免疫器官

来源:www.uuuwell.com

   

免疫器官(immuneorgan)是指實現免疫功能的器官或組織。根據發生的時間順序和功能差異,可分為中樞神經免疫器官(centralimmuneorgan)和外周免疫器官(peripheralimmuneorgan)兩部分。

簡介

  參與免疫功能的器官與無被膜淋巴組織、免疫細胞(主要為淋巴細胞巨噬細胞等)共同組成免疫系統。免疫器官由中樞免疫器官和周圍免疫器官兩部分組成,主要組成部分是淋巴組織。中樞免疫器官包括胸腺骨髓(在禽類是法布里齊奧氏囊),在胚胎髮育中出現較早。造血幹細胞在其中增殖分化B淋巴細胞T淋巴細胞,中樞免疫器官將B細胞T細胞送到周圍免疫器官,淋巴細胞在中樞免疫器官內不需抗原刺激即可增殖。周圍免疫器官包括相互連接成網路的血循環淋巴循環兩個循環通路,包括脾臟、分散全身各處的淋巴結、腸壁淋巴小結呼吸道粘膜的淋巴組織、闌尾扁桃體等,在胚胎中出現較遲。周圍免疫器官中的淋巴細胞由中樞免疫器官遷移來,需受到抗原刺激才能增殖,故其增殖是抗原依賴的。免疫反應在此發生。摘除成年動物的中樞免疫器官,則周圍免疫器官已有足夠的T細胞和B細胞,正常的免疫活動不受影響。   哺乳類動物包括人類的 T淋巴細胞是在胸腺內產生,而B淋巴細胞在胎兒期肝臟內產生,成年時在骨髓內產生。在胸腺和骨髓內,B和T淋巴細胞表面產生特異的抗原受體,這些抗原受體是淋巴細胞與抗原結合、發生反應的重要細胞膜結構。此外,在中樞免疫器官內,T和B淋巴細胞就已形成了對「自己」抗原耐受而對「非己」抗原起免疫反應的能力。

中樞免疫器官

  中樞免疫器官又稱一級免疫器官,包括骨髓、胸腺、鳥類法氏囊或其同功器官。中樞器官主導免疫活性細胞的產生、增殖和分化成熟,對外周淋巴器官發育和全身免疫功能起調節作用。

胸腺

  1.胸腺的組織結構胸腺位於前縱隔胸骨后。胸腺分為左右兩葉,外包結締組織被膜;被膜伸入胸腺實質內形成隔膜,將胸腺分成許多小葉;小葉的外周部分稱為皮質,中央部分稱為髓質;相鄰的小葉髓質彼此相連。   胸腺的細胞分為淋巴樣細胞和非淋巴細胞兩類。淋巴細胞包括原始T細胞向成熟T細胞分化過程中各種不同階段的細胞,統稱為胸腺細胞;胸腺細胞是胸腺內的主體細胞,其分佈從皮質到髓質逐漸減少。非淋巴細胞包括上皮細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞、撫育細胞、皮纖維細胞和網狀細胞等。這些細胞一方面構成胸腺組織的支架,另一方面構成胸腺細胞營養和分化的微環境,統稱為基質細胞。   胸腺皮質的毛細血管內皮細胞連接緊密,與網狀細胞共同形成血液-胸腺屏障,使循環中的抗原物質不能XX胸腺。血液-胸腺屏障是體內為數不多的幾個生理屏障之一,其意義目前尚不清楚。胸腺髓質的毛細血管內皮細胞之間有間隙,抗原性物質可XX髓質,在髓質內還可見多層扁平上皮細胞呈同心圓狀排列成的Hassall小體,或稱胸腺小體。直徑約25~50μm,其功能尚不清楚。   2.胸腺的免疫功能長期以來對胸腺的功能不甚了解,直到60年代初Miller和Good分別用切除新生小鼠家兔胸腺的辦法證明了胸腺的免疫功能。   (1)訓化T細胞:在骨髓初步發育的淋巴細胞經由血液循環遷移至胸腺,定位於胸腺的皮質外層;這些形體較大的細胞為雙陰性(CD4-/CD8-)細胞,約占胸腺細胞總數的10%。外層細胞在胸腺微環境中迅速增殖,並推動細胞不斷向內層遷移,個體形態漸變小;內層細胞為雙陽性(CD4+/CD8+)細胞,約占胸腺細胞總數的75%。雙陽性細胞為過渡態細胞,其中90%以上在皮質內凋亡或被巨噬細胞吞噬;據認為,死亡細胞可能是針對自身抗原進行應答的細胞。少數胸腺細胞繼續發育並遷移至髓質,成為單陽性(CD4+或CD8+)細胞,約占胸腺細胞總數的15%。只有這些單陽性細胞才是成熟的T細胞,通過髓質小靜脈XX血循環。   (2)分泌胸腺激素:胸腺上皮細胞能產生多種激素,如胸腺素、胸腺生成素和胸腺體液因子等。這些激素可以誘導活化未成熟胸腺細胞的末端脫氧核苷轉移酶,促進T細胞的分化成熟;不同的激素作用於不同的細胞發育階段,有選擇地發揮免疫調節功能。胸腺激素的作用沒有種屬特異性,所以目前臨床應用的胸腺素都是從動物胸腺中提取出來的。   (3)其他:胸腺還可促進肥大細胞發育,調節機體的免疫平衡,維持自身的免疫穩定性。新生動物摘除胸腺,可引起嚴重的細胞免疫缺陷和總體免疫功能降低。由此可見胸腺在免疫系統中的地位。   3.胸腺的發育過程胸腺于胚胎第6周時就在第三對咽囊的腹側面形成胚基,至第7周形成胸腺雛形,至第20周時便已發育成熟。出生時胸腺重量僅約為20g,青春期達頂峰,約40g;以後隨年齡增長而逐漸萎縮,至老年時僅剩10g左右,且多為脂肪組織替代。機體的免疫功能與胸腺的生長周期相關。

