分子免疫复习题总结之精华篇

1. 体内识别抗原有哪三类分子？总结这三类分子识别抗原的特点。 识别特点 抗原结合分子 免疫球蛋白 TCR MHC 分子 结合抗原位点 由重链和轻链可变区 的三个 CDR 分子组 成 由 链和 链可变区 的三个 CDR 分子组 成 由 1 和 2 分子或 1 和 1 分子组成的凹槽 识别的抗原 多肽、多糖、脂多糖 及有机化合物 自身 MHC 递呈的抗 原肽 多肽分子 识别抗原表位的 特点 线性表位或构象表位， 位于抗原分子表面， 具有构象依赖性 线性短肽，有 2-3 个 氨基酸残基与 MHC 分子结合，可位于抗 原的任意部位 线性肽片段 结合抗原的亲合 力 Kd 10 -7-10-11 M，在 免疫反应发生时平均 亲合力会升高 Kd 10-5-10-7 M Kd 10-6-10-9 M; 与抗原肽 形成稳定复合物 与抗原结合及解 离的速度 快速结合抗原 迅速结合抗原，但解 离缓慢 结合与解离都很缓慢 2. 什么是抗体的 CDR 区？有几个 CDR 区，有什么特点？ （1） CDR： Complementarity-determining regions，互补决定区，是重链和轻链 上可变区中的高度变化的片段，又称超变区。 （2） 每条重链（或轻链）上有 3 个 CDR。 （3） 轻链的 3 个 CDR 与重链的 3 个 CDR 在三维空间结构上靠近到一块形成 一个与抗原特异性结合的表面互补区。 3. MHCI 类分子和 II 类分子式如何呈递抗原的？某种蛋白抗原被那种 MHC 分 子呈递的决定性因素是什么？ MHCI 类分子主要呈递内源性抗原，这类抗原在细胞内表达，表达后被泛素化， 通过蛋白酶体被分解为小肽段。这些小肽通过 TAP 的辅助，进入内质网，此时 内质网中已经存在 MHCI 类分子，小肽与之结合，含有 MHCI-肽的内质网膜通 过出芽，转运到高尔基体中，然后再转运到细胞膜上，与之融合，抗原被呈递 到细胞表面。 MHCII 类分子主要呈递外源性抗原，这类抗原通过内吞作用由吞噬小泡运入细 胞内，吞噬小泡和溶酶体结合，将抗体水解为小肽段；而 MHCII 类分子，在内 质网被组装时带有分子伴侣，与肽结合的位点屏蔽，经过出芽作用，MHCII 类 分子被转运到高尔基体，再次出芽转运形成 MHCII 类分子小憩室，然后分子伴 侣被水解为 CLIP，小憩室与吞噬小体融合，此时抗原小肽取代 CLIP 与 MHCII 类分子结合，再通过膜泡运输到细胞膜。 某种蛋白抗原被那种 MHC 分子呈递的决定性因素是：蛋白进入细胞的方式或 者说是蛋白被处理的方式，如果是在细胞内被泛素化水解则被 MHCI 类分子呈 递，如果被吞噬小泡包被进入细胞内，则由 MHCII 类分子呈递。 4. 按照其功能，总结 T 细胞的表面分子 按照其功能，T 细胞的表面分子可以分为以下三类： (1)TCR。TCR 是 T 细胞表面特异性识别抗原的分子，能够与自身 MHC 分子所 呈递的抗原特异性结合； (2)信号分子。主要包括 CD4/CD8，CD3 以及 CD28 等，CD3 分子包括三对跨 膜二聚体，CD3 分子和 TCR 一起构成 TCR 复合体，CD3 分子参与了 TCR 识 别 MHC-多肽复合体之后的信号传导。CD4/CD8 是 T 细胞表面的共受体，参与 了对自身 MHC 分子的识别以及其后 T 细胞的激活，其中 CD4 分子和 MHCII 类分子特异性结合，CD8 分子和 MHCI 类分子特异性结合。 