疫应答(中山大学版)医学.pptVIP

第七章 免疫应答,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,2,第一节 免疫应答概述,免疫应答 是指机体免疫系统受抗原刺激后，淋巴细胞特异性识别抗原分子，发生活化、增生、分化或无能、凋亡，进而表现出一定生物学效应的全过程。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,3,意义： 免疫应答最基本的生物学意义是识别“自己”与“非己”，并清除“非己”的抗原性物质，以保护机体免受抗原异物的侵袭,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,4,一、免疫应答的类型,免疫应答根据参与的细胞类型和效应机制，可分为两种类型 由B细胞介导的体液免疫应答 由T细胞介导的细胞免疫应答,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,5,正常免疫应答,异常免疫应答,正应答,负应答,体液免疫应答,细胞免疫应答,自身耐受,自身免疫,超敏反应,免疫缺陷,免疫耐受,免疫应答类型,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,6,二、免疫应答的基本过程,免疫应答的场所 淋巴结、脾等外周免疫器官是免疫应答的主要场所。 皮肤、粘膜局部的病原微生物，可通过淋巴管引流至局部淋巴组织或扁桃体；侵入体内的病原微生物，可经血液进入脾或经淋巴循环进入淋巴结。在那里发生体液免疫应答或细胞免疫应答。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,7,1 抗原识别阶段 包括对抗原的摄取、处理加工、抗原的呈递和对抗原的识别，分别由 M 、 T 和 B 细胞完成。 2 免疫细胞的活化和分化阶段 包括抗原识别细胞膜受体的交联、膜信号的产生与传递、细胞增殖与分化以及生物活性介质的合成与释放，主要由 T 和 B 细胞完成。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,8,3 免疫应答的效应阶段 主要包括效应分子（体液免疫）和效应细胞（细胞免疫）对非已细胞或分子的清除作用（即排异效应）及其对免疫应答的调节作用。 在此阶段除抗体和效应 T 细胞参与外，还必须有免疫增强系统参加才能完成排异和免疫调节作用。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,10,第二节 抗原提呈,抗原被抗原提呈细胞摄取，经加工、处理形成抗原多肽片段与MHC分子复合物，被转运至抗原提呈细胞表面供TCR识别的全过程称为抗原提呈（antigen presentation）。 包括两个过程： 抗原加工 抗原递呈,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,11,内源性抗原： 外源性抗原： 对抗原的处理和提呈有三种途径： 外源性抗原经MHC II类分子途径 内源性抗原经MHC I类分子途径 脂类抗原经CD1途径,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,12,一、内源性抗原经MHC I 类分子途径（胞质溶胶提呈途径） ：,内源性抗原 内源性抗原指机体细胞内合成的抗原，如病毒感染的细胞合成的病毒蛋白以及肿瘤细胞内合成的蛋白等。 内源性抗原在细胞内蛋白酶体的作用下降解为多肽，然后转移到内质网腔内，与新合成的MHC类分子结合，形成抗原肽-MHC类分子复合物，再转运至细胞表面，供CD8+Tc细胞识别。,Ubiquitin,抗原肽,抗原转运蛋白,钙联蛋白,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,16,几乎所有能表达MHC类分子的细胞都具有将抗原肽结合到MHC类分子上，并表达于细胞表面的作用。 当这些细胞被病毒感染，产生了病毒蛋白或发生基因突变产生了突变蛋白，均可能被CD8+Tc细胞识别和杀伤。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,17,二、外源性抗原经MHC II类分子途径（溶酶体途径）：,外源性抗原 指细胞外感染的微生物或其它蛋白质抗原。 当外源性抗原进入机体，被APC（如巨噬细胞）通过吞噬、胞饮等方式摄入细胞内形成吞噬小体，继而与溶酶体融合形成吞噬溶酶体，被蛋白酶等水解为抗原多肽片段，抗原肽与其新合成的MHC类分子结合，形成抗原肽-MHC类分子复合物，转运至APC表面，供CD4+Th细胞识别。,MHC-II类分子腔室,Ii链：（Ia相关恒定链） 参与MHC-II类分子组装； 阻止内质网中内源性抗原肽与MHC-II类分子结合； 促进MHC-II类分子移动到MHC-II类分子腔室。 CLIP：II类分子相关恒定链多肽,HLA-DM可协助MHCII类分子上的CLIP解离,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,21,B细胞提呈外源性抗原 是通过胞饮作用或B细胞的抗原受体（BCR）与抗原结合，从而将抗原摄入胞内，经降解成多肽后与MHC-类分子结合形成抗原肽-MHC-类分子复合物，转运至B细胞表面，供CD4+Th细胞识别。