医学免疫学第十二章免疫耐受05级ppt课件.ppt

免疫耐受,Immunologicaltolerance,第十二章,1,概述,2,一、免疫耐受的概念,免疫耐受是指机体的免疫系统接触了某种特定抗原后，针对该抗原，表现出特异性的无应答现象。诱导免疫耐受形成的抗原称为耐受原（tolerangen）。同一种抗原物质在不同的条件下，既可以是免疫原，又可以是耐受原。,3,二、免疫耐受与免疫抑制的异同,免疫耐受,免疫抑制,无应答状态,特异性,非特异性,对各种抗原均无应答或低应答,只对某种抗原无应答，对其他抗原仍保留应答,4,三、免疫耐受的类型,按形成特点分,天然耐受（nuturaltolerance）,获得耐受（acquiredtolerance）,按形成时期分,T细胞耐受（Tcellstolerance）,B细胞耐受（Bcellstolerance）,中枢耐受（centraltolerance）,外周耐受（peripheraltolerance）,按形成细胞分,5,三、免疫耐受的类型,按形成特点分,天然耐受（nuturaltolerance）,获得耐受（acquiredtolerance）,T细胞耐受,中枢耐受,按形成时期分,T细胞耐受（Tcellstolerance）,B细胞耐受（Bcellstolerance）,中枢耐受（centraltolerance）,外周耐受（peripheraltolerance）,按形成细胞分,与生俱来，对自身抗原无反应性，即自身耐受,6,三、免疫耐受的类型,按形成特点分,天然耐受（nuturaltolerance）,获得耐受（acquiredtolerance）,按形成时期分,T细胞耐受（Tcellstolerance）,B细胞耐受（Bcellstolerance）,中枢耐受（centraltolerance）,外周耐受（peripheraltolerance）,按形成细胞分,后天形成，人工给予非己抗原诱导而形成,7,三、免疫耐受的类型,按形成特点分,天然耐受（nuturaltolerance）,获得耐受（acquiredtolerance）,按形成时期分,T细胞耐受（Tcellstolerance）,B细胞耐受（Bcellstolerance）,中枢耐受（centraltolerance）,外周耐受（peripheraltolerance）,按形成细胞分,在中枢免疫器官（胸腺和骨髓），不成熟的T和B细胞在成熟过程中，能识别自身抗原的细胞克隆被清除而形成自身耐受,8,三、免疫耐受的类型,按形成特点分,天然耐受（nuturaltolerance）,获得耐受（acquiredtolerance）,按形成时期分,T细胞耐受（Tcellstolerance）,B细胞耐受（Bcellstolerance）,中枢耐受（centraltolerance）,外周耐受（peripheraltolerance）,按形成细胞分,在外周免疫器官，成熟的T和B细胞遇到自身或外源性抗原形成的耐受,9,三、免疫耐受的类型,按形成特点分,天然耐受（nuturaltolerance）,获得耐受（acquiredtolerance）,仅对T或B细胞产生耐受,按形成时期分,T细胞耐受,B细胞耐受,按形成细胞分,中枢耐受（centraltolerance）,外周耐受（peripheraltolerance）,10,第一节免疫耐受的研究历史,11,一、Owen的奇异发现,Owen于1945年首先报道了在胚胎期接触同种异型Ag所致的免疫耐受现象,12,异卵双生的小牛,一对异卵双生的小牛（遗传基因不同）共用母体子宫内的循环系统，血液交流，呈自然联体共生，出生后，体内并存两种不同血型的红细胞，互不排斥。进行皮肤移植也互不排斥。,13,1949年，Burnet对欧文的发现做出了理论解说，即克隆选择（clonalselection）和克隆清除（clonaldeletion）学说，认为：自身耐受是机体免疫系统对自身抗原的一种免疫无应答状态。在中枢免疫器官中，能识别自身抗原的不成熟淋巴细胞克隆会被清除。,二、Burnet的理论解说,14,三、Medawar等的实验证实,1953年，Medawar等用不同品系的纯系小鼠(遗传基因不同)人工诱导出对同种异体皮肤移植物的耐受。