CD28 和抗原递呈 细胞表面的 B7 分子相互作用构成 T 细胞激活的第二信号， CD28 分子与 B7 分 子结合后会诱导 T 细胞表达抗凋亡蛋白以及促进生长因子和其他细胞因子的表 达； (3)粘附分子。包括整合素和选择素。整合素主要功能是介导 T 细胞与抗原递呈 细胞、内皮细胞以及细胞外基质蛋白之间的黏附，从而使抗原激活的 T 细胞滞 留在淋巴器官中以及使活化的 T 细胞滞留在外周感染部位。选择素主要是调节 白细胞迁移到不同组织部位。 5. 淋巴细胞表面的抗原受体与淋巴细胞成熟的关系。 B 细胞的成熟过程：干细胞 祖 B 细胞（Pro- B cell） 前 B 细胞（Pre- B cell） 非成熟 B 细胞（Immature B cell ） 成熟 B 细胞（mature B cell） B 淋巴细胞的成熟伴随着 Ig 基因结构和 m RNA 表达的特异性改变，对应于不 同形式的 Ig 分子生成中的改变。在祖 B 细胞（Pro- B cell）阶段，Ig 还没有产 生，但是 BCR 复合体的 Ig 和 Ig 开始表达，并出现 Ig 重链部分的首次基因 重组。在前 B 细胞（Pre- B cell）阶段， VDJ 复合体发生重组，邻近的 C 基因 开始转录，并通过 RNA 拼接至 VDJ 或 VJ 复合体，产生成熟的 m RNA，使重 链表达。 此时与膜结合的抗原受体还没有表达。Ig 基因的重组受到进一步的调 节。在非成熟 B 细胞（Immature B cell）阶段， 链和 链基因发生重组，IgM 在细胞表面表达并与 Ig 和 Ig 相互作用。此时的 B 细胞还能增殖，但不能对 抗原发生应答，同时会发生负选择。在成熟 B 细胞（mature B cell）阶段，共表 达的 、 重链与 、 轻链相互作用，产生 IgM 和 IgD。IgM 和 IgD 的共表达 使得 B 细胞具有功能性，可以应答抗原。 T 细胞的成熟过程：干细胞祖 T 细胞（Pro- T cell）前 T 细胞（Pre- T cell）双阳性细胞（Double positive）单阳性细胞（ Single positive） Nave 成熟 T 细胞（Nave mature T cell） 在祖 T 细胞（Pro- T cell）阶段，TCR 和 CD3/ 链 / CD4 / CD8 没有表达， D-to-J 重排第一次发生。在前 T 细胞（Pre- T cell）阶段，D-to-J 重排继续 发生，pre-TCR 形成并刺激前 T 细胞的增殖以及 链的重组。在双阳性细胞 （Double positive ）阶段，TCR 的 链基因重排，TCR 的 异聚二体表达。在 单阳性细胞（Single positive）阶段，T 细胞经历阳性及阴性选择，在阳性选择 时，TCR 识别 MHC 肽链复合体，使 CD4 /CD8 分子作用于 T 细胞，进而 T 细 胞成为成熟的 CD4+ 或 CD8+ T 细胞。 6. B 淋巴细胞是如何被激活的？ （1）通过 BCR 复合体介导的信号转导 1）BCR 复合体 BCR 复合受体是由 SmIg 和 Ig 和 Ig 以非共价键结合构成的。信号转导 主要是由 BCR 复合体的 Ig 和 Ig 分子介导的。Ig 和 Ig 的胞内区含有 ITAM 序列。抗原诱导膜上的 BCR 交联使得 ITAM 基序彼此靠近，触发随后的 信号转导。 2）由 BCR 复合体起始的信号转导 Ig 通过 Src 酪氨酸激酶家族，如 Lyn，Blk 和 Fyn，使得 Ig 和 Ig 上的 ITAM 基序的酪氨酸磷酸化。