免疫学第六章-免疫应答
提供共刺激信号而促进CD8+T细胞合成IL-2,促使自 身增强并分化为效应CTL,因而无需Th细胞的辅助。 3.2.2 Th细胞依赖性. CD8+T细胞作用的靶细胞一般 仅低表达或不表达共刺激分子,而有赖于APC及CD4+T 细胞协同激活初始CD8+T细胞。如病毒抗原、肿瘤抗 原、同种异体MHC抗原从宿主细胞表面脱落,以可溶 性抗原形式被APC摄取并在细胞内分别与MHCⅠ或 MHCⅡ类分子结合为复合物,再表达于APC表面,同时 提呈给CD4+T细胞和CD8+T细胞。若此T细胞是CD4+的 记忆T-细胞,其对共刺激信号要求阈值较低,它们与 APC作用后易被激活并产生分泌IL-2,从而辅助邻近 的CD8+T细胞活化增殖分化;若CD4+T细胞是巳活化的 效应T细胞,其所表达的CD40L可与APC表面的CD40结 合而使APC表达B-7和4-IBBL等共刺激分子增加至足以 达到CD8+T细胞激活所需的水平,使之产生IL-2引起 自身增殖分化。
,在Ca2+存在下,穿孔素插入靶细胞膜并发生多聚化, 即在靶细胞上形成管状结构,可致靶细胞外Na+、水分 子内流而改变细胞渗透压而最终引起细胞溶解。同时 这种胞膜通道也有利于颗粒酶、TNF等细胞毒介质进入 靶细胞并导致靶细胞死亡。其二是Fas/FasL途径。 Fas(CD95)属肿瘤坏死因子受体超家族成员,可表达于 活化的T/B细胞、NK-细胞、单核细胞、成纤维细胞、 胸腺细胞等表面。FasL(CD178)是前者的配体,属肿 瘤坏死因子家族成员,主要分布于T-细胞表面。激活 的CTL表面迅速表达FasL并与靶细胞表面的Fas结合, 通过激活细胞内的Caspase( Cysteine aspartic acid specific protease,天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解 酶)系统而导致靶细胞死亡。 4.2 CD4+Th1介导的细胞免疫效应 某些胞内寄生的病原体(结核杆菌、麻风杆菌)可 在Mφ 吞噬小体内生长并可逃避特异性抗体和CTL的攻
CD8)分子胞质段尾部相聚,激活胞质段尾部的酪氨酸 激酶,促使含酪氨酸的蛋白激酶磷酸化,启动激酶活 化的级联反应,最终通过激活转录因子而启动细胞因 子及其受体等基因的转录及其产物的合成。 T-细胞活化的第二信号中,最重要的是T-细胞表 面的CD28和APC表面的相应配体B7-1和B7-2的相互作 用。由CD28/B7分子对所启动的第二信号可增强细胞 因子基因表达(如增强IL-2基因转录并稳定其mRNA, 从而促进IL-2的合成;若缺乏共刺激信号,可导致 IL-2合成受阻,则抗原刺激非但不能激活特异性T-细 胞,反而会导致T-细胞失能)。
初始Th细胞 效应 TD抗原 + 辅佐细胞 辅助 辅助 活化Th细胞 辅助 TI抗原 感应阶段 初始B细胞
CTL Th1
靶细胞 细胞免疫 淋巴因子
前体Th1,CTL
浆细胞 增殖分化阶段
免疫球蛋白
体液免疫
效应阶段
免疫应答基本过程
第二节 T-细胞介导的免疫应答 1. T-细胞特异性识别抗原 外源性抗原可在局部或通过淋巴细液和血液转运 至淋巴组织,被该部位的抗原提呈细胞摄取、加工处 理,并以抗原肽-MHCⅡ类分子复合物形式表达于APC 表面,供特异性CD4+Th细胞识别。内源性抗原被宿主 细胞加工处理,以抗原肽-MHCⅠ类分子复合物形式表 达于细胞表面,供特异性CD8+T细胞识别。
