第十七章 免疫系統(tǒng)功能紊亂
第一節(jié) 免疫系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能
一、免疫組織與器官
在解剖學(xué)上，免疫系統(tǒng)（immune system）由淋巴器官及淋巴組織組成，其功能是由各種免疫細(xì)胞協(xié)同作用完成的。淋巴器官按照功能不同分為中樞淋巴器官和外周淋巴器官。中樞淋巴器官由骨髓及胸腺組成，多能造血干細(xì)胞在這些部位發(fā)育成為免疫細(xì)胞，主要執(zhí)行免疫細(xì)胞生成的作用；外周淋巴器官由淋巴結(jié)、脾及扁桃體等組成，成熟免疫細(xì)胞在此部位執(zhí)行應(yīng)答功能。單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞經(jīng)血液循環(huán)和淋巴循環(huán)進(jìn)出外周淋巴組織和淋巴器官，構(gòu)成免疫系統(tǒng)的完整網(wǎng)絡(luò)，既能及時(shí)將免疫細(xì)胞動(dòng)員聚集于病原體入侵部位，又能及時(shí)地將這些部位的信息經(jīng)吞噬細(xì)胞攜帶至相應(yīng)的淋巴組織和器官，執(zhí)行特異免疫應(yīng)答功能。
（一）中樞淋巴器官
骨髓是人和其他哺乳動(dòng)物的造血器官，也是各種免疫細(xì)胞的發(fā)源地。骨髓雖然不是淋巴組織，但含有強(qiáng)大分化潛力的多能干細(xì)胞，能分化為髓樣干細(xì)胞和淋巴干細(xì)胞。前者發(fā)育成為紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞系、單核／巨噬細(xì)胞系和巨核細(xì)胞系等；后者發(fā)育成為淋巴細(xì)胞，再通過胸腺、腔上囊或類囊器官，分別衍化成T細(xì)胞和B細(xì)胞，最后定位于外周免疫器官。哺乳動(dòng)物和人的骨髓也是B細(xì)胞成熟的場(chǎng)所。非T非B的第三類淋巴細(xì)胞系前體也在骨髓內(nèi)增殖、分化、成熟，如K細(xì)胞和NK細(xì)胞等。骨髓在免疫功能上的重要作用還表現(xiàn)在它是抗體產(chǎn)生的部位。抗原再次免疫動(dòng)物后2～3d，脾臟、淋巴結(jié)等外周免疫器官內(nèi)的活化記憶B細(xì)胞經(jīng)淋巴或血液遷移至骨髓，在此進(jìn)一步分化成熟為漿細(xì)胞，并產(chǎn)生抗體。所產(chǎn)生的抗體類別主要是IgG，其次為IgA，因此骨髓是再次免疫應(yīng)答發(fā)生的主要場(chǎng)所。
2．胸腺
胸腺由胚胎期第Ⅲ、Ⅳ對(duì)咽囊的內(nèi)胚層分化而來。它位于胸腔縱膈上部、胸骨后方，分左右兩頁。胸腺的大小和結(jié)構(gòu)隨年齡和機(jī)體狀態(tài)而變化，出生時(shí)重量約為10～15g，出生后兩年內(nèi)迅速增大，此期為胸腺活動(dòng)的高峰期，此后逐漸增大，至青春期最重，約30～40g。青春期以后胸腺開始緩慢退化。進(jìn)入老年，胸腺組織大部分被脂肪組織所取代，但仍殘留一定的功能。胸腺的這種隨年齡增長(zhǎng)而萎縮，稱為生理性胸腺萎縮。胸腺是T細(xì)胞分化的場(chǎng)所。胚胎期的前胸腺細(xì)胞，即前T細(xì)胞（pre—thymocyte，pre-T）持續(xù)地從卵黃囊及胚肝（或成年期從骨髓）遷入胸腺。在胸腺微環(huán)境中，受胸腺網(wǎng)狀上皮細(xì)胞及其所分泌的胸腺激素的影響，前T細(xì)胞發(fā)育成熟。成熟的T細(xì)胞以恒定的數(shù)目（1％～2％）遷出胸腺外，定居于外周淋巴組織或器官。T細(xì)胞在胸腺內(nèi)發(fā)育的后期階段，進(jìn)一步分化為功能不同的T細(xì)胞亞群，即殺傷／抑制性T細(xì)胞亞群和輔助／誘導(dǎo)性T細(xì)胞亞群。它們經(jīng)血液或淋巴液遷出胸腺，定居于外周免疫器官的胸腺依賴區(qū)。胸腺組織的網(wǎng)狀上皮細(xì)胞可產(chǎn)生多種胸腺激素，如胸腺素（thymosin）、胸腺生成素（thymopoietin）、胸腺體液因子（thymic humoral factor）、淋巴細(xì)胞刺激因子（1ymphocyte stimulating factor）、血清胸腺因子（serum thymic factor）等。這些可溶性物質(zhì)是構(gòu)成胸腺微環(huán)境的主要因素，它們?cè)赥細(xì)胞分化和調(diào)節(jié)中起重要作用。胸腺細(xì)胞在胸腺內(nèi)發(fā)育的過程中，對(duì)自身成分應(yīng)答的細(xì)胞被清除或抑制，從而形成對(duì)自身抗原的耐受性。胸腺異常的動(dòng)物，TCR基因重排異常，因而不能清除或抑制對(duì)自身抗原應(yīng)答的T細(xì)胞克隆，表現(xiàn)為對(duì)自身抗原耐受發(fā)生障礙，可能導(dǎo)致自身免疫或自身免疫病。此外胸腺內(nèi)的上皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等對(duì)胸腺細(xì)胞分化過程中MI-lC限制性形成起著決定性作用。
