四川大学免疫学总复习

免疫学总复习（2013秋季）,考试题型,名词解释单项选择填空题简答题论述题,考试重点,抗 原,1.概念：抗原、半抗原、抗原决定基（表位）、TI-抗原,TD-抗原2.决定抗原免疫原性的因素一、抗原的理化性质二、抗原与机体的相互作用3.T细胞表位和B细胞表位特性比较4.TD抗原与TI抗原,抗原（antigen，Ag）是指能刺激机体免疫系统产生免疫应答，并能与免疫应答产物在体内外发生特异性结合的物质；即能与T细胞的TCR及B细胞的BCR结合，促使淋巴细胞增殖分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，发挥免疫效应的物质.,第一节 抗原的基本特性,免疫原性:抗原能刺激机体产生免疫应答，诱导产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。抗原性 (免疫反应性):抗原能与其所诱生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力。,完全抗原(抗原或免疫原)半抗原（hapten）(只有抗原性)半抗原+蛋白质载体=完全抗原变应原诱导机体产生超敏反应的抗原。耐受原诱导机体产生免疫耐受的抗原。,一 抗原决定基,决定抗原特异性的物质基础是抗原决定基(antigenic determinant)能被抗体，BCR或TCR识别的，决定抗原特异性的特殊化学基团，因其通常存在于抗原分子表面，又称表位(epitope)。,第三节 决定抗原免疫原性的因素,一、抗原自身的因素(一)异物性凡是在胚胎期未与淋巴细胞接触过的物质，自身成分发生改变，都会被机体免疫系统视为异物。抗原与机体间的种系亲缘关系越远，组织结构差异越大，异物性越强，其免疫原性就越强。,(二)理化性质1.化学性质：蛋白质的免疫原性强于其他。芳香族氨基酸不易降解。2.分子质量：分子质量多大于1104。结构复杂，表位多；结构稳定，不易降解。3.结构复杂性:结构复杂，免疫原性强。,4.分子构象:天然构象失活，B细胞表位（构象表位）丢失,5.易接近性：抗原表位能被淋巴细胞抗原受体所接近的程度。易接近性越好，免疫原性相对越强。B细胞表位,6.物理性状：颗粒性，聚合性强于可溶性，单体抗原。,二 宿主因素(一)遗传因素:MHC是控制免疫应答的关键因素(二)年龄、性别与健康状态,三 免疫方式1.抗原剂量2.进入机体的途径 皮内肌内皮下腹腔静脉口服3.免疫佐剂弗氏佐剂 - IgG明矾佐剂 - IgE,第二讲 免疫球蛋白,1.概念：抗体、免疫球蛋白、 ADCC、调理作用2. 抗体的基本结构、功能及水解片段3. 五种免疫球蛋白的生物学特性,概 念,抗体（antibody, Ab），是介导体液免疫的重要效应分子,是B细胞接受抗原刺激活化增殖分化为浆细胞所产生，能特异性识别,结合和清除相应抗原的,具有免疫功能的球蛋白.具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）.,免疫球蛋白的类型分泌型（secreted Ig，sIg）：血液、组织液及各种分泌液中膜型（membrane Ig，mIg）:BCR,（一）Ig的基本结构,由两条相同的重链和两条相同的轻链通过二硫键连接而成的四肽链分子。,(一)四肽链的基本结构,重链约450个氨基酸，根据其结构和免疫原性的差异而分为五类： 、,相应Ig：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE轻链约210个氨基酸，根据轻链恒定区抗原性不同，分为和两型。一个天然Ig分子两条轻链的型别是相同的。,(二)可变区和恒定区,可变区（variable region，v）重链和轻链近N端约110个氨基酸序列的变化很大，其组成和排列有较大差异。占重链和轻链的1/4和1/2。高变区（hypervariable region，HVR），在V区中，某些特定位置的氨基酸残基的组成和排列顺序高度可变，此为HVR/CDR（互补性决定区）,共三个，决定抗体的特异性,并负责识别和结合抗原;HVR还是Ig分子独特型决定基主要存在的部位。,骨架区（framework region，FR）V区中非HVR部位的氨基酸组成和排列相对保守，此为FR,共4个。,恒定区（constant region，C）恒定区，近C端的其余序列，在同一种属中其氨基酸的组成或排列比较恒定。占重链和轻链的3/4和1/2。,结构域（domain）功能区免疫球蛋白的多肽链分子可折叠成若干个由链内二硫键连接的球状形结构。每个球状形结构约由110个氨基酸组成，具有一定的生理功能,又叫功能区。