第 9 次課 授課時間：2007年11月5～16 日
課程名稱 | 年級 | 2006 | 專業(yè)、層次 | 臨床等 本科 | ||||
授課教師 | 高 燕 | 職稱 | 講師 | 課型（大、小) | 理論 | 學(xué)時 | 6 | |
授課題目 | 免疫應(yīng)答 | |||||||
基本教材及主要參考書 | 陳慰峰，主編. 醫(yī)學(xué)免疫學(xué). 北京：人民衛(wèi)生出版社. 2004 | |||||||
目的與要求： 掌握 T細胞對抗原的識別；T細胞活化的信號要求（雙信號刺激)；效應(yīng)T細胞的作用。B細胞對TD抗原的識別；B細胞活化的信號要求(雙信號刺激)；體液免疫應(yīng)答的一般規(guī)律。免疫耐受的概念與特點。 熟悉 抗原提呈細胞對抗原的攝取和處理加工的途徑。 B細胞的激活、增殖與分化；B細胞對TI抗原的免疫應(yīng)答。 免疫耐受的機制。 了解 專職抗原提呈細胞的主要特點。 T細胞活化的信號傳導(dǎo)途徑、抗原特異性T細胞克隆的增殖。 B細胞在生發(fā)中心的分化成熟；黏膜免疫應(yīng)答。 | ||||||||
教學(xué)內(nèi)容與時間安排、教學(xué)方法： 教學(xué)方法：講授 | ||||||||
教學(xué)重點及如何突出重點、難點及如何突破難點： 重點： T細胞對抗原的識別；T細胞活化的信號要求（雙信號刺激)；效應(yīng)T細胞的作用。B細胞對TD抗原的識別；B細胞活化的信號要求(雙信號刺激)；體液免疫應(yīng)答的一般規(guī)律 難點： T細胞活化的信號要求（雙信號刺激)；效應(yīng)T細胞的作用。B細胞對TD抗原的識別；B細胞活化的信號要求(雙信號刺激) 幫助學(xué)生概括、歸納 | ||||||||
教研室審閱意見： 教研室主任簽名： 年 月 日 | ||||||||
基本內(nèi)容 | 教學(xué)手段 | 課堂設(shè)計和時間安排 |
復(fù)習(xí)： 免 疫 應(yīng) 答 概 述 廣義概念：機體識別“自己”和“非己”，排除“非己”，對“自己”成分形成免疫耐受的過程。包括：特異性和非特異性。 一、概念和分類： 1.根據(jù)應(yīng)答特性分為： A.固有性免疫應(yīng)答：又稱非特異性、天然免疫應(yīng)答。是生物體在長期種系發(fā)育和進化過程中逐漸形成的一系列防御機制，不針對某一特定的抗原。 （機體出生就具有，針對多種抗原異物的免疫。) 在感染的早期（數(shù)分鐘至96小時內(nèi))執(zhí)行防衛(wèi)功能 ? 特點： 非特異、一般可遺傳、作用快而弱、無記憶性和自限性、穩(wěn)定。（記憶性：有，注射一次強一次，隨著免疫次數(shù)的增加而增強；自限性：有，隨著時間的推移而減弱；穩(wěn)定性：因其有記憶性、自限性，就不穩(wěn)定。) ? 參與物質(zhì)： ⑴組織屏障： a.皮膚粘膜屏障：物理屏障、化學(xué)屏障、微生物屏障 b.血－腦屏障 c.血－胎屏障 例如：微生物屏障 通過正常菌群來發(fā)揮作用，所謂正常菌群是指存在于機體一定部位（皮膚粘膜，與外界相通的腔道，如呼吸道、消化道、泌尿生殖道等)，具有一定種類和數(shù)量，對機體有益無害。 正常菌群具有功能： 生物拮抗：通過受體和營養(yǎng)物質(zhì)的競爭，產(chǎn)生有害代謝產(chǎn)物等方式抵抗病原菌。 營養(yǎng)作用：正常菌群可合成抗生素、細菌素，維生素等物質(zhì)參與宿主的物質(zhì)代謝。 免疫發(fā)育作用：正常菌群可促進宿主免疫器官的發(fā)育，也可刺激免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答。 ⑵固有免疫細胞: 吞噬細胞、NK細胞、γδT細胞、NKT細胞、B1細胞 A巨噬細胞：是機體各種組織中的“常駐邊防部隊”，是微生物穿過體表之后所遇到的第一道主要防線，其體積大，吞噬力強。 B中性粒細胞：是不停地隨血液循環(huán)巡邏機體的“野戰(zhàn)部隊”；是終末分化細胞，壽命僅有48－72小時，堪稱免疫系統(tǒng)的“敢死隊”。能夠在趨化介質(zhì)的作用下穿出血管壁，迅速抵達發(fā)生感染的組織部位，執(zhí)行吞噬與消化微生物及其它異物的功能。 ⑶固有免疫分子： 補體系統(tǒng)、CK、防御素、溶菌酶、乙型溶素 B.適應(yīng)性免疫應(yīng)答：又稱特異性免疫應(yīng)答， 概念：通常所說的免疫應(yīng)答狹義概念 機體受Ag刺激后，T、B淋巴細胞對Ag進行特異性識別，繼而活化、增殖、分化，形成效應(yīng)T細胞和產(chǎn)生效應(yīng)分子抗體，并表現(xiàn)出一定生物學(xué)作用的過程。 在感染的后期（96小時后)和再感染中發(fā)揮關(guān)鍵作用 是由T、B細胞完成的免疫應(yīng)答。 2.根據(jù)參與的細胞分為： ⑴體液免疫：B細胞受抗原刺激后活化、增殖、分化為能合成和分泌特異性抗體的漿細胞，因抗體分子存在于體液之中，故B細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答又稱體液免疫應(yīng)答。 ⑵細胞免疫：T細胞接受抗原刺激后，經(jīng)活化、增殖、分化，最終產(chǎn)生效應(yīng)性T細胞（如Tc和Th1細胞)。 3.根據(jù)免疫應(yīng)答能否產(chǎn)生效應(yīng)作用可分為： ⑴正免疫應(yīng)答：指T或B細胞接受抗原刺激后活化、增殖、分化為效應(yīng)細胞和記憶細胞，產(chǎn)生免疫效應(yīng)物質(zhì)，完成清除抗原的免疫效應(yīng)作用的過程。 ⑵負免疫應(yīng)答：指受到抗原刺激的T或B細胞只停止在活化階段但不發(fā)生增殖、分化，也不產(chǎn)生效應(yīng)細胞或效應(yīng)分子的過程，又稱外周耐受。自身耐受即負免疫應(yīng)答的典型例子。 4.根據(jù)免疫應(yīng)答對機體產(chǎn)生的影響，可分為： ⑴正常免疫應(yīng)答：即生理性免疫應(yīng)答 ⑵異常免疫應(yīng)答：即病理性免疫應(yīng)答，機體正常免疫應(yīng)答過強或不足往往可導(dǎo)致病理性損傷后果。 二、特異性免疫應(yīng)答特點： 1. 2.特異性免疫應(yīng)答特點 （一)特異性： 具有高度的選擇性，只針對引起免疫應(yīng)答的同一抗原發(fā)揮作用。這種特異性是通過T、B細胞表面的抗原識別受體，特異而準(zhǔn)確地識別“自己”和“非己”成分。因為一個淋巴細胞克隆只表達一種抗原識別受體，能特異性地識別同一抗原決定基，并與之產(chǎn)生免疫應(yīng)答，這是淋巴細胞獨有的。 （二)記憶性： 是指免疫細胞在初次接觸特異性抗原后，可保存免疫記憶信息，由記憶性T、B細胞介導(dǎo)。根據(jù)T、B細胞對曾經(jīng)侵犯過機體的外來抗原具有免疫記憶性的基本原理，給機體多次接種用微生物或其組分制備的疫苗，可人為地誘導(dǎo)T、B細胞產(chǎn)生免疫記憶，增強機體抵抗相應(yīng)病原微生物的免疫力，起到預(yù)防傳染病的重要作用。例如：乙肝疫苗 （三)可轉(zhuǎn)移性： 特異性免疫可通過轉(zhuǎn)輸免疫活性細胞或抗體，在不同個體中轉(zhuǎn)移。將免疫活性細胞或抗體輸入無免疫力的個體，可使這些個體獲得相應(yīng)的免疫力。 三、基本過程 Ag進入機體→APC提呈→ T細胞識別 → 效應(yīng)T細胞 細胞免疫 T輔助或不輔助 B細胞識別→漿細胞→抗體 體液免疫
識別階段 活化、增殖、 效應(yīng)階段 分化階段 Miller等在20世紀(jì)60年代用早期摘除胸腺和法氏囊的方法證實，淋巴細胞是不均一的細胞群體。因此，特異性免疫應(yīng)答也不是單一細胞系的行為而是多細胞相互作用的復(fù)雜過程。無論是B細胞介導(dǎo)的體液免疫，還是T細胞介導(dǎo)的細胞免疫，都是多種細胞系相互作用的結(jié)果，通常分為：識別階段，活化、增殖和分化階段，效應(yīng)階段。 （一)識別階段： 包括APC對抗原的攝取、加工和處理、提呈，以及T、B細胞對抗原的識別，是特異性應(yīng)答的啟動階段。 （二)活化、增殖和分化階段： 包括T、B細胞特異性抗原識別受體（TCR/BCR)識別和結(jié)合抗原后的交聯(lián)、膜信號的產(chǎn)生與傳遞、細胞增殖和分化以及生物活性介質(zhì)的合成與釋放。 （三)效應(yīng)階段： 是特異性效應(yīng)細胞（Tc細胞、Th1細胞)和效應(yīng)分子（抗體)發(fā)揮作用的階段。在效應(yīng)階段，往往有非特異免疫細胞（如巨噬細胞、NK細胞)及分子（如補體分子、細胞因子等)參與，它們與特異性免疫細胞及分子相互促進、協(xié)同作用，對抗原物質(zhì)進行清除和破壞。 T細胞介導(dǎo)的細胞免疫 由免疫細胞發(fā)揮效應(yīng)以清除異物的作用即為細胞免疫，可分為非特異性和特異性細胞免疫。非特異性細胞免疫包括吞噬細胞對抗原物質(zhì)的吞噬、破壞，NK細胞對靶細胞的殺傷作用等。特異性細胞免疫是指由T細胞介導(dǎo)為主的免疫，是由多細胞系參與完成的免疫過程，這些細胞主要包括：抗原提呈細胞（巨噬細胞或樹突狀細胞)、免疫調(diào)節(jié)細胞（Th、Ts)及效應(yīng)T細胞（TDTH、Tc)（例如：由TDTH介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)及Tc細胞介導(dǎo)的對靶細胞特異性殺傷作用) 第一節(jié) T細胞對抗原的識別 一、APC向T細胞提呈抗原 提呈過程見前述：外源性抗原主要通過MHC-Ⅱ類分子途徑提呈，以抗原肽－MHC-Ⅱ類分子復(fù)合物的形式表達于細胞表面，供CD4+T細胞的TCR識別。內(nèi)源性抗原主要通過MHC-I類分子途徑提呈，以抗原肽－MHC-I類分子復(fù)合物的形式表達于細胞表面，供CD8+T細胞的TCR識別。 二、APC與T細胞的相互作用 （一)T細胞與APC的非特異性結(jié)合： 初始T細胞進入外周免疫器官－淋巴結(jié)，其表面的粘附分子與APC表面的相應(yīng)配基結(jié)合（LFA-1、CD2-ICAM-1、LFA-3)這種結(jié)合是可逆而短暫的，為TCR識別和結(jié)合特異性抗原肽提供機會，如T細胞不能從APC表面大量的抗原肽：MHC分子復(fù)合物中篩選出相應(yīng)的特異性抗原肽即與APC分離，再次進入淋巴循環(huán)。 （二)T細胞與APC的特異性結(jié)合： TCR的雙識別：TCR在識別抗原肽的同時，必須識別自身的MHC分子。（TCR的CDR3-抗原肽；CDR1、CDR2－MHC) 這是T細胞與其他細胞作用時受MHC限制的原因。 MHC限制性：抗原肽-MHC復(fù)合物中 MHC分子必須與應(yīng)答T細胞的MHC分子屬于同型或同種。 APC和T細胞表面還表達參與細胞相互作用的多種免疫分子對，，其中一些免疫分子又稱為共刺激分子（co－stimulatory molecule)。共刺激分子以受體和配體的形式相互結(jié)合，有助于維持和加強APC和T細胞的的直接接觸。 APC和T細胞相互作用過程中，細胞與細胞接觸部位形成了一個特殊的結(jié)構(gòu)――免疫突觸(immunological synapse)或T細胞突觸（T cell synapse)。是指T細胞和APC識別結(jié)合過程中，多種跨膜分子聚集在富含神經(jīng)鞘磷脂和膽固醇的“筏”狀結(jié)構(gòu)上，并相互靠攏成簇，形成細胞間相互結(jié)合的部位。此結(jié)構(gòu)有利于增強TCR與抗原肽:MHC分子復(fù)合物相互作用，促進T細胞的活化。 二、活化、增殖、分化 （一) T細胞的活化： T細胞的活化劑： 多種物質(zhì)可活化T細胞，包括：①TD抗原②絲裂原③抗T細胞表面分子的單克隆抗體④超抗原。其中只有TD抗原才能刺激T細胞產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答，而其他物質(zhì)均為T細胞的多克隆活化劑。 雙信號作用機制：圖 ★第一信號：抗原特異性活化信號 TCR識別抗原肽：MHC分子復(fù)合物，并通過CD3分子將刺激信號傳至胞內(nèi)。 其中CD4+T與MHC－Ⅱ類分子結(jié)合，主要m.jfsoft.net.cn/jianyan/識別外源性抗原；CD8+T與MHC－Ⅰ類分子結(jié)合，主要識別內(nèi)源性抗原，不僅可增強T細胞與APC的粘附，而且還參與第一激活信號的啟動和轉(zhuǎn)導(dǎo)。 ★第二信號：協(xié)同刺激信號 T細胞活化的第二信號來自APC上協(xié)同刺激分子（CM)與T細胞上相應(yīng)的協(xié)同刺激分子受體（CMR)的結(jié)合，通過后者向T細胞內(nèi)傳遞活化的第二信號。研究表明，只有在雙信號的共同作用下，T細胞才能活化，合成并分泌IL－2，表達IL-2R，從而促進細胞分裂和克隆擴增。如果T細胞在識別抗原時沒有協(xié)同刺激分子提供第二信號T細胞不能充分活化，而被誘導(dǎo)呈現(xiàn)無能狀態(tài)，或發(fā)生凋亡。 CD28——B7 CD2——LFA-3 VLA-4—— VCAM-1 LFA-1—— ICAM-1 由于體內(nèi)靜止APC的B7分子表達量很低，只有當(dāng)病原微生物入侵導(dǎo)致炎癥發(fā)生時，局部炎癥細胞產(chǎn)生的CK才能使APC上的B7分子表達量增加，從而為T細胞活化提供主要的第二信號。這一特性對機體有重要意義。 1.感染局部的APC表面的協(xié)同刺激分子表達量增高，可確保抗原刺激T細胞活化，使T細胞應(yīng)答在準(zhǔn)確的時間和地點發(fā)生。 2.在正常組織中，靜止的APC可提呈自身抗原給T細胞，但由于缺乏協(xié)同刺激分子，這些自身免疫T細胞不能活化，故可阻止自身抗原的免疫應(yīng)答。 3.為免疫治療提供了新的途徑：腫瘤細胞的免疫逃逸機制之一就是腫瘤細胞的B7分子表達量很低或缺乏。將B7基因?qū)肽[瘤細胞，使其表達B7分子，可增強機體的抗腫瘤免疫應(yīng)答。另外，可通過阻止第二信號，如應(yīng)用抗B7抗體封閉B7分子，降低機體的免疫應(yīng)答，可防止移植排斥的發(fā)生、治療超敏反應(yīng)性疾病、自身免疫性疾病。 （二)T細胞的增殖、分化： 活化的T細胞膜上表達多種細胞因子受體及分泌相應(yīng)的細胞因子（IL-2、IL－12、IL－4、IL-10等)，通過自分泌或旁分泌作用，進一步活化、增殖，分化為不同的效應(yīng)T細胞，包括： CD4+Th：初始的CD4+Th首先分化為Th0，在IL-12、IL－2、IFN－γ等影響下，繼續(xù)經(jīng)自分泌作用，分化為效應(yīng)性Th1，即 TDTH，部分Th1輔助Tc活化。 Th2：活化后促進B細胞介導(dǎo)的體液免疫。 CD8+Tc：在Tc活化和分化為效應(yīng)性Tc過程中，要有Th1釋放 的細胞因子IL-2等輔助。 Tm： 處于靜息狀態(tài)，包括記憶性CD4+Th1和CD8+Tc。 三、效應(yīng)作用 （一)Th1 （TDTH)細胞的效應(yīng)： 由CD4+T細胞介導(dǎo)的特異性細胞免疫應(yīng)答，可引起淋巴細胞（主要是T細胞)和單核吞噬細胞系浸潤為主的滲出性炎癥。