（二）外周淋巴器官及組織
1．淋巴結(jié)
人體全身約有500～600個(gè)淋巴結(jié)（1ymph node），是結(jié)構(gòu)完備的二級(jí)淋巴組織，主要位于非黏膜部位。淋巴結(jié)內(nèi)的淋巴細(xì)胞大約75％為T細(xì)胞，25％為B細(xì)胞。淋巴結(jié)外包有結(jié)締組織被膜，被膜上有淋巴輸入管，直通被膜下周邊竇。被膜結(jié)締組織深入實(shí)質(zhì)，構(gòu)成小梁，作為淋巴結(jié)的支架。淋巴結(jié)的實(shí)質(zhì)分為皮質(zhì)和髓質(zhì)兩部分�？拷�被膜下為皮質(zhì)淺區(qū)，是B細(xì)胞居留地，稱為非胸腺依賴區(qū)（thyrmus—independent area），此區(qū)內(nèi)有由大量B細(xì)胞聚集形成的淋巴濾泡（1ymphoid follk：le），或稱淋巴小結(jié)（1ymph nodule）。淋巴濾泡有初級(jí)和次級(jí)之分，前者為未曾受過抗原刺激、內(nèi)無生發(fā)中心（germinal center）的濾泡；后者由初級(jí)淋巴濾泡經(jīng)抗原刺激而形成，小結(jié)內(nèi)出現(xiàn)生發(fā)中心，內(nèi)含大量增殖分化的B淋巴母細(xì)胞。此細(xì)胞向內(nèi)可轉(zhuǎn)移至淋巴結(jié)髓質(zhì)的髓索上，轉(zhuǎn)化為漿細(xì)胞，產(chǎn)生抗體。皮質(zhì)淺區(qū)與髓質(zhì)之間是皮質(zhì)深區(qū)，又稱副皮質(zhì)區(qū)（paracortical area），為T細(xì)胞居留地，稱胸腺依賴區(qū)（thymus—dependent area）。深皮質(zhì)區(qū)中的毛細(xì)血管后小靜脈在淋巴細(xì)胞再循環(huán)中起重要作用。隨血流來的淋巴細(xì)胞穿過小靜脈壁進(jìn)入淋巴細(xì)胞實(shí)質(zhì)內(nèi)，其中B細(xì)胞被淋巴結(jié)內(nèi)的濾泡樹突狀細(xì)胞牽引至皮質(zhì)淺區(qū)內(nèi)定居，T細(xì)胞則被深皮質(zhì)區(qū)的并指狀細(xì)胞牽連留在此區(qū)內(nèi)，一部分散在淋巴濾泡周圍。居留在淋巴結(jié)內(nèi)的T細(xì)胞、B細(xì)胞也可通過毛細(xì)血管后小靜脈進(jìn)入血循環(huán)中。T細(xì)胞、B細(xì)胞在免疫應(yīng)答過程中生成的致敏T細(xì)胞及特異性抗體都匯集于淋巴結(jié)髓竇內(nèi)，由淋巴輸出管輸出，最后進(jìn)入血循環(huán)分布至全身，發(fā)揮免疫作用。
2．脾
脾臟是人體最大的淋巴器官，也是血液循環(huán)中的一個(gè)濾器。它沒輸入淋巴管，卻有大量的血竇。脾臟外有結(jié)締組織被膜，被膜向下伸展成若干小梁。脾內(nèi)分白髓與紅髓。紅髓量多，包繞白髓。人脾的動(dòng)脈分支貫穿白髓部的小梁，成為中央小動(dòng)脈。小動(dòng)脈周圍有T細(xì)胞包圍成淋巴鞘，為T細(xì)胞居住區(qū)。鞘內(nèi)有淋巴小結(jié)為初級(jí)淋巴濾泡，受抗原刺激后出現(xiàn)生發(fā)中心，內(nèi)含大量B細(xì)胞，此為B細(xì)胞居住區(qū)。紅髓分布在白髓周圍，分為髓索和髓竇。髓索主要是B細(xì)胞居住區(qū)，也有許多樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等。髓索圍成無數(shù)脾竇（髓竇），竇內(nèi)充滿循環(huán)中的血液，混入血中的病原體等異物被密布在髓索內(nèi)的巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞捕獲、吞噬和殺滅。紅髓與白髓交界處為移行區(qū)，是淋巴細(xì)胞和抗原物質(zhì)進(jìn)出的通道。由動(dòng)脈來的血液進(jìn)入紅髓后，隨血液而來的淋巴細(xì)胞即通過邊緣區(qū)進(jìn)人白髓。