许多膜型和分泌型分子均含有这种独特的结构,归于免疫球蛋白超家族(immunoglobulin superfamily, IgSF ),(三)铰链区 （hinge region）位于CH1和CH2之间可转动的区，含丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，有利于Ig V区与抗原互补性结合；有利于暴露补体结合位点；对蛋白酶敏感。 IgG1,IgG2,IgG4和IgA的铰链区较短，而IgG3和IgD的铰链区较长；IgM和IgE无铰链区。,木瓜蛋白酶水解水解部位在重链链间二硫键的近N端。水解为2个抗原结合片段（fragment of antigen binding，Fab，单价）和1个可结晶片段（fragment crystallizable，Fc）。,Fab单价结合表位,不能形成凝集反应或沉淀反应。Fc与补体、 FcR结合,发挥相应作用。,胃蛋白酶水解部位在重链链间二硫键的近C端。水解为1个具有双价活性的抗原结合片段F(ab)2(双价结合表位,可发生凝集反应或沉淀反应)和多个没有功能的片段（pFc）。,1.特异性识别和结合抗原:中和毒素,阻断病原体入侵;进而通过其C区而发挥作用,免疫球蛋白的生物学特性,2.激活补体,3.（1）调理作用：IgG，促吞噬颗粒性抗原,（2）ADCC: IgG类抗体与靶细胞表面抗原特异性结合，效应细胞（NK细胞、巨噬细胞、中性粒细胞）借助所表达的IgG FcR与靶细胞表面IgG的Fc段结合，从而杀伤靶细胞。,（3）介导型超敏反应,（4）穿过胎盘:IgG选择性与FcRn(特异性IgG输送蛋白)结合，转移到滋养层细胞内，进入胎儿血液。4.参与黏膜免疫:sIgA，隔离、结合以及交联作用阻止病原体穿过上皮。,IgG,血清中的主要抗体成分（75-80%）；半衰期长（20-23天）；出生后3个月开始合成，3-5岁接近成人水平；多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属IgG类；是唯一能通过胎盘的Ig，发挥自然被动免疫功能；具有活化补体经典途径的能力（IgG3IgG1IgG2）；具有调理作用、ADCC作用和结合SPA等；参与型、型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属IgG。,IgM,为五聚体，分子量最大，称为巨球蛋白（macroglobulin）；个体发育中最先出现的Ig，胚胎晚期即能产生，脐带血IgM增高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）；抗原初次刺激机体时，是体内最先产生的Ig；血清IgM升高说明有近期感染；有强大激活补体能力和调理作用，在机体早期免疫防御中具有重要作用；天然血型抗体是IgM；未成熟B细胞表达mIgM。,IgA,分为单体的血清型和二聚体的分泌型IgA；分泌型IgA 主要由黏膜相关淋巴组织产生，存在于唾液、泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和黏膜表面，是机体黏膜局部抗感染免疫的重要因素；初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用；调理吞噬、中和毒素。,IgD,血清中含量低（0.2%），血清型IgD生物学作用尚不清楚；mIgD可作为B细胞分化成熟标记，成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD。,mIgM,mIgD,成熟B细胞,活化B细胞,未成熟B细胞,IgE,是血清中含量最低的Ig；主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生；属嗜细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱粒细胞表面FcRI结合，介导I型超敏反应。,第三讲 补 体 系 统,1.概念：补体、经典激活途径、旁路激活途径、MBL激活途径2.三条补体激活途径的过程与比较3.补体的生物学功能,概 述,补体（complement，C）：存在于新鲜免疫血清中的一种不耐热成分,可辅助特异性抗体介导的溶菌作用,是抗体发挥溶细胞作用的必要补充条件.