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,23,脂类经CD1途径（非经典MHC提呈途径）,脂类抗原的提呈CD1途径 CD1为MHC外的基因编码，但是CD1分子的结构特征与MHC分子相似，并且在细胞表面需要2-微球蛋白的参与。CD1的表达处理过程MHC-II类分子的途径相似，CD1是作用与MIIC小体的靶结构。 CD1表达非多肽性的抗原，这一抗原通过巨噬细胞的甘露糖受体介导被摄入。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,25,第二节 T细胞介导的细胞免疫应答,细胞免疫应答（cellular immune response）是指在抗原刺激下，T细胞转化成为效应T细胞（致敏Th1细胞和致敏Tc细胞）发挥特异性免疫效应的过程。 该免疫应答由TD抗原诱发，需抗原提呈细胞、肿瘤细胞或被病毒感染的细胞参与。与体液免疫相比，细胞免疫的特点是： 发生缓慢，再次接触抗原一般需要2天天； 反应多局限于抗原所在部位； 局部炎症以淋巴细胞和单核-巨噬细胞浸润为主。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,26,一、T细胞对抗原的识别,T细胞只能识别APC细胞表面与MHC结合的抗原性多肽； TCR的T细胞是参与特异性免疫应答的主要细胞群，由TCR链可变区进行特异性识别： 链可变区的CDR1和CDR2结构域识别并结合MHC分子的非多态区和抗原肽的两端； 链的CDR3结构域识别并结合位于抗原肽中央的T细胞表位，故决定TCR特异性识别能力的主要是CDR3。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,28,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,29,CD4、CD8分别识别MHC-II和MHC-I分子,target cell,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,30,双识别: 1. T细胞在识别APC提呈抗原肽时通过TCR识别MHC-抗原肽。 2. 还需要其表面的CD4/CD8分子与APC表面的MHC识别与结合。 （MHC限制性）,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,31,二、T细胞活化、增殖和分化,（一）T细胞活化的信号要求 1. T细胞的第一激活信号 TCR-MHC+抗原性多肽， CD4、CD8分别识别MHC-II和MHC-I分子,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,32,2. T细胞的第二激活信号 又称协同刺激信号，主要是B7/CD28。 其机制在于增强基因转录并稳定IL-2mRNA，促进T细胞产生生长因子。 此外，CD28分子启动的胞内信号可促进细胞存活蛋白bcl-xL的表达，从而保护T细胞免于凋亡。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,33,若TCR特异性识别并结合抗原肽的过程中缺乏协同刺激信号，则T细胞被诱导呈不应答状态。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,34,活化的T细胞还表达细胞毒T淋巴细胞相关抗原-4( CTLA-4），其配基也是B7-1和B7-2。 与CD28分子的作用相反，CTLA-4与配基结合后可向T细胞发出抑制信号。,抑制信号,激活信号,CD28,CTLA-4,抗CD28抗体的Fab 与完整的抗CD28抗体的作用 有何不同？,CD28,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,37,3. 细胞因子刺激信号 IL2 细胞因子中最重要的是 IL-2 ，它是促进 T 细胞（包括各亚群）增殖分化的重要介质。当活化 T H 细胞（ G 1 期）上的 IL-2R 与 IL-2 结合即进入 S 期（ DNA 合成期），在此期细胞 DNA 成倍增加。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,38,T细胞活化的胞内分子机制,TCR胞外部分与抗原肽特异性结合，胞内部分太短；CD3是重要的信号转导分子。 TCR交联 抗原+TCR使TCR位置和构型发生改变，TCR发生聚集，即受体交联。导致细胞表面的离子通道开放；活化胞内信号蛋白和酶。 PTK（蛋白酪氨酸激酶）活化 PLC-活化 MAPK级联反应的活化,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,41,转录因子活化： 活化的转录因子与相关基因的调控区结合，通过增强启动子的活性而促进基因转录 T细胞内基因活化： TCR识别抗原肽后，启动胞内活化信号传递，激活胞内一系列酪氨酸酶和多种细胞因子基因，从而推动细胞进入分裂周期，出现克隆扩增并向效应细胞分化。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,42,总结： T细胞活化，主要有三对配体和受体结合，并由此提供三种信号： （1）抗原肽-MHC分子-TCR的结合：提供抗原识别信号（第一信号）； （2）B7-CD28结合，提供协同刺激信号（第二信号）； （3）IL-2和IL-2R的结合，提供生长信号。