第 9 次课 授课时间：2007年11月5～16 日
课程名称 | 年级 | 2006 | 专业、层次 | 临床等 本科 | ||||
授课教师 | 高 燕 | 职称 | 讲师 | 课型（大、小) | 理论 | 学时 | 6 | |
授课题目 | 免疫应答 | |||||||
基本教材及主要参考书 | 陈慰峰，主编. 医学免疫学. 北京：人民卫生出版社. 2004 | |||||||
目的与要求： 掌握 T细胞对抗原的识别；T细胞活化的信号要求（双信号刺激)；效应T细胞的作用。B细胞对TD抗原的识别；B细胞活化的信号要求(双信号刺激)；体液免疫应答的一般规律。免疫耐受的概念与特点。 熟悉 抗原提呈细胞对抗原的摄取和处理加工的途径。 B细胞的激活、增殖与分化；B细胞对TI抗原的免疫应答。 免疫耐受的机制。 了解 专职抗原提呈细胞的主要特点。 T细胞活化的信号传导途径、抗原特异性T细胞克隆的增殖。 B细胞在生发中心的分化成熟；黏膜免疫应答。 | ||||||||
教学内容与时间安排、教学方法： 教学方法：讲授 | ||||||||
教学重点及如何突出重点、难点及如何突破难点： 重点： T细胞对抗原的识别；T细胞活化的信号要求（双信号刺激)；效应T细胞的作用。B细胞对TD抗原的识别；B细胞活化的信号要求(双信号刺激)；体液免疫应答的一般规律 难点： T细胞活化的信号要求（双信号刺激)；效应T细胞的作用。B细胞对TD抗原的识别；B细胞活化的信号要求(双信号刺激) 帮助学生概括、归纳 | ||||||||
教研室审阅意见： 教研室主任签名： 年 月 日 | ||||||||
基本内容 | 教学手段 | 课堂设计和时间安排 |
复习： 免 疫 应 答 概 述 广义概念：机体识别“自己”和“非己”，排除“非己”，对“自己”成分形成免疫耐受的过程。包括：特异性和非特异性。 一、概念和分类： 1.根据应答特性分为： A.固有性免疫应答：又称非特异性、天然免疫应答。是生物体在长期种系发育和进化过程中逐渐形成的一系列防御机制，不针对某一特定的抗原。 （机体出生就具有，针对多种抗原异物的免疫。) 在感染的早期（数分钟至96小时内)执行防卫功能 ? 特点： 非特异、一般可遗传、作用快而弱、无记忆性和自限性、稳定。（记忆性：有，注射一次强一次，随着免疫次数的增加而增强；自限性：有，随着时间的推移而减弱；稳定性：因其有记忆性、自限性，就不稳定。) ? 参与物质： ⑴组织屏障： a.皮肤粘膜屏障：物理屏障、化学屏障、微生物屏障 b.血－脑屏障 c.血－胎屏障 例如：微生物屏障 通过正常菌群来发挥作用，所谓正常菌群是指存在于机体一定部位（皮肤粘膜，与外界相通的腔道，如呼吸道、消化道、泌尿生殖道等)，具有一定种类和数量，对机体有益无害。 正常菌群具有功能： 生物拮抗：通过受体和营养物质的竞争，产生有害代谢产物等方式抵抗病原菌。 营养作用：正常菌群可合成抗生素、细菌素，维生素等物质参与宿主的物质代谢。 免疫发育作用：正常菌群可促进宿主免疫器官的发育，也可刺激免疫系统发生免疫应答。 ⑵固有免疫细胞: 吞噬细胞、NK细胞、γδT细胞、NKT细胞、B1细胞 A巨噬细胞：是机体各种组织中的“常驻边防部队”，是微生物穿过体表之后所遇到的第一道主要防线，其体积大，吞噬力强。 B中性粒细胞：是不停地随血液循环巡逻机体的“野战部队”；是终末分化细胞，寿命仅有48－72小时，堪称免疫系统的“敢死队”。能够在趋化介质的作用下穿出血管壁，迅速抵达发生感染的组织部位，执行吞噬与消化微生物及其它异物的功能。 ⑶固有免疫分子： 补体系统、CK、防御素、溶菌酶、乙型溶素 B.适应性免疫应答：又称特异性免疫应答， 概念：通常所说的免疫应答狭义概念 机体受Ag刺激后，T、B淋巴细胞对Ag进行特异性识别，继而活化、增殖、分化，形成效应T细胞和产生效应分子抗体，并表现出一定生物学作用的过程。 在感染的后期（96小时后)和再感染中发挥关键作用 是由T、B细胞完成的免疫应答。 2.根据参与的细胞分为： ⑴体液免疫：B细胞受抗原刺激后活化、增殖、分化为能合成和分泌特异性抗体的浆细胞，因抗体分子存在于体液之中，故B细胞介导的免疫应答又称体液免疫应答。 ⑵细胞免疫：T细胞接受抗原刺激后，经活化、增殖、分化，最终产生效应性T细胞（如Tc和Th1细胞)。 3.根据免疫应答能否产生效应作用可分为： ⑴正免疫应答：指T或B细胞接受抗原刺激后活化、增殖、分化为效应细胞和记忆细胞，产生免疫效应物质，完成清除抗原的免疫效应作用的过程。 ⑵负免疫应答：指受到抗原刺激的T或B细胞只停止在活化阶段但不发生增殖、分化，也不产生效应细胞或效应分子的过程，又称外周耐受。自身耐受即负免疫应答的典型例子。 4.根据免疫应答对机体产生的影响，可分为： ⑴正常免疫应答：即生理性免疫应答 ⑵异常免疫应答：即病理性免疫应答，机体正常免疫应答过强或不足往往可导致病理性损伤后果。 二、特异性免疫应答特点： 1. 2.特异性免疫应答特点 （一)特异性： 具有高度的选择性，只针对引起免疫应答的同一抗原发挥作用。这种特异性是通过T、B细胞表面的抗原识别受体，特异而准确地识别“自己”和“非己”成分。因为一个淋巴细胞克隆只表达一种抗原识别受体，能特异性地识别同一抗原决定基，并与之产生免疫应答，这是淋巴细胞独有的。 （二)记忆性： 是指免疫细胞在初次接触特异性抗原后，可保存免疫记忆信息，由记忆性T、B细胞介导。根据T、B细胞对曾经侵犯过机体的外来抗原具有免疫记忆性的基本原理，给机体多次接种用微生物或其组分制备的疫苗，可人为地诱导T、B细胞产生免疫记忆，增强机体抵抗相应病原微生物的免疫力，起到预防传染病的重要作用。例如：乙肝疫苗 （三)可转移性： 特异性免疫可通过转输免疫活性细胞或抗体，在不同个体中转移。将免疫活性细胞或抗体输入无免疫力的个体，可使这些个体获得相应的免疫力。 三、基本过程 Ag进入机体→APC提呈→ T细胞识别 → 效应T细胞 细胞免疫 T辅助或不辅助 B细胞识别→浆细胞→抗体 体液免疫
识别阶段 活化、增殖、 效应阶段 分化阶段 Miller等在20世纪60年代用早期摘除胸腺和法氏囊的方法证实，淋巴细胞是不均一的细胞群体。因此，特异性免疫应答也不是单一细胞系的行为而是多细胞相互作用的复杂过程。无论是B细胞介导的体液免疫，还是T细胞介导的细胞免疫，都是多种细胞系相互作用的结果，通常分为：识别阶段，活化、增殖和分化阶段，效应阶段。 （一)识别阶段： 包括APC对抗原的摄取、加工和处理、提呈，以及T、B细胞对抗原的识别，是特异性应答的启动阶段。 （二)活化、增殖和分化阶段： 包括T、B细胞特异性抗原识别受体（TCR/BCR)识别和结合抗原后的交联、膜信号的产生与传递、细胞增殖和分化以及生物活性介质的合成与释放。 （三)效应阶段： 是特异性效应细胞（Tc细胞、Th1细胞)和效应分子（抗体)发挥作用的阶段。在效应阶段，往往有非特异免疫细胞（如巨噬细胞、NK细胞)及分子（如补体分子、细胞因子等)参与，它们与特异性免疫细胞及分子相互促进、协同作用，对抗原物质进行清除和破坏。 T细胞介导的细胞免疫 由免疫细胞发挥效应以清除异物的作用即为细胞免疫，可分为非特异性和特异性细胞免疫。非特异性细胞免疫包括吞噬细胞对抗原物质的吞噬、破坏，NK细胞对靶细胞的杀伤作用等。特异性细胞免疫是指由T细胞介导为主的免疫，是由多细胞系参与完成的免疫过程，这些细胞主要包括：抗原提呈细胞（巨噬细胞或树突状细胞)、免疫调节细胞（Th、Ts)及效应T细胞（TDTH、Tc)（例如：由TDTH介导的炎症反应及Tc细胞介导的对靶细胞特异性杀伤作用) 第一节 T细胞对抗原的识别 一、APC向T细胞提呈抗原 提呈过程见前述：外源性抗原主要通过MHC-Ⅱ类分子途径提呈，以抗原肽－MHC-Ⅱ类分子复合物的形式表达于细胞表面，供CD4+T细胞的TCR识别。内源性抗原主要通过MHC-I类分子途径提呈，以抗原肽－MHC-I类分子复合物的形式表达于细胞表面，供CD8+T细胞的TCR识别。 二、APC与T细胞的相互作用 （一)T细胞与APC的非特异性结合： 初始T细胞进入外周免疫器官－淋巴结，其表面的粘附分子与APC表面的相应配基结合（LFA-1、CD2-ICAM-1、LFA-3)这种结合是可逆而短暂的，为TCR识别和结合特异性抗原肽提供机会，如T细胞不能从APC表面大量的抗原肽：MHC分子复合物中筛选出相应的特异性抗原肽即与APC分离，再次进入淋巴循环。 （二)T细胞与APC的特异性结合： TCR的双识别：TCR在识别抗原肽的同时，必须识别自身的MHC分子。（TCR的CDR3-抗原肽；CDR1、CDR2－MHC) 这是T细胞与其他细胞作用时受MHC限制的原因。 MHC限制性：抗原肽-MHC复合物中 MHC分子必须与应答T细胞的MHC分子属于同型或同种。 APC和T细胞表面还表达参与细胞相互作用的多种免疫分子对，，其中一些免疫分子又称为共刺激分子（co－stimulatory molecule)。共刺激分子以受体和配体的形式相互结合，有助于维持和加强APC和T细胞的的直接接触。 APC和T细胞相互作用过程中，细胞与细胞接触部位形成了一个特殊的结构――免疫突触(immunological synapse)或T细胞突触（T cell synapse)。是指T细胞和APC识别结合过程中，多种跨膜分子聚集在富含神经鞘磷脂和胆固醇的“筏”状结构上，并相互靠拢成簇，形成细胞间相互结合的部位。此结构有利于增强TCR与抗原肽:MHC分子复合物相互作用，促进T细胞的活化。 二、活化、增殖、分化 （一) T细胞的活化： T细胞的活化剂： 多种物质可活化T细胞，包括：①TD抗原②丝裂原③抗T细胞表面分子的单克隆抗体④超抗原。其中只有TD抗原才能刺激T细胞产生特异性免疫应答，而其他物质均为T细胞的多克隆活化剂。 双信号作用机制：图 ★第一信号：抗原特异性活化信号 TCR识别抗原肽：MHC分子复合物，并通过CD3分子将刺激信号传至胞内。 其中CD4+T与MHC－Ⅱ类分子结合，主要www.lindalemus.com/jianyan/识别外源性抗原；CD8+T与MHC－Ⅰ类分子结合，主要识别内源性抗原，不仅可增强T细胞与APC的粘附，而且还参与第一激活信号的启动和转导。 ★第二信号：协同刺激信号 T细胞活化的第二信号来自APC上协同刺激分子（CM)与T细胞上相应的协同刺激分子受体（CMR)的结合，通过后者向T细胞内传递活化的第二信号。研究表明，只有在双信号的共同作用下，T细胞才能活化，合成并分泌IL－2，表达IL-2R，从而促进细胞分裂和克隆扩增。如果T细胞在识别抗原时没有协同刺激分子提供第二信号T细胞不能充分活化，而被诱导呈现无能状态，或发生凋亡。 CD28——B7 CD2——LFA-3 VLA-4—— VCAM-1 LFA-1—— ICAM-1 由于体内静止APC的B7分子表达量很低，只有当病原微生物入侵导致炎症发生时，局部炎症细胞产生的CK才能使APC上的B7分子表达量增加，从而为T细胞活化提供主要的第二信号。这一特性对机体有重要意义。 1.感染局部的APC表面的协同刺激分子表达量增高，可确保抗原刺激T细胞活化，使T细胞应答在准确的时间和地点发生。 2.在正常组织中，静止的APC可提呈自身抗原给T细胞，但由于缺乏协同刺激分子，这些自身免疫T细胞不能活化，故可阻止自身抗原的免疫应答。 3.为免疫治疗提供了新的途径：肿瘤细胞的免疫逃逸机制之一就是肿瘤细胞的B7分子表达量很低或缺乏。将B7基因导入肿瘤细胞，使其表达B7分子，可增强机体的抗肿瘤免疫应答。另外，可通过阻止第二信号，如应用抗B7抗体封闭B7分子，降低机体的免疫应答，可防止移植排斥的发生、治疗超敏反应性疾病、自身免疫性疾病。 （二)T细胞的增殖、分化： 活化的T细胞膜上表达多种细胞因子受体及分泌相应的细胞因子（IL-2、IL－12、IL－4、IL-10等)，通过自分泌或旁分泌作用，进一步活化、增殖，分化为不同的效应T细胞，包括： CD4+Th：初始的CD4+Th首先分化为Th0，在IL-12、IL－2、IFN－γ等影响下，继续经自分泌作用，分化为效应性Th1，即 TDTH，部分Th1辅助Tc活化。 Th2：活化后促进B细胞介导的体液免疫。 CD8+Tc：在Tc活化和分化为效应性Tc过程中，要有Th1释放 的细胞因子IL-2等辅助。 Tm： 处于静息状态，包括记忆性CD4+Th1和CD8+Tc。 三、效应作用 （一)Th1 （TDTH)细胞的效应： 由CD4+T细胞介导的特异性细胞免疫应答，可引起淋巴细胞（主要是T细胞)和单核吞噬细胞系浸润为主的渗出性炎症。