Mindmap-Galerie Infektion und Immunität
Dies ist eine Mindmap über Infektion und Immunität, einschließlich der Komponenten des Immunsystems, der natürlichen Immunität und der adaptiven Immunität. Allgemeine Merkmale mikrobieller Immunantworten, Adaptive Immunität gegen bakterielle Immunantworten usw.
Bearbeitet um 2024-01-19 16:05:35Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
1. Einleitung
Kursvideomaterialien
https://www.icourse163.org/course/BIT-1002526008?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_
„Infektion und Immunität“ Ma Chunhong Shandong University Press
Eine kurze Geschichte
empirische Immunologie
Jenner UK – Variola China - Kuhpocken
Ära der klassischen Immunologie
Koch – Techniken zur Bakterienisolierung und Tuberkulose; Pasteur – abgeschwächte Impfstoffe: Anthrax, Vogelcholera, Tollwut Ehrlich – Seitenkettentheorie (es gibt verschiedene Antikörper) Abgeschwächter Lebendimpfstoff, künstliche aktive Immunisierungsmethode Behring, Kitasato – Antitoxin, künstliche passive Immuntherapie (Serum) Bordet - Ergänzung
Zeit der modernen Immunologie
Humorale Immunität
Burnets Theorie der klonalen Selektion
Ära der modernen Immunologie
MHC
Dendritische Zellen – Antigen-präsentierende Zellen
Immunität
Grundfunktionen
Identifizieren Sie „Selbst“ und „Nicht-Selbst“
Fremdkörper wie eigene behandeln und es nicht schaffen, sie effektiv zu entfernen
Tumore, anhaltende Infektion
Behandle dich wie einen Fremdkörper und töte wahllos unschuldige Menschen
Autoimmunerkrankung
rheumatoide Arthritis, Lupus erythematodes
Spezifität
für eine bestimmte Struktur
Immungedächtnis
Gedächtniszellen
Drei Hauptfunktionen
Immunabwehr
Erreger
Selbststabilisierung des Immunsystems
Seneszenz
Immunüberwachung
Tumor
Komponenten des Immunsystems
Immunorgan
(1) Zentrale lymphatische Organe
Knochenmark-B
Funktion
Der Ort, an dem verschiedene Arten von Immunzellen vorkommen
Rotes Knochenmark enthält hämatopoetische Stammzellen HSC
Differenzierung hämatopoetischer Stammzellen
myeloische Stammzellen
Granulozyten, Monozyten/Makrophagen, DCs
lymphoide Stammzellen
T, B, NK, DC
Der Ort, an dem sich B-Zellen differenzieren und reifen
Differenzierung und Reifung von Knochenmarks-B-Zellen
Ort der humoralen Immunantwort
Wieder eine Immunantwort: Gedächtnis-B-Zellen differenzieren sich im Knochenmark zu Plasmazellen und setzen Antikörper frei
Thymus-T
Funktion
Immunmodulatorische Funktionen der Thymusdrüse
Produzieren Thymushormone und verschiedene Zytokine
Der Ort, an dem sich T-Zellen differenzieren und reifen
Positive und negative Selektion in der T-Zell-Entwicklung
Positive Selektion: Angemessene Anerkennung von TCR und MHC
Negative Auswahl: TCR erkennt Selbst-MHC nicht
Aufbau und Aufrechterhaltung von Selbsttoleranz
Negative Selektion von T-Lymphozyten
(2) Sekundäre lymphatische Organe
1. Lymphknoten
Struktur
Kortex
oberflächlicher Kortex
Enthält Lymphknoten, bei denen es sich um B-Zell-Bereiche/nicht vom Thymus abhängige Bereiche handelt
Lymphfollikel/primärer Lymphknoten
wo sich B-Zellen ansiedeln
Keimzentren/sekundäre Lymphknoten
Nach Ag-Stimulation
parakortikaler Bereich
Große Bereiche diffusen Lymphgewebes, bei denen es sich um T-Zell-Bereiche/Thymus-abhängige Bereiche handelt
hohe endotheliale Venolen HEV
Es ist ein wichtiger Teil des Lymphozytenrecyclings in den Lymphknoten und ein wichtiger Kanal, der die Blutzirkulation und die Lymphzirkulation kommuniziert. Dadurch können Lymphozyten im Blut in periphere lymphatische Organe gelangen
kortikaler Lymphsinus
Einschließlich subkapsulärer Sinus und peritrabekulärer Sinus
Mark
Markschnur
Miteinander verbundenes, schnurförmiges Lymphgewebe, das hauptsächlich T-Zellen, B-Zellen, Makrophagen und eine große Anzahl von Plasmazellen enthält.
Markhöhle
Einschließlich subkapsulärer Sinus und peritrabekulärer Sinus
Funktion
Ort der Immunantwort
Wo sich Immunzellen befinden: T-Zellen machen 75 % aus; B-Zellen machen 25 % aus.
Beteiligen Sie sich am Lymphozytenrecycling
Lymphflüssigkeit filtern
2. Milz
Struktur
weißes Knochenmark
Ansammlung von Lymphozyten
Verteilung entlang der Zentralarterie (Trabekelarterienäste) und ihrer Äste
periarterielle Lymphscheide PALS
In der Mitte ist eine kleine Arterie zu erkennen, die aus einer großen Anzahl von T-Zellen (im Bild blau) und einer kleinen Anzahl von Makrophagen besteht.
Milzkörperchen/Lymphknoten
Das Milzkörperchen und die periarterielle Lymphscheide befinden sich auf einer Seite der periarteriellen Lymphscheide und sind miteinander verwachsen und bestehen aus einer großen Anzahl von B-Zellen. Ohne Antigenstimulation handelt es sich um einen primären Lymphknoten; bei Antigenstimulation bildet er ein Keimzentrum/sekundären Lymphknoten.
Rotes Mark
Blutzellen sammeln sich um die weiße Pulpa herum
Struktur
Milzschnur
Reich an Blutzellen, in Form unregelmäßiger Stränge und zu einem Netzwerk verbunden
Milzhöhle
Die Milzsinusoide liegen zwischen benachbarten Milzsträngen und sind die Blutbahnen zwischen den Milzsträngen. Blutzellen im Milzmark können in die Milzhöhle gelangen und in den Blutkreislauf zurückkehren
Randzone
Der schmale Bereich an der Verbindung von weißer und roter Pulpa enthält mehr Makrophagen und einige B-Zellen
Funktion
Der Ort, an dem verschiedene Arten von Immunzellen leben: T40 %, B60 %
Wo die Immunantwort auftritt (durch Blut übertragene Antigene)
Blutfiltration: 90 % Blut
Ein wichtiger Ort für die Synthese immunaktiver Substanzen: Komplement
Speichern Sie rote Blutkörperchen
3. Mukosa-assoziiertes Lymphgewebe MALT
Fast 50 % des körpereigenen Lymphgewebes sind im Schleimhautsystem verteilt, das das Hauptportal für die Antigeninvasion darstellt und eine wichtige Abwehrbarriere darstellt.
Funktion
Beteiligen Sie sich an der lokalen Immunantwort Sekretorisches IgA (sekretorisches IgA, SIgA) Beteiligt an der oralen Antigen-vermittelten Immuntoleranz
Homing und Recycling von Lymphozyten
Lymphozyten-Homing
Nachdem reife Lymphozyten die zentralen Immunorgane verlassen, wandern sie durch das Blut und siedeln sich in peripheren Immunorganen an.
Sich in einem bestimmten Gebiet niederlassen
Oberflächliche kortikale Bereiche der Lymphknoten (B-Zellen) Parakortikaler Bereich des Lymphknotens (T-Zellen)
Lymphozyten-Recycling
Der Prozess, bei dem Lymphozyten wiederholt zwischen Blut, Lymphe, lymphatischen Organen oder Geweben zirkulieren
Bedeutung
Die Durchführung von Immunpatrouillenfunktionen ist eine wichtige Voraussetzung dafür, dass Lymphozyten Immunfunktionen ausüben können. (Soldaten patrouillieren) Machen Sie die Verteilung der Lymphozyten vernünftiger, damit Lymphgewebe und Organe kontinuierlich wieder aufgefüllt werden können Erhöhen Sie die Wahrscheinlichkeit eines Kontakts mit Antigenen und APC, der Körper bildet ein organisches Ganzes und überträgt Informationen an den gesamten Körper
Immunzellen
angeborene Immunzellen
Mononukleäre/Makrophagen
dendritische Zellen DC
Die entscheidende Verbindung zwischen Natur und Anpassung
NK-Zellen
Gehört zu den angeborenen Lymphoidzellen ILC
Andere (neutrophile, azidophile, basophile, hypertrophe)
adaptive Immunzellen
T-Zellen
4. CD4Th
Dies ist wichtig für das adaptive Immunsystem
CD4-T-Zellen
Unterstützt die Aktivität anderer Immunzellen durch die Freisetzung von T-Zell-Faktoren.
① Umwandlung der B-Zell-Antikörperklasse
②Aktivierung und Wachstum zytotoxischer T-Zellen
③Verbesserung der bakteriziden Aktivität von Makrophagen
B-Zellen
Immunmoleküle
Membranmolekül
TCR
BCR
CD-Moleküle
Leukozyten-Differenzierung Antigen-Differenzierungscluster
Leukozyten-Oberflächenmarker, der zur Identifizierung verwendet wird und auch als wichtiger Rezeptor oder Ligand für Zellen dient
Adhäsionsmoleküle
MHC
abgesondertes Molekül
Immunglobulin – Antikörper
ergänzen
Zytokine
angeborene Immunität und adaptive Immunität
natürliche Immunität, angeborene Immunität
Drei Hauptfunktionen
adaptive Immunität, adaptive Immunität
1 Grundlegende Eigenschaften
2 Typen
humorale Immunität humorale Immunität
zellvermittelte Immunität
Der Unterschied zwischen natürlich und angepasst
Allgemeine Merkmale mikrobieller Immunantworten
Adaptive Immunität gegenüber bakterieller Immunantwort
(1) Immunität gegen extrazelluläre Bakterien
(2) Immunität gegen intrazelluläre Bakterien
(3) Immunität gegen Viren
Immunflucht
Leukozyten
Körnige weiße Blutkörperchen (Granulozyten)
①Neutrophile
②Eosinophile
③Basophile
agranuläre weiße Blutkörperchen (kernhaltige Zellen)
④Monozyten/Makrophagen
⑤Lymphozyten
T-Zellen
B-Zellen
Antigene und Antikörper
Antigen
Konzept
Antigen
Definition
Es kann an TCR (T-Zell-Antigen-Rezeptor) oder BCR (B-Zell-Antigen-Rezeptor) von T-Lymphozyten und B-Lymphozyten binden, die Lymphozytenproliferation und -differenzierung fördern, Antikörper produzieren oder Lymphozyten sensibilisieren und dann mit Antikörpern oder sensibilisierten Lymphozyten interagieren, die spezifisch sind binden an Lymphozyten und üben dadurch Immunwirkungen aus.
charakteristisch
Immunogenität
Es kann an TCR (T-Zell-Antigenrezeptor) oder BCR (B-Zell-Antigenrezeptor) von T-Lymphozyten und B-Lymphozyten binden, die Lymphozytenproliferation und -differenzierung fördern, Antikörper produzieren oder Lymphozyten sensibilisieren, [den Körper zur Erzeugung von Immunantworten anregen]
Immunreaktivität/Antigenität
Stoffe, die Antigene gezielt mit Antikörpern oder Effektorlymphozyten verbinden, um Immunwirkungen auszuüben [Antigen-Antikörper-Bindung]
Spezifität
Ein Schlüssel öffnet ein Schloss, und das Antigen stimuliert den Körper zur Erzeugung einer Immunantwort und seiner spezifischen Reaktion mit dem Reaktionsprodukt
Einstufung
Unvollständiges Antigen/Hapten
nur Immunreaktivität
Kleine Moleküle: Nukleinsäuren, Polysaccharide usw.
Hapten-Carrier-Effekt
Hapten-Kleinmolekülsubstanzen sind nicht immunogen und können keine Immunantwort auslösen. Wenn sie jedoch mit makromolekularen Substanzen (Trägern) (Haptenträgern) verbunden sind, können sie eine Immunantwort im Körper auslösen und sich an entsprechende Antikörper binden.
vollständiges Antigen
Immunogenität, Immunreaktivität
Antigen-Epitop/Antigen-determinantes Epitop
Definition
Antigenes Epitop
Die spezielle chemische Gruppe im Antigenmolekül, die die Spezifität der Immunantwort bestimmt, ist die grundlegende Struktureinheit des Antigens, die spezifisch an TCR, BCR oder Antikörper bindet.
Antigenbindungswert
Die Gesamtzahl der Epitope in einem Antigenmolekül, die an den Antikörper binden können. (Natürliche Proteinmakromoleküle sind multivalente Antigene mit mehreren Epitopen und Haptene sind monovalente Antigene.)
Einstufung
Unterschiedliche Aminosäurestrukturen und -sequenzen
Sequentielle Epitope (lineare Epitope)
Wie 1,2,4,5
Konformationsepitope (nichtlineare Epitope)
Wie 3, nach enzymatischer Hydrolyse leicht zu inaktivieren
Zellepitope
T-Zell-Epitop
Wie 4,5
B-Zell-Epitop
Wie 1,2,3
Das B-Zell-Epitop enthält 3, sodass das natürliche Antigen enzymatisch verdaut wird und das B-Zell-Epitop mit größerer Wahrscheinlichkeit inaktiviert wird.
gemeinsames Epitop Gemeinsames Epitop
Gleiche oder ähnliche antigene Epitope sind zwischen verschiedenen Antigenmolekülen enthalten
Kreuzantigen Kreuzantigen
Verschiedene Antigene, die gemeinsame Epitope enthalten
Kreuzreaktivität Kreuzreaktion
Antikörper reagieren auf ähnliche Epitope mehrerer Antigene: Spezifische Antikörper oder aktivierte Lymphozyten, die durch bestimmte Antigene induziert werden, können nicht nur spezifisch an ihre eigenen Epitope binden, sondern auch mit denselben oder ähnlichen Epitopen in anderen Antigenen reagieren. Beispielsweise reagieren bei rheumatischen Herzerkrankungen, die durch eine Streptokokken-Infektion verursacht werden, die von einer Person nach einer Streptokokken-Infektion produzierten Antikörper auch mit den antigenen Epitopen des Myokardgewebes, d. h. es kommt zu einer Kreuzreaktivität.
Faktoren, die die Immunogenität von Antigenen beeinflussen
Beständigkeit gegenüber chemischen Eigenschaften
1. Fremdkörpereigenschaft: Je weiter die genetische Verwandtschaft zwischen Antigen und Körper besteht, desto stärker ist die Fremdkörpereigenschaft. 2. Chemische Eigenschaften: Protein ist stark immunogen 3. Molekulargewicht: über 10 kD Je größer das Molekulargewicht, desto stärker die Immunogenität. 4. Strukturelle Komplexität: Je komplexer die Struktur 5. Molekulare Konformation: Je komplexer die molekulare Konformation 6. Zugänglichkeit: verschiedene chemische Gruppen, Aminosäurepositionen und Seitenkettenabstände der Polypeptidkette. 7. Physischer Zustand • Polymer > Monomer • Partikel > löslich
Weg zur Verbreitung
1. Antigendosis • Mäßig (leichter eine starke Immunität zu induzieren) VS zu niedrig, zu hoch (leichter eine Immuntoleranz zu induzieren) 2. Wie Antigene in den Körper gelangen • Induzieren von Immuntoleranz: Oral, i.v. (intravenöse Injektion)>i.p. (intraperitoneale Injektion)>i.h. (subkutane Injektion) • Induziert eine Immunantwort: Oral, i.v. (intravenöse Injektion) < i.p. (intraperitoneale Injektion) < i.h. (subkutane Injektion) < i.d. (intradermale Injektion) 3. Häufigkeit der Antigen-Immunisierung • Angemessene Intervalle vs. häufige Injektionen 4. Arten der verwendeten Adjuvantien • Freunds Adjuvans vs. Alaun-Adjuvans
Wirtsfaktoren
1. Genetische Faktoren • MHC-Genpolymorphismen und Unterschiede in anderen immunregulatorischen Genen führen zu individuellen Reaktionen auf dasselbe Antigen Die Immunantwort und der Grad der Reaktion sind unterschiedlich. 2. Alter, Geschlecht und Gesundheitszustand • Jugend vs. Alter • Frauen produzieren im Vergleich zu Männern häufiger Antikörper und leiden häufiger an Autoimmunerkrankungen. • Krankheitszustand vs. gesunder Zustand
Antigentyp
Klassifizierung basierend auf der Beziehung zwischen dem Antigen und dem Körper
Heterophile Antigene: gleiche Antigene zwischen verschiedenen Arten
Streptokokken haben ein gemeinsames Antigen mit der menschlichen glomerulären Basalmembran und eine Streptokokken-Infektion kann Antikörper induzieren und zu Glomerulonephritis führen.
Xenoantigene: Unterschiedliche Antigene zwischen verschiedenen Arten
①Pathogene Mikroorganismen; ②Von Bakterien produzierte Exotoxine (Antigene) → induzieren die Produktion von Antitoxinen (Antikörpern); ③Xenogenes Tierserum
Alloantigene/Alloantigene: Verschiedene Antigene, die in verschiedenen Individuen derselben Art vorhanden sind
① Humanes Leukozytenantigen HLA verursacht eine Transplantatabstoßung; ② Blutgruppe ABO
Autoantigene: Antigene des eigenen Gewebes
Idiotypisches Antigen: eine Aminosäuresequenz mit einer einzigartigen räumlichen Konfiguration in der variablen Region eines spezifischen TCR, BCR oder Antikörpers, die als Antigen verwendet werden kann, um die autologe Produktion entsprechender spezifischer Antikörper zu induzieren. (Jeder Antikörper hat eine einzigartige Aminosäuresequenz)
Abhängig davon, ob das Antigen in antigenpräsentierenden Zellen synthetisiert wird
Endogenes Antigen
Neu synthetisierte Antigene (virale Proteine, Tumorantigene) in antigenpräsentierenden Zellen
exogenes Antigen
Antigene (Bakterien, Proteine), die von außerhalb der antigenpräsentierenden Zellen stammen, werden phagozytiert und verarbeitet
Ob Th-Zellen erforderlich sind, um an der Induktion von Antikörpern beteiligt zu sein
TD-Ag (Thymus-abhängiges Antigen)
Die Stimulierung von B-Zellen zur Produktion von Antikörpern ist auf die Hilfe von T-Zellen angewiesen, die auch als T-Zell-abhängige Antigene bekannt sind.
Antigeneigenschaften
Die meisten Antigene, wie beispielsweise bakterielles und virales Serum, bestehen aus Proteinen mit hohem Molekulargewicht und vielen Arten antigener Epitope.
Immuneigenschaften
①Humorale Immunität und zelluläre Immunität; ②IgG hauptsächlich;
TI-Ag (Thymus-unabhängiges Antigen)
Die Stimulierung von B-Zellen zur Produktion von Antikörpern erfordert nicht die Unterstützung von T-Zellen, auch bekannt als T-Zell-unabhängige Antigene. Kann in TI-1 und TI-2 Ag unterteilt werden.
Antigeneigenschaften
Bakterielles Lipopolysaccharid, Kapselpolysaccharid, Nukleinsäure, kleines Molekulargewicht, einzelne, aber große Anzahl antigener Epitope
Immuneigenschaften
①Humorale Immunität; ②Nur IgM; ③Kein Immungedächtnis
Eigenschaften und Unterschiede zwischen TD-Antigen und TI-Antigen
unspezifische Immunstimulanzien
Superantigen SAg
Bestimmte Antigene können in sehr geringen Konzentrationen (1 bis 10 ng/ml) 2 bis 20 % der T-Zellklone aktivieren und extrem starke Immunreaktionen hervorrufen, die als Superantigene bezeichnet werden.
Vergleich der Eigenschaften von Superantigenen und gewöhnlichen Antigenen
Wirkung
Immunsuppression: Eliminierung von T-Zellen und Unterdrückung der Immunantwort Immuntoleranz: ① Hohe Affinität zu T-Zellen, T-Zellen werden eliminiert; ② Geringe Affinität zu T-Zellen, T-Zellen reagieren nicht
Adjuvans
Bezieht sich auf unspezifische immunstärkende Substanzen, die vor oder gleichzeitig mit dem Antigen in den Körper injiziert werden und die Immunantwort des Körpers auf das Antigen verstärken oder die Art der Immunantwort verändern können. Wie Freunds komplettes Adjuvans CFA, Freunds unvollständiges Adjuvans IFA
Gründe für eine Immunstärkung
1. Ändern Sie die physikalischen Eigenschaften des Antigens, verzögern Sie den Abbau und die Eliminierung des Antigens und verlängern Sie die Verweildauer des Antigens im Körper. 2. Stimulieren Sie das Monozyten-Makrophagen-System und verbessern Sie seine Fähigkeit, Antigene zu verarbeiten und zu präsentieren 3. Stimulieren Sie die Proliferation und Differenzierung von Lymphozyten und verbessern und erweitern Sie so die Fähigkeit zur Immunantwort
Einstufung
Freunds Adjuvans
Induziertes IgG
Alaun-Adjuvans
Induziertes IgE
Mitogen Mitogen
Antikörper
Konzept
Antikörper (Ab)
Ein wichtiges Effektormolekül, das die humorale Immunität vermittelt, ist ein Glykoprotein, das von B-Lymphozyten produziert wird, die sich nach Stimulation durch Antigene vermehren und zu Plasmazellen differenzieren. Sie kommen hauptsächlich in Körperflüssigkeiten wie Serum vor und üben humorale Immunfunktionen aus, indem sie sich spezifisch mit entsprechenden Antigenen verbinden.
