特异性免疫应答
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第十三章B淋巴细胞介导的特异性免疫应答抗原进入机体后诱导相应的抗原特异性B细胞活化、增殖并最终分化为浆细胞,产生特异性抗体进入体液,发挥免疫效应。
由于抗体存在于体液,故此过程也称为体液免疫应答(humoral immune response)。
B细胞介导的免疫应答依据抗原的不同可分为对T细胞依赖抗原(TD-Ag)的免疫应答和对T细胞非依赖抗原(TI-Ag)的免疫应答。
在应答过程中,前者需要Th细胞的辅助,后者不需要。
第一节B细胞对TD抗原的免疫应答一、B细胞对TD抗原的识别BCR是B细胞识别特异性抗原的受体。
BCR识别抗原对B细胞的激活有两个相关联的作用:BCR特异性结合抗原,产生B细胞活化的第一信号;B细胞内化BCR所结合的抗原,并对抗原进行加工,形成抗原肽-MHCⅡ类分子复合物(peptide-MHCⅡcomplex,pMHC),提呈给抗原特异性Th识别,Th活化后通过表达的CD40L与B细胞表面的CD40结合,又提供B细胞活化的第二信号。
BCR对抗原的识别与TCR识别抗原不同:①BCR不仅能识别蛋白质抗原,还能识别多肽、核酸、多糖类、脂类和小分子化合物类抗原;②BCR能特异性识别完整抗原的天然构象,或识别抗原降解所暴露表位的空间构象;③BCR对抗原的识别不需APC的加工和提呈,亦无MHC限制性。
二、B细胞活化需要的信号与T细胞相似,B细胞活化也需要双信号:特异性抗原提供第一信号启动B细胞活化,而共刺激分子提供的第二信号使B细胞完全活化。
B细胞活化后的信号转导途径也与T细胞相似。
(一)B细胞活化的第一信号B细胞活化的第一信号又称抗原刺激信号,由BCR-CD79a/b (BCR-Igα/β)和CD19/CD21/CD81共同传递。
1. BCR-CD79a/b信号BCR与抗原特异性结合后即启动B细胞活化的第一信号。
但由于BCR重链胞质区短,自身不能传递信号,故需经BCR复合物中的CD79a/b将信号转入B细胞内,与CD3类似,CD79a/b胞质区亦存在ITAM。
特异性免疫应答的特点及其机制1.特异性:特异性免疫应答是对特定抗原的特异性反应。
不同的抗原会诱导机体产生相应的特异性免疫应答,即产生特异性抗体或细胞免疫反应。
特异性免疫应答使机体对不同抗原有不同的免疫防御能力,形成了免疫记忆。
2.多样性:特异性免疫应答能够应对各种不同的抗原,包括细菌、病毒、真菌及肿瘤细胞等。
这种多样性是由于机体内存在数以百万计的特异性淋巴细胞,每个淋巴细胞均能产生针对其中一种特定抗原的特异性免疫应答。
3.认识和记忆:特异性免疫应答具有记忆性,即一旦机体接触过其中一种抗原,就能在再次接触同种抗原时迅速产生特异性免疫应答,使机体能够更快、更有效地对抗原进行防御,形成免疫记忆。
这种记忆是由长寿命的记忆淋巴细胞实现的。
4.柔顺性:特异性免疫应答能够灵活应对抗原的变化。
机体免疫系统可以通过基因重组和突变产生不同的抗体或表位特异性的T细胞受体,从而应对不同抗原的变异。
1.抗原呈递和抗原递呈:特异性免疫应答需要抗原通过抗原递呈细胞呈递给淋巴细胞。
抗原递呈细胞主要包括树突状细胞、巨噬细胞和B淋巴细胞。
这些细胞会内化抗原,并将其分解成小的抗原肽片段,然后通过主要组织相容性复合体(MHC)分子呈递给T淋巴细胞。
2.T细胞的活化:抗原递呈细胞将抗原肽片段呈递给T细胞上的T细胞受体(TCR)。
一旦抗原肽片段与TCR结合,会激活T细胞并产生细胞信号传导,包括钙离子流入、激活细胞信号通路和转录因子的激活。
这些信号会促使T细胞增殖和分化,分化成不同类型的效应T细胞,如辅助性T细胞(Th细胞)和细胞毒性T细胞(Tc细胞)。
3.B细胞的活化和抗体产生:一旦Th细胞被激活,它可以与B细胞相互作用,促进B细胞活化和增殖。
受到Th细胞的刺激,B细胞会分化成浆细胞,开始合成和分泌大量的抗体。
抗体能够与抗原特异性结合,从而中和毒素、阻止病原体侵入细胞和其他效应,起到抗体介导的免疫效应。
4.细胞免疫效应:特异性免疫应答还包括细胞免疫效应。