由于免疫细胞的活化、增殖和分化以及其他炎症细胞的聚集需要较长时间，所以炎症反应发生较迟，持续时间也长，并且其结果常造成一定程度的自身组织的破坏，故称为迟发性超敏反应，诱导这种反应的T细胞称为TDTH。 诱发抗原：胞内寄生菌的蛋白质抗原、化学物质等。 过程：CD4+Th1细胞与具有特定抗原的靶细胞相遇时，识别、活化，并释放多种淋巴因子，发挥致炎症效应。Th1在宿主抗胞内病原体感染中起重要作用，活化的巨噬细胞是最主要的效应细胞。 1.对巨噬细胞作用： a.Th1通过分泌IFN-γ（强而有力的巨噬细胞活化因子)，表达CD40L，与巨噬细胞表面的CD40相互作用，活化巨噬细胞 b.IL-6、IL-8、IL-1－趋化巨噬细胞和中性粒细胞 TNF-α和 TNF-β－使单核－巨噬细胞容易穿过内皮细胞 c.IL-3、GM-CSF、TNF-α可促进骨髓造血干细胞分化为新的巨噬细胞（造血干细胞生长因子：补充巨噬细胞。) 2.对淋巴细胞的作用： Th1产生IL－2等CK，可促进Th1自身、Tc等增殖，从而放大免疫效应。 3.对中性粒细胞的作用： Th1 产生可趋化中性粒细胞，产生淋巴毒素和TNF－α，可活化中性粒细胞。 结局：淋巴细胞和单核巨噬细胞浸润型炎症 1、活化巨噬细胞在消灭病原体的同时常伴随自身组织的损伤，但程度和时间是有限的。随着感染的清除而消失 2、活化的巨噬细胞不能完全清除病原体,促进肉芽种形成，进入慢性期。主要是因为持续分泌CK和生长因子。 （二)Th2细胞的作用： 分泌IL-4、5、10等CK促进B细胞的活化。 （三)CD8+Tc细胞介导的细胞毒作用 Tc细胞对靶细胞的杀伤作用是特异性的，即只杀伤表达特异性抗原肽－MHC－Ⅰ类分子复合物的靶细胞，对其他细胞无损伤作用。 诱发抗原：病毒蛋白、肿瘤抗原、HLA。 活化：CTLp通过交叉触发机制活化： 效应过程：图 当效应性CD8+Tc细胞与具有特定抗原的靶细胞直接接触时，靶细胞提呈相应抗原使之再次活化，启动杀伤机制： 1、细胞裂解： Tc细胞通过颗粒胞吐作用，释放出胞浆颗粒中的一种称为穿孔素（perforin，Pf)的蛋白质，这种蛋白质与补体C9分子有同源性。在Ca2＋存在条件下，类似补体C9，聚合成跨膜空心管道。即当与胞外高浓度Ca2＋发生聚合，这种聚合多发生在靶细胞的脂质双分子层中，并形成直径nm左右的空心管道，在靶细胞膜上构筑小孔。水分子及Ca2＋通过小孔进入细胞内，致靶细胞肿胀而死。 2、细胞凋亡： 凋亡是指细胞遵循一定的程序，通过激活内源性NDA内切酶，使DNA切断并致细胞主动死亡的过程，又称细胞程序性死亡。Tc细胞诱导靶细胞凋亡主要通过两条途径： （1)Tc活化后表达大量的FasL，与靶细胞的Fas结合，启动细胞凋亡信号。杀伤靶细胞的同时阻止病毒复制。 FasL和靶细胞表面Fas分子结合，通过一系列信号传导过程，最终激活内源性NDA内切酶，使核小体断裂，细胞结构破坏，细胞死亡。Tc细胞通过诱导凋亡，破坏靶细胞，对机体清除病毒感染有重要意义。靶细胞的内源性DNA内切酶无种属特异性，在裂解自身DNA分子的同时也可降解病毒在靶细胞内的DNA分子，可在杀死靶细胞的同时，阻止病毒的复制，防止病毒释放后再感染邻近的正常细胞。而单纯细胞裂解可释放出病原体，重新感染其他正常细胞。 （2)释放颗粒酶（granzyme，Gz)，诱导凋亡 Tc细胞胞浆中含有一类丝氨酸蛋白酶，称为颗粒酶，颗粒酶可通过穿孔素形成的小孔进入靶细胞内，导致靶细胞凋亡。 一个活化的Tc细胞可连续杀伤多个靶细胞。（Tc细胞必须与靶细胞直接接触才能发挥杀伤作用。当靶细胞被溶解时，甚至在靶细胞出现溶解之前Tc细胞就可与之解离，并接触、杀伤下一个靶细胞，因此，Tc细胞可连续杀伤多个靶细胞，自身不受损伤。) （四)Tm的特性： 1.较低浓度抗原即可激活Tm 2.对协同刺激信号的依耐性较低 3.分泌更多的CK，且对敏感性增高。 四、细胞免疫作用对象： 胞内寄生病原体（细菌、病毒)、肿瘤细胞、移植细胞。 总结
