第一章 免疫器官与免疫细胞
　　动物机体产生免疫应答的物质基础，主要由免疫器官和免疫细胞组成，前者有中枢免疫器官和外周免疫器官，后者包括免疫活性细胞（T细胞和B细胞）和免疫辅助细胞等。T细胞的抗原受体简称为TCR，B细胞的抗原受体简称为BCR，它们是识别抗原的物质基础。免疫辅助细胞丰要有单核吞噬细胞、树突状细胞，是主要的抗原提呈细胞。各种粒细胞有相应的功能。
　　第一节 免疫器官
　　机体执行免疫功能的组织结构称为免疫器官，它们是淋巴细胞和其他免疫细胞发生、分化、成熟、定居和增殖及产生免疫应答的场所。根据其功能的不同可分为中枢免疫器官和外周免疫器官。
　　一、中枢免疫器官
　　中枢免疫器官（central immune organ）又称初级免疫器官（primary immune organ），是淋巴细胞等免疫细胞发牛、分化和成熟的场所，包括骨髓、胸腺、法氏囊。它们具有共同的特点：在胚胎发育的早期出现，出生之后，它们中有的（如胸腺和法氏囊）在青春期后就逐步退化为淋巴上皮组织；具有诱导淋巴细胞增殖分化为免疫活性细胞的功能。如果在新生期切除动物的这类器官，可造成淋巴细胞因不能正常发育、分化而缺乏功能，出现免疫缺陷，免疫功能低下，甚至丧失。
　　（一）骨髋
　　骨髓(bone marrow)是动物体最重要的造血器官。出生后所有血细胞均来源于骨髓(图1-1)。骨髓中存在的多能干细胞可分化成髓样干细胞和淋巴干细胞，前者进一步分化成红细胞系、单核细胞系、粒细胞系和巨核细胞系等；后者则发育成各种淋巴细胞的前体细胞。淋巴细胞中的一部分在骨髓中分化为T细胞的前体细胞，经血液循环进入胸腺，被诱导分化为成熟的淋巴细胞，这类细胞被称为胸腺依赖性淋巴细胞（T细胞），它们是参与细胞免疫的丰要成分。还有一部分淋巴干细胞分化为B细胞的前体细胞。在鸟类，这些前体细胞经血液循环进入法氏囊，发育为成熟的囊依赖性淋巴细胞（B细胞）。B细胞是参与体液免疫的主要成分。在哺乳动物中，这些前体细胞则在骨髓内进一步分化发育为成熟的B细胞，因此骨髓也是参与体液免疫的重要部位。抗原再次刺激动物后，外周免疫器官对该抗原快速免疫应答，但产生抗体的持续时问短；而在骨髓内可缓慢、持久地产生抗体，所以它们是血清抗体的丰要来源。骨髓产牛抗体的免疫球蛋白丰要是IgG，其次为IgA，由此可见，骨髓也是再次免疫应答发生的主要场所。大剂量放射线辐射动物，可因杀伤骨髓干细胞而破坏其骨髓功能，使机体的造血功能种免疫功能同时丧火，临床上出现免疫缺陷症，并因频繁而持久地反复感染导致动物死亡。只有通过骨髓移植，才能重建造血功能，并恢复免疫功能。
　　（二）胸腺
　　胸腺(thymus)是胚胎期发生最早的淋巴组织。各种哺乳动物的胸腺结构相似，人的胸腺位于胸腔前部纵隔内，呈二叶；猪、马、牛、犬、鼠等动物的胸腺可伸展至颈部直达甲状腺。鸟类的胸腺沿颈部在颈静脉一侧呈多叶排列。新生动物的胸腺中对体积*人，而其绝对人小则在育成期*人。之后随着年龄增长，胸腺的实质萎缩，淋巴细胞减少，逐渐被脂肪组织所取代。另外，动物常处于应激状态时，可加快胸腺的萎缩。因此，久病死亡的动物，胸腺较小。
　　图1-1 骨髓多能干细胞的分化
　　胸腺表面裹着由结缔纰织构成的被膜，被膜向内伸入形成小梁将胸腺分隔成许多不完全分隔的小叶，形成胸腺的基本结构单位。胸腺小叶的外周是皮质，深部是髓质，皮质不完全包围着髓质（图1-2）。皮质主要由淋巴细胞和上皮性网状细胞构成，网状细胞间有密集的淋巴细胞。胸腺的淋巴细胞又称胸腺细胞(thymocyte)，在皮质浅层，细胞较大，其为刚从骨髓迁移来的较原始的淋巴细胞。位于皮质浅层的上皮性网状细胞为胸腺哺育细胞(thymic nurse cell，TNC)。内皮质层中的细胞以小的皮质胸腺细胞为主，也有胸腺上皮细胞和树突状细胞。髓质内有髓质胸腺细胞，它们可进一步发育为成熟的T细胞。在哺乳类的正常胸腺髓质内还可见到一种圆形或椭圆形的环状结构，称为朐腺小体或哈寨尔小体，由髓质上皮细胞、巨噬细胞和细胞碎片组成(图1-3)。*近研究发现，胸腺小体可产生一些能引导胸腺中树突状细胞诱导T细胞发育的化学信号。在T细胞分化过程中， 一些自身反应性T细胞能逃过胸腺的选择过程并被释放到循环系统中，胸腺小体则，生化学信息，引导某些树突状细胞将白身反应性T细胞变成自身耐受性T细胞。
