免疫系统(immune system)是机体保护自身的防御性结构,主要由淋巴器官(胸腺、淋 巴结、脾、扁桃体)、其它器官内的淋巴组织和全身各处的淋巴细胞、抗原呈递细胞等组成: 广义上也包括血液中其它白细胞及结缔组织中的浆细胞和肥大细胞。构成免疫系统的核心成分 是淋巴细胞,它使免疫系统具备识别能力和记忆能力。淋巴细胞经血液和淋巴周游全身,从一 处的淋巴器官或淋巴组织至另一处的淋巴器官或淋巴组织,使分散各处的淋巴器官和淋巴组织 连成一个功能整体。免疫系统是生物在长期进化中与各种致病因子的不断斗争中逐渐形成的, 在个体发育中也需抗原的刺激才能发育完善。免疫系统的功能主要有两方面:①识别和清除侵 入机体的微生物、异体细胞或大分子物质(抗原);②监护机体内部的稳定性,清除表面抗原 发生变化的细胞(肿瘤细胞和病毒感染的细胞等)。 免疫系统在识别机体自身和非自身的细胞或抗原中有两类细胞表面的结构特别重要:一类 是T细胞和B细胞表面的特异性抗原受体;另一类是组织相容性抗原(histocompatibility antigen),编码此类抗原的基因群称主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex),简称MHC,故此抗原又称MHC。MHC抗原在不同种动物之间以及同种动物不同 个体之间均有所不同,故具有高度的特异性,但一卵性挛生儿及同一个体的所有细胞的MHC抗 原则是相同的;因而异体移植的组织或器官均会引起机体的排斥反应。MHC抗原又分为两类 ①MHC-类抗原,广泛分布于个体的所有细胞表面;②MHC-类抗原,仅分布于免疫系统的 某些细胞表面,有利于细胞之间功能的相互协作,如识别抗原等。 一、淋巴细胞、抗原呈递细胞与免疫 (一)淋巴细胞 淋巴细胞是种类繁多、分工极细、并有不同分化阶段和菜单现的一个细胞群体。各种淋巴 细胞的寿命长短不一,如效应性淋巴细胞仅1周左右,而记忆性淋巴细胞可长达数年,甚至终 身。各种淋巴细胞的形态相似,不易区分,只有用免疫细胞化学等方法才能予以鉴别。 1.淋巴细胞的主要类群依据表面标志、形态结构和菜单现的不同, 一般将淋巴细胞分为 三类。 (I)胸腺依赖淋巴细胞(thymus dependent lymphocyte):简称T细胞,是淋巴细胞中数 量最多功能复杂的一类。T细胞体积较小,胞质很少,一侧胞质内常有数个溶酶体(图9 1)。胞质呈非特异性酯酶染色阳性,细胞表面有特异性抗原受体。血液中的T细胞占淋巴细胞 总数的60%~75%。T细胞-一般可分为三个亚群:①辅助性T细胞(helper T cell,TH细胞), 占T细胞的65%左右,它的重要标志是表面有CD4抗原(CD是淋巴细胞和其他白细胞表达的表 面抗原分化群,即cluster of differentiation简称,I993年国际会议统一命名,现已有CDl~ CD78)。TH细胞能识别抗原,分泌多种淋巴因子,它既能辅助B细胞产生体液免疫应答,又 能辅助T细胞产生细胞免疫应答,是扩大免疫应答的主要成分,它还具有某些细胞免疫功能
免疫系统(immune system)是机体保护自身的防御性结构,主要由淋巴器官(胸腺、淋 巴结、脾、扁桃体)、其它器官内的淋巴组织和全身各处的淋巴细胞、抗原呈递细胞等组成; 广义上也包括血液中其它白细胞及结缔组织中的浆细胞和肥大细胞。构成免疫系统的核心成分 是淋巴细胞,它使免疫系统具备识别能力和记忆能力。淋巴细胞经血液和淋巴周游全身,从一 处的淋巴器官或淋巴组织至另一处的淋巴器官或淋巴组织,使分散各处的淋巴器官和淋巴组织 连成一个功能整体。免疫系统是生物在长期进化中与各种致病因子的不断斗争中逐渐形成的, 在个体发育中也需抗原的刺激才能发育完善。免疫系统的功能主要有两方面:①识别和清除侵 入机体的微生物、异体细胞或大分子物质(抗原);②监护机体内部的稳定性,清除表面抗原 发生变化的细胞(肿瘤细胞和病毒感染的细胞等)。 免疫系统在识别机体自身和非自身的细胞或抗原中有两类细胞表面的结构特别重要:一类 是 T 细 胞 和 B 细 胞 表 面 的 特 异 性 抗 原 受 体 ; 另 一 类 是 组 织 相 容 性 抗 原 ( histocompatibility antigen ) , 编 码 此 类 抗 原 的 基 因 群 称 主 要 组 织 相 容 性 复 合 体 ( major histocompatibility complex),简称MHC,故此抗原又称MHC。MHC抗原在不同种动物之间以及同种动物不同 个体之间均有所不同,故具有高度的特异性,但一卵性挛生儿及同一个体的所有细胞的MHC抗 原则是相同的;因而异体移植的组织或器官均会引起机体的排斥反应。MHC抗原又分为两类: ①MHC-Ⅰ类抗原,广泛分布于个体的所有细胞表面;②MHC-Ⅱ类抗原,仅分布于免疫系统的 某些细胞表面,有利于细胞之间功能的相互协作,如识别抗原等。 一、淋巴细胞、抗原呈递细胞与免疫 (一)淋巴细胞 淋巴细胞是种类繁多、分工极细、并有不同分化阶段和菜单现的一个细胞群体。