由于免疫細胞的活化、增殖和分化以及其他炎癥細胞的聚集需要較長時間，所以炎癥反應(yīng)發(fā)生較遲，持續(xù)時間也長，并且其結(jié)果常造成一定程度的自身組織的破壞，故稱為遲發(fā)性超敏反應(yīng)，誘導(dǎo)這種反應(yīng)的T細胞稱為TDTH。 誘發(fā)抗原：胞內(nèi)寄生菌的蛋白質(zhì)抗原、化學(xué)物質(zhì)等。 過程：CD4+Th1細胞與具有特定抗原的靶細胞相遇時，識別、活化，并釋放多種淋巴因子，發(fā)揮致炎癥效應(yīng)。Th1在宿主抗胞內(nèi)病原體感染中起重要作用，活化的巨噬細胞是最主要的效應(yīng)細胞。 1.對巨噬細胞作用： a.Th1通過分泌IFN-γ（強而有力的巨噬細胞活化因子)，表達CD40L，與巨噬細胞表面的CD40相互作用，活化巨噬細胞 b.IL-6、IL-8、IL-1－趨化巨噬細胞和中性粒細胞 TNF-α和 TNF-β－使單核－巨噬細胞容易穿過內(nèi)皮細胞 c.IL-3、GM-CSF、TNF-α可促進骨髓造血干細胞分化為新的巨噬細胞（造血干細胞生長因子：補充巨噬細胞。) 2.對淋巴細胞的作用： Th1產(chǎn)生IL－2等CK，可促進Th1自身、Tc等增殖，從而放大免疫效應(yīng)。 3.對中性粒細胞的作用： Th1 產(chǎn)生可趨化中性粒細胞，產(chǎn)生淋巴毒素和TNF－α，可活化中性粒細胞。 結(jié)局：淋巴細胞和單核巨噬細胞浸潤型炎癥 1、活化巨噬細胞在消滅病原體的同時常伴隨自身組織的損傷，但程度和時間是有限的。隨著感染的清除而消失 2、活化的巨噬細胞不能完全清除病原體,促進肉芽種形成，進入慢性期。主要是因為持續(xù)分泌CK和生長因子。 （二)Th2細胞的作用： 分泌IL-4、5、10等CK促進B細胞的活化。 （三)CD8+Tc細胞介導(dǎo)的細胞毒作用 Tc細胞對靶細胞的殺傷作用是特異性的，即只殺傷表達特異性抗原肽－MHC－Ⅰ類分子復(fù)合物的靶細胞，對其他細胞無損傷作用。 誘發(fā)抗原：病毒蛋白、腫瘤抗原、HLA。 活化：CTLp通過交叉觸發(fā)機制活化： 效應(yīng)過程：圖 當(dāng)效應(yīng)性CD8+Tc細胞與具有特定抗原的靶細胞直接接觸時，靶細胞提呈相應(yīng)抗原使之再次活化，啟動殺傷機制： 1、細胞裂解： Tc細胞通過顆粒胞吐作用，釋放出胞漿顆粒中的一種稱為穿孔素（perforin，Pf)的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)與補體C9分子有同源性。在Ca2＋存在條件下，類似補體C9，聚合成跨膜空心管道。即當(dāng)與胞外高濃度Ca2＋發(fā)生聚合，這種聚合多發(fā)生在靶細胞的脂質(zhì)雙分子層中，并形成直徑nm左右的空心管道，在靶細胞膜上構(gòu)筑小孔。水分子及Ca2＋通過小孔進入細胞內(nèi)，致靶細胞腫脹而死。 2、細胞凋亡： 凋亡是指細胞遵循一定的程序，通過激活內(nèi)源性NDA內(nèi)切酶，使DNA切斷并致細胞主動死亡的過程，又稱細胞程序性死亡。Tc細胞誘導(dǎo)靶細胞凋亡主要通過兩條途徑： （1)Tc活化后表達大量的FasL，與靶細胞的Fas結(jié)合，啟動細胞凋亡信號。殺傷靶細胞的同時阻止病毒復(fù)制。 FasL和靶細胞表面Fas分子結(jié)合，通過一系列信號傳導(dǎo)過程，最終激活內(nèi)源性NDA內(nèi)切酶，使核小體斷裂，細胞結(jié)構(gòu)破壞，細胞死亡。Tc細胞通過誘導(dǎo)凋亡，破壞靶細胞，對機體清除病毒感染有重要意義。靶細胞的內(nèi)源性DNA內(nèi)切酶無種屬特異性，在裂解自身DNA分子的同時也可降解病毒在靶細胞內(nèi)的DNA分子，可在殺死靶細胞的同時，阻止病毒的復(fù)制，防止病毒釋放后再感染鄰近的正常細胞。而單純細胞裂解可釋放出病原體，重新感染其他正常細胞。 （2)釋放顆粒酶（granzyme，Gz)，誘導(dǎo)凋亡 Tc細胞胞漿中含有一類絲氨酸蛋白酶，稱為顆粒酶，顆粒酶可通過穿孔素形成的小孔進入靶細胞內(nèi)，導(dǎo)致靶細胞凋亡。 一個活化的Tc細胞可連續(xù)殺傷多個靶細胞。（Tc細胞必須與靶細胞直接接觸才能發(fā)揮殺傷作用。當(dāng)靶細胞被溶解時，甚至在靶細胞出現(xiàn)溶解之前Tc細胞就可與之解離，并接觸、殺傷下一個靶細胞，因此，Tc細胞可連續(xù)殺傷多個靶細胞，自身不受損傷。) （四)Tm的特性： 1.較低濃度抗原即可激活Tm 2.對協(xié)同刺激信號的依耐性較低 3.分泌更多的CK，且對敏感性增高。 四、細胞免疫作用對象： 胞內(nèi)寄生病原體（細菌、病毒)、腫瘤細胞、移植細胞。 總結(jié)