B细胞介导的体液免疫 机体的特异性体液免疫应答主要由B细胞介导，B细胞即可识别TD抗原，又可识别TI抗原。由于TD和TI两种类型抗原的结构、组成、性质都不同，因此B细胞对其产生体液免疫应答的过程，产生应答的机制及诱导产生的效应分子的特性也不相同。 一、B细胞对TD抗原的应答 B细胞识别的抗原主要是TD抗原，即T细胞依赖性抗原或胸腺依赖性抗原，B细胞对TD抗原产生免疫应答需要Th细胞的辅助，这类抗原通常为蛋白质抗原。在B细胞对TD抗原产生应答的过程中，主要涉及B细胞作为APC对抗原的识别和提呈、APC与Th细胞的相互作用、Th细胞与B细胞的相互作用，以及B细胞在生发中心的分化与成熟等过程。 （一) B细胞对抗原的识别 B细胞表面有BCR复合物，即B细胞膜表面的免疫球蛋白分子（SmIg)和Igα/Igβ。与TCR不同的是，BCR可直接识别游离状态的抗原分子。BCR特异性识别抗原后，可产生两方面的重要作用，一方面通过Igα/Igβ分子向B细胞内传递活化信号；另一方面则通过SmIg分子介导，将识别的抗原分子内吞，经外源性抗原提呈途径将抗原分子加工处理，与自身合成的MHC-Ⅱ类分子结合，以复合物形式表达于B细胞膜上，将抗原提呈给CD4+Th细胞，借此实现B细胞与Th细胞的相互作用。 （二) B细胞的活化、增殖： 1、B细胞仅作为反应细胞时： 如果APC是树突状细胞、巨噬细胞，抗原进入机体后，通过APC的摄取、加工处理，形成抗原肽—MHC－Ⅱ类分子复合物，表达于细胞膜。Th细胞通过TCR识别该复合物后，在APC提供的双信号刺激下活化，表达CD40L和分泌CK，提供B细胞活化的第二信号。另一方面，B细胞的BCR识别游离状态的该抗原表面的B细胞表位后传人第一活化信号。 注意： a.只有特异性识别同一抗原分子的Th细胞与B细胞间才能发生相互作用，且其作用受MHC－Ⅱ类分子的限制。已被APC活化的Th细胞通过其TCR识别B细胞表面的抗原肽—MHC－Ⅱ类分子复合物，从而发生直接接触。 b.与特异性抗原结合的B细胞，其表面MHC－Ⅱ类分子上展示抗原肽的能力，比未结合特异性抗原的B细胞高1000倍，故活化的Th细胞只选择性地辅助与抗原特异性结合的B细胞。 第一步 Th2细胞的活化：DC和Mφ提呈抗原 第二步 B细胞获得双信号和CK ? 第一信号： 抗原与BCR结合 CD79a/CD79b传递信号 CD19/CD21/CD81/CD225、CD72辅助 ? 第二信号：协同刺激分子 活化的Th2提供CD40L：与B细胞的CD40结合 ? 细胞因子： 以IL-4为主，与B细胞上相应的CK受体结合 如果APC是B细胞，则情况稍有不同： 2、B细胞作为双重角色： B和Th相互活化 其膜上的抗原肽－MHC-Ⅱ类分子可被静息的Th细胞的TCR识别，为Th细胞提供活化的第一信号；同时B细胞上的B7分子与静息Th细胞膜上的CD28分子相互作用，为Th细胞提供活化的第二信号。在B细胞的作用下，静息的Th细胞活化，表达CD40L，并合成、分泌大量细胞因子，获得诱导B细胞活化的能力。 B和Th2双向活化。图 *B提呈抗原给Th2，Th2获得第一信号 * B识别抗原，获第一信号，初步活化，表达B7，与CD28结合，Th2获得第二信号，活化，表达CD40L和分泌细胞因子 *CD40L作用于初步活化的B，B获得第二信号，活化 *细胞因子作用于B的细胞因子受体，B分化为浆细胞。 （三)在生发中心的成熟： 最初B细胞与Th细胞的相互作用发生在外周淋巴器官的T细胞区与滤泡的交界处，B细胞受抗原刺激4～7天后，活化的B细胞进入原始淋巴滤泡，分裂、增殖，形成生发中心。在生发中心，B细胞继续分化、发育，发生IgV基因的体细胞高频突变，抗原受体亲和力成熟，Ig类别转换并最终形成抗体形成细胞（浆细胞)或记忆性B细胞。 1.IgV基因的体细胞高频突变(somatic hypermutation)：是抗体多样性的原因之一，也为Ig亲和力成熟提供了基础 生发中心的B细胞大约每6～12小时分裂一次，在每次细胞分裂中，IgV基因中大约1000bp中就有1bp发生突变，突变率比其他基因高1000～10000倍（而其他已知体细胞每次分裂中，DNA分子的突变率约为10－10bp)，故IgV基因所发生的这种体细胞的突变又称IgV基因的体细胞高频突变。