各种淋巴 细胞的寿命长短不一,如效应性淋巴细胞仅1周左右,而记忆性淋巴细胞可长达数年,甚至终 身。各种淋巴细胞的形态相似,不易区分,只有用免疫细胞化学等方法才能予以鉴别。 1.淋巴细胞的主要类群依据表面标志、形态结构和菜单现的不同,一般将淋巴细胞分为 三类。 (1)胸腺依赖淋巴细胞(thymus dependent lymphocyte):简称T细胞,是淋巴细胞中数 量最多功能复杂的一类。T细胞体积较小,胞质很少,一侧胞质内常有数个溶酶体(图9- 1)。胞质呈非特异性酯酶染色阳性,细胞表面有特异性抗原受体。血液中的T细胞占淋巴细胞 总数的60%~75%。T细胞一般可分为三个亚群:①辅助性T细胞(helper T cell,TH细胞), 占T细胞的65%左右,它的重要标志是表面有CD4抗原(CD是淋巴细胞和其他白细胞表达的表 面抗原分化群,即cluster of differentiation简称,1993年国际会议统一命名,现已有CD1~ CD78)。TH细胞能识别抗原,分泌多种淋巴因子,它既能辅助B细胞产生体液免疫应答,又 能辅助T细胞产生细胞免疫应答,是扩大免疫应答的主要成分,它还具有某些细胞免疫功能
艾滋病(AIDS)病毒可破坏TH细胞,导致患者的免疫系统瘫痪。②抑制性T细胞(suppresso, TceL,Ts细胞),占T细胞的10%左右。表面有CD8抗原。Ts细胞常在免疫应答的后期增多, 它分泌的抑制因子可减弱或抑制免疫应答。③细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell,T,细胞),占 T细胞的20%~30%,表面也有CD8抗原。Tc细胞能识别结合在MHC-I类抗原上的异抗原,在 异抗原的刺激下可增殖形成大量效应性T细胞,能特异性地杀伤靶细胞,是细胞免疫应答的主 要成分。 (2)骨髓依赖淋巴细胞(bone marrow dependent lymphocyte):简称B细胞,常较T细 胞略大,胞质内溶酶体少见,含少量粗面内质网(图9·1)。细胞表面的标志主要是有许多膜 抗体(特异性抗原受体)。血液中B细胞占淋巴细胞总数的10%~15%。B细胞受抗原刺激后 增殖分化形成大量浆细胞,分泌抗体,从而清除相应的抗原,此为体液免疫应答 大颗较淋巴细胞 图9-1T细胞、B细胞及大颗粒淋巴细胞 小细胞示光镜结构,大细胞示超微结构 (3)大颗粒淋巴细胞(large granular lymphocyte,LGL):LGL常较T、B细胞大,直径 约11μm,胞质较丰富,含许多散在的深酶体(图9-1)。血液中LGL约占淋巴细胞的10%, 在脾内和腹膜渗出液中较多,淋巴结和骨髓内较少,胸腺内无。LGL的来源未明,寿命约数 周,细胞表面无特异性抗原受体,膜上的标志主要是GM1(单核巨噬细胞的标志)和CD8(TG 细胞的标志),并常有Fc受体。LGL可分为两种:①杀伤细胞(kilr细胞,K细胞),在靶细 胞与抗体结合后,K细胞可借F℃受体与抗体的Fc端结合进而杀伤靶细胞。②自然杀伤细胞 (nature killer cell,NK细胞),它不需抗体的存在,也不需抗原的刺激即能杀伤某些肿瘤细 胞。由于K细胞和NK细胞的形态、分布与表面标志均近似,故它们可能是同一种细胞的不同功 能表现。 2.T细胞和B细胞的早期分化T细胞和B细胞分别在胸腺和骨髓内进行早期分化,胎儿期即 已开始,出生后继续进行。其特点是形成具有各种特异性抗原受体的淋巴细胞,总共约有10 ~106种。但每个淋巴细胞表面只有一种抗原受体,这是淋巴细胞能识别特异性抗原的物质基
艾滋病(AIDS)病毒可破坏TH细胞,导致患者的免疫系统瘫痪。②抑制性T细胞(suppressor Tcell,TS细胞),占T细胞的10%左右。表面有CD8抗原。TS细胞常在免疫应答的后期增多, 它分泌的抑制因子可减弱或抑制免疫应答。③细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell,Tc细胞),占 T细胞的20%~30%,表面也有CD8抗原。TC细胞能识别结合在MHC-Ⅰ类抗原上的异抗原,在 异抗原的刺激下可增殖形成大量效应性TC细胞,能特异性地杀伤靶细胞,是细胞免疫应答的主 要成分。 (2)骨髓依赖淋巴细胞(bone marrow dependent lymphocyte):简称B细胞,常较T细 胞略大,胞质内溶酶体少见,含少量粗面内质网(图9-1)。细胞表面的标志主要是有许多膜 抗体(特异性抗原受体)。血液中B细胞占淋巴细胞总数的10%~15%。B细胞受抗原刺激后 增殖分化形成大量浆细胞,分泌抗体,从而清除相应的抗原,此为体液免疫应答。 图9-1 T细胞、B细胞及大颗粒淋巴细胞 小细胞示光镜结构,大细胞示超微结构 (3)大颗粒淋巴细胞(large granular lymphocyte,LGL):LGL常较T、B细胞大,直径 约11μm,胞质较丰富,含许多散在的深酶体(图9-1)。血液中LGL约占淋巴细胞的10%, 在脾内和腹膜渗出液中较多,淋巴结和骨髓内较少,胸腺内无。