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免疫学基础知识点总结精品
一、免疫(immunity):
机体免疫系统对“自己”和“非己”的识别、应答过程中所产生的生物学效应的总和,其作用是排除“非己”(抗原)物质,以维持机体的生理平衡和稳定。
三、固有免疫和适应性免疫
固有免疫(innateimmunity):
机体在长期系统发育与进化过程中逐渐形成的一种天然免疫防御功能。
特点:
经遗传获得、作用迅速、无特异性
适应性免疫(adaptiveimmunity):
机体在长期与外源性病原微生物接触过程中,对特定病原微生物(抗原)产生识别并将其清除体外的防御功能。
T、B细胞介导的免疫
适应性免疫应答的类型:
体液免疫和细胞免疫、初次应答和再次应答、主动免疫和被动免疫
四、免疫功能
一、免疫功能:
机体免疫系统在识别和排除抗原性异物过程中所发挥的各种生物学效应。
二、免疫系统的三大功能:
免疫防御、免疫自稳、免疫监视
第二节免疫系统
执行免疫功能的组织、器官、细胞和分子构成了免疫系统(immunesystem)
免疫系统的组成♦免疫器官:
胸腺、淋巴结等;♦免疫细胞:
淋巴细胞、树突状细胞等;
♦免疫分子:
抗体、补体等
膜型分子:
MHC、CD、CAM、TCR、BCR、CR、CKR、IgFcR
可溶性分子:
抗体、补体、细胞因子等
免疫器官
一、中枢免疫器官:
是免疫细胞发生、分化、和成熟的场所。
一、骨髓(bonemarrow)
(一)骨髓的结构:
多能造血干细胞(hemopoieticstemcell,HSC)、骨髓微环境、基质细胞
(二)骨髓的功能:
1.造血功能:
各种免疫细胞发生的部位;
2.B细胞发育、分化、成熟的场所;
3.再次免疫应答产生抗体的主要部位
造血干细胞(stemcell):
具有自我更新、高度增殖及多分化潜能的细胞,能产生表型和基因型完全相同的子代细胞,是机体其他细胞的起源细胞。
造血干细胞的特征:
自我更新能力、多向分化能力、静止性、不均一性
二胸腺(thymus)胸腺-T细胞分化成熟的场所
胸腺微环境:
胸腺基质细胞及其分泌的激素、细胞因子、细胞和细胞间相互接触
胸腺的功能:
1.T细胞分化、成熟的场所:
培育和输出成熟的T细胞。
2.免疫调节功能:
产生胸腺激素、细胞因子。
3.自身免疫耐受的建立与维持
二、外周免疫器官
又称为次级(二级)淋巴器官,是成熟T细胞、B细胞等免疫细胞定居的场所,也是产生免疫应答的部位
一淋巴结(lymphnodes,LN):
胸腺依赖区:
主要为T细胞定居;深皮质区(副皮质区)
非胸腺依赖区:
主要为B细胞定居;浅皮质区
2.淋巴结的功能:
T细胞和B细胞定居的场所,T:
75%;B:
25%
产生免疫应答:
淋巴结是针对淋巴液中抗原的免疫应答场所、参与淋巴细胞再循环、过滤和清除异物
二脾脏(spleen)
胸腺依赖区:
主要为T细胞定居,是在白髓内沿中央动脉分布的淋巴组织。
非胸腺依赖区:
主要为B细胞定居,是在白髓内淋巴小结和生发中心
2.脾脏功能:
T细胞和B细胞定居的场所,T:
40%;B:
60%
产生免疫应答:
脾脏是针对来自血液中抗原的免疫应答场所,也是体内产生抗体的主要器官、合成某些生物活性物质(补体成分)、血液过滤作用
第三节淋巴细胞归巢与再循环
淋巴细胞的归巢:
成熟淋巴细胞的不同亚群从中枢免疫器官进入外周淋巴组织后,可分布在各自特定的区域。
归巢受体(homingreceptor):
表达于淋巴细胞表面引导淋巴细胞归巢的的粘附分子称为淋巴细胞归巢受体。
地址素(addressin):
表达于血管内皮细胞表面吸引淋巴细胞归巢的粘附分子称为地址素
淋巴细胞再循环意义:
1.淋巴细胞在外周免疫器官和组织分布更合理;
2.淋巴组织可不断从循环池中得到新的淋巴细胞补充,有利于增强机体免疫功能;