,15,嵌合体（chimaeric）小鼠,16,1960年，Burnet和Medawar因获得性免疫耐受的发现而获诺贝尔医学奖,17,1959年，Lederberg对克隆选择学说进行了修改，认为：成熟的淋巴细胞与抗原接触后，会被激活而产生应答，未成熟淋巴细胞会通过克隆流产（clonalabortion）而被清除。,四、Lederberg的克隆流产学说,18,1962年，Dresser等发现去凝集的可溶性蛋白在成年动物身上也可诱导出耐受。1968年，Mithison给成年小鼠反复注射各种剂量的牛血清白蛋白（BSA），然后用加有弗氏完全佐剂的BSA进行攻击，这种小鼠不产生针对BSA的抗体。,五、成年动物免疫耐受现象的发现,19,第二节免疫耐受形成的机制,20,一、固有性免疫耐受,是指在固有性免疫应答中执行功能的有吞噬细胞、NK细胞和补体等，不识别和杀伤正常的自身组织成分，对自身组织抗原呈现耐受状态机制一：正常自身细胞缺乏被吞噬细胞识别的表面分子，或被唾液酸等特殊结构遮盖未暴露出来，使自身抗原处于被忽视的状态机制二：某些细胞(如NK细胞)表面存在抑制性受体（如杀伤抑制受体KIR）或抑制性结构，当抑制性信号传递到细胞内，该细胞就处于无应答状态,21,二、中枢耐受,是指在中枢免疫器官（胸腺和骨髓），不成熟的T和B淋巴细胞在成熟过程中，能识别自身抗原的细胞克隆被清除而形成自身耐受T、B细胞分别在胸腺、骨髓中发育至表达功能性识别受体（TCR、BCR）阶段时，TCR、BCR分别与微环境基质细胞表面表达的自身抗原肽MHC分子及自身抗原呈高亲合力结合时，引发阴性选择，启动细胞程序化死亡，致T、B细胞克隆消除,22,T细胞及B细胞分别在胸腺及骨髓微环境中发育，此间进行阴性选择,启动细胞凋亡，致克隆消除,减少生后自身免疫病的发生,中枢耐受,23,三、外周耐受,是指在外周免疫器官，成熟的T、B细胞，遇自身（内源性）或外源性抗原，不产生免疫应答。其机制包括：克隆无反应性、活化诱导的细胞死亡、免疫调节细胞的作用、独特型网络的抑制作用、危险模式等,24,（一）克隆无反应性,绝大多数组织特异性抗原浓度太低，不足以活化相应的T及B细胞,如抗原浓度适宜，自身反应性T细胞与组织细胞MHC-I-自身Ag复合物接触，产生第一信号，但组织细胞不表达协同刺激分子，无第二信号，导致克隆无能状态（clonalanergy)凋亡克隆消除,25,自身抗原浓度适宜时，虽能活化自身反应性B细胞，但Th不活化，不提供第二活化信号，B细胞呈无能状态。如旁路Th细胞被活化，则引起自身免疫病,26,（二）活化诱导的细胞死亡所致的耐受,形成机制：自身反应性T-B或T-T之间相互接触时，通过Fas和FasL的结合启动AICD（活化诱导的细胞死亡）而消除针对自身抗原的细胞。,27,免疫隔离部位的抗原在生理条件下不致免疫应答,免疫隔离部位：脑、眼的前房、生殖器官、胎盘,（三）克隆忽视导致的耐受,28,（四）免疫调节细胞所致的耐受,免疫耐受小鼠,如耐受血液中除去淋巴细胞，则没有免疫耐受发生,调节性T细胞,29,（五）独特型网络的致耐受作用,抗独特型（抗id）抗体可特异地破坏细胞膜上具有独特型决定簇的细胞，大量时能造成独特型阳性B细胞耗尽；独特型抗体可作用于T、B细胞上的独特型抗原决定簇，使T、B细胞耐受；大量抗id抗体可诱导抑制性T细胞产生抑制性细胞因子；自身抗id抗体可与B细胞上的抗原受体结合抑制抗体产生,30,（六）危险模式假说,正常的自身组织细胞不向APCs传递危险信号，APCs处于静息状态，T、B细胞未被活化而致耐受。但当细胞受损或异常死亡时，危险信号出现并活化局部的APCs，活化后的APCs可以提供给静息T细胞第一信号和第二信号，活化T、B细胞使之成为效应细胞。,31,第三节人工诱导免疫耐受形成,32,一、人工诱导免疫耐受形成的意义,治疗自身免疫病治疗超敏反应性疾病进行器官移植,33,二、人工诱导免疫耐受形成的条件,（一）抗原方面抗原的理化性状、剂量、免疫途径、是否加佐剂等。（二）机体方面的因素免疫系统的成熟度、动物的种属和品系、免疫抑制措施的影响（三）新方法的应用,34,一、抗原方面,35,1.