LGL的来源未明,寿命约数 周,细胞表面无特异性抗原受体,膜上的标志主要是GM1(单核巨噬细胞的标志)和CD8(TC 细胞的标志),并常有Fc受体。LGL可分为两种:①杀伤细胞(killer细胞,K细胞),在靶细 胞与抗体结合后,K细胞可借Fc受体与抗体的Fc端结合进而杀伤靶细胞。②自然杀伤细胞 (nature killer cell,NK细胞),它不需抗体的存在,也不需抗原的刺激即能杀伤某些肿瘤细 胞。由于K细胞和NK细胞的形态、分布与表面标志均近似,故它们可能是同一种细胞的不同功 能表现。 2.T细胞和B细胞的早期分化T细胞和B细胞分别在胸腺和骨髓内进行早期分化,胎儿期即 已开始,出生后继续进行。其特点是形成具有各种特异性抗原受体的淋巴细胞,总共约有10 5 ~10 6种。但每个淋巴细胞表面只有一种抗原受体,这是淋巴细胞能识别特异性抗原的物质基
础。早期分化形成大量静息期的处女型T细胞和B细胞,并不断播散到周围淋巴器官和淋巴组织 中。 3,免疫应答的三个阶段T细胞和B细胞在免疫应答(immune response)过程中需经过三 个阶段,即感应了阶段、增殖分化阶段和效应阶段(图9·2)。 感应阶段 增筑与分化阶段 效安阶晚 Te记忆操酸 Te效 转化 -@ 1L-2 Tn记忆细岩 (】 B记忆细雅 36 o 周淋巴官内 血 病灶 图9·2免疫应答的三个阶段示意图 ()感应阶段:即识别抗原的过程,常需数种细胞的协作才能完成。抗原要经过抗原呈 递细胞的处理,如巨细胞内吞抗原(细菌等)形成内吞泡,后者与溶酶体融合使抗原初步分解 但仍保留其抗原性,继而与MHCⅡ类分子结合并表达于细胞表面,供淋巴细胞识别(图9 3)。同时,巨噬细胞分泌L-1激活TH细胞,TH细胞分泌L·2、L·4、等再激活B细胞,TH 细胞和B细胞即发生转化(transformation)。Tc细胞识别抗原的机制与上述有所不同,它只能 识别与MHC·I类分子结合的抗原,并在TH细胞分泌的L·2的刺激下发生转化。淋巴细胞转 化是指由静息期的小淋巴细胞转变成代谢活跃并能进行增殖的大淋巴细胞的过程,此时细胞核 增大,染色质变细,核仁明显,胞质增多,胞质内游离核糖体增多而嗜碱性增强,细胞增大至 15~20um,形似幼稚的母细胞,故又称母细胞化(blastoformation)或返幼(rejuvenation) (图9-4)
础。早期分化形成大量静息期的处女型T细胞和B细胞,并不断播散到周围淋巴器官和淋巴组织 中。 3.免疫应答的三个阶段 T细胞和B细胞在免疫应答(immune response)过程中需经过三 个阶段,即感应了阶段、增殖分化阶段和效应阶段(图9-2)。 图9-2 免疫应答的三个阶段示意图 (1)感应阶段:即识别抗原的过程,常需数种细胞的协作才能完成。抗原要经过抗原呈 递细胞的处理,如巨细胞内吞抗原(细菌等)形成内吞泡,后者与溶酶体融合使抗原初步分解 但仍保留其抗原性,继而与MHC-Ⅱ类分子结合并表达于细胞表面,供淋巴细胞识别(图9- 3)。同时,巨噬细胞分泌IL-1激活TH细胞,TH细胞分泌IL-2、IL-4、等再激活B细胞,TH 细胞和B细胞即发生转化(transformation)。TC细胞识别抗原的机制与上述有所不同,它只能 识别与MHC-Ⅰ类分子结合的抗原,并在TH细胞分泌的IL-2的刺激下发生转化。淋巴细胞转 化是指由静息期的小淋巴细胞转变成代谢活跃并能进行增殖的大淋巴细胞的过程,此时细胞核 增大,染色质变细,核仁明显,胞质增多,胞质内游离核糖体增多而嗜碱性增强,细胞增大至 15~20μm,形似幼稚的母细胞,故又称母细胞化(blastoformation)或返幼(rejuvenation) (图9-4)
了带然 公人—表装 图93抗原呈递细胞处理抗原过程示意图 抗原政了餐裂素 有丝分 )转化 e●⑧ 小淋巴细胞 转化后的大淋巴细胞 图9-4淋巴细胞的转化 (2)增殖分化阶段:T细胞在此阶段起重要的调节作用。它分泌L-2可刺激自身 (TH)和Tc细胞发生一系列的分裂和分化;它分泌的L·4等和干扰素则可刺激B细胞发生 系列的分裂和分化。细胞增殖中,其抗原受体的特异性不变,故称为单株增殖,结果产生两类 细胞:@效应细胞(effector cell),是失去分裂能力的终末细胞(end cell),大量效应细胞 可增强机体快速清除抗原的能力;②记忆细胞(memory cell),是经过一段分化后再次转入 静息期的小淋巴细胞,寿命长,当再次遇到该抗原时能迅速转化增殖形成大量效应细胞,使机 长期保持对该抗原的免疫力。预防接种疫苗可使机体产生大量记忆细胞。 (3)效应阶段:效应细胞经血流迁移至病灶附近清除抗原(病原体),在疾病转愈期效 应细胞增多。B细胞的效应细胞是浆细胞,寿命约1周,能大量分泌抗体,抗体经血流循环全 身,其半衰期为10~20天。抗体能中和抗原的毒性,促使靶细胞溶解,抗原与抗体结合后还易 被吞噬细胞吞噬,T效应细胞是分泌淋巴因子的主要细胞。如巨噬细胞游走抑制因子等聚集巨 噬细胞和激活其吞噬和杀菌能力,淋巴毒素能杀伤靶细胞,Y~干扰素可抑制病毒复制及激活 NK细胞杀靶细胞等。Tc效应细胞进入病灶与靶细胞抗原结合后,释放穿孔蛋白(perferin)