3.通过再循环,增加了T、B与抗原与APC接触机会;
4.通过再循环,使机体免疫器官与组织相互联系构成一个有机整体。
第二章抗原(Antigen,Ag)
一、抗原的概念和特性
(一)抗原(antigen)可被T、B淋巴细胞识别,并启动适应性免疫应答的物质。
(二)抗原的基本性质:
(1)免疫原性(immunogenicity):
能够刺激机体产生免疫应答,包括诱导产生抗体及效应淋巴细胞。
(2)抗原性(antigenicity)或反应原性(immunoreactivity):
能与抗体或效应T淋巴细胞特异性结合的能力。
二、抗原的特异性
(一)抗原的特异性
特异性:
*物质之间的相互吻合性或针对性。
(一把钥匙开一把锁)
*抗原诱导机体产生应答及与应答产物发生反应所显示的专一性
意义:
特异性是免疫应答最重要的特点,也是免疫学诊断和防治的理论依据。
(二)抗原决定基(antigenicdeterminant,AD)
1.概念:
抗原分子中,决定抗原特异性的基本结构或化学基团。
又称表位(epitope)、抗原决定簇。
*是抗原与TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单位。
2.抗原决定基结构:
根据结构分为两类:
构象决定基(conformationaldeterminant)序列上不连续的多肽或多糖,由空间构象形成的决定基,见于BCR或抗体识别的决定基,一般位于分子的表面。
顺序决定基(sequentialdeterminant)一段序列相连续的氨基酸片段,又叫线性决定基(lineardeterminant),多位于抗原分子的内部,主要是T细胞决定基。
3.功能性抗原决定基和隐蔽性抗原决定基
位于分子表面的表位易被BCR或抗体结合,称为功能性抗原决定基。
其中有个别化学基团起关键作用,称为免疫优势基团。
位于分子内部的不能与BCR或抗体结合的表位,称隐蔽性抗原决定基,它可因理化因素而暴露在分子表面成为功能性表位,或因蛋白酶解或修饰(如磷酸化)产生新的表位,它们均可成为自身抗原,诱发自身免疫病。
4.抗原的结合价
抗原的结合价(antigenicvalence)是指能和抗体分子结合的功能性决定基的数目
半抗原为一价,而天然抗原一般是大分子,由多种、多个抗原决定基组成,是多价抗原,可以和多个抗体分子交互结合。
5.T细胞表位和B细胞表位:
在免疫应答中,TCR和BCR所识别的抗原表位不同,分别称为T细胞表位和B细胞表位。
没有发现一个表位同时被T细胞和B细胞识别。
B细胞表位是天然的,*位于分子的表面或转折处*为构象决定基或顺序决定基
*是抗原分子的三级结构
T细胞表位是抗原提呈细胞加工提呈的抗原肽*呈线性排列
(四)共同抗原与交叉反应
⏹抗原异质性(heterogeneity):
抗原物质的非均一性。
•抗原可由不同分子组成;
•一个分子可有多个表位;
某一特定表位可同时出现在不同抗原物质上,此称为共同表位。
⏹交叉抗原(共同抗原):
带有共同或相似表位的抗原
⏹交叉反应(crossreaction):
由共同表位或相似表位刺激机体产生的抗体可以和两种以上的抗原特异性结合发生反应。
三、影响抗原免疫原性的因素
(一)抗原的理化性质
1.异物性:
异物性是免疫原的核心,非己物为异物。
抗原与机体之间的亲缘关系越远,组织结构的差异越大,免疫原性越强。
*异种物质:
各种病原体、动物蛋白
*同种异体物质:
ABO血型物质、MHC抗原
*自身抗原:
自身成分在胚胎期末与免疫活性细胞接、触过的物质(精子、眼内容物等,又称为隐蔽性抗原)
2.化学性质
3.分子量:
分子量大→抗原决定基多、抗原分子结构复杂→不易被降解→持续刺激免疫细胞→高免疫反应
4.复杂的化学结构5.分子构象6.易接近性7.物理性状:
颗粒性抗原和可溶性抗原
二、机体的生物学特性
(2)机体遗传因素:
机体的免疫应答能力受遗传控制(Ir基因)