B細胞介導(dǎo)的體液免疫 機體的特異性體液免疫應(yīng)答主要由B細胞介導(dǎo)，B細胞即可識別TD抗原，又可識別TI抗原。由于TD和TI兩種類型抗原的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)都不同，因此B細胞對其產(chǎn)生體液免疫應(yīng)答的過程，產(chǎn)生應(yīng)答的機制及誘導(dǎo)產(chǎn)生的效應(yīng)分子的特性也不相同。 一、B細胞對TD抗原的應(yīng)答 B細胞識別的抗原主要是TD抗原，即T細胞依賴性抗原或胸腺依賴性抗原，B細胞對TD抗原產(chǎn)生免疫應(yīng)答需要Th細胞的輔助，這類抗原通常為蛋白質(zhì)抗原。在B細胞對TD抗原產(chǎn)生應(yīng)答的過程中，主要涉及B細胞作為APC對抗原的識別和提呈、APC與Th細胞的相互作用、Th細胞與B細胞的相互作用，以及B細胞在生發(fā)中心的分化與成熟等過程。 （一) B細胞對抗原的識別 B細胞表面有BCR復(fù)合物，即B細胞膜表面的免疫球蛋白分子（SmIg)和Igα/Igβ。與TCR不同的是，BCR可直接識別游離狀態(tài)的抗原分子。BCR特異性識別抗原后，可產(chǎn)生兩方面的重要作用，一方面通過Igα/Igβ分子向B細胞內(nèi)傳遞活化信號；另一方面則通過SmIg分子介導(dǎo)，將識別的抗原分子內(nèi)吞，經(jīng)外源性抗原提呈途徑將抗原分子加工處理，與自身合成的MHC-Ⅱ類分子結(jié)合，以復(fù)合物形式表達于B細胞膜上，將抗原提呈給CD4+Th細胞，借此實現(xiàn)B細胞與Th細胞的相互作用。 （二) B細胞的活化、增殖： 1、B細胞僅作為反應(yīng)細胞時： 如果APC是樹突狀細胞、巨噬細胞，抗原進入機體后，通過APC的攝取、加工處理，形成抗原肽—MHC－Ⅱ類分子復(fù)合物，表達于細胞膜。Th細胞通過TCR識別該復(fù)合物后，在APC提供的雙信號刺激下活化，表達CD40L和分泌CK，提供B細胞活化的第二信號。另一方面，B細胞的BCR識別游離狀態(tài)的該抗原表面的B細胞表位后傳人第一活化信號。 注意： a.只有特異性識別同一抗原分子的Th細胞與B細胞間才能發(fā)生相互作用，且其作用受MHC－Ⅱ類分子的限制。已被APC活化的Th細胞通過其TCR識別B細胞表面的抗原肽—MHC－Ⅱ類分子復(fù)合物，從而發(fā)生直接接觸。 b.與特異性抗原結(jié)合的B細胞，其表面MHC－Ⅱ類分子上展示抗原肽的能力，比未結(jié)合特異性抗原的B細胞高1000倍，故活化的Th細胞只選擇性地輔助與抗原特異性結(jié)合的B細胞。 第一步 Th2細胞的活化：DC和Mφ提呈抗原 第二步 B細胞獲得雙信號和CK ? 第一信號： 抗原與BCR結(jié)合 CD79a/CD79b傳遞信號 CD19/CD21/CD81/CD225、CD72輔助 ? 第二信號：協(xié)同刺激分子 活化的Th2提供CD40L：與B細胞的CD40結(jié)合 ? 細胞因子： 以IL-4為主，與B細胞上相應(yīng)的CK受體結(jié)合 如果APC是B細胞，則情況稍有不同： 2、B細胞作為雙重角色： B和Th相互活化 其膜上的抗原肽－MHC-Ⅱ類分子可被靜息的Th細胞的TCR識別，為Th細胞提供活化的第一信號；同時B細胞上的B7分子與靜息Th細胞膜上的CD28分子相互作用，為Th細胞提供活化的第二信號。在B細胞的作用下，靜息的Th細胞活化，表達CD40L，并合成、分泌大量細胞因子，獲得誘導(dǎo)B細胞活化的能力。 B和Th2雙向活化。圖 *B提呈抗原給Th2，Th2獲得第一信號 * B識別抗原，獲第一信號，初步活化，表達B7，與CD28結(jié)合，Th2獲得第二信號，活化，表達CD40L和分泌細胞因子 *CD40L作用于初步活化的B，B獲得第二信號，活化 *細胞因子作用于B的細胞因子受體，B分化為漿細胞。 （三)在生發(fā)中心的成熟： 最初B細胞與Th細胞的相互作用發(fā)生在外周淋巴器官的T細胞區(qū)與濾泡的交界處，B細胞受抗原刺激4～7天后，活化的B細胞進入原始淋巴濾泡，分裂、增殖，形成生發(fā)中心。在生發(fā)中心，B細胞繼續(xù)分化、發(fā)育，發(fā)生IgV基因的體細胞高頻突變，抗原受體親和力成熟，Ig類別轉(zhuǎn)換并最終形成抗體形成細胞（漿細胞)或記憶性B細胞。 1.IgV基因的體細胞高頻突變(somatic hypermutation)：是抗體多樣性的原因之一，也為Ig親和力成熟提供了基礎(chǔ) 生發(fā)中心的B細胞大約每6～12小時分裂一次，在每次細胞分裂中，IgV基因中大約1000bp中就有1bp發(fā)生突變，突變率比其他基因高1000～10000倍（而其他已知體細胞每次分裂中，DNA分子的突變率約為10－10bp)，故IgV基因所發(fā)生的這種體細胞的突變又稱IgV基因的體細胞高頻突變。按此突變頻率推算，B細胞每次分裂所產(chǎn)生的每個子代細胞，其BCR會有1個突變的氨基酸，因這些突變的氨基酸往往分布于IgV區(qū)的互補決定區(qū)（CDR)上，最終導(dǎo)致BCR與特異抗原結(jié)合的親和力改變。 2、抗體親和力成熟(affinity maturation)： 由IgV基因的體細胞高頻突變引起的BCR與抗原結(jié)合的親和力的改變是隨機的，即部分子代B細胞的BCR與抗原結(jié)合的親和力增強，而另外一些子代B細胞的BCR與抗原的親和力可能不變或降低。