第八章__免疫应答
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(一)MΦ的作用
MΦ在免疫应答的全过程都发挥重要作用,在抗原识别过程中,即 在免疫应答的透导期,它表现为具有摄取,处理加工,存贮和呈递抗原 的作用。它活化后还能分泌多种细胞因子,其合成和分泌的IL-1有促进 T和B细胞的活化作用。抗原物质进入体内后,必须先经MΦ摄取,加工 处理,然后才能呈递给淋巴细胞,MΦ细胞表面有多种受体分子,但无 抗原识别受体,它主要以吞噬、吞饮和被动吸附等方式捕捉抗原,可摄 取任何抗原性物质,为非特异性摄取。
免疫应答过程的效应表现,主要是以B细胞介导的体液免疫和以T细 胞介导的细胞免疫。这二种免疫应答的产生都是由多细胞系完成的,即 由单核吞噬细胞,T细胞和B细胞来完成的,这一过程可包括:
(1) 免疫细胞对抗原分子的识别过程(抗原分子与免疫细胞间的 相互作用)
(2) 免疫细胞的活化和分化过程(免疫细胞间的相互作用) (3) 效应细胞和效应分子的排异作用
第2节
抗体产生的细胞学基础
1、 抗体产生:
当第一次用适量抗原给动物免疫,需经一定潜伏期才能在回液中出 现抗体,含量低,且维持时间短,很快下降,称这种现象为初次免疫应 答。若在抗体下降期再次给以相同抗原免疫时,则发现抗体的潜伏期较 初次应答,TD抗原可引起再次应答,TDI抗原只能引起初次应答。初次 应答主要是IgM,抗原结合力低,再次应答则主要为IgG,为高亲合性 抗体。
第八章 免疫应答(Immune response)
第一部分 B细胞介导的体液免疫
第一节 免疫应答的概念
抗原性物质进入机体后激发免疫细胞活化、分化和效应过程称之为 免疫应答(Immune response,IR),在高等动物和人体内存在有结构复 杂的免疫系统,是由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成的,免疫应答 是由多细胞系完成的。
引起细胞免疫的抗原多为T细胞依赖抗原(To抗原),与体液免疫 相同,参预特异细胞免疫的细胞也是由多细胞系完成的。即由抗原呈递 细胞(巨噬细胞或树突状细胞)、免疫调节细胞(TH和TS)以及效应T 细胞(TDTH和TC)。由T细胞介导的主要细胞免疫现象有:
(1) 迟发型超敏性反应; (2) 对胞内寄生物的抗感染作用; (3) 抗肿瘤免疫; (4) 同种移植排斥反应; (5) 移植物抗宿主反应;
2、 免疫细胞在抗体生成中的作用:
抗体产生需要三种细胞参预,即单核吞噬细胞系,T细胞和B细胞 分,抗体产生不只是涉及抗体与免疫细胞间的相互作用(对抗原的识别 和抗原的激发作用),同时也涉及免疫细胞间的相互作用(免疫细胞活 化,增殖与分化),MΦ是抗原处理和呈递细胞,无特异识别抗原的功 能。T细胞系主要是TH和TS,它们对免疫应答有调节功能,所以是免疫 调节细胞,有特异识别抗原的功能,B细胞系是既具有呈递抗原的作用 又是产生抗体的细胞,也具有特异识别抗原的功能。
长时间,所以炎症反应发生较迟,持续时间也长,故称此种炎症反应为
迟发型,超敏反应(delayed type hypersensitivty,DTH),诱发这种反 应的T细胞称为迟发型超敏性T细胞(TDTH)。
其后在小鼠体内证明参预这种反应的淋巴细胞是Lyt-1+细胞(相当 于人的CD4+T细胞),其表型与辅助性T细胞(TH)相同,并且两者在 识别抗原的MHC限制性上也相同。但两者在功能上完全不同,前者介 导细胞免疫,而后者参预体液免疫,再据其合成和分泌的细胞因子不
这种IgM转换为IgG只是Ig分子的类别变化,其识别抗原的特异性其 仍相同。
这种转换可能由产生IgM的细胞变为产生IgG的细胞,而不是由不同 亚群的B细胞产生的。
3.抗体亲和力的变化
在抗体生成过程中,抗体分子的平均亲和力随时间的延长而增加,这 种现象称为抗体分子亲和力的成熟。初期免疫应答可因存在较大量的游 离抗原分子,因此,与低亲和力受体B细胞结合较多。当抗原量逐渐减 少时,则与带有高亲和力受体细胞的结合多于低亲和力受体细胞。因之 抗体分子的平均亲和力随时间延长而增高。
1.免疫记忆细胞:
在免疫应答过程中,既能产生B记忆细胞(BM),也能产生TH记忆 细胞(THM)免疫记忆现象可以解释为对特异抗原,应答的淋巴细胞数 量增加的现象。
2.免疫球蛋白类别的转换:
在初次应答时开始出现的抗体是IgM,当迟到高峰时才开始出现 IgG,而IgG高峰虽出现晚,但能维持较长时间。在再次应答时产生IgG 的潜伏期明显缩短,水平更高。
用
一、巨噬细胞与TH细胞之间的相互作用
TH细胞必须由静止状态的TH转变活化才能辅助B细胞产生抗体。