(3)宿主免疫状态
三、抗原进入机体的途径
皮内注射>皮下注射>肌肉注射>腹腔注射>静脉注射
四、抗原的种类及医学意义
(一)抗原的种类
3.根据APC加工抗原的来源分类
外源性抗原:
外来抗原,指非APC自身所产生的抗原。
内源性抗原:
指免疫效应细胞的靶细胞自身所产生的抗原。
第三章抗体
概念
1.抗体(antibody,Ab):
是由抗原刺激而产生并能与刺激其产生的抗原发生特异性结合的、具有免疫功能的糖蛋白。
抗体主要存在血清中,也存在于如呼吸道粘膜液、小肠粘膜液、唾液以及乳汁等其它体液中。
2.免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig):
具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白。
存在形式:
BCR(B细胞受体)-膜型(membraneimmunoglobulin,mIg)
抗体-分泌型(secretedimmunoglobulin,sIg)
第一节抗体的分子结构
二、免疫球蛋白的功能区:
是不连续,紧密折叠的区域,由重链和轻链经链内二硫键连接而成的球状结构。
该区具有特殊的功能特性。
轻链:
VL、CL
重链:
VH
CH1、CH2、CH3、CH4
主要功能
1.VL和VH是抗原结合的部位(FV区)。
2.CL和CH上具有同种异型的遗传标记。
3.IgG的CH2和IgM的CH3具有补体固有成分C1q的结合点,参与激活补体系统。
4.CH3/CH4具有结合包括单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、B细胞、NK细胞等细胞的Fc段受体的功能。
5.IgG的CH2+CH3具有介导IgG通过胎盘的特性。
三、免疫球蛋白的水解片段
1.木瓜蛋白酶(Papain)(将重链于近氨基端切断)
Fab段(fragmentofantigen-binding,抗原结合片段)Fab段可以与抗原结合,具有抗体的活性。
Fc段(fragmentcrystalizable,可结晶片段):
Fc段不能与抗原结合,但可执行Ig的其他生物学功能。
2.胃蛋白酶(Pepsin)(将重链于近羧基端切断)
F(ab′)2:
可结合2个抗原表位。
pFc′:
无生物学活性。
3.意义:
阐明Ig分子生物学作用。
第三节各类免疫球蛋白的特性和功能
一、IgG:
1.一般特性
(1)单体分子;
(2)四个亚类;(3)血清中含量最高(75%Ig);(4)半衰期最长(21~23天);(5)3~5岁达成人水平(8.0~17mg/ml);(6)可与SPA结合。
2.生物学活性:
(1)通过胎盘(新生儿抗感染);
(2)激活补体(裂解细胞);(3)调理作用(促进吞噬);(4)介导ADCC(细胞毒作用)。
3.实际意义:
(1)抗感染;
(2)自身抗体→自身免疫病;(3)介导变态反应(Ⅱ、Ⅲ型);(4)封闭抗体;(5)亲合层析法—IgG纯化;(6)免疫学检测。
二、IgM:
1.五聚体,分子量最大(900kd),又称巨球蛋白;2.人类发育过程中最早合成的Ig;3.体液免疫应答最先产生的Ig—感染早期免疫;4.占血清Ig含量的5~10%;5.半衰期5天—血清中特异性IgM水平增高提示有近期感染;6.激活补体;7.IgM不能通过胎盘→脐带血或新生儿血清中IgM水平升高表明胎儿有宫内感染;8.B细胞膜IgM(mIgM)→体液免疫应答;9.自身抗体→自身免疫病。
三、IgA
2.半衰期6天;
3.占血清Ig含量的5~15%;
4.粘膜局部抗感染免疫,阻止病原微生物黏附;
5.聚合IgA激活补体替代途径。
四、IgD:
1.单体分子2.存在形式:
分泌性—血清中,功能不清;膜结合性—B细胞表面,
3.意义:
(1)是B细胞成熟的重要标志;
(2)抗原受体,对B细胞活化、增殖和分化起调节作用;