特异性免疫应答的基本过程及其调节机制特异性免疫应答的基本过程特异性免疫应答的基本过程免疫应答的全过程是有机的系统的过程,目前免疫应答机制的研究,已由细胞水平、分子水平进入了基因水平。
非常复杂,是严密控制和精细的调节过程,这对保持机体自身免疫稳定性是十分重要的。
为了描述方便,人为地将其划分为相应的三个阶段,即:感应段阶活化增殖和分化阶段效应阶段1、抗原识别阶段包括对抗原的摄取、处理加工、抗原的呈递和对抗原的识别,分别由MΦ、T和B细胞完成。
2、免疫细胞的活化和分化阶段包括抗原识别细胞膜受体的交联、膜信号的产生与传递、细胞增殖与分化以及生物活性介质的合成与释放,主要由T和B 细胞完成。
3、免疫应答的效应阶段主要包括效应分子(体液免疫)和效应细胞(细胞免疫)对非已细胞或分子的清除作用(即排异效应)及其对免疫应答的调节作用。
在此阶段除抗体和效应T细胞参与外,还必须有免疫增强系统参加才能完成排异和免疫调节作用。
抗原的提呈细胞在其表面以能被T细胞受体(TCR)特异性识别的方式表达抗原的过程称为抗原提呈,也称为抗原呈递。
APC的抗原呈递作用是一个涉及抗原摄取、处理与呈递的复杂过程。
一、抗原在体内的分布和定位进入体内的抗原几分钟内,即可经血管和淋巴管迅速地运行到全身,其中绝大部分被吞噬细胞分解清除,只有少部分存留于淋巴组织中诱导免疫应答。
1、淋巴结中的抗原在两个主要区域被抗原递呈细胞捕获。
一是在深皮质区(即胸腺依赖区)和淋巴窦壁被巨噬细胞或树突状细胞捕获。
二是在浅皮质区淋巴滤泡内。
2、在脾脏中,抗原从边缘区通过边缘窦而入白髓,并在淋巴滤泡中被长期存留,这是脾脏中抗原存留的主要部位。
二、抗原提呈细胞是指能捕捉、加工、处理抗原,并将抗原提呈给抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞(antigen-presenting cell,APC)。
三、抗原的摄取、加工和递呈1、抗原的摄取:2、抗原的加工:APC摄入的抗原以及在胞内产生的抗原需要通过代谢而修饰成能与MHC分子结合且具有强免疫原性的肽段,此过程称为抗原的加工。
特异性免疫应答概念:免疫C从识别Ag到产生抗体或致敏T淋巴细胞,并对Ag物质产生免疫效应的过程。
类型:T细胞介导的细胞免疫应答B细胞介导的体液免疫应答发生场所:外周免疫器官。
过程:感应(抗原识别与递呈)阶段、反应(活化、增殖和分化)阶段、效应阶段第一节T细胞介导的细胞免疫应答*抗原→T细胞→效应(致敏)T细胞↘再次↗↓产生免疫效应过程一、抗原的加工处理与T细胞对抗原的识别:(一)抗原的加工处理:1、抗原提呈:指APC将抗原处理、降解为抗原肽,以抗原肽—MHC分子复合物形式表达于APC表面,供T细胞识别;同时APC表达协同刺激分子,与T细胞表面相应配体结合,从而激活T细胞产生IR。
2、抗原提呈过程:(1)外源性抗原提呈过程:称溶酶体途径或MHC-Ⅱ途径在APC内:外源性抗原(如细菌、细胞等蛋白)↓吞噬小体+溶酶体→吞噬溶酶体↓处理、降解抗原多肽+MHC-Ⅱ类分子→抗原多肽-MHCⅡ类分子复合物→表达于APC表面→提呈给CD4+T细胞识别(2)内源性抗原提呈过程:称胞质溶胶途径或MHC-I途径在靶C(如病毒感染c、肿瘤细胞)内:内源性抗原:如病毒蛋白、肿瘤蛋白↓胞质溶胶中蛋白酶体(LMP)降解抗原多肽+MHC-I类分子↓抗原多肽MHC-l类分子复合物表达于靶C(APC)表面→提呈给CD8+T细胞识别(二)T细胞对抗原的识别:双识别,TCRαβ链同时识别:APC表面的抗原肽;与抗原肽结合的MHC分子二、T细胞的活化:(一)T细胞活化需要双信号刺激:l、活化信号1:T细胞表面的TCR+APC表面的抗原肽-MHC分子复合物↓TCR-抗原肽-MHC分子复合物↓形成T细胞活化第一信号,经CD3传入T细胞内2、活化信号2(又称协同刺激信号):T细胞协同刺激分子(*CD28、CD2、LFA-1)+APC相应配体(*B7-1和B7-2、LFA-3、VCAM-1)↓形成T细胞活化的第二信号,经CD28传导T细胞充分活化(激活T细胞)(二)CD4+T细胞的激活:1、CD4+T细胞+APC:↓活化信号1(TCR+抗原肽-MHC Ⅱ分子)↓活化信号2(CD28+B7-1、B7-2分子)↓活化增殖分化为CD4+效应THl细胞(又称炎性T细胞)2、若CD4+T细胞TCR特异识别抗原肽的过程中缺乏协同刺激信号,则CD4+T细胞呈不应答状态。