在生發(fā)中心，只有帶高親和力BCR的B細胞才被選擇存活下來，進一步合成高親和力抗體，這一過程稱為抗體親和力成熟。生發(fā)中心的濾泡樹突狀細胞（FDC)參與了這一選擇過程。經(jīng)過這一選擇過程，體內(nèi)產(chǎn)生的抗體分子隨著免疫應(yīng)答的進程發(fā)展，其與抗原分子的親和力會不斷增高。 3.抗原受體的修正（receptor revision) 發(fā)生在體細胞高頻突變后 在生發(fā)中心發(fā)生籍V（D)J基因二次重排而對B細胞的抗原受體作修正。 B細胞在骨髓發(fā)育成熟的過程中，V（D)J基因（VJ編碼Ig可變區(qū)輕鏈，VDJ編碼Ig可變區(qū)重鏈)節(jié)段的重排是隨機的，因而可能產(chǎn)生識別自身抗原的B細胞克隆。未成熟的自身反應(yīng)性B克隆在識別自身抗原后會激活重組激活基因?qū)е略谕庵苊庖咂鞴偕l(fā)中心V（D)J二次重排，使其BCR被修正為僅針對“非己”抗原。有助于清除自身反應(yīng)性B細胞，并使BCR更具多樣性。 3、Ig類別轉(zhuǎn)換（class switch)： 每個B細胞在免疫應(yīng)答中首先分泌 IgM，但隨后即可產(chǎn)生IgG、IgA或IgE，其V區(qū)抗原特異性不變（即與抗原結(jié)合的特異性不變)，主要為CH區(qū)發(fā)生改變 ，受Th細胞分泌的細胞因子影響圖。為抗體發(fā)揮不同的功能創(chuàng)造了條件。 4、記憶性B細胞的產(chǎn)生 B細胞在生發(fā)中心最終分化成兩類細胞： 大部分B細胞分化為抗體形成細胞即漿細胞，停止分裂，但可高效合成抗體；或重新恢復(fù)靜息狀態(tài)的B細胞，即記憶性B細胞。 記憶性B細胞可在體內(nèi)長期存活（為長壽命，低繁殖，表達mIg，不能大量產(chǎn)生抗體)，離開生發(fā)中心后分布在外周淋巴組織并參與淋巴細胞再循環(huán)，一旦再次遭遇同一抗原，可迅速活化、增殖、分化，產(chǎn)生大量高親和力特異性抗體。 （四)抗體的作用： 二、B細胞對TI抗原的應(yīng)答 某些抗原能刺激初始B細胞產(chǎn)生抗體，而無需Th細胞的輔助。 (一)常見TI抗原：細菌脂多糖、聚合鞭毛素、細菌胞壁與莢膜多糖。（通常為一些非蛋白質(zhì)抗原) （二)應(yīng)答特點： 1、不需Th輔助 2、較TD抗原應(yīng)答發(fā)生早 3、單獨刺激不足以誘導(dǎo)Ig類別轉(zhuǎn)換、抗體親和力成熟、記憶B細胞形成。 三、體液免疫應(yīng)答的一般規(guī)律 圖 在抗原誘導(dǎo)下，B細胞活化、增殖、分化成漿細胞，合成并分泌抗原特異性的抗體�？贵w的性質(zhì)及在血液中的濃度可隨時間而發(fā)生變化，該變化隨機體是初次接觸此抗原還是再次接觸而有所不同，由此可將針對某種抗原的體液免疫應(yīng)答分為初次應(yīng)答和再次應(yīng)答。 ㈠初次應(yīng)答： 在初次接受抗原刺激時機體發(fā)生的應(yīng)答反應(yīng)。包括潛伏期、對數(shù)期、平臺期、下降期。 在初次應(yīng)答中，抗原進入機體后，經(jīng)1～2周的潛伏期才在血液中出現(xiàn)抗體。特點：潛伏期長，抗體效價低，先出現(xiàn)IgM，稍后出現(xiàn)IgG或IgA，抗體維持時間短，親和力低。 ㈡二次應(yīng)答（回憶應(yīng)答或再次應(yīng)答)：機體再次接受相同抗原刺激產(chǎn)生的應(yīng)答反應(yīng)。 特點：潛伏期縮短（m.jfsoft.net.cn/wsj/2～3天)，抗體濃度迅速升高，抗體效價高，特別是IgG類抗體比初次應(yīng)答高出幾倍，而IgM類抗體的數(shù)量和在體內(nèi)存留的時間與初次應(yīng)答相似，維持時間長，親和力強。機體針對某種抗原能產(chǎn)生再次應(yīng)答，是機體經(jīng)過初次應(yīng)答后產(chǎn)生了特異性記憶性T、B細胞的緣故。因記憶性細胞可在體內(nèi)較長時間地存在，再次應(yīng)答的能力可持續(xù)存在數(shù)月或數(shù)年，故機體一旦被感染后，可持續(xù)在相當(dāng)長時間內(nèi)，甚至是終身不受相同病原體感染。 （一)兩者特性比較 圖 （二)免疫應(yīng)答規(guī)律的意義： 1、指導(dǎo)預(yù)防接種； 2、了解病程及評估轉(zhuǎn)歸 免 疫 耐 受 一、免疫耐受的發(fā)現(xiàn) （一)天然耐受 圖 1938年，Traub給胎鼠接種淋巴細胞脈絡(luò)叢病毒后，發(fā)現(xiàn)該鼠可終身帶毒，且同種病毒攻擊后不誘生中和抗體。 1945年，Owen觀察到異卵雙生小牛各有不同的血型抗原，但在胎盤血管吻合而發(fā)生血液相互交流時不僅不發(fā)生排斥，反而呈天然聯(lián)體共生；出生后，每一孿生個體均含有對方不同血型的血細胞，成為血型嵌合體；Medawar進而發(fā)現(xiàn)它們彼此間相互進行植皮也不發(fā)生排斥反應(yīng)，表面在胚胎期接觸抗原可誘導(dǎo)免疫耐受的形成。這種與生俱有的對某一抗原特異性無應(yīng)答，稱為天然免疫耐受。 （二)實驗誘導(dǎo)耐受 圖 1954年，Medawar等設(shè)計并建立同種移植免疫耐受實驗，不僅證實了Owen的現(xiàn)象，并揭示當(dāng)體內(nèi)的免疫細胞處于早期發(fā)育階段，人工誘導(dǎo)可產(chǎn)生對“非己”抗原的耐受。再次證實Burnet等提出的胚胎期的淋巴細胞接觸抗原可導(dǎo)致免疫耐受形成的假設(shè)。 二、概念和特點 （一)概念： 在一定條件下，機體免疫系統(tǒng)接受特定抗原刺激后形成的對該抗原的特異性免疫無應(yīng)答狀態(tài)，或稱為負免疫應(yīng)答。 與免疫應(yīng)答的相同點：抗原特異性、需抗原刺激，有潛伏期、免疫記憶。 免疫原：誘導(dǎo)淋巴細胞活化的抗原。 耐受原：誘導(dǎo)免疫耐受的抗原。 天然免疫耐受：機體免疫系統(tǒng)對自身抗原無反應(yīng)性，也稱自身耐受。 獲得性免疫耐受：人工給予非己抗原誘導(dǎo)的免疫耐受。 （二)特點： 1．特異性：只對特定抗原不應(yīng)答。 與免疫抑制和免疫缺陷區(qū)別－非特異性免疫無應(yīng)答，無抗原特異性，對多種抗原均無應(yīng)答或低應(yīng)答。免疫抑制：由于機體受理化或疾病等因素影響，免疫功能不能正常起作用。免疫缺陷：由于免疫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性受到破壞（免疫系統(tǒng)中一種或多種成分缺損)，免疫功能降低或缺乏。 2．需抗原誘導(dǎo)，有一定潛伏期，維持一定時間： 耐受性的維持需要耐受原的持續(xù)存在 3.未成熟的淋巴細胞容易誘導(dǎo)耐受 4.成熟的淋巴細胞在一定條件下也可誘導(dǎo)耐受 三、影響免疫耐受的因素 （一)抗原因素 1、劑量：過高或過低易誘導(dǎo)耐受圖 1964年，Mitchison先用不同劑量的BSA免疫小鼠，然后用某一劑量的BSA（這一劑量已被證實會引起正免疫應(yīng)答)再次免疫小鼠，發(fā)現(xiàn)，初次免疫時給小鼠注射低劑量（10－9g左右)及高劑量（10－2g左右)，BSA均導(dǎo)致免疫耐受，再次免疫后Ab產(chǎn)生水平極低，只有初次在免疫時注射適宜劑量（10－6g～10－3g)的BSA才導(dǎo)致正免疫應(yīng)答，再次免疫后出現(xiàn)增強的免疫應(yīng)答。 低帶耐受：低劑量誘導(dǎo)，T細胞耐受（不完全耐受)，發(fā)生快（24h內(nèi)達高峰)，持續(xù)時間長（數(shù)月～數(shù)年)。 高帶耐受：高劑量誘導(dǎo)，B細胞耐受和T細胞耐受（完全耐受)，持續(xù)時間較短（數(shù)周)。 2、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)：單體、可溶性抗原易誘導(dǎo)耐受。 以牛血清白蛋白（BSA)免疫小鼠，可產(chǎn)生抗體，若將BSA高速離心，去除其中的聚體，再免疫小鼠，則致耐受。原因：蛋白單體不易被巨噬細胞吞噬處理，，不能被APC提呈，T細胞不能活化（BSA是TD－Ag，需T細胞輔助)。蛋白聚體易巨噬細胞被吞噬處理，提呈 3、進入途徑： 誘導(dǎo)耐受從易到難的途徑是：靜脈〉腹腔〉皮下及肌肉〉皮內(nèi)。耐受分離：口服抗原易致局部粘膜免疫，但導(dǎo)致全身耐受。再經(jīng)靜脈途徑給以相同免疫原時，不能誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。 口服可使CD4＋T細胞產(chǎn)生TGF-γ及IL－4，誘導(dǎo)局部特異性B細胞產(chǎn)生IgA型抗體，抑制Th1應(yīng)答。 口服低劑量抗原，主要通過免疫抑制來發(fā)揮作用； 口服高劑量抗原，主要誘導(dǎo)克隆清除或克隆無能。 通過口服抗原，誘導(dǎo)口服耐受，即通過口服抗原，誘導(dǎo)針對該抗原或或相關(guān)抗原的全身性低免疫反應(yīng)狀態(tài)。 4、抗原表位的特點： 以雞卵溶菌酶（HEL)蛋白免疫小鼠，致免疫耐受。N端氨基酸構(gòu)成的表位能誘導(dǎo)Ts細胞活化，C端氨基酸構(gòu)成的表位，能誘導(dǎo)Th細胞活化。用天然HEL免疫，因Ts活化抑制Th功能，不能產(chǎn)生抗體。去除HEL的N端的3個氨基酸，產(chǎn)生抗體。這種能誘導(dǎo)Ts細胞活化的抗原表位，稱為耐受表位。 （二)機體方面的因素： 1、免疫系統(tǒng)成熟程度： 胚胎期和新生期，不成熟 T和B細胞。 耐受可持續(xù)終身，也可自發(fā)終止。 成年機體一般不易誘導(dǎo)耐受。 2、遺傳因素： 1.機體免疫系統(tǒng)的成熟度（年齡) 胚胎期〉新生期〉成年期 胚胎期和新生期，不成熟淋巴細胞接觸抗原后更已引起耐受。耐受可持續(xù)終身，也可自發(fā)終止。成年機體一般不易誘導(dǎo)耐受，要誘導(dǎo)所需抗原劑量大，耐受維持時間短，且常需聯(lián)合應(yīng)用其他免疫抑制措施。 2.免疫抑制措施的影響 免疫抑制狀態(tài)有利于誘耐受，措施有：全身淋巴細胞照射，應(yīng)用抗淋巴細胞血清、糖皮質(zhì)激素等免疫抑制藥物。