1、第二章 免疫器官和组织,免疫系统(Immune system): 是指人和高等动物中识别自我和危险信号，引发免疫应答、执行免疫效应和最终维持自身稳定的组织系统。,免疫系统的组成,免疫器官 Immune organ,中枢免疫器官(central immune organ or primary lymphoid organ) ： 胸腺 thymus 骨髓 bone marrow ：哺乳类 法氏囊 bursa of Fabricius : 禽类外周免疫器官：(peripheral immune organ or secondary lymphoid organ) 脾脏 spleen 淋巴结 lymp
2、h node 其它淋巴组织 lymphoid node：皮肤、黏膜,*,Where the lymphocytes are.Yellow, primary lymphoid organs.Blue, secondary lymphoid organs.,See Fig 1.8 Parham,中枢免疫器官,中枢免疫器官免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所骨髓：骨髓是由血管、血窦、不同发育阶段的血细胞、网状结缔组织组成的,是各种血细胞和免疫细胞发生和分化的场所。,骨质 由骨组织构成，分骨密质和骨松质。骨密质：骨的表面，质地致密，由紧密排列成层的骨板构成。抗压、抗扭曲能力强。如长骨的骨干、颅盖骨的内
3、板与外板。骨松质：骨的内部，由骨小梁按压力曲线和张力曲线排列而成，呈海绵状。能承受较大的重量。,骨髓 填于骨髓腔和骨松质间隙，分红骨髓和黄骨髓。红骨髓：具有造血功能，胎儿和幼儿骨内都是红骨髓，成人仅含于骨松质腔隙内。在椎骨、髂骨、肋骨、胸骨及肱骨和股骨的两端骨松质内终身存在。黄骨髓：为脂肪组织，无造血功能，5岁以后存在于长骨髓腔内。,骨髓,1.骨髓的结构,2. 造血微环境,基质细胞和细胞因子 + 细胞外基质基质细胞：网状细胞、成纤维细胞、血 管内皮细胞、巨噬细胞等细胞因子：IL-3、IL-4、IL-6、IL-7、 GM-CSF等,多能造血干细胞 ( multiple hematopoietic
4、 stem cell，HSC ) 在骨髓中增殖、分化为髓样干细胞和淋巴干细胞。淋巴干细胞分化为T淋巴细胞、B淋巴细胞(亦称T、 B细胞) 、NK细胞 ( nature kill cell ) 及部分树突状细胞。髓样干细胞分化出单核巨噬细胞、粒细胞、血小板、红细胞等。,3. 免疫细胞发育,造血干细胞的分化过程,4.骨髓的功能,各类血细胞和免疫细胞发生的场所B细胞分化成熟的场所体液免疫应答发生的场所,法氏囊（Bursa of Fabricius）,Bruce Glick and Charlie Chang,中枢免疫器官,胸腺： T细胞分化和成熟的地方，骨髓内的多能干细胞发展成前T细胞，随血液进入胸
5、腺，在皮质内增殖、分化成辅助性细胞和细胞毒性细胞，输出胸腺，进人外周淋巴器官。,血-胸屏障：皮质毛细血管及其周围具有屏障作用功能：分泌多种激素，促进胸腺细胞分化，是T细 胞分化成熟的场所,血-胸腺屏障,上皮网状细胞,内皮基膜,内皮细胞,巨噬细胞,淋巴细胞,上皮基膜,（）胸腺的形态位置 胸腺位于胸腔纵隔上部，分左、右两叶，呈扁条状。胸腺有明显的年龄性变化，出生时重10-15g，至青春期达到最高峰，重约30-40g，以后逐渐退化萎缩。,T淋巴细胞,（二）胸腺的组织结构 胸腺表面包有薄层结缔组织被膜。被膜内伸形成胸腺隔，将胸腺分成许多小叶，每个小叶的周边为皮质，深部为髓质，两者均由上皮性网状细胞做支
6、架，其中充满淋巴细胞。皮质的淋巴细胞密集，染色较深而均匀，髓质含有较多的上皮性网状细胞，淋巴细胞较少，着色较淡。,胸腺微环境： 胸腺上皮细胞、巨噬细胞、树突状细胞、成纤维细胞-决定T细胞分化、增殖和选择性发育。,裸鼠（athymic nude mouse）： 先天无胸腺小鼠：转录因子基因突变,DiGeoge 综合征： 先天性胸腺发育不良，甲状旁腺缺陷 反复发作性感染，低血钙抽搐,外周免疫器官peripheral immune organ,外周免疫器官包括淋巴结、脾脏、肠系粘膜及皮肤淋巴系统等.中枢免疫器官产生的T、B淋巴细胞在外周免疫器官脾脏和淋巴结等处定居，遇抗原刺激后开始增殖、分化为致敏淋
