参与固有免疫应答的组织、细胞和效应分子

参与固有免疫应答的组织、细胞和效应分子
广西民族大学学报参与固有免疫应答的组织、细胞和效应分子固有免疫应答(innate immune response)是指体内固有免疫细胞和分子识别、结合病原体及其产物或其他抗原性异物后,迅速活化并吞噬杀伤、清除病原体及其产物或其他抗原性异物,以保护机体的过程。固有免疫应答在机体抗感染免疫中具有重要意义,在适应性免疫应答的启动、调节和效应阶段也起重要作用。参与固有免疫应答的物质主要包括:组织屏障、固有免疫细胞和固有免疫分子。
在烈日和暴雨下袖袖阀管一、组织屏障及其作用
1.皮肤黏膜屏障
(1)物理屏障:由致密上皮细胞组成的皮肤和黏膜组织具有机械屏障作用,在正常情况下可有效阻挡病原体侵入。黏膜的物理屏障作用相对较弱,但黏膜上皮细胞的迅速更新、呼吸道黏膜上皮细胞纤毛的定向摆动及黏膜表面分泌液的冲洗作用,均有助于清除黏膜表面的病原体。
(2)化学屏障:皮肤和黏膜分泌物中含有多种杀菌、抑菌物质,主要包括:皮脂腺分泌的
不饱和脂肪酸,汗腺分泌的乳酸,胃液中的胃酸及唾液、泪液、呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏液中的溶菌酶、抗菌肽等。这些抗菌物质在皮肤黏膜表面形成抗御病原体的化学屏障。
(3)微生物屏障:寄居在皮肤和黏膜表面的正常菌,可通过与病原体竞争结合上皮细胞和营养物质的方式,或通过分泌某些杀菌、抑菌物质对病原体产生抵御作用。例如:正常菌可对局部细菌的生长产生拮抗作用,临床不适当地大量和长期应用广谱抗生素,可破坏消化道正常菌,致使耐药性金黄葡萄球菌和白念珠菌大量生长,而引发葡萄球菌性肠炎和白念珠菌性肠炎;口腔中的唾液链球菌能产生H2O2,对白喉杆菌和脑膜炎球菌具有杀伤作用;肠道中大肠杆菌产生的细菌素对某些厌氧菌和G+菌具有抑制和杀伤作用。
2.血-脑屏障由软脑膜、脉络丛毛细血管壁和包在血管壁外的星形胶质细胞组成。其组织结构致密,能阻挡血液中的病原体和其他大分子物质进入脑组织及脑室,从而对中枢神经系统产生保护作用。婴幼儿血-脑屏障尚未发育完善,故易发生中枢神经系统感染。
3.血-胎屏障由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿的绒毛膜滋养层细胞共同构成。血-胎屏障不
妨碍母子间营养物质交换,正常情况下可防止母体内病原体和
有害物质进入胎儿体内,从而保护胎儿免遭感染、使之正常发育。妊娠早期(12周内)血-胎屏障发育尚未完善,此时孕妇若感染风疹和巨细胞病毒等,可导致胎儿畸形或流产。
二、固有免疫细胞及其作用
固有免疫细胞主要包括单核/巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞、NK细胞、NKT细胞、B1细胞、γδT细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞等。固有免疫细胞不表达特异性抗原识别受体,可通过模式识别受体或有限多样性抗原识别受体对病原体及其感染细胞或衰老损伤和畸变细胞表面某些共有特定表位分子的识别结合,产生非特异性抗感染抗肿瘤等免疫保护作用,同时参与适应性免疫应答的启动和效应过程。
(一)模式识别受体和病原体相关模式分子
模式识别受体(pattrn recognition receptor,PRR)指存在于吞噬细胞和树突状细胞等多种免疫细胞膜表面、胞内器室膜上和血清中的一类能够直接识别病原体及其产物或宿主凋亡细胞和衰老损伤细胞表面某些共有特定分子结构的受体。膜型PRR主要包括:①甘露糖受
体(mannose receptor,MR)能识别表达于细菌、真菌(如分枝杆菌、克雷伯菌、卡氏肺孢菌、酵母菌等)细胞壁糖蛋白和糖脂分子末端的甘露糖和岩藻糖残基;②清道夫受体(scavenger receptor,SR)可识别G-菌脂多糖、G+菌磷壁酸、衰老损伤细胞表面乙酰化低密度脂蛋白和凋亡细胞重要标志——磷脂酰丝氨酸; Toll样受体(Toll like receptor,TLR)家族包括11个成员,其中TLR1、2、3、4、5、6表达于细胞膜上,TLR 3、7、8、9表达于胞内器室如内体/溶酶体膜上。分泌型PRR 存在于血清中,主要包括甘露糖结合凝集素和C反应蛋白等急性期蛋白。
病原体相关模式分子(pathogen associated molecular pattern,PAMP )是指某些病原体或其产物所共有的高度保守、可被模式识别受体识别结合的特定分子。PAMP 种类有限,在病原微生物中广泛分布,而不表达于正常组织细胞表面。因此固有免疫细胞可通过PRR对PAMP的识别,区别“自身”与“非己”,并对病原体及其产物发生应答。分泌型PRR能够识别结合病原微生物表面的甘露糖残基或磷酰胆碱,并通过激活补体产生溶菌和调理作用,发挥抗感染免疫效应。
(二)吞噬细胞