补体系统:由30余种可溶性蛋白,膜结合蛋白和补体受体构成的多分子系统.,前半部分,前半部分,MASP2:类似C1s,裂解C4和C2MASP1:直接裂解C3形成旁路途径C3转化酶,参与加强旁路途径正反馈环路,前半部分,前半部分,前半部分,前半部分,三条途径的区别比较项目 经典途径 旁路途径 凝集素途径激活原 IgM.IgG1,2,3- 微生物颗粒， 病原体 抗原复合物 外源性异物颗粒 甘露糖残基参与成分 C1C9 C3，C5C9 除C1外所有补体固有成分 BF，PF，DF等C3转化酶 C4b2a C3bBb C4b2a， C3bBbC5转化酶 C4b2a3b C3bBb3b C4b2a3b， C3bBb3b作用 体液免疫应答 固有免疫 固有免疫意义 后期或二次感染防御 早期抗感染 早期抗感染 进化 最晚 最早 较早C3b正反馈环 无 有 有识别分子 C1q 无 MBL,FCN,第三节 补体的生物学功能,补体系统的功能可分为两大方面：补体在细胞表面激活并形成MAC，介导溶细胞效应；补体激活过程中产生不同的蛋白水解片段，从而介导各种生物学效应。,一 细胞毒作用补体系统通过经典途径、旁路途径或MBL途径被活化后，可在靶细胞上形成膜攻击复合物，导致靶细胞的溶解，补体的这一功能在机体的免疫系统中起重要的防御和免疫监视作用，可以抵抗病原微生物的感染，消灭病变衰老的细胞。,二 调理作用补体和抗体均具有调理作用。在吞噬细胞表面有多种补体受体，如CR1，CR2，CR3等，结合了靶细胞或抗原的补体片段（C3b/C4b/iC3b)可与吞噬细胞表面的补体受体特异结合，促进两者的接触，增强吞噬作用和胞内氧化作用，最终使机体的抗感染能力增强。,三 清除免疫复合物机制一：免疫黏附:细菌或免疫复合物激活补体、产生C3b/C4b后，若与表面具有相应补体受体（CR1）的RBC和血小板结合，则可形成较大的聚合物，通过血液循环到达肝脏和脾脏，被巨噬细胞吞噬。清除循环免疫复合物的重要机制。,机制二：补体与IgFc段结合，一方面改变Ig的空间构象，抑制其结合新的抗原表位，继而抑制新的IC形成；另一方面,补体借此插入IC的网格结构，在空间上干扰Fc段之间的相互作用，从而溶解已沉积的IC。,四 炎症介质作用C3a,C4a, C5a，具有过敏毒素作用，可使表面具有相应受体的肥大细胞和嗜碱性粒细胞等脱颗粒，释放组胺等血管活性物质，引起血管扩张、通透性增强、平滑肌收缩和支气官痉挛等的作用。,C5a对中性粒细胞具有趋化作用，吸引具有相应受体的中性粒细胞和单核吞噬细胞向补体激活的炎症区域游走和聚集，增强炎症反应。,第五讲 CK、CD,1.概念：CK、CD2.细胞因子的共同特征3.细胞因子的生物学作用,细胞因子（cytokine, CK）是一类具有多种功能的高活性小分子蛋白质，主要由活化的免疫细胞或非免疫细胞分泌的,在免疫细胞分化发育、免疫应答、免疫调节、炎症反应、造血功能中发挥重要作用，并广泛参与机体其他生理功能和某些病理过程发生发展。,按其结构与功能分类1.白细胞介素（interleukin, IL)淋巴细胞,单核细胞或其他非单个核细胞产生。调节细胞间的相互作用,参与免疫调节,造血及炎性反应。,2.干扰素（interferon, IFN）：I型（、），II型（）第一个，抗病毒,抗肿瘤,免疫调节,控制细胞增殖及引起发热等。白细胞,成纤维细胞和活化T细胞产生。,3.肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF）： ，（淋巴毒素，LT）单核吞噬细胞和活化T细胞产生。杀伤肿瘤细胞,参与免疫调节,发热和炎症的发生。恶病质素,4.集落刺激因子（colony stimulating factor, CSF）刺激不同发育阶段的造血干细胞和祖细胞增殖分化,还可促进成熟细胞的功能。巨噬细胞CSF（M-CSF）、粒细胞CSF（G-CSF）、巨噬细胞/粒细胞CSF（GM-CSF）、干细胞CSF（SCF）、红细胞生成素（EPO）等。,5.生长因子（growth factor, GF）介导不同类型细胞生长和分化。TGF-,NGF, EGF等。,6.趋化因子（chemokine）对不同靶细胞具有趋化效应的细胞因子。化学趋化活性,在细胞黏附,脱颗粒与生物活行介质释放,血管生成,造血细胞和免疫细胞发育,淋巴器官起源中起作用。,第二节 细胞因子的共同特征,1、多样性：作用于多种细胞，多种生物学效应2、局部性：自分泌或旁分泌为主，内分泌,3、高效性：细胞因子与其受体以高亲和力结合，微量pmol即可发挥作用。4、短暂性：细胞因子的分泌是一个短时自限过程，没有前体储存，信号刺激后从基因转录水平开始合成分泌，刺激停止后，分泌即停止，自我调控。,5、作用的复杂性重叠性：不同的细胞因子可作用于同一种细胞，产生相同或相似的生物学效应。双向性：同一种细胞因子在不同微环境或针对不同靶细胞，可能显示相反的生物学效应。, 网络性:细胞因子调节网络诱导或抑制产生调节同一受体表达调节其他受体表达与激素、神经肽、神经递质共同组成细胞间信号分子系统,第三节 细胞因子的生物学作用,1、参与免疫细胞分化和发育1）免疫细胞的起源与分化P57，图5-52)T,B细胞分化发育：胸腺骨髓微环境的细胞因子3）免疫细胞在外周组织中分化：IL-4，GM-CSF诱导单核细胞分化为DC;IFN-促进Th0细胞分化为Th1细胞；IL-4促进Th0分化为Th2细胞。