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,43,（二）T细胞增殖和分化,静止的 T H 细胞（ G 0 期）在识别 APC 递呈的抗原后，细胞表面表达白介素-1 受体（ IL-1R ），成为诱导性 T 细胞（ T inducer,T i ），并接受巨噬细胞产生的 IL-1 信号而活化，继之表达IL-2 受体（ IL-2R ），成为活化的 T H 细胞。,抗原,TCR,IL-1R,IL-2R,IL-1,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,44,当 IL-2R 与 IL-2 （自分泌或旁分泌的）相结合， T 细胞即母细胞化，表现为胞体变大，胞浆增多，染色质疏松，出现明显的核仁、微管和多聚核糖体形成，大分子物质合成与分泌增加，并增殖、分化成效应性 T H 细胞，分泌一系列细胞因子，包括 IL-2 、 IL-4 、 IL-5 、 IL-6 、 IL-9 以及 IFN 等，进而发挥 T H 细胞的辅助效应。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,45,1. CD4+T细胞增殖、分化,IL-12,IL-4,IL-2,Th0,Th1,Th2,细胞免疫,体液免疫,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,46,2. CD8+T细胞增殖、分化,1）Th细胞非依赖性： 共刺激分子高表达的细胞 直接刺激CD8+T细胞产生IL-2，促使自身增殖、分化 如病毒感染的DC,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,47,2）Th细胞依赖性： 由于： 大多数靶细胞共刺激分子为低表达,不能充分激活初始CD8+细胞,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,48,三、T细胞应答的效应及其机制,特异性免疫效应的T细胞： CD8CTL、 CD4Th1,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,49,（一）CTL介导的特异性免疫效应,主要效应功能： 杀伤表达有同MHC I类分子结合的特异性抗原的细胞。 特异性细胞毒效应 细胞毒作用（ cytotoxicity ）或称细胞介导的细胞毒作用。 T C 细胞介导的免疫应答是指激活的细胞毒性 T 细胞（ T C ）对带有特异性抗原的细胞或相应的靶细胞的直接杀伤作用。 这种效应在抗病毒感染、同种异体移植排斥反应和抗肿瘤免疫中起重要作用。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,50,T C 细胞杀伤靶细胞有以下几个特点 预先由抗原诱导，活化的 T C 细胞可特异性杀伤携带内源性抗原的靶细胞而对其他细胞无损伤作用。 T C 细胞的杀伤作用受 MHC-类分子的限制。 T C 细胞可连续杀伤靶细胞，其杀伤效率高。 T C 细胞必需与靶细胞直接接触才有杀伤作用。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,51,CTL杀伤靶细胞机制（两种）： 1.穿孔素/颗粒酶依赖性机制 - 破坏细胞膜 在此种杀伤途径中，成熟 T C 细胞识别抗原和 MHC-I类分子并被激活后，迅速和靶细胞贴近，两者细胞膜发生接触，但之间留有空隙。 CTL 胞浆中的裂解性颗粒（ lytic granule ）藉助微管作用被集中在靠靶细胞的一侧，然后颗粒中的大分子内含物被释放至 CTL 和靶细胞间的空隙中，称为颗粒胞吐（ granule exccytosis ）。内含物包括穿孔素（ perforin ）、丝氨酸酯酶等。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,52,释出的穿孔素随即进入细胞间隙，并在 Ca 2+ 的存在下迅速附着于靶细胞膜，嵌入细胞膜的双层磷脂中，不断形成不同孔径（ 50 160nm ）的跨膜孔道，从而导致靶细胞膜去极化，使细胞外水分流人胞内，一些电解质和大分子物质流出胞外，最终使靶细胞溶解。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,54,2.穿孔素非依赖性机制 效应 CD8 CTL表达膜FasL及分泌细胞因子： 1） FasL+Fas -诱导细胞调亡 2）IFN - IFN能直接抑制病毒复制；诱导MHC I类分子表达；活化巨噬细胞等。 3）TNF和TNF -协同IFN 活化巨噬细胞；与其受体TNFR-1结合诱导杀伤靶细胞。,连续杀伤靶细胞,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,57,二.CD4Th1细胞介导的特异性免疫效应,主要免疫效应功能 通过分泌的细胞因子和表达的膜表面分子发挥作用； 活化巨噬细胞； 促进TC细胞增殖、活化； 介导迟发型超敏反应 。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,60,1. Th1细胞对巨噬细胞的作用,1） 诱导巨噬细胞活化的作用 IFN + IFNrR CD40L + CD40 诱导巨噬细胞 CD40分子和TNF受体表达增加，TNF分泌协同IFN 增加巨噬细胞抗胞内微生物作用(如诱导NO和O2-离子产生)。 B7分子和MHC II分子的表达增加。