按此突变频率推算，B细胞每次分裂所产生的每个子代细胞，其BCR会有1个突变的氨基酸，因这些突变的氨基酸往往分布于IgV区的互补决定区（CDR)上，最终导致BCR与特异抗原结合的亲和力改变。 2、抗体亲和力成熟(affinity maturation)： 由IgV基因的体细胞高频突变引起的BCR与抗原结合的亲和力的改变是随机的，即部分子代B细胞的BCR与抗原结合的亲和力增强，而另外一些子代B细胞的BCR与抗原的亲和力可能不变或降低。在生发中心，只有带高亲和力BCR的B细胞才被选择存活下来，进一步合成高亲和力抗体，这一过程称为抗体亲和力成熟。生发中心的滤泡树突状细胞（FDC)参与了这一选择过程。经过这一选择过程，体内产生的抗体分子随着免疫应答的进程发展，其与抗原分子的亲和力会不断增高。 3.抗原受体的修正（receptor revision) 发生在体细胞高频突变后 在生发中心发生籍V（D)J基因二次重排而对B细胞的抗原受体作修正。 B细胞在骨髓发育成熟的过程中，V（D)J基因（VJ编码Ig可变区轻链，VDJ编码Ig可变区重链)节段的重排是随机的，因而可能产生识别自身抗原的B细胞克隆。未成熟的自身反应性B克隆在识别自身抗原后会激活重组激活基因导致在外周免疫器官生发中心V（D)J二次重排，使其BCR被修正为仅针对“非己”抗原。有助于清除自身反应性B细胞，并使BCR更具多样性。 3、Ig类别转换（class switch)： 每个B细胞在免疫应答中首先分泌 IgM，但随后即可产生IgG、IgA或IgE，其V区抗原特异性不变（即与抗原结合的特异性不变)，主要为CH区发生改变 ，受Th细胞分泌的细胞因子影响图。为抗体发挥不同的功能创造了条件。 4、记忆性B细胞的产生 B细胞在生发中心最终分化成两类细胞： 大部分B细胞分化为抗体形成细胞即浆细胞，停止分裂，但可高效合成抗体；或重新恢复静息状态的B细胞，即记忆性B细胞。 记忆性B细胞可在体内长期存活（为长寿命，低繁殖，表达mIg，不能大量产生抗体)，离开生发中心后分布在外周淋巴组织并参与淋巴细胞再循环，一旦再次遭遇同一抗原，可迅速活化、增殖、分化，产生大量高亲和力特异性抗体。 （四)抗体的作用： 二、B细胞对TI抗原的应答 某些抗原能刺激初始B细胞产生抗体，而无需Th细胞的辅助。 (一)常见TI抗原：细菌脂多糖、聚合鞭毛素、细菌胞壁与荚膜多糖。（通常为一些非蛋白质抗原) （二)应答特点： 1、不需Th辅助 2、较TD抗原应答发生早 3、单独刺激不足以诱导Ig类别转换、抗体亲和力成熟、记忆B细胞形成。 三、体液免疫应答的一般规律 图 在抗原诱导下，B细胞活化、增殖、分化成浆细胞，合成并分泌抗原特异性的抗体。抗体的性质及在血液中的浓度可随时间而发生变化，该变化随机体是初次接触此抗原还是再次接触而有所不同，由此可将针对某种抗原的体液免疫应答分为初次应答和再次应答。 ㈠初次应答： 在初次接受抗原刺激时机体发生的应答反应。包括潜伏期、对数期、平台期、下降期。 在初次应答中，抗原进入机体后，经1～2周的潜伏期才在血液中出现抗体。特点：潜伏期长，抗体效价低，先出现IgM，稍后出现IgG或IgA，抗体维持时间短，亲和力低。 ㈡二次应答（回忆应答或再次应答)：机体再次接受相同抗原刺激产生的应答反应。 特点：潜伏期缩短（www.lindalemus.com/wsj/2～3天)，抗体浓度迅速升高，抗体效价高，特别是IgG类抗体比初次应答高出几倍，而IgM类抗体的数量和在体内存留的时间与初次应答相似，维持时间长，亲和力强。机体针对某种抗原能产生再次应答，是机体经过初次应答后产生了特异性记忆性T、B细胞的缘故。因记忆性细胞可在体内较长时间地存在，再次应答的能力可持续存在数月或数年，故机体一旦被感染后，可持续在相当长时间内，甚至是终身不受相同病原体感染。 （一)两者特性比较 图 （二)免疫应答规律的意义： 1、指导预防接种； 2、了解病程及评估转归 免 疫 耐 受 一、免疫耐受的发现 （一)天然耐受 图 1938年，Traub给胎鼠接种淋巴细胞脉络丛病毒后，发现该鼠可终身带毒，且同种病毒攻击后不诱生中和抗体。 