010章.麻醉与免疫
http://www.100md.com
参见附件(196kb)。
第10章 麻醉与免疫
第1节 免疫学基础知识
免疫是机体对非己物质的识别并将其排除,从而保持正常生理平衡的重要生理功能之一。20世纪70年代后期,借助于各学科,尤其是分子生物学发展的成就,使免疫学发展到现代免疫学阶段,即在基因、分子、细胞和整体的不同的、又互为基础的层次上,研究免疫细胞生命活动基本规律的机制,使细胞活化、信号转导、细胞凋亡、细胞分化发育和细胞活动的生物活性调节分子等根本问题得以深入理解。免疫系统由免疫组织、器官、免疫细胞和免疫活性分子等组成。免疫系统一方面执行生理性的免疫防卫功能,另一方面也可在一定条件下导致免疫性病理损伤或疾病。具体包括三个方面的功能:①防御感染,即阻止、识别和清除各种病原体的侵袭, 如其功能失调可出现反应过高如超敏反应,或反应低下如严重感染;②自身稳定,即维护体内免疫功能的稳定,不断清除变异和受损细胞等,并维持细胞正常的凋亡,如其功能失调可发生自身免疫性疾病;③监视,即识别和清除体内经常发生的突变细胞,如癌变细胞,如其功能失调突变细胞无限增生会发展成肿瘤。免疫功能的执行主要是以免疫应答方式(详见后)对抗入侵者。
一、免疫器官和组织
免疫器官主要分为中枢免疫器官和外周免疫器官。中枢免疫器官在人类主要包括骨髓和胸腺,是免疫细胞产生、发育、分化和成熟的地方。外周免疫器官又称二级免疫器官,由淋巴结、脾和扁桃体等组成,是成熟淋巴细胞定居和执行免疫应答功能的场所。此外,除中枢神经系统外,几乎所有器官的结缔组织中均存在一些尚难定义的淋巴细胞聚集群。它们也属于外周免疫组织。单核细胞和淋巴细胞经血液循环和淋巴循环进入外周淋巴组织和淋巴器官,再由外周进入淋巴循环,这样构成了淋巴细胞再循环,使免疫细胞可以不断畅流全身,构成免疫系统的完整网络。既能及时将免疫细胞动员,聚集于体表和内脏各处病原体入侵部位,又能及时将这些部位的抗原成分经吞噬细胞携带至相应免疫组织和器官,活化T和B细胞,执行特异性免疫应答。
二、免疫细胞和免疫分子
(一)免疫细胞
1.造血干细胞(HSC)和免疫细胞的生成 免疫细胞都源于SC,其中淋巴系祖细胞继续分化为B细胞、T细胞和自然杀伤细胞(NK细胞);髓系祖细胞发育分化为红细胞、血小板、粒细胞(中性、嗜酸性、嗜碱性)、单核-巨噬细胞、巨核细胞和部分树突状细胞。
2.吞噬细胞 具有吞噬功能,包括单核-巨噬细胞及中性粒细胞。
3.淋巴细胞 分为T淋巴细胞和B淋巴细胞, 简称T细胞和B细胞。成熟T细胞来源于胸腺,成熟B细胞来源于骨髓。T和B细胞经抗原活化后,胞体变大,进行增殖,分化成效应细胞。
(1)T细胞:是相当复杂的不均一体,不断在休内分化,在同一时间可以存在不同发育分化阶段和功能的亚群,其分类及命名均较复杂,按分化群(CD)分子不同,T细胞分为CD4+和CD8+两亚群;按T细胞受体(TCR)类型不同分为TCRαβ(TCR II型)和TCRγδ(TCR I型)T细胞;按功能不同分为辅助性T细胞(T)、细胞毒性T细胞(CTL或Tc)和抑制性T细胞(Ts);按对抗原的应答不同分为初始T细胞、抗原活化过的T细胞和记忆T细胞等。T细胞执行特异性细胞免疫应答,其效应细胞有两种,即介导迟发型超敏反应(DT)的Td细胞,是携带CD4表型的T细胞,也称CD4+TD细胞,仅由主要组织相容性复合体(MHC)产生。另一种是Tc细胞,直接杀伤病毒感染靶细胞和肿瘤细胞。T细胞又是免疫调节细胞,具有辅助其他免疫细胞分化和调节免疫应答(促进和抑制)的功能,所以T细胞在机体的细胞免疫和体液免疫中均有重要作用。