　　图1-2 胸腺的组织结构
　　图1-3 胸腺的结构模式图
　　胸腺是T细胞分化成熟的免疫中枢器官。新生动物胸腺被摘除后，外剧血和淋巴器官中的淋巴细胞显著减少，对异体移植物的排斥能力下降。如动物在出生后数周摘除胸腺，则不易发现明显的免疫功能受损，这是因为在新生期前后已有大量成熟的T细胞从胸腺输送到外周免疫器官，建立了细胞免疫功能。胸腺的免疫功能，主要有以下两个方面。
　　(1)T细胞成熟的场所。骨髓中的前体T细胞经血液循环进入胸腺，首先进入外皮质层，在浅皮质层的上皮细胞即胸腺哺育细胞诱导下增殖和分化，随后移出浅皮质层，进入深皮质层继续增殖。通过与深皮质层的胸腺基质细胞接触后发生选择性分化过程，只有少于5%的前T细胞可分化成熟为有功能的T细胞Ⅱ群，其意义是消除对白体成分起反应的“禁忌细胞克隆”，以防引起自身免疫反应或造成免疫力不足的缺陷。成熟的胸腺细胞，将向髓质迁移，进入髓质的胸腺细胞与髓质部的胸腺上皮细胞和树突细胞等接触后进一步分化成熟，成为具有不同功能的T细胞Ⅱ群。最后，成熟的T细胞从髓质经血液循环至全身，这类参与细胞免疫的成熟外周T细胞极少返回胸腺。
　　(2)产生胸腺激素。胸腺还有内分泌腺的功能，胸腺卜皮细胞可产生多种小分子，分子质量<1kDa的肽类胸腺激素，如胸腺血清因子(thymulin)、胸腺素(thymosin)、胸腺牛成素(thymopoietin)和胸腺体液因子(thymic humoral factor)等，它们对诱导T细胞成熟有重要作用。胸腺素是一种小分了多肽混合物，它使来白动物骨髓的前体T细胞成熟，成为具有某些T细胞特征的细胞。胸腺牛成素能诱导前体T细胞的分化，降低其cAMP水平，促进T细胞的成熟。胸腺血清因子是胸腺上皮细胞分泌的肽类，它能部分地恢复胸腺切除动物的T细胞乏能。另外，胸腺激素对外周成熟的T细胞也有一定作用，具有调节功能。
　　（三）法氏囊
　　法氏囊(bursa of Fabricius)又称腔上囊(cloacal bursa)，为禽类所特有的淋巴器官，位于泄殖腔背侧，并有短管与之市H连。法氏囊形似樱桃，鸡为椭圆状囊，鹅、鸭呈圆筒形盲囊；性成熟前达到最大，以后逐渐萎缩退化直到完全消失。法氏囊的内层黏膜形成数条纵褶，突入囊腔内；在黏膜的固有层有大量淋巴小结，排列紧密。淋巴小结可分皮质部和髓质部，两者之问还有一层未分化的上皮细胞。
　　法氏囊是诱导B细胞分化和成熟的场所。来自骨髓的多能干细胞在法氏囊诱导分化为成熟的B细胞，然后经淋巴和血液循环迁移到外周淋巴器官，参与体液免疫。哺乳动物只有胸腺而没有法氏囊。过去曾认为肠道的派氏集合淋巴结（Peyer氏结）是相当于法氏囊的淋巴组织，肠淋巴滤泡、阑尾和扁桃体也被认为是法氏囊的类似组织，但它们又不符合中枢淋巴器官的特点。现在普遍认为，哺乳动物并不存在独立的类似法氏囊的器官组织，胚胎时的肝脏、出生后的骨髓均兼有法氏囊功能，是B细胞分化与成熟的场所。
　　胚胎后期和初孵出壳的雏禽知被切除法氏囊，则体液免疫应答受到抑制，表现出浆细胞减少或消失，在抗原刺激后不能产生特异性抗体；但是法氏囊对细胞免疫则影响很小，被切除的雏禽仍能排斥皮肤移植。某些病毒感染（如传染性法氏囊病病毒）或者某些化学药物（如注射睾酮等）均可使法氏囊萎缩。如果鸡群感染了传染性法氏囊病病毒，由于法氏囊受到损伤，其免疫功能被破坏，可导致免疫接种的失败(表1-1)。法氏囊除了担负中枢免疫器官任务外，还有外周免疫器官的功能，并且随着法氏囊中淋巴细胞群的成熟及转移，该功能越发重要和明碌。
　　表1-1 切除新生幼畜（禽）胸腺或法氏囊对免疫细胞的影响
