第二节
免疫系统组成

免疫系统（immune system）是机体负责执行免疫功能的组织系统。从宏观到微观，人类和高等动物的免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成（图1-1），是机体对抗原刺激产生免疫应答的物质基础。

一、免疫器官

免疫器官按其功能不同，可分为中枢免疫器官和外周免疫器官，二者通过血液循环及淋巴循环相互联系（图1-2）。

（一）中枢免疫系统

中枢免疫器官（central immune organ）是免疫细胞发生、发育、分化、成熟的场所。人和其他哺乳类动物的中枢免疫器官包括胸腺和骨髓，鸟类腔上囊（法氏囊）的功能相当于骨髓。

1.骨髓（bone marrow）

骨髓是重要的中枢免疫器官，其功能的发挥与其微环境有密切关系。骨髓微环境是由造血细胞周围的微血管系统、末梢神经、网状细胞、基质细胞以及所表达的表面分子和所分泌的细胞因子等组成。骨髓微环境是介导造血干细胞黏附、分化发育、参与淋巴细胞迁移和成熟的必需条件。骨髓是人和哺乳动物的造血器官，具有如下功能：

（1）各类免疫细胞发生的场所：

骨髓造血干细胞具有分化成不同谱系血细胞的能力，称为多能造血干细胞（multiple hematopoietic stem cell，HSC）。

（2）B细胞和NK细胞分化成熟的场所：

骨髓中产生的淋巴样祖细胞循不同途径分化发育，一部分经血液迁入胸腺，发育为成熟的T细胞；另一部分则在骨髓内继续分化为成熟B细胞和NK细胞。

（3）再次体液免疫应答中抗体产生的主要场所：

初次免疫应答中产生的记忆性B细胞定居于外周免疫器官，接受相同抗原刺激后被激活，分化为浆细胞，经淋巴液和血液进入骨髓，并在骨髓中持续产生大量抗体（主要是IgG），是血清抗体的主要来源。

2.胸腺（thymus）

人的胸腺大小和结构随年龄不同而有着明显差别。新生期胸腺重量15～20g；以后逐渐增大，青春期（14～15岁）可达30～40g，其后随年龄增长而逐渐萎缩退化；老年期胸腺明显缩小，大部分被脂肪组织所取代。胸腺内的细胞主要由胸腺细胞和胸腺基质细胞组成。胸腺细胞（thymocyte）来源于骨髓产生的前T细胞经血循环进入胸腺。胸腺基质细胞（thymus stromal cell，TSC）包括胸腺上皮细胞（thymus epithelial cell，TEC）、巨噬细胞（macrophages，Mφ）、树突状细胞（DC）及成纤维细胞等。 TSC 互相连接成网，表达多种表面分子并分泌多种胸腺激素和细胞因子，从而构成重要的胸腺微环境。胸腺的功能如下：

（1）T细胞分化、成熟的场所：

在胸腺产生的细胞因子作用下，来源于骨髓的前 T细胞被诱导至胸腺内成为胸腺细胞。胸腺细胞经历复杂的选择性发育，约95%的胸腺细胞发生凋亡（apoptosis）而被淘汰，仅不足5%的细胞分化为成熟T细胞，其特征为：表达成熟抗原受体（TCR）；表型为CD4或CD8（即单阳性细胞）；获得MHC限制性的抗原识别能力；建立自身耐受。发育成熟的T细胞进入血循环，最终定居于外周免疫器官，可接受抗原刺激发生免疫应答。

（2）免疫调节功能：

胸腺基质细胞可产生多种肽类激素，它们不仅促进胸腺细胞的分化成熟，也参与调节外周成熟T细胞。

（3）血-胸腺屏障（blood thymus barrier）作用：

皮质内毛细血管及其周围结构具有屏障作用，可阻止血液中大分子物质进入胸腺，即血-胸腺屏障。

（二）外周免疫系统

外周免疫器官（peripheral immune organ）包括淋巴结、脾脏和黏膜免疫系统，如扁桃体、阑尾、肠集合淋巴结，以及分布在呼吸道和消化道黏膜下层的许多散在的淋巴小结和弥散淋巴组织。外周免疫器官是成熟T细胞、B细胞等免疫细胞定居的场所，亦是产生免疫应答的场所。

1.淋巴结（lymph node）

广泛分布于全身非黏膜部位的淋巴通道上。淋巴结表面覆盖有结缔组织被膜，后者深入实质形成小梁。淋巴结分为皮质和髓质两部分，彼此通过淋巴窦相通。浅皮质区又称为非胸腺依赖区（thymus independent area），是B细胞定居的场所。

淋巴结的深皮质区位于浅皮质区和髓质之间，即副皮质区，又称胸腺依赖区（thymus dependent area），是T细胞定居的场所。该区有许多由内皮细胞组成的毛细血管后微静脉，也称高内皮微静脉（high endothelial venule，HEV），在淋巴细胞再循环中起重要作用。淋巴结的功能：