白髓內(nèi)的淋巴細(xì)胞又可逸出，穿過邊緣區(qū)而進(jìn)入血竇，參與再循環(huán)。脾臟中B細(xì)胞比例較大，約占脾臟中淋巴細(xì)胞的60％，T細(xì)胞約占40％。脾臟除能儲(chǔ)存和調(diào)節(jié)血量外，還具有重要的免疫功能。脾臟可清除混入血液中的病原體及自身衰老蛻變的細(xì)胞；脾臟是各種免疫細(xì)胞居住、增殖并進(jìn)行免疫應(yīng)答及產(chǎn)生免疫效應(yīng)物質(zhì)的重要基地；脾臟是合成吞噬細(xì)胞增強(qiáng)激素的主要場(chǎng)所，同時(shí)還能合成干擾素、補(bǔ)體、細(xì)胞因子等生物活性物質(zhì)。
二、免疫細(xì)胞
在免疫細(xì)胞中，執(zhí)行固有免疫功能的細(xì)胞有吞噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、B一1B細(xì)胞等；執(zhí)行適應(yīng)性免疫功能的是T細(xì)胞和B細(xì)胞，并有抗原提呈細(xì)胞參與作用，各種免疫細(xì)胞均源于多能造血干細(xì)胞（multipotential hematopoietic stem cells，HSC）。HSC分化為髓系祖細(xì)胞（myeloid ptogenitor）、淋巴系祖細(xì)胞（1ymphoid progenitor）。髓系祖細(xì)胞分化產(chǎn)生粒細(xì)胞、單核一巨噬細(xì)胞、巨核細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞及紅細(xì)胞的母細(xì)胞，淋巴祖細(xì)胞分化產(chǎn)生T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞及部分樹突狀細(xì)胞。
（一）淋巴細(xì)胞
淋巴細(xì)胞是構(gòu)成免疫細(xì)胞的基本單位。淋巴細(xì)胞是體內(nèi)極為復(fù)雜的、不均一的細(xì)胞群體，它包括了許多形態(tài)上相似而功能上不同的亞群。從大的細(xì)胞群體來說。淋巴細(xì)胞分為T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、K細(xì)胞等。T細(xì)胞和B細(xì)胞又可分為若干亞群，它們?cè)诠δ芎捅砻鏄?biāo)志上各不相同。淋巴細(xì)胞具有明顯的異質(zhì)性。各種類型的淋巴細(xì)胞在免疫應(yīng)答過程中相互協(xié)作、相互制約。共同完成對(duì)抗原性物質(zhì)的識(shí)別、應(yīng)答和清除，維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。淋巴細(xì)胞在體內(nèi)廣泛分布，除中樞神經(jīng)系統(tǒng)、角膜和眼前房等血流達(dá)不到的組織外，都有淋巴細(xì)胞的存在。
1．T細(xì)胞
T細(xì)胞來源于骨髓的淋巴樣干細(xì)胞。絕大多數(shù)T細(xì)胞是經(jīng)胸腺發(fā)育而來，即胸腺依賴的淋巴細(xì)胞（thymus dependent lymphocyte）。T細(xì)胞執(zhí)行細(xì)胞免疫功能，不僅有直接的免疫效應(yīng)功能，同時(shí)通過產(chǎn)生多種細(xì)胞因子、表達(dá)黏附分子與其他免疫細(xì)胞直接和間接接觸，發(fā)揮廣泛的免疫調(diào)節(jié)作用。因此，T細(xì)胞與臨床上某些疾病發(fā)病的關(guān)系，以及在免疫相關(guān)疾病的診斷、預(yù)防和治療方面的應(yīng)用備受重視。在白細(xì)胞分化抗原的CD分子中，主要表達(dá)于T細(xì)胞或與T細(xì)胞功能相關(guān)的并列為T細(xì)胞組的CD分子目前有20種左右，還有許多白細(xì)胞分化抗原和黏附分子，雖未列入T細(xì)胞組，但在T細(xì)胞免疫應(yīng)答的不同階段也起著重要作用。T細(xì)胞受體（T cell receptor，TCR）是T細(xì)胞表面識(shí)別自身MHC一抗原肽復(fù)合物的受體，在同種異體移植中，TCR也識(shí)別單獨(dú)的非己MHC抗原。TCR在細(xì)胞表面與CD3組成TCR-CD3復(fù)合物，TCR識(shí)別抗原后的刺激信號(hào)通過CD3分子傳遞。T細(xì)胞表面的多種膜分子參與了機(jī)體免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。