免疫應(yīng)答的基本過程和效應(yīng)機制PPT

1、免 疫 應(yīng) 答 概 述,機體接受抗原性異物刺激后，體內(nèi)的抗原呈遞細胞首先對抗原進行加工、處理和呈遞，繼而抗原特異性淋巴細胞對呈遞的抗原進行識別后，引起相應(yīng)的淋巴細胞發(fā)生活化、增值、分化，進而產(chǎn)生一系列免疫效應(yīng)，從而將入侵的抗原性異物進行排除的整個生理過程，稱為免疫應(yīng)答（Immune response)。,免疫應(yīng)答的類型： 體液免疫（B細胞介導(dǎo)）、細胞免疫（T細胞介導(dǎo)）和免疫耐受（特異性無應(yīng)答） 免疫應(yīng)答發(fā)生的場所： 主要場所為外周免疫器官（淋巴結(jié)和脾臟） 免疫應(yīng)答的意義： 及時清楚外來異物，保持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，但不適當?shù)拿庖邞?yīng)答也會造成機體的損傷。 免疫應(yīng)答的過程： 感應(yīng)階段：指APC對抗原

2、性異物的捕獲、加工處理和呈遞以及特異性淋巴細胞對呈遞抗原的識別。 反應(yīng)階段：識別抗原后的淋巴細胞在細胞因子的作用下發(fā)生活化、增值、分化為致敏淋巴細胞和漿細胞的階段。 效應(yīng)階段：指漿細胞分泌的抗體和致敏淋巴細胞釋放效應(yīng)性淋巴因子或直接發(fā)揮特異性細胞殺傷作用的過程。,免疫應(yīng)答的 基本過程和效應(yīng)機制,TH細胞與抗原呈遞細胞間的相互作用,T細胞的活化需要雙信號的參與，這種活化是免疫效應(yīng)機制發(fā)生的基礎(chǔ)。 第一信號：TH細胞表面的TCR識別抗原呈遞細胞表面表達的抗原肽MHC-/類分子復(fù)合物后，在CD8/CD4分子同時識別MHC-/類分子的輔助下，通過CD3分子將這種識別信號傳遞到胞內(nèi)。 第二信號：抗原呈遞

3、細胞表面的共刺激分子與T細胞表面表達的相應(yīng)共刺激分子受體相互作用，可以產(chǎn)生T細胞活化的輔助信號。,細胞活化的第一信號途徑,APC,雙信號參與下T細胞活化的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,注：T細胞活化的重要標志之一是胞內(nèi)某些能導(dǎo)致細胞發(fā)生增殖的基因轉(zhuǎn)錄和表達過程的啟動，其中最重要的一個基因是IL-2,超抗原參與的T細胞活化的作用示意圖,B細胞與CD4+TH細胞間的相互作用,B細胞的雙重功能身份：抗體產(chǎn)生細胞和抗原呈遞細胞。 B細胞作為抗原呈遞細胞，其功能的發(fā)揮必須通過TH細胞的介導(dǎo)才能完成，二者的相互作用模式和機制同前述的APC和TH細胞間的作用機制是一樣的。 B細胞作為抗體產(chǎn)生細胞，除了自身表達的BCR識別結(jié)

4、合并攝入抗原而產(chǎn)生B細胞活化的第一信號外，還必須有第二信號的參與。該信號的產(chǎn)生也是由共刺激分子對間的相互作用產(chǎn)生的，只是這些分子對分別位于B細胞和CD4+TH細胞上：即B細胞首先吞噬處理并呈遞抗原，繼而CD4+TH細胞識別此呈遞的抗原，同時提供導(dǎo)致該B細胞活化的共刺激信號，最后導(dǎo)致B細胞活化。這種處于活化狀態(tài)的B細胞，又在CD4+ TH細胞提供的細胞因子作用下發(fā)生增值和分化，成為為能產(chǎn)生抗體的漿細胞。 B細胞活化的共刺激分子對主要包括：ICAM-1LFA-1、B7 CD28、CD40CD40L、LFA-1ICAM-1（前為B細胞表達，后為TH細胞表達）,B細胞活化的雙信號途徑示意圖,B細胞介導(dǎo)