Immunglobulin (Ig)
Ein Globulin mit Antikörperaktivität oder einer chemischen Struktur, die der eines Antikörpers ähnelt. • Sekretiertes sIg: Blut, Gewebeflüssigkeit wie Antikörper • Membran-mIg: B-Zellmembran wie BCR
Struktur
Variabler Bereich (V-Bereich) und konstanter Bereich (C-Bereich)
Variablenbereich (gelber Bereich) Variabler Bereich, V-Bereich
komplementaritätsbestimmende Region CDR /HVR
CDR1, CDR2, CDR3
Antigenbindungsstelle
Die hypervariablen Regionen von VH und VL bilden zusammen die Antigenbindungsstelle.
Konzept: Die Region im Antikörper, die zum antigenen Epitop komplementär ist, die Region mit der größten Änderung in der Aminosäuresequenz
Die 6 CDRs auf jedem Arm der Y-förmigen Struktur des Antikörpers bilden zusammen die Antigen-Bindungsstelle, daher wird die Y-förmige Armregion des Antikörpers als Antigen-Bindungsregion (Fab-Region) bezeichnet (haltend einen orangefarbenen Finger, 3×2=6 auf jeder Seite) Finger)
Skelettregion FR
Die Aminosäuresequenz der Region außerhalb der hypervariablen Region ist relativ konserviert
Konstanter Bereich (blauer Bereich) Konstanter Bereich, C-Bereich
Kristallisierbare Region Fc-Region
Die Rolle der Y-förmigen Strukturbasis besteht darin, die Immunaktivität zu regulieren. Jede schwere Kette in dieser Region besteht aus 2 oder 3 konstanten Domänen.
Komplement aktivieren, opsonisieren
Leichte Kette (L-Kette) und schwere Kette (H-Kette)
Lichterkette
Konstanter Bereich der leichten CL-Kette
Variable Region der leichten VL-Kette
schwere Kette
Konstanter Bereich der schweren CH-Kette
Variable Region der schweren VH-Kette
Domänen und Scharnierregionen
Domain
Die Disulfidbindungen innerhalb der Kette sind in mehrere kugelförmige Domänen gefaltet. Die Aminosäuresequenz jeder Domäne in der L-Kette und H-Kette weist einen hohen Grad an Homologie auf Der Antikörper ist Die Sekundärstruktur ist eine antiparallele β-Faltblattstruktur.
Scharnierbereich
•Diese Region ist reich an Prolin und es können unterschiedliche Abstände und Winkel zwischen den beiden Armen gebildet werden (Robotertransformation), um die räumliche Struktur des Antikörpers anzupassen. •Wenn der Antikörper an das Antigen bindet, wird die Gelenkregion verdreht, sodass die beiden Antigenbindungsstellen des Antikörpers die beiden antigenen Determinanten besser ergänzen können. •Die Gelenkregion enthält Papain- und Pepsin-Hydrolysestellen.
Hydrolysefragment
Papainhydrolyse: 2 Fab-Segmente (Stückpreis), 1 Fc-Segment
Pepsinhydrolyse: 1 F (ab′) 2 Segment (bivalent), einige kleine pFc′-Fragmente
J-Kette und Sekretionspflaster
J-Kette
Es handelt sich um eine cysteinreiche Polypeptidkette, die von Plasmazellen synthetisiert wird. Ihre Hauptfunktion besteht darin, mehrere Ig-Monomere zu Multimeren zu verbinden.
Sekretionstablette
(Rot im Bild) ist eine Hilfskomponente des sekretorischen IgA-Moleküls. Es handelt sich um eine zuckerhaltige Peptidkette, die sich auf nichtkovalente Weise an das IgA-Dimer bindet und es in sekretorisches IgA (SIgA) umwandelt, das das schützen kann Die Gelenkregion von SIgA wird durch proteolytische Enzyme nicht abgebaut.
Einstufung
Entsprechend den verschiedenen Arten von Leichtketten kann Ig in zwei Typen (Typ) unterteilt werden.
Typ κ und Typ λ
Entsprechend der unterschiedlichen Aminosäurezusammensetzung und Anordnungssequenz der konstanten Region der schweren Kette wird diese in fünf Isotypen oder Klassen unterteilt.
IgA (α-Kette), IgM (μ-Kette), IgD (δ-Kette), IgG (γ-Kette), IgE (ε-Kette)
Der gleiche Ig-Typ kann auf der Grundlage unterschiedlicher Aminosäuren und Zusammensetzung sowie der Anzahl und Position der Disulfidbindungen der schweren Kette in verschiedene Unterklassen eingeteilt werden.
IgG1~IgG4, IgA1 und IgA2
Immunogenität
Antikörper tragen ihre eigenen Epitope und können als Antigene dienen
drei Serotypen
Isotyp
Bei Mäusen derselben Spezies häufig: Antigenspezifische Marker, die allen einzelnen Ab-Molekülen derselben Spezies gemeinsam sind.
in konstanter Region gelegen
Allotyp
A-Maus und B-Maus sind unterschiedlich: Ab-Moleküle zwischen verschiedenen Individuen derselben Art weisen unterschiedliche antigenspezifische Marker auf.
in konstanter Region gelegen
einzigartiger Typ
A. Unterschiede in verschiedenen Ab-Molekülen bei Mäusen: unterschiedliche antigenspezifische Marker, die unterschiedliche Ab-Moleküle derselben Spezies und desselben Individuums besitzen.
befindet sich in einem variablen Bereich
einzigartiges Stück
Innerhalb der V-Region (hypervariablen Region) jedes Antikörpers gibt es 5-6 verschiedene spezifische Antigen-Epitope – einzigartige Stellen. Diese einzigartigen Stellen können als Epitope zur Induktion von Antikörpern verwendet werden.
Das Antikörperepitop des Antigens (rotes Dreieck) ist in seiner Konformation dem Antikörper gegen das einzigartige Epitop (rotes Fünfeck) sehr ähnlich. Der Feind meines Feindes ist mein Freund.
Funktion
Immunologische Funktionen der beiden Regionen
Variabler Bereich V-Bereich
• Antigene neutralisieren und Antigenmoleküle spezifisch erkennen
Antigenbindungswert
Die Anzahl der Bindungsepitope
Monomere Antikörpermoleküle können zwei Epitope binden und sind 4-wertig; Pentamere sollten 10-wertig sein, sind aber aufgrund sterischer Hinderung nur 5-wertig.
Konstante Region C-Region
• Komplement aktivieren • Konditionierende Wirkung • ADCC • Vermittelt Überempfindlichkeitsreaktionen vom Typ I • Durchquert die Plazenta und die Schleimhäute
Die physikalischen und chemischen Eigenschaften und immunologischen Funktionen der fünf Igs
IgG
Die Hauptkraft, der wichtigste Antikörper, macht 70-75 % der gesamten Immunglobulinpopulation aus
Antivirus, Neutralisierung des Virus, passiert nur die Plazenta, antiinfektiös bei Neugeborenen
IgA
Border Guard, mukosale Immunität sIgA, induziert passive Immunität im Kolostrum
IgM
Die Avantgarde wurde im frühesten Stadium gebildet
IgD
Membranrezeptoren, Immuntoleranz
IgE
Typ-I-Allergien stehen im Zusammenhang mit allergischen Erkrankungen und parasitären Infektionen
Immunmoleküle
Einstufung
Membrantyp
CD-Moleküle /Leukozyten-Differenzierungsantigen
Rezeptor
TCR,BCR
Zytokinrezeptor
kostimulatorisches Molekül
Adhäsionsfaktor
MHC-Moleküle
sekretorischer Typ
Antikörper
ergänzen
Zytokine
ergänzen
一、 Konzept
Komplement(C)
Dabei handelt es sich um eine Gruppe von Proteinen mit enzymatischer Aktivität nach Aktivierung, die im Serum und in der Gewebeflüssigkeit von Menschen und Wirbeltieren vorkommen.
二、 Eigenschaften des Komplements
Hauptproduzierende Zellen: Hepatozyten und Makrophagen. Die meisten Bestandteile sind Glykoproteine. Der Gehalt jeder Komponente im Serum variiert, wobei C3 den höchsten und D-Faktor den niedrigsten Gehalt aufweist. Unter normalen physiologischen Bedingungen liegt es in inaktiver Form vor. „Zart“: hitzeinstabil, inaktiviert nach 30 Minuten bei Erhitzung auf 56 °C. Muss bei -20℃ gelagert werden.
三、 Die Komponenten des Komplementsystems
Komplementsystem: umfasst mehr als 30 lösliche Proteine und membrangebundene Proteine
1. Intrinsische Komponenten des Komplements
• Klassischer Aktivierungsweg: C1q, C1r, C1s, C2, C4
• Bypass-Aktivierungsweg: Faktor B, Faktor D
• MBL-Weg: Mannose-bindendes Lektin (MBL), MASP (MBL-assoziierte Serinprotease)
• Komponenten des terminalen Signalwegs: C3, C5~C9
2. Komplementäre regulatorische Proteine
C1-Inhibitor, Faktor I, Faktor P, Faktor H, C4-bindendes Protein, membranakzessorisches Protein (MCP), Zerfallsbeschleunigungsfaktor (DAF) usw.
3. Komplementrezeptoren
CR1 ~ CR5, C3aR, C2aR, C4aR
四、 Komplementaktivierungsweg
1. klassischer Aktivierungsweg
Konzept
Klassischer Denkansatz
Der Aktivator (Antigen-Antikörper-Komplex) bindet an C1q und aktiviert nacheinander C1r, C1s, C4, C2 und C3, wodurch ein kaskadenförmiger enzymatischer Reaktionsprozess von C3-Konvertase (C4b2a) und C5-Konvertase (C4b2a3b) entsteht. Antikörper sind im Allgemeinen IgM oder IgG.
Membranangriffskomplex MAC
Es besteht aus C5b ~ C9 des Komplementsystems. Der Membranangriffskomplex (C5b6789n) haftet fest an der Oberfläche der Zielzelle und führt schließlich zur Zelllyse und zum Tod.
Merkmale
① Aktivator: Antigen-Antikörper-Komplex (IgG1~3 und IgM), der das Komplement nach spezifischer Kombination von Antigen und Antikörper aktiviert. ②Reaktionssequenz: C1qrs-C4-C2-C3-C5-C6-C7-C8-C9 ③Produzieren Sie 3 Konvertasen: C1-Esterase, C3-Konvertase, C5-Konvertase ④Produziert 3 Anaphylatoxine: C3a, C4a, C5a ⑤Wirkungsstadium der spezifischen humoralen Immunität
Verfahren
(1) Identifikationsphase
Nachdem das Antigen an den Antikörper gebunden hat, kann C1q den Komplementbindungspunkt am Fc-Segment des Antikörpers erkennen und daran binden. Aufgrund der Änderung der Konfiguration von C1q, C1r und C1s können in Gegenwart von Ca2 aktivierte C1s (C1-Esterase) mit enzymatischer Aktivität gebildet werden.
(2) Aktivierungsphase
C1s zerlegt C4 in kleine Fragmente von C4a und große Fragmente von C4b. C1s aktiviert C4 und aktiviert dann C2 (zerlegt in C2a und C2b); C2a verbindet sich mit C4b, um enzymatisch aktives C4b2a (C3-Invertase) zu bilden ). C3 wird durch C4b2a in zwei Fragmente, C3a und C3b, gespalten, und C3b verbindet sich mit C4b2a, um C4b2a3b (C5-Konvertase) zu erzeugen.
(3) Filmangriffsphase
C5 wird unter der Wirkung von C4b2a3b in C5a und C5b gespalten. C5b verbindet sich mit der Zellmembran und C6 und C7 bilden den C5b67-Komplex, der sich dann mit C8- und C9-Molekülen zum C5b6789-Komplex verbindet, dem Membranangriffskomplex. Dadurch löst sich die Zellmembran auf.
Das Stadium des Membranangriffs ist den drei Komplementaktivierungswegen gemeinsam und wird auch als gemeinsamer terminaler Weg bezeichnet.
2. Aktivierungsweg des akzessorischen Signalwegs
Konzept
Umgehungsweg/alternativer Weg
Der Unterschied zwischen dem alternativen Aktivierungsweg und dem klassischen Aktivierungsweg besteht darin, dass die Aktivierung die drei Komponenten C1, C4 und C2 umgeht und C3 unter Beteiligung von Faktor B, Faktor D und Properdin (P) direkt aktiviert und C5-Konvertase initiiert eine Kaskade enzymatischer Reaktionen, da die aktivierende Substanz nicht der Antigen-Antikörper-Komplex, sondern die bakterielle Zellwandkomponente ist – Lipopolysaccharid, sowie Polysaccharide, Peptidoglycan, Teichonsäure, kondensiertes IgA und IgG4 und andere Substanzen. Der Aktivierungsweg des alternativen Signalwegs kann in den frühen Stadien einer bakteriellen Infektion, bevor spezifische Antikörper produziert wurden, eine wichtige antiinfektiöse Rolle spielen.
Merkmale
① Unspezifisch, muss nicht durch Antigen-Antikörper-Komplexe aktiviert werden, die durch spezifische Immunreaktionen entstehen. Aktivatoren: bakterielles Peptidoglycan, Lipopolysaccharid, Phosphatwand, Zymosan, Dextran und kondensiertes IgA und IgG4. ②Beteiligte Komponenten: B-Faktor, D-Faktor, P-Faktor, C3 (Anfangskomplementkomponente), C5~C9 ③Hat eine positive Feedback-Anpassung mit C3b. Beim alternativen Weg ist C3b sowohl ein Spaltprodukt von C3 als auch eine Komponente der C3-Konvertase (C3bBb), die die Aktivierung von C3 beschleunigt und die zytolytische Wirkung verstärkt. ④Unspezifische Immunität spielt im Frühstadium der Infektion eine Rolle.
Verfahren
(1) Identifikationsphase
Spontane Hydrolyse von C3 – C3-Aktivierung. Unter physiologischen Bedingungen des Körpers kann Serum C3 spontan, langsam und anhaltend hydrolysieren, um eine kleine Menge C3b zu produzieren, von der der größte Teil schnell verschwindet. Es kann durch eine Vielzahl regulatorischer Proteine abgebaut und inaktiviert werden, wenn es mit der eigenen Oberfläche kombiniert wird Gewebezellen. Bindet sich an die Oberfläche des Aktivators und bildet C3-Konvertase.
(2) Aktivierungsphase
C3-Konvertase (C3bBb) bildet sich, C5-Konvertase (C3bnBb) entsteht
(3) Membranangriffsstadium
Die C5-Konvertase spaltet C5 und bildet einen Membranangriffskomplex
3. MBL-Weg
Konzept
Lektinweg/MBL-Weg
Die Aktivierung des Lektinwegs erfolgt über die sogenannten Pathogen-assoziierten molekularen Muster (PAMPs) Mannose-bindendes Lektin (MBL), Collectin 11 (CL-K1) und Ficolin (Ficolin-1, Ficolin-2 und Ficolin-3). ). bilden einen Komplex, der C4 und C2 spaltet, um C3-Konvertase (C4b2a) zu bilden, die anschließend die Komplementkaskade aktiviert, die durch die Bildung des Membranangriffskomplexes zur Opsonisierung, Phagozytose und Lyse des Zielmikroorganismus führt.
Merkmale
① Aktivator: Mannose, Fucose, N-Acetylglucosamin und andere zuckerbasierte Strukturen auf der Oberfläche von Krankheitserregern. ②Teilnehmende Inhaltsstoffe: MBL (Mannose-bindendes Lektin), MASP1/2 (MBL-verwandte Serinprotease), C2~C9 ③Unspezifische Immunität, die im Frühstadium der Infektion oder bei der Erstinfektion eine infektionshemmende Wirkung ausübt
Verfahren
4. Zusammenfassung der drei Aktivierungswege des Komplements
Prozessveredelung
Tischorganisation
五、 Komplementfunktion
1. Zytotoxizität
Aktivierung des Komplementsystems → Membranangriffskomplex → Lyse von Zielzellen
①Anti-Infektion Lösen Sie Bakterien, Viren und Parasiten auf ②Anti-Tumor Beteiligen Sie sich am Anti-Tumor-Immunwirkungsmechanismus des Körpers ③ Führt unter pathologischen Bedingungen zur Zerstörung körpereigener Zellen
2. Regulierung der Phagozytose
C3b, C4b und iC3b binden unspezifisch an pathogene Mikroorganismen und fördern die Phagozytose von Krankheitserregern durch Phagozyten, indem sie an CR1 und CR3 auf der Oberfläche von Phagozyten binden, was als komplementvermittelte Opsonisierung bezeichnet wird.
3. Vermittelnde Wirkungen von Entzündungen
1. Anaphylatoxinwirkungen: C3a, C4a und C5a können akute Entzündungsreaktionen hervorrufen. Unter diesen hat C5a die stärkste Wirkung, die etwa 20-mal so groß ist wie die von C3a, und C4a hat die schwächste Wirkung. 2. Chemotaktischer Faktor: C5a ist ein chemotaktischer Faktor für Neutrophile, Monozyten und Makrophagen. Er kann Phagozyten zur Ansammlung an der Läsionsstelle anlocken und deren phagozytische und abtötende Aktivität gegen Krankheitserreger verstärken. 3. Kinin-ähnliche Wirkung: C2b hat eine Kinin-ähnliche Wirkung, die kleine Blutgefäße erweitern, die Durchlässigkeit erhöhen und entzündliche Stauungen und Ödeme verursachen kann.
4. Klare Immunkomplexe
1.Immunadhäsion 2. Hemmt die Bildung von Immunkomplexen
5. Beteiligen Sie sich an der adaptiven Immunantwort
1. Der Konditionierungseffekt fördert die Antigenaufnahme und -präsentation und löst eine adaptive Immunantwort aus. 2. C3d bindet an das Antigen, das den BCR mit dem Co-Rezeptor vernetzt und das erste Signal der B-Zell-Aktivierung auslöst. 3.C3b bindet an B-Zell-CR1, um die Proliferation und Differenzierung von B-Zellen zu fördern. 4. CR1 und CR2 auf der Oberfläche von FDC können IC im Keimzentrum zurückhalten, um Bm-Zellen zu induzieren und aufrechtzuerhalten. 5. Beteiligen Sie sich am Effektorstadium der Immunantwort durch Zytotoxizität, Opsonisierung und IC-Clearance.
Zytokine
一、 Konzept
Zytokin (CK)
Es wird von Immunzellen (wie Monozyten, Makrophagen, T-Zellen, B-Zellen, NK-Zellen usw.) und bestimmten nichtimmunen Zellen (Endothelzellen, Epidermiszellen, Fibroblasten usw.) durch Stimulation kleiner Moleküle synthetisiert und abgesondert Proteine mit einem breiten Spektrum an biologischen Aktivitäten. Es hat eine Vielzahl biologischer Funktionen, wie z. B. die Regulierung des Zellwachstums, der Differenzierung und Reifung, die Aufrechterhaltung der Funktion, die Regulierung der Immunantwort, die Teilnahme an Entzündungsreaktionen, der Wundheilung sowie dem Wachstum und Rückgang von Tumoren usw.
二、 Merkmale
Gemeinsamkeit
1. Klein: Protein mit kleinen Molekülen (8–30 kD), die meisten davon liegen in Monomerform vor 2. Hocheffizient: biologisch aktiv in geringeren Konzentrationen 3. Biologische Wirkungen durch Bindung an hochaffine Rezeptoren auf der Zelloberfläche ausüben 4. Löslichkeit 5. Kann zur Produktion veranlasst werden 6. Kurze Halbwertszeit
Funktionsmerkmale
drei Wirkungsweisen
Endokrin: entfernt, systemisch Parakrin: Nachbarzellen Autokrin: eigene Zellen
Es wirkt normalerweise parakrin oder autokrin auf benachbarte Zellen oder auf die Zytokin-produzierenden Zellen selbst. Unter physiologischen Bedingungen haben die meisten Zytokine nur lokale Wirkungen dort, wo sie produziert werden.
(1) Pleiotropie: Ein Zytokin wirkt auf mehrere Zellen und hat mehrere Wirkungen (2) Überlappung: Mehrere Zytokine wirken auf eine Zelle, was zu einem Effekt führt (3) Synergie: Ein Zytokin fördert die Wirkung anderer Zytokine (4) Antagonismus: Ein Zytokin hemmt die Wirkung anderer Zytokine (5) Netzwerk: Eine Vielzahl von Zytokinen balancieren, regulieren, überlagern, synergieren und antagonisieren sich gegenseitig, um ein Netzwerk zu bilden (6) Polygenität: Ein Zytokin wird von mehreren Zellen produziert. Eine Zelle kann mehrere Zytokine produzieren.