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,61,2）Th1细胞募集巨噬细胞到感染部位： 巨噬细胞移动抑制因子（ macrophage migration imhibition factor MIF ） 这是最早发现的淋巴因子之一。 MIF 属糖蛋白，分子量为 20 40kD 。在体外试验中， MIF 可抑制巨噬细胞的移动，故在炎症反应或迟发型超敏反应时， MIF 使局部巨噬细胞停留或聚集在炎症发生部位，从而增强吞噬杀菌的作用。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,62,巨噬细胞活化因子（ macrophage activating factor ， MAF ） 能活化巨噬细胞内的酶系统，增加溶酶体的形成，促进巨噬细胞的氧化代谢 巨噬细胞趋化因子（ macrophage chemotatic factor ， MCF ） 可吸引巨噬细胞向有抗原的部位移动,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,63,2.导致炎症反应,是效应T细胞同特异性抗原作用后，引导的以单核细胞浸润和组织损伤为主要特征的炎症反应。 上述炎症反应的诱导是特异性的，必须用抗原刺激才能引起，致敏的 CD4 + T 细胞必须由同一抗原激发才能分泌淋巴因子，这些前提说明 T 细胞介导的免疫应答是特异性的。 但淋巴因子多数是无特异性的，即其作用往往与抗原的特异性无关。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,64,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,65,三、 T 细胞介导的细胞免疫效应,（一）抗感染作用 T 细胞介导的抗感染免疫主要是针对胞内感染的病原体，这是机体对抗入侵细菌、病毒等微生物以及某些寄生虫的重要抗感染免疫机制，包括： 抗细菌感染，如结核杆菌、沙门氏菌感染等。 抗病毒感染，所有病毒均在活细胞内寄生。 抗真菌感染，如白色念珠菌等。 抗寄生虫感染，如原虫等。,病毒感染的细胞,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,67,（二）抗肿瘤作用 抗肿瘤的免疫机制包括： T C 细胞的特异性杀伤作用。 NK 细胞、巨噬细胞的 ADCC 作用。 淋巴因子（如 TNF ）的直接杀伤作用。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,68,（三）免疫损伤作用 T 细胞介导的免疫效应可参与下列病理过程的发生和发展： 同种异体移植的急性排斥反应。 型超敏反应如接触性皮炎。 某些自身免疫病如桥本甲状腺炎。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,69,第三节 B细胞介导的免疫应答,体液免疫应答（humoral immunity）指在抗原刺激下，B细胞活化、增殖、分化为浆细胞，并合成分泌抗体，发挥特异性免疫效应的过程。 由于抗体主要存在于体液中，故将抗体参与的免疫称为体液免疫。 体液免疫应答包括B细胞对TD抗原的免疫应答和B细胞对TI抗原的免疫应答。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,70,一、B细胞对抗原的识别,（一）B细胞对TI抗原的识别 由TI抗原诱导B细胞产生的体液免疫应答： 不需抗原提呈细胞的作用； 不需Th细胞的辅助； 不产生记忆细胞，无再次应答； 只产生IgM类别的抗体。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,71,TI抗原（某些细菌多糖、多聚蛋白及脂多糖）可直接激活未致敏B细胞，无须T细胞辅助。 TI抗原可分成TI-1和TI-2抗原两类。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,72,1. TI-1抗原诱导的B细胞应答 LPS，如百日咳菌胞壁脂多糖 高浓度TI-1抗原可诱导多克隆B细胞增生和分化；而低浓度只能活化相应B细胞克隆活化。 TI-1抗原单独不能诱导Ig类别转换、抗原亲和力成熟及记忆B细胞形成。,TI-1抗原是多克隆活化剂,BCR,LPS受体,LPS,LPS 受体,TI-1 抗原,信号转导,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,75,2. TI-2抗原诱导的B细胞应答 TI-2抗原多属细菌胞壁与荚膜多糖成分，具有高度重复的结构。如肺炎球菌荚膜多糖，沙门氏菌多聚鞭毛等。 使成熟的抗原特异性B细胞的SmIg发生广泛交联。 生理意义：多数胞外菌含有胞壁多糖成分，能抵抗吞噬；TI-2直接诱导抗体产生，抗体与细菌结合后易于被杀灭。,TI-2抗原，有多个重复排列的抗原决定簇使受体交联,TI-2抗原,多效价抗原,TI-2 抗原,信号转导,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,78,通过TI抗原的抗原决定簇与B细胞的BCR结合，产生活化信号诱导B细胞活化，并进一步增殖、分化为浆细胞，产生抗体，发挥其 免疫效应。 该免疫应答因无需Th细胞预先致敏与克隆性扩增，较针对TD抗原产生的免疫应答发生早，在抗某些胞外病原体早期感染中发挥重要作用。