮细胞间淋巴细胞（intraepithelial lymphocyte,IEL，小肠黏膜上皮细胞内）
40%表型与αβ+ T相同，为胸腺依赖性
60%表型与γδ+ T相同，直接由骨髓迁移至肠上皮分化成熟
在免疫监视和细胞介导的黏膜免疫中具有重要作用。
2．鼻相关淋巴组织（nassal --associated lymphoid tissue,NALT）
分别位于扁桃体和鼻后淋巴组织，共同组成韦氏环
3．支气管相关淋巴组织（bronchial-associated tissue，BALT）
支气管上皮下。抗原陷入淋巴滤泡上皮隐窝，B接受剌激增殖，形成生发中心
（二）MALT的功能及其特点
1．参与黏膜局部免疫应答 2．SIgA抗感染
3．诱导口服抗原产生免疫耐受：生物学意义①阻止机体对肠腔内共栖的正常菌群 产生免疫
应答；②治疗自身免疫病提供新途径。
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附：皮肤相关淋巴组织（SALT）
也称皮肤免疫系统。皮肤的表皮层和真皮层中均有免疫细 胞存在。表皮层中的郎格罕斯细胞
属于树突状细胞。表皮层中有少量的表皮内淋巴细胞，几乎都是T细胞 。
第三节 淋巴细胞归巢与再循环
一、淋巴细胞归巢
概念：成熟淋巴细胞离开 中枢免疫器官后，经血液循环趋向性迁移并定居于外周免疫器官或
组织的特定区域，称为淋巴细胞的归巢 （lymphocyte homing）
机制：淋巴细胞归巢受体lymphocyte homing receptor与相应配体（血管地址素vascular
addressin血管内皮细胞，尤其是HEV）相互作用结果
二、淋巴细胞再循环
1．概念：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（lymphocyte
recirculation）
2．途径
（1）淋巴结 LC--- HEV---输出淋巴管---胸导管---左锁骨下静脉返回
（2）脾 LC 经脾A--- 白髓---脾索---脾血窦---脾V返回
（3）其他组织 LC---毛细血管--- 组织间隙---随组织液流回淋巴结---胸导管或血液循环
3．意义
（1）LC在外周分布更合理 （2）淋巴组织不断补充LC
（3）增加抗原与APC接触机会 （4）将免疫器官与组织连成整体
小结：免疫系统是由免疫器官、免疫细胞和免疫分子所组成。
免疫器官根据功能的不同， 可分为中枢免疫器官和外周免疫器官两类，也分别称为初级
（一级）和次级（二级）淋巴器官。中枢免疫 器官是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所。
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外周免疫器官是淋巴细胞和其他免疫细胞定居、增殖以及产生免疫应答的场所。
淋巴细胞和其 他免疫细胞不仅定居在淋巴器官中，也分布在粘膜和皮肤等组织中。免疫细胞
和免疫分子还可通过血液循 环在体内各处巡游，持续地执行识别和排除抗原性异物的功能。
既相互协作，又相互制约，使免疫应答既 能有效地又能在适度的范围内进行。
思考题：1.简述中枢免疫器官和外周免疫器官的组成和功能。
2.试述淋巴结、脾和肠黏膜相关淋巴组织的结构特点和与其功能的关系。
3.什么是淋巴细胞 再循环？有何生物学意义？
医学免疫学(临床医学
讲稿




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九江学院医学院免疫学与病原生物学教研室
教师 周小鸥


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本科)
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