三、 Einstufung
verschiedene Zelltypen
1) Lymphokin
Wird hauptsächlich von Lymphozyten produziert, darunter T-Lymphozyten, B-Lymphozyten und NK-Zellen. Wichtige Lymphokine sind IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-9, IL-10, IL-12, IL-13, IL-14, IFN-γ und TNF – β, GM-CSF und Neuroleukin usw.
2) Monokin
Produziert von Monozyten oder Makrophagen wie IL-1, IL-6, IL-8, TNF-α, G-CSF und M-CSF usw.
3) Zytokine, die von Nicht-Lymphozyten und Nicht-Monozyten-Makrophagen produziert werden
Es wird hauptsächlich von Stromazellen, vaskulären Endothelzellen, Fibroblasten und anderen Zellen im Knochenmark und im Thymus produziert, wie z. B. EPO, IL-7, IL-11, SCF, aus Endothelzellen stammendes IL-8 und IFN-β usw.
Verschiedene Funktionen
1) Interleukin (IL)
Spielt eine regulierende Rolle bei den weißen Blutkörperchen. Zytokine, die von Lymphozyten, Monozyten oder anderen nicht-mononukleären Zellen produziert werden, spielen eine wichtige regulatorische Rolle bei Zell-Zell-Interaktionen, der Immunregulation, der Hämatopoese und bei Entzündungsprozessen.
IL-1―IL-38
2) Koloniestimulierender Faktor (CSF)
Je nachdem, welche Zytokine hämatopoetische Stammzellen oder hämatopoetische Zellen in unterschiedlichen Differenzierungsstadien stimulieren, werden im halbfesten Kulturmedium unterschiedliche Zellkolonien gebildet, die als G (Granulozyten)-CSF, M (Makrophagen)-CSF und GM (Granulozyten) bezeichnet werden ), Makrophagen)-CSF, Multi (multiple)-CSF (IL-3), SCF, EPO usw. Verschiedene CSFs können nicht nur die Proliferation und Differenzierung von hämatopoetischen Stammzellen und Vorläuferzellen in verschiedenen Entwicklungsstadien stimulieren, sondern auch die Funktion reifer Zellen fördern.
IL-3, GM-CSF, M-CSF, G-CSF, EPO, SCF, TPO
3) Interferon (IFN)
Beeinträchtigen die Virusinfektion und -replikation, daher der Name. Je nach Quelle und Struktur der Interferonproduktion kann sie in IFN-α, IFN-β und IFN-γ unterteilt werden, die von Leukozyten, Fibroblasten bzw. aktivierten T-Zellen produziert werden. Die biologischen Aktivitäten verschiedener IFNs sind grundsätzlich gleich und sie haben antivirale, antitumorale und immunmodulatorische Wirkungen.
Tippe I
Quelle
infizierte Zellen, weiße Blutkörperchen
Wirkung
① Antivirale Wirkung: Hemmt die Virusreplikation, steigert die NK-, Makrophagen- und CTL-Aktivität, um infizierte Zellen abzutöten ②Antitumorwirkung: Hemmt direkt das Wachstum von Tumorzellen, kann auch die Expression von MHC-Klasse-I-Molekülen erhöhen und die Erkennung von Tumorantigenen durch T-Zellen fördern ③Immunmodulatorische Wirkung: Induziert die Expression von MHC-Molekülen und steigert die Aktivitäten von NK, Makrophagen und CTL
Komposition
IFN-α, IFN-β, ε, ω, κ
Typ II
Quelle
Sekretiert durch aktivierte Th1-Zellen, CD8-CTL-Zellen und NK-Zellen sowie Antigen-präsentierende Zellen (APCs) wie Monozyten, Makrophagen und dendritische Zellen.
Wirkung
①Aktivieren Sie die phagozytische Funktion von Phagozyten ② Erhöhen Sie die Expression von MHC-Klasse-I-Molekülen und fördern Sie die T-Zell-Erkennung von Tumorantigenen ③Aktivieren Sie NK-Zellen
Komposition
IFN-γ
Typ III
Quelle
erzeugt durch Gleichstromzellen
Wirkung
Antivirale Wirkung, Integrität der Schleimhautbarriere
Komposition
IFNλ-1 (auch bekannt als IL-29), IFNλ-2 (IL-28A), IFNλ-3 (IL-28B) und IFNλ-4
4) Tumornekrosefaktor (TNF)
Es wurde erstmals entdeckt, dass diese Substanz eine Nekrose von Tumorgewebe verursachen kann, und wurde nach ihr benannt. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Produktionsquellen und Strukturen können sie in zwei Kategorien eingeteilt werden: TNF-α und TNF-β. Ersteres wird von Monozyten und Makrophagen produziert, und letzteres wird von aktivierten T-Zellen produziert, auch bekannt als Lymphotoxin (Lymphotoxin). , LT). Die grundlegenden biologischen Aktivitäten der beiden TNF-Typen sind ähnlich. Sie töten nicht nur Tumorzellen ab, sondern regulieren auch die Immunität und sind an der Entstehung von Fieber und Entzündungen beteiligt. Große Dosen von TNF-α können Kachexie verursachen, daher wird TNF-α auch Cachectin genannt.
TNF-α, TNF-β
5) Wachstumsfaktor (GF)
Zytokine, die das Wachstum und die Differenzierung entsprechender Zellen fördern können, wie etwa epidermaler Wachstumsfaktor (EGF), aus Blutplättchen gewonnener Wachstumsfaktor (PDGF), Fibroblasten-Wachstumsfaktor (FGF), Hepatozyten-Wachstumsfaktor (HGF), insulinähnlicher Wachstumsfaktor. I(IGF-1), IGF-II, Leukämie-Hemmfaktor (LIF), Nervenwachstumsfaktor (NGF), Onkostatin M (OSM), aus Blutplättchen gewonnener Endothelzellwachstumsfaktor (PDECGF), transformierender Wachstumsfaktor-α ( TGF- α), vaskulärer Endothelzellwachstumsfaktor (VEGF) usw. Transformierende Wachstumsfaktor-β-Familie (TGF-β).
TGF-β, VEGF, EGF, NGF, PDGF
6) Chemokinfamilie (Chemokinfamilie)
Umfasst vier Unterfamilien: (1) C-X-C/α-Unterfamilie, die hauptsächlich Neutrophile anzieht. Zu den Hauptmitgliedern gehören IL-8, Melanomzellwachstumsstimulierende Aktivität (GRO/MGSA), und Blutplättchenfaktor-4 (PF-4). Basisprotein, proteolytische Produkte CTAP-Ⅲ und β-Thromboglobulin, Entzündungsprotein 10 (IP-10), ENA-78; (2) C-C/β-Unterfamilie, hauptsächlich chemoattraktive Monozyten, Mitglieder dieser Unterfamilie umfassen Makrophagen-Entzündungsprotein 1α (MIP- 1α), MIP-1β, RANTES, Monozyten-Chemoattraktionsprotein-1 (MCP-1/MCAF), MCP-2, MCP-3 und I-309. (3) Zu den Vertretern der C-Typ-Unterfamilie gehören chemotaktische Lymphozytenproteine. (4) CX3C-Unterfamilie, Fractalkine ist ein Chemokin vom CX3C-Typ, das chemotaktische Wirkungen auf Monozyten-Makrophagen, T-Zellen und NK-Zellen hat.
• C-Unterfamilie • CC-Unterfamilie • CXC-Unterfamilie • CX3C-Unterfamilie
四、 Zytokinrezeptor
Zytokinrezeptoren (CR)
Typ-I-Zytokinrezeptor, Typ-II-Zytokinrezeptor, Tumor-Nekrose-Faktor-Rezeptor-Superfamilie (TNFR), Immunglobulin-Superfamilie (Ig), Chemokin-Rezeptor (G-Protein-gekoppelter Rezeptor)
Zytokinrezeptor = Zytokin-bindende Untereinheit, Signaltransduktions-Untereinheit
CD-Moleküle
Konzept
Leukozyten-Differenzierungsantigen
Bezieht sich auf die Differenzierung hämatopoetischer Stammzellen in verschiedene Zelllinien und die unterschiedlichen Differenzierungsstadien jeder Zelllinie. und Zelloberflächenmoleküle, die während der Aktivierung reifer Zellen exprimiert werden. Membranprotein
verteilt
Wird in den Erythroid- und Megakaryozyten-/Blutplättchenlinien in verschiedenen Differenzierungsstadien exprimiert. Weit verbreitet in nicht-hämatopoetischen Zellen wie Gefäßendothelzellen, Stromazellen, Epithelzellen, Neuroendokrine Zellen usw.
Differenzierungsgruppen-CD
Unter Verwendung von Methoden, die auf der Identifizierung monoklonaler Antikörper basieren, wird dasselbe Differenzierungsantigen, das von monoklonalen Antikörpern aus verschiedenen Labors erkannt wird, als CD bezeichnet.
Einstufung
1. Rezeptor
Antigenerkennungsrezeptoren und ihre Co-Rezeptoren, Mustererkennungsrezeptoren, Zytokine Rezeptoren, Komplementrezeptoren, Fc-Rezeptoren usw.
2. kostimulatorisches Molekül
3. Adhäsionsmoleküle
Adhäsionsmoleküle
Konzept
Zelladhäsionsmoleküle (CAM)
Ein Sammelbegriff für Moleküle, die den Kontakt und die Bindung zwischen Zellen oder zwischen Zellen und der extrazellulären Matrix vermitteln
Grundkonzept-Beziehungsdiagramm von Leukozyten-Differenzierungsantigen, CD und Adhäsionsmolekül CAM
Einstufung
1. Immunglobulin-Superfamilie ich gehe
Beteiligen Sie sich an der Erkennung von Lymphozyten-Ag, der Interaktion zwischen Immunzellen und der Zellsignaltransduktion Verfügt über eine oder mehrere Immunglobulin-V-ähnliche oder C-ähnliche Domänen (Ig-ähnliche Domäne).
2. Integrin-Familie Integrin
Vermittelt die Adhäsion von Zellen an die extrazelluläre Matrix und ermöglicht so die Adhäsion der Zellen Es gibt mindestens 18 Arten von α-Untereinheiten und 8 Arten von β-Untereinheiten. Die Integrinfamilie kann unterteilt werden für 8 Gruppen.
3. Familie auswählen auswählen
Spielt eine wichtige Rolle bei der Adhäsion zwischen Leukozyten und Endothelzellen, Entzündungen und der Ansiedlung von Lymphozyten. Drei Mitglieder von L-, P- und E-Selectinen
4. Familie Cadherin Cadherin
Es spielt eine wichtige Rolle bei der Zellerkennung, Migration und Gewebedifferenzierung in der Embryonalentwicklung und der Bildung erwachsener Gewebe und Organe.
5. Andere Adhäsionsmoleküle
Wie peripheres Lymphknotenadressin (PNAd), Hautlymphozyten-assoziiertes Antigen (CLA) und CD44 usw.
Funktion
Übertragung zusätzlicher Aktivierungssignale zur gegenseitigen Erkennung von Immunzellen Beteiligt an der Adhäsion von Leukozyten und Gefäßendothelzellen während einer Entzündung Beteiligt am Lymphozyten-Homing
MHC-Moleküle
Geschichte entdecken
Das Wesen des Abstoßungsphänomens ist eine Immunantwort, die durch Alloantigene auf der Zelloberfläche induziert wird.
Konzept
Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC)
Dabei handelt es sich um eine Sammelbezeichnung für eine Gruppe von Genen, die wichtige Histokompatibilitätsantigene bei Tieren kodieren.
Menschlicher MHC-HLA-Genkomplex Maus-MHC-H-2-Genkomplex
Haupthistokompatibilitätsantigen (MHC-Antigen/MHC-Molekül)
Es gibt viele Antigensysteme im Körper, die an Abstoßungsreaktionen beteiligt sind, wobei die Antigene starke und schnelle Abstoßungsreaktionen hervorrufen können. für Genprodukte
Antigene, die eine starke und schnelle Abstoßung verursachen, werden als Haupthistokompatibilitätsantigene bezeichnet, und Antigene, die eine schwache und langsame Abstoßung verursachen, werden als Nebenhistokompatibilitätsantigene bezeichnet.
HLA: Menschliche MHC-Moleküle/Antigene H-2: Maus-MHC-Molekül/Antigen
HLA-Moleküle
1. Genklassifizierung
Klassische MHC-Klasse-I-Gene
A, B, C. Polymorphismus; reguliert die adaptive Immunantwort.
Klassische MHC-Klasse-II-Gene
DP, DQ, DR. Polymorphismus; reguliert die adaptive Immunantwort.
Gene, die mit der Immunfunktion in Zusammenhang stehen
Enthält klassische MHC-Klasse-III-Gene und nicht-klassische MHC-Gene. Begrenzter Polymorphismus; reguliert die angeborene Immunantwort.
Komposition
Gene, die Komplementkomponenten kodieren (klassische HLA-Klasse-III-Gene)
• C4B, C4A, Bf, C2 usw.
Antigenverarbeitungs- und -präsentationsgene (HLA-Klasse-II-Genregion)
• Gene der Beta-Untereinheit des Proteasoms: PMSB8, PMSB9. Enzymatische Verdauung endogener Antigene. • Mit dem Antigen-Prozessing-Gen (TAP) assoziierter Transporter: Beteiligt am Transport endogener Antigene. • HLA-DM-Gen: beteiligt an der Verarbeitung und Präsentation exogener Antigene. • HLA-DO-Gen: Es ist ein negatives Regulatorprotein der HLA-DM-Funktion. • TAP-verwandtes Proteingen: Beteiligt am Zusammenbau und der endogenen Produktion von Klasse-I-Molekülen im endoplasmatischen Retikulum Verarbeitung und Präsentation von Antigenen.
Nichtklassische Klasse-I-Gene (HLA-Klasse-I-Genregion)
• HLA-E: In Amnionmembran- und Trophoblastzellen stark exprimiert; NK-Oberflächenrezeptor CD94/NKG2; Ein spezifischer Ligand, der mit hoher Affinität an CD94/NKG2A bindet, um die Immunität des Virus zu umgehen Rolle bei der Überwachung und der Toleranz zwischen Mutter und Fötus. • HLA-G: Der Rezeptor ist bei einigen Mitgliedern von KIR in extravillösen Zellen an der Schnittstelle zwischen Mutter und Fötus verteilt Trophoblastenzellen; mütterlich-fötale Toleranz.
Entzündungsbedingte Gene (die Seite der HLA-Klasse-III-Genregion in der Nähe des Klasse-I-Gens)
• Tumornekrosefaktor-Genfamilie: TNF, LTA, LTB • Transkriptionsregulator-Gen oder Transkriptionsfaktor-ähnliche Genfamilie: I-κB • MHC-Klasse-I-verwandte Genfamilie (MIC): MICA, MICB; Ligand für den Rezeptor NKG2D. • Hitzeschockproteinfamilie: einschließlich HAP70 usw.; Entzündung, Stress, endogene Antigene Molekulare Chaperone bei der Verarbeitung und Präsentation
2. Genetische Eigenschaften von MHC
(1) Haplotyp
Gene, die eng auf einem Chromosom verknüpft sind, werden als Haplotyp bezeichnet. HLA wird haplotypisch vererbt
Co-Dominanz: HLA-Gene sind alle dominante Gene und beide Allele eines Paares entsprechender Genorte auf zwei homologen Chromosomen können exprimiert werden.
(2) Polygenität
MHC besteht aus mehreren eng benachbarten Genorten, die Produkte mit gleichen oder ähnlichen Funktionen kodieren. Es handelt sich um ein Konzept auf individueller Ebene. Es enthält mehrere verschiedene MHC I- und MHC II-Gene, sodass jedes Individuum über einen Satz MHC-Moleküle mit unterschiedlichen Peptidbindungsspezifitäten verfügt.
(3) Polymorphismus
An einem genetischen Ort gibt es mehrere Allele (Allele). Es handelt sich um ein Konzept auf Gruppenebene. =>Die Aminosäurereste, aus denen die Antigenbindungsfurche besteht, unterscheiden sich in Zusammensetzung und Reihenfolge.
(4) Nicht zufälliger Ausdruck
Nicht-zufällige Expression von HLA-Allelen: In der Bevölkerung gibt es keine HLA-Allele erscheinen mit der gleichen Häufigkeit
Genhäufigkeit: bezieht sich auf die Anzahl der Träger eines bestimmten Allels in einer Population im Verhältnis zu diesem Genort Das Verhältnis der Summe der Anzahl der Allele.
(5) Kettenungleichgewicht
Die Wahrscheinlichkeit, dass Allele, die zu zwei oder mehr Genorten gehören, gleichzeitig auf einem Chromosom erscheinen, ist höher als die Häufigkeit des zufälligen Auftretens. Jedes Allel verschiedener HLA-Genorte kommt mit einer bestimmten Häufigkeit in der Population vor. Einfach ausgedrückt: Solange zwei Gene nicht völlig unabhängig vererbt werden, weisen sie einen gewissen Grad an Verknüpfung auf.
3. MHC-Moleküle
Einstufung
MHC-Klasse-I-Moleküle
Das MHC-I-Molekül besteht aus einer α-Kette und einem β2-Mikroglobulin. Die α-Kette besteht aus drei Regionen: einer Transmembranregion, einer zytoplasmatischen Region und einer Penetrationsregion. Die Penetrationsregion besteht aus drei Domänen: α1, α2 und α3, wobei die α1- und α2-Domänen an der Antigenbindung beteiligt sind. Die Hauptfunktion von MHC-I-Molekülen besteht darin, endogene Antigene zu präsentieren.
MHC-Klasse-II-Moleküle
MHC-II-Moleküle kommen hauptsächlich auf der Oberfläche von APC-Zellen (Antigen Presenting Cell) vor, beispielsweise Makrophagen, dendritischen Zellen und B-Zellen. MHC-II-Moleküle bestehen aus zwei Ketten: der Alpha-Kette und der Beta-Kette. Sie alle verfügen über anhängende Regionen, in denen die α1- und β1-Domänen an der Antigenbindung beteiligt sind. Die Hauptfunktion von MHC-II-Molekülen besteht darin, exogene Antigene zu präsentieren.
MHC-Klasse-III-Moleküle
Kodiert hauptsächlich Komplementkomponenten, Tumornekrosefaktor (TNF), Hitzeschockprotein 70 (HSP70) und 21-Hydroxylase-Gene [CYP21A und CYP21B].
Struktur klassischer HLA-Klasse-I- und Klasse-II-Antigene
Der größte Unterschied zwischen den Strukturen von Klasse-I- und Klasse-II-Antigenen: Die Klasse-I-Antigenbindungsfurche besteht aus zwei Domänen einer Kette, deren unteres Ende geschlossen ist, und kann Antigenpeptide begrenzter Größe, 8 bis 10 Aminosäurereste, aufnehmen ; die Klasse-II-Antigenbindungsfurche besteht aus zwei Strukturdomänen. Das untere Ende ist offen und kann größere Antigenpeptide, 13 bis 17 Aminosäurereste, aufnehmen.
Struktur, Gewebeverteilung und funktionelle Eigenschaften von HLAI- und Klasse-II-Antigenen
4. Wechselwirkung zwischen HLA und antigenen Peptiden
Ankerposition Ankerposition
Die Antigen-Peptid-Bindungsfurche von HLA ist komplementär zum Antigen-Peptid, und es gibt zwei oder zwei davon. Die obige Schlüsselstelle für die Bindung an das Antigenpeptid wird als Ankerposition bezeichnet. (Verbindliche Position zu HLA)
Ankerreste Ankerreste
Die Aminosäurereste, die das antigene Peptid an dieser Position an das HLA-Molekül binden, werden Ankerreste genannt. (Aminosäurerest entsprechend der Position)
Konsensmotiv
Verschiedene antigene Peptide, an die ein HLA-Molekül binden kann, haben die gleichen oder ähnliche Ankerpositionen und Ankerreste
Die folgende Abbildung zeigt die antigenen Peptide, die von den beiden MHC-Klasse-I-Allelmolekülen der Maus akzeptiert werden, die acht und neun Aminosäurereste lang sind. Die acht Peptidanker befinden sich bei p5 (Verankerungsreste Y und F) und p8 (Verankerungsreste L); die Nonapeptid-Ankerpositionen befinden sich bei p2 und p9. Die Ankerreste von p2 sind Y und p9 sind V, I und L . einer von ihnen. Daraus lässt sich schließen, dass die beiden Klasse-I-Moleküle, wenn sie antigene Peptide akzeptieren, jeweils ein spezifisches Konsensmotiv haben, nämlich x-x-x-x-Y/F-x-x-L und x-Y-x-x-x-x-x-x-V/I/L (x steht für einen beliebigen Aminosäurerest).
