第10章 免疫系统
2009-05-26 20:37:38   来源：   作者：  评论：0 点击：

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免疫系统（immune system）由淋巴器官、淋巴组织和免疫细胞构成。淋巴器官包括中枢淋巴器官（胸腺和骨髓）和外周淋巴器官（淋巴结、脾和扁桃体等）；淋巴组织既是构成外周淋巴器官的主要成分，也广泛分布于消化管和呼吸道等非淋巴器官内；免疫细胞包括淋巴细胞、巨噬细胞、抗原提呈细胞、浆细胞、粒细胞和肥大的细胞等，它们或聚集于淋巴循环相互联系，形成一个整体（图10-1）。在免疫应答中起中心作用的主要是淋巴细胞。

免疫系统的功能主要有三方面。①免疫防御：识别和清除进入机体的抗原，包括病原生物、异体细胞和异体大分子；②免疫监视：识别和清除体内表面抗原发生变异的细胞，包括肿瘤细胞和病毒感染细胞；③免疫稳定：识别和清体内衰老死亡的细胞。

免疫系统执行上述功能的分子基础是：①体内抟有细胞表面都有主要组织相容性复合子（majorhisto-compatibility complex molecules），简称为MHC分子。MHC分子是自身细胞的标志，可分为MHC-Ⅰ类分子和MHC-Ⅱ类分子，前者分布在所有有核细胞表面，后者仅分布于免疫系统的某些细胞表面，有利于免疫细胞之间相互协作，如抗原提呈。②T细胞和B细胞表面有特异性的抗原受体，其种类可超过百万种，但每个细胞表面只有一种抗原受体。

一、主要的免疫细胞

（一）淋巴细胞

淋巴细胞（lymphocyte）是构成免疫系统和主要细胞群体，也是执行免疫功能的主要成员。这些细胞在形态上不易区分，主要根据其发生来源、形态特点和免疫功能等方面的不同，分为T细胞、B细胞和NK细胞三类。各类细胞又可进一步分为若干亚群。淋巴细胞的类型及主要功能只表10-1。

表10-1  淋巴细胞的类型及主要功能

淋巴细胞再循环（recirculation of lymphocyte）：外周淋巴器官和淋巴组织内的淋巴细胞可经淋巴管进入血流，循环于全身，又可通过弥散淋巴组织内的毛细血管后微静脉（见后述），再返加淋巴器官或淋巴组织，如此周而复始，使淋巴细胞从一个淋巴器官到另一个淋巴器官，从一处淋巴组织至别一外淋巴组织。这种现象称为淋巴细胞再循环。淋巴细胞再循环有利于识别抗原，促进免疫细胞间的协作，使分散于全身的免疫细胞成为一个相互关联的统一体（图10-2）。

（二）单枋吞噬细胞系统

单核吞噬细胞系统（mononuclear phagocytic system）是指分布于全向各处，具有强列吞噬作用的巨噬细胞及其前体细胞。血液中的单核细胞穿出血管后，在局部微环境的诱导下，发育为各种巨噬细胞。如结缔组织和淋巴组织的巨噬细胞、骨组织的破骨细胞、神经组织的小胶质细胞、肝巨噬细胞和肺巨噬细胞等。它们除具有吞噬能力强的共性之外，各具一些形态和功能的特点（分别见各章）。以前把巨噬细胞、网状细胞和血窦内皮细胞统称为网状内皮系统，后来发现，网状细胞和血窦内皮细胞的吞噬能力很低，其来源也不同于巨噬细胞，显然这一归类是不确切的。因此，网状内皮系统已被单核吞噬细胞系统取代，但临床上仍习惯沿用。

（三）抗原提呈细胞

抗原提呈细胞（antigen presenting cell，APC）是指能捕获和处理抗原，并将抗原提呈给抗原特异性淋巴细胞，使之激活并产生免疫应答的一类免疫细胞，主要有树突状细胞、巨噬细胞等。

树突状细胞（dendritic cell，DC）分布广泛，但数量很少，包括血液DC，表皮和消化管上皮内的郎格汉斯细胞，心、肝、肺、肾、消化管内的间质DC（interstitial dendritic cell），淋巴内的面纱细胞（veiled cell），淋巴器官和淋巴组织中的交错突细胞（interdigitating cell）等，它们是同一种细胞在不同阶段的表现形式，表面都有大量MHC-Ⅱ类分子，多数具有树技状的突起。DC主要以吞饮方式捕获可溶性蛋白抗原，其抗原提呈能力巨噬细胞。