(2)B细胞:是免疫系统中产生抗体(Ab)的细胞,B细胞存在于血液、淋巴结、脾、扁桃体及其他粘膜组织。依其来源、免疫功能状态和表面标志等不同,可将B细胞分为不同亚群,或区分B细胞所处的不同分化发育阶段。在抗原刺激下,B细胞被激活,增殖分化为浆细胞,产生抗体,此为特异性体液免疫应答。此外,活化B细胞还具有加工和提呈抗原给T细胞的作用。
4.抗原提呈细胞(APC) 能摄取、加工和处理抗原,并将蛋白质抗原降解为肽,提呈给淋巴细胞。巨噬细胞(Mφ)、树突状细胞、B细胞等的抗原提呈能力较强,故称专职性APC。其他如内皮细胞、纤维母细胞、上皮和间皮细胞等亦能加工、处理和提呈抗原,但其能力弱,统称为非专职性APC。
5.NK细胞 来源于骨髓HSC,主要分布于外周血和脾脏。NK细胞无需抗原预先作用,就可直接杀伤肿瘤、病毒和细菌感染的靶细胞,因此在机体免疫监视和早期抗感染免疫过程中起重要作用。此外,NK细胞活化后,还可分泌干扰素(IFN)-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子(TNF)-α(TNF-α)等细胞因子(CK),产生免疫调节作用。
(二)免疫分子
1.免疫球蛋白(Ig) 是指具有抗体活性或化学结构上与抗体相似的球蛋白。存在于血液、组织液和外分泌液中,主要参与体液免疫。根据Ig重链恒定区抗原特异性的差异,可分为五大类,即IgG、IgA、IgM、IgD和IgE,其中IgG和IgA又可分为亚类,而其它三类目前未发现有亚类。不同类别的Ig在体内发挥不同的免疫效应。
(1)IgG:是血液及其他体液中的主要抗体成分,人IgG分四个亚型,血清中含量最高,是唯一能通过胎盘的抗体,故在新生儿抗感染中起重要作用,出生后3个月开始合成,3～5岁接近成人水平,主要由脾和淋巴结中的浆细胞合成并释放至血液和组织液中。IgG是再次免疫应答的主要抗体,大多数抗菌、抗病毒抗体和抗毒素都为IgG类,某些自身抗体也是IgG,如抗甲状腺球蛋白抗体和抗核抗体等,以及引起II、III型超敏反应的抗体。
(2)IgA:其血清中含量仅次于IgG。有血清型和分泌型两种亚型,前者存于血清中,后者存于分泌液中,如泪液、鼻腔液、唾液、初乳和气管、胃肠及生殖泌尿器官的分泌液等。IgA具有抗菌、抗毒素和抗病毒作用,对支原体和某些真菌可能也有作用。分泌型IgA是参与粘膜局部免疫的主要抗体,在粘膜固有层合成,对保护呼吸道和消化道粘膜等有重要作用。
(3)IgM:是五种Ig中分子量最大、主要存在于血液中、一般不能通过血管壁、个体发育中最早合成和分泌的抗体,在胚胎发育晚期即能产生IgM,故脐带血IgM增高提示胎儿有宫内感染。在体液免疫应答中,IgM是最先产生的抗体,血清IgM升高说明近期有感染,有助于早期诊断。现已证明:冷凝素、类风湿因子、梅毒补体结合抗体都是IgM。与抗原结合能力比IgG强100倍。特别是对革兰氏阴性菌有很强的杀伤力。细胞膜表面IgM是B细胞受体(BCR)的主要成分。
(4)IgD:在血清中含量很少,平均0.03mg/ml,其确切功能仍不清楚。B细胞膜表面IgD可作为B细胞分化发育成熟的标志。
(5)IgE:也称反应素或亲细胞抗体。正常人血清中含量极少,主要在呼吸道和肠道淋巴结中合成,然后进入外分泌液和血液中。是引发I型超敏反应的主要抗体。
2.补体系统 补体是人和脊椎动物正常新鲜血清和组织液中一组具有酶原活性的糖蛋白,可被抗原-抗体复合物或其他因素激活而发挥免疫效应如溶菌和溶细胞作用 ......