Ein HLA-Molekül kann verschiedene antigene Peptide mit einem gemeinsamen Motiv binden
Merkmale
Spezifität
HLA-Moleküle der Klassen I und II können über spezifische gemeinsame Motive selektiv an antigene Peptide binden. Aber die Spezifität ist begrenzt (eins zu eins)
Bedeutung
• Keine oder nur geringe Reaktion auf ein Antigen mit unterschiedlichen HLA-Allelen oder Präsentieren Sie verschiedene Epitope desselben Antigens. • Verschiedene Personen reagieren unterschiedlich auf dasselbe Antigen oder in der Intensität ihrer Reaktion.
Verschiedene MHC-Allelprodukte können unterschiedliche Epitope desselben Antigenmoleküls aufweisen, was zu Unterschieden in der Reaktionsintensität verschiedener Individuen (mit voneinander unterschiedlichen MHC-Allelen) auf dasselbe Antigen führt. Dies ist tatsächlich ein wichtiger Mechanismus, durch den MHC mit seinen Polymorphismen an Immunreaktionen beteiligt ist und diese reguliert.
Toleranz
Ein Typ von MHC-Molekülen erkennt eine Gruppe von Peptiden mit einem bestimmten gemeinsamen Motiv. Die Reihenfolge und Struktur anderer Aminosäuren als der Ankerreste im gemeinsamen Motiv kann sich ändern. Dadurch können Antigenpeptide, die von einem bestimmten HLA-Molekül erkannt und präsentiert werden, von anderen HLA-Molekülen der Familie gebunden werden. (eins-zu-viele)
Funktion
(1) Präsentieren Sie T-Zellen ein Antigen, um an der adaptiven Immunantwort teilzunehmen
1. Wenn ein Antigen an ein MHC-Molekül bindet, entsteht ein Komplex, der als MHC-Antigen-Komplex bezeichnet wird. Dieser Komplex kann von bestimmten T-Zellen erkannt werden und löst dadurch eine Immunantwort aus.
2. MHC restriktiv
Wenn der T-Zell-Rezeptor (TCR) das Antigenpeptid erkennt, das vom MHC-Molekül auf der APC (Antigen-präsentierenden Zelle) oder Zielzelle präsentiert wird, muss er sowohl das Antigenpeptid als auch den polymorphen Teil seines eigenen MHC-Moleküls erkennen. Doppelte Erkennung von T-Zellen
3. Beteiligen Sie sich an der Selektion und Differenzierung von T-Zellen im Thymus
4. MHC ist ein Transplantationsantigen und MHC-Moleküle führen während der Transplantation zu einer Abstoßung.
(2) Beteiligung an der angeborenen Immunantwort als regulatorisches Molekül
1. Klassische MHC-Klasse-III-Gene, die Komplement kodieren
2. Nichtklassische MHC-Klasse-I-Moleküle dienen als aktivierende Rezeptoren oder inhibitorische Rezeptorliganden von NK-Zellen und regulieren die Wirkung von NK-Zellen.
angeborene Immunität
1. Konzept
Angeborene Immunantwort. Angeborene Immunantwort natürliche Immunantwort natürliche Immunantwort unspezifische Immunantwort unspezifische Immunantwort
Nachdem die angeborenen Immunzellen und -moleküle des Körpers Krankheitserreger und deren Produkte oder alternde, beschädigte, aberrante Zellen und andere antigene Fremdkörper im Körper erkennen, werden sie schnell aktiviert, um Krankheitserreger oder „fremde“ antigene Fremdkörper effektiv zu phagozytieren, abzutöten und zu entfernen im Körper, die unspezifische Immunabwehr und -überwachung, Selbststabilisierung und andere Schutzprozesse hervorrufen, die auch als unspezifische Immunantwort bezeichnet werden
Merkmale
• entstehen früh in der Phylogenie und erscheinen zu Beginn der antiinfektiösen Immunantwort des Wirts Bühne. • Erreger antigenunspezifisch erkennen und eliminieren. • Muster und Intensität der Reaktion werden durch wiederholte Exposition gegenüber pathogenen Mikroorganismen nicht verstärkt. • Tritt bei allen Individuen und in allen Zeiträumen auf und ist bereits vor der Antigeninvasion vorhanden
2. Zusammensetzung des angeborenen Immunsystems
1. Gewebebarriere
(1) Haut- und Schleimhautbarriere
1. Physische Barrieren
Das aus dichten Epithelzellen bestehende Haut- und Schleimhautgewebe fungiert als mechanische Barriere und kann das Eindringen von Krankheitserregern in den Körper wirksam verhindern. Das gerichtete Schwingen der Flimmerhärchen der Epithelzellen der Atemschleimhaut und die Spülwirkung von Sekreten auf der Schleimhautoberfläche tragen beide dazu bei, Krankheitserreger auf der Schleimhautoberfläche zu entfernen.
2. Chemische Barriere
Haut- und Schleimhautsekrete enthalten eine Vielzahl bakterizider und bakteriostatischer Substanzen (wie ungesättigte Fettsäuren im Talgdrüsensekret, Milchsäure im Schweiß, Magensäure im Magensaft, Lysozym, antimikrobielle Peptide und Lactoferrin in verschiedenen Sekreten etc.), die sich bilden können eine chemische Barriere gegen pathogene Infektionen.
3. Mikrobielle Barriere
Die normale Flora, die sich auf der Oberfläche der Haut und der Schleimhäute befindet, kann einer pathogenen Infektion widerstehen, indem sie um die Bindung an Epithelzellen konkurriert, um die Aufnahme von Nährstoffen konkurriert und bakterizide und bakteriostatische Substanzen absondert.
(2) Barrieren im Körper
1. Blut-Hirn-Schranke
Es besteht aus Pia Mater, Venen aus der Kapillarwand und Astrozyten, die die Außenseite der Kapillarwand bedecken. Seine dichte Struktur kann verhindern, dass Krankheitserreger und andere Makromoleküle im Blut in das Gehirngewebe und die Ventrikel gelangen. Säuglinge und Kleinkinder haben eine unvollständig entwickelte Blut-Hirn-Schranke und sind anfällig für Infektionen des zentralen Nervensystems.
2. Blut-Fötus-Schranke
Es besteht aus der Decidua basalis des mütterlichen Endometriums und den Choriontrophoblastenzellen des Fötus. Diese Barriere behindert nicht den Nährstoffaustausch zwischen Mutter und Fötus, sondern verhindert, dass mütterliche Krankheitserreger und Schadstoffe in den Fötus gelangen. In der frühen Schwangerschaft (innerhalb von 3 Monaten) ist die Entwicklung der Blut-Fötus-Schranke noch nicht abgeschlossen. Wenn schwangere Frauen mit dem Rötelnvirus, dem Zytomegalievirus usw. infiziert sind, kann es zu einer Fehlbildung des Fötus oder einer Fehlgeburt kommen.
2. Angeborene Immunzellen
(1) Mustererkennungsrezeptoren und pathogenbezogene Mustermoleküle
PRR
Der Mustererkennungsrezeptor (PRR) bezieht sich auf einen Rezeptortyp, der auf der Oberfläche angeborener Immunzellen vorhanden ist und PAMP direkt steuern kann.
PAMP
Pathogen-assoziiertes molekulares Muster (PAMP) bezieht sich auf ein hochkonserviertes spezifisches Molekül, das bestimmte Krankheitserreger oder ihre Produkte gemeinsam haben und das von Mustererkennungsrezeptoren erkannt und gebunden werden kann.
(2) Phagozytenzellen
Monozyten (Mo)
peripheren Blut
1. Makrophage (Mφ)
Allgemeine Organisation. Mφs, die verschiedene Gewebe besiedeln, haben unterschiedliche Namen, z. B. Kupffer-Zellen in der Leber, Mikroglia im Zentralnervensystem und Osteoklasten im Knochengewebe.
Verschiedene Oberflächenmoleküle – Rezeptor
• Immunglobulin-Fc-Rezeptoren: FcγRI, FcγRII… • Komplementrezeptoren: CR1, CR3… • Zytokinrezeptoren: IFN-γR, MCP-1R… • Mustererkennungsrezeptoren: erkennen Polysaccharide, Glykoproteine, Lipopolysaccharide usw.
Verschiedene Oberflächenmoleküle – andere Antigene
• CD14: spezifischer Oberflächenmarker reifer Monozyten und Makrophagen • MHC-Klasse-II-Moleküle, MHC-Klasse-I-Moleküle • Adhäsionsmoleküle
biologische Funktionen
1) Krankheitserreger entfernen und abtöten.
Zwei Wege
①Sauerstoffabhängiges Sterilisationssystem: reaktive Sauerstoffspezies ROS; ②Sauerstoffunabhängiges Sterilisationssystem
2) Tötungsfunktion gegen Tumore und Zellen ausüben, die mit intrazellulären Krankheitserregern infiziert sind.
Nachdem MΦ eine Rückkopplungsstimulation von Th-Zellen erhält und durch Zytokine wie LPS oder IFN-γ, GM-CSF, aktiviert wird, kann es intrazelluläre parasitäre Bakterien und bestimmte Tumorzellen wirksam abtöten. MΦ kann durch den ADCC-Effekt auch Tumore und virusinfizierte Zielzellen abtöten.
3) APC verarbeitet und verarbeitet Antigene und initiiert adaptive Immunantworten.
MΦ ist eine professionelle Antigen-präsentierende Zelle (APC), die aufgenommene exogene Antigene in immunogene kleine Molekülpeptide verarbeiten und diese in Form von Antigen-Peptid-MHC-Klasse-II-Molekülkomplexen für antigenspezifische CD4-T-Zellen exprimieren kann Erkennung und verbesserte adaptive Immunantwort. MΦ kann auch aufgenommene exogene Antigene auf der Zelloberfläche in Form von Antigen-Peptid-MHC-Klasse-I-Molekülkomplexen über den Cross-Antigen-Weg zur Erkennung durch Antigen-spezifische CD8-CTLs exprimieren und die abtötende Wirkung von CTLs verstärken.
4) Entzündungsreaktionen vermitteln und fördern. setzen entzündungsfördernde Zytokine frei
An der Infektionsstelle produzierte Zytokine wie MCP-1, GM-CSF und IFN-γ können MΦ rekrutieren und aktivieren; aktiviertes MΦ kann wiederum Chemokine wie MIP-1α/β, MCP-1, IL-8 und IL-8 sezernieren. 1 und andere entzündungsfördernde Zytokine oder andere Entzündungsmediatoren sind an Entzündungsreaktionen beteiligt und fördern diese.
5) Spielen eine Rolle bei der Immunregulation. Zytokine absondern.
Aktiviertes MΦ kann eine Vielzahl von Zytokinen sezernieren, um immunmodulatorische Wirkungen auszuüben. Beispielsweise kann IFN-γ die Expression von MHC-Molekülen durch APC erhöhen und die Fähigkeit zur Präsentation von Antigenen verbessern. IL-18 kann die Proliferation und Differenzierung von T-Zellen fördern, die Tötungsaktivität von NK-Zellen verstärken und die IL-Differenzierung fördern -10 kann die Aktivierung von MΦ- und NK-Zellen hemmen und die Expression von MHC-Klasse-II-Molekülen und kostimulatorischen Molekülen auf APC herunterregulieren.
2. Neutrophile (Neutrophile)
Merkmale
Es ist das zahlreichste weiße Blutkörperchen im Blut. 60~70 %. Wenn eine Infektion auftritt, erreicht sie zuerst die Entzündungsstelle. Neutrophile zytoplasmatische Granula enthalten bakterizide Substanzen wie Myeloperoxidase (MPO), saure Phosphatase, alkalische Phosphatase, Lysozym und Defensine.
besondere Struktur
Neutrophile extrazelluläre Falle NET
Ein Netzwerk aus Faserstrukturen, das durch die Freisetzung intranukleärer Bestandteile von Neutrophilen nach außen aus der Zelle entsteht und Krankheitserreger einfängt und abtötet
biologische Funktionen
Phagozytose und Abtötung von Krankheitserregern
Verdauen und töten Sie Krankheitserreger über komplementabhängige Wege, antikörperabhängige Wege, das bakterizide System MPO (Myeloperoxidase) sowie sauerstoffabhängige und sauerstoffunabhängige Mechanismen.
Chemotaxis, Phagozytose.
Neutrophile exprimieren eine Vielzahl von Chemokinrezeptoren (IL-8R, C5aR), Mustererkennungsrezeptoren und opsonischen Rezeptoren und können vaskuläre Endothelzellen schnell durchdringen und Krankheitserreger abtöten steigert auch seine Phagozytose- und bakterizide Fähigkeit durch Opsonisierung oder ADCC erheblich oder lysiert und zerstört Gewebezellen, die mit bestimmten Krankheitserregern infiziert sind.
(3) Gleichstromzellen
1. Klassischer DC (cDC)
• Unreifer Zustand: hohe Expression von TLRs, opsonisierten Rezeptoren, Chemokinrezeptoren, niedrige Expression MHC-Klasse-II-Moleküle und kostimulatorische Moleküle. • Reifer Zustand: Hohe Expression von MHC-Klasse-II-Molekülen und kostimulatorischen Molekülen. • Helfer-T-Zellen
2. Plasmazytoide DC (pDC)
• TLR7 und 9 werden stark auf der Membran des Zytoplasmakompartiments exprimiert. Nach der Erkennung des Virus wird eine große Menge an antiviralem Typ-I-Interferon (IFN-α/IFN-β) produziert, das eine wichtige Rolle bei der körpereigenen Abwehr spielt -virale angeborene Immunantwort.
3. Follikuläre dendritische Zellen (FDC)
• Tritt nur in Lymphfollikeln auf, gehört nicht zu den Leukozyten, phagozytiert nicht, exprimiert keine MHC-Klasse-II-Moleküle und ist eine B-Helferzelle.
Funktion
① Antigene erkennen, aufnehmen und verarbeiten
②Antigenpräsentation und Immunaktivierung
Dendritische Zellen sind die einzigen APCs, die naive T-Zellen aktivieren können
③Immunregulierende Wirkung
Sekret eine Vielzahl von Zytokinen und Chemokinen aus
④Induktion und Aufrechterhaltung der Immuntoleranz
Beispielsweise induziert Thymus-DC eine negative Selektion unreifer T-Zellen im Thymus
(4) NK-Zellen
Merkmale
Töten Sie infizierte Zellen oder Tumorzellen direkt ab. Die erste Verteidigungslinie des Körpers gegen Infektionen und Tumore.
NK-Zellrezeptor
Killerzellaktivierungsrezeptor: Ein Rezeptortyp, der an den entsprechenden Liganden auf der Oberfläche von Zielzellen bindet und NK-Zellen dazu anregen kann, tödliche Wirkungen zu erzeugen. Tumore und virusinfizierte Zellen Killerzell-hemmende Rezeptoren: Ein anderer Rezeptortyp kann die tötende Wirkung von NK-Zellen hemmen, nachdem er an den entsprechenden Liganden auf der Oberfläche von Zielzellen gebunden hat. normale autologe Gewebezellen
(1) Aktivierende oder hemmende Rezeptoren, die MHC-Klasse-I-Moleküle erkennen
• Hemmende Rezeptoren (dominant): Immunrezeptor-Tyrosin-Hemmmotiv (ITIM) • Aktivierender Rezeptor: Immunrezeptor-Tyrosin-Aktivierungsmotiv (ITAM)
1) Killerzell-Immunglobulin-ähnlicher Rezeptor (KIR)
2) Killerzell-Lektin-ähnlicher Rezeptor (KLR)
(2) Killer-aktivierte Rezeptoren, die Nicht-MHC-Klasse-I-Molekülliganden erkennen
1)NKG2D
2) Natürlicher Zytotoxizitätsrezeptor (NCR)
Funktion
Töte Zielzellen
Direkte
Perforin (Locher), Granzyme (Bombe); Fas/FasL-Weg
indirekt
ADCC-Funktion
Sekretion von IFN-γ
Aktivieren Sie Makrophagen
(5) Angeborene Lymphozyten
1. Natürliche Killer-T-Zellen (NKT-Zellen)
2.γδT-Zellen
3.B1-Zellen
andere Zellen
Mastzellen, Basophile, Eosinophile usw.
3. Angeborene Immunmoleküle
(1) Ergänzung
Das Komplementsystem ist ein wichtiges Immuneffektormolekül, das an der angeborenen Immunantwort beteiligt ist. Die Aktivierung des Komplement-Alternativwegs oder MBL-Wegs kann eine Vielzahl von Komplementspaltungsfragmenten erzeugen: C3b und C4b haben opsonisierende und immunadhäsive Wirkungen und können die Clearance von Krankheitserregern und Antigen-Antikörper-Komplexen durch Phagozyten fördern; C5a hat chemotaktische Wirkungen und kann anziehen Neutrophile gelangen an die Infektionsstelle und aktivieren sie, um eine antiinfektive Immunität auszuüben.
(2) Zytokine
Bild von Zytokinen und Chemokinen
(3) Andere antibakterielle Substanzen
1. Antibakterielles Peptid
α-Defensin
Dabei handelt es sich um eine Art niedermolekulares Basispolypeptid, das dazu gebracht werden kann, eine Vielzahl von Bakterien und bestimmte Pilze, Viren, Protozoen oder Tumorzellen abzutöten. α-Defensin ist ein kationisches antimikrobielles Peptid, das hauptsächlich von Neutrophilen und intestinalen Panethzellen produziert wird. Es kann mit Lipopolysaccharid, Teichonsäure oder Virushüllen auf der Oberfläche von Krankheitserregern interagieren und so Transmembran-Ionenkanäle bilden um Krankheitserreger zu spalten; sie können Krankheitserreger auch dazu veranlassen, autolytische Enzyme zu produzieren oder die virale DNA- oder Proteinsynthese zu stören.
2. Lysozym
Es ist ein hitzelabiles alkalisches Protein, das in Körperflüssigkeiten, exokrinen Flüssigkeiten und Phagozytenlysosomen vorkommt. Es kann das Zellwandpeptidoglycan von G-Bakterien zerstören und zur Lyse und zum Tod von Bakterien führen. G-Bakterien reagieren nicht empfindlich auf Lysozym und können durch Lysozym in Gegenwart spezifischer Antikörper und Komplement lysiert und zerstört werden.
3. Beta-Lysin (β-Lysin)
Es handelt sich um ein hitzestabiles alkalisches Polypeptid im Plasma. Es wird von Blutplättchen während der Plasmakoagulation freigesetzt, sodass die Konzentration im Serum deutlich höher ist als der Plasmaspiegel. Betalysin kann auf die Zellmembran von G-Bakterien einwirken und nicht-enzymatische destruktive Wirkungen hervorrufen, gegen G-Bakterien ist es jedoch unwirksam.
3. Antigenerkennung
PAMP
Konzept
Pathogen-assoziiertes molekulares Muster (PAMP) bezieht sich auf ein hochkonserviertes spezifisches Molekül, das bestimmte Krankheitserreger oder ihre Produkte gemeinsam haben und das von Mustererkennungsrezeptoren erkannt und gebunden werden kann.
Element
(1) Bestandteile der Bakterienzellwand, die hauptsächlich aus Zuckern und Lipiden bestehen
Lipopolysaccharid, Peptidoglycan, Esterteichonsäure, Mannose, Lipide, Lipoproteine, Flagellen Weiß……
(2) Virusprodukte und bakterielle Kernbestandteile
Einzelsträngige RNA, doppelsträngige RNA
PRR
Konzept
Der Mustererkennungsrezeptor (PRR) bezieht sich auf einen Rezeptortyp, der auf der Oberfläche angeborener Immunzellen vorhanden ist und PAMP direkt steuern kann.
PRM
Mustererkennungsmoleküle in Körperflüssigkeiten, die freie Form von Mustererkennungsrezeptoren, erkennen nicht nur Antigene, sondern haben auch Effektorfunktionen und sind an Entzündungsreaktionen und der Beseitigung von Krankheitserregern beteiligt.
Einstufung
1. Toll-like-Rezeptoren (TLRs)
Toll-like-Rezeptor-Familie (TLR) und Liganden
MyD88-Signalweg und TRIF-Signalweg
2. NOD-ähnlicher Rezeptor (NLR)
NOD1-NOD2-Signalweg und NLRC4-ASC-Signalweg.
3. RIG-1-ähnlicher Rezeptor (RLR)
MAVS-Signalweg und TBK1/IKKi-Signalweg
4. C-Typ-Lektinrezeptor (CLR)
• Mannose-Rezeptor
Syk-Signalweg und CARD9/Bcl10/MALT1-Signalweg.