,2、参与免疫应答和免疫调节 在免疫应答识别阶段 IFN可诱导MHC-类分子表达，促进抗原提呈；IL-10可起相反的作用，抑制抗原提呈；在增殖和分化阶段 IL-2、4、5、6等均可促进T、B细胞活化、增殖和分化，而TGF-则起抑制作用；在效应阶段 趋化因子可趋化炎性细胞，巨噬细胞活化因子（如TNF-，IL-1、IFN-、GM-CSF等）可使巨噬细胞活化，增强其吞噬和杀伤功能。,3、参与固有免疫和炎症反应：激活固有免疫细胞促进肝细胞合成急性期蛋白促炎细胞因子：TNF-,IL-1,IL-6,IFN-,参与炎症反应，介导病理损伤。,4、刺激造血、促进血管生成、致痛及止痛等效应。,人白细胞分化抗原的鉴定与分类应用以单克隆抗体鉴定为主的聚类分析法,将不同实验室所鉴定、具有明确编码基因及表达细胞种类的同一分化抗原归为同一个分化群（cluster of differentiation，CD），并以序号表示不同的分化群。,第六讲 MHC 分子,1.概念：主要组织相容性抗原、主要组织相容性复合体、人类白细胞抗原、MHC限制性2.HLA复合体的结构3.MHCI类抗原和II类抗原的分子结构、功能和组织分布4.HLA的生物学功能,主要组织相容性复合体（MHC）：编码主要组织相容性抗原的基因称为主要组织相容性复合体。一方面它编码的抗原在排斥反应中起主要作用，另一方面，它是由多个功能相近的基因座位构成的一个复合体。HLA(Human Leukocyte Antigen)：人类白细胞抗原或人类组织相容性抗原，是人类MHC基因编码抗原，其决定人类器官移植的相容性。,一 经典HLA基因编码产物直接参与抗原提呈并决定组织相容性的基因群，分为类基因和类基因经典I类基因（HLA Ia）: HLA-A、-B、-C三个座位， 编码产物是HLA I类分子链，参与内源性抗原的提呈，高度多态性，编码产物分布于所有有核细胞。,经典II类基因: HLA- DP 、-DQ、- DR三个亚区， 每个亚区均有两个以上功能基因座位，分别编码HLA II类分子链和 链，参与外源性抗原的提呈，高度多态性，编码产物主要分布于专职抗原提呈细胞。,二 免疫功能相关基因血清补体成分基因:经典的HLA类基因,C4B、C4A、Bf、C2。抗原加工提呈相关基因:非经典的HLA II类基因，LMP、TAP、TAP相关蛋白(Tapasin)、 HLA-DM、HLA-DO基因等。,三 非经典类基因(HLAb):HLA-E、G、F。四 炎症相关基因: HLA类基因区内,肿瘤坏死因子基因家族,热休克蛋白基因家族,MHC 类链相关基因家族,转录调节基因或类转录因子基因家族。五 免疫无关基因,1分子结构： (1) 肽结合区（多态区a1/a2）： 结合抗原肽 (2) Ig样区（非多态区a3）： 与CD8结合 (3) 跨膜区: 固定HLA-I类抗原于膜上 (4) 胞浆区: 信号转导 (5) b2微球蛋白：维持I类分子空间构型的稳定性及其分子 表达 2组织分布：分布于所有有核细胞表面,HLA I类分子,1. 分子结构： (1) 肽结合区(多态区a1/b1)： 结合抗原肽 (2) Ig样区(非多态区a2/b2)： 与CD4结合 (3) 跨膜区：固定HLA-II类抗原于 膜上 (4) 胞浆区：信号转导2. 组织分布: 专职APC、活化T细胞和胸腺上皮细胞,HLA II类分子,* 锚着残基（anchor residue） 在抗原肽-MHC分子复合物中，抗原肽的两个或两个以上专司和MHC分子结合的氨基酸残基称为锚着残基。,*锚着位（pocket）MHC分子抗原结合槽中与抗原肽锚着残基相对应的氨基酸残基称为锚着位。,抗原被APC加工处理成小分子抗原肽 MHC分子的抗原结合凹槽选择性结合抗原肽 形成MHC分子-抗原肽复合物 以MHC限制性的方式供T细胞识别 启动特异性免疫应答,第五节 MHC分子的生物学功能一、加工提呈抗原,MHC限制性:T细胞只能识别由MHC分子结合、提呈的抗原肽。APC与 Th间的相互作用受 MHC类分子限制。CTL与病毒感染靶细胞间的相互作用受MHC 类分子限制。,二、参与调节NK细胞活性,NK细胞表面抑制性受体，结合自身MHC I启动抑制信号，抑制NK活性，使正常组织细胞免遭杀伤。而肿瘤细胞，病毒感染细胞表面MHC I减少或缺失，抑制信号被阻断，NK被激活，发挥杀伤作用。,三、参与对免疫应答的遗传控制,不同型别MHC基因编码不同MHC分子,其抗原肽结合槽的氨基酸组成和序列,结合槽与特定抗原肽结合的亲和力,抗原肽-MHC分子复合物的结构特征,特异性TCR对抗原肽-MHC分子复合物的识别能力等均存在差异,从而决定个体对特定抗原是否产生应答以及应答强度。2. MHC多态性在群体水平实现对免疫应答的调控。