就如 T 淋巴细胞中的 ZAP-70 一样，Syk 被磷酸化 和激活。接头蛋白 SLP-65 与其他接头蛋白，如 Grb2 和 SOS 在形成支架中起着 重要的作用。在此过程中，三个信号通路被激活：I 在抗原刺激的 B 细胞中， Ras-MAP 激酶通路被激活。II PLC2 被激活并且激活下游的信号通路，分别 由 IP3 介导和由 DAG 介导的。III 这些信号通路最终激活一些转录因子，如 AP-1，NF B 和 NFAT。 （2）由补体受体提供的第二信号转导 1）第二信号的组分为：C3d，CR2-CD19-CD81 2）C3d ：是补体的一个降解片段，能够结合到微生物表面 3）CR2（CD21）：位于 B 细胞上，是 C3d 的受体 4）CD19 和 CD81 与 CR2 形成复合体，称为 B 细胞辅助受体复合物 5）Ig 和 C3d 同时与抗原结合，因此，CD19 与 BCR 相关的激酶靠近并且被磷 酸化 6）磷酸化的 CD19 能够激活信号通路 7. 抗体重链转换与轻链重组的异同之处？ 抗体重链 C 区转换，又称同种异型转换（isotype switch） ，即 B 细胞在接受抗 原刺激后首先合成 IgM，在 Th 细胞的 CD40L 和分泌的细胞因子的影响下可转 变为合成 IgG、IgA 、或 IgE 的 B 细胞。重链有五种 isotype，编码基因位于第 14 号染色体上。 抗体轻链重组是产生抗体多样性的原因，轻链有 型和 型，编码基因分 别位于第 2 条和第 22 条染色体上。 两者的相同之处：都进行了 DNA 的重组。 不同之处： 重链转换 轻链重组 发生时间 B 细胞接受抗原刺激后 B 细胞的发育阶段，先进行 型轻链的重组。 发生地点 外周组织 骨髓中 发生的基因位 点 发生在间的 s 区 发生在 V、J 基因间的 RSS（重排信号序列） ，根据 12-23 原则发生重组。 变异性 使 VDJ 与不同 C 基因结合， 重组过程中 RAG、dTd 酶参与， 没有 RAG、dTd 酶参与，没 有随机插入核苷酸。 使 V、J 基因间加入了回文序 列（P）和非模板（ N）核苷酸， 增加基因的变异。 是否受信号刺 激 受 Th 细胞的 CD40L 和分泌 的细胞因子的影响，Th1 产 生 IFN-，使抗体转换为 IgG，Th2 产生 IL-4，使抗体 转换为 IgE。 否，随机发生 识别抗原是否 改变 只是改变的抗体的 isotype， 识别抗原的 V 区没有改变。 使 C 区与不同 V 区结合，加上 连接部位的随机性，增加抗体 的多样性。 生产性 所有的重链转换都具有生产 性 有些重组失败，被清除。 8. 什么是免疫耐受？ 免疫耐受指机体免疫系统接触某种抗原后所表现出的特异性免疫无应答或 低应答。免疫耐受可以天然形成，如机体对自身抗原的自身耐受；也可以后天 获得，如人工注射某种抗原后诱导的获得性耐受。免疫耐受具有抗原特异性， 有别于免疫抑制或免疫缺陷所致的非特异性免疫抑制或无反应。 9. 什么是 APL？ APL 即 Altered peptide ligands，T 细胞表面的 TCR 只与特定的 MHC 分子呈递 的多肽的几个氨基酸位点接触，如果这些 TCR 接触位点发生了改变，那么由此 所引发的反应会完全不一样。 （1）可能诱发产生其他不同的功能性反应； （2）也可能传递抑制信号给特定的 T 淋巴细胞，从而抑制 T 细胞对初始抗原 肽的反应。 10. 机体对不同抗原刺激会产生针对性的免疫反应，请详述 th1 和 th2 的作用机 制。 