动物免疫学课件

第八章 免疫应答 免疫的类型 1.非特异性免疫（天然免疫或固有性免疫） l种系进化中逐步形成 l可以遗传 l对一切异物均发挥作用nonspecific 2.特异性免疫(获得性免疫或适应性免疫) l接触抗原后产生 l对相应抗原有免疫specific l有明显个体差异 l不能遗传 特点比较： 先天 后天 迅速 潜伏期 非特异性 特异性 无免疫记忆 有免疫记忆 非特异性免疫应答 特异性性免疫应答 第一节 非特异性免疫应答 非特异性免疫的构成： 机体屏障结构 固有免疫细胞 固有免疫分子 一、机体屏障结构 （一）皮肤与粘膜 1.物理屏障作用 2.化学屏障作用 3.微生物屏障作用 （二）血脑屏障 （三）血-胎屏障 骨 髓 血 液 组 织 多能干细胞 髓样干细胞 单核母细胞 前单核细胞 单核细胞 单核细胞 巨噬细胞 结缔组织：组织细胞 肺：肺泡巨噬细胞 肝：枯否细胞 脾与淋巴结：游走与固定巨噬细胞 浆膜腔：胸、腹腔巨噬细胞 神经组织：小胶质细胞 骨：破骨细胞 关节：滑膜A型细胞 单核巨噬细胞系统细胞 中性粒细胞 主要膜分子： 补体受体：CR1、CR3 和 CR4； Fc受体：lgG Fc受体 IgA Fc受体 其他膜分子： LFA-1、IL-8R等。 Macrophage Phagocytosis （二）NK细胞的主要作用 1.细胞杀伤作用 2.免疫调节作用 （三）嗜酸性粒细胞的生物学功能 1.杀伤寄生虫和微生物 2.阻抑炎症反应 （四）肥大细胞和嗜碱性粒细胞的功能 A.阻止穿过上皮组织屏障的病原体感染 B.对IgE抗体结合的抗原迅速发生应答，引起急 性变态反应性炎症反应； C.抗寄生虫感染。 静息肥大细胞激活后 5 分钟激活后 60 分钟 三、 固有免疫分子及其作用 l补体系统 l细胞因子 l防御素 l溶菌酶 l乙型溶素 四、炎症反应 炎症：机体组织对物理、化学、免疫或生物 因素所引起组织损伤的保护性反应。 急性炎症 (acute inflammation) 慢性炎症 (chronic inflammation) 时间 特征 几天-1月 渗出，中性粒细胞 数月-数年 增生，淋巴细胞，单核细胞 急 性 与 慢 性 炎 症 反 应 组织损伤，血管再形成，纤 维细胞游走，胶原形成 慢 性 炎 症 纤维母 细胞 淋巴细胞 巨噬细 胞 巨噬细胞在损伤部位 持续释放趋化介质并 吞噬异物抗原 内源性/外源性刺激 肥大细胞 中性粒 急 性 炎 症 单核细胞 非特异性免疫的构成 非特异性免疫 屏障作用免疫分子效应细应细胞 皮肤粘膜 血脑脑屏障 胎盘盘屏障 补补体 防御素 溶菌酶 细细胞因子 吞噬细细胞 NK细细胞 本节要点： 免疫分为天然免疫和获得性免疫。 参与非特异性免疫应答的免疫细胞有各类吞噬细胞、 自然杀伤细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒 细胞等。 单核巨噬细胞和中性粒细胞具有吞噬功能，还可分 泌细胞因子及其它生物活性物质，介导免疫应答。巨 噬细胞还可作为获得性免疫应答系统细胞在特异性免 疫应答中起重要作用。 NK细胞具有自然杀伤功能，对肿瘤细胞和病毒感 染细胞有强杀伤作用。其杀伤方式为直接杀伤和ADCC 效应。 肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞表达IgE 的Fc受体，对IgE抗体结合的抗原迅速发生应答，可引 起急性变态反应性炎症反应；对寄生虫感染也具有抵 抗作用。 第二节 特异性免疫应答 一、 概 述 1. 免疫应答： 抗原物质进入机体，激发免疫系统发生一系列 反应以排除抗原的过程。即免疫细胞识别、摄取、 处理抗原，继而活化、增殖、分化，产生免疫效应 的过程。 2. 免疫应答类型： （1） 根据效应机理： 体液免疫 - B细胞活化产生特异性 抗体发挥免疫效应； 细胞免疫 - 特异性T细胞活化发挥 免疫效应。 （2）根据效应结果： 生理性免疫应答 病理性免疫应答 3. 免疫应答的发生部位 外周免疫器官 皮肤 淋巴循环 淋巴结 抗原 静脉 脾 口服或吸入 粘膜局部 粘膜下 淋巴细胞 小胶质细胞 脑 4. 免疫应答的基本特征 （1）特异性：针对某种抗原产生的抗体或效应 细胞，发生的免疫应答。 （2）记忆性：初次接触某种抗原后，免疫系统 可长期保留对该抗原的“记忆性”，发生再次免 疫应答。 （3）限制性：识别“自己”和“非己”，个体 发育过程中产生。 5. 