,四、诱导自身或同种异体淋巴细胞反应,参与免疫调节转运抗原肽到APC表面,供T细胞识别结合T细胞表面的CD4,CD8分子,细胞间黏附分子,诱导免疫反应作为同种异型抗原,诱导同种异型排斥反应发生,五、参与T细胞在胸腺的发育,1.概念：抗原提呈细胞、抗原提呈2.成熟与未成熟DC的生物学特征比较及DC的生物学功能。3.MHCII类抗原提呈途径和MHCI类抗原提呈途径。,第七讲 抗原提呈细胞和抗原提呈,能摄取、加工处理抗原，并将抗原提呈给T淋巴细胞的一类免疫细胞，在机体免疫应答中发挥重要作用，也称辅佐细胞（accessory cell）。,第一节 抗原提呈细胞(antigen presenting cell, APC),专职APC(professional APC) 组成性表达MHC-类分子和协同刺激分子，抗原提呈能力强，包括巨噬细胞(M)、树突状细胞(dendritic cell, DC)和B细胞等。非专职性APC(non-professional APC) 诱导性表达MHC-II类分子，抗原提呈能力弱，包括内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等。,DC按照组织分布分类,1）淋巴样组织中的DC 并指状DC (interdigitating cell，IDC)： 外周淋巴组织 T细胞区,成熟DC 滤泡样DC (follicular DC，FDC)：淋巴器官滤泡生发中心 , 不表达MHC II类分子，与B细胞活化有关 胸腺DC (thymic DC，TDC ) ：胸腺髓质,阴性选择2）非淋巴样组织中的DC 郎罕细胞（Langerhans cell）: 表皮和胃肠道上皮，吞噬抗原加工处理 间质性DC （interstitial DC）: 心肺肾肝胃间质3）体液中的DC 隐蔽DC （veiled cell）：输入淋巴液中迁移形式的DC 血液DC （peripheral blood DC）：外周血,未成熟DC 成熟DC,主要功能 抗原捕获、加工处理 提呈抗原Fc受体和甘露糖受体的表达 + 存在部位 非淋巴组织 外周淋巴组织表面MHC 类分子的数量 106 7106共刺激分子（B7等）的表达 或低表达 +黏附分子(LFA-3,ICAM-1等)的表达 或低表达 +活化初始T细胞的能力 无 强,未成熟DC与成熟DC的比较,（三）DC的生物学功能1、提呈抗原及活化T细胞,皮肤中的郎罕细胞在摄取抗原后通过淋巴循环进入淋巴结，并逐渐成熟，高表达MHC 类分子及共刺激分子，活化初始T细胞。,外周淋巴器官细胞依赖区的FDC不表达MHC-II类分子,而表达大量的FcR和CR,这些受体可结合免疫复合物但不发生内吞,免疫复合物可在FDC表面长期保存，并向B细胞提供抗原信号及共刺激信号,诱导Ig类别转换,亲和力成熟和免疫记忆。DC还通过诱导Th细胞活化间接激活B细胞。,2、参与细胞发育、分化及激活,DC可分泌多种细胞因子,调节免疫功能。人DC：IL-1、IL-1、IL-8、INF-、 TNF-和GM-CSF等；DC还可分泌多种趋化因子，介导其他免疫细胞的趋化 作用。,3、免 疫 调 节,4、参与免疫耐受:未成熟DC可诱导外周免疫耐受不表达共刺激分子，不能激活T细胞，诱导T细胞失能,引起自身耐受；诱生调节性T细胞，分泌IL-10、TGF-，抑制T细胞应答，促进外周耐受形成；胸腺DC参与胸腺内T细胞的阴性选择，清除自身反应性T细胞，参与T细胞的中枢耐受。,第二节 抗原提呈 （antigen presentation）,抗原提呈细胞将抗原加工处理、降解为抗原肽片段并与胞内MHC分子结合的过程称为抗原加工或处理.抗原肽片段与MHC分子结合形成复合物,并转运至APC表面供TCR识别的过程,称为抗原提呈。,溶 酶 体 途 径,外源性抗原 新合成的MHC-II类分子 （内质网中） 吞噬小体 li占据抗原结合槽 溶酶体 酸性蛋白酶 MIIC 吞噬溶酶体 li CLIP 蛋白酶作用 HLA-DM，DO降解成1318aa小肽 + CLIP脱落,暴露抗原结合槽 抗原肽-MHC II类分子复合物 转运至APC表面,供CD4+T细胞识别,吞噬、吞饮、受体介导的内吞,胞质溶胶途径,内源性抗原 链、2m链合成 （内质网中） 结合泛素 伴随蛋白结合 进入蛋白酶体 TAP转运 630aa进入内质网 MHC-I类分子组装成二聚体 抗原肽-MHC I类分子复合物 转运至APC表面,供CD8+T细胞识别,胞质处理转运,线形,MHC I类与MHC II类分子抗原提呈途径比较,1.概念：TCR complex、BCR complex 2.T淋巴细胞：T细胞表面标志及其功能T细胞亚群及其功能3.B淋巴细胞B细胞表面标志及其功能B细胞亚群及其功能,第八讲 淋巴细胞,阳性选择,发生于深皮质区，DN发育成DP，与胸腺上皮细胞相遇，其表面的CD4和CD8与胸腺上皮细胞表面的MHC I类或MHC II类分子有效结合，就被选择，继续发育成单阳性细胞（SP），与MHC I类分子结合的分化成CD8+T细胞，与MHC II类分子结合分化成CD4+T细胞。