图9-3 抗原呈递细胞处理抗原过程示意图 图9-4 淋巴细胞的转化 (2)增殖分化阶段:TH细胞在此阶段起重要的调节作用。它分泌IL-2可刺激自身 (TH)和TC细胞发生一系列的分裂和分化;它分泌的IL-4等和干扰素则可刺激B细胞发生一 系列的分裂和分化。细胞增殖中,其抗原受体的特异性不变,故称为单株增殖,结果产生两类 细胞:①效应细胞(effector cell),是失去分裂能力的终末细胞(end cell),大量效应细胞 可增强机体快速清除抗原的能力;②记忆细胞(memory cell),是经过一段分化后再次转入 静息期的小淋巴细胞,寿命长,当再次遇到该抗原时能迅速转化增殖形成大量效应细胞,使机 长期保持对该抗原的免疫力。预防接种疫苗可使机体产生大量记忆细胞。 (3)效应阶段:效应细胞经血流迁移至病灶附近清除抗原(病原体),在疾病转愈期效 应细胞增多。B细胞的效应细胞是浆细胞,寿命约1周,能大量分泌抗体,抗体经血流循环全 身,其半衰期为10~20天。抗体能中和抗原的毒性,促使靶细胞溶解,抗原与抗体结合后还易 被吞噬细胞吞噬,Th效应细胞是分泌淋巴因子的主要细胞。如巨噬细胞游走抑制因子等聚集巨 噬细胞和激活其吞噬和杀菌能力,淋巴毒素能杀伤靶细胞,γ-干扰素可抑制病毒复制及激活 NK细胞杀靶细胞等。Tc效应细胞进入病灶与靶细胞抗原结合后,释放穿孔蛋白(perferin)
它能嵌入靶细胞膜,在膜上形成中央有孔的聚合体,使细胞外液进入靶细胞而使其膨胀破裂, 而T©效应细胞不受损伤,还能再次杀伤靶细胞,但寿命仅数天。 (二)抗原呈递细胞 抗原呈递细胞(antigen presenting cell)是免疫应答起始阶段的重要辅佐细胞,有多种类 型。其中巨噬细胞分布最广,是处理抗原的主要细胞。交错突细胞(interdigitating cell)分布 于脾、淋巴结和淋巴组织中的T细胞区,是辅佐细胞免疫应答的主要成分。滤泡树突细胞 (follicular dendritic cell)仅分布于淋巴小结的生发中心,能借抗体将大量抗原聚集于细胞突 起表面,与选择B细胞高亲和性抗体细胞株的功能有关。郎格汉斯细胞(Langerhans cell)分 布于表皮深层,可捕获和处理侵入表皮的抗原,并能离开表皮经淋巴进入淋巴结,转运抗原或 转变为交错突细胞。微皱褶细胞(microfold cell)位于回肠集合淋巴小结顶端上皮及扁桃体隐 窝上皮中,也有捕获和转递抗原的作用。 二、淋巴组织 含有大量淋巴细胞的组织称为淋巴组织(lymphopid tissue),一般将淋巴组织分为两 种 1.弥散淋巴组织弥散淋巴组织(diffuse lymphoid tissue)以网状细胞和网状纤维为支 架,网眼中充满大量淋巴细胞及一些浆细胞、巨噬细胞和肥大细胞等(图9·5)。淋巴细胞无 明显的境界,含有T细胞和B细胞,还常有高内皮的毛细血管后微静脉,它是淋巴细胞从血液进 入淋巴组织的重要通道。淋巴组织内及其周围有许多毛细淋巴管,淋巴细胞可经此进入淋巴和 血液循环,并经毛细血管后微静脉再入淋巴器官或淋巴组织抗原刺激可使弥散淋巴组织扩大, 并出现淋巴小结。 2.淋巴小结淋巴小结(lymphoid nodule)又称淋巴滤泡,是由B细胞密集而成的淋巴组 织,边界清楚,呈椭圆形小体。小结中央染色浅,细胞跑分裂相多,称生发中心(germinal center)。无生发中心的淋巴小结较小,称初级淋巴小结;有生发中心的淋巴小结称次级淋巴 小结。次级淋巴小结的形成必需T细胞的参与,故新生去胸腺动物或艾滋病患者均不能形成次 级淋巴小结。在抗原刺激下,淋巴小结增大增多,是体液免疫应答的重要标志,抗原被清除后 淋巴小结又渐消失
它能嵌入靶细胞膜,在膜上形成中央有孔的聚合体,使细胞外液进入靶细胞而使其膨胀破裂, 而Tc效应细胞不受损伤,还能再次杀伤靶细胞,但寿命仅数天。 (二)抗原呈递细胞 抗原呈递细胞(antigen presenting cell)是免疫应答起始阶段的重要辅佐细胞,有多种类 型。其中巨噬细胞分布最广,是处理抗原的主要细胞。交错突细胞(interdigitating cell)分布 于脾、淋巴结和淋巴组织中的T细胞区,是辅佐细胞免疫应答的主要成分。滤泡树突细胞 (follicular dendritic cell)仅分布于淋巴小结的生发中心,能借抗体将大量抗原聚集于细胞突 起表面,与选择B细胞高亲和性抗体细胞株的功能有关。郎格汉斯细胞(Langerhans cell)分 布于表皮深层,可捕获和处理侵入表皮的抗原,并能离开表皮经淋巴进入淋巴结,转运抗原或 转变为交错突细胞。微皱褶细胞(microfold cell)位于回肠集合淋巴小结顶端上皮及扁桃体隐 窝上皮中,也有捕获和转递抗原的作用。 二、淋巴组织 含有大量淋巴细胞的组织称为淋巴组织( lymphopid tissue),一般将淋巴组织分为两 种: 1.