1945年，Owen观察到异卵双生小牛各有不同的血型抗原，但在胎盘血管吻合而发生血液相互交流时不仅不发生排斥，反而呈天然联体共生；出生后，每一孪生个体均含有对方不同血型的血细胞，成为血型嵌合体；Medawar进而发现它们彼此间相互进行植皮也不发生排斥反应，表面在胚胎期接触抗原可诱导免疫耐受的形成。这种与生俱有的对某一抗原特异性无应答，称为天然免疫耐受。 （二)实验诱导耐受 图 1954年，Medawar等设计并建立同种移植免疫耐受实验，不仅证实了Owen的现象，并揭示当体内的免疫细胞处于早期发育阶段，人工诱导可产生对“非己”抗原的耐受。再次证实Burnet等提出的胚胎期的淋巴细胞接触抗原可导致免疫耐受形成的假设。 二、概念和特点 （一)概念： 在一定条件下，机体免疫系统接受特定抗原刺激后形成的对该抗原的特异性免疫无应答状态，或称为负免疫应答。 与免疫应答的相同点：抗原特异性、需抗原刺激，有潜伏期、免疫记忆。 免疫原：诱导淋巴细胞活化的抗原。 耐受原：诱导免疫耐受的抗原。 天然免疫耐受：机体免疫系统对自身抗原无反应性，也称自身耐受。 获得性免疫耐受：人工给予非己抗原诱导的免疫耐受。 （二)特点： 1．特异性：只对特定抗原不应答。 与免疫抑制和免疫缺陷区别－非特异性免疫无应答，无抗原特异性，对多种抗原均无应答或低应答。免疫抑制：由于机体受理化或疾病等因素影响，免疫功能不能正常起作用。免疫缺陷：由于免疫系统结构的完整性受到破坏（免疫系统中一种或多种成分缺损)，免疫功能降低或缺乏。 2．需抗原诱导，有一定潜伏期，维持一定时间： 耐受性的维持需要耐受原的持续存在 3.未成熟的淋巴细胞容易诱导耐受 4.成熟的淋巴细胞在一定条件下也可诱导耐受 三、影响免疫耐受的因素 （一)抗原因素 1、剂量：过高或过低易诱导耐受图 1964年，Mitchison先用不同剂量的BSA免疫小鼠，然后用某一剂量的BSA（这一剂量已被证实会引起正免疫应答)再次免疫小鼠，发现，初次免疫时给小鼠注射低剂量（10－9g左右)及高剂量（10－2g左右)，BSA均导致免疫耐受，再次免疫后Ab产生水平极低，只有初次在免疫时注射适宜剂量（10－6g～10－3g)的BSA才导致正免疫应答，再次免疫后出现增强的免疫应答。 低带耐受：低剂量诱导，T细胞耐受（不完全耐受)，发生快（24h内达高峰)，持续时间长（数月～数年)。 高带耐受：高剂量诱导，B细胞耐受和T细胞耐受（完全耐受)，持续时间较短（数周)。 2、结构和性质：单体、可溶性抗原易诱导耐受。 以牛血清白蛋白（BSA)免疫小鼠，可产生抗体，若将BSA高速离心，去除其中的聚体，再免疫小鼠，则致耐受。原因：蛋白单体不易被巨噬细胞吞噬处理，，不能被APC提呈，T细胞不能活化（BSA是TD－Ag，需T细胞辅助)。蛋白聚体易巨噬细胞被吞噬处理，提呈 3、进入途径： 诱导耐受从易到难的途径是：静脉〉腹腔〉皮下及肌肉〉皮内。耐受分离：口服抗原易致局部粘膜免疫，但导致全身耐受。再经静脉途径给以相同免疫原时，不能诱导免疫应答。 口服可使CD4＋T细胞产生TGF-γ及IL－4，诱导局部特异性B细胞产生IgA型抗体，抑制Th1应答。 口服低剂量抗原，主要通过免疫抑制来发挥作用； 口服高剂量抗原，主要诱导克隆清除或克隆无能。 通过口服抗原，诱导口服耐受，即通过口服抗原，诱导针对该抗原或或相关抗原的全身性低免疫反应状态。 4、抗原表位的特点： 以鸡卵溶菌酶（HEL)蛋白免疫小鼠，致免疫耐受。N端氨基酸构成的表位能诱导Ts细胞活化，C端氨基酸构成的表位，能诱导Th细胞活化。用天然HEL免疫，因Ts活化抑制Th功能，不能产生抗体。去除HEL的N端的3个氨基酸，产生抗体。这种能诱导Ts细胞活化的抗原表位，称为耐受表位。 （二)机体方面的因素： 1、免疫系统成熟程度： 胚胎期和新生期，不成熟 T和B细胞。 耐受可持续终身，也可自发终止。 成年机体一般不易诱导耐受。 2、遗传因素： 1.机体免疫系统的成熟度（年龄) 胚胎期〉新生期〉成年期 胚胎期和新生期，不成熟淋巴细胞接触抗原后更已引起耐受。耐受可持续终身，也可自发终止。成年机体一般不易诱导耐受，要诱导所需抗原剂量大，耐受维持时间短，且常需联合应用其他免疫抑制措施。 2.免疫抑制措施的影响 免疫抑制状态有利于诱耐受，措施有：全身淋巴细胞照射，应用抗淋巴细胞血清、糖皮质激素等免疫抑制药物。