3. 体液免疫应答的一般规律 3.1 个体发育中免疫球蛋白产生的规律. 人类个体发 育中,体内首先生成IgM类免疫球蛋白;其在胚胎晚期 已能由胎儿自身合成;新生儿约第3个月开始合成IgG ;第4-6个月出现IgA。
3.2 初次应答和再次应答பைடு நூலகம்规律. 特定抗原初次刺 激机体所引发的免疫应答称为初次免疫应答。在初次 免疫应答晚期,随着抗原被清除,多数效应T细胞和 浆细胞均发生死亡;同时抗体浓度逐渐下降。但是应 答过程中所形成的记忆性T、B细胞具有长寿命而得以 保存,一旦再次遭遇相同抗原刺激,记忆性淋巴细胞 可迅速高效特异性地产生应答,此即再次免疫应答。 初次应答主要产 生IgM(后期可产生 IgG),且所产生的抗 IgG 体总量及其与抗原的 IgM 亲和力均较低。„ 再次应答主要产 生IgG类抗体,其总 量及与抗原亲和力均 较高且均一。„
2.免疫应答一般规律 2.1 免疫应答的物质基础和场所 免疫细胞在中枢免疫器官中经历阳性和阴性选择, 获得MHC限制性识别能力,并清除自身反应性细胞克 隆或使其失能;成熟的淋巴细胞则可迁移至外周淋巴 器官。外周淋巴器官是发生免疫应答的主要场所 。在外周淋巴器官中,免疫细胞间发生极为复杂的相 互作用的协作。这就是免疫应答的物质基础。 2.2 免疫应答的基本过程 通常可将免疫应答过程划分为三个密切相关且不 可分割的连续过程,即感应阶段、增殖分化阶段和效 应阶段。在感应阶段,抗原被APC摄取,加工处理; T/B细胞通过TCR/BCR特异性识别抗原肽;在增殖分化 阶段 ,T/B细胞特异性识别抗原,产生激活的第一信 号;而T/B细胞与APC表面多种粘附分子间的相互作用, 提供了T-细胞激活的信号(共刺激信号)。在效应阶段, 免疫效应细胞和分子共同发挥作用,清除非己抗原异 物或诱导机体产生免疫耐受,从而维持机体正常生理 状态,或引起免疫相关性疾病。
第三节 B细胞介导的免疫应答
在B 细胞应答中,浆细胞所产生的抗体是主要的 效应分子,所以称之为体液免疫。B细胞应答过程随刺 激机体的抗原种类不同而异,即TD抗原刺激的依赖Th2 细胞的应答和TI抗原刺激的非依赖Th细胞的应答。 1. B细胞特异性识别抗原 1.1 B细胞识别TI抗原. 细菌多糖、多聚鞭毛蛋白、 脂多糖等属于胸腺非依赖性抗原(TI抗原)。其主要特 征是不易降解,能激活初始B细胞而无需Th细胞的辅助。 TI-1抗原称为B细胞丝裂原(如Lps)。成熟或未成 熟的B细胞均可被TI-1抗原激活。 TI-2抗原多为细菌细胞壁与荚膜成分,具有高度 重复的结构。与TI-1不同的是TI-2仅激活成熟的B细胞。 1.2 B细胞识别TD抗原. BCR识别抗原有着与TCR不同 的特点;其一是BCR不仅能识别蛋白质抗原,也能识别 肽、核酸、多聚糖、脂类和小分子化学物质;其二是
3. T-细胞增殖分化 激活的T-细胞迅速进入细胞周期,通过有丝分裂 而大量增殖,并分化为效应T-细胞,然后离开淋巴器 官随血循环到达外源性抗原入侵部位;同时部分活化 的T-细胞可分化为长寿命记忆性T-细胞,在再次免疫
应答中起重要作用。 3.1 CD4+T细胞的增殖分化 初始CD4+T细胞被激活后会增殖分化为Th0细胞。 Th0细胞具有分化为Th1或Th2细胞的潜能,局部微环 境中存在的细胞因子种类是控制Th0细胞分化的关键 因素,如IL-2可促进Th0细胞分化为Th1细胞,而IL-4 可促进Th0细胞分化为Th2细胞。Th0细胞的分化方向 决定机体免疫应答类型:Th1主要介导细胞免疫应答 ;Th2主要介导体液免疫应答。 3.2 CD8+T细胞的增殖分化 激活初始CD8+T细胞比之CD4+T细胞需要更强的共 刺激信号。根据共刺激信号的来源不同,初始CD8+T 细胞的激活主要有两种方式: 3.2.1 Th细胞非依赖性. 初始CD8+T细胞的TCR识别 感染了病毒的DC(树突状细胞)表面抗原肽-MHC分子复 合物,同时感染病毒的DC高表达共刺激分子,可直接