第10章 麻醉与免疫
第1节 免疫学基础知识
免疫是机体对非己物质的识别并将其排除,从而保持正常生理平衡的重要生理功能之一。20世纪70年代后期,借助于各学科,尤其是分子生物学发展的成就,使免疫学发展到现代免疫学阶段,即在基因、分子、细胞和整体的不同的、又互为基础的层次上,研究免疫细胞生命活动基本规律的机制,使细胞活化、信号转导、细胞凋亡、细胞分化发育和细胞活动的生物活性调节分子等根本问题得以深入理解。免疫系统由免疫组织、器官、免疫细胞和免疫活性分子等组成。免疫系统一方面执行生理性的免疫防卫功能,另一方面也可在一定条件下导致免疫性病理损伤或疾病。具体包括三个方面的功能:①防御感染,即阻止、识别和清除各种病原体的侵袭, 如其功能失调可出现反应过高如超敏反应,或反应低下如严重感染;②自身稳定,即维护体内免疫功能的稳定,不断清除变异和受损细胞等,并维持细胞正常的凋亡,如其功能失调可发生自身免疫性疾病;③监视,即识别和清除体内经常发生的突变细胞,如癌变细胞,如其功能失调突变细胞无限增生会发展成肿瘤。免疫功能的执行主要是以免疫应答方式(详见后)对抗入侵者。
一、免疫器官和组织
免疫器官主要分为中枢免疫器官和外周免疫器官。中枢免疫器官在人类主要包括骨髓和胸腺,是免疫细胞产生、发育、分化和成熟的地方。外周免疫器官又称二级免疫器官,由淋巴结、脾和扁桃体等组成,是成熟淋巴细胞定居和执行免疫应答功能的场所。此外,除中枢神经系统外,几乎所有器官的结缔组织中均存在一些尚难定义的淋巴细胞聚集群。它们也属于外周免疫组织。单核细胞和淋巴细胞经血液循环和淋巴循环进入外周淋巴组织和淋巴器官,再由外周进入淋巴循环,这样构成了淋巴细胞再循环,使免疫细胞可以不断畅流全身,构成免疫系统的完整网络。既能及时将免疫细胞动员,聚集于体表和内脏各处病原体入侵部位,又能及时将这些部位的抗原成分经吞噬细胞携带至相应免疫组织和器官,活化T和B细胞,执行特异性免疫应答。
二、免疫细胞和免疫分子
(一)免疫细胞
1.造血干细胞(HSC)和免疫细胞的生成 免疫细胞都源于SC,其中淋巴系祖细胞继续分化为B细胞、T细胞和自然杀伤细胞(NK细胞);髓系祖细胞发育分化为红细胞、血小板、粒细胞(中性、嗜酸性、嗜碱性)、单核-巨噬细胞、巨核细胞和部分树突状细胞。
2.吞噬细胞 具有吞噬功能,包括单核-巨噬细胞及中性粒细胞。
3.淋巴细胞 分为T淋巴细胞和B淋巴细胞, 简称T细胞和B细胞。成熟T细胞来源于胸腺,成熟B细胞来源于骨髓。T和B细胞经抗原活化后,胞体变大,进行增殖,分化成效应细胞。
(1)T细胞:是相当复杂的不均一体,不断在休内分化,在同一时间可以存在不同发育分化阶段和功能的亚群,其分类及命名均较复杂,按分化群(CD)分子不同,T细胞分为CD4+和CD8+两亚群;按T细胞受体(TCR)类型不同分为TCRαβ(TCR II型)和TCRγδ(TCR I型)T细胞;按功能不同分为辅助性T细胞(T)、细胞毒性T细胞(CTL或Tc)和抑制性T细胞(Ts);按对抗原的应答不同分为初始T细胞、抗原活化过的T细胞和记忆T细胞等。T细胞执行特异性细胞免疫应答,其效应细胞有两种,即介导迟发型超敏反应(DT)的Td细胞,是携带CD4表型的T细胞,也称CD4+TD细胞,仅由主要组织相容性复合体(MHC)产生。另一种是Tc细胞,直接杀伤病毒感染靶细胞和肿瘤细胞。T细胞又是免疫调节细胞,具有辅助其他免疫细胞分化和调节免疫应答(促进和抑制)的功能,所以T细胞在机体的细胞免疫和体液免疫中均有重要作用。