腔上囊

  腔上囊又稱法氏囊(bursaofFabricius),是鳥類動物特有的淋巴器官,位於胃腸道末端泄殖腔的後上方。與胸腺不同,腔上囊訓化B細胞成熟,主導機體的體液免疫功能。將孵出的雛雞去掉腔上囊,會使血中γ球蛋白缺乏,且沒有漿細胞,注XX疫苗亦不能產生抗體。   人類和哺乳動物沒有腔上囊,其功能由相似的組織器官代替,稱為腔上囊同功器官;曾一度認為同功器官是闌尾、扁桃體和腸集結淋巴結,現在已證明是骨髓。

骨髓

  骨髓是成年人和動物所有血細胞的唯一來源,各種免疫細胞也是從骨髓的多能幹細胞發育而來。   骨髓的主要功能是產生血細胞,近來證明骨髓還是腔上囊同功器官。在骨髓異常時,累及的不單是體液免疫,其他免疫功能也發生障礙。

外周免疫器官

  外周免疫器官包括淋巴結、脾和粘膜相關淋巴組織(mucosaassociatedlymphoidtissue,MALT)等,是免疫細胞聚集和免疫應答發生的場所。

淋巴結

  1.淋巴結的結構淋巴結為近乎圓形的網狀結構,表面有一層結締組織被膜,略凹陷處為門,有輸出淋巴管和血管出入。被膜向外延伸有許多輸入淋巴管;向內伸入實質形成許多小梁,將淋巴結分成許多小葉。淋巴結的外周部分為皮質,中央部分為髓質。   皮質區有淋巴小結,又稱淋巴濾泡;受抗原刺激后出現生髮中心;此區內富含B細胞和濾泡樹突狀細胞(follicledendritic,FDCs),所以又稱非胸腺依賴區。皮質深層和濾泡間隙為副皮質區,因富含T細胞又稱胸腺依賴區;此區是淋巴細胞再循環的門戶,有大量T細胞和巨噬細胞分佈在濾泡周圍,是傳遞免疫信息的場所。髓質區的B細胞、漿細胞和網狀細胞集結成索狀,稱髓索;在髓索這間為髓竇;此區是濾過淋巴液的場所。   2.淋巴結的功能   (1)濾過和凈化作用:淋巴結是淋巴液的有效濾器,通過淋巴竇內吞噬細胞吞噬作用以及體液抗體等免疫分子的作用,可以殺傷病原微生物,清除異物,從而起到凈化淋巴液,防止病原體擴散的作用。   (2)免疫應答場所:淋巴結中富含各種類型的免疫細胞,利於捕捉抗原、傳遞抗原信息和細胞活化增殖。FDCs表面有豐富的Fc受體,具有很強的捕獲抗原體複合物的能力,通過這種方式可將抗原長期保留在濾泡內,這對形成和維持B記憶細胞、誘導再次免疫應答很有意義。B細胞受刺激活化后,高速分化增殖,生成大量的漿細胞形成生髮中心;T細胞也可在淋巴結內分化增殖為致敏淋巴細胞。不管發生哪類免疫應答,都會引起局部淋巴結腫大。   (3)淋巴細胞再循環基地:正常情況下,只有少數淋巴細胞在淋巴結內分裂增殖,大部分細胞是再循環的淋巴細胞。血中的淋巴細胞通過毛細血管后靜脈XX淋巴結副皮質,然後再經淋巴竇匯入輸出淋巴管。眾多的淋巴結是再循環細胞的重要補充來源。