,TI-1 和 TI-2 抗 原,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,80,（二） B细胞对TD 抗原的识别,这类应答需要巨噬细胞和 T 细胞的协作，先产生 IgM ，继之产生 IgG 或其他类型 Ig 。初次刺激后可诱导记忆性 B 细胞形成，相同抗原再次刺激可出现二次抗体应答（回忆应答）。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,81,B细胞对TD抗原的特异性识别 BCR复合物是由SmIg和Ig/Ig 以非共价键结合而成； BCR识别的抗原无须APC细胞进行加工处理-直接识别。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,83,二、B细胞的活化，增殖与分化,（一）B细胞活化 B细胞的活化亦需双信号作用。 B细胞的BCR与特异性抗原结合产生第一活化信号； B细胞表面的CD40分子（受体）与Th2细胞表面的CD40L（配基）结合后产生第二活化信号。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,84,1. B细胞活化的第一信号 BCR识别抗原产生的信号； B细胞共受体的作用；（CD21-CD19-CD81） CD32对第一活化信号转导的负调节作用,（1）B细胞的重要标记 （2）稳定BCR与抗原的结合及增强B细胞对抗原的应答 （3）促进B细胞的增殖，参与记忆B细胞的生成 （4） C3d/EB病毒受体,（1）B细胞的重要标记；（2）可与多种激酶结合，促进B细胞活化,B细胞辅助受体，HCV受体,B细胞共受体的作用,CD21,CD19,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,87,2. B细胞活化的第二信号 CD40/CD40L可诱导静止期B细胞进入细胞增生周期；可介导B淋巴细胞瘤细胞发生凋亡；可抑制生发中心的B细胞发生凋亡。,协同信号分子种类及其配体: T细胞 CD28-CD80/86（B7） B细胞 LFA-1-ICAM-1 CD2-LFA-3 CD40L-CD40(B细胞第2活化信号提供者),2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,90,3. 细胞因子的作用,活化的B细胞可表达多种细胞因子受体，在不同细胞因子作用下发生类别转换，增殖分化为能合成分泌不同类别Ig的浆细胞。 如IL-2、IL-4、IL-5可促进B细胞分化为能产生IgM抗体的浆细胞； IL-2、IL-4、IL-6和IFN-g可促进B细胞分化为能产生IgG抗体的浆细胞； IL-5和TGF-可促进B细胞分化为能产生IgA抗体的浆细胞； IL-4能促进B细胞分化为产生IgE抗体的浆细胞。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,91,部分B细胞分化为能保留对特异性抗原有长期记忆性的记忆B细胞（长寿细胞）。当再次接触相同抗原时，不需经过上述过程则能迅速增殖分化为浆细胞，合成分泌更多抗体，扩大免疫效应。,识别抗原，并对抗原加工、处理,提呈抗原，并激活Th2细胞,Th2细胞表达CD40L，作用于B细胞，并分泌细胞因子,B细胞被激活，转变为浆细胞，产生抗体,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,93,三、体液免疫应答的一般规律,抗原诱导机体产生的抗体经淋巴液和血液输送到全身。血液中抗体的浓度随免疫应答时间的持续情况而增减。 当第一次接受抗原刺激时，机体发生初次应答（primary response）；再次接受相同抗原刺激时，机体产生再次应答（secondary response），或称回忆反应（anamnestic response）。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,94,（一）初次应答（primary response） 指抗原第一次进入机体时引起的应答。 特点是： 潜伏期长，需12周后才能产生抗体， 抗体效价低，维持时间较短； 最初出现IgM，随后出现IgG，在一定时间内IgG能保持稍高的水平。 亲和力低：因为初次应答过程中大都是带低亲和力受体的B细胞与抗原结合，故抗体的平均亲和力较低。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,95,（二）再次应答（secondary response） 或回忆应答（reminiscences response）是机体再次接触相同抗原时的应答。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,96,其特点与初次应答不同： 潜伏期较短，一般12天，甚至数小时即可有抗体产生。 抗体含量高；约为初次应答的几倍到几十倍。 下降期持久； 以高亲和力的IgG为主，而IgM的含量与留存时间与初次应答相似，因为特异性免疫记忆细胞再次接触抗原后，能很快增殖、分化并产生高亲和力抗体。 诱发再次应答所需抗原量小；,10,3,5,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,99,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,100,体液免疫应答规律的临床意义： 指导预防接种，制订最佳计划免疫方案； 血液中IgM升高可作为传染病早期感染诊断依据之一； 新生儿脐血中IgM显著升高，提示有宫内感染； 检测抗体含量变化可了解病程及评估疾病转归。