4.占血清Ig含量的1%;5.半衰期3天。
五、IgE:
1.单体分子;2.血清中含量最低(占Ig的0.002%);3.种系进化中出现最晚;4.呼吸道和胃肠道浆细胞产生;5.介导Ⅰ型超敏反应;6.过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特异性IgE水平增高。
第三节人工制备抗体
一、多克隆抗体(polyclonalantibody)
1.定义:
抗原分子通常具有多个抗原决定簇,动物免疫后可刺激多种具有相应抗原受体的B细胞发生免疫应答,因而可产生多种针对不同抗原决定簇的抗体。
这些由不同B细胞克隆产生的抗体称为多克隆抗体(polycolonalantibody,PcAb)。
2.实际意义
(1)防治疗感染性疾病(特异性差,可发生超敏反应)
(2)临床诊断
二、单克隆抗体(monoclonalantibody,McAb):
由单一克隆B细胞杂交瘤产生的、只识别抗原分子某一特定抗原决定簇的、具有高度特异性的抗体。
每种单克隆抗体其类、亚类、型及亲和力完全相同,具有高度均一性。
第四章补体系统ComplementSystem
补体:
是一组存在于人和动物体液中及细胞表面、经活化后具有生物活性、可介导免疫和炎症反应的蛋白质,包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白,又称补体系统。
由参与补体激活途径过程的各种补体成分、调控补体活化过程的抑制或灭活因子及存在于细胞表面相应的补体受体所组成。
二、补体系统的性质及代谢
1.合成:
多种细胞可合成;肝细胞→血浆,巨噬细胞→炎症组织。
2.含量:
血清含量相对稳定;各组分含量不一,C3最高;
3.稳定性:
均为糖蛋白,对各种理化因素敏感,性差。
常用灭活条件为56℃30分钟。
第二节补体系统的激活(重点)
补体级联(complementcascade)反应:
在某些激活物质的作用下,各补体成分按一定顺序,以连锁的酶促反应方式活化,并表现出各种生物学活性的过程。
三条途径:
经典途径(ClassicalPathway)旁路途径(AlternativePathway)
甘露糖结合凝集素途径(Mannan-BindingLectinPathway,MBL途径)
一、经典激活途径
参与成分:
C1-C9、Ca2+和Mg2+等。
主要激活物质:
抗原与抗体(IgG或IgM)结合形成的免疫复合物(immunecomplex,IC)。
激活过程:
识别阶段;活化阶段;膜攻击阶段
(一)识别阶段:
C1识别免疫复合物(IC)活化形成C1酯酶
识别阶段的特点:
1.Ca2+存在2.同时与两个或两个以上补体结合位点结合
3.C1q对Ig的亲和力不同:
IgM>IgG3>IgG1>IgG2
(二)活化阶段:
C1脂酶依次裂解C4和C2,形成C3转化酶(C4b2a)和C5转化酶(C4b2a3b)的过程
二、补体活化的MBL途径在感染早期即发挥作用!
甘露糖结合凝集素(MBL):
钙依赖结合蛋白,与C1q结构相似。
MBL结合细菌的甘露糖残基后,再与两种MBL相关的丝氨酸蛋白酶(MASP-1,2)结合,形成复合物,并活化MASP。
MASP具有与活化的C1相似的生物学活性。
三、替代途径旁路途径/第二途径/C3途径。
C3、B因子、D因子参与,不依赖于抗体的存在。
激活顺序:
C3,C5,C6,C7,C8,C9;作用:
在感染早期即发挥作用。
激活物质:
LPS、酵母多糖、葡聚糖、聚合IgA和IgG4。
提供补体级联反应进行的稳定物。
替代途径激活过程:
启动阶段----C3转化酶、激活阶段----C5转化酶、
效应阶段----共同末端通路
依赖于C3b的正反馈环路:
C3裂解产物C3b与B因子结合为C3bB复和物,在D因子的作用下成为C3转化酶C3bBb。