5. DNA-Rezeptor (CDS)
•cGAS, •AIM2
STING-Signalweg und ASC-Signalweg
6. Scavenger-Rezeptor
7. Formylpeptidrezeptor
5. Prozess der angeborenen Immunantwort
1. Sofortiges Stadium der angeborenen Immunität
Die ersten 0 bis 4 Stunden der Infektion • Barrierewirkung • Rolle von Makrophagen • Komplementaktivierung • Rolle von Neutrophilen Bekämpft bakterielle und Pilzinfektionen Hier enden die meisten pathogenen Infektionen
2. Frühstadium der induzierten angeborenen Immunantwort
4 bis 96 Stunden nach der Infektion • Rekrutierung von Makrophagen • Makrophagenaktivierung • Aktivierung der B-1-Zellen • Aktivierung von NK-, γδT-Zellen und NK-T-Zellen
3. Initiationsstadium der adaptiven Immunantwort (adaptive Immunantwort).
96 Stunden nach der Infektion • DCs aktivieren Antigen-spezifische naive T-Zellen und initiieren adaptive zelluläre Immunantworten
5. Die Beziehung zwischen angeborener Immunantwort und adaptiver Immunantwort
1. Initiieren Sie eine adaptive Immunantwort
DCs sind die Antigen-präsentierenden Zellen mit der stärksten Fähigkeit, die anfängliche T-Zell-Aktivierung im Körper zu induzieren, und sie sind die Initiatoren der adaptiven Immunantwort des Körpers. Im Gegensatz zu DCs können Makrophagen und B-Zellen nur Antigene an T-Zellen oder Gedächtnis-T-Zellen präsentieren, auf die Antigene eingewirkt haben, und sie so aktivieren, dass sie adaptive Immunantworten auslösen oder verstärken.
2. Modulieren Sie die Art und Intensität der adaptiven Immunantworten
Angeborene Immunzellen können durch die Erkennung verschiedener Krankheitserreger verschiedene Arten von Zytokinen produzieren und so die Differenzierung der anfänglichen T-Zellen und die Art der adaptiven Immunantwort beeinflussen. Zum Beispiel: ① Intrazelluläre Krankheitserreger oder Tumore können DCs dazu veranlassen, Zytokine zu synthetisieren und abzusondern, hauptsächlich IL-12, das anfängliche T-Zellen in Th1-Zellen oder CTL differenziert und spezifische zelluläre Immunantworten auslöst. ② Infektionen mit Proteinantigenen oder bestimmten Krankheitserregern T-Zellen können Zytokine produzieren, hauptsächlich IL-4, die die Differenzierung ursprünglicher T-Zellen in Th2-Zellen induzieren und an spezifischen humoralen Immunantworten teilnehmen können. ③IFN-γ, das von aktivierten NK-Zellen produziert wird, kann die Expression von MHC durch APCs fördern und die Antigenpräsentation verbessert die Fähigkeit des Körpers zur adaptiven Immunantwort.
3. Unterstützen Sie Effektor-T-Zellen beim Eindringen in die Infektions- oder Tumorstelle
Nachdem sich T-Zellen in peripheren Immunorganen zu Effektor-T-Zellen differenziert haben, verändern sich Oberflächenadhäsionsmoleküle und chemotaktische Rezeptoren und schaffen so die notwendigen Bedingungen, damit sie periphere Immunorgane verlassen und in Infektions-/Tumorherde eindringen können. Chemokine, proinflammatorische Zytokine oder andere Entzündungsmediatoren, die von angeborenen Immunzellen produziert werden, und die Komplementaktivierung an Infektions-/Tumorstellen können lokale Gefäßendothelzellen aktivieren, um eine Vielzahl von Adhäsionsmolekülen (Addressinen)/Chemokinen zu exprimieren, und vermitteln so die Adhäsion von Effektor T Zellen, die entsprechende Adhäsionsmoleküle (Homing-Rezeptoren)/Chemokinrezeptoren exprimieren, an lokale vaskuläre Endothelzellen und leitet sie dann an, in die Infektions-/Tumorstelle einzudringen.
4. Synergistische T-Zellen und Antikörper üben Immunwirkungen aus
Bei einer Infektion mit intrazellulären Krankheitserregern interagieren Effektor-T-Zellen mit Makrophagen, um Zytokine wie IFN-γ zu produzieren und CD40L zu exprimieren. Gleichzeitig werden Makrophagen dazu veranlasst, IFN-γR zu exprimieren und CD40-Moleküle stark zu exprimieren, wodurch sie an IFN-γ binden. γ und CD40L und wird aktiviert, was seine phagozytische und abtötende Fähigkeit erheblich steigert und zur vollständigen Eliminierung intrazellulärer Krankheitserreger führt. Antikörper selbst haben nicht die Wirkung, Krankheitserreger zu sterilisieren oder zu beseitigen. Nur unter Beteiligung angeborener Immunzellen und Moleküle wie Phagozyten, NK-Zellen und Komplement sowie durch die durch Opsonophagozytose, ADCC und Komplementaktivierung vermittelte lytische Wirkung können sie wirksam abtöten und/oder Antigene Fremdstoffe wie Krankheitserreger entfernen.
B-Zell-vermittelte humorale Immunantwort
I. Übersicht
1. Name: Abgeleitet vom Knochenmark oder Bursa von Fabricius von Vögeln 2. Verteilung im Körper: Reife B-Zellen siedeln sich in peripheren Immunorganen an und zirkulieren im peripheren Blut. 3. Zellmorphologie: ähnlich wie T-Lymphozyten. Großer Kern, kleines Zytoplasma 4. Spezifische Erkennung des Bindungsantigens durch BCR (B-Zell-Antigenrezeptor)
Immunglobuline und Antikörper
Immunglobulin Ig: Ein Globulin mit Antikörperaktivität oder einer antikörperähnlichen Struktur
Sekretiertes sIg – Antikörper
Blut, Gewebeflüssigkeit
Membran-mIg – BCR
B-Zelloberfläche
Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen BCR und Antikörpern
Da beide das gleiche Gen haben, können sie Antigene spezifisch erkennen und binden. Die BCR- und Antikörpermoleküle, die von derselben B-Zelle exprimiert werden, haben genau die gleiche Antigenerkennungsspezifität. Die variablen Regionen erkennen das gleiche Antigen-IgG
Unterschied: BCR hat eine Transmembranregion und eine intrazelluläre Region, Antikörper dagegen nicht.
2. Genstruktur und Umlagerungsmechanismus von BCR
Eine Zelle (Klon), ein Rezeptor
Eine B-Zelle oder T-Zelle ist ein durch Selbstamplifikation gebildeter Zellklon. Der von ihnen exprimierte BCR oder TCR kann nur ein Antigenpeptid erkennen.
Um auf eine Vielzahl von Antigenen reagieren zu können, ist eine BCR- oder TCR-Diversität erforderlich
~1016 TCR (T-Zell-Antigen-Rezeptor) ~1011 Ig (Immunglobulin)
Bilden Zehntausende B-Zell-Antigenrezeptoren oder Antikörper gegen verschiedene Antigene
BCR-Keimbahn-Gen Keimbahn-DNA – Ig-Gen
Iggene
IGH – schwere Kette IgH, 4 Gensegmente V, D, J, C IGK – leichte Kette Ig κ, 3 Gensegmente V, J, C IGL – leichte Kette Ig λ, 3 Gensegmente V, J, C
Ig-Gene enthalten getrennte, zahlreiche Gensegmente
Die drei Gene in der Tabelle enthalten alle verschiedene Arten von Genfragmenten
Struktur des menschlichen Ig-Keimbahn-Gens
Die Gesamtzahl jedes Genfragments
Die blauen Zahlen in Klammern geben die Anzahl der Genfragmente an, die tatsächlich kodierende Funktionen haben.
Mechanismus der Genumordnung
Mechanismus der Genumordnung
Durch Genumlagerung wird eines von jedem Genfragment ausgewählt, um V-D-J (variable Region der schweren Kette) und V-J (variable Region der leichten Kette) zu bilden, und dann mit dem Fragment des C-Gens (konstante Region) verbunden, um eine vollständige Ig-Polypeptidkette zu kodieren.
Beispielsweise kann nur eines der 45 Vs mit Kodierungsfunktionen ausgewählt werden, und nur eines der anderen D und J kann ausgewählt werden.
Enzym, das an der Umlagerung des BCR-Gens beteiligt ist
RAG-Rekombination aktivierendes Enzym-Gen
RAG1/RAG2
• Wird nur in unreifen T- und B-Zellen exprimiert • Spezifische Erkennung und Entfernung von RSS • RAG-Gen-Knockout-Mäuse können Ig- und TCR-Gene nicht neu anordnen und exprimieren
RSS: Neugeordnete Signalsequenz
Befindet sich an beiden Enden der V-, D- und J-Segmente im Ig-Keimbahn-Gen. Eine 7-Nukleotid-Sequenz mit palindromischen Eigenschaften (CACAGTG) und eine A-reiche 9-Nukleotid-Sequenz (ACAAAAACC) plus eine 12 oder 23 bp lange Spacer-Sequenz zwischen den beiden.
Führen Sie die Funktion des Schneidens und Reorganisierens aus
Das 12-23-Prinzip der Genumlagerung
•Genfragmente mit 12bp-RSS können nur mit Fragmenten mit 23bp-RSS kombiniert werden. •Stellen Sie eine korrekte Neuanordnung und Verbindung zwischen Gensegmenten sicher
DNA-Exonuklease
DNA-Synthase
TdT (terminale Desoxynukleotidyltransferase)
Der spezifische Prozess der Neuordnung der Keimbahngene der schweren Ig-Kette
Unter der Wirkung von RAG wird die Sequenz des rekombinanten RSS mit 12 oder 23 Intervallen erkannt und dann geschnitten, und die im mittleren Teil der Schnittsequenz befindlichen V-, D- und J-Genfragmente werden zirkularisiert und ausgeschnitten. Nach der Genumordnung wird das Transkript einer weiteren Modifikation und Scherung unterzogen und bildet schließlich funktionelle mRNA, die in die schwere Kette des Proteins Ig übersetzt wird.
Die Bedeutung der Genumlagerung
Nach der Neuanordnung der Ig-Keimbahngene unterscheidet sich die DNA-Sequenz von B-Zellen (die genetisch neu angeordnet wurde) stark von der DNA-Sequenz anderer somatischer Zellen (Keimbahn-Gensequenz). Dies ist ein einzigartiges biologisches Phänomen, das in B-Zellen auftritt. .
Isotypkonvertierung/Kategoriekonvertierung
Die von B-Zellen sezernierte Ig-Klasse wird von IgM in andere Ig-Klassen oder Unterklassen wie IgG, IgA und IgE umgewandelt. Der Grund ist die zweite Genumlagerung des Ig-Gens. Die variable Region bleibt unverändert und die konstante Region verändert sich.
Erzeugung einer molekularen Diversität von Antikörpern
1. Kombinieren Sie jedes Genfragment zufällig
• Zufällige Kombination (Mengenprodukt) zwischen den IGH-Genen V, D, J • Zufällige Kombination zwischen den IGK-Genen V und J • Zufällige Kombination zwischen den IGL-Genen V und J • Während des Ligationsprozesses von V-D, D-J und V-J kommt es häufig zu Nukleotidinsertion, -substitution und -verlust an der Verbindung.
2. Rezeptorbearbeitung
Der VJ der leichten Kette, der das Selbstantigen BCR erkennt, wird erneut neu angeordnet, wodurch der BCR eine neue Spezifität erhält. (Es erlaubt ihm nicht, sein eigenes Gewebe zu erkennen und erlaubt ihm, sich neu anzuordnen, um andere Antigene zu erkennen.)
3. Hochfrequente Mutationen in somatischen Zellen
Nach der Antigenstimulation erfährt die Gensequenz der CDR der V-Region (hypervariable Region der V-Region) reifer B-Zellen Punktmutationen.
3. Differenzierung und Entwicklung von B-Zellen
Ort der Differenzierung: im zentralen Immunorgan (Knochenmark)
Zwei Kernveranstaltungen zur Differenzierung und Entwicklung
1. Expression des funktionellen B-Zell-Antigenrezeptors (BCR)
Umlagerung des BCR-Gens
Zwei Prinzipien der Genumordnung
a. Allelausschluss: Gene der leichten oder schweren Kette, die sich auf einem Chromosomenpaar in B-Zellen befinden Denn nur ein Gen auf einem Chromosom wird exprimiert, und zwar dasjenige, das zuerst erfolgreich neu angeordnet wird Das Gen unterdrückt die Umlagerung eines anderen Allels auf dem homologen Chromosom.
b. Isotyp-Abstoßung: Abstoßung zwischen der leichten Kappa-Kette und der leichten Lambda-Kette, die Expression des Gens der leichten Kappa-Kette wird Die Funktion besteht darin, die Expression des Lambda-Leichtkettengens zu hemmen.
2. Bildung einer Autoimmuntoleranz
negative Auswahl
Klonbereinigung
Apoptose
Klonen ist inkompetent
Reagiert nicht auf Antigenstimulation und ist nicht funktionsfähig
Differenzierungs- und Entwicklungsstadium
Knochenmark: unreif → reif
Die Genumlagerung beginnt bei der Progenitor-B-Zelle pro-B, vervollständigt zunächst die Umlagerung der schweren Kette und vervollständigt dann die Umlagerung der leichten Kette zu unreifen B-Zellen Die Autoimmuntoleranz beginnt bei unreifen B-Zellen, auch negative Selektion (Untersuchungseliminierung) genannt, gegenüber reifen B-Zellen/naiven B-Zellen
Stadien der Differenzierung und Entwicklung im Knochenmark Abbildung 2
Periphere lymphoide Organe: aktiviert durch Antigenstimulation → differenzieren sich in Effektor-B-Zellen und Gedächtnis-B-Zellen
4. Oberflächenmoleküle von B-Zellen
BCR-Komplex
B-Zell-Antigen-Rezeptor-Komplex (BCR-Komplex)
Komposition
• BCR: mIg (großes grünes in der Mitte) (kann mIgM, mIgA sein) • CD79a, CD79b: Igα/Igβ
Die variable Region von mIgM bindet an das Antigen, die Transmembranregion ist jedoch besonders kurz. Igα/Igβ mit ITAM-Motiv ist erforderlich, um Signale in Zellen zu übertragen
Funktion
Bindet an Antigen und liefert das erste Signal für die B-Zell-Aktivierung
Korezeptor
CD19/CD21/CD81-Signalkomplex
① Verbessern Sie die Stabilität der Bindung zwischen BCR und Antigen, fördern und stärken Sie die Kombination der beiden. ② Übertragen Sie das erste Aktivierungssignal zusammen mit Igα/Igβ
kostimulatorisches Molekül
CD40
Bindet an CD40L, das auf aktivierten T-Zellen exprimiert wird, und liefert ein zweites Signal für die B-Zell-Aktivierung von T-Zellen
B7
Das heißt, B7-1 (CD80) und B7-2 (CD86), die das zweite Signal für die T-Zell-Aktivierung durch B-Zellen liefern.
Adhäsionsmoleküle
ICAM-1 (CD54), LFA-1 usw.
andere Oberflächenmoleküle
CD20
B-Zell-spezifische Marker. Es wird in B-Zellen in anderen Entwicklungsstadien außer Plasmazellen exprimiert und kann zur Markierung von B-Zellen verwendet werden.
CD22
ITIM. inhibitorische Rezeptoren
CD32
FcγRII. FcγRIIB reguliert die B-Zell-Aktivierung und die Antikörpersekretion negativ.
5. Klassifizierung von B-Zellen
Ob CD5-Moleküle exprimiert werden sollen
B-1-Zellen
Exprimieren Sie CD5-Moleküle
Wirkung
Beteiligen Sie sich an der angeborenen Immunität
Merkmale
• Aktivierung ohne Hilfe: Keine Hilfe erforderlich • Sekretierte Antikörper: IgM mit geringer Affinität, geringe Spezifität/Polyreaktivität, kein Wechsel der Antikörperklasse, diese Antikörper sind natürliche Antikörper oder Autoantikörper • Antigen erkennen: Kohlenhydrate (Zucker)
B-2-Zellen
Exprimiert keine CD5-Moleküle
Differenzierung
follikuläre B-Zellen
differenzieren sich zu Plasmazellen
grenzwertige B-Zellen
Zielpolysaccharid-Antigen, TI-2-Antigen, Thymus-abhängiges Antigen
Der Unterschied zwischen zwei Zelltypen
Aktivierungsphase
naive B-Zellen
Reife B-Zellen, die nicht durch Antigen stimuliert wurden, können durch Antigenstimulation aktiviert werden und sich in Gedächtnis- oder Effektorzellen differenzieren
Gedächtnis-B-Zellen
Plasmazellen/Effektor-B-Zellen
6. Aktivierung von B-Zellen (Spezifische humorale Immunantwort auf TD-Antigen)
Antigenklassifizierung
TD-Ag und TI-Ag
TD-Ag: Thymus-abhängiges Antigen, das die Unterstützung von Th-Zellen benötigt, um Antikörper zu induzieren und B2-Zellen zu aktivieren; TI-Ag: Thymus-unabhängiges Antigen, kein Hilfsstoff erforderlich, aktiviert B1-Zellen
Antigenerkennungsstruktur von B-Zellen
(1) Das erste Signal – Antigenerkennung
Die Erkennung von Antigenen erfordert keine APC-Verarbeitung und -Präsentation. Es gibt keine MHC-Beschränkung. Es kann selbst als APC-MHC-Komplex verarbeitet und präsentiert werden.
BCR-Igα/Igβ-Komplex
Antigen erkennen, das erste Signal
Co-Rezeptor CD19/CD21/CD81
Verbessern Sie das Signal und stabilisieren Sie die Erkennungsstruktur
(2) Das zweite Signal – Kostimulation
CD40
Erzeugung von B-Zellen bei Ligation mit CD40L (exprimiert durch aktivierte Th-Zellen) zweites Signal aktiviert
Ohne das zweite Signal können B-Zellen nicht durch das erste Signal aktiviert werden und werden „handlungsunfähig“.
(3) Zytokine fördern die Aktivierung von B-Zellen
Th2 sezerniert IL-4,5,13,21, fördert die B-Zell-Proliferation, sezerniert Antikörper und induziert einen Antikörper-Isotypwechsel.
(4) Interaktion zwischen Th-Zellen und B-Zellen
B-Zellen→Th-Zellen
B-Zellen erhalten Antigen-Erkennungssignale von BCR und fungieren als APC, um Th2 zu aktivieren (erstes Signal); die B7-Expression hochregulieren (zweites Signal).
Th-Zellen→B-Zellen
Aktiviertes Th2 exprimiert CD40L und sezerniert Zytokine, um B-Zellen bei der weiteren Differenzierung zu unterstützen.
Th-Zellen und B-Zellen ziehen sich gegenseitig an und B-Zellen wandern in den Bereich der T-Zellen
Signaltransduktion der B-Zell-Aktivierung
7. Proliferation und Differenzierung von B-Zellen (Spezifische humorale Immunantwort auf TD-Antigen)
Zytokine im Zusammenhang mit der Proliferation und Differenzierung von B-Zellen
Im Zusammenhang mit der TD-Ag-Aktivierung von B-Zellen: IL-1, IL-7, IL-4 Im Zusammenhang mit der B-Zell-Proliferation: IL-2, IL-4, IL-5, IL-7 Bezogen auf die B-Zell-Differenzierung: IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IFN-γ
Bildung von Keimzentren
Drei Strukturbereiche (von innen nach außen)
• Dunkler Bereich, heller (heller) Bereich, Randbereich
drei Phasen
• Zentrales (zentrales) Mutterzellstadium • Zentrales (zentrales) Zellstadium • Gedächtnis-B-Zell- und Plasmazellstadien
Bildung von Keimzentren sowie Proliferation und Differenzierung von B-Zellen
Der Prozess der Migration und Differenzierung reifer B-Zellen zu biochemischen Zentrumsmotiven
Verfahren
1. Hochfrequente Mutationen in somatischen Zellen
Erhöhen Sie die BCR-Diversität, aktivieren Sie B-Zellen, die in die Mikroumgebung des Keimzentrums, die schwere Kette und das Zentroblastenstadium gelangen Das V-Region-Gen der leichten Kette kann häufig Punktmutationen durchlaufen
2. Reifung der Antikörperaffinität
Apoptose mit geringer Affinität, wodurch eine hohe Affinität zurückbleibt
Wenn die meisten Antigene im Körper eliminiert werden oder bei der nächsten Immunantwort nur eine kleine Menge Antigen auftritt, binden B-Zellklone, die hochaffine BCRs exprimieren, bevorzugt an die Antigene und verstärken sich, wodurch schließlich hochaffine Antikörper entstehen Dies wird als Antikörper-Affinitätsreifung bezeichnet.
positive Auswahl
FDC follikuläre dendritische Zellen
B-Zell-Prüfer, selektiert positiv B-Zellen mit hoher Affinität
3. Konvertierung der Antikörperklasse
Nachdem B-Zellen durch Antigene stimuliert wurden, können sie dazu übergehen, verschiedene Gene der Schwerketten-Konstantregion zu exprimieren, wodurch sich die Art der produzierten Antikörpermoleküle ändert, aber dennoch ihre ursprüngliche Antigenspezifität erhalten bleibt. Jeder Antikörpertyp hat unterschiedliche Effektorfunktionen.