7、巴细胞或产生抗体的浆细胞，以执行其免疫功能。,外周免疫器官,淋巴结遍布于全身的淋巴通道相互连接的交点上，约500600 个。正常淋巴结小于1.0cm 。 淋巴结是淋巴细胞定居和增殖的地方，也是过滤淋巴液的地方。淋巴结也是T细胞对淋巴携带的外源抗原应答的起点。,淋巴結,淋巴管,淋巴与组织间液,（三）淋巴结的功能 淋巴结是执行免疫功能的主要场所：滤过清除淋巴液，淋巴结对细菌的清除率可达99以上，但对病毒和癌细胞清除作用很差。产生和贮存淋巴细胞，保持机体淋巴细胞的动态平衡。免疫反应的场所，抗原随淋巴进入淋巴结后，体液免疫，淋巴小结增多增大，髓索内浆细胞大量增多，淋巴结形成的抗体增多；细胞免疫时，副皮
8、质区明显增大，淋巴细胞分裂增多，产生大量效应性T细胞。细胞免疫应答与体液免疫应答常同时发生，有时以其中一种为主，这与抗原的性质有关。,外周免疫器官,脾脏： 位于腹腔的左上方，血循环的通路上，是血液循环中重要的过滤器官， 也是人和脊椎动物体内最大的免疫器官。成人的脾脏重量约150200g。脾脏主要产生致敏细胞和抗体的重要场所，也具有过滤和贮存血液以及清除微生物和衰老细胞的功能。（ 脾脏是对血液中携带的抗原应答的场所，而淋巴结还包括对淋巴中抗原的应答。）,（一）形态位置 脾位于左季肋区的后外侧部，界于胃底与膈之间其长轴与第10肋相平。脾呈卵圆形、暗红色质软而脆，易破。,（二）脾的组织结构 脾外包有
9、一层较厚的致密结缔组织被膜（含平滑肌纤维），脾髓有淋巴组织和脾窦组成，可分为白髓、红髓和边缘区：1.白髓 呈球状和长筒状球状白髓称脾小结，即淋巴小结，主要由B细胞组成，另外有浆细胞和巨噬细胞。脾小结是脾的主要结构，当抗原由血液进入脾内引起体液免疫应答时，淋巴小结增多。在脾小结中央穿行l-2支小动脉，称中央动脉。长简状白髓称动脉周围淋巴鞘，是中央动脉周围的弥散淋巴组织，随中央动脉的分支而逐渐变薄，主要由T细胞构成，另有一些巨噬细胞，此区相当于淋巴结的副皮质区，为胸腺依赖区，当抗原引起细胞免疫应答时此区明显增大。,2红脾 位于被膜之下，小梁周围及白髓之间，因含大量的血细胞而呈红色，故称红髓，红髓由
10、脾索和脾窦构成。（1）脾索 脾索是排列成索状的淋巴组织，相互连成网状与血窦相间分布。脾索内含有许多B细胞、浆细胞、巨噬细胞和多种血细胞，为滤过血液和产生抗体的部位。（2）脾窦 为血窦，形状不规则，相互连成网。窦壁由长校形或长杆状的内皮细胞纵向平行排列而成。内皮细胞间有明显的间隙，内皮外有不完整的基膜及环行围绕的网状纤维，使血窦壁成为栅栏状多缝隙的结构，有利于血细胞穿越。,3边缘区 位干白髓与红髓交界处，T、B细胞兼有，但以 B细胞为主，并含有较多的巨噬细胞及一些血细胞。从白髓中央动脉分支而来的毛细血管开口于此区的淋巴组织或边缘窦，边缘窦是边缘区的淋巴组织及其与动脉周围淋巴鞘之间形成的血窦，窦的
11、内皮细胞有间隙，血细胞由此进入淋巴组织，故边缘区是淋巴细胞从血流进入淋巴组织的重要通道，是脾内首先接触抗原引起免疫应答的重要部位。,脾窦扫描电镜 Splenetic sinusoid,脾的功能滤血 脾的边缘区和脾索是重要的滤血结构，其中含有大量巨噬细胞能及时吞噬清除血内的异物、抗原、衰老的红细胞和血小板等。免疫 脾受到抗原刺激时，可产生大量的浆细胞和效应性T细胞引起免疫反应，体液免疫应答时，淋巴小结及浆细胞大量增多，产生大量抗体；细胞免疫应答时，动脉周围淋巴鞘显著增厚，产生大量效应性T细胞。T细胞和B细胞定居的场所造血 脾在胚胎期能造各种血细胞，出生后脾只能产生淋巴细胞，当严重缺血或在某些病理
12、条件下，脾可恢复造血功能。储血 人脾约可储血40ml，血细胞及血小板浓集于腺素及血窦内，当机体需要时，可将所储存的血细胞释放入血循环中。,黏膜相关淋巴组织的组成,鼻相关淋巴组织肠相关淋巴组织支气管相关淋巴组织,Three types of tonsils. (a) The position and internal features of the palatine and lingual tonsils;,LingualTonguetonsil,(b) a view of the position of the nasopharyngeal tonsils (adenoids).,Pharyn
