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组织学 免疫系统(1)概述 中枢淋巴器官 胸腺 脊髓 腔上囊

 元亨技术 2021-11-28

免疫系统(Immune system)

概述

机体保护自身的防御性结构

主要由淋巴器官、淋巴组织和免疫细胞等组成

淋巴器官:胸腺、淋巴结、脾、扁桃体;

淋巴组织:弥散淋巴组织、集合淋巴组织

免疫细胞:淋巴细胞、抗原呈递细胞、白细胞、浆细胞和肥大细胞

淋巴细胞是免疫系统核心成分,使免疫系统具备识别能力和记忆能力

免疫系统功能:

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;

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)

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:

T细胞和B细胞表面的特异性抗原受体;

组织相容性抗原(Histocompatibility antigen,HCA),编码此类抗原的基因群称主要组织相容性抗原(Major histocomptibilty antigen,MHC)。此类抗原又称MHC抗原

MHC抗原具有高度特异性。分两类:

MHC-1类抗原:广泛分布于个体的所有细胞表面;

MHC-2类抗原,仅分布在免疫系统某些细胞表面,有利于细胞之间功能的相互协作,如识别抗原等

一、免疫细胞

(一)淋巴细胞

1 主要类群

(1)胸腺依赖淋巴细胞(Thymus dependent lymphocyte)即T细胞

较小,胞质很少,一侧胞质有几个溶酶体。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T细胞占淋巴细胞总数60~75%

分三个亚群:

辅助性T细胞(Helper T cell,TH):T细胞65%左右,表面有CD4抗原。识别抗原,分泌多种细胞因子 ,辅助B细胞产生体液免疫应答,辅助T细胞产生细胞免疫应答则扩大免疫应答的主要成分;还有某些细胞免疫功能

抵制性T细胞(Suppressor T cell,Ts细胞):占T细胞10%左右,表面有CD8抗原。在免疫应答后期增多,分泌细胞因子减弱或抵制免疫应答

细胞毒性T细胞(Cytotoxic T cell,Tc细胞):占20~30%,表面有CD抗原。能识别结合在MHC-1类抗原上的异抗原,在异抗原刺激下增殖形成大量效应性Tc细胞,特异性杀伤靶细胞,是细胞免疫应答的主要成分

CD(Cluster of differentiation)是淋巴细胞和其它白细胞表达的表面抗原分化群。现有 CD1~CD78

(2)骨髓依赖淋巴细胞(Bone marrow dependent lymphocyte)简称B细胞

比T细胞略大,胞质内溶酶体少,含少量粗面内质网,细胞表面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10~15%

受抗原刺激后增殖分化形成大量浆细胞,分泌抗体,清除相应抗原,为体液免疫应答

(3)大颗粒淋巴细胞(Large granular lymphocyte,LGL)

比T、B细胞大,直径11微米;胞质丰富,含许多散在的溶酶体

血液中LGL占淋巴细胞10%

脾内和腹膜流出液较多

淋巴结和骨髓较少

胸腺无

膜上主要标志为GM1(单核巨噬细胞标志)和CD8(Tc细胞标志),常有Fc受体

分两种:

杀伤细胞(Killer cell,K细胞):借Fc受体与抗体Fc端结合,杀伤靶细胞

自然杀伤细胞(Nature killer cell,NK细胞):不需抗体存在,也不需抗原刺激,即能杀伤某些肿瘤细胞

2  T、B细胞早期分化

T细胞在胸腺早期分化

B细胞在骨髓早期分化

胎儿期开始,出生后继续进行:形成具有各种特异性抗原受体的淋巴细胞,每个淋巴细胞表面只有一种抗原受体

3 免疫应答的三个阶段

感应阶段-->增殖分化阶段-->效应阶段

(二)抗原呈递细胞(抗原提呈细胞)(Antigen presenting cell)

免疫应答起始阶段的重要辅佐细胞

巨噬细胞:分布最广。处理抗原的主要细胞

交错突细胞(Interdigitating cell):分布于脾、淋巴细胞和淋巴组织中的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):分布于淋巴小结的生发中心,借抗体将大量抗原聚焦在细胞突起表面,与选择B细胞高亲和性抗体细胞株功能有关

