毕业论文《免疫耐受的形成》.doc

医学免疫学毕业设计 设计题目：关于免疫耐受的研究及其现状 摘要： 免疫耐受是免疫应答的一种特殊形式，免疫应答的复杂性决定了免疫耐受诱导的复杂性和困难性。随着免疫学的发展,人们对免疫耐受有了较多的认识。本文将对免疫耐受的机制、形成及维持、打破的过程、诱导方法和前景进行简述。关键词： 免疫耐受；免疫抑制；抗原；机制 免疫耐受(immune tolerance)是机体接触某种抗原后产生的免疫无反应状态 ,或称为负免疫应答。它是一种抗原刺激物引发的另一类没有破坏行为的免疫反应。免疫耐受是特异性的 ,只在特定状态对特定抗原无应答 ,这不同于免疫抑制或者免疫缺陷。免疫耐受是可以获得的 ,而非遗传决定;它可是天然发生 ,也可由人工诱导;免疫耐受可以在一定条件下解除。 耐受是一种非常特殊的状态，它具有以下特点： 机体为免疫成熟个体并具有正常免疫能力，并非免疫缺陷或免疫抑制状态。 它是一种获得性的、功能性的、处于活性状态下的免疫学状态，而不是从先天遗传中得到。 它既可以天然发生，又可以经过治疗而诱导出。 耐受的对象必须是与受体DNA基因库不相匹配的供体源。 耐受仅针对耐受原具有特异性。机体对其它抗原，尤其是病原体仍具有抵抗力，这不同于免疫抑制状态下的不排斥现象。 耐受形成后，其诱导方式或治疗措施可以永久中止，而耐受状态可以相当恒定地处于维持期。免疫耐受是免疫学的一个重要问题，目前对它的研究包括移植耐受、妊娠耐受、口服耐受等领域。一、免疫耐受的机制以前的文献习惯将免疫耐受分为中枢性和外周性，中枢性即指胸腺免疫耐受。鉴于对免疫耐受机制研究的深入，这种分类已不合适而主要是根据产生的机制进行分类。体内 T 细胞遇到一种抗原时所发生的免疫反应主要有两种，或是使受者致敏以至发生免疫应答或产生 免疫耐受。T 细胞究竟采取何种方式与许多因素有关，如抗原进入体内的途径、抗原递呈情况及机体免疫状态等。如果淋巴细胞从未遇到某类抗原当然也就不会产生免疫反应，在体 内由于存在一些生理屏障将淋巴细胞和这些组织隔离开来而形成一些免疫学上的特殊部位，如胸腺、脑等，临床上有时可利用这种机制将移植细胞注射到这些部位以延长存活。B 细胞主要在骨髓中发育成熟,其免疫耐受目前研究不多。体内产生免疫耐受的机制主要有两个方面：克隆丢失和特异性免疫抑制。后者可分为：细胞外抑制，细胞内抑制即灭能( anergy )。克隆丢失是指在整个成熟的具有 T C R 多样性的 T 细胞群中，特异性地将与某一特定抗原起反应的淋巴细胞克隆予以清除，形成 T 淋巴细胞群中的克隆缺失。这在自身耐受的形成中可能是最重要的机制。克隆丢失主要发生在胸腺，但也有证据证明胸腺外成熟的淋巴细胞也可被清除。抑制是指一些因素抑制了淋巴细胞的功能，与一般意义上的免疫抑制不同，它是一种抗原特异性的免疫抑制，淋巴细胞对于其它抗原存在正常的应答反应。细胞外抑制是指 T细胞通过识别一定的抗原或特殊的受体而引起细胞的反向调节( down一regulation)。细胞内抑制是指淋巴细胞具有与特异性抗原相结合的能力，但其细胞内的信息传递过程发生障碍而不能引起免疫应答。因而提出了免疫再导向学说 ( immunorediree-tion )。值得提出的是，在目前各种免疫耐受的诱导方法中,究竟哪一种方法采取何种机制仍不清楚，多数人认为同一种方法可能有多种机制并存【1、2】。二、有关免疫耐受的各种理论2.1 克隆选择学说胚胎期由于体细胞的突变产生不同特异性的细胞克隆,他们具有与相应抗原决定簇反应的特异受体,每个细胞克隆只能识别一种抗原决定簇。在胚胎期时如果细胞克隆与特异抗原结合,则该细胞克隆被清除。在出生后再遇到该种抗原则机体表现为免疫耐受。与自身抗原起反应的细胞克隆则是在此期被清除,此即T 淋巴细胞个体发育的阴性选择。