（1）T细胞和B细胞定居的场所：

分别在胸腺和骨髓中分化成熟的 T、B细胞，均定居于淋巴结。其中，T细胞约占淋巴结内淋巴细胞总数的75%，B细胞约占25%。

（2）免疫应答发生的场所：

抗原提呈细胞携带所摄取的抗原进入淋巴结，将已被加工、处理的抗原提呈给淋巴结内的T细胞（见第十章），使之活化、增殖、分化，故淋巴结是发生免疫应答的主要场所。

（3）参与淋巴细胞再循环：

淋巴结深皮质区的HEV在淋巴细胞再循环中发挥重要作用。血循环中的淋巴细胞穿越 HEV壁进入淋巴结实质，然后通过输出淋巴管进入胸导管或右淋巴管，再回到血液循环。完成这一循环需要24～48小时。

（4）过滤作用：

组织中的病原微生物及毒素等进入淋巴液，当其缓慢流经淋巴结时，可被Mφ吞噬或通过其他机制被清除。因此，淋巴结具有重要的过滤作用。

2.脾脏（spleen）

是人体最大的淋巴器官，亦是重要的外周免疫器官。脾脏的结构分为白髓、红髓和边缘区。白髓的动脉周围淋巴鞘为T细胞居住区，鞘内淋巴滤泡为B细胞居住区；红髓分布于白髓周围，包括髓索（主要为B细胞居留区，也含巨噬细胞和树突状细胞）和髓窦（内为循环的血液）；边缘区（marginal zone）位于白髓与红髓交界处，是血液及淋巴细胞进出的重要通道。脾脏的主要功能如下：

（1）免疫细胞定居的场所：

成熟的淋巴细胞可定居于脾脏。B细胞约占脾脏中淋巴细胞总数的60%，T细胞约占40%。

（2）免疫应答的场所：

脾脏也是淋巴细胞接受抗原刺激并发生免疫应答的重要部位。脾脏主要是对血源性抗原产生应答的主要场所。

（3）合成生物活性物质：

脾脏可合成并分泌如补体、干扰素等生物活性物质。

（4）过滤作用：

脾脏可清除血液中的病原体、衰老死亡的自身血细胞、某些突变细胞及免疫复合物等，从而使血液得到净化。此外，脾脏也是机体贮存红细胞的血库。

3.黏膜免疫系统（mucosal immune system，MIS）

亦称黏膜相关淋巴组织（mucosal associated lymphoid tissue，MALT），主要指呼吸道、消化道及泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在的无被膜淋巴组织，以及某些带有生发中心的、器官化的淋巴组织，如扁桃体、小肠的派氏集合淋巴结（Peyer patches）、阑尾等。黏膜系统在机体免疫中的重要性表现为：①人体黏膜表面积约400m ² ，是阻止病原生物等入侵机体的主要物理屏障；②机体近50%的淋巴组织存在于黏膜系统，故MALT被视为执行局部特异性免疫功能的主要部位，产生分泌型IgA（secretory IgA，sIgA）在抵御病原体侵袭消化道、呼吸道和泌尿生殖道中发挥重要作用；③参与口服抗原介导的免疫耐受，口服蛋白抗原刺激黏膜免疫系统后，常可导致免疫耐受（见第十一章）。

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淋巴细胞再循环：定居于外周免疫器官的淋巴细胞，可由输出淋巴管进入胸导管，经上腔静脉进入血液循环，在毛细血管后微静脉处穿越 HEV，并重新分布于全身淋巴器官和组织。淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官和组织间周而复始循环的过程称淋巴细胞再循环（lymphocyte recirculation）。淋巴细胞表面的归巢受体（homing receptor）和HEV表面的相应配体，是参与淋巴细胞再循环的重要分子。运行至外周免疫器官或组织中的淋巴细胞，通过其归巢受体与HEV表面相应地址素结合，促使淋巴细胞黏附于HEV，继而迁移至血管外。淋巴细胞是不均一的群体，不同亚群淋巴细胞所表达的归巢受体不同，不同组织HEV表达的地址素也有差异，由此决定不同淋巴细胞亚类的迁移和再循环有一定选择性，并分布或定居于淋巴器官和组织的不同部位。

二、免疫细胞与免疫分子

免疫细胞包括淋巴细胞（如T细胞、B细胞、NK细胞和NKT细胞等）、抗原提呈细胞（如树突状细胞、巨噬细胞和B细胞等）、粒细胞（如中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞）及其他参与免疫应答和免疫效应的细胞（如肥大细胞、红细胞、血小板等）。

诸多免疫细胞在免疫应答中发挥不同功能：T、B细胞是参与适应性免疫应答的关键细胞，分别发挥细胞免疫和体液免疫效应；抗原提呈细胞具有摄取、加工、处理抗原的能力，并可将经过处理的抗原肽提呈给特异性T细胞；各类粒细胞以及部分T、B细胞亚群，如γ δ T细胞和B1细胞主要发挥固有免疫效应。各类免疫细胞均来源于骨髓多能干细胞，后者分化为两个细胞谱系：①髓样祖细胞（myeloid progenitor），进一步分化为单核/巨噬细胞、DC和中性粒细胞；②淋巴样祖细胞（lymphoid progenitor），进一步分化为T、B淋巴细胞和 NK细胞以及部分 DC（见第八章）（图1-3）。

免疫分子包括发挥固有免疫效应的分子（如补体）和由活化的免疫细胞所产生的多种效应分子（如免疫球蛋白、细胞因子等），以及表达于免疫细胞表面的各类膜分子（如特异性抗原受体、CD分子、黏附分子、主要组织相容性分子、补体受体、细胞因子受体、黏附分子受体、模式识别受体、Fc受体、死亡受体等）（见第三～七章）（图1-4）。