抗原的性质,大分子、颗粒性及蛋白质的聚合物（如：血细胞、细菌及丙种球蛋白的聚合物等），不易形成免疫耐受（它们容易被吞噬细胞迅速摄取、处理，并以强免疫原性的形式提呈给免疫活性细胞，诱导免疫应答）,小分子、可溶性、非聚合单体物质（如：非聚合的血清蛋白、多糖、脂多糖等）以及抗原表位密度高者（使抗原受体广泛交联而封闭），容易形成免疫耐受。,36,2.抗原的剂量,TI抗原高剂量才能诱导耐受；TD抗原低、高剂量均可诱导耐受。高剂量诱导的耐受称为高带耐受（highzonetolerance），T、B细胞均可致耐受；低剂量诱导的耐受称为低带耐受（lowzonetolerance），仅能诱导T细胞耐受。T细胞所需抗原量比B细胞小10010000倍。,37,抗原剂量过低，不足以激活T及B细胞,抗原剂量过高,低带耐受和高带耐受形成的机制,38,低带耐受和高带耐受的主要特征,39,Highandlowdosetolerance,40,T细胞耐受易于诱导，所需抗原量低，耐受持续时间长（数月数年）,B细胞耐受的诱导，需要较大剂量的抗原，B细胞耐受持续时间短（数周）,T细胞耐受和B细胞耐受,41,体内T、B细胞耐受的特点,42,3.抗原注射的途径,免疫耐受容易度：鼻内、口服、静注腹腔注射皮下、肌肉注射肠系膜静脉、门静脉注射易于诱导耐受（因肝脏具有生物学过滤作用，将抗原解聚，除去免疫原性强的抗原部分，剩下非聚合抗原进入外周血流或淋巴道，从而发挥耐受原作用）口服抗原，可建立全身耐受（耐受分离）治疗自身免疫病“旁路抑制”：口服来自同一靶器官的相关抗原后，调节性T细胞被特异性抗原所激活并移至靶器官，分泌抗原非特异性细胞因子抑制微环境中的炎症反应口服型胶原治疗风湿关节炎,43,4.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。因为免疫系统中不断有新的免疫活性细胞产生，所以需要耐受原持续存在以使新生成的免疫细胞对其耐受。,44,5.抗原是否加佐剂,抗原不加佐剂易致耐受,抗原加佐剂则易诱导免疫应答,45,二、机体方面,46,（一）免疫系统的成熟度,免疫耐受的形成：胚胎期新生期成年期。（免疫系统发育越不成熟，越容易产生免疫耐受）,47,Hostageandantigendoseaffecttolerance,newborn,adult,48,（二）动物的种属和品系,免疫耐受：大、小鼠兔、有蹄类、灵长类。大、小鼠在胚胎期或新生期均容易诱导免疫耐受；兔、有蹄类、灵长类只有在胚胎期比较容易诱导免疫耐受。,49,（三）免疫抑制措施的影响,成年机体单独应用抗原诱导耐受不容易成功，但与免疫抑制措施联合作用则可诱导耐受。免疫抑制措施包括：亚致死量X线全身照射，以杀灭绝大多数淋巴细胞；胸导管引流，除去循环中的淋巴细胞；用抗淋巴细胞单克隆抗体破坏相应淋巴细胞；应用免疫抑制（如环磷酰胺、环孢酶素A等，适当剂量）,50,（三）新方法的应用,使用第二信号阻断剂CTLA-4Ig、抗CD40配体，分别阻断B7与CD28、CD40与CD40L结合，阻止T细胞活化；事先清除供体的APCs，可有效建立移植物的耐受；提高移植物FasL的表达，可延长移植物的存活；用人工合成的MHC类分子肽段可特异地阻断CD8前体细胞对同种异体MHC类分子的识别，诱导机体对同种异体抗原产生免疫耐受；胸腺内移植异种抗原，可导致机体对此抗原的全身耐受；通过肝门静脉和肝脏细胞的作用，可诱导免疫耐受,51,第四节免疫耐受的维持和终止,52,一、影响免疫耐受持续时间的因素,抗原因素：抗原的持续存在（因免疫系统中不断有新的免疫活性细胞产生，持续存在的抗原可使新生成的免疫细胞不断耐受）；多次重复注射耐受原（可使耐受状态延长）；有生命的耐受原（如活的淋巴细胞、病毒等，能在体内繁殖，持续时间长）；分解缓慢的无生命的抗原（如D-氨基酸多聚体，一次注射可维持一年耐受）。2.机体因素：免疫系统处于未成熟状态（胎儿、新生期）。,53,二、免疫耐受的终止,自发终止：体内抗原被清除（无抗原的再度刺激）特异终止：注射化学结构改变的耐受原（如通过理化和生物因素改变致耐的抗原结构）；注射置换载体的“新抗原”（即将耐受原的半抗原部分连接到另一载体）；注射与耐受原有交叉反应的抗原（在正常情况下，人体对自身抗原不会产生免疫应答，但在接受与自身抗原有共同决定簇的交叉抗原刺激后，可能引起自身免疫反应）提高B7及CD40等第二信号的表达，人工给予IL-2、IL-12、IFN-等细胞因子，也可使原有