　　二、外周免疫器官
　　外周免疫器官(peripheral immune organ)又称次级或级免疫器官（secondary immune organ），是免疫活性细胞栖居、增殖和对抗原刺激产生免疫应答的场所，它们丰要是脾脏、淋巴结，以及存在于消化道、呼吸道和泌尿生殖道的淋巴小结等。这类器官或组织富含捕捉和处理抗原的巨噬细胞(macrophage)、树突状细胞(dendritic cell)和朗汉斯细胞(Langerhans cell)。这些细胞能迅速捕获和处理抗原，并将处理后的抗原递呈给免疫活性细胞。这些器官与中枢免疫器官的不同之处在于，它们起源于胚胎晚期的中胚层，出现较晚，终身存在。切除部分外周免疫器官对动物免疫功能的影响一般不明显（表1-2）。
　　表1-2 中枢免疫器官与外周免疫器官的比较
　　（一）淋巴结
　　淋巴结(lymph node)为网状结构组织，呈网形或百状，含有大量的淋巴细胞，遍布于淋巴循环系统的各个部位。淋巴结是哺乳动物和少数水禽特有的外周免疫器官，不同动物的淋巴结数量相差很大，人的淋巴结约有450个，牛约有300个，犬约有60个。淋巴结外包裹着南结缔组织构成的被膜，内部则南网状组织构成支架，其内充满淋巴细胞、巨噬细胞和树突状细胞。输入淋巴管（afferent lymphatic vessel）通过被膜与被膜下的淋巴窦相通。淋巴内部实质可分为皮质和髓质两部分，绝大多数动物的淋巴结皮质位于浅层，髓质位于深层(图1-4)。
　　图1-4 淋巴结的结构模式图
　　皮质南淋巴小结(lymphatic nodule)、皮质淋巴窦(cortical lymphatic sinus)和靠近髓质的副皮质区(paracortex zone)组成。淋巴小结丰要由B细胞聚集而成，也称淋巴滤泡(lymphatic follicle)或初级淋巴小结（primary lymphatic nodule)。当B细胞接触抗原刺激后，B细胞分裂增殖形成生发中心(germinal center)，又称级淋巴小结(secondary follicle)，这些细胞随后可进入髓质成为产牛抗体的浆细胞。在新生动物中没有生发中心。无菌动物淋巴结的生发中心不明显，切除胸腺一般的影响生发中心。浅皮质区主要由B细胞栖居，故又称非胸腺依赖区(thymus independent area)。皮质的深层或淋巴滤泡与髓质的交界处有许多弥散的淋巴细胞聚集，称为副皮质区，淋巴小结周围和副皮质区是T细胞主要集中区，也称为胸腺依赖区(thymus dependent area)，在该区也有树突状细胞和巨噬细胞等。副皮质区内的毛细血管相当丰富，并且其最初汇合所形成的微静脉结构较为特别，其内皮细胞呈高柱状或立方状，称为高内皮小静脉(high endothelial venule，HEV)，这是初始T细胞和初始B细胞进入淋巴结的门户。
　　淋巴结的中央部分是髓质(medulla)，由髓索（medullary cord）和髓窦(medullary sinus)组成。髓索中含有B细胞、浆细胞、肥大细胞和巨噬细胞等。髓窦即髓质淋巳窦，位于髓索之问，为淋巴液通道，与输出淋巴管相通。髓窦有许多巨噬细胞和树突状细胞，能吞噬和清除细菌等异物。此外，淋巴结内免疫应答生成的致敏T细胞及特异性抗体可汇集于髓窦巾，随淋巴循环进入血液循环分布到机体全身发挥作用。
　　猪淋巴结的结构与其他哺乳动物淋巴结的组织学结构不同，其淋巴小结在淋巴结的中央，相当于髓质的部分在淋巴结外层。淋巴液南淋巴结门进入淋巴结，流经中央的皮质和四周的髓质，*后由输出管流出淋巴结。成年猪淋巴结的皮质和髓质排列很不规则，淋巴小结常沿淋巴深层的小梁淋巴窦分布。淋巴小结周围主要为松散的未分化的淋巴组织，其中含有巨噬细胞和浆细胞。猪淋巴结的淋巴循环也与其他哺乳动物不同。
　　鱼类、两栖类和鸡没有淋巴结，但淋巴样组织广泛分布于体内，有的呈弥散性，如消化道管壁中的淋巴组织；有的呈淋巴集结，