C3bBb作用于C3,产生大量的C3b,C3b的生成又导致更多的C3bBb出现,形成迅速放大的正反馈环路。
第五节补体系统的生物学作用
补体系统的主要功能:
MACs→溶细胞效应;补体的蛋白水解片段→各种生物学效应
补体的生物学作用:
溶菌、溶细胞作用,免疫调理作用,清除免疫复合物,介导炎症反应
参与免疫调节
1.溶菌、溶细胞作用
2.调理作用
补体裂解产物(C3b、C4b)与细胞或其他颗粒性物质结合,在靶细胞(或免疫复合物)与吞噬细胞间作为桥梁使两者连接起来,从而促进吞噬细胞的吞噬作用,称为补体的调理作用。
3.免疫粘附与清除IC:
免疫粘附(immuneadherence)是指抗原抗体复合物激活补体后,可通过C3b或C4b粘附于具有CR1的红细胞、血小板或某些淋巴细胞上,形成较大的复合物,易被吞噬细胞吞噬和清除。
4.炎症介质作用:
①.激肽样作用:
C2a血管通透性增加,炎性渗出和水肿
②.过敏毒素作用:
C3a、C4a、C5a,活化肥大细胞和嗜碱性粒细胞
③.趋化作用:
C3a、C5a和C567,吸引中性粒细胞
5.免疫调节作用:
通过调理作用,促进B细胞活化,增强ADCC效应
第五章:
细胞因子Cytokine,CK
一、细胞因子(cytokine,CK)由免疫细胞和某些非免疫细胞(如血管内皮细胞、表皮细胞和成纤维细胞等)经刺激而合成、分泌的一类小分子量蛋白、糖蛋白或多糖,可参与免疫细胞分化发育、免疫应答、免疫调节、炎症反应、造血功能中发挥重要作用,还广泛参与其他生理功能和某些病历过程的发生、发展。
细胞因子的分类和命名:
1.白细胞介素(IL):
介导白细胞或其他细胞间相互作用的细胞因子(IL-1~IL-38)。
2.干扰素(IFN):
可干扰病毒复制得名,根据其来源和理化性质分2型。
I型IFN:
IFN-α、β、ε、ω、κ。
II型IFN:
IFN-γ,主要由活化T细胞、NK细胞产生。
3.肿瘤坏死因子(TNF):
最初对肿瘤细胞具有杀伤和抑制活性得名,分为TNF-α和TNF-β(淋巴毒素lymphotoxin,LT)。
4.集落刺激因子(CSF):
刺激不同造血干细胞增殖、分化,使之在半固体培养基中形成集落的因子。
其成员有:
GM-CSF、G-CSF、M-CSF、EPO、SCF等。
5.生长因子(GF):
可刺激细胞生长的因子。
包括EGF、VEGF、FGF、NGF、PDGF、TGF-β等。
6.趋化性细胞因子(chemokine):
对白细胞具有趋化、激活作用的因子。
可分为:
α亚家族(C-X-C)、β亚家族(C-C)、γ亚家族(C)、C-X3-C家族。
细胞因子受体:
CKR(Cytokinereceptor):
绝大部分为跨膜受体
sCKR(Solublecytokinereceptor):
以可溶性形式存在于体液中的细胞因子受体。
免疫球蛋白超家族(IgsF)
结构特征:
胞外均有一个或多个Ig样结构域
IgsF:
与Ig具有相同的结构同源保守序列,并形成Ig样折叠结构域的分子的总称
I型细胞因子受体家族——造血细胞因子受体超家族
II型细胞因子受体家族—干扰素受体
III型细胞因子受体—TNFR超家族:
功能形式:
稳定三聚体
趋化因子受体超家族(ChRsF)
二、细胞因子受体公有链:
两个或更多细胞因子受体亚单位组成异聚或多聚体形式:
特异性配体结合(低亲和力受体);参与信号转导链(信号转导、增强a链的亲和力)。
细胞因子受体共同拥有的部分。
GM-CSF受体超家族、IL-6受体超家族、IL-2受体
三、可溶性细胞因子受体(sCKR)
产生方式:
大部分为膜受体脱落,如sIL-1R、sIL-2R、sTNFR、sIFNrR、sGM-CSFR、sIL-5R、sIL-6R等
小部分为分泌型,如sIL-4R、sG-CSFR、sIL-5R、sIL-6R
生物学活性:
膜受体正常代谢途径、亲和力一般降低、细胞因子“转运蛋白”、膜受体相应配体“竞争抑制剂”