它们通过破坏成熟的淋巴细胞，造成类似新生期的状态。 3.动物的种属和品系（遗传) 大鼠、小鼠 〉 兔、有蹄类、灵长类 四、免疫耐受的机制 分类： （一)中枢耐受：不成熟T、B分别在胸腺和骨髓微环境发育过程中遇自身抗原形成的自身耐受。 机制（阴性选择)： 不成熟的T、B细胞在胸腺与骨髓发育过程中，其TCR及BCR分别与微环境基质细胞表面表达的自身抗原肽-MHC分子呈高亲合力结合，从而启动细胞程序性死亡，致克隆消除，引发阴性选择，以清除自身反应性T、B细胞。 正常情况下，胰岛素和甲状腺球蛋白可作为自身抗原在胸腺内，由于这些蛋白受自身免疫调节基因编码蛋白（AIRE)调控，若AIRE缺陷，这些蛋白就不能在胸腺表达，易致多器官特异自身免疫病。 意义： ? T、B细胞的阴性选择使正常机体得以建立针对自身抗原的中枢免疫耐受。若阴性选择发生障碍，可致自身免疫病。 （二)外周耐受： 成熟的T、B细胞在外周遇内源性或外源性抗原形成的耐受。 外周自身反应性T及B细胞的产生： 胸腺及骨髓基质细胞并不表达某些外周器官的组织特异性抗原或低亲和力的自身反应性T细胞→针对自身组织特异性抗原的T/B细胞克隆未被消除(输至外周)。 注：胸腺及骨髓中的自身抗原是体内各组织普遍存在的自身抗原，体内外周免疫器官表达的组织特异性抗原，并不在胸腺及骨髓基质细胞表达。 机制 1、克隆清除： TCR对组织特异自身抗原具有高亲和力，且这种自身抗原浓度高者，则经APC提呈，致此类T细胞克隆清除。 * 现象：在转基因小鼠模型中发现，外周成熟T细胞接触自身抗原后，能通过凋亡机制导致自身反应性细胞的清除。 * 机制：Fas/FasL途径介导的AICD是维持外周T细胞耐受的主要机制。 2、免疫忽视（immunological ignorance)： TCR对组织特异自身抗原亲和力低，且这种自身抗原浓度低者，经APC提呈，不足以活化相应的初始T细胞，自身反应性T细胞与效应自身抗原并存，在正常情况下，不引起自身免疫性疾病，称为免疫忽视。 自身反应性T细胞不识别某些自身抗原，如隐蔽抗原。 *现象：体内存在一些生理性屏障，可将自身反应性T细胞与某些自身抗原组织隔离，从而形成免疫隔离部位（脑、眼的前房部位、胎盘等)，在该部位进行同种异体组织或器官移植一般不发生排斥反应。 *机制：解剖屏障；局部产生抑制性细胞因子。 3、缺乏淋巴细胞激活信号 * 第一信号缺乏：组织特异自身抗原浓度太低→不足以活化相应的T/B细胞。 * 第二信号缺乏：组织细胞不表达协同刺激分子→克隆无能（clonal anergy) 4．免疫抑制：免疫抑制细胞的存在。 前述Medawar的实验性免疫耐受模型中，对同种异型抗原产生免疫耐受的小鼠体内，存在一类免疫耐受淋巴细胞，将耐受小鼠的淋巴细胞输给同系正常小鼠，则受鼠也对移植有表达此同种异型抗原的皮肤显示耐受。若将耐受鼠血液中的T细胞消除后，再行淋巴细胞转输，则不能转移免疫耐受，故耐受小鼠体内产生的抑制作用是由于产生了功能上有免疫抑制作用的T细胞所致（Ts)。 五、免疫耐受的意义 （一)建立免疫耐受： 消除移植排斥反应和预防自身免疫病 n 口服免疫原 n 静脉注射免疫原 n 移植骨髓、胸腺 n 诱导产生特异性拮抗性免疫细胞 n 自身抗原肽拮抗剂 （二)打破免疫耐受： 治疗慢性感染和肿瘤 免疫原和免疫应答分子 细胞因子和抗体的应用 抗感染 总结 | （补充) → |
小 结 |
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复 习 思 考 题 、 作 业 题 | 1. 1.简述细胞免疫应答的基本过程。 2. 2.简述巨噬细胞在细胞免疫中的作用。 3. 3.试述TD-Ag诱导机体产生抗体的基本过程。 4. 4.机体初次和再次接受抗原刺激，产生的抗体有何不同？为什么？ 5. 5.TI-Ag诱导的免疫应答有何特点？ 6. 6.B细胞在分化中心的分化成熟包括哪些过程？ 7. 7.什么是免疫耐受？ 8. 8.影响免疫耐受的因素有哪些？ 9. 9.试述免疫耐受的形成机制。 |
下 次 课 预 习 要 点 | 超敏反应 |
实 施 情 况 及 分 析 |