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,101,四、B细胞应答的效应,抗体是介导体液免疫的重要分子。免疫应答的最终效应是将侵入机体的非己抗原加以清除，即排异效应。 但抗体分子本身只具有识别作用，并不具有杀伤或排斥异体作用，因此体液免疫的最终效应必须借助机体的其他免疫细胞或分子的协同作用才能完成。 抗体效应在多数情况下对机体是有利的，但在某些情况下也可导致病理损伤。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,102,1. 中和作用 针对细菌外毒素或类毒素产生的抗毒素能在体内外中和外毒素的毒性作用；针对病毒产生的中和抗体与游离的病毒结合后，可阻止病毒再感染易感细胞。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,103,2. 调理作用 IgG 类抗苗抗体与细菌菌体结合后，其 F C 段与吞噬细胞表面的 FcR 结合，激活吞噬细胞的吞噬作用； IgG 和 IgM 类抗体与相应抗原结合后可激活补体，再与补体的 C3b 形成抗原抗体 C3b 复合物，此复合物中的 C3b 与吞噬细胞表面的 C3bR 结合，也可促进吞噬细胞的吞噬作用。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,104,3. 溶细胞作用 抗体介导带有抗原的靶细胞（或细菌）溶解，有两种方式： 补体依赖的细胞溶解作用： IgM 和 IgC1 IgG3 与抗原结合，通过补体经典激活途径活化补体，最后将细胞溶解。 ADCC ：抗体与靶细胞膜上的抗原结合， IgG 类抗体的 Fc 段与巨噬细胞、 NK 细胞、中性粒细胞等细胞上的 FcR 结合，这些细胞裂解靶细胞,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,105,第五节 免疫耐受,免疫耐受（immunological tolerance） 是指免疫活性细胞接触抗原性物质后所导致的一种特异性免疫无应答或低应答性。 即对某种抗原已形成免疫耐受的机体，再次接触相同抗原不发生免疫应答，但对其他抗原仍有免疫应答。 免疫耐受与免疫抑制、免疫缺陷等非特异性免疫不应答有着本质区别。,免疫耐受与免疫抑制和免疫缺陷的区别,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,107,一、免疫耐受的诱导条件和形成机制,（一）免疫耐受的诱导条件 免疫耐受性的产生与其他免疫应答的产生是有共性的，即均需抗原的诱导，经过一定的潜伏期，并具有特异性和免疫记忆。 但是抗原性物质进入机体后，是引起正相的免疫应答，还是导致免疫耐受取决于多方面因素，主要与抗原物质和机体两方面因素有关。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,108,1. 抗原方面的因素 （1）抗原的种类 一般来说，抗原同诱发耐受动物的亲缘关系越远，分子结构越复杂，分子量越大，其免疫原性越强；反之，则越容易诱发免疫耐受，其致耐原性越强。 易被吞噬细胞迅速摄取的抗原常诱发免疫应答，而缓慢或不易被吞噬细胞摄取的抗原则多为致耐原。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,109,（2）抗原的性质 单体蛋白易诱导耐受； 与机体遗传背景相近的抗原易诱导耐受 (HLA 相配 ) ； 分子量小的抗原易诱导耐受； 可溶性抗原较颗粒抗原易于引起免疫耐受性。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,110,（3）抗原的剂量 强免疫原性抗原大量注入时能引起耐受，再继续注入少量抗原，可延长耐受性； TI 抗原高剂量容易诱导耐受，而 TD 抗原低剂量和高剂量均可引起耐受,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,111,（4）抗原免疫途径 抗原的注入途径也能影响耐受性。 一般是口服或静脉注入最易诱发耐受性，腹腔注射次之，皮下注射及肌肉注射最难。静脉注射的部位不同也可能有不同后果。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,112,例如，人丙种球蛋白(HGG) 经颈静脉注入引起免疫应答，经肠系膜静脉注入引起耐受； IgG 或白蛋白注入门静脉能致耐受，注入周围静脉则引起应答。 有些半抗原经皮内注射，能与组织蛋白结合 , 产生抗体及迟发型变态反应，但经口服或经肠系膜静脉注入，则产生耐受性。 原因可能是抗原经胃肠道消化后解聚，或在肝脏内解聚，因而进入血流到达淋巴组织的抗原都是非聚合体的缘故。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,113,（5）抗原在体内的持续时间 免疫耐受的维持需要体内有抗原的持续刺激，一旦抗原在体内消失，已建立起来的免疫耐受则逐渐消退。 对自身抗原的耐受性，则因自身抗原的持续存从而终身保持耐受。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,114,2. 机体方面的因素,（1）年龄 胚胎期与新生期的机体极易诱导终生或长期的免疫耐受性，而成年期则较难。