否则就发生凋亡而被清除。通过阳性选择，获得了受自身MHC限制的特征。,阴性选择,发生在皮质与髓质交界处，SP细胞通过TCR识别、高亲和力结合树突状细胞、巨噬细胞表面的MHC-自身肽复合物，发生自身耐受而停止发育；只有那些不能与树突状细胞、巨噬细胞表面的MHC-自身肽复合物结合的SP才能继续发育为具有识别非己抗原能力的T细胞。通过阴性选择，清除或抑制了对自身抗原有反应性的T细胞克隆，即形成了自身耐受。,阳性和阴性选择的意义,通过阳性和阴性选择，T细胞获得自身MHC限制性和自身免疫耐受，成为具有免疫功能的成熟T细胞，迁出胸腺，进入外周免疫器官，定居于淋巴结的副皮质区、脾白髓淋巴鞘和外周血中。,成熟T细胞特征,表达功能性TCR单阳性细胞 具有MHC限制性识别能力一般不针对自身抗原产生应答,两条肽链构成：、每条肽链分为可变区和恒定区 (V,C;V,C)两条肽链的可变区 (V+ V) 构成了T细胞的抗原结合部位. TCR /的结构与TCR / 非常相似,1. TCRab的结构,TCR特异性识别抗原决定基T细胞表位。TCR识别抗原决定基后，能产生抗原识别信号。TCR由于胞内区很短，不能传递抗原识别信号，需要别的分子的辅助。,2. TCR的功能,T细胞识别抗原：双识别第一识别：TCR的CDR3识别抗原决定基。第二识别：TCR的CDR1、CDR2识别MHC分子抗原结合槽的两端。,CD3和链均属IgSF，跨膜区通过带负电的氨基酸与TCR和TCR链跨膜区带正电氨基酸形成盐桥，形成稳定TCR-CD3复合物。CD3的胞浆区有“免疫受体酪氨酸活化基序（ITAM）”的结构，可介导活化信号。,CD4 为单链跨膜糖蛋白，胞膜外结构为IgSF成员，共有4个结构域，CD4分子的第1、2个结构域可与MHC-II类分子的非多态区结合。CD4是T细胞TCR-CD3识别抗原的辅助受体，通过胞外区与APC细胞表达的MHC-II类分子结合，其胞浆区与p56lck激酶的结合，参与信号转导。CD4+ T细胞为辅助性T细胞（Th）,CD8 是由链借二硫键连接的异源二聚体，胞外区结构均属IgSF。链V样区与MHC I类分子非多态的3区域结合，胞浆区可与p56lck激酶的结合，参与T细胞活化和增殖的信号转导。CD8也是T细胞的辅助受体，可以增强相应抗原肽-MHC分子结合后的信号刺激。 CD8+T细胞是细胞毒性T细胞（CTL）。,CD28 是由二硫键相连的同源二聚体，CD28分子的胞浆区可与多种信号分子相连。CD28分布：90% CD4+T细胞、50% CD8+ T细胞。CD28的配体是B7-1和B7-2。B7主要分布于B细胞和APC细胞表面。两者结合产生协同刺激信号，参与T细胞活化。CTLA-4（CD152） 与CD28有高度同源性，活化的T细胞表达，高亲和力结合B7，产生抑制信号。,重要的共刺激分子,Th1: IL-2, IFN-g, IL-12, TNFTh2: IL-4, IL-10, IL-5, IL-6, IL-13,Th1/Th2 type cytokines,Th1：促进细胞免疫应答,增强吞噬细胞功能；参与细胞毒作用和迟发型超敏反应性炎症;IL-2促进CTL活化；IFN-促进B细胞成抗体向IgG2a和IgG3转换；抗胞内病原体感染，尤其是胞内细菌感染，引发吞噬细胞介导的宿主防御应答。,Th2：促进体液免疫应答,诱导B细胞分化为浆细胞并产生抗体；趋化B细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞；IL-4促进B细胞合成抗体向IgE和IgG4转换；参与机体对蠕虫感染和环境变应原的应答。,天然调节性T细胞,CD4+CD25+Tr细胞，高表达Foxp3，具有天然免疫抑制作用，抑制CD4+或CD8+T细胞的活化和增殖，负调节免疫应答。抑制作用：直接接触，CTLA-4，TGF-；间接作用，抑制APC抗原提呈功能。,诱导调节性T细胞,抗原诱导下生成的。Tr1：IL-10，TGF-Th3:口服耐受， TGF-,存在于骨髓和胎肝等造血组织;胞浆中可检测到IgM的重链链，无轻链，也无膜表面Ig的表达，因此缺乏对抗原的反应能力;,（一） 前B细胞（pre-B cell）,表达: CD10、CD19、MHC II类分子、CD20 。,（二）未成熟B细胞 （immature B cell）,开始表达mIgM，阴性选择：若BCR与自身抗原高亲和力结合，产生负应答，不能继续分化成熟；凡BCR不能与自身抗原结合的B细胞克隆则发育成熟。自身反应性B细胞克隆被清除。CD19、CD20和MHC II类分子表达量增加，开始表达CD21。