弥散淋巴组织 弥散淋巴组织(diffuse lymphoid tissue)以网状细胞和网状纤维为支 架,网眼中充满大量淋巴细胞及一些浆细胞、巨噬细胞和肥大细胞等(图9-5)。淋巴细胞无 明显的境界,含有T细胞和B细胞,还常有高内皮的毛细血管后微静脉,它是淋巴细胞从血液进 入淋巴组织的重要通道。淋巴组织内及其周围有许多毛细淋巴管,淋巴细胞可经此进入淋巴和 血液循环,并经毛细血管后微静脉再入淋巴器官或淋巴组织.抗原刺激可使弥散淋巴组织扩大, 并出现淋巴小结。 2.淋巴小结 淋巴小结(lymphoid nodule)又称淋巴滤泡,是由B细胞密集而成的淋巴组 织,边界清楚,呈椭圆形小体。小结中央染色浅,细胞分裂相多,称生发中心(germinal center)。无生发中心的淋巴小结较小,称初级淋巴小结;有生发中心的淋巴小结称次级淋巴 小结。次级淋巴小结的形成必需Th细胞的参与,故新生去胸腺动物或艾滋病患者均不能形成次 级淋巴小结。在抗原刺激下,淋巴小结增大增多,是体液免疫应答的重要标志,抗原被清除后 淋巴小结又渐消失
细形 装巴 图95淋巴组织模式图 三、淋巴器官 淋巴器官是以淋巴组织为主构成的器官,依据结构和功能的不同分为两类。①中枢淋巴器 官(central lymphoid organ):包括胸腺和骨髓,它们是淋巴细胞早期分化的场所。淋巴干细 胞在中枢淋巴器官内分裂分化,成为具有特异性抗原受体的细胞。中枢淋巴器官发生较早,出 生前已发育完善,能连续不断地向周围淋巴器官及淋巴组织输送处女型淋巴细胞。中枢淋巴器 官不受抗原刺激的直接影响.②周围淋巴器官(peripheral lymphoid organ):如淋巴结、脾 和扁桃体,它们在机体出生后数月才逐渐发育完善,中枢淋巴器官不断地将淋巴细胞输入周围 淋巴器官。周围淋巴器官是进行免疫应答的主要场所,无抗原刺激时其体积相对较小,受抗原 刺激后则迅速增大,结构也发生变化,抗原被清除后以又渐恢复原状 (一)胸腺 1.胸腺的结构胸腺在胚胎早期由鳃沟外胚层和咽囊内胚层的上皮发生而成,故其早期原 基是含有外胚层和内胚层的上皮组织;在淋巴干细胞迁入后,渐变为一种特殊的淋巴组织。小 儿胸腺为薄片状粉红色软组织,分左右两叶,表面有薄层结缔组织被膜(capsule)。被膜结缔 组织成片状伸入胸腺实质形成小叶间隔(interlobualr septum),将胸腺分成许多不完整的小 叶。每个小叶分为皮质和髓质两部分。皮质内胸腺细胞密集,故着色较深;髓质含较多的上皮 细胞,故着色较浅。小叶髓质常在胸腺深部相互连接(图9-6)
图9-5 淋巴组织模式图 三、淋巴器官 淋巴器官是以淋巴组织为主构成的器官,依据结构和功能的不同分为两类。①中枢淋巴器 官(central lymphoid organ):包括胸腺和骨髓,它们是淋巴细胞早期分化的场所。淋巴干细 胞在中枢淋巴器官内分裂分化,成为具有特异性抗原受体的细胞。中枢淋巴器官发生较早,出 生前已发育完善,能连续不断地向周围淋巴器官及淋巴组织输送处女型淋巴细胞。中枢淋巴器 官不受抗原刺激的直接影响。②周围淋巴器官(peripheral lymphoid organ):如淋巴结、脾 和扁桃体,它们在机体出生后数月才逐渐发育完善,中枢淋巴器官不断地将淋巴细胞输入周围 淋巴器官。周围淋巴器官是进行免疫应答的主要场所,无抗原刺激时其体积相对较小,受抗原 刺激后则迅速增大,结构也发生变化,抗原被清除后以又渐恢复原状。 (一)胸腺 1.胸腺的结构胸腺在胚胎早期由鳃沟外胚层和咽囊内胚层的上皮发生而成,故其早期原 基是含有外胚层和内胚层的上皮组织;在淋巴干细胞迁入后,渐变为一种特殊的淋巴组织。小 儿胸腺为薄片状粉红色软组织,分左右两叶,表面有薄层结缔组织被膜(capsule)。被膜结缔 组织成片状伸入胸腺实质形成小叶间隔(interlobualr septum),将胸腺分成许多不完整的小 叶。每个小叶分为皮质和髓质两部分。皮质内胸腺细胞密集,故着色较深;髓质含较多的上皮 细胞,故着色较浅。小叶髓质常在胸腺深部相互连接(图9-6)
小叶间隔 皮质 皮质 质 图9-6小儿胸腺 (1)皮质(cortex):皮质以上皮细胞为支架,间隙内含有大量胸腺细胞和少量巨噬细胞 等(图9-7,9-8)。 膜下上皮帽图 装技 根形上皮医 交错突细保 图9·7胸腺内细胞分布模式图 图9-8大鼠胸腺皮质电镜像×7800 (白求恩医科大学尹昕、朱秀雄教授供图)
图9-6 小儿胸腺 (1)皮质(cortex):皮质以上皮细胞为支架,间隙内含有大量胸腺细胞和少量巨噬细胞 等(图9-7,9-8)。 图9-7 胸腺内细胞分布模式图 图9-8 大鼠胸腺皮质电镜像 ×7800 (白求恩医科大学尹昕、朱秀雄教授供图)