Von IgM, IgD→IgA, IgG, IgE
Kategoriekonvertierungsmechanismus
S-S-Reorganisation
Spaltungscyclisierung zwischen JH und CH
Merkmale
Die Antigenerkennungsspezifität wird nicht verändert, da nur die Neuordnung des C-Region-Gens der schweren Kette des Immunglobulins erfolgt. Erscheint nach der sekundären Reaktion und ist grundsätzlich mit der Affinitätsreifung von IgG synchronisiert
4. Plasmazellen und Gedächtniszellen produzieren
Plasma Zelle
bilden
Endstadien der B-Zell-Differenzierung große Mengen an Antikörpern absondern BCR- und MHC-Klasse-II-Moleküle werden nicht auf der Zellmembranoberfläche exprimiert
Eigenschaften und Unterschiede zwischen ruhenden B-Zellen und Plasmazellen
Oberflächenexprimiertes Membran-Immunglobulin → erkennt gebundenes Antigen MHC-Klasse-II-Moleküle→Antigenpräsentation an T-Zellen
Gedächtnis-B-Zellen
Eigenschaften und Unterschiede zwischen naiven B-Zellen und Gedächtnis-B-Zellen
8. Auswirkungen der humoralen Immunantwort /biologische Wirkungen von Antikörpern
Allgemeine Regeln für die Antikörperproduktion bei humoraler Immunantwort
Erste Antwort
• Inkubationszeit • Logarithmische Phase • Plateauphase • Niedergangsphase
antworte nochmal
• Kurze Inkubationszeit • Die Antikörperkonzentration steigt schnell an • Antikörper halten lange • Geringe Antigendosis erforderlich, um eine erneute Reaktion auszulösen • Eine erneute Reaktion produziert hauptsächlich hochaffine Antikörper-IgG
Veränderungen in der Antikörperproduktion zwischen primärer und sekundärer Reaktion
Der Unterschied zwischen Erstreaktion und Zweitreaktion
Bilder der Antikörperfunktion/biologischen Wirkung
Zone V
• Antigene neutralisieren und Antigenmoleküle spezifisch erkennen
Bereich C
• Aktivieren Sie das Komplement. • ADCC verstärkt die abtötende Wirkung von NK-Zellen, Neutrophilen und Makrophagen. • Vermittelt Antikörper, um die Plazenta und Schleimhäute zu passieren • Verbessern Sie die Phagozytose durch Phagozyten. • Vermitteln Sie Überempfindlichkeitsreaktionen vom Typ I
ADCC
Es gibt ein Fc-Segment, das an Fc-Rezeptoren auf anderen Zellen binden und auch Komplement sammeln kann.
9. Immunantwort von B-Lymphozyten auf TI-Antigene
B-Zell-Aktivierung
B-Zellen reagieren auf TI-Antigene ohne Th-Hilfe
Besonderheit
Keine Gedächtnisreaktion, keine Antikörperaffinitätsreifung und Klassenumwandlung, allgemein Es wird nur IgM mit geringer Affinität produziert.
Antigenklassifizierung
• TI-1-Antigen
①TI-1-Antigen ist hauptsächlich ein Bestandteil der Bakterienzellwand. B-Zell-Mitogen, induziert die Proliferation und Differenzierung polyklonaler B-Zellen (reif oder unreif) ②TI-1-Antigen wirkt auf reife und unreife B-Zellen
• TI-2-Antigen
①TI-2-Antigen ist ein Molekül mit vielen wiederholten Epitopen, wie bakterielles Kapselpolysaccharid und Dextran, und weist im Allgemeinen keine mitogene Aktivität auf ②TL2-Antigen wirkt nur auf reife B1-Zellen
T-Lymphozyten-vermittelte zelluläre Immunantwort
I. Übersicht
1. Benennung: abgeleitet von Thymus 2. Zellmorphologie: 9-12 μm, der Kern ist rund oder unregelmäßig geformt, das Zytoplasma ist relativ dünn und das Zytoplasma enthält keine Partikel. 3. Verteilung im Körper: Reife T-Zellen siedeln sich in peripheren Immunorganen an und zirkulieren im peripheren Blut.
2. Genstruktur von TCR und sein Umlagerungsmechanismus
TCR: T-Zell-Antigenrezeptor
TCR-Struktur
Zwei Transmembran-Polypeptidketten, die α-Kette und die β-Kette, haben jeweils zwei kugelförmige Domänen, die Immunglobulindomänen sind, mit V- und C-Regionen. Die V-Region erkennt das Bindungsantigen.
Gen, das für TCR kodiert
Keimbahn-Gensegment, das für TCR kodiert
TCR-Gen
α-Kette – 3 Arten von Gensegmenten V, J, C β-Kette – 4 Arten von Gensegmenten V, D, J, C
Der spezifische Prozess des Umlagerungsmechanismus
Ähnlich dem Genumlagerungsprozess von BCR
3. Entwicklung von T-Zellen
Lymphoide Stammzellen→Pro-T-Zellen→Prä-T-Zellen→unreife T-Zellen/Thymozyten→reife T-Zellen
Kernveranstaltung
1||| Erhalt einer vielfältigen TCR-Expression
Umlagerung des αβ-TCR-Gens
2||| Selbst-MHC-Restriktion (positive Selektion)
3||| Autoimmuntoleranz (negative Selektion)
Positive Auswahl und negativ
positive Auswahl (erste Prüfung)
• Besorgen Sie sich eine MHC-Einschränkung
T-Zellen binden mit entsprechender Affinität über TCR (doppelte Identifikation)
entsprechende Affinität
Apoptose wird nicht erkannt oder mit zu hoher Affinität
doppelte Identifikation
präsentiertes antigenes Peptid
Moleküle der MHC-Klasse I oder MHC-Klasse II
Wenn man einer T-Zelle erlaubt, nur pMHC zu erkennen, das von APCs desselben Individuums präsentiert wird, führt dies zur Abstoßung eines Organtransplantats.
• DP-Zellen differenzieren zu SP-Zellen
Doppelt positiv differenziert in einfach positiv, es kann nur CD4 oder CD8 ausgewählt werden
negative Auswahl (Zweite Prüfung)
•Löschen Sie autoreaktive T-Zellen
Eliminieren Sie T-Zellen, die selbstantigene Peptid-MHC-Moleküle erkennen, bewahren Sie die Vielfalt antigenreaktiver T-Zellen und bewahren Sie die zentrale Immuntoleranz von T-Zellen.
4. Oberflächenmoleküle von T-Zellen
TCR-CD3-Komplex
TCR: erkennt spezifisch antigene Peptide
Die intramembranäre Region des TCR ist besonders kurz und erfordert CD3-Unterstützung
CD3: 6 Polypeptidketten, die TCR dabei helfen, Aktivierungssignale in Zellen zu übertragen
Korezeptor
CD4 und CD8
Unterstützt den TCR bei der Antigenerkennung und beteiligt sich an der Aktivierungssignaltransduktion, die durch den TCR erzeugt wird, der das Antigen erkennt.
kostimulatorisches Molekül
• Zweites Signal
Stellt das zweite Aktivierungssignal für die vollständige Aktivierung anfänglicher T-Zellen wie CD28 bereit (Liganden sind B7-1, B7-2 usw.)
• Immunmodulatorisch
Herunterregulieren oder beenden Sie die Aktivierung von T-Zellen, wie CTLA-4 (Liganden sind B7-1, B7-2), PD-1 usw.
CTLA-4
Das zytotoxische T-Lymphozyten-Antigen-4 ist ein koinhibitorisches Molekül, das Immunantworten herunterreguliert
Es gibt ein Immunrezeptor-Tyrosin-Hemmmotiv (ITIM) in der zytoplasmatischen Region. Nachdem CTLA-4 an seinen Liganden, das Tyrosin in ITIM, gebunden hat Die Reste sind phosphoryliert und können die Protein-Tyrosinphosphatasen SHP-1 und SHIP rekrutieren und an sie binden. Diese Phosphatasen hemmen die Übertragung von T-Zell-Aktivierungssignalen, indem sie wichtige Signalmoleküle im T-Zell-Aktivierungsweg dephosphorylieren. Daher kann die kompetitive Bindung von CTLA-4 an B7 den durch die Bindung von CD28 an B7 erzeugten Koaktivierungssignalweg verhindern und bestimmen, ob T-Zellen aktiviert oder gehemmt werden.
PD-1
Der programmierte Todesrezeptor 1, ein koinhibitorisches Molekül, reguliert die Immuntoleranz
Nachdem PD-1 an die Liganden PD-L1 und PD-L2 gebunden hat, phosphoryliert es Tyrosin im Immunrezeptor-Tyrosin-Hemmmotiv (ITIM) und im Immunrezeptor-Tyrosin-Schaltermotiv (ITSM) und hemmt die T-Zell-Proliferation und das Überleben Sekretion von IFN-γ und TNF-α; wichtige Moleküle im Tumorsuppressionsprozess;
• Vermittelt Haftung
Vermitteln Sie die Adhäsion von T-Zellen an APC oder Zielzellen wie LFA-1, ICAM-1 usw.
• APC-Aktivierung fördern
Beispielsweise wird CD40L auf aktivierten T-Zellen exprimiert und stellt ein zweites Aktivierungssignal für B-Zellen bereit.
5. Subpopulationen und Funktionen von T-Zellen
Verschiedene Aktivierungszustände von T-Zellen
naive T-Zellen /primäre T-Zellen
Obwohl sie physiologisch dazu in der Lage sind, Feinde zu töten, sind sie keinen Antigenen ausgesetzt und verfügen über wenig soziale Erfahrung.
Nachdem die naiven T-Zellen das erste und zweite Aktivierungssignal empfangen haben, differenzieren sich die T-Zellen nach der Aktivierung in Effektor-T-Zellen und Gedächtnis-T-Zellen.
Effektor-T-Zellen
Wirklich in der Lage, den Feind zu töten
Gedächtnis-T-Zellen
Der Unterschied zwischen den beiden TCR-Ketten
αβT-Zellen
Vermittelt spezifische zelluläre Immunantworten
TCR-Vielfalt: viele
Die Anzahl der Genfragmente in der α- und β-Kette ist viel größer als die von γδ, sodass die Neuanordnung von Genfragmenten zur TCR-Diversität führt.
γδT-Zellen
Die Funktionen von T-Zellen variieren
Th
Helfer-T-Zell-Helfer
CD4-T-Zellen werden differenziert
Sekret eine große Anzahl verschiedener Arten von Zytokinen ab, um andere Immunzellen zu unterstützen
Einstufung
Do1
zelluläre Immunität
Mikroorganismen: Bakterien, Pilze und intrazelluläre Parasiten wie Mycobacterium tuberculosis, Plasmodium usw.
Hauptfunktionen: Sekretion von IFN-γ und anderen Zytokinen, Förderung der Aktivierung von Makrophagen und Verbesserung ihrer Phagozytose- und Tötungsfähigkeiten; Förderung zellvermittelter Immunantworten, einschließlich Zytotoxizität (CTL) und verzögerter Überempfindlichkeit (DTH), mit Hilfe bei der Beseitigung intrazellulärer Infektionen .
Do2
Humorale Immunität
Mikroorganismen: Würmer und bestimmte Allergene.
Hauptfunktionen: Sekretion von Zytokinen wie IL-4, IL-5 und IL-13, Förderung der Proliferation und Differenzierung von B-Zellen in Plasmazellen und Sekretion von Antikörpern (insbesondere IgE- und IgG1-Antikörper), Beteiligung an humoralen Immunantworten und Beseitigung von Darmparasiten in Insekten.
Do17
Entzündungshemmend
Mikroorganismen: Gramnegative Bakterien und einige Pilze, die möglicherweise mit dem Auftreten von Autoimmunerkrankungen in Zusammenhang stehen.
Hauptfunktionen: Sekretion von IL-17, Verbesserung der Epithelbarrierefunktion, Förderung von Entzündungen; Teilnahme an der Immunabwehr der Schleimhaut.
F
Reifung der B-Zellen
Mikroorganismen: extrazelluläre Bakterien
Hauptfunktionen: Sekretion von IL-21, der Kernzelle der humoralen Immunantwort, Aktivierung von B-Zellen und Unterstützung der Umwandlung von Antikörper-Isotypen
Tregs
Entzündungshemmend
Immuntoleranz und Immunmodulation. Treg-Zellen haben die Funktion, die Aktivität anderer Immunzellen zu hemmen, abnormale Immunreaktionen und Autoimmunreaktionen zu hemmen und das Immungleichgewicht aufrechtzuerhalten. Sekret eine große Menge hemmender Zytokine wie IL-10 ab, die die Immunität herunterregulieren und das Gleichgewicht des Immunsystems regulieren, wodurch eine Überanstrengung oder eine Schwächung des Immunsystems rechtzeitig verhindert wird.
regulatorischer T-Zell-Regulator
Einstufung
natürliche regulatorische T-Zellen nTreg
Induzierbare regulatorische T-Zellen iTreg
CTL
Killer-T-Zellen/zytotoxische T-Zellen Zytotoxisch
CD8-T-Zellen werden differenziert
Töte den Feind
Exprimieren Sie CD-Moleküle unterschiedlich
CD4-T-Zellen (differenzieren sich nach Aktivierung in Th1, Th2, Th3, Th17, Tfh)
CD8-T-Zellen (differenzieren sich nach Aktivierung zu Tc/CTL)
6. T-Zellen erkennen Antigene
Konzept
Der Prozess, bei dem der Antigen-Erkennungsrezeptor TCR auf der Oberfläche der anfänglichen T-Zellmembran spezifisch an den Antigen-Peptid-MHC-Molekülkomplex auf der Oberfläche des APC bindet
MHC restriktiv
T-Zellen binden mit entsprechender Affinität über TCR (doppelte Identifikation)
Antigenes Peptid
Moleküle der MHC-Klasse I oder MHC-Klasse II
erstes Signal
Der TCR-Rezeptor erkennt den Antigen-Peptid-MHC-Komplex
TCR-Antigenpeptid-MHC-Molekülkomplex
Identifizierungsprozess
TCR-Struktur und doppelte Anerkennung
TCR-Struktur
TCR ähnelt strukturell Antikörpern
Trotz unterschiedlicher Antigenerkennungsmechanismen sind TCRs strukturell den Immunglobulinen ähnlich
TCR-CD3-Komplex
TCR erkennt antigene Peptide, die von MHC-Molekülen präsentiert werden, die von APC präsentiert werden
Hilfselemente
Co-Rezeptormoleküle CD4 und CD8
Erkennen Sie gemeinsam Antigeninformationen und binden Sie gleichzeitig MHC-Moleküle
Haftfaktoren: LFA-1, ICAM-1
Die Expression von Adhäsionsfaktoren und die Adhäsion werden verstärkt, wodurch die Bindung zwischen T-Zellen und APC stärker wird.
Hilfsmolekül
a. Stabilisieren Sie die TCR-pMHC-Triadenstruktur, verkürzen Sie den Abstand zwischen T-Zellen und APC und fördern Sie die Zell-Zell-Interaktion. b. Beteiligen Sie sich an der Übertragung von Antigenerkennungssignalen und co-stimulierenden Signalen durch verwandte Proteinkinasen. c. Beteiligen Sie sich an der Bildung von Immunsynapsen.
Immunsynapse SMAC: multimolekulares Aktivierungsaggregat supermolekularer Aktivierungscluster
Konzept: Bei der Interaktion zwischen APC und T-Zellen entsteht an der Zell-Zell-Kontaktstelle eine spezielle Struktur
• Zentraler SMAC: umfasst verschiedene Signalmoleküle des TCR-pMHC-Komplexes, cSMAC. • Peripherer SMAC: Adhäsionsmolekül der Integrinfamilie, pSMAC.
Bedeutung: Polymerisieren Sie intrazelluläre Signalmoleküle und initiieren Sie die intrazelluläre Signalübertragung vollständig. Durch die Bildung einer Immunsynapse kommen verschiedene Moleküle auf der Zellmembranoberfläche zu einem Treffen zusammen und bieten so die Möglichkeit für engen Kontakt zwischen Zellen und gegenseitige Aktivierung.
Diagramm des Antigenerkennungsmusters von CD4-T-Zellen und CD8-T-Zellen
7. Aktivierung von T-Zellen
Signal
Das erste Signal – Antigenerkennung
Der TCR-Rezeptor erkennt den Antigen-Peptid-MHC-Komplex
T-Zellen und APC bilden eine Immunsynapse
Stellen Sie sicher, dass die Reaktion antigenspezifisch ist
Zweites Signal - Kostimulation
CD28 und B7
Mikroorganismen oder Substanzen, die während der angeborenen Immunantwort auf Mikroorganismen entstehen: stellen sicher, dass das Immunsystem auf die Mikroorganismen und nicht auf harmlose antigene Substanzen reagiert
Das dritte Signal – Zytokine
IL-2
Von Zellen und ihren exprimierten Rezeptoren sezernierte Zytokine bewirken eine klonale Expansion der T-Zellen und die Bildung von Nachkommenzellen, die sich in Effektorzellen und Gedächtnis-T-Zellen differenzieren.
Zwei Signalmodelle der T-Zell-Aktivierung
Signalübertragungsweg
Ergebnis der Signalübertragung
Übertragen Sie Informationen an den Zellkern, um die Transkription und Übersetzung verwandter Gene zu initiieren
Genexpression während der T-Zell-Aktivierung
a. Sofortige Gene (innerhalb von Minuten): c-fos, c-jun, c-myc, NF-AT, NF-κB usw. b. Frühtyp-Gene (innerhalb von Stunden): IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, TGF-B, IFNG, GM-CSFB, IL-2R, CTLA-4 usw. c. Gene vom späten Typ: HLA-DR, VLA-1 usw.
8. Wirkungen und Funktionen von T-Zellen
T-Zell-Effektormechanismen
T-Zell-Differenzierung
①Antigenerkennung→ ②T-Zell-Aktivierung → ③ Klonale Expansion (nachdem 3 Signale auftreten, treten T-Zellen wieder in den Zyklus ein und vermehren sich schnell) → ④Differenzierung (kann entsprechend den angetroffenen Zytokinen in mehrere Unterlinien differenzieren und sich in Effektor-T-Zellen und Gedächtnis-T-Zellen differenzieren)
T-Zell-Effektorfunktion
Th-Zell-Effektorfunktion
Einstufung
Do1
zelluläre Immunität
Mikroorganismen: Bakterien, Pilze und intrazelluläre Parasiten wie Mycobacterium tuberculosis, Plasmodium usw.
Hauptfunktionen: Sekretion von IFN-γ und anderen Zytokinen, Förderung der Aktivierung von Makrophagen und Verbesserung ihrer Phagozytose- und Tötungsfähigkeiten; Förderung zellvermittelter Immunantworten, einschließlich Zytotoxizität (CTL) und verzögerter Überempfindlichkeit (DTH), mit Hilfe bei der Beseitigung intrazellulärer Infektionen .
Do2
Humorale Immunität
Mikroorganismen: Würmer und bestimmte Allergene.
Hauptfunktionen: Sekretion von Zytokinen wie IL-4, IL-5 und IL-13, Förderung der Proliferation und Differenzierung von B-Zellen in Plasmazellen und Sekretion von Antikörpern (insbesondere IgE- und IgG1-Antikörper), Beteiligung an humoralen Immunantworten und Beseitigung von Darmparasiten in Insekten.
Do17
Entzündungshemmend
Mikroorganismen: Gramnegative Bakterien und einige Pilze, die möglicherweise mit dem Auftreten von Autoimmunerkrankungen in Zusammenhang stehen.
Hauptfunktionen: Sekretion von IL-17, Verbesserung der Epithelbarrierefunktion, Förderung von Entzündungen; Teilnahme an der Immunabwehr der Schleimhaut.
F
Reifung der B-Zellen
Mikroorganismen: extrazelluläre Bakterien
Hauptfunktionen: Sekretion von IL-21, der Kernzelle der humoralen Immunantwort, Aktivierung von B-Zellen und Unterstützung der Umwandlung von Antikörper-Isotypen
Tregs
Entzündungshemmend
Immuntoleranz und Immunmodulation. Treg-Zellen haben die Funktion, die Aktivität anderer Immunzellen zu hemmen, abnormale Immunreaktionen und Autoimmunreaktionen zu hemmen und das Immungleichgewicht aufrechtzuerhalten. Sekret eine große Menge hemmender Zytokine wie IL-10 ab, die die Immunität herunterregulieren und das Gleichgewicht des Immunsystems regulieren, wodurch eine Überanstrengung oder eine Schwächung des Immunsystems rechtzeitig verhindert wird.
regulatorischer T-Zell-Regulator
Einstufung
natürliche regulatorische T-Zellen nTreg
Induzierbare regulatorische T-Zellen iTreg
Effektorfunktionen von CTL-Zellen
Es gibt zwei Möglichkeiten für die Differenzierung von CD8-T-Zellen in CTLs
Th zellabhängig
Es gibt nur wenige co-stimulierende Moleküle und kann kein zweites Signal liefern. Derzeit ist es auf die Hilfe professioneller APC- und Th-Zellen angewiesen.
Normale Aktivierungs- und Differenzierungsmethoden
Kostimulatorische Moleküle reichen aus, um ein zweites Signal zu erzeugen
Funktion
Erkennt und bindet sich an virusinfizierte Zellen, setzt einige biologische Mediatoren frei oder exprimiert Apoptose-induzierende Moleküle, fordert die Zielzellen auf, Selbstmord zu begehen, und induziert die Apoptose der Zielzellen. Nach dem Töten wandern sie in neue Zellen, um dort mit dem Töten fortzufahren.