免疫应答的特点及其机制免疫应答是机体对抗外来病原体入侵的一种防御机制。
它具有以下几个特点:1.特异性:免疫应答是特异的,针对特定的病原体。
当人体感染病原体后,通过适当的免疫细胞和分子,会产生特定抗体来识别、结合和消灭该病原体。
2.记忆性:免疫应答具有记忆性,即在第一次遭遇病原体后,免疫系统会生成抗体和记忆性T细胞。
这些记忆细胞可以在再次感染时更快、更有效地应对病原体,从而提供持久的免疫防御。
3.免疫选择性:在免疫应答过程中,人体能够选择生成特定类型的抗体来对抗特定的病原体。
这是通过适应性免疫系统中存在大量不同的抗体基因重组来实现的。
1.病原体侵入:当病原体侵入人体后,它会被抗原呈递细胞(例如树突状细胞)摄取并分解成抗原片段。
2.抗原呈递:抗原片段会被抗原呈递细胞通过主要组织相容性复合物(MHC)分子呈递到抗原特异性T淋巴细胞。
3.T细胞激活:抗原特异性T细胞与抗原片段结合后,会被激活并开始扩增。
激活的T细胞可以分化为效应T细胞,通过产生细胞毒蛋白杀伤感染细胞,并分泌细胞因子来调节免疫反应。
4.抗体产生:B淋巴细胞通过细胞表面的抗体受体识别和结合特定的抗原,从而激活并开始分化为浆细胞,大量产生特异性抗体。
5.抗原中和和清除:产生的抗体可以与病原体结合形成免疫复合物,从而中和病原体的毒性或抑制其入侵机体细胞。
免疫细胞也可以通过吞噬病原体或释放细胞毒素进行直接清除。
6.免疫调节:为了保持免疫应答的平衡,机体需要免疫调节。
这是通过T细胞产生的细胞因子和调节性T细胞来实现的,它们能够抑制过度免疫反应和自身免疫反应。
综上所述,免疫应答是一种复杂而精确的机体防御机制,具有特异性、记忆性和免疫选择性等特点。
它涉及到多个细胞和分子的协同作用,通过激活T细胞和产生抗体来对抗侵入的病原体。
免疫应答的理解对于研究和治疗与免疫相关的疾病以及疫苗开发具有重要意义。
免疫应答的特点及其机制免疫应答是机体对于外来入侵物质的一种保护反应。
它具有以下几个特点:1.特异性:免疫应答对不同的抗原有选择性地作出反应。
每种抗原都有特异的抗体来识别和结合。
这种特异性的机制是由于免疫系统中存在多样性的抗体。
当抗原与相应抗体结合时,免疫应答才会被激发。
2.记忆性:一旦机体被其中一种抗原刺激,免疫系统会产生记忆细胞。
这些细胞具有长期存活的能力,并且能够在再次遇到相同抗原时快速作出反应。
这就是为什么人们在感染其中一种疾病后,会相对较少再次感染同一疾病的原因。
3.多样性:免疫系统具有非常高的多样性。
我们的免疫系统可以识别数百万种不同的抗原,并产生相应的抗体去对抗它们。
这种多样性是由于基因重组和突变的机制,使得我们的免疫系统能够应对各种不同的病原体。
4.敏感性:免疫系统对于极小量的抗原也能够作出反应。
即使只有几个分子的抗原也足以激发免疫应答。
这种敏感性是由于免疫系统中存在的抗原受体对抗原的高度特异性和亲和力。
在细胞免疫应答中,T细胞会通过识别抗原递呈细胞(APC)上的抗原,在抗原递呈过程中,T细胞受体(TCR)会与MHC分子上的抗原结合,从而激活T细胞。
激活的T细胞会分化为不同的亚群,如辅助T细胞和细胞毒T细胞,来协助其他免疫细胞对抗原的清除和消灭。
细胞免疫应答主要针对体内的感染和异常细胞。
在体液免疫应答中,B细胞会通过其表面的抗体来识别和结合抗原。
一旦抗原与抗体结合,B细胞就会被激活,并分化为浆细胞,产生大量的抗体来中和病原体或标记细胞供其他免疫细胞清除。
此外,部分B细胞还能够分化为记忆B细胞,以便在再次遇到相同抗原时快速产生抗体。
体液免疫应答主要针对体外的病原体。
总结起来,免疫应答的特点主要包括特异性、记忆性、多样性和敏感性。
通过细胞免疫应答和体液免疫应答两个分支,免疫系统能够对抗各种病原体和异常细胞。
免疫应答机制的研究不仅有助于理解机体免疫防御的基本原理,也为抗感染疾病和免疫相关疾病的治疗提供了指导。