胸腺上皮细胞:皮质的上皮细胞有被膜下上皮细胞(subcapsular epithelial cell)和星形上 皮细胞(stellate epithelial cell)两种。被膜下上皮细胞与结缔组织相邻的一侧呈完整的扁平 上皮状,有基膜,相邻细胞间有许多桥粒连接,细胞的另一侧则有一些突起。有的细胞的胞质较 丰富,胞质内含有一些内吞的胸腺细胞(图9·7),类似胸腺分离细胞中所见的哺育细胞 (nurse cell)。哺育细胞为一大的圆形或椭圆形细胞,胞质内含有数个乃至数十个胸腺细胞 有的还进行有丝分裂,它们是T细胞的前身。被膜下上皮细胞能分泌胸腺素和胸腺生成素。星 形上皮细胞即通常所称的上皮性网状细胞(epithelial reticular cel),细胞多分支状突起,突 起间以桥粒相互连接成网,细胞表面标志不同于被膜下上皮细胞,但与胸腺小体上皮细胞的相 同。表面具有大量的MIC抗原。此种细胞不分泌激素,其质膜紧贴胸腺细胞,有诱导胸腺细胞 发育分化的作用 胸腺细胞(thymocyte):即T细胞的前身,它们密集于皮质内,占胸腺皮质细胞总数的 85%~90%。淋巴干细胞迁入胸腺后,先发育为体积较大的早期胸腺细胞(约占3%)·它们 经增殖后成为较小的普通胸腺细胞,其特点为开始出现T细胞抗原受体(TCR),且渐表达 CD4和CD8抗原,此种细胞约占胸腺细胞总数的75%,它们对抗原尚无应答能力。普通胸腺细 胞正处于被选择期,凡能与机体自身抗原相结合或与自身MHC抗原不相容的胸腺细胞(约占 95%)将被灭活或淘汰,少数选定的细胞则继续分化,从而建立符合机制需要的淋巴细胞TCR 库。进一步成熟的普通胸腺细胞,其CD4和CD8之中有一种增强,另一种减弱或消失,结果 CD4+的细胞约占2/3,CD8+的细胞占1/3. (2)髓质(medulla):髓质内含大量胸腺上皮细胞和一些成熟胸腺细胞、交错突细胞和 巨噬细胞。上皮细胞有两种(图9-7):@髓质上皮细胞(medullary epithelial cell),呈球 形或多边形,胞体较大,细胞间以桥粒相连,间隙内有少量胸腺细胞。髓质上皮细胞是分泌胸 腺激素的主要细胞。②胸腺小体上皮细胞(thymic corpuscle epithelial cell),它构成胸腺小 体(thymic corpuscle),胸腺小体直径30~150μm,散在分布于髓质内,由上皮细胞呈同心 圆状包绕排列而成,是胸腺结构的重要特征。小体外周的上皮细胞较幼稚,细胞核明显,细胞 可分裂;近小体中心的上皮细胞较成熟,胞质中含有较多的角蛋白,核渐退化;小体中心的上 皮细胞则已完全角质化,细胞呈嗜酸性染色,有的已破碎呈均质透明状,中心还常见巨噬细胞 或噬酸性粒细胞。胸腺小体上皮细胞不分泌激素,功能未明,但缺乏胸腺小体的胸腺不能培育 出T细胞。髓质内的胸腺细胞数量虽少,但均已成熟,并具有免疫应答的能力。髓质内还有少 数散在分布的交错突细胞和巨噬细胞,T细胞常群集于交错突细胞附近。巨噬细胞也参与胸腺 内微环境的形成,其分泌物能促进胸腺细胞的分化。 (3)胸腺的血液供应及血胸腺屏障:几条小动脉从胸腺四周穿越被膜进入小叶间隔,在 皮质与髓质交界处形成微动脉,并发出许多毛细血管分布于皮质。这些毛细血管又汇入皮髓质 交界处的毛细血管后微静脉,其中有部分微静脉是高内皮的,它是胸腺内淋巴细胞进出血流的 主要通道。髓质的毛细血管常为有孔型,汇入微静脉后经小叶间隔及被膜出胸腺。据统计,大 鼠胸腺静脉血液中的淋巴细胞数量约为动脉血的1.5倍
胸腺上皮细胞:皮质的上皮细胞有被膜下上皮细胞(subcapsular epithelial cell)和星形上 皮细胞(stellate epithelial cell)两种。被膜下上皮细胞与结缔组织相邻的一侧呈完整的扁平 上皮状,有基膜,相邻细胞间有许多桥粒连接,细胞的另一侧则有一些突起。有的细胞的胞质较 丰富,胞质内含有一些内吞的胸腺细胞(图9-7),类似胸腺分离细胞中所见的哺育细胞 (nurse cell)。哺育细胞为一大的圆形或椭圆形细胞,胞质内含有数个乃至数十个胸腺细胞, 有的还进行有丝分裂,它们是Th细胞的前身。被膜下上皮细胞能分泌胸腺素和胸腺生成素。星 形上皮细胞即通常所称的上皮性网状细胞(epithelial reticular cell),细胞多分支状突起,突 起间以桥粒相互连接成网,细胞表面标志不同于被膜下上皮细胞,但与胸腺小体上皮细胞的相 同。表面具有大量的MHC抗原。此种细胞不分泌激素,其质膜紧贴胸腺细胞,有诱导胸腺细胞 发育分化的作用。 胸腺细胞(thymocyte):即T细胞的前身,它们密集于皮质内,占胸腺皮质细胞总数的 85%~90%。淋巴干细胞迁入胸腺后,先发育为体积较大的早期胸腺细胞(约占3%)。它们 经增殖后成为较小的普通胸腺细胞,其特点为开始出现T细胞抗原受体(TCR),且渐表达 CD4和CD8抗原,此种细胞约占胸腺细胞总数的75%,它们对抗原尚无应答能力。普通胸腺细 胞正处于被选择期,凡能与机体自身抗原相结合或与自身MHC抗原不相容的胸腺细胞(约占 95%)将被灭活或淘汰,少数选定的细胞则继续分化,从而建立符合机制需要的淋巴细胞TCR 库。进一步成熟的普通胸腺细胞,其CD4和CD8之中有一种增强,另一种减弱或消失,结果 CD4+的细胞约占2/3,CD8+的细胞占1/3。 (2)髓质(medulla):髓质内含大量胸腺上皮细胞和一些成熟胸腺细胞、交错突细胞和 巨噬细胞。上皮细胞有两种(图9-7):①髓质上皮细胞(medullary epithelial cell),呈球 形或多边形,胞体较大,细胞间以桥粒相连,间隙内有少量胸腺细胞。髓质上皮细胞是分泌胸 腺激素的主要细胞。②胸腺小体上皮细胞(thymic corpuscle epithelial cell),它构成胸腺小 体(thymic corpuscle),胸腺小体直径30~150μm,散在分布于髓质内,由上皮细胞呈同心 圆状包绕排列而成,是胸腺结构的重要特征。小体外周的上皮细胞较幼稚,细胞核明显,细胞 可分裂;近小体中心的上皮细胞较成熟,胞质中含有较多的角蛋白,核渐退化;小体中心的上 皮细胞则已完全角质化,细胞呈嗜酸性染色,有的已破碎呈均质透明状,中心还常见巨噬细胞 或噬酸性粒细胞。胸腺小体上皮细胞不分泌激素,功能未明,但缺乏胸腺小体的胸腺不能培育 出T细胞。髓质内的胸腺细胞数量虽少,但均已成熟,并具有免疫应答的能力。髓质内还有少 数散在分布的交错突细胞和巨噬细胞,Th细胞常群集于交错突细胞附近。巨噬细胞也参与胸腺 内微环境的形成,其分泌物能促进胸腺细胞的分化。 (3)胸腺的血液供应及血胸腺屏障:几条小动脉从胸腺四周穿越被膜进入小叶间隔,在 皮质与髓质交界处形成微动脉,并发出许多毛细血管分布于皮质。这些毛细血管又汇入皮髓质 交界处的毛细血管后微静脉,其中有部分微静脉是高内皮的,它是胸腺内淋巴细胞进出血流的 主要通道。髓质的毛细血管常为有孔型,汇入微静脉后经小叶间隔及被膜出胸腺。据统计,大 鼠胸腺静脉血液中的淋巴细胞数量约为动脉血的1.5倍
实验表明血液内的大分子物质不易进入胸腺皮质内,说明皮质的毛细血管及其周围结构具 有屏障作用,称为血-胸腺屏障(blood-thymus barrier)(图9-9)。血-胸腺屏障由下列数 层构成:①连续性毛细血管,其内皮细胞间有完整的紧密连接;②内皮基膜;③血管周隙,其 中含有巨噬细胞;④上皮基膜;⑤一层连续的上皮细胞。 一上皮细胞来起 每 内皮细 图9-9血-胸腺屏障结构模式图 近来发现胸腺被膜内的毛细血管是有孔的,血内含有的各种自身抗原分子易经此渗出,进 入靠近被膜的胸腺皮质内。这些微量的自身抗原与未成熟的普通胸腺细胞的相应抗原受体结合 后,可导致该细胞的灭活或淘汰,从而使胸腺产生的某些T细胞对自身抗原具有免疫耐受性或 无应答性。此外;髓质血管的血管周隙较大,其中有多种细胞成分,如T细胞、B细胞、浆细 胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞、成纤维细胞和脂肪细胞等;大的血管周隙内还可含有毛细淋巴 管,内含较多的淋巴细胞,可能是胸腺输出淋巴细胞的另一条通路。 2,胸腺的功能胸腺是培育和选择T细胞的重要器官。胸腺上皮细胞分泌的胸腺素 (thymosin)和胸腺生成素(thymopoietin)均能促进胸腺细胞的分化,巨噬细胞和交错突细 胞也参与胸腺内微环境的形成。胸腺培育出的各种处女型T细胞,经血流输送至周围淋巴器官 和淋巴组织。 胸腺有明显的年龄性变化。幼儿期的胸腺较大,重约27g,此后缓慢地退化,皮质渐变 薄,胸腺细胞数量渐少,皮质和髓质的境界渐不明显,胸腺小体增大,脂肪细胞渐增多。85岁 以后的胸腺,皮质已很少。此外,胸腺还是一个易受损害的器官,急性疾病、肿瘤、大剂量照 射或大剂量固醇类药物等均可导致胸腺的急剧退化,胸腺细胞大量死亡与空竭;但病愈或消除 有害因子后,胸腺的结构可渐恢复。若切除新生小鼠的胸腺,该动物即缺乏T细胞,不能排斥 异体移植物;周围淋巴器官及淋巴组织中无次级淋巴小结出现,机体产生抗体的能力也明显下 降。若在动物出生后数周再切除胸腺,此时因已有大量处女型T细胞迁至周围淋巴器官和淋巴 组织内,已能行使一定的免疫功能,故短期内看不出影响,但机体的免疫力仍会逐渐下降。若 给切除胸腺的新生动物移植一片胸腺,则能明显改善该去胸腺动物的免疫缺陷状态
实验表明血液内的大分子物质不易进入胸腺皮质内,说明皮质的毛细血管及其周围结构具 有屏障作用,称为血-胸腺屏障(blood-thymus barrier)(图9-9)。血-胸腺屏障由下列数 层构成:①连续性毛细血管,其内皮细胞间有完整的紧密连接;②内皮基膜;③血管周隙,其 中含有巨噬细胞;④上皮基膜;⑤一层连续的上皮细胞。 图9-9 血-胸腺屏障结构模式图 近来发现胸腺被膜内的毛细血管是有孔的,血内含有的各种自身抗原分子易经此渗出,进 入靠近被膜的胸腺皮质内。这些微量的自身抗原与未成熟的普通胸腺细胞的相应抗原受体结合 后,可导致该细胞的灭活或淘汰,从而使胸腺产生的某些T细胞对自身抗原具有免疫耐受性或 无应答性。此外;髓质血管的血管周隙较大,其中有多种细胞成分,如T细胞、B细胞、浆细 胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞、成纤维细胞和脂肪细胞等;大的血管周隙内还可含有毛细淋巴 管,内含较多的淋巴细胞,可能是胸腺输出淋巴细胞的另一条通路。 