1. Wirkungs-Ziel-Bindungsphase
LFA-1 auf der Oberfläche von CTL bindet an ICAM-1 auf der Oberfläche von Zielzellen, und TCR erkennt MHC-Klasse-I-Moleküle und antigene Peptide auf der Oberfläche von Zielzellen. Die Signaltransduktion wird initiiert, CTLs werden aktiviert und setzen zelluläre Mediatoren frei.
2. CTL-Polarisation
Die Immunsynapse wird gebildet und bestimmte Organellen wie das Zytoskelettsystem werden neu angeordnet und in Richtung der Kontaktstelle zwischen Effektor und Zielzelle verteilt.
3. Tödlicher Angriff
Sekret Perforin, Granzyme, stark exprimiertes FasL usw. CTL führt zur Lyse oder Apoptose der Zielzelle.
2 Tötungsmechanismen
Apoptose
Induktion der Apoptose über Fas/FasL
Lytisches Töten
Induktion der Apoptose durch Perforin/Granzyme
Gedächtnis-T-Zellen (TM)
Die Reaktion erfolgt schneller, wenn das Antigen in relativ geringer Konzentration aktiviert wird und mehr Zytokine absondert.
Einstufung
Zentrale Gedächtnis-T-Zelle (TCM)
Effektor-Gedächtnis-T-Zelle (TEM)
Residente Speicher-T-Zelle (TRM)
Effektor-T-Zellen (TE)
Einstufung
Regulatorische T-Zellen, Helfer-T-Zellen, zytotoxische T-Zellen
Biologische Bedeutung spezifischer zellulärer Immunantworten
•Antiinfektiös: intrazelluläre parasitäre Krankheitserreger •Antitumor: CTL, Zytokine •Immunpathologische Wirkungen: Überempfindlichkeitsreaktion vom Spättyp, Transplantatabstoßung usw.
Antigen-präsentierende Zellen APC
Konzept
APC kann Antigene verarbeiten und die Antigenpeptide in Form von Antigenpeptid-MHC-Molekülkomplexen extrahieren. Ein Zelltyp, der T-Lymphozyten präsentiert.
Einstufung
MHC-Moleküle sind unterschiedlich
Exprimieren Sie MHC-Klasse-II-Moleküle
• APC präsentiert antigene Peptide über MHC-Klasse-II-Moleküle an CD4-T-Zellen • Wird allgemein als APC, Narrow APC bezeichnet • Beinhaltet Vollzeit-APC und Nicht-Vollzeit-APC
Vollzeit-APC
Exprimiert MHC-Klasse-II-Moleküle und kostimulatorische Moleküle , aktivieren CD4-T-Zellen
• Makrophagen • Dendritische Zellen • B-Zellen
Teilzeit-APC
Exprimiert MHC-Klasse-I-Moleküle , aktivieren CD8-T-Zellen
•Alle kernhaltigen Zellen
Zellen, die unter bestimmten Bedingungen MHC-Klasse-II-Moleküle und kostimulatorische Moleküle exprimieren , aktivieren CD4-T-Zellen
• Fibroblasten (Haut), Gliazellen (im Gehirngewebe), Bauchspeicheldrüse β-Zellen, Thymusepithelzellen, Schilddrüsenepithelzellen, Gefäßendothelzellen usw.
Exprimieren Sie MHC-Klasse-I-Moleküle
• APC präsentiert CD8-T-Zellen antigene Peptide über MHC-Klasse-I-Moleküle • Gehört zur generalisierten APC, auch bekannt als „Zielzelle“
3 Arten von Vollzeit-APCs
Professionelle APC – dendritische Zellen
Einstufung
cDC: Klassischer DC
Die Antigenpräsentation ist an der Induktion und Auslösung von Immunantworten beteiligt
Einstufung
Syndactyl DC (im Lymphgewebe)
Langerhans-Zellen LC (hauptsächlich in der Haut vorkommend)
Wie es funktioniert unreif → reife Differenzierung
unreifer DC
Antigene aufnehmen und verarbeiten
Langerhans-Zellen LC (hauptsächlich in der Haut vorkommend)
Reifer DC
Vorhandenes Antigen
Bereitstellung von Aktivierungssignalen für naive T-Zellen
Syndactyl DC (im Lymphgewebe)
pDC: plasmazytoide DC
Es hat auch die Funktion, Antigene zu verarbeiten und zu präsentieren, ist aber durch die Freisetzung von Typ-I-Interferon stärker an der antiviralen angeborenen Immunantwort beteiligt.
FDC: Follikulärer DC
Es verfügt nicht über die Fähigkeit, Antigene zu präsentieren und gehört nicht zu DC. Es unterstützt B-Zellen bei der Vervollständigung der somatischen Hochfrequenzmutation und Affinitätsreifung.
Funktion
① Antigene erkennen, aufnehmen und verarbeiten
②Antigenpräsentation und Immunaktivierung
Dendritische Zellen sind die einzigen APCs, die naive T-Zellen aktivieren können
③Immunregulierende Wirkung
Sekret eine Vielzahl von Zytokinen und Chemokinen aus
④Induktion und Aufrechterhaltung der Immuntoleranz
Beispielsweise induziert Thymus-DC eine negative Selektion unreifer T-Zellen im Thymus
Professionelle APC – Monozyten/Makrophagen
Einstufung
Ruhende Makrophagen
Exprimiert geringe Mengen an MHC-Klasse-I-Molekülen, MHC-Klasse-II-Molekülen und kostimulatorischen Molekülen
Aktivierte Makrophagen
Induzierbare Expression von MHC-Klasse-I-Molekülen, MHC-Klasse-II-Molekülen, kostimulatorischen Molekülen und Adhäsionsmolekülen
Professionelle APC-B-Zellen
charakteristisch
① Vorhandene lösliche Antigene
② Exprimiert konstitutiv MHC-Klasse-II-Moleküle, was nach der IL-4-Induktion verstärkt wird
③Nachdem der Antigenrezeptor mit dem Antigen vernetzt und von T-Zellen unterstützt wird, exprimiert er induzierbar kostimulatorische Moleküle
Merkmale und Funktionalität
Reifungsprozess und aktivierte T-Zelltypen
Funktion
Antigenpräsentation
Konzept
Der durch die Kombination des Antigenpeptids auf der Oberfläche von APC und des MHC-Moleküls gebildete Komplex bindet an den TCR auf der Oberfläche der T-Zelle und bildet ein TCR-Antigenpeptid-MHC-Triplett, wodurch der gesamte Prozess der T-Zellen aktiviert wird.
Klassifizierung von Antigenen durch APC
Klassifizierung basierend auf der Position von Antigenen, bevor sie in den Verarbeitungsweg gelangen
endogenes Antigen
Intrazellulär, selbstsynthetisiert
exogenes Antigen
Extrazellulär, Phagozytose in
Beispiel
• Tumorantigene, die in Tumorzellen synthetisiert werden – endogen • Bakterielle Proteine, die von Fresszellen phagozytiert werden – exogen • Von virusinfizierten Zellen synthetisierte virale Proteine – exogen/endogen • MHC-Moleküle der Zielzelle – körpereigene Gewebeproteine – von Mφ umhüllt?
endogener Antigenpräsentationsweg /MHC-Klasse-I-Molekülweg
•Alle kernhaltigen Zellen verarbeiten und präsentieren Antigene auf diesem Weg
Präsentationsweg für MHC-Klasse-I-Moleküle
Elemente
Bräutigam – endogenes Antigen
Braut – MHC-Klasse-I-Moleküle werden im endoplasmatischen Retikulum synthetisiert, und eine Gruppe von Brautjungfern hilft beim Zusammenbau von MHC-Klasse-I-Molekülen
Hochzeitsszene – raues endoplasmatisches Retikulum
Verfahren
Proteasom: Zerlegt Proteine enzymatisch in kurze Peptide
Antigener Peptidtransporter TAP: ein selektives Tor für kurze Peptide, um in das endoplasmatische Retikulum einzudringen
Nachdem endogene Antigenpeptide und MHC-Klasse-I-Moleküle im endoplasmatischen Retikulum kombiniert wurden, werden sie durch den Golgi-Apparat transportiert und erreichen die Zellmembranoberfläche, um die Antigenpeptide zu präsentieren.
Endogene Antigene werden CD8-T-Zellen durch MHC-Klasse-I-Moleküle präsentiert
Innerhalb von 18
exogener Antigenpräsentationsweg /MHC-Klasse-II-Molekülweg
• Makrophagen • Dendritische Zellen • B-Zellen
Präsentationsweg für MHC-Klasse-II-Moleküle
1. Verarbeitung exogener Antigene
Unterschiedliche Antigenverarbeitung
Proteinantigen→Endosom
Endosom: ein membranöses Organell, das gebildet wird, nachdem exogene Proteinantigene von APC verschlungen werden.
partikuläres Antigen → Phagolysosom
Phagosom (partikuläres Antigen) Lysosom → Phagolysosom
MHC-Klasse-II-Kammer – MIIC
Organelle, die reich an MHC-Klasse-II-Molekülen sind, werden synthetisiert und in kleine Kompartimente transportiert.
Ort des Abbaus von exogenem Antigen
MIIC, Endosom, Phagolysosom
Saures Milieu, verschiedene Enzyme bauen Antigene ab
2. Synthese, Aufbau und Transport von MHC-Klasse-II-Molekülen
Groom – MHC-Klasse-II-Molekül
Wird im rauen endoplasmatischen Retikulum zu neu synthetisierten MHC-Klasse-II-Molekülen synthetisiert
Ii-Kette: Ia-bezogene konstante Kette (αβIi)3-Nonamer
1. Fördern Sie die Bildung von MHC-Klasse-II-Moleküldimeren, einschließlich Zusammenbau und Faltung. 2. Fördern Sie den Transport von MHC-Klasse-II-Moleküldimeren innerhalb von Zellen, insbesondere aus dem endoplasmatischen Retikulum Transport nach Golgi und MIIC. 3. Verhindern Sie, dass MHC-Klasse-II-Moleküle an bestimmte endogene Peptide im endoplasmatischen Retikulum binden.
CLIP: Klasse-II-verwandte konstante Peptide
Blockiert die Antigen-Bindungsfurche von MHC-Klasse-II-Molekülen, um zu verhindern, dass irrelevante Antigenpeptide an die Antigen-Bindungsfurche binden. Blenden Sie die Augen des Bräutigams, um zu verhindern, dass der Bräutigam auf dem Weg zur Hochzeit in Versuchung gerät
Innerhalb des MIIC wird Ii abgebaut, CLIP verbleibt jedoch in der Antigen-Peptid-Bindungsfurche des MHC-Klasse-II-Moleküls.
Nach der Ankunft am Hochzeitsort kann die Augenbinde noch nicht abgenommen werden
Braut – Exogenes Antigen
Hochzeitsort – MIIC
Im endoplasmatischen Retikulum synthetisierte MHC-Klasse-II-Moleküle werden zu MIIC transportiert, und MIIC löst sich mit Endosomen oder Phagolysosomen auf, was die anschließende Bindung von MHC-Klasse-II-Molekülen an abgebaute Antigenpeptide erleichtert.
3. Bindung von MHC-Klasse-II-Molekülen und Antigenpeptiden sowie Antigenpräsentation
HLA-DM-Moleküle katalysieren die Änderung der Bindungskonformation von CLIP- und MHC-Klasse-II-Molekülen und dissoziieren dadurch beide.
HLA-DM ist der Meister der Zeremonie. Nach dem Händchenhalten wird die Augenbinde entfernt und die Antigenbindungsfurche des MHC-Klasse-II-Moleküls wird freigelegt und an das Antigenpeptid der Braut gebunden.
MHC-Klasse-II-Moleküle binden an antigene Peptide und werden zur Zellmembranoberfläche transportiert, um die antigenen Peptide zu präsentieren.
Verfahren
Nachdem das exogene Antigen verschlungen wurde, wird es zu Endosomen oder Phagolysosomen verarbeitet
Nachdem MHC-Klasse-II-Moleküle im rauen endoplasmatischen Retikulum synthetisiert wurden, werden sie zu MIIC transportiert und MIIC wird mit Endosomen oder Phagolysosomen aufgelöst.
MHC-Klasse-II-Moleküle binden an antigene Peptide und werden zur Zellmembranoberfläche transportiert, um die antigenen Peptide zu präsentieren.
Exogene Antigene werden CD4-T-Zellen durch MHC-Klasse-II-Moleküle präsentiert
Außerhalb 24
Der Unterschied zwischen zwei Antigenpräsentationswegen
Immuntoleranz und Immunregulation
1. Immuntoleranz
(I. Übersicht
Immunologische Toleranz Immunologische Toleranz
Geschichte entdecken
Im Jahr 1945 berichtete Owen über das Phänomen der Immuntoleranz, das durch die Exposition gegenüber allogenen Antigenen während der Embryonalperiode verursacht wird. • Chimärismus der roten Blutkörperchen. • Keine Abstoßung gegenseitiger Hauttransplantate
Medawar-Experiment (1954)
Definition
Immuntoleranz ist ein Phänomen, bei dem T-Zellen und B-Zellen, die spezifisch auf Antigene reagieren, bei Stimulierung durch Antigene nicht aktiviert werden können, keine spezifischen Immuneffektorzellen und spezifischen Antikörper produzieren und daher keine normalen Immunreaktionen durchführen können. Status „Immun nicht ansprechbar“.
≠ Immunschwäche ≠ Immunsuppression
Immunschwäche
Angeborene Entwicklungsstörungen des menschlichen Immunsystems oder erworbene Störungen der Immunantwort führen zu einer geringen Abwehrfähigkeit des menschlichen Körpers. Zu den klinischen Manifestationen zählen wiederholte Infektionen oder schwere Infektionskrankheiten. (keine Antigenspezifität)
Immunsuppressiv
Unter Immunsuppression versteht man die Unterdrückung der Immunantwort. Menschen mit geringer Immunität sind anfällig für Infektionen wie Bakterien, Viren und Pilze. Kann durch natürliche oder vom Menschen verursachte Faktoren verursacht werden. (keine Antigenspezifität)
Merkmale
Antigenspezifität, kann Immuntoleranz induzieren (Übertragung von Knochenmark, Lymphozyten), kann auf ein anderes Tier übertragen werden, nicht genetisch bedingt
Tolerogen
Antigene, die Immuntoleranz induzieren
Selbsttoleranz Selbsttoleranz
Keine Immunantwort auf Selbstantigene
Autoimmunität Autoimmunität
Immunantwort auf Selbstantigene, Mangel an Selbsttoleranz
Autoimmunerkrankung
Einstufung
zentrale Toleranz zentrale Toleranz
Während der Entwicklung von T- und B-Lymphozyten bildet sich durch die Begegnung mit Eigenantigenen eine Toleranz
periphere Toleranz periphere Toleranz
Reife T- und B-Lymphozyten lösen keine Immunantwort aus, wenn sie mit endogenen oder exogenen Antigenen in Berührung kommen, zeigen aber eine Immuntoleranz.
(2) Immuntoleranz durch erworbene Antigenexposition
1. Körperfaktoren und Immuntoleranz
a. Geringe Entwicklung des Immunsystems
Embryonal- oder Neugeborenenperiode
b. Tierarten und -stämme
Bei Kaninchen, Affen und Huftieren kann eine Immuntoleranz nur während der Embryonalperiode aufgebaut werden; bei Ratten und Mäusen kann eine Toleranz auch während der Neugeborenenperiode induziert werden.
c. Unterdrückte Immunfunktion bei erwachsenen Tieren
Strahlenbelastung, Immunsuppressiva etc.
d. genetischer Hintergrund
Personen mit einem bestimmten genetischen Hintergrund verfügen über eine angeborene Toleranz gegenüber bestimmten Antigenen
2. Antigene Faktoren und Immuntoleranz
a. Antigentyp: Monomermolekül vs. Polymermolekül
Monomere Moleküle → können leichter eine Immuntoleranz auslösen; Polymermoleküle → können leichter eine Immunantwort auslösen
b. Antigenpersistenz: Autoantigene ohne APC, die kostimulatorische Signale liefern
c. Antigen-Immunitätsweg
Orale, i.v. intravenöse Injektion > i.p. intraperitoneale Injektion > s.c
Orale Antigen-Toleranz-Spaltung (Split-Toleranz)
Die orale Verabreichung von Antigenen kann nicht nur dazu führen, dass CD4-T-Zellen im Darm TGF-β und IL-4 produzieren, um die Produktion von IgA zu induzieren, sondern kann auch Treg induzieren, was zu einer systemischen Immuntoleranz führt (die sowohl Immunantwort als auch Immuntoleranz induziert).
d. Eigenschaften des antigenen Epitops
Beispiel: N-terminale Aminosäure des Hühnerei-Lysozym-Proteins – induziert die Treg-Aktivierung, reguliert die Immunantwort herunter und induziert Immuntoleranz – tolerogenes Epitop
e. Antigendosis
Geringe Bandtoleranz
Die Antigendosis ist zu niedrig, um T- und B-Zellen zu aktivieren
Hohe Riementoleranz
Die Antigendosis ist zu hoch, was die Aktivierung von Suppressor-T-Zellen induziert und die Immunantwort hemmt.
Antigendosen für B-Zell-Toleranz und T-Zell-Toleranz
•T-Zell-Toleranz: niedrige Antigendosis, schneller Wirkungseintritt und lang anhaltend •B-Zell-Toleranz: große Antigendosis, langsamer Beginn, kurze Dauer
(3) Mechanismus
T-Zell-Toleranz
Zentrale T-Zell-Toleranz
Autoimmunregulationsfaktor AIRE
Ein Schlüsselmechanismus, der verhindert, dass das Immunsystem den eigenen Körper angreift. Aire übt Transkriptionsfaktoraktivität aus, indem es eine mRNA-Transkriptbibliothek generiert, um die Translokationsexpression verschiedener Selbstkomponentengene zu fördern, die zu peripheren Antigengeweben (gewebespezifischen Antigenen) gehören, insbesondere auf der Oberfläche von Thymus-Markepithelzellen.
1. Klonale Löschung
negative Auswahl
2. Thymus-Tregs
Eindringen in periphere Gewebe, Hemmung der Immunantwort und Aufrechterhaltung der peripheren Immuntoleranz
Folgen des Verlusts der zentralen Toleranz
Wenn in einigen Schlüsselmolekülen, die die zentrale Toleranz vermitteln, wie Fas oder FasL, Genmutationen auftreten, kann die Selbstantigentoleranz gestört werden, was zu Autoimmunerkrankungen führt.
Periphere T-Zell-Toleranz
1. T-Zell-Anergie /Klonale Anergie
Wenn T-Zellen mit Selbstantigenen in Kontakt kommen und das co-stimulierende Signal unzureichend ist oder fehlt, werden die T-Zellen selbst dann, wenn der TCR den Selbstantigen-MHC-Komplex erkennt, nicht vollständig aktiviert und treten stattdessen in einen nicht-stimulierenden Zustand ein. proliferativer und funktionell inaktivierter Zustand, d. h. der kloninkompetente Zustand. (Nur das erste Signal, kein zweites Signal)
2. T-Zell-Apoptose /Klonale Löschung
Hohe TCR-Affinität oder hohe Selbstantigenkonzentration, aber fehlendes zweites Signal → Apoptose Obwohl sie in der Regel enger mit der zentralen Toleranz zusammenhängen, können in der peripheren Umgebung T-Zellen, die auf bestimmte gewebespezifische Selbstantigene abzielen, aufgrund einer Überaktivierung auch eine Apoptose durchlaufen und eine klonale Eliminierung erreichen.
2 Wege
(1) mitochondrialer Apoptoseweg
(2) Durch T-Zell-Aktivierung induzierter Zelltod (AICD) /Apoptotischer Weg des Todesrezeptors (Fas/FasL)
Wenn T-Zellen durch Antigene aktiviert werden und sich vermehren, initiieren einige T-Zellen ihren eigenen programmierten Todesprozess über den Fas/FasL-Weg (Todesrezeptor-Apoptoseweg).
3. Immunprivileg
Einige Autoantigene befinden sich an immunprivilegierten Stellen (Zentralnervensystem, Gehirn, vordere Augenkammer, Hoden, Plazenta) und sind vor Angriffen des Immunsystems geschützt.
4. Immunologische Ignoranz
Geringe TCR-Affinität oder geringe Konzentration an Selbstantigenen → Die Koexistenz von Antigenen und selbstreagierenden T-Zellklonen reicht möglicherweise nicht aus, um die Aufmerksamkeit des Immunsystems auf sich zu ziehen, was dazu führt, dass T-Zellen diesen Antigenen nicht vollständig ausgesetzt sind und somit inaktiv sind ein „ignorierender“ Zustand.
5. Unterdrückende Wirkung von Tregs
Natürlich vorkommende oder induzierte regulatorische T-Zellen (einschließlich natürlicher Treg-Zellen und adaptiv induzierter Treg-Zellen) können inhibitorische Zytokine (wie IL-10, TGF-β) sezernieren oder andere Selbstreaktionen durch direkten Zellkontakt der T-Zellfunktion hemmen und so die periphere Funktion aufrechterhalten Toleranz.