第二节细胞因子的共同特点及生物学作用
一、理化特性:
多数为低分子量的多肽或糖蛋白:
1.低分子量(15-30kD)2.存在形式:
分泌型、跨膜型3.多为单体
单体:
大多数,如IL-2、IL-3、IL-IL-5、IFN-α;
二聚体:
二聚体:
IL-10、IL-12、IL-15等;
三聚体:
TNF。
4.同源性低
共同特征:
(1)多样性:
多源性、多向性;
(2)高效性:
高亲和力,可达到10-12mol/L
(3)局部性:
自分泌、旁分泌、内分泌;
(4)短暂性:
(5)复杂性:
重叠性、双向性、网络性
二细胞因子的生物学作用:
1.参与免疫细胞的分化和发育;2.参与免疫应答和免疫调节
3.参与固有免疫和炎症反应
四、细胞因子作用基本机制:
细胞因子的信号转导:
细胞因子结合其受体后引起复杂的细胞内分子间的相互作用,最后启动基因的转录,这一过程称为细胞因子的信号转导。
配体受体结合→受体聚合→胞内细胞转导→转录因子活化→进入核内→结合启动子→基因表达
第三节重要的细胞因子
一、白细胞介素:
IL-1(又称淋巴细胞刺激因子)
1.细胞来源:
主要由活化的单核/巨噬细胞产生。
2.存在形式:
IL-1α和IL-1β。
3.主要生物学功能
①局部低浓度--免疫调节:
协同刺激APC和T细胞活化,促进B细胞增殖和分泌抗体。
②大量产生--内分泌效应:
诱导肝脏急性期蛋白合成;引起发热和恶病质。
IL-2(曾被称T细胞生长因子,TCGF)
1.细胞来源主要由激活的CD4+和CD8+T细胞产生。
2.作用方式以自分泌和旁分泌方式发挥效应。
3.主要生物学功能
(1)活化T细胞,促进细胞因子产生;
(2)促进B细胞增殖和分泌抗体;
(3)间接抗瘤:
诱导NK、CTL、LAK细胞等分化和激活;协同TNF-α、IFN-γ;促进单核/巨噬细胞
IL-4
1.细胞来源主要由Th2细胞、肥大细胞及嗜碱性粒细胞产生。
2.主要功能
(1)促B细胞增殖、分化;
(2)诱导IgG1和IgE产生;(3)促进Th0细胞向Th2细胞分化;(4)抑制Th1细胞活化及分泌细胞因子;(5)协同IL-3刺激肥大细胞增殖等。
IL-10
1.细胞来源主要Th2细胞、Th0、Treg、单核巨噬细胞等。
2.主要功能(负调节作用)
(1)抑制IL-1、IL-6、TNF等炎症细胞因子产生;
(2)促进单核/巨噬细胞表达IL-1R拮抗物,抑制验证;(3)抑制Th1细胞应答,NK活性;(4)可促进B细胞分化增殖。
第四节细胞因子的临床意义
一、内毒性休克:
TNF-α、IL-1
二、淋巴样及髓样肿瘤:
抗瘤:
TNF、IFN-γ、IL-2等;促瘤:
如TGF-β、IL-10、IL-6(多种肿瘤)、IL-1等。
三、免疫相关疾病
1.移植排斥;2.免疫缺陷3.超敏反应4.自身免疫性疾病
第六章CD和粘附分子
免疫应答过程有赖于免疫系统中细胞间的相互作用,包括细胞间直接接触或间接接触(可溶性的活性分子如抗体、补体、细胞因子等与受体的相互作用)。
免疫细胞表面有各种各样的膜分子,其中有些是受体(或配体),酶,信号转导分子,离子通道等功能分子,统称细胞表面功能分子.
其中一些分子称cellsurfacemarker.
免疫分子:
可溶性分子:
抗体、补体、细胞因子等
膜结合型分子:
MHC、CD、AM、TCR、BCR、CR、CKR、IgFcR
膜抗原:
白细胞分化抗原、MHC抗原等
膜受体:
特异性抗原受体(TCR、BCR)、模式识别受体、细胞因子受体、补体受体、免疫球蛋白受体、黏附分子受体等
多数膜结合型分子有可溶性形式存在
白细胞分化抗原:
主要生物学功能:
参与免疫细胞分化、发育;参与提供免疫细胞识别、活化;参与免疫效应
白细胞表面标志:
(surfacemarker):
指镶嵌在胞膜脂质双层结构中的膜蛋白
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