吞噬细胞(phagocyte)包括血液中的单核细胞、中性粒细胞和组织器官中的巨噬细胞。单核细胞(monocyte)约占血液中白细胞总数的3%~8%,胞质富含溶酶体颗粒,其内含过氧化物酶、酸性磷酸酶和溶菌酶等多种酶类物质。单核细胞在血液中短暂停留(12-24小时),进入表皮棘层分化为朗格汉斯细胞,进入组织器官分化为巨噬细胞。
1.巨噬细胞(maophage,Mφ )由定居和游走两类细胞组成:定居在不同组织中的Mφ有不同的命名,如肝脏中的库普弗细胞,中枢神经系统中的小胶质细胞、骨组织中的破骨细胞,游走巨噬细胞广泛分布于结缔组织中,寿命较长(可存活数月),胞质内富含溶酶体颗粒及其相应的酶类物质,具有很强的变形运动和吞噬杀伤、清除病原体等抗原性异物的能力。
(1)巨噬细胞表面的受体:Mφ表面具有多种模式识别受体、调理性受体和细胞因子受体。模式识别受体主要包括甘露糖受体、清道夫体、Toll样受体等,它们可介导Mφ对病原体的吞噬作用。调理性受体主要包括IgGFc受体(FcγR)和补体受体C3bR/C4bR,它们可通过抗体-FcγR、C3b-C3bR或C4b-C4bR的结合方式,促进Mφ对抗体结合或C3b、C4b黏附的病原体的吞噬作用。Mφ表达多种与其趋化和活化相关的细胞因子受体,如单核细胞
趋化蛋白-1受体(MCP-IR)、巨噬细胞炎症蛋白-1α/β受体(MIP-1α/βR)和IFN-γ、M-CSF、GM-CSF 等细胞因子的受体,在上述趋化/活化性细胞因子作用下,大量游走Mφ被吸引募集到感染或炎症部位并被活化,使其吞噬杀菌和分泌功能显著增强,有效发挥抗感染免疫作用。
(2)巨噬细胞的主要生物学功能
1)杀伤清除病原体:Mφ通过以下两种途径杀伤摄取的病原体:①氧依赖性杀菌系统:包括反应性氧中间物和反应性氮中间物的杀伤作用:前者是指在吞噬作用激发下使细胞膜上还原型辅酶I/II及分子氧活化,生成超氧阴离子,游离羟基、过氧化氢和单态氧产生杀菌作用的系统;后者是指Mφ活化后产生的诱导型一氧化氮合酶,在还原型辅酶Ⅱ或四氢生物蝶呤存在条件下,催化L-精氨酸与氧分子反应,生成一氧化氮产生杀菌和细胞毒作用的系统。②氧非依赖杀菌系统:包括胞内乳酸累积形成对病原体具抑杀作用的酸性环境;溶酶体内溶菌酶破坏细菌胞壁肽聚糖产生的杀菌作用;抗菌肽等阳离子蛋白和多肽对病原体的裂解破坏
作用。杀伤破坏的病原体在吞噬溶酶体内蛋白酶、核酸酶、脂酶和磷酸酶等多种水解酶作
用下,可进一步消化降解。
2)杀伤胞内寄生菌和肿瘤等靶细胞:Mφ接受Th细胞反馈剌激和被LPS或IFN-γ、GM-CSF等细胞因子激活后,可有效杀伤胞内寄生菌和某些肿瘤细胞。Mφ还能通过ADCC效应杀伤肿瘤和病毒感染的靶细胞
3)参与炎症反应:感染部位产生的MCP-1、GM-CSF和IFN-γ等细胞因子可募集和活化Mφ;活化Mφ又可通过分泌MIP-1α/β、MCP-1、IL-8等趋化因子和IL-1等促炎细胞因子或其他炎性介质参与和促进炎症反应。
4)加工提呈抗原启动适应性免疫应答:Mφ是专职性抗原提呈细胞(APC),可将摄入的外源性抗原加工处理为具有免疫原性的小分子肽段,并以抗原肽-MHCⅡ类分子复合物的形式表达于细胞表面,供抗原特异性CD4+T细胞识别,增强适应性免疫应答。Mφ也可将摄入的外源性抗原通过交叉抗原途径,以抗原肽-MHCⅠ类分子复合物的形式表达于细胞表面,供抗原特异性CD8+ CTL识别,增强CTL的杀伤效应。
5)免疫调节作用:活化Mφ可分泌多种细胞因子发挥免疫调节作用。例如:IFN-γ可上调A包一峰
PC表达MHC分子,增强抗原提呈能力;IL-12、IL-18可促进T 细胞增殖分化,增强NK细胞杀伤活性,促进Th1分化;IL-10可抑制Mφ和NK 细胞活化,下调APC表达MHCⅡ类分子和共剌激分子。
2.中性粒细胞(neutrophil)约占白细胞总数的60%-70%,其产生快(1×107个/分钟),存活期仅2-3天,中性粒细胞胞质颗粒中含有髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、溶菌酶和防御素等杀菌物质。中性粒细胞主要通过氧依赖和氧非依赖系统杀伤病原体,此外还有巨噬细胞所不具备的由MPO与过氧化氢和氯化物组成的MPO杀菌系统。中性粒细胞表达多种趋化因子受体(IL-8R,C5aR)、模式识别受体和调理性受体,具有很强的趋化和吞噬能力,可迅速穿越血管内皮细胞进入感染部位,吞噬杀伤病原体;亦可通过调理作用或ADCC作用使其吞噬杀菌能力显著增强或使某些病原体感染的组织细胞裂解破坏。
大闹怀仁堂

本文发布于:2024-09-20 15:23:21,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/620206.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:细胞   病原体   作用
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议