13、gealadenoid,Cross-sectional diagram of the mucous membrane lining the intestine showing a nodule of lymphoid follicles that constitutes a Peyers patch in the submucosa. The intestinal lamina propria contains loose clusters of lymphoid cells and diffuse follicles,Intestinal lumen lamina propria submu
14、cosaMuscle layer,Structure of M cells and production of IgA at inductive sites. (a) M cells, located in mucous membranes, endocytose antigen from the lumen of the digestive, respiratory, and urogenital tracts. The antigen is transported across the cell and released into the large basolateral pocket.
15、 (b) Antigen transported across the epithelial layer by M cells at an inductive site activates B cells in the underlying lymphoid follicles. The activated B cells differentiate into IgA-producing plasma cells, which migrate along the submucosa. The outer mucosal epithelial layer contains intraepithe
16、lial lymphocytes, of which many are CD8 T cells that express TCRs with limited receptor diversity for antigen.,黏膜相关淋巴组织的功能,参与局部免疫分泌分泌型IgA参与口服抗原的免疫耐受,淋巴细胞归巢与再循环,淋巴细胞归巢是指淋巴细胞在中枢淋巴器官发育成熟后，经血液循环定居在外周淋巴器官或组织的特定部位。淋巴细胞归巢（homing)是淋巴细胞迁移的一种特殊形式，包括：（1）淋巴干细胞向中枢淋巴器官的归巢；（2）淋巴细胞向外周淋巴器官的归巢；（3）淋巴细胞再循环，即外周淋巴器官的淋巴细胞
17、通过毛细血管后静脉进入淋巴循环，以利于免疫细胞接触外来抗原，然后再回到血循环；（4）淋巴细胞向炎症部位的渗出。,淋巴细胞再循环,淋巴细胞在血液中不断地循环，在体内某些部位离开血管进入淋巴器官和淋巴组织，再经淋巴管又重新回到血液，如此周而复始。淋巴细胞从一个淋巴器官到另一个淋巴器官、从一处淋巴组织到另一处淋巴组织，这种现象称为淋巴细胞再循环。,生物学意义,淋巴细胞再循环有利于识别抗原，沟通信息，促进细胞间的协作，使一些具有相关特异性抗原的细胞共同进行免疫应答，并使分散于全身的淋巴细胞成为一个相互关联的功能整体，从而对外来的抗原和机体自身的转化细胞进行免疫监视。,淋巴细胞自血液循环重新回到淋巴器官和淋巴组织需通过一种特殊的毛细血管后微静脉，又称为高内皮微静脉(high endothelial venules, HEV)。这种血管见于除脾以外几乎所有的周围淋巴器官和淋巴组织中，包括淋巴结、扁桃体、小肠的集合淋巴小结即Peyer斑 (Peyer patches, pp)，以及阑尾、咽、胃和大肠的淋巴小结。,思考题,1、简述人类的中枢免疫器官和外周免疫器官的组成,并描述它们在免疫中的主要作用有哪些？2、什么是淋巴细胞再循环？其生物学作用什么？,