其原因主要与免疫系统的成熟度有关。 免疫应答功能成熟的个体，不易产生免疫耐受性，如欲诱发其耐受，常需大剂量抗原并联合应用其他免疫抑制措施。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,115,（2）动物的种属和品系 多种动物通过抗原诱导都可建立免疫耐受，但其建立的难易程度不同。 一般来说，大鼠和小鼠较易建立，在胚胎期和出生后都可诱导成功，而家兔、有蹄类和灵长类则通常在胚胎期才能诱导建立耐受性。 同一种属的不同品系，对建立耐受性的敏感程度也有很大差异。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,116,（二）免疫耐受的机制,1. 中枢免疫耐受 又称克隆清除/克隆缺失（ clonal deletion ），由 Burnet 于 1957 年在细胞选择学说中提出。 此学说强调了免疫耐受诱导过程中中枢衰竭的机制，即中枢免疫器官中未成熟的 T 细胞和 B 细胞受抗原刺激时，发生某些克隆的凋亡，结果导致完全耐受，此过程又称阴性选择。,自身抗原,胚系T细胞库,自身耐受克隆,凋亡,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,118,在胚胎期由于细胞高度分化，产生约 10 5 10 7 个具有免疫活性的淋巴细胞克隆，每一克隆细胞都具有特异性的、能与相应抗原决定簇起反应的受体。 但由于这些细胞处于未成熟阶段，当接触相应抗原时，淋巴细胞克隆即被消灭或抑制，因而成年后缺少同这些抗原起反应的细胞克隆，形成终身免疫耐受。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,119,2. 克隆无能反应 该学说指的是外周淋巴组织中成熟 T 细胞和 B 细胞受抗原刺激时呈无能反应，导致机体不完全耐受。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,120,（1）免疫活性细胞缺乏激活信号 T 细胞的激活必须具备下列两种或两种以上的信号： 由特异抗原与自身 MHC I 类或类抗原的复合物激发的信号。 由协同刺激因子（ costimulator ）激发的信号。缺乏其中的任一信号，将导致 T 细胞克隆无能反应，表现为特异性 T 细胞免疫耐受性。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,122,（2）缺乏辅助细胞 胸腺依赖抗原（自然界大多数抗原属此类）即 TD 抗原激发免疫应答需要辅助性 T 细胞 （ T H 细胞）和巨噬细胞的参与。若缺乏这些细胞的作用，免疫活性细胞单独不能作出有效应答。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,123,二、研究免疫耐受的意义,（一）建立或维持免疫耐受及其意义 1 、免疫耐受的维持 （ 1 ）免疫耐受的维持机制 耐受原持续存在 持续诱导新生免疫细胞的耐受维持机体免疫耐受 诱导机体处于免疫功能低下状态,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,124,（ 2 ）免疫耐受的维持的意义： 防治排斥反应和自身免疫病 （ 3 ）建立免疫耐受的方法 口服或静脉注射耐受原建立全身免疫耐受 给予免疫抑制剂诱导免疫低下状态建立免疫耐受,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,125,（二）终止免疫耐受及其意义 1. 终止免疫耐受的机制 耐受原被清除耐受自行终止和消退 2. 终止免疫耐受的意义： 治疗肿瘤和慢性病毒感染。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,126,3 、终止耐受的途径与方法 （ 1 ）肿瘤多肽疫苗 ， 增强免疫原性 （ 2 ）诱导肿瘤细胞表达 MHC 及 B7 分子 ，促进 T 细胞激活 （ 3 ）细胞因子及其抗体,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,127,第六节 免疫应答的调节,免疫 调节（ immune regulation ）主要是指在免疫应答过程中，各种免疫细胞与免疫分子相互促进和抑制，形成正负作用的网络结构，并在基因的控制下，完成免疫系统对抗原的识别和应答。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,128,一、基因水平的免疫调节,（一）MHC对免疫应答的调节 1. MHC对T细胞的调节 2. MHC对B细胞的调节 （二）非MHC基因对免疫应答的调节,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,129,二、分子水平的免疫调节,（一）抗原的调节 1. 抗原给予途径的不同决定免疫应答的强度 静脉注射、口服和喷雾易诱导免疫耐受； 皮内和肌肉注射易诱导免疫正应答。 2. 抗原剂量与免疫应答强度相关 适量免疫应答； 高带耐受和底带耐受。 3. 抗原竞争现象 抗原1进入体内免疫应答12周后抗原2进 入体内 针对抗原1的免疫应答产生强度减弱。,抗原剂量对免疫应答的影响,结构相似的不同抗原之间竞争性调节,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,132,4. 