  1.脾的組織結構脾是體內形體最大的淋巴器官,結構類似淋巴結。脾的表面有結締組織被膜,實質比較柔脆,分為白髓和紅髓。白髓是淋巴細胞聚集之處,沿中央小動脈呈鞘狀分佈,富含T細胞,相當於淋巴結的副質區。白髓中還有淋巴小結,是B細胞居留之處,受抗原刺激后可出現生髮中心。脾中T細胞約占總淋巴細胞數35%~50%,B細胞約占50%~65%。紅髓位於白髓周圍,可分為脾索和血竇。脾索為網狀結締組織形成的條索狀分支結構;血竇為迂曲的血管,其分支吻合成網。紅髓與白髓之間的區域稱為邊緣區,中央小動脈分支由此XX,是再循環淋巴細胞入脾之處。與淋巴結不同,脾沒有輸入淋巴管,只有一條平時關閉的輸出淋巴管與中央動脈並行,發生免疫應答時淋巴細胞由此XX再循環池。   2.脾的功能脾在胚胎期是重要的造血器官;出生后造血功能停止,但仍然是血細胞尤其是淋巴細胞再循環??,脾還是發生免疫應答的重要基地。此外,脾還有兩個顯著的特點:產生抗體,脾富含B細胞和漿細胞,因此是全身最大的抗體產生器官,尤其是產生IgM和IgG,其數量對調節血清抗體水平起很大作用。所以當自身抗體產生過多導致嚴重疾病時,曾用切除脾的辦法進行緩衝治療;但脾切除后機體的抗感染能力顯著降低。②分泌體液因子,脾可以合成補體(C5和C8等)和備解素等重要的免疫效應分子;還能產生一種白細胞激肽,促進粒細胞的吞噬作用。

粘膜相關淋巴組織

  在各種腔道粘膜下有大量的淋巴組織聚集,稱為粘膜相關淋巴組織(MALT);其中最重要的是胃腸道粘膜相關淋巴組織(GALT)和呼吸道粘膜相關淋巴組織(BALT)。GALT包括闌尾、腸集合淋巴結和大量的彌散淋巴組織;BALT包括咽部的扁桃體和彌散的淋巴組織,構成呼吸道和消化道入口處的防禦機構,稱為Waldeyer環。除了消化道和呼吸道外,乳腺淚腺唾液腺以及泌尿XX道等粘膜也存在彌散的MALT。   與淋巴結和脾不同,粘膜相關淋巴組織沒有包膜,不構成獨立的器官,通過廣泛的直接表面接觸和體液因子與外界聯繫;MALT中的B細胞多為IgA產生細胞,受抗原刺激后直接將SigA分泌到附近粘膜,發揮局部免疫作用;粘膜靠一種特殊的機制吸引循環中的淋巴細胞,MALT中的淋巴細胞也可輸入到淋巴細胞再循環池,某一局部的免疫應答效果可以普及到全身的粘膜。

淋巴細胞再循環

  各種免疫器官中的淋巴細胞並不是定居不動的群體,而是通過血液和淋巴液的循環進行有規律的遷移,這種規律性的遷移為淋巴細胞再循環(lymphocyterecirculation)。通過再循環,可以增加淋巴細胞與抗原接觸的機會,更有效地激發免疫應答;並不斷更新和補充循環池的淋巴細胞。   1.再循環的細胞淋巴幹細胞從骨髓遷移至胸腺和腔上囊或其功能器官,分化成熟後XX血液循環的定向移動過程不屬於再循環範圍。再循環是成熟淋巴細胞通過循環途徑實現淋細胞不斷重新分佈的過程。再循環中的細胞多是靜止期細胞和記憶細胞,其中80%以上是T細胞。這些細胞最初來源於胸腺和骨髓;成年以後,再循環池手細胞主要靠外周免疫器官進行補充。受抗原刺激而活化的淋巴細胞很快定居於外周免疫器官,不再參加再循環。   2.再循環的途徑血液中的淋巴細胞在流經外周免疫器官(以淋巴結為例)時,在副皮質區與皮質區的連接處穿過高內皮毛細血管后靜脈(HEV)XX淋巴結;T細胞定位於副皮質,B細胞主要定位於皮質區;以後均通過淋巴結髓竇遷移至輸出淋巴管,XX高一級淋巴結;經過類似的路徑,所有外周免疫器官輸出的細胞最後都彙集于淋巴導管身體下部和左上部的彙集到胸導管,從左鎖骨下靜脈角返回血循環;右側上部的彙集到右淋巴管,從右鎖骨下靜脈返回血循環。再循環一周約需24~48小時。   3.細胞定居選擇淋巴細胞從血循環XX淋巴組織具有高度的選擇性,這是因為淋巴細胞上具有特殊的受體分子,稱為歸巢受體(homingreceptor)。現已發現的歸巢受體包括CD44、LFA-1、VLA-4和Mel-14/LAM-1等;其中Mel-14/LAM-1是定居淋巴結的受體,識別淋巴結內的高內皮細胞;VLA-4的α亞單位是定居MALT的受體,識別粘膜表面的配體

推薦閱讀