2.2 危险信号假说 免疫系统并不能区分“自我”与“非自我”成分,而只是区分危险信号(danger signal) 的有无,既危险信号促进静息抗原提呈细胞活化,从而提呈抗原,产生免疫应答;在无危险信号时,T 细胞对抗原耐受。2.3 DNA 全息识别假说 该假说认为,一切与个体DNA 基因库编码不相匹配的器官、组织、细胞、蛋白质和多肽等都被机体视为“非自我”加以识别。但识别后是对其进行攻击还是耐受则由多因素决定。三、物理和化学方法诱导免疫耐受耐受诱导的实质是驯化那些导致非健康免疫反应的细胞克隆。目前由于自身免疫病的发病机制仍不十分清楚，因而诱导耐受的途径多种多样。目前诱导耐受的方法不外乎几个方面，包括减弱共刺激分子信号(第二信号) ,用细胞因子调节免疫平衡，通过修饰 DC细胞，T调节细胞诱导免疫耐受，以及用抗原诱导特异性免疫耐受等【3、4】。其中，抗原诱导耐受是目前治疗自身免疫病的重要途径之一。由于该策略具有能诱导抗原特异性的耐受，不存在非特异性免疫抑制的特点而成为耐受诱导研究的重要方向。自身抗原诱导抗原特异性耐受效果及其机制乃是目前该领域研究的热点【4】。3.1 照射方法:用放射线行全淋巴照射小鼠后可使小鼠的移植物存活时间延长；用紫外线照射小鼠也能获得胰岛移植的长期存活【5、6、7、8】。3.2 药物方法有报道用 FK506、CSA ，抗淋巴细胞血清，抗 T 细胞单克隆抗体等药物诱发小动物移植免疫耐受产生。有的药物单独使用可诱导耐受产生。部分药物需同时注人供者的抗原细胞来免疫耐受产生。药物致免疫耐受的机理是药物直接作用于免疫细胞，造成相关免疫细胞的克隆清除，后来产生的 T 淋巴细胞对移植物外来抗原己不产生原来的攻击损伤，移植物长期存活【9、10】。四、免疫耐受的形成、维持目前认为正常情况下不发生自身免疫病的免疫平衡状态主要通过中枢及外周耐受两种途径实现的:首先是胸腺、骨髓内的阴性及阳性选择过程，即中枢耐受过程。T、B 淋巴细胞在胸腺、骨髓中发育的过程中，那些与自身抗原高亲和力结合的克隆被清除掉了( 阴性选择 )，而保留了能低亲和力识别自身抗原且能与自身MHC结合的细胞克隆( 阳性选择 )。但中枢耐受的过程并不能清除所有与自身抗原高亲和力结合的克隆，这些自身反应性的 T细胞在胸腺外通过外周耐受的途径被抑制活化。目前认为介导外周耐受的主要机制包括以下几个方面: 克隆失活(anergy) ; 克隆缺失(delete) ; 细胞因子介导的抑制; 免疫平衡(Th1/ Th2平衡)。而外周耐受的具体维持是通过多种因素实现的，包括调节细胞、抗原呈递细胞(APC)、免疫网络的参与等。不同机制发挥作用的程度受具体的微环境的影响。五、免疫耐受的打破既然机体有这么多免疫调节机制,那么自身免疫病又是如何发生的？目前认为，自身免疫病的发生涉及遗传、环境、免疫调节紊乱等众多因素，具体包括分子模拟、决定簇扩展、Th1/ Th2平衡、共刺激分子表达异常等多个方面，累及前面免疫调节的每个环节都可能导致自身免疫病。对自身免疫病发生的解释，有两种不同的观点，一是认为有害，是免疫功能失调的结果，二是认为有利，是生物进化的结果。一些资料显示自身免疫病患者的细胞显示广泛的原发性缺陷，例如 IDDM中的细胞具有胰腺瘤细胞的特点，是不良种子，需要清除【11】。根据危险模式的观点，这些尚未完全转化的细胞不断地向免疫系统传递危险信号，因而导致自身免疫病。尽管从生物学进化的角度看，自身免疫病可能有利，但威胁到生存还是需要干预。六、免疫耐受研究存在的问题和应用前景从免疫耐受研究的成果来看,已有许多在动物实验中比较成功的方法和经验,对其机制也有一定的认识,但为何临床应用迟迟不能突破呢？这主要与以下几个方面的问题有关【12、13】。1. 免疫抑制剂的广泛应用限制了免疫耐受的临床研究。现在免疫抑制剂发展迅速，并且在临床已获得相当不错的短期成功率。医生和病人都不愿意进行有可能是“冒险”的免疫耐受实验。