基本过程 细胞表面 多肽 Ag Antigens must be processed in order to be recognised by T cells Y T 无应答无应答无应答无应答 可溶性的 天然 Ag 细胞表面 的天然 Ag 可溶性的 多肽 Ag 抗原肽-MHC 复合物 抗原加工、递呈 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *32 二、APC和Ag提呈 抗原提呈细胞抗原提呈细胞 （a）内化抗原 抗原抗原 （b）处理抗原 （C）经处理的抗 原肽与MHC分子 结合后表达于抗 原提呈细胞表面 T T T细胞对细胞对 抗原肽：抗原肽： MHCMHC分分 子复合物子复合物 的识别的识别 lAPC：即抗原提呈细胞，表达MHC和协同 刺激分子，能够摄取、加工和处理抗原， 并把处理过的抗原肽递呈给淋巴细胞而使 淋巴细胞活化的一类免疫细胞。 l主要专职性APC 1.巨噬细胞( M ) 2.树突状细胞(DC) 3.B细胞 l抗原提呈分子 MHC和MHC类分子 单核巨噬细胞单核巨噬细胞 树突状细胞树突状细胞B B细胞细胞 l Ag提呈：APC将抗原加工处理、降解为多肽 片段，并与MHC分子结合为多肽-MHC分子 复合物，转至细胞表面，并与T细胞表面的 TCR结合，提呈给T淋巴细胞的过程。 外源性抗原 抗原根据来源分 内源性抗原 (一)抗原的摄取 DC对抗原的摄取 （未成熟DC） 巨吞饮作用：巨吞饮作用： 受体介导内吞受体介导内吞 吞噬作用：吞噬作用： B细胞对抗原的摄取： 非特异性胞饮可溶性Ag和BCR介导的内吞作用 M对抗原的摄取 吞噬（大分子或固体Ag） 吞饮（小分子或液体Ag） R介导的内吞（Fc R、C3bR、CD14等） 受体介导内吞：受体介导内吞：只在不成熟DC有,DC成 熟后，表达FcR及甘露糖受体下调， 其摄取抗原能力随之下降。内吞后，甘 露糖受体可在内吞体的pH环境中释放出 其配体，并进入再循环过程。 特点：高效性、选择性及饱和性。 mIg介导的 内吞 补体受体介 导的内吞 Fc受体介导 的内吞 吞饮 吞噬 被动吸附 (二) 抗原的加工处理途径 1 MHCI1 MHCI类分子途径（亦称胞质溶胶途径）类分子途径（亦称胞质溶胶途径） 内源性抗原内源性抗原 2 MHC-II2 MHC-II类分子途径（亦称溶酶体途径类分子途径（亦称溶酶体途径) ) 外源性抗原外源性抗原 (三)T淋巴细胞对抗原的识别及应答 初始初始T T细胞细胞 效应效应T T细胞细胞 T T细胞介导的免疫应答细胞介导的免疫应答细胞免疫应答细胞免疫应答 MHC-IMHC-I类分子抗原肽复合物：类分子抗原肽复合物：CD8+TCD8+T细胞细胞 MHC-IIMHC-II类分子抗原肽复合物：类分子抗原肽复合物：CD4+TCD4+T细胞细胞 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *44 三、细胞免疫应答 （一）T细胞的抗原识别： T细胞识别抗原具有MHC限制性： CD4+ T细胞识别APC递呈的MHC II-肽复合物； CD8+ T细胞识别APC递呈的MHC I-肽复合物。 （二）T细胞的活化 接受信号刺激、转导信号、细胞内酶活化，基因 转录表达及细胞扩增等复杂过程。 1. T细胞活化的信号刺激 T细胞活化的双信号刺激： 信 号 T细胞 APC 第一信号： TCR和CD4 MHC-肽复合物 或CD8 第二信号： CD28 B7(B7.1、B7.2) 2. T细胞活化信号的传导及基因表达 信号传导（signal transduction）： 将细胞膜表面受体与相应配体结合产生的信 号通过受体蛋白或其它跨膜分子从细胞外转至细胞 内，转换成生物化学形式。 （三）T细胞介导的特异性免疫效应 介导特异性免疫效应的T细胞： CD8CTL、 CD4Th1 1. CD8CTL介导的特异性免疫效应 a.特异性细胞毒效应 在宿主抵抗细胞内寄生物的防御中起重要作 用，如病毒、一些细菌及寄生虫等病原体。 b.分泌细胞因子的免疫调节效应 IFN； TNF和TNF 2.CD4Th细胞介导的特异性免疫效应 主要通过分泌的细胞因子发挥免疫效应功能： CD4+Th1 招募、活化巨噬细胞 促进T、B淋巴细胞增殖 促进粒细胞功能 CD4+Th2 辅助体液免疫应答 参与超敏反应、免疫调节 四、体液免疫应答四、体液免疫应答 （一）B细胞对抗原的识别 抗原分两类：TI-Ag(TI1、TI2)和TD-Ag。 1. 