它們通過破壞成熟的淋巴細胞，造成類似新生期的狀態(tài)。 3.動物的種屬和品系（遺傳) 大鼠、小鼠 〉 兔、有蹄類、靈長類 四、免疫耐受的機制 分類： （一)中樞耐受：不成熟T、B分別在胸腺和骨髓微環(huán)境發(fā)育過程中遇自身抗原形成的自身耐受。 機制（陰性選擇)： 不成熟的T、B細胞在胸腺與骨髓發(fā)育過程中，其TCR及BCR分別與微環(huán)境基質(zhì)細胞表面表達的自身抗原肽-MHC分子呈高親合力結(jié)合，從而啟動細胞程序性死亡，致克隆消除，引發(fā)陰性選擇，以清除自身反應(yīng)性T、B細胞。 正常情況下，胰島素和甲狀腺球蛋白可作為自身抗原在胸腺內(nèi)，由于這些蛋白受自身免疫調(diào)節(jié)基因編碼蛋白（AIRE)調(diào)控，若AIRE缺陷，這些蛋白就不能在胸腺表達，易致多器官特異自身免疫病。 意義： ? T、B細胞的陰性選擇使正常機體得以建立針對自身抗原的中樞免疫耐受。若陰性選擇發(fā)生障礙，可致自身免疫病。 （二)外周耐受： 成熟的T、B細胞在外周遇內(nèi)源性或外源性抗原形成的耐受。 外周自身反應(yīng)性T及B細胞的產(chǎn)生： 胸腺及骨髓基質(zhì)細胞并不表達某些外周器官的組織特異性抗原或低親和力的自身反應(yīng)性T細胞→針對自身組織特異性抗原的T/B細胞克隆未被消除(輸至外周)。 注：胸腺及骨髓中的自身抗原是體內(nèi)各組織普遍存在的自身抗原，體內(nèi)外周免疫器官表達的組織特異性抗原，并不在胸腺及骨髓基質(zhì)細胞表達。 機制 1、克隆清除： TCR對組織特異自身抗原具有高親和力，且這種自身抗原濃度高者，則經(jīng)APC提呈，致此類T細胞克隆清除。 * 現(xiàn)象：在轉(zhuǎn)基因小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，外周成熟T細胞接觸自身抗原后，能通過凋亡機制導(dǎo)致自身反應(yīng)性細胞的清除。 * 機制：Fas/FasL途徑介導(dǎo)的AICD是維持外周T細胞耐受的主要機制。 2、免疫忽視（immunological ignorance)： TCR對組織特異自身抗原親和力低，且這種自身抗原濃度低者，經(jīng)APC提呈，不足以活化相應(yīng)的初始T細胞，自身反應(yīng)性T細胞與效應(yīng)自身抗原并存，在正常情況下，不引起自身免疫性疾病，稱為免疫忽視。 自身反應(yīng)性T細胞不識別某些自身抗原，如隱蔽抗原。 *現(xiàn)象：體內(nèi)存在一些生理性屏障，可將自身反應(yīng)性T細胞與某些自身抗原組織隔離，從而形成免疫隔離部位（腦、眼的前房部位、胎盤等)，在該部位進行同種異體組織或器官移植一般不發(fā)生排斥反應(yīng)。 *機制：解剖屏障；局部產(chǎn)生抑制性細胞因子。 3、缺乏淋巴細胞激活信號 * 第一信號缺乏：組織特異自身抗原濃度太低→不足以活化相應(yīng)的T/B細胞。 * 第二信號缺乏：組織細胞不表達協(xié)同刺激分子→克隆無能（clonal anergy) 4．免疫抑制：免疫抑制細胞的存在。 前述Medawar的實驗性免疫耐受模型中，對同種異型抗原產(chǎn)生免疫耐受的小鼠體內(nèi)，存在一類免疫耐受淋巴細胞，將耐受小鼠的淋巴細胞輸給同系正常小鼠，則受鼠也對移植有表達此同種異型抗原的皮膚顯示耐受。若將耐受鼠血液中的T細胞消除后，再行淋巴細胞轉(zhuǎn)輸，則不能轉(zhuǎn)移免疫耐受，故耐受小鼠體內(nèi)產(chǎn)生的抑制作用是由于產(chǎn)生了功能上有免疫抑制作用的T細胞所致（Ts)。 五、免疫耐受的意義 （一)建立免疫耐受： 消除移植排斥反應(yīng)和預(yù)防自身免疫病 n 口服免疫原 n 靜脈注射免疫原 n 移植骨髓、胸腺 n 誘導(dǎo)產(chǎn)生特異性拮抗性免疫細胞 n 自身抗原肽拮抗劑 （二)打破免疫耐受： 治療慢性感染和腫瘤 免疫原和免疫應(yīng)答分子 細胞因子和抗體的應(yīng)用 抗感染 總結(jié) | （補充) → |
小 結(jié) |
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復(fù) 習(xí) 思 考 題 、 作 業(yè) 題 | 1. 1.簡述細胞免疫應(yīng)答的基本過程。 2. 2.簡述巨噬細胞在細胞免疫中的作用。 3. 3.試述TD-Ag誘導(dǎo)機體產(chǎn)生抗體的基本過程。 4. 4.機體初次和再次接受抗原刺激，產(chǎn)生的抗體有何不同？為什么？ 5. 5.TI-Ag誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答有何特點？ 6. 6.B細胞在分化中心的分化成熟包括哪些過程？ 7. 7.什么是免疫耐受？ 8. 8.影響免疫耐受的因素有哪些？ 9. 9.試述免疫耐受的形成機制。 |
下 次 課 預(yù) 習(xí) 要 點 | 超敏反應(yīng) |
實 施 情 況 及 分 析 |