5、的體液免疫應(yīng)答,分TD抗原和TI抗原引起免疫應(yīng)答兩種情況：,TI抗原引起的體液免疫應(yīng)答,TI抗原分為I型和II型兩種，前者含有兩種分子結(jié)構(gòu)，即特異性抗原決定簇部分和B細胞有絲分裂原兩部分，其中第一部分同BCR結(jié)合產(chǎn)生B細胞活化的第一信號，第二部分同B細胞上的絲裂原受體結(jié)合提供第二信號；II型抗原表面具有眾多重復(fù)排列的相同抗原決定簇，沒有有絲分裂原部分，但它在體內(nèi)不易降解，因此呈線性排列的結(jié)構(gòu)可同BCR持久交聯(lián)并長期提供B細胞的活化信號，最終使B細胞活化。 TI抗原刺激產(chǎn)生的免疫應(yīng)答無需TH細胞和巨噬細胞的參與，只能使B細胞產(chǎn)生IgM，這類抗原不能引起免疫記憶，也不能發(fā)生再次免疫應(yīng)答。,TD抗原

6、誘導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答,感應(yīng)階段包括APC對抗原的攝入、加工、處理和呈遞，以及CD4+TH細胞和B細胞識別抗原后啟動活化的階段。 一、常規(guī)APC對抗原的處理： APC將加工后的抗原以抗原肽-MHC-II類分子復(fù)合物的形式表達于細胞表面；然后CD4+T細胞通過TCR-CD3復(fù)合受體與之結(jié)合，并在表面CD4分子與APC表面的自身MHC-II類分子的Ig樣區(qū)相互作用下，誘導(dǎo)產(chǎn)生CD4+TH細胞活化的第一信號；進而通過細胞表面共刺激分子對（B7CD28,ICAM-1LFA-1,LFA-3LFA-2等）的作用，產(chǎn)生CD4+TH細胞活化的第二信號；活化的TH細胞不但反作用于APC（如巨噬細胞等）使后者產(chǎn)生IL

7、-1、12等CK，而且本身又可產(chǎn)生IL-2/4/12R，并分泌產(chǎn)生IL-2/4/5和IFN-等多種CK，在它們的共同作用下可導(dǎo)致T、B細胞的增殖和分化。,二、具有雙重功能的B細胞的識別過程： B細胞通過其細胞膜表面免疫球蛋白（BCR）結(jié)合入侵的游離抗原時，即可產(chǎn)生B細胞活化的第一信號；B細胞將結(jié)合的入侵抗原攝入胞內(nèi)進行加工、處理和呈遞，并被相應(yīng)CD4+TH 細胞識別的同時，與之結(jié)合的CD4+TH細胞表面表達的共刺激分子同該B細胞表面的相應(yīng)受體，如LFA-1 ICAM-1、 CD28 B7 、CD40LCD40、 ICAM-1 LFA -1（前為TH 細胞表達，后為B細胞表達）相互作用，為B細胞

8、活化提供第二信號。此時B細胞表面可表達IL-2、等多種細胞因子受體。,T、B細胞相互作用的電鏡圖,抗原與BCR結(jié)合可觸發(fā)第一信號,第一信號的傳遞途徑示意圖,反應(yīng)階段：即TB細胞在細胞因子作用下增殖分化為效應(yīng)細胞的階段。 一、CD4+TH細胞的作用： CD4+TH 細胞通過表面IL-4R等和自/旁分泌產(chǎn)生的IL-4結(jié)合，可增殖分化為CD4+TH 細胞，這種細胞克隆可產(chǎn)生以IL4/5/6/10為主的CK(即TH2類細胞因子），為B細胞的增殖分化提供物種基礎(chǔ)。 二、B細胞的增殖分化： B細胞在同CD4+TH 細胞作用的同時，在TH2類CK的輔助作用下，一部分細胞可進一步增殖分化為漿細胞，另一少部分則