二、淋巴组织

淋巴组织（lymphoid tissue）以网状组织为支架，网孔中充满大量淋巴细胞及其他免疫细胞。一般将淋巴组织分为弥散淋巴组织和淋巴小结两种（图10-3）。

1、弥散淋巴组织（diffuse lymphoid tissue）无明确的界限，组织中除有一般的毛细淋巴管外，还常有毛细敌国管后微静脉，因内皮细胞吴柱状，又称高内皮微静脉（high endothelial venule），是淋巴细胞从血液进入淋巴组织的重要通道，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（lymphoid nodule） 又称淋巴滤泡（lymphoid follicle），呈圆形或椭圆形，有较明确的界限，含大量B细胞和一定量的Th细胞，巨噬细胞等。淋巴小结受到抗原刺激后增大，并产生发中心（germinal center）。无生发中心的淋巴小结较小，称初级淋巴小结，在HE染色的标本中难以辨认；有生发中心的称次级淋巴小结。

生发中心分为深部的暗区（dark zone）和浅部的明区（light zone）。生发中心的周边有一层密集的小淋巴细胞，尤以顶部最厚，称小结帽（cap）。

生发中心的形成过程：初始B细胞或记忆性B细胞识别抗原并与Th细胞相互作用后，迁移到初级淋巴小结并分裂增殖，转化为大而幼稚的B细胞，紧密聚集形成暗区。这些B细胞分裂增殖成为中等大的B细胞与滤泡树突状细胞、巨噬细胞等构成明区。部分B细胞继续增殖分化，形成幼浆细胞和记忆性B细胞，排布在生发中心周围形成小结帽。幼浆细胞将迁移至弥散淋巴组织，或进入淋巴后再迁移至机体其他部位的淋巴组织，转化为浆细胞，分泌抗体。淋巴小结是B细胞在抗原刺激下增殖分化的场所，故在抗原刺激下，淋巴小结增大增多，是体液免疫应答的重要标志。

三、淋巴器官

淋巴器官分为中枢淋巴器官和外周淋巴器官。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场所。淋巴性造血干细胞在其特殊的微环境影响下，经历不同的分化发育途径，在胸腺形成初始T细胞，在骨髓形成初始B细胞。出生前数周，这两类细胞已源源不断地输送到外周淋巴器官和淋巴组织。

外周淋巴器官（peripheral lymphoid organ）包括淋巴结、脾、扁桃体等，发生较晚，在出生数月后才逐渐发育完善。初始淋巴细胞在外周淋巴器官遭遇抗原或接受抗原提呈后，可增殖分化为效应细胞，产生免疫应答，无抗原刺激时这些淋巴器官较小，受抗原刺激后则迅速增大，结构成分地发生变化，免疫应答过后又逐渐复原。

（一）胸腺

胸腺的大和结构岁年龄的增长有明显改变。在胚胎期和出生后两年内胸腺发育最快（12~15g）。两岁至青春期仍继续增大（30~40g），但速度减慢，青春期以后胸腺退变萎缩（约10g），大部分被脂肪组织所代替。

1、胸腺的结构  胸腺分左右两叶，表面有薄层结缔组织被膜（capsule）。被膜结缔组织伸入胸腺内形成小叶间隔，将实质分隔成许多不完整的胸腺小叶（thymic lodule）。每个小叶的髓质相到通连（图10-4~图10-6）。胸腺为T细胞发育提供了独特的微环境，胸腺内除大量的胸腺细胞外，尚有一些基质细胞（thymic stroma cell），包括胸腺上皮细胞、树突状细胞、巨噬细胞、嗜酸粒细胞、肥大细胞、成纤维细胞等，这些细胞成胸腺细胞分化发育的微环境（图10~7）。

（1）皮质（cortex）：以胸腺上皮细胞为支架，间隙内含有大量胸腺细胞和少量基质细胞。

胸腺上皮细胞（thymic epithelial cell）：又称上皮性网状细胞（epithelial reticular cell）。分布于被膜下和胸腺细胞之间，多呈星形，有突起，相邻上皮细胞的突起以桥粒连接成网。胸腺上皮细胞能分泌胸腺素（thymosin）和胸腺生成素（thymopoietin），为胸腺细胞发育所必需。胸腺上皮细胞表面具有大量 MHC分子。

胸腺细胞（thymocyte）：胸腺内分化发育的早期T细胞，密集于皮质内，占皮质细胞总数的85%-95%，故皮质着色深。在发育中的胸腺细胞，凡能与机体自身抗原发生反应的（约占95%），将被淘汰而凋亡；若这些细胞离开胸腺，将会认自身抗原为外来抗原，引发自身免疫性疾病，如某些类型的糖尿病、多发性硬化症。仅5%的胸腺细胞能分化成为初始T细胞，具有正常的免疫应答潜能。