近年的实验证明,在抗原呈递细胞(APC)表面至少有二种分子与 TH细胞的活化相关。一种是抗原呈递分子,它是由MHC分子组成,它 可与外源性或内源性抗原肽片段结合,然后运送至细胞表面并呈递给T 细胞,通过TCR/CD3刺激产生第1活化信号。另一种分子即所谓协同刺 激分子(costimulating molecules,CM)它是由一组粘附分子组成,这 能促进APC与T细胞的直接接触,而且诱导信号传递的功能,这组分子 可与T细胞上的协同刺激分子受体(costimulatorg molecules receptor, CMR)结合,刺激其产生协同刺激信号,即第2信号。在这二种信号的 作用下,才能使T细胞活化并合成和分泌IL-2和表达IL-2R最终导致细胞 分裂和克隆扩增。如无第2信号存在则T细胞不被活化也不引起克隆扩 增,处于克隆不应答状态(clonol anergy)。阻断或给予第2信号,可以 人为调节免疫应答,使之增强或抑制,对免疫治疗提供了新的手段。
3. 巨噬细胞与B细胞的相互作用
第四节 免疫记忆
用同一抗原再次免疫时,可引起比初次免疫更强的抗体产生,称之 为再次免疫应答或免疫记忆,无论在体液免疫或细胞免疫均可发生免疫 记忆现象。在体液免疫时,对TD抗原的再次应答可表现为抗体滴度明 显上升,免疫球蛋白类别可由IgM转换为IgG,而且抗体亲和力增强。
(二)淋巴细胞的作用
淋巴细胞具有抗原识别受体,所以T和B细胞都是抗原识别细胞。B 细胞表面抗原受体是膜Ig分子,它可以识别天然蛋白质抗原分子表面的 构像抗原决定簇,在识别抗原时无MHC限制性。
T细胞抗原识别受体异二聚体分子,即TcRαβ,它能同时识别经加工 处理的序列决定簇肽片段和MHC分子,所以有MHC限制性。
B细胞和TH细胞通过其粘附分子及抗原呈递作用,可彼此直接接 触,并能相互诱导使之活化。活化B细胞在TH细胞的辅助下,B细胞最 终增殖分化为合成和分泌各类免疫球蛋白分子的浆细胞。
2.B细胞对非T细胞依赖抗原的应答
B细胞对非T细胞依赖抗原(T1)的活化机制与T依赖抗原完全不 同。对I型T1类抗原,决定簇(细菌脂多糖抗原)在高浓度下,是B细胞 多克隆活化剂,它与B细胞表面抗原受体结合,具有促分裂素 (mitogen)的结构,可与其相应受体结合,使B细胞多克隆活化。而II
1.抗原识别阶段 此阶段可包括对抗原的摄取、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 此阶段可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 此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细胞参预外,免疫增强系统也参预参加才 能完成排异和免疫调节作用。
免疫应答过程
识别
抗原的摄取 处理和加工 抗原的呈递 抗原识别
活化与分化
效应
膜受体的交联
膜信号的产生与传递 对靶细胞或分子的排异作用
细胞增殖与分化
引起组织的损伤作用
第五节 体液免疫的效应
免疫应答最终效应是将侵入机体的非已细胞或分子加以清除,即排 异效应。但抗体分子本身只具有识别作用,并不具有杀伤或排异作用, 因此,体液免疫的最终效应必须借助机体的其它免疫细胞或分子的协同 作用才能达到排异的效果。
1. 抗体分子的中和作用(结合侵入机体的病毒,外毒素分子)。 2. 抗体分子的调理作用(与抗原形成的复合物、促进吞噬细胞的排
生物活性介质的合成与 免疫应答的调节作用
释放
抗体分子
MΦ 抗原 T
B
免疫保护 抗感染 抗肿瘤
效应T细胞
T与B细胞的增殖与分 化 抗体的产生与释放 细胞因子的产生与释放 效应T细胞的产生 免疫记忆细胞的产生
免疫病理 自身免疫 变态反应 移植排斥 抗宿主反应
免疫增强系统 补体分子 细胞因子 K/NK细胞 MΦ粒细胞 肥大细胞 红细胞 血小板
三、细胞因子在抗体产生中的作用
1. 细胞因子的作用既无抗原特异性,也无MHC限制性。 2. 在B细胞产生免疫应答的不同时期有不同的细胞因子起作用。 3. 细胞因子还可作用于 路(Bystandcr)B细胞使之活化。 4. 在刺激B细胞增殖分化的细胞因子中,有些是来源于巨噬细胞或
其他非T细胞所产生。
第三节 抗体形成过程中免疫细胞间相互作
B细胞与MΦ相同,也是通过抗原呈递作用与TH细胞相互作用,即B 细胞可通过其膜Ig受体与蛋白质抗原,即T依赖性抗原结合,经内化作 用将抗原摄入。然后经过加工处理,使T细胞决定簇与MHC-II类分子结 合,形成MHC-肽分子复合物并运送至B细胞表面,将其呈递给TH细 胞,所以B细胞与TH细胞间相互作用也是MHC限制性的。
由T细胞介导的细胞免疫有二种基本形式,它们分别由二类不同的T 细胞亚类参预。一种是迟发型超敏性T细胞(TOH,CD4+),该细胞和 抗原起反应后可分泌细胞因子。这些细胞因子再吸引和活化巨噬细胞和 其它类型的细胞在反应部位聚集,成为组织慢性炎症的非特异效应细 胞。另一种是细胞毒性T细胞(TC,CD8+),对靶细胞有特异杀伤作 用。
二、TH细胞与B细胞之间的相互作用 1.B细胞对T依赖抗原的应答
当大量抗原进入未经免疫的机体后,诱发初次免疫应答时其抗原呈