郎格汉斯细胞(Langerhans cell):分布于表皮深层,捕获和处理侵入表皮的抗原,能离开表皮经淋巴进入淋巴结,转运抗原或转变成交错突细胞

微皱褶细胞(Mictofold cell,M细胞):位于回肠集合淋巴小结顶端上皮及扁桃体隐窝上皮。捕获和转递抗原 

二  淋巴组织(Lymphoid tissue)

含有大量淋巴细胞的组织

分类:

1  弥散淋巴组织(Diffuse lymphoid tissue):网状细胞和网状纤维为支架,网眼充满大量淋巴细胞及一些浆细胞、巨噬细胞和肥大细胞

淋巴组织无明显界限

含T、B细胞和高内皮毛细血管后微静脉,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。淋巴细胞经毛细淋巴管进入淋巴和血液循环,经毛细血管后微静脉再入淋巴器官或淋巴组织。抗原刺激使弥散淋巴组织扩大,出现淋巴小结

2  淋巴小结 (Lymphoid nodule)或淋巴滤泡

由B细胞密集而成的淋巴组织

边界清楚,呈椭圆形小体

中央染色浅,细胞分裂相多,称生发中心(Germinal center)

初级淋巴小结较小,无生发中心

次级淋巴小结在抗原刺激下经Th细胞参与,增大增多,是体液免疫应答的重要标志。抗原清除后,淋巴小结消失

三  淋巴器官(Lymphoid organ)

以淋巴组织为主构成的器官

分类:结构和功能

1 中枢淋巴器官(Central lymphoid organ):包括胸腺和骨髓,是淋巴细胞早期分化的重要场所。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

发生较早,出生前已发育完善,能连续不断向周围淋巴器官及淋巴组织输送处女型淋巴细胞

不受抗原刺激的直接影响

2 周围淋巴器官(Perpheral lymphoid organ):淋巴结、脾、扁桃体

出生后数月发育完善,是免疫应答的主要场所

无抗原刺激时体积较小,受抗原刺激迅速增大,结构变化,抗原清除后恢复原状


(一)胸腺(Thymus)

胚胎早期由鳃沟外胚层和咽囊内胚层的上皮发生而来

早期原基是含有内、外胚层的上皮组织;

淋巴干细胞迁入后,逐渐变成特殊的淋巴组织

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(Interlobular seprum),将胸腺分成许多不完整的小叶

每个小叶分皮质和髓质两部分

皮质胸腺细胞密集,染色深;髓质上皮细胞较多,着色浅。小叶须质在胸腺深部相连

1 皮质(Cortex)

以上皮细胞为支架,间隙有大量胸腺细胞和少量巨噬细胞

胸腺上皮细胞:

被膜下上皮细胞(Subcapsular epithelial cell):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,细胞的另一侧有一些突起。有的细胞胞质较丰富,胞质内有一些内吞的胸腺细胞——哺育细胞。哺育细胞(Nurse cell)为一大的圆形或椭圆形细胞,胞质有几个或几十个胸腺细胞,有的还在分裂,是Th细胞前身。被膜下胸腺上皮细胞分泌胸腺素和胸腺生成素。

星形上皮细胞即上皮性网状细胞(Epithelial reticular cell):多分支状突起,突起间以桥粒紧成网,表面有大量的MHC抗原,质膜紧贴胸腺细胞诱导胸腺细胞发育分化

胸腺细胞(Thymocyte):T细胞前身,密集于皮质内,占胸腺皮质细胞85~90%

淋巴干细胞迁入胸腺-->早期胸腺细胞(体积较大,约占3%)-->普通胸腺细胞(较小,有T细胞抗原受体——TCR,CD4和CD8抗原,占75%)-->成熟的胸腺细胞(CD4占2。3,CD8占1/3)

2 髓质(Medulla)

含大量胸腺上皮细胞和一些成熟的胸腺细胞、交错突细胞和巨噬细胞

上皮细胞:(1)髓质上皮细胞(Medullari epithelial cell):球形或多边形,较大,细胞间以桥粒相连,间隙内有少量胸腺细胞,分泌胸腺激素;(2)胸腺小体上皮细胞(Thymic corpuscle epithelial cell):构成胸腺小体。胸腺小体 直径30~150微米,散在于髓质内,由上皮细胞呈同心圆状包绕排列而成。外周的上皮细胞较幼稚,核明显。可分裂。近小体中央的上皮细胞较成熟,胞质中较多的角蛋白,核逐渐退化。小体中心的上皮细胞完全角化,细胞呈嗜酸性染色,有的破碎呈均质透明状。中心还常见巨噬细胞或嗜酸性粒细胞