（2）髓质（medulla）：含大量胸腺上皮细胞，少量初始T细胞、巨噬细胞等，故髓质着色浅。髓质上皮细胞呈多边形，胸体较大，细胞间以桥粒相连，也能分沁胸腺激素。髓质中常见胸腺小体（thymiccorpuscle），胸腺小体是胸腺髓质的特征性结构，呈圆形或卵圆形，大小不等，直径30~50μm，散在分布，由扁平的胸腺上皮细胞呈同心圆状排列而成。小体外周的细胞幼稚，细胞核明显，细胞可分裂；近小体中心的细胞较成熟，核渐退化，胞质中含有较多的角蛋白，小体中心的细胞则已完全角质化，呈均质嗜酸性，有的已破碎呈透明状。小体中常见巨噬细胞、嗜酸粒细胞和淋巴细胞，胸腺小体的功能尚不太明确，但缺乏胸腺小体的胸腺不能培育出T细胞（图10-8）。

髓质内的胸腺细胞数量虽小，但均已成熟，并具有免疫应答的能力。成熟的胸腺细胞由髓质迁出，进入外周淋巴器官执行免疫功能。

（3）胸腺的血液供应及血-胸腺屏障：小动脉穿越胸腺被膜沿小叶间隔至皮质与髓质交界处形成微动脉，然后发出分支进入皮质和髓质形成毛细血管。皮质的毛细血管在皮髓质交界处汇合为毛细血管后微静脉；其中部分为高内皮微静脉，成熟的初始T细胞穿过高内皮进入血流。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。

血-胸腺屏障（blood-thymus barrier）：实验证明，胸腺皮质的毛细血管及其周围结构能阻档血液内的大分子物质如抗体、细胞色素c等进入皮质，称血-胸腺屏障（图10-9）。它由下列结构组成：①连续毛细血管，其内皮细胞间有完整的紧密连接；②内皮周围连续的基膜；③血管周隙，内含巨噬细胞；④上皮基膜；⑤一层连续的胸腺上皮细胞。血液内一般抗原物质和药物不易透过此屏障，这对维持胸腺内环境的稳定、保证胸腺细胞的正常发育起着极其重要的作用。

2、胸腺的功能  胸腺的形成初始T细胞的场所，实验证明，若切除新生小鼠的胸腺，该动脉即缺乏T细胞而细胞免疫功能低下，外周淋巴器官及淋巴组织中无次级淋巴小结出现，机体产生杭体的能力也明显下降。若在动物出生后数周再切除胸腺，此时已有大量初始T细胞迁至外周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胸腺，则能明显改善该动物的免疫缺陷状态。

（二）淋巴结

淋巴结形似蚕豆形，位于淋巴回流的通路上，其大小和结构与机体的免疫功能状态密切相关。

1、淋巴结的结构  淋巴结表面有薄层致密结缔组织构成的被膜，数条输入淋巴管（afferent lymphatic vessel）穿越被膜与被膜下淋巴窦相通连。淋巴结的一侧凹陷，为门部，有血管和输出淋巴管（efferent lymphatic vessel）出入。被膜和门部的结缔组织伸入淋巴结实质形成相互连接的小梁（trabecula），构成淋巴结的粗支架。淋巴结实质分为周边的皮质和中央的髓质两部分，二者无截然界限（图10-10）。

（1）皮质：位于被膜下方，由浅层皮质、副皮质区及皮质淋巴窦构成（图10-12）。

1）浅层皮质（superfacial cortex）：含淋巴小结及小结之间的弥散淋巴组织，为B细胞区。

2）副皮质区（paracortex zone）：位于皮质深层，为较大片的弥散淋巴组织，其淋巴细胞主要为T细胞；给新生动物切除胸腺后，此区即不发育，故又称胸腺依赖区（thymus dependent area）。副皮质区还有交错突细胞、区噬细胞和少量B细胞等。在细胞免疫应答小梁周窦末端常为盲端，仅部分与髓质淋巴窦直接相通。淋巴窦壁由扁平的内皮细胞围成，内皮外有少量网状纤维及一层扁平的网状细胞。淋巴窦内有星状的时，此区的细胞分裂相增多，区域迅速扩大。副皮质区有许多毛细血管后微静脉，是淋巴细胞再循环途径的重要部位。其内皮细胞核较一般内皮细胞的大，异染色质少，核仁明显，胞质丰富，胸质中常见正在穿越的淋巴细胞（图10-13）。

3）皮质淋巴窦（cortical sinus）：包括被膜下方和与其通连的小梁周围的淋巴窦，分别称被膜下窦和小梁周窦。被膜下窦（图10-14）为一宽敞的扁囊，包绕整个淋巴结实质，在被膜侧与数条输入淋巴管相通。内皮细胞支撑窦腔，大量巨噬细胞附着于内皮细胞。淋巴在窦内缓慢流动，有利于巨噬细胞清除抗原。淋巴内的各种细胞（如面纱细胞）和淋巴浆不断穿过或渗过内质，进入皮质淋巴组织；而淋巴组织中的细胞等成分也不断进入淋巴，使淋巴组织成为一种动态的结构，有利于免疫应答。