在骨髓中停留13天，逐渐发育为成熟B细胞。,（三）成熟B细胞（mature B cell）,最主要标志是膜表面出现IgD同时表达mIgM和mIgD成熟B细胞表达与B细胞功能相关的众多分子：补体受体（CR1和CR2）、CD73、CD23、LFA-1、ICAM-1、CD22、丝裂原受体、多种细胞因子受体，归巢受体、MHC II类分子、CD40进入血液迁移至外周淋巴器官,1 主要结构-BCR即B细胞膜上的免疫球蛋白-成熟B 细胞表达两种BCR Ig: IgM 、IgD.两种-BCR的胞内区非常短，仅有三个氨基酸残基,（一） B cell receptors (BCR),B细胞直接识别并结合抗原分子上的B细胞决定基，通过BCR辅助受体，形成BCR复合物的铰链BCR识别与TCR识别的区别 TCR BCR识别方式 识别经过APC提 直接识别抗原 呈的抗原肽 分子上的决定基MHC限制 受MHC限制 不受MHC限制双识别 识别抗原肽同时 只识别抗原 识别MHC分子,2B细胞不同于T细胞的抗原识别特点, 结构 -由两条低分子量的肽链构成，含很长的胞浆区功能-参与BCR的组装，稳定BCR结构-传递BCR识别抗原的第一信号到B细胞中-BCR-Ig/Ig复合体：与第一信号的产生与传递有关。,3. Ig/Ig(CD79 /),BCR- Ig/Igcomplex,共刺激分子作用：共刺激分子与B细胞活化的第二信号的产生有关有关。B细胞活化的第二信号：产生：B细胞表面的共刺激分子-CD40与T细胞表面上的CD40L结合。传递：CD40传递第二信号到B细胞中。,B-1细胞的主要生物学功能,-主要识别TI抗原的多糖类物质，如荚膜多糖，聚合鞭毛素等；- 参与对多种细菌（尤其体腔中）的抗感染免疫；- 产生低亲和力IgM类的生理性自身抗体，参与对衰老、蜕变自身细胞的清除；- 通过产生IgM类自身抗体参与某些自身免疫病的发生。,Mature B-2 B cell,B-2 细胞的主要生物学功能,- 参与体液免疫应答： Bcell+Ag在Th辅助下 活化增殖 分化浆细胞 产生高亲和力抗体IgG类- 抗原提呈： Bcell通过BCR摄取Ag 处理肽+MHCII 提呈抗原给CD4+T细胞，提供协同刺激信号- 免疫调节： 活化Bcell产生多种细胞因子，参与免疫调节,1.概念：免疫应答、细胞免疫应答2.CD4+T细胞介导的免疫应答3.CD8+T细胞介导的免疫应答,第九讲 细胞免疫应答,T细胞介导的细胞免疫应答,一、 识别阶段：抗原的摄取：吞噬、吞饮及受体介导的内吞对抗原的加工、处理和提呈: 外源性抗原:APC/ MHCIICD4+T细胞 内源性抗原:靶细胞/MHCICD8+T细胞对抗原的识别: TCR-肽-MHC 共受体:CD4-MHCII, CD8-MHCICD3传递抗原信号,协同刺激信号有关分子,APC上的协同刺激分子CM：B7，VLA-4， LFA-1，CD2等。T细胞上的协同刺激分子受体CMR：CD28，VCAM-1，ICAM-1，LFA-3等。,二、活化、增殖和分化阶段：CD4+T细胞,1.CD4+T细胞活化的信号要求： (1) 活化信号1 （抗原特异性信号）* TCR-肽-MHCII * 共受体:CD4-MHCII, * CD3传递特异性抗原识别信号 (2) 活化信号2 (协同刺激信号)* 如B7-CD28分子等黏附分子结合 (3) 细胞因子(IL-1、IL-12等)2、CD4+T细胞的增殖和分化 T细胞活化表达多种细胞因子及受体(IL-2及IL-2R) T细胞克隆增殖分化为效应T细胞(效应Th1、Th2),二、活化、增殖和分化阶段：CD8+T细胞,1. T细胞活化的信号要求： (1) 活化信号1 （抗原特异性信号）* TCR-肽-MHCI * 共受体:CD8-MHCI, * CD3传递特异性抗原识别信号 (2) 活化信号2 (协同刺激信号) * 如B7-CD28分子等黏附分子结合（直接活化） * Th促进APC表达B7，向CD8+T提供共刺激信号（间接活化） (3) 细胞因子（IL-1等） 2.T细胞的增殖和分化 T细胞活化表达多种细胞因子受体如IL-2R，接受自分泌IL-2或Th细胞产生的IL-2（间接激活）T细胞克隆增殖分化为效应T细胞,活化CD4+Th1释放多种淋巴因子,引起单个核细胞向炎症部位的浸润。对M的作用：激活M，清除慢性感染的M，诱生并募集M至感染部位对T细胞的作用对B细胞的作用对中性粒细胞的作用,三、效应阶段：Th1细胞的效应机制,CD4+Th1细胞介导的细胞免疫应答,TD抗原,APC摄取、处理、提呈抗原 + Th1细胞,活化信号1,TCR/肽-MHC-II, CD4-MHC II,Th细胞活化增殖分化成Th1细胞,活化信号2,B7/CD28协同刺激分子,分泌细胞因子,活化巨噬细胞,静止巨噬细胞,分泌炎性因子,迟发型超敏反应（DTH）,活化APC释放细胞因子,趋化、激活淋巴细胞,促进白细胞的血管渗出,2.Th2细胞的免疫效应,分泌IL-4,IL-5,IL-10等,表达CD40L,协助B细胞介导的体液免疫应答的发生。