2. 业已在大鼠身上获得的诱导免疫耐受的成功经验，在灵长类动物没有获得满意的验证。啮齿类动物的内皮细胞上没有 MHCn，但差异是否由此引起仍不清楚。3. 一些诱导方法需要清除成熟的淋巴细胞，这些方法有些毒性太大(如照射)或未被证明临床上也是有效的(如单克隆抗体)。4. 许多动物实验都使用较年轻的动物，对于年龄大的动物如何呢？要知道胸腺随着年龄的增长而退化，而需要移植的患者人数却随着年龄的增长而增加。5. 仍然缺乏可靠的免疫耐受监测方法，尤其临床可行的简便、快速方法，以告诉医生是否已产生免疫耐受，以及能否撤消免疫抑制剂和何时撤消免疫抑制剂。上述这些问题的存在说明要在临床成功地诱导免疫耐受仍然有很大困难,也许将来可以用一种或几种方法结合起来进行临床应用，因此移植免疫研究的焦点应该是诱导免疫耐受的新方法和新的监测手段，尤其要摸索大动物的经验，如获进展，那么实现器官移植而不需免疫抑制剂或者使用“短期使用,终身有效”药物应该不是一个遥远的梦。免疫耐受是免疫应答的一种特殊形式，免疫应答的复杂性决定了免疫耐受诱导的复杂性和困难性。但随着免疫学的发展，人们对免疫耐受产生机制进一步揭示，根据淋巴细胞反应的不同环节，多途径、多步骤降低免疫系统对移植物的排斥反应或达到“接近耐受”【14】,是有效和可行的。综上所述，免疫耐受是一个复杂的过程，它涉及到分子、细胞等多水平的调节。对其机制的深入研究，不仅能发展免疫学的基本理论，而且能为临床免疫性疾病的治疗提供新的方法。在免疫学飞速发展的今天，我们期待，免疫耐受的研究将会得到极大的发展。参考文献：1. Wood KJ et al. Transplantation Immunology，New York，Wiley一liss，Inc，1995:P227一294，2. Lagaaij EL et al. N Engl J Med,1989;321:701一705，3. Sutmunller RP，Offring R，Melief CJ. Revival of the regulatory T cell:new targets for drug developmentJ. Drug Discov Today. 2004；9(7):310316，4. Steinman L. Immune therapy for autoimmune diseasesJ. Science. 2004； 305(5681):2122216，5. Posselt AM et al. Diabetes. 1992;41:771一775，6. Smith一JA et al. TransPlant Proc. 1994；26；1063，7. Myburgh一JA et al. TransPlant Proc. 1994;26:1081，8. Villa VD et al. TransPlant Proc. 1994;26:34556，9. Volk HD et al. TransPlant Proe. 1994；26:3157一8， 10. VOssen ACTM et al. TransPlant Proe. 1994;26:3157一8，11. Reines BP，Hypothesis. Bystanders or bad seeds？Many autoimmune-target cells may be transforming to cancer and signalling“danger”to the immune systemJ. Autoimmunity. 2001；33(2):121134，12. Auehinelos Jr H. Transplantation Immunology，New York，Wileyliss，Inc. 1995;P 211一218，13. Wald