2 . 胸 腺 的 功 能 胸 腺 是 培 育 和 选 择 T 细 胞 的 重 要 器 官 。 胸 腺 上 皮 细 胞 分 泌 的 胸 腺 素 (thymosin)和胸腺生成素(thymopoietin)均能促进胸腺细胞的分化,巨噬细胞和交错突细 胞也参与胸腺内微环境的形成。胸腺培育出的各种处女型T细胞,经血流输送至周围淋巴器官 和淋巴组织。 胸腺有明显的年龄性变化。幼儿期的胸腺较大,重约27g,此后缓慢地退化,皮质渐变 薄,胸腺细胞数量渐少,皮质和髓质的境界渐不明显,胸腺小体增大,脂肪细胞渐增多。85岁 以后的胸腺,皮质已很少。此外,胸腺还是一个易受损害的器官,急性疾病、肿瘤、大剂量照 射或大剂量固醇类药物等均可导致胸腺的急剧退化,胸腺细胞大量死亡与空竭;但病愈或消除 有害因子后,胸腺的结构可渐恢复。若切除新生小鼠的胸腺,该动物即缺乏T细胞,不能排斥 异体移植物;周围淋巴器官及淋巴组织中无次级淋巴小结出现,机体产生抗体的能力也明显下 降。若在动物出生后数周再切除胸腺,此时因已有大量处女型T细胞迁至周围淋巴器官和淋巴 组织内,已能行使一定的免疫功能,故短期内看不出影响,但机体的免疫力仍会逐渐下降。若 给切除胸腺的新生动物移植一片胸腺,则能明显改善该去胸腺动物的免疫缺陷状态
胸腺内有丰富的神经未梢,它们终止于胸腺细胞之间或上皮细胞及巨噬细胞附近。胸腺细 胞表面有多种神经递质的受体,表明神经对胸腺细胞的发育分化有调节作用。 (二)骨髓 红骨髓是造血器官,又是哺乳动物和人培育B细胞的中枢淋巴器官。骨髓的髓细胞中约有 10%属于淋巴细胞系,主要为B细胞系的细胞,细胞散在分布,不形成B细胞岛。淋巴干细胞 在骨髓的微环境中先形成大的前B细胞(pre-bcell),约经过4~8次分裂成为中等大小的前B 细胞,胞质内已开始合成膜抗体分子。细胞再继续分裂变小,成为幼B细胞(immature B cell),细胞膜上已出现膜抗体SIgM。继而再进一步分化成处女型B细胞(virgin B cell),膜 上有SIgM和SIgD分子。处女型B细胞经血循环迁至周围淋巴器官骨髓培育B细胞直至终身。骨 髓产生的B细胞比胸腺产生的T细胞数量虽较少,但较为恒定,也不因年龄的增长而减少。 (三)淋巴结 淋巴结是哺乳类特有的淋巴器官。人体的淋巴结共约450个,呈豆形,位于淋巴回流的通 路上,常成群分布于肺门、腹股沟及腋下等处,是滤过淋巴和产生免疫应答的重要器官。 I.淋巴结的结构淋巴结表面有薄层被膜,数条输入淋巴管(afferent lymphatic vessel) 穿过被膜通入被膜下淋巴窦。被膜结缔组织伸入实质形成小梁(trabecula)。淋巴结的一侧凹 陷称为门部(hilus)此处有较疏松的结缔组织伸入淋巴结内,血管、神经和输出淋巴管 (efferent lymphatic vessel)由此进出淋巴结(图9-I0),从门部分支形成的小梁与从被膜 伸入的小梁相互连接,构成淋巴结的粗支架,在此粗的网状支架之间充填着网状组织,构成淋 巴结的微细支架。淋巴结分为皮质和髓质两部分(图9一10)。 一入琳巴 毛细血管后货静脉 州皮区 生发中心 ·被装下淋巴数 小动欧 出淋巴管 门
胸腺内有丰富的神经末梢,它们终止于胸腺细胞之间或上皮细胞及巨噬细胞附近。胸腺细 胞表面有多种神经递质的受体,表明神经对胸腺细胞的发育分化有调节作用。 (二)骨髓 红骨髓是造血器官,又是哺乳动物和人培育B细胞的中枢淋巴器官。骨髓的髓细胞中约有 10%属于淋巴细胞系,主要为B细胞系的细胞,细胞散在分布,不形成B细胞岛。淋巴干细胞 在骨髓的微环境中先形成大的前B细胞(pre-b cell),约经过4~8次分裂成为中等大小的前B 细胞,胞质内已开始合成膜抗体分子。细胞再继续分裂变小,成为幼B细胞(immature B cell),细胞膜上已出现膜抗体SIgM。继而再进一步分化成处女型B细胞(virgin B cell),膜 上有SIgM和SIgD分子。处女型B细胞经血循环迁至周围淋巴器官骨髓培育B细胞直至终身。骨 髓产生的B细胞比胸腺产生的T细胞数量虽较少,但较为恒定,也不因年龄的增长而减少。 (三)淋巴结 淋巴结是哺乳类特有的淋巴器官。人体的淋巴结共约450个,呈豆形,位于淋巴回流的通 路上,常成群分布于肺门、腹股沟及腋下等处,是滤过淋巴和产生免疫应答的重要器官。 1.淋巴结的结构 淋巴结表面有薄层被膜,数条输入淋巴管(afferent lymphatic vessel) 穿过被膜通入被膜下淋巴窦。被膜结缔组织伸入实质形成小梁(trabecula)。淋巴结的一侧凹 陷称为门部(hilus)此处有较疏松的结缔组织伸入淋巴结内,血管、神经和输出淋巴管 (efferent lymphatic vessel)由此进出淋巴结(图9-10)。从门部分支形成的小梁与从被膜 伸入的小梁相互连接,构成淋巴结的粗支架,在此粗的网状支架之间充填着网状组织,构成淋 巴结的微细支架。淋巴结分为皮质和髓质两部分(图9―10)