抗原性质影响免疫应答类型 TI抗原（LPS、荚膜多糖） B细胞 IgM TD抗原（蛋白质类抗原） B细胞 各类Ig 膜表面抗原 细胞和体液免疫应答； 游离可溶性抗原 体液免疫应答。 5. 抗原活化诱导的细胞死亡 抗原TCR T细胞活化 CD95（Fas） 同自身或其它T细胞CD95L（FasL）结合 顺式或反式自杀。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,133,（二） 特异性抗体的调节,1. Ab Ag 阻断Ag和B细胞的结合, 加速排除Ag; 2. Ab + Ag -免疫复合物（IC） (1) 正调：IgM可以促进免疫应答，其机制：促进调理作用； (2) 负调：IgG可以抑制免疫应答，其机制： 抗体封闭作用：抗原被抗体封闭； 受体交联：BCR-Ag-Ab-FcgRIIb 产生抑制信号,阻断B细胞应答。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,134,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,135,（三） 补体活化片段的调节,1）APC通过CR1捕获吞噬处理和转运抗原 AbAg Ab-Ag + C3b C3b-Ab-Ag CR1 C3b-Ab-Ag 促进Ag的提呈 2）B细胞通过CRI、CRII与C3b-Ab-Ag结合，使B细胞活化和增殖。,C3d,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,138,（四）免疫细胞表面调节性受体的作用,1. 激活受体（正调节） 胞内段含 免疫受体酪氨酸活化基序（ITAM） 磷酸化募集酪氨酸激酶 (PTK) 使信号分子磷酸化免疫细胞活化 (2) 抑制性受体（负调节） 胞内段含免疫受体酪氨酸抑制基序（ITIM）磷酸化募集酪氨酸磷酸酶（ PTP）信号分子去磷酸化免疫细胞抑制,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,141,三、细胞水平的免疫调节,包括： APC T细胞 B细胞 NK细胞,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,142,（一）APC的调节,M通过将抗原优先递呈给Th1细胞还是Th2细胞调节免疫应答类型。在肝脏M做为APC将抗原优先递呈给Th1细胞。 M通过分泌IL-12作用于NK细胞，使NK细胞杀伤活性增强，产生IFN-增多，促进Th0细胞分化成为Th1细胞，并抑制Th2细胞产生细胞因子。同时也促进具有杀伤功能的CTL细胞的成熟。 M可产生PGE2抑制免疫细胞增殖，下调免疫应答。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,143,活化的单核-M表达协同刺激分子B7-2（CD86）, 对介导初期免疫应答产生作用。IL-10能抑制M表达协同刺激分子。 当M表面的非特异性受体CD14、CD11b/18和CD11c/18与LPS结合，激活核转录因子，IL-1、TNF-和IL-6等急性期细胞因子合成增多，增强免疫应答。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,144,（二） T细胞的调节,1. TH细胞的调节作用 TH1：IL-2、IFN-抑制TH2细胞的增殖和功能 TH2： IL-4,5,6,10-抑制TH1细胞的增殖和功能；其中IL-10是一个重要的抑制性细胞因子。 IL-10的生物学作用： （1）抑制TH1细胞分泌IL-2、IFN-； （2）抑制MHC-类分子的表达； （3）抑制M产生IL-1和IL-6；,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,145,2. Ts细胞的调节作用 1）在免疫应答过程中，经TH细胞的激活作用可活化抑制性T细胞，即Ts细胞，被激活的Ts细胞可分泌抗原特异性和非特异性抑制因子，可抑制杀伤性、辅助性T细胞和B细胞的功能，而行使抑制功能。 2）Ts细胞的调节的生物学意义 （1）对外来抗原性物质进入机体后通过免疫细胞的排异作用排除抗原。 （2）免疫应答的后期，免疫系统启动Ts细胞使之活化和分化，抑制免疫应答，维持机体免疫系统自身稳定和平衡。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,146,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,147,Th1/Th2细胞的免疫调节作用,* Th1和Th2互为抑制细胞，从而调节机体的细胞免疫和体液免疫应答；,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,150,（三）B细胞的调节,1. 当抗原浓度低时，B细胞则由高亲合力的mlg（BCR）直接识别处理抗原，供Th细胞识别，可补 偿其他APC对低浓度抗原递呈无能的不足。 2. 活化的B细胞表达协同刺激因子B7-1（CD80）与T细胞表达的B7-1受体（CD28）结合，可能对放大后期免疫应答起作用。,2019/6/24,微生物与生化制药研究室 杜 军,151,（四）NK细胞的调节,1. NK细胞杀伤缺失MHC类分子的靶细胞，在早期即可发挥杀伤作用，而CTL细胞需要致敏和放大，杀伤具有MHC类分子的靶细胞，在中晚期起杀伤作用。因此，NK细胞和CTL细胞杀伤