髓质内胸腺细胞数量少

还有散在分布的交错突细胞和巨噬细胞,Th细胞群集于交错突细胞附近。巨噬细胞参与胸腺内环境的形成,其分泌物促进胸腺细胞分化

胸腺血液供应

小动脉从胸腺四周穿越被膜进入小叶间隔

在皮质和髓质交界处形成微动脉并发出许多毛细血管分布于皮质

毛细血管汇入皮质髓质交界处的毛细血管后微静脉,部分为高内皮微静脉,是胸腺内淋巴细胞进出血液的主要通道

髓质的毛细血管为有孔型,汇入微静脉后经小叶间隔及被膜出胸腺

血胸腺屏障(Blood-thymus barrier):

胸腺皮质毛细血管及其周围结构,具有屏障作用

组成:

        连续性毛细血管,内皮细胞间有完整的紧密连接;

        内皮基膜;

        血管周隙,含巨噬细胞;

        上皮基膜

        一层连续的上皮细胞

胸腺被膜内的毛细胆管 为有孔型,血内的自身抗原分子经此渗出,进入靠近被膜的胸腺皮质内

髓质血管的血管周隙较大,含多种细胞成分,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;大的血管周隙可见毛细淋巴管,内含较多的淋巴细胞

胸腺的功能:

培育和选择T细胞

胸腺上皮细胞分泌胸腺素(Thymosin)和胸腺生成素(Thymopoieetin),促进胸腺细胞分化;巨噬细胞和交错突细胞参与胸腺内微环境形成。胸腺培育各种处女型 T细胞

年龄变化:

胎儿期较大,重约27克,此后慢慢退化,皮质变薄,胸腺细胞数量减少,皮质、髓质分界逐渐不明显,胸腺小体增大,脂肪细胞逐渐增多。85岁后胸腺的皮质很少

急性疾病、肿瘤、大剂量照射或大剂量固醇类药物均可导致胸腺急剧退化,胸腺细胞大量死亡、空竭,病愈或消除有害因子后,胸腺结构恢复

胸腺内有丰富的神经末梢,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受体

(二)骨髓

髓细胞约10%属淋巴细胞系,主要为B细胞系细胞,散在分布,不形成B细胞岛

淋巴干细胞在骨髓微环境形成大的前B细胞(Pre-B cell),4~8次分裂后成为中等大小的前B细胞,胞质内开始合成膜抗体分子,分裂变小,成为幼B细胞(Immature B cell),膜上出现膜抗体SIgM,分化成处女型B细胞(Virgin B cell),膜上有SIgM和SIgD分子,随血流迁入周围淋巴器官和淋巴组织

*(三)腔上囊( Bursa of Fabricii)

鸟类体液免疫系统B淋巴细胞分化成熟的中枢器官。位于泄殖腔背侧的囊状结构。由于被意大利解剖学家H.法布里奇乌斯发现,又称法氏囊。是鸟类特有的结构。

腔上囊以细小导管与泄殖腔肛道相通。各种鸟类腔上囊的形状虽不相同,但基本结构是相同的。腔上囊壁由多皱的粘膜层、薄层平滑肌和浆膜组成。腔上囊组织结构最明显的特点是,粘膜层固有膜中有大量淋巴上皮滤泡和与此相关的粘膜上皮的分化。淋巴上皮滤泡呈梨形,顶部朝向粘膜腔,在固有膜中紧密排列成层,滤泡由皮质和髓质组成;中央为髓质呈椭球形。皮质呈杯状,套在髓质之外。髓质由来源于粘膜上皮,多突起的网状上皮细胞构成网状支架,网眼中填充着淋巴类细胞、巨噬细胞和少量浆细胞、粒细胞。滤泡皮质类同一般淋巴组织,由间充质来源的网状细胞形成支架,淋巴细胞密集。皮质与髓质间淋巴细胞有迁移现象。腔上囊粘膜上皮分化为连滤泡上皮和滤泡间上皮。与滤泡顶部髓质直接相连的上皮叫连滤泡上皮,相邻滤泡间的粘膜上皮叫滤泡间上皮。连滤泡上皮细胞有内吞粘膜腔中的颗粒或液体成分的功能。滤泡间上皮具有分泌粘液的功能。

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