9、停止分化稱為記憶B細胞，后者可參與再次免疫應(yīng)答。,TD抗原誘導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答,效應(yīng)階段：是漿細胞產(chǎn)生、釋放免疫球蛋白發(fā)揮沒有保護作用或引起免疫病理損傷的階段,體液免疫反應(yīng)階段示意圖（在CK作用下B細胞發(fā)生的增殖和分化過程,初次應(yīng)答：機體初次接受適量抗原刺激后，經(jīng)過一段相對較長的潛伏期后，才能在血清中出現(xiàn)含量較低、持續(xù)時間較短、以IgM為主的抗體，這種現(xiàn)象稱為。此時產(chǎn)生的抗體與抗原結(jié)合的強度較低，IgG出現(xiàn)的時間較晚。 再次應(yīng)答：初次應(yīng)答后，當抗體下降并恢復(fù)正常時，再用相同的抗原進行免疫，則抗體產(chǎn)生的潛伏期明顯縮短，抗體含量明顯上升，且維持時間更為長久，這種現(xiàn)象稱為，也叫回憶應(yīng)答。,抗體產(chǎn)生的一

10、般規(guī)律,初次和再次免疫應(yīng)答示意圖,參與成分,初次應(yīng)答,再次應(yīng)答,參與的B細胞,對抗原反應(yīng)的潛伏期,抗體出現(xiàn)的高峰時間,抗體的含量,產(chǎn)生抗體的種類,抗原類型,抗體的親和力,幼稚B細胞,通常47天,710天,因抗原不同而不同,IgM為主,TD和TI抗原均可,較低,記憶B細胞,通常13天,35天,是初次應(yīng)答的100倍,以IgG為主,TD抗原,較高,初次應(yīng)答與再次應(yīng)答的比較,T細胞介導(dǎo)的細胞免疫應(yīng)答,參與的細胞：APC或病毒感染的細胞及腫瘤細胞、CD4+TH細胞、效應(yīng)T細胞等三種，其中效應(yīng)T細胞包括炎性T細胞和細胞毒性T細胞兩種。 就炎性T細胞的形成而言，也分三個階段： 一、感應(yīng)階段：即前述的CD4+

11、TH 細胞同APC的相互作用過程，也是通過雙信號途徑而活化的。 二、反應(yīng)階段：經(jīng)雙信號活化的CD4+TH 細胞可表達1L-2/4/12R等，它們可以和抗原/ CD4+TH 細胞活化的APC所釋放的IL-1/12等細胞因子結(jié)合后，增殖分化為CD4+TH（炎性）T細胞。這種細胞再次與APC表面的抗原肽-MHC-II類分子復(fù)合物特異性結(jié)合，并在CD4分子輔助下，通過釋放效應(yīng)性細胞因子而發(fā)揮功能。,單核巨噬細胞等APC、靜息TH細胞和活化TH細胞間通過各自釋放的細胞因子來作用于自身或其它相關(guān)的免疫細胞，最終實現(xiàn)免疫應(yīng)答的有序、適度發(fā)生,三、CD4+TH1細胞的效應(yīng)機制：主要是通過釋放的三種細胞因子來實