4. T-细胞介导的效应 4.1 CTL介导的细胞毒效应. CTL可高效特异性杀伤靶 细胞而不损伤周围组织。CTL作用可分为三个阶段: ①效应-靶细胞结合。效应CTL所表达的粘附分子 (LAF-1、CD2等)水平比静止T-细胞高数倍,可有效结 合表达有低水平相应受体(ICAM、LFA-3等)的靶细胞。 ②CTL的极化。CTL的TCR与靶细胞表面肽-MHCⅠ类分 子复合物特异性结合后,TCR及共受体向靶细胞接触部 位聚集,导致CTL内亚显微结构极化,即细胞骨架系统 (肌动蛋白、微管)、高尔基体及胞质颗粒等均向效应靶细胞接触部位重新排列和分布,从而保证CTL分泌的 非特异性效应分子选择性作用于所接触的特定靶细胞。 ③致死攻击。CTL主要通过两条途径杀伤靶细胞(需 Ca2+存在);其一是穿孔素-颗粒酶途径。穿孔素可由 NK-细胞和CTL产生。穿孔素通常存在于静止CTL胞内的 电子致密胞质颗粒中,当CTL活化后可诱使脱颗粒反应
第六章
免疫应答
授课要点:熟悉免疫应答的一般规律; 了解细胞介导的免疫应答效应及意义。
第一节 免疫应答概述 1.基本概念 免疫应答是指机体免疫系统接受抗原刺激后,淋巴 细胞特异性识别抗原并发生活化、增殖、分化或失能、 凋亡,进而发挥生物学效应的全过程。免疫应答的基本 生物学意义是保护机体免受抗原性异物侵袭。在正常生 理状况下,机体对“非己”抗原产生正应答,对自身抗 原产生负应答(耐受),这种生理性应答是免疫保护;在 异常情况下,机体对“非己”抗原可能产生过高和过低 应答或负应答;前一种可引起超敏反应,后者则可引发 免疫功能低下或缺失,从而导致严重微生物感染或肿瘤 发生。这种病理性免疫应答是免疫损伤。
2. T-细胞活化的信号要求 在T-细胞被激活和发 生增殖分化的过程中需要 两个信号,即TCR与抗原 肽-MHC复合物特异性结合 提供了T-细胞活化的第一 信号;而APC与T-细胞表面 多种粘附分子(共刺激分子 )的相互作用则为T-细胞活 化提供了第二信号;这就 是淋巴细胞激活的双信号。 TCR与抗原肽-MHC复合 物特异性结合,引起TCR交 联并启动抗原识别信号, 导致CD3和共受体(CD4或
击提。针对此类胞内寄生病原体,Th1细胞可通过活化 Mφ 及释放各种活性因子而攻击病原体。Th1细胞表面 CD40L与Mφ 表面CD40结合,向后者提供致敏信号而将 其激活。活化的Mφ 通过不同机制杀伤胞内寄生病原体, 如产生NO和超氧阴离子;促进溶酶体与吞噬体融合; 合成并释放各种抗菌肽和蛋白酶等。Th1亦可产生IL-2 等细胞因子,促进Th1细胞、CTL等增殖,,放大免疫 效应;也可产生淋巴毒素和TNF-2而活化中性粒细胞, 促进其杀伤病原体的作用。 5. T-细胞效应的生物学意义 T-细胞效应的生物学意义主要表现在:①抗感染 作用—主要针对胞内感染的病原体;②抗肿瘤作用— 主要是CTL的特异性杀伤作用;促进Mφ 、NK细胞的 ADCC效应;分泌细胞因子而直接或间接杀伤肿瘤细胞 ;③免疫损伤作用—T细胞效应可参与Ⅳ型超敏反应、 移植排斥反应、某些自身免疫病的发生和发展。