（2）髓质：由髓索及其间的髓窦组成（图10-15，图10-16）。

髓索（medullary cord）是相互连接的索条件淋巴组织，主要含浆细胞、B细胞和巨噬细胞。其中浆细胞主要由皮质淋巴小结产生的幼浆细胞转变形成，并在此分泌抗体。

髓窦（medullary sinus）与皮质淋巴窦的结构相同，但较宽大，腔内的巨噬细胞较多，故有较强的滤过功能。

（3）淋巴结内的淋巴通路：淋巴从输入淋巴管进入被膜下窦和小梁周窦，部分渗入皮质淋巴组织，然后渗入髓窦，部分经小梁周窦直接流入髓窦，继而汇入输出淋巴管。淋巴统经一个淋巴结需数小时，含抗原越多则流速越慢。淋巴经过滤后，其中的细菌等抗原即被清除。淋巴组织中的细胞和产生的抗体等也不断进入淋巴，因此，输出的淋巴常较输入的淋巴含较多的淋巴细胞和抗体。

2、淋巴结的功能

（1）滤过淋巴：进入淋巴结的淋巴常带有抗原物质，如细菌、病毒、毒素等，在缓慢地流过淋巴结时，被巨噬细胞清除，正常淋巴结对细菌的滤过清除率可达99.5%。

（2）免疫应答：抗原进入淋巴结后，巨噬细胞和交错突细胞可捕获和处理抗原，并提呈给具有相应抗原受体的初始T细胞或记忆性T细胞，后者于副皮质区增殖，副皮质区明显扩大，效应T细胞输出增多，引发细胞免疫。B细胞在接触抗原后，在Th细胞的辅助下于浅层皮质增殖分化，该部位淋巴小结增多增大，髓索中浆细胞增多，输出淋巴管内含的抗体量明显上升。淋巴结内细胞免疫应答和体液免疫应答常同时发生。

（三）脾

脾是人体最大的外周淋巴器官，位于血液循环的通路上。

1、脾的结构  脾实质主要由淋巴组织构成，但富含血管和血窦。脾内淋巴组织形成的各种微细结构沿血管有规律地分布。脾无皮质髓质之分，而分为白髓和红髓两部分（图10-17，图10-18）。

（1）被膜与梁：脾的被膜较厚，由富含弹性纤维及平滑肌纤维的致密结缔组织构成，表面覆有间皮。被膜结缔组织伸入脾内形成小梁，构成脾的粗支架。被膜和小梁内含有许多散在平滑肌细胞，其收缩可调节脾的血量。

（2）白髓（white pulp）：密集的淋巴组织，在新鲜的脾切面上呈分散的灰白色小点状，由动脉周围淋巴鞘、淋巴小结和边缘区构成（图10-19）。

1）动脉周围淋巴鞘（periarterial lymphatic she-ath）：是围绕在中央动脉周围的厚层弥散淋巴组织，由大量T细胞和少量巨噬细胞与交错突细胞等构成，相当于淋巴结的副皮质区，是胸腺依赖区，但无毛细血管后微静脉。

2）淋巴小结：又称脾小体（splenic corpuscle），主要由大量B细胞构成，结构与淋巴结内的相同，位于动脉周围淋巴鞘和边缘区之间。健康人脾内淋巴小结较少，当抗原侵入地，淋巴小结数量剧增。

3）边缘区（marginal zone）：指白髓与红髓交界的狭窄区域，宽约100μm。该区含有T细胞、B细胞及较多巨噬细胞。中央动脉的分支末端在此区膨大，形成的小的血窦，称边缘窦（marginal sinus），是血液内抗原及淋巴细胞进入白髓的通道。白髓内的淋巴细胞也可进入边缘窦，参与再循环。

（3）红髓（red pulp）：分布于被膜下、小梁周围及白髓边缘区外侧，约占脾实质的2/3，因含大量血细胞，在新鲜脾功面上呈现红色由脾索和脾血窦组成（图10-20~图10-22）。

1）脾索（splenic cord）：富含血细胞的淋巴组织，呈不规则的索条状，并互连成网，与血窦相间分布。脾索含较多B细胞、浆细胞、巨噬细胞和树突状细胞，是滤过血液的主要场所。

2）脾血窦（splenic sinus）：脾血窦宽12~40μm，形态不规则，也互连成网。血窦壁，由一层平行排列的长杆状内皮细胞围成，内皮外有不完整的基膜及环行网状纤维，如同多孔隙的栅栏；横切面上，内皮细胞沿血窦壁排列，核突入管腔，细胞间有0.2~0.5μm宽的间隙。脾索内的血细胞变形后，穿越内皮细胞间隙进入血窦。血窦外侧有较多巨噬细胞，其突起可通过内皮间隙伸向窦腔（图