当机体遇到胞内病原体(病毒、细菌及寄生虫等)抗原刺激时，能够刺激巨 噬细胞产生 IL-12， NK 细胞产生 IFN-，IFN- 可以反过来作用巨噬细胞分 泌 IL-12。产生的 IL-12 能够激活 SATA4，进而促进 T 细胞分化为 Th1 细胞。 Th1 细胞能够分泌 IFN-，使巨噬细胞活化为 super 巨噬细胞，发挥其杀伤病 原体的功能。 当机体遇到比较大的外源性（蠕虫和过敏原等）抗原刺激时，引起慢性 T 细胞刺激，IL-4 能够激活 STAT6，进而促进 T 细胞分化为 Th2 细胞。Th2 细胞 能够分泌 IL-4 和 IL-5，IL-4 可以刺激 B 细胞产生 IgE，使肥大细胞脱颗粒清除 抗原，同时也会抑制巨噬细胞的活化；IL-5 可以使嗜酸性粒细胞活化释放颗粒 内含物，来清除外源性抗原。 11. Th2 细胞的作用 Th2 细胞可以分泌 IL-4、 IL-5、IL-10 等细胞因子，这些细胞因子能够刺激 抗体产生，激活嗜酸性粒细胞，抑制巨噬细胞活性等，因此在不依赖于吞噬细 胞的由蠕虫过敏原等大颗粒物质感染引起的免疫应答中发挥作用。 （1）Th2 细胞介导的免疫反应由嗜酸性粒细胞和肥大细胞主导 （2）激活的嗜酸性粒细胞会释放碱性蛋白、阳离子蛋白等胞内颗粒物质，这些 颗粒状物质行使对蠕虫等的杀伤作用。 （3）IL-4 刺激 B 细胞产生 IgE 抗体以及能够中和抗原的 IgG 抗体。 （4）肥大细胞可以表达 Fc，因此可以与抗原特异性的 IgE 结合，进而通过信 号转导激活肥大细胞并释放颗粒状活性介质，引发免疫反应。 （5）Th2 细胞可以抑制巨噬细胞的活性从而在一定程度上抑制了吞噬细胞依赖 的细胞免疫。 12. 中枢耐受 中枢耐受是指在胚胎期及出生后 T 和 B 细胞发育的过程中，遇自身抗原所 形成的耐受。 具体来说： 当 T 细胞在胸腺微环境中发育，编码 TCR 的 V 区基因片段发生随机重排， 会产生识别自身抗原的 TCR，发育至表达功能性抗原识别受体（TCR-CD3）阶 段，这类 TCR 与微环境基质细胞表面表达的自身抗原肽-MHC 分子复合物呈高 亲和力结合可启动凋亡程序被清除而发生阴性选择，致克隆消除。 B 细胞发育到不成熟 B 细胞阶段，其细胞表达 mIgM-Ig/Ig BCR 复合 物，当它们在骨髓及末梢中与自身抗原呈高亲和力结合时，亦被克隆清除。表 达对自身抗原识别的 B 细胞受体（BCR ）的克隆，亦可因受体编辑，形成新的 的细胞克隆，不再对自身抗原应答。 细胞及细胞发育阶段经受的克隆消除，显著减少生后的自身免疫病的 发生。出生后，及细胞发育仍在进行，对自身抗原应答的不成熟细胞及 细胞施加的克隆消除亦仍进行。生前及生后，如果胸腺及骨髓微环境基质细 胞缺陷，阴性选择下降或障碍，都会导致自身免疫病发生几率增加。 诱导胸腺及骨髓中克隆消除的自身抗原有两类：一类是体内各组织细胞普 遍存在的自身抗原，它们亦表达于胸腺及骨髓基质细胞，诱导克隆消除，一类 是组织特异抗原。 13. 以 IL-2 为例，说明 T 细胞的激活过程。 1、T 细胞与抗原递呈细胞之间形成免疫突触，包括 TCR 复合物，共受体 CD4/CD8 分子、共刺激因子 CD28、以及一些街头蛋白的参与。 2、酪氨酸激酶 LcK 结合到 CD4/CD8 分子上，通过自身磷酸化发挥激酶活 性，磷酸化 CD3 复合物的 链。 3、Zap-70 结合到 链上磷酸化的 ITAMs 基序上，Lck 则磷酸化 Zap-70