6. Regulierung von T-Zell-inhibitorischen Rezeptoren
Immun-Checkpoints (wie CTLA-4, PD-1 usw.) sind wichtige inhibitorische Rezeptoren für T-Zellen, die die lokale T-Zell-Aktivität beeinflussen und die Bildung peripherer Toleranz fördern können.
B-Zell-Toleranz
Zentrale B-Zell-Toleranz
1. Rezeptorbearbeitung
Ändern der Erkennungsmerkmale: Wenn der BCR der aktuellen B-Zelle ein Selbstantigen erkennt, kann die Spezifität des BCR durch den Genrekombinationsprozess der variablen Region der schweren oder leichten Kette (V(D)J-Umlagerung) geändert werden Erzeugen Sie einen BCR, der sich selbst nicht mehr erkennt. Ein neuer BCR für das Antigen ermöglicht es den B-Zellen, sich weiter zu entwickeln und zu reifen.
2. B-Zell-Apoptose /klonen klar
negative Auswahl
Während der B-Zell-Entwicklung binden unreife B-Zellen (Prä-B-Zellen und unreife B-Zellen) über ihren BCR (B-Zell-Rezeptor) an Selbstantigene. Wenn der BCR eine hohe Affinität zu Selbstantigenen aufweist, kann diese B-Zelle gelöscht werden, d. h. es wird Apoptose induziert, wodurch die Möglichkeit der Produktion von Autoantikörpern gegen periphere Gewebe vermieden wird.
3. B-Zell-Anergie /clone inkompetent
Wenn unreife B-Zellen über den BCR mit löslichen Antigenen interagieren, kommt es nicht zu einer „klonalen Eliminierung“, sondern wandeln sich in „inkompetente“ B-Zellen um. Der BCR verliert seine Funktion, sodass die B-Zellen nicht aktiviert werden können und einen inkompetenten Zustand aufweisen.
Periphere B-Zell-Toleranz
1. Inkompetenz der B-Zellen /clone inkompetent
Fehlen eines von Th-Zellen bereitgestellten kostimulatorischen Signals (zweites Signal).
2. B-Zell-Apoptose /klonen klar
In der peripheren Umgebung können B-Zellen, die auf bestimmte gewebespezifische Autoantigene abzielen, aufgrund einer Überaktivierung ebenfalls Apoptose durchlaufen und eine klonale Eliminierung erreichen.
2 Wege
(1) mitochondrialer Apoptoseweg
(2) B-Zell-Aktivierung induzierter Zelltod /Apoptotischer Weg des Todesrezeptors (Fas/FasL)
Wenn B-Zellen durch Antigene aktiviert werden und sich vermehren, initiieren einige T-Zellen ihren eigenen programmierten Todesprozess über den Fas/FasL-Weg (Todesrezeptor-Apoptose-Weg).
2. Regulierung von B-Zell-Hemmrezeptoren
Hemmende Rezeptoren wie FcγRIIB, CD22
(4) Regelung und Anwendung
induzieren Immuntoleranz
Anwendung
Behandlung von Autoimmunerkrankungen, Organtransplantationen und allergischen Erkrankungen
Methode
1. Oral oder intravenös verabreichtes Antigen
2. Verwendung löslicher Antigene
3. Verwendung von Autoantigen-Peptidantagonisten
4. Blockieren kostimulatorischer Signale
5. eine Immunabweichung auslösen
• Reaktion vom Typ Th2
6. Knochenmark- und Thymustransplantation
7. Adoptive Infusion unterdrückender Immunzellen
Brechen Sie die Immuntoleranz
Anwendung
Krebsimmuntherapie, Impfstoffentwicklung und Überwindung bestimmter chronischer Infektionen
Methode
1. Blockieren Sie immunsuppressive Moleküle
2. Aktivieren Sie kostimulatorische Signale
3. Reduzieren Sie die Anzahl der Tregs oder hemmen Sie deren Funktion
4. Erweitern Sie die Funktionen von DC
5. Rationeller Einsatz von Zytokinen und ihren Antikörpern
2. Immunregulation
(1) Gleichgewicht der Immunantwort
Bedeutung
① Widerstand gegen äußere Infektionen: Das Immunsystem kann fremde Krankheitserreger (wie Bakterien, Viren, Parasiten usw.) erkennen und beseitigen, um sicherzustellen, dass der Körper vor Infektionen geschützt ist. ② Autoimmunität vermeiden: Das Immunsystem kann zwischen „selbst“ und „nicht-selbst“ unterscheiden und greift seine eigenen normalen Zellen nicht an, um das Auftreten von Autoimmunerkrankungen zu verhindern.
Krankheiten, die durch ein unausgeglichenes Immunsystem verursacht werden
1. Immunschwächekrankheit: Ein unzureichend funktionierendes Immunsystem, das zu einer Anfälligkeit für verschiedene Krankheitserreger führt. wie AIDS
2. Autoimmunerkrankung: Das Immunsystem greift normales Gewebe im Körper an und verursacht Entzündungen und Gewebeschäden. Wie rheumatoide Arthritis, systemischer Lupus erythematodes
3. Anaphylaxie: Eine Überreaktion des Immunsystems auf eine harmlose Substanz, die allergische Symptome verursacht. Wie Asthma, Urtikaria
4. Entzündliche Erkrankungen: Das Immunsystem bleibt in einem hochaktivierten Zustand, was zu chronischen Entzündungen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Fettleibigkeit, entzündlichen Darmerkrankungen usw. führt.
5. Verlust der Immuntoleranz: In einigen Fällen kann das Immunsystem die Toleranz gegenüber Antigenen verlieren, auf die es nicht reagieren sollte (z. B. ein transplantiertes Organ), was eine Abstoßungsreaktion auslöst.
(2) Regulatorische Wirkungen von Immunmolekülen
Immunkomplex
Antigen-Antikörper-Komplex oder Antigen-Antikörper-Komplement-Komplex
Wirkung
• Verstärkungseffekt: Stimulierung der Immunantwort
• Hemmende Wirkung
Opsonophagozytose → Antigen-Clearance → Verringerung der stimulierenden Wirkung auf immunaktive Zellen → Immunsuppression
Antikörper konkurrieren mit BCR um die Bindung von Antigen → reduzieren die Stimulation von B-Zellen und hemmen die B-Zell-Aktivierung
Querverbindungen zum inhibitorischen Rezeptor FcγRIIB
einzigartiges Netzwerk
Antikörper 3 ähnelt Antikörper 1; Antikörper 2 ähnelt Antigen
Wirkung
• Anti-Infektionsimmunität: Nutzen Sie die Strukturmerkmale des Intra-Antigen-Bildes, um die Produktion von Ab3 zu induzieren. Verbessern Sie die spezifische Reaktion des Körpers auf Antigene. • Autoimmunerkrankungen vorbeugen und behandeln: Die Produktion von Ab2 anregen, um den ursprünglichen Ab1 im Körper zu schwächen oder zu entfernen (oder entsprechender Zellklon) vermittelte antigenspezifische Reaktion. • Entwicklung sicherer Immuninterventionen. Verwendung von Ab2 zur Simulation hochtoxischer Antigene
entzündliche Faktoren
Dual-Phase-Feedback-Einstellung
Wirkungszeitraum (Frühphase)
TLR PAMP→PI3K (Phosphatidylinositol-3-Kinase)-Aktivierung→PIP3 (Phosphatidylinositol-3-Phosphat)-Phosphorylierung→PKB- und ASK1-Aktivierung→Hemmung der NF-κB- und MAPK-Signaltransduktion.
Toleranzzeitraum (Nachbeobachtungsphase)
Eine Vielzahl intrazellulärer Moleküle und Transmembranmoleküle werden mobilisiert, um an der Hemmung der TLR-Signalübertragung teilzunehmen.
ergänzen regulatorisches Protein
C1-INH, DAF, CR1, C4BP usw.
Zwei gegensätzliche Komponenten bei der Signalübertragung von Immunzellen
Protein-Tyrosinkinase PTK
Y→pY
Eine Proteinart, die spezifisch die Übertragung von γ-Phosphat von ATP auf Tyrosinreste in Proteinen katalysiert. Proteinkinase, die Tyrosinreste in der weißen Substanz phosphoryliert
• Rezeptortypen: EGFR-Familie, IR-Familie usw. • Nicht-Rezeptortypen: Src, Fyn, Lck, Lyn usw.
Protein Tyrosinphosphatase PTP
pY→Y
Phosphatase, die Phosphatgruppen aus phosphorylierten Tyrosinmolekülen entfernt
Die meisten vermitteln hemmende Signale
Immunzellrezeptor
Aktivierender Rezeptor: Intramembranzone mit ITAM
• YxxL oder YxxV • Y wird phosphoryliert, was zur Aktivierung führt • Rekrutiere PTK
Hemmende Rezeptoren: Intramembranzone mit ITIM
• I/VxYxxL • Y wird phosphoryliert, was zur Aktivierung führt
NK-Zellrezeptor
KIR: Killerzell-Immunglobulin-ähnlicher Rezeptor KLR: Killerzell-Lektin-ähnlicher Rezeptor
(3) Regulatorische Wirkung von Immunzellen
regulatorische T-Zellen
Do1/Do2
(4) Andere Formen immunmodulatorischer Wirkungen
Negative Rückkopplungsregulation der Immunantwort durch Apoptose
Fas/FasL, das die Signalübertragung des Todes auslösen und letztendlich Zellapoptose verursachen kann
Negative Feedback-Regulierung der Immunantwort durch AICD
Eine spontane Apoptose, die durch Immunzellen nach Aktivierung und Ausüben von Immunwirkungen induziert wird. Sehr spezifisch
Immunologisches Gedächtnis und Impfstoffe
1. Immungedächtnis
Immungedächtnis
Unabhängig davon, ob es sich um eine angeborene oder erworbene Immunität handelt: Sobald es mit dem von einem bestimmten Fremdkörper getragenen Antigen reagiert und durch dasselbe Antigen erneut stimuliert wird, kann es schnell die sekundäre Immunität aktivieren und eine stärkere Immunantwort auslösen.
Immungedächtniszellen
Gedächtnis-B-Zellen
Gedächtnis-T-Zellen
2 Typen
Gedächtnis CD4 T-Helferzellen
Gedächtnis CD8 zytotoxische T-Zellen
3 Subpopulationen
1. Zentrale Gedächtnis-T-Zellen (TCM)
- Oberflächenmarker: CD45RO, CCR7, CD62L
- Funktionen und Eigenschaften: Es befindet sich hauptsächlich in Lymphknoten, verfügt über ein hohes Proliferationspotenzial und die Fähigkeit zur Selbsterneuerung und kann schnell in sekundäre Lymphorgane wandern und sich in Effektor-T-Zellen differenzieren, wenn es erneut auf dasselbe Antigen trifft.
2. Effektor-Gedächtnis-T-Zellen (TEM)
- Oberflächenmarker: CD45RO, CCR7-, CD62L-
- Funktion und Eigenschaften: Es kommt in peripheren Geweben wie Blut, Haut und Schleimhäuten vor. Es kann schnell auf Infektionen reagieren und hat die Fähigkeit, Zielzellen direkt abzutöten oder Zytokine abzusondern.
3. Geweberesidente Gedächtnis-T-Zellen (TRM)
- Oberflächenmarker: CD69, CD103 (in einigen Geweben)
- Funktionen und Eigenschaften: Vor allem an der Infektionsstelle (Schleimhautstelle) verweilen TRM-Zellen über lange Zeit in zuvor infizierten Geweben und können bei erneutem Kontakt mit demselben Erreger sofort eine lokale Immunantwort auslösen.
Die Rolle des Immungedächtnisses
Das Immungedächtnis verbessert die Effizienz des Immunsystems und verringert das Risiko einer erneuten Infektion mit demselben Erreger.
2. Impfstoff
F&E-Prozess
Klinische Versuche
Es gibt 4 Phasen klinischer Studien: Phase I, II, III und IV. Die ersten drei Phasen sind klinische Studien vor der Markteinführung des Impfstoffs, und Phase IV sind klinische Studien nach der Markteinführung des Impfstoffs.
Einstufung
8 Schleimhautbarriere
1. Physische Barrieren
Darmepithelzellen
Die durch Zellverbindungen eng angeordneten Verbindungen zwischen Zellen bestehen aus Tight Junctions, Adherens Junctions und Desmosomen, die das Eindringen von Bakterien, Viren und Endotoxinen wirksam blockieren können.
Darmzotten
2. Chemische Barriere
Es besteht aus Schleim und Verdauungssaft, der von Darmepithelzellen abgesondert wird, sowie aus antibakteriellen Substanzen, die von normalen Bakterien abgesondert werden. Darmschleimhautepithelzellen sind mit einer großen Anzahl von Becherzellen vermischt, die Schleimschicht absondern, die kontinuierlich auf der Oberfläche der Darmschleimhaut verteilt ist und die Bindung von Bakterien verhindert zum Darmepithel. Zu den antibakteriellen Substanzen im Darm zählen vor allem Galle, Mucopolysaccharide, Lysozym und Glykoproteine. Magensäure ist sauer und kann die meisten Bakterien, die in den Mund gelangen, abtöten. Das saure Milieu kann den Darm vor pathogenen Bakterien schützen. Auch die von der Leber abgesonderte Galle und Darmflüssigkeit haben eine gewisse hemmende Wirkung auf die Vermehrung pathogener Bakterien.
3. Biologische Barriere
Zur normalen Flora gehören hauptsächlich Bifidobacterium und Lactobacillus, und die Darmflora besteht hauptsächlich aus Escherichia coli und Enterococcus. Sie haften an der Darmschleimhautschicht und bilden eine mehrschichtige mikrobielle Barriere. Unter normalen Umständen sind Anzahl und Verteilung der Darmmikroorganismen relativ konstant und die Mikrobenflora relativ ausgeglichen und stabil. Faktoren wie Futter, Krankheit, Immunität und Stress können jedoch die Anzahl, Aktivität oder Verschiebung der Darmflora beeinflussen , was zu einem Ungleichgewicht der Flora führt.
4. Immunbarriere
Darmlymphstruktur
Darmassoziiertes Lymphgewebe GALT
Peyer-Plaques
isoliertes Lymphgewebe (SILT)
Kryptaplaque (CP) → isolierter Lymphfollikel (ILF)
Darmepithelzelllinie
Enterozyten
Becherzellen
sekretiertes Glykoprotein, Schleimbarriere
Paneth-Zellen
Paneth-Zellen, die sich in den Krypten des Dünndarms befinden, exprimieren konstitutiv bakterizide Alpha-Defensine und Lysozym.
Darmstammzellen
Immunzellen
Intraepitheliale Lymphozyten IEL
angeborene Lymphozyten ILC
T-Zellen
Regulatorische T-Zellen (Tregs), Th17, Th1
B-Zellen
Sekretorisches Immunglobulin A (slgA)
Makrophagen
Mikrogefaltete (M) Zellen
Erleichtert die Abgabe von Antigenproben an den Peyer-Knoten und die Immunüberwachung
Gleichstromzellen
Immunmoleküle
Sekretorisches Immunglobulin A (slgA)
Zytokine und Chemokine
Virusinfektion und Immunität
1. Virusinfektion
(1) Virusinfektion
latente Infektion
Offene Infektion
akute Infektion (Akute Infektion)
Beispiel
Pocken, Pest und Grippe
anhaltende Infektion (Persistente Infektion)
Definition
Das bedeutet, dass einige Viren, nachdem sie den Körper infiziert haben, für lange Zeit in den infizierten Zellen verbleiben oder das Virus lebenslang in sich tragen können und das Virus häufig oder wiederholt nach außen ausscheiden.
Einstufung
Chronische Infektion (Chronische Infektion)
Definition
Das Virus vermehrt sich weiterhin im Körper des Wirts und wird kontinuierlich aus dem Körper ausgeschieden, das Immunsystem des Wirts kann das Virus jedoch nicht vollständig beseitigen, was zu einer langfristigen chronischen Infektion führt.
Beispiel
Hepatitis B, Hepatitis C, frühe HIV-Infektion
Erschöpfung der T-Zellen
Eine kontinuierliche oder wiederholte Antigenstimulation führt dazu, dass die ursprünglich hochaktiven CD8-T-Zellen (Killer-T-Zellen) und CD4-T-Zellen (Helfer-T-Zellen) nach und nach ihre Effektorfunktionen verlieren.
latente Infektion (Latente Infektion)
Definition
Wenn das Virus und die menschliche Immunität in einem relativen Gleichgewicht sind, kann das Virus lange Zeit im menschlichen Gewebe lauern, ohne Symptome zu verursachen, und kann mit herkömmlichen Methoden im Allgemeinen nicht nachgewiesen werden. Sobald die Immunität des Körpers geschwächt ist, kann sich das Virus erneut vermehren und Symptome verursachen.
Beispiel
Herpes-simplex-Virus, Varizella-Zoster-Virus, Zytomegalievirus, Epstein-Barr-Virus (EB) und menschliches Herpesvirus Typ 6
Chronische Infektion (langsame Virusinfektion)
Definition
Es gibt eine lange Inkubationszeit. Über Monate, Jahre oder sogar Jahrzehnte. Später entwickelt sich eine chronisch fortschreitende Erkrankung. Die Infektion endet oft tödlich.
Beispiel
HIV, subakute sklerosierende Panenzephalitis (SSPE), verursacht durch Masernviren, Prionen.
(2) Antivirale Immunantwort
angeborene Immunität
Monozyten/Makrophagen und NK-Zellen
Interferon
Induziert die Gentranskription und -translation in das antivirale Protein AVP
adaptive Immunität
zelluläre Immunität
CTL
Humorale Immunität
neutralisierende Antikörper
(3) Immun-Escape-Mechanismus
1. Antigene Variation
Einige pathogene Mikroorganismen sind sehr veränderlich, wie z. B. Influenzaviren, HIV-Viren usw. Sie können die Struktur ihrer Oberflächenantigene durch hochfrequente Antigenmutationen (Antigendrift oder Antigenwechsel) verändern, wodurch das vorhandene Immungedächtnis des Körpers daran gehindert wird neue Mutantenstämme erkennen und angreifen.
2. Antigen versteckt
Einige pathogene Mikroorganismen können sich dem Immunsystem des Körpers entziehen, indem sie beispielsweise ihre eigene Hülle in die Wirtszellmembran (HIV) einbetten, in die Zellen eindringen und an Orten wachsen oder sich verstecken, die das Immunsystem nicht erreichen kann, beispielsweise im Zentralnervensystem. Darüber hinaus können einige pathogene Mikroorganismen die Oberfläche von Wirtszellen mit Proteinen bedecken, sodass sie auf der Oberfläche der Wirtszelle wie ihr eigenes Gewebe aussehen und so einem Angriff des Immunsystems entgehen.
3. Antigentarnung
Einige pathogene Mikroorganismen können die Oberfläche von Wirtszellen mit Proteinen bedecken, sodass sie auf der Oberfläche der Wirtszelle wie ihr eigenes Gewebe aussehen und so einem Angriff des Immunsystems entgehen.
4. Immunsuppressiv
Einige pathogene Mikroorganismen können Chemikalien oder Toxine freisetzen, die die Funktion von Immunzellen beeinträchtigen oder sogar Immunzellen direkt infizieren (z. B. HIV, das CD4-T-Zellen infiziert, was zum Verlust der Immunzellfunktion führt), die Proliferation oder Aktivierung von Immunzellen hemmen, oder immunsuppressive Faktoren produzieren, die die Immunsignalwege stören, wie etwa das Nef-Protein von HIV, können die Expression von MHC-I-Molekülen herunterregulieren
5. Immuntoleranz
Bei einer chronischen HBV-Infektion kann sich ein Zustand der Immuntoleranz entwickeln, bei dem das körpereigene Immunsystem eine relativ geringe oder keine Reaktion auf HBV zeigt.
6. latenter Zustand
Kann in Wirtszellen einen latenten Zustand aufbauen und vorübergehend keine Antigene exprimieren, die vom Immunsystem erkannt werden können
2. IAV-Influenza
3. HIV-AIDS
4. HBV-Hepatitis B
Immunologische Techniken
1. Antigen- und Antikörper-Immunologietechnologie
(1) Agglutinationsreaktion
(2) Fällungsreaktion
(3) Komplementfixierungstest
(4) Immunmarkierungstechnologie
1. Enzymimmunoassay
(1) indirekter ELISA
(2) Doppelter Antikörper-Sandwich-ELISA
(3) Biotin-Avidin-System
(4) Immunhistochemie
(5) WB
(6) Co-IP
Unterthema
2. Immunfluoreszenztechnik
(1) direkte Fluoreszenzmethode
(2) indirekte Fluoreszenzmethode
(3) Protein-Chip-Technologie
3. Radioimmunoassay
4. Kolloidale Goldtechnologie
(5) Proteinidentifizierung und -reinigung
1. Immunpräzipitation
2. Immunaffinitätschromatographie
2. Immunzelltechnologie
(1) Trennung und Reinigung
1. Methode zur Trennung von immunomagnetischen Kügelchen
2. Durchflusszytometrie
(2) Identifikation
Durchflusszytometrie