12、現(xiàn)的。 1.IL-2：可促進CD8+Tc細胞增殖分化為致敏Tc細胞；促進CD4+TH1細胞合成分泌IL-2、TNF-和IFN-等效應(yīng)性細胞因子，經(jīng)正反饋機制而擴大免疫效應(yīng)。 2. TNF-：促進血管內(nèi)皮細胞表達黏附分子和趨化因子，誘導(dǎo)血液中的中性粒細胞、淋巴細胞和單核細胞等向炎癥局部遷移并發(fā)生慢性炎癥反應(yīng)；激活中性粒細胞并增強其吞噬殺菌能力；導(dǎo)致局部組織發(fā)生損傷和壞死。 3. IFN-：促進APC表達MHC-II類分子以使其抗原呈遞作用增強；活化M，增強其吞噬和胞內(nèi)殺傷能力，使之獲得殺傷腫瘤細胞的能力；促進M產(chǎn)生多種細胞因子（IL-1,2,6等）和炎性介質(zhì)（PEG等）來調(diào)節(jié)免疫效應(yīng)；活化NK細

13、胞，增強殺瘤和抗病毒作用，提高機體的免疫監(jiān)視機能。,T細胞介導(dǎo)的細胞免疫應(yīng)答,TH細胞產(chǎn)生的兩種類型細胞因子的基本功能,CD8+致敏Tc細胞的形成和作用,CD8Tc細胞通過表面的TCR-CD3復(fù)合體識別靶細胞/APC表面的抗原肽-MHC-I類分子復(fù)合物，并在CD8分子與靶細胞/APC表面表達的I類分子的Ig樣區(qū)結(jié)合，共同為Tc細胞的活化提供第一信號。 對病毒感染的靶細胞或腫瘤細胞，因其缺乏共刺激分子而不能提供Tc活化的第二信號，故Tc活化的過程不同于TH細胞的活化過程：此時CD8+Tc細胞在第一信號的作用下可表達IL-2和IFN-等CKR，它們接收CD4+的活化TH細胞和/或TH1細胞分泌產(chǎn)生

14、的相應(yīng)細胞因子的作用后被進一步激活，開始表達IL-12R等，最后在IL-12等的作用下增殖分化為CD8+Tc細胞。 如果病毒感染的靶細胞是APC，或病毒/腫瘤抗原作為外源性抗原經(jīng)APC加工和呈遞，則此時的Tc細胞可直接獲得共刺激信號而活化，也可表達IL-12/2/IFN- 等CKR，在接收IL-12為主的細胞因子作用下進一步分化為致敏Tc細胞。,致敏Tc細胞的形成過程示意圖,致敏Tc細胞的功能特征： 1.只能殺傷攜帶有特異性抗原的靶細胞或微生物； 2.殺傷靶細胞時受MHC-I類分子的限制； 3.Tc細胞在分化為致敏Tc時有部分細胞可以成為記憶性Tc細胞，參與再次應(yīng)答時的細胞免疫反應(yīng)； 4.致敏

15、Tc細胞在殺傷靶細胞后，可以繼續(xù)殺傷帶有相應(yīng)抗原的其它靶細胞，即Tc細胞的再循環(huán)。,CTL殺傷效應(yīng)必須在TCR識別正確抗原決定簇的基礎(chǔ)上，并在MHC的限制下才能發(fā)生,初次和再次應(yīng)答時細胞免疫的發(fā)生特征,再次應(yīng)答時，記憶性CTL前體細胞可迅速識別靶細胞上的抗原后，通過表達IL-2R和自分泌的IL-2結(jié)合后立即發(fā)生反應(yīng)。,初次應(yīng)答時，幼稚的CD8+Tc細胞必須在TH1類細胞因子（如旁分泌的IL-2）結(jié)合后增殖分化為致敏Tc細胞而發(fā)生反應(yīng)。,CTL的再循環(huán),致敏Tc的效應(yīng)機制：細胞間接觸后，由Tc向靶細胞中釋放下列物質(zhì)而導(dǎo)致后者發(fā)生凋亡。 1.穿孔素(Perforin)：在Ca+參與下可以插入靶細胞膜內(nèi)形成管狀孔道（類似于補體的攻膜復(fù)合物結(jié)構(gòu)），最后導(dǎo)致細胞滲透壓改變，水分子和Ca2+入胞、K+和蛋白大分子出胞，細胞死亡。 2.絲氨酸蛋白酶：即顆粒酶類，