(2)B细胞:是免疫系统中产生抗体(Ab)的细胞,B细胞存在于血液、淋巴结、脾、扁桃体及其他粘膜组织。依其来源、免疫功能状态和表面标志等不同,可将B细胞分为不同亚群,或区分B细胞所处的不同分化发育阶段。在抗原刺激下,B细胞被激活,增殖分化为浆细胞,产生抗体,此为特异性体液免疫应答。此外,活化B细胞还具有加工和提呈抗原给T细胞的作用。
4.抗原提呈细胞(APC) 能摄取、加工和处理抗原,并将蛋白质抗原降解为肽,提呈给淋巴细胞。巨噬细胞(Mφ)、树突状细胞、B细胞等的抗原提呈能力较强,故称专职性APC。其他如内皮细胞、纤维母细胞、上皮和间皮细胞等亦能加工、处理和提呈抗原,但其能力弱,统称为非专职性APC。
5.NK细胞 来源于骨髓HSC,主要分布于外周血和脾脏。NK细胞无需抗原预先作用,就可直接杀伤肿瘤、病毒和细菌感染的靶细胞,因此在机体免疫监视和早期抗感染免疫过程中起重要作用。此外,NK细胞活化后,还可分泌干扰素(IFN)-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子(TNF)-α(TNF-α)等细胞因子(CK),产生免疫调节作用。
(二)免疫分子
1.免疫球蛋白(Ig) 是指具有抗体活性或化学结构上与抗体相似的球蛋白。存在于血液、组织液和外分泌液中,主要参与体液免疫。根据Ig重链恒定区抗原特异性的差异,可分为五大类,即IgG、IgA、IgM、IgD和IgE,其中IgG和IgA又可分为亚类,而其它三类目前未发现有亚类。不同类别的Ig在体内发挥不同的免疫效应。
(1)IgG:是血液及其他体液中的主要抗体成分,人IgG分四个亚型,血清中含量最高,是唯一能通过胎盘的抗体,故在新生儿抗感染中起重要作用,出生后3个月开始合成,3～5岁接近成人水平,主要由脾和淋巴结中的浆细胞合成并释放至血液和组织液中。IgG是再次免疫应答的主要抗体,大多数抗菌、抗病毒抗体和抗毒素都为IgG类,某些自身抗体也是IgG,如抗甲状腺球蛋白抗体和抗核抗体等,以及引起II、III型超敏反应的抗体。
(2)IgA:其血清中含量仅次于IgG。有血清型和分泌型两种亚型,前者存于血清中,后者存于分泌液中,如泪液、鼻腔液、唾液、初乳和气管、胃肠及生殖泌尿器官的分泌液等。IgA具有抗菌、抗毒素和抗病毒作用,对支原体和某些真菌可能也有作用。分泌型IgA是参与粘膜局部免疫的主要抗体,在粘膜固有层合成,对保护呼吸道和消化道粘膜等有重要作用。
(3)IgM:是五种Ig中分子量最大、主要存在于血液中、一般不能通过血管壁、个体发育中最早合成和分泌的抗体,在胚胎发育晚期即能产生IgM,故脐带血IgM增高提示胎儿有宫内感染。在体液免疫应答中,IgM是最先产生的抗体,血清IgM升高说明近期有感染,有助于早期诊断。现已证明:冷凝素、类风湿因子、梅毒补体结合抗体都是IgM。与抗原结合能力比IgG强100倍。特别是对革兰氏阴性菌有很强的杀伤力。细胞膜表面IgM是B细胞受体(BCR)的主要成分。
(4)IgD:在血清中含量很少,平均0.03mg/ml,其确切功能仍不清楚。B细胞膜表面IgD可作为B细胞分化发育成熟的标志。
(5)IgE:也称反应素或亲细胞抗体。正常人血清中含量极少,主要在呼吸道和肠道淋巴结中合成,然后进入外分泌液和血液中。是引发I型超敏反应的主要抗体。
2.补体系统 补体是人和脊椎动物正常新鲜血清和组织液中一组具有酶原活性的糖蛋白,可被抗原-抗体复合物或其他因素激活而发挥免疫效应如溶菌和溶细胞作用 ......
您现在查看是摘要介绍页，详见DOC附件(196kb)。