对TI-Ag的识别 识别TI1抗原：细菌脂多糖（LPS）和聚合鞭毛素等。 识别TI2抗原：肺炎球菌多糖等。 TI-2TI-2抗原抗原 诱导诱导B B细细 胞的激活胞的激活 2对TD-Ag识别 TD-Ag：蛋白质抗原，如病原微生物、血细 胞和血清蛋白等。 识别与递呈： a.蛋白质抗原与特异性 BCR结合； b. APC表面的抗原肽- MHCII类分子复合物 TCR识别Th细胞活化辅助B细胞活化。 （二）细胞激活和信号传导 B细胞活化信号 1.TI抗原刺激B细胞活化 - 直接作用。 2.TD抗原刺激B细胞活化 - 需两种信号： （1）第一信号（抗原刺激信号） - 抗原与BCR(B细胞)结合； （2）第二信号（Th细胞信号） Th细胞-B细胞间接触作用：CD40L-CD40、 ICAM-1 - LFA-1、CD28 - B7、CD2 - LFA-3。 B细胞与Th细胞相互作用 初次应答：其它APC活化的Th细胞与B细胞，通过粘附 分子相互作用激活B细胞。 再次应答：已扩增的B细胞作为抗原提呈细胞与T细胞 相互作用，通过粘附分子及抗原提呈作用 相互诱导并活化。 Th活化信号： B细胞活化信号： 第一信号：TCRAgMHC； 第一信号：BCRAg； 第二信号：CD28/B7等。 第二信号：CD40/CD40L。 主要细胞因子的作用： 1.IL-2：促进T和B细胞增殖； 2.IFN-：刺激B细胞产生IgG2； 3.IL-4：B细胞的激活和分化因子，导致IgG1和IgE 产生；T细胞生长因子，促进Th2分化，增 强抗体应答；参与I型超敏反应； 4.IL-5：嗜酸性粒细胞的生长因子； 5.IL-6：B细胞的分化因子； 6.IL-10：抑制Th1细胞因子产生；促进Th2细胞因子 产生和B细胞激活； 7.IL-12：与IL-10作用相反。 （三）抗体介导的免疫效应 1. B细胞对TI-Ag和TD-Ag应答的区别 对TI-Ag应答的特点： （1）不需Th细胞辅助；（2）激发产生IgM抗体， 无Ig类型转换；（3）不产生免疫记忆 对TD-Ag应答的特点： （1）需Th细胞辅助；（2）可发生Ig类转换，产 生各类抗体（IgM, IgG，IgA, IgE）；（3）具有 免疫记忆。 2.抗体产生的一般规律 初次应答（primary response） -抗原初次进入机体所产生的应答。 特点： 潜伏期(诱导期)长(约710天)； 抗体的种类以IgM为主； 抗体亲和力低； 维持时间短； 总抗体水平低。 再次应答(secondary response) - 抗原再次进入机体所产生的应答。 特点： 潜伏期短（约23天）； 抗体的种类以IgG为主； 抗体亲和力比初次应答明显增强； 维持时间长； 总抗体水平高。 了解抗体产生规律的意义 制定最佳免疫方案制定最佳免疫方案 检测检测IgMIgM可作为早期诊断的依据可作为早期诊断的依据 间隔一段时间两次测定抗体效价间隔一段时间两次测定抗体效价 增高增高4 4倍以上有诊断价值倍以上有诊断价值 死疫苗预防接种常需两次或以上死疫苗预防接种常需两次或以上 3.抗体的免疫效应 1.中和作用 IgG（血液）和SIgA( 粘膜)： 结合外毒素 - 中和毒性； 结合病毒 - 阻止病毒吸附进入宿主细胞。 2.免疫调理 IgG(IgG1, 2, 3)和IgM + Ag 激活补体 CR(吞噬细胞) 促吞噬作用。 3激活补体 Ag-Ab(IgG, IgM)复合物 激活补体经典途径 膜攻击复合体 溶解靶细胞。 4ADCC(抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用) IgG + 靶细胞 FcR( NK细胞等) 杀伤 靶细胞。 表达IgGFc受体的NK细胞、巨噬细胞和中性粒细胞等，通过 与已结合在病毒感染细胞和肿瘤细胞等靶细胞表面的IgG抗 体的Fc段结合，而杀伤这些靶细胞的作用。 5粘膜抗感染 SIgA 粘膜抗感染。 6. 超敏反应 - 可引起I、II、III型超敏反应。 7. 自身免疫病 TDTD抗原抗原 + APC+ APC 提呈提呈 静止静止T T 活化活化T T TITI抗原抗原静止静止B B细胞细胞 辅辅 助助 Th1/CTLTh1/CTL T T DTHDTH 靶细胞靶细胞 淋巴因子淋巴因子 浆细胞浆细胞 免疫球蛋白免疫球蛋白 细胞细胞 免疫免疫 体液体液 免疫免疫 启动阶段启动阶段增殖分化阶段增殖分化阶段 效应阶段效应阶段 记忆记忆T T 记忆记忆B B Th2 免疫调节免疫调节 细胞免疫应