分泌IL-4, IL-10等,激活肥大细胞,嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞,参与超敏反应和抗寄生虫感染。,（1）特异性识别与结合阶段： * 黏附分子非特异结合 * (CTL)TCR-肽/MHCI(靶细胞）特异结合 (2) 细胞极化： * 细胞骨架蛋白、细胞器、分泌颗粒向与靶细胞接触方向重新排列和分布。（3）致死性打击阶段： 脱颗粒机制 * 释放穿孔素(perforin) 靶细胞坏死 * 释放颗粒酶靶细胞凋亡(apoptosis) 死亡受体介导的杀伤机制 * Fas-FasL； * TNF-TNFR 靶细胞凋亡,三、效应阶段： CTL的胞毒效应,CD8+CTL细胞介导的细胞免疫应答,可溶性肿瘤或病毒抗原 APC摄取处理提呈,CTLpTCR识别抗原肽-MHC-I类分子复合物,APC/CTL黏附分子作用,CD4+Th细胞活化,CTLp活化增殖分化为效应CTL,脱颗粒释放穿孔素、颗粒酶,FasL/Fas,靶细胞死亡,活化信号,活化信号,2,1,分泌细胞因子,+ 靶细胞,或促进APC表达共刺激分子,第十讲 体液免疫应答,概念：体液免疫应答、初次免疫应答，再次免疫应答B细胞与Th2的相互作用特点B细胞对TD抗原的免疫应答B细胞对TI抗原的免疫应答初次和再次免疫应答产生抗体的特征,一、B细胞对TD抗原的免疫应答,(一) Th细胞的活化、增殖和分化：（1）Th细胞的活化：双信号和细胞因子（IL-1等）（2）Th细胞的增殖和分化： 活化的Th细胞表达IL-2及IL-2RTh细胞增殖、分化成效应Th细胞（部分成为Tm),2.B细胞的活化、增殖和分化： （1）B细胞的活化 活化信号1BCR识别抗原的B细胞决定基CD19/CD21/CD81辅助受体提高B细胞对抗原刺激的敏感性Ig和Ig传递特异性识别信号 活化信号2 B细胞通过BCR摄入抗原，加工、处理以抗原肽/MHCII复合物提呈给Th细胞Th细胞被诱导表达CD40L与B细胞的CD40结合提供活化信号2 细胞因子 活化Th细胞分泌 (IL-4、IL-5、IL-6等) 辅助B细胞的活化、增殖和分化（2）B细胞的增殖、分化及转归活化B细胞表达各种细胞因子的受体接受Th细胞分泌的细胞因子B细胞增殖、分化浆细胞低亲和力IgM 生发中心 体细胞高频突变、抗体亲和力成熟、抗原受体编辑、抗体类别转换 分化成浆细胞 IgG （再次应答）记忆B细胞,Th细胞对B细胞应答的辅助作用,Th细胞的激活 外源性抗原由抗原提呈细胞捕获，将抗原加工处理成小肽片段，以MHC-抗原肽形式提呈给CD4+T细胞，使其活化，分化为Th细胞。（细胞免疫应答）Th细胞提供B细胞第二活化信号 活化的Th细胞表达CD40L，与B细胞表面CD40分子结合产生B细胞活化所需第二活化信号。Th细胞分泌细胞因子调节B细胞的活化,3.效应阶段,浆细胞产生IgG为主的抗体而发挥作用抗体的作用:中和作用Neutralization激活补体Complement activation调理作用OpsonizationADCC介导过敏反应IgG可以通过胎盘，为胎儿提供被动免疫保护,TI-1抗原诱导的B细胞应答特点： 高浓度TI-1抗原可诱导多克隆B细胞增生和分化，产生多样性抗体；而低浓度只能活化表达特异性BCR的B细胞克隆活化，产生特异性抗体。无需Th细胞预先致敏与克隆扩增，发生较早，抗某些胞外病原体感染。,TI-2抗原诱导的B细胞应答特点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。与抗原特异性成熟B细胞的BCR发生广泛交联，诱导产生IgM类抗体。生理意义：多数胞外菌含有胞壁多糖成分，能抵抗吞噬；但作为TI-2抗原的荚膜多糖可直接诱导抗体产生，抗体与细菌结合后易于被杀灭。,四、初次应答和再次应答产生抗体的特征 1. 初次应答：抗原初次进入机体时引起的免疫应答（1）潜伏期长（1-2周）（2）抗体效价低（3）在体内维持时间短（4）抗体类型：IgM，随后出现少量IgG（5）低亲和力抗体,2. 再次应答：机体再次接触相同抗原，由记忆淋巴细胞产生的迅速，强烈，持久的特异性免疫应答。（1）对抗原的敏感性显著增高：高亲和力BCR，MHC II类分子及共刺激分子上调；（2）应答速度快：潜伏期只有13天；,（3）应答强度高：克隆频率高，增殖速度快，抗体水平高，维持时间3个月以上；（4）主要产生IgG类抗体：初期产生的IgM含量与初次应答相似；,（5）抗体亲和力高：