第七章+免疫应答

1、NoImage第七节第七节 免疫应答免疫应答第一节 免疫应答概述 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。一、免疫应答的概念：指机体受抗原刺激后，免疫细胞对抗原分子的的识别、自身活化、增殖、分化，产生免疫物质发挥特异性免疫效应的过程。NoImage 这一过程包括抗原递呈细胞对抗原的处理、加工和递呈，抗原特异性淋巴细胞即T、B淋巴细胞对抗原的识别、活化、增殖与分化，最后产生免疫效应分子-抗体与细胞因子以及免疫效应细胞-细胞毒性T细胞(Cytotoxic T Lymphocyte, CTL)和迟发型变态反应性T细胞(Delaye

2、d Type Hypersensitiy T Lymphocyte，TDTH)，并最终将抗原物质和对再次进入机体的抗原物质产生清除效应。 NoImage二、参与免疫应答的细胞及其表现形式二、参与免疫应答的细胞及其表现形式 参与细胞参与细胞 主力细胞：T细胞和B细胞 辅佐细胞辅佐细胞 -巨噬细胞、树突状细胞等巨噬细胞、树突状细胞等NoImage二、参与免疫应答的细胞及其表现形式二、参与免疫应答的细胞及其表现形式免疫应答的表现形式为体液免疫和细胞免疫，免疫应答的表现形式为体液免疫和细胞免疫，分别由分别由B，T淋巴细胞介导。淋巴细胞介导。NoImage免疫应答的类型体液免疫体液免疫 细胞免疫细胞免疫

3、初次应答初次应答 再次应答再次应答正免疫应答正免疫应答 负免疫应答负免疫应答按参与细胞分类按参与细胞分类按抗原刺激顺序分类按抗原刺激顺序分类按应答效果分类按应答效果分类NoImage二、参与免疫应答的细胞及其表现形式二、参与免疫应答的细胞及其表现形式 免疫应答的免疫应答的3大特点：大特点： 一是特异性，即只针对某种特异性抗原物质；一是特异性，即只针对某种特异性抗原物质； 二是具有一定的免疫期，这与抗原的性质、刺二是具有一定的免疫期，这与抗原的性质、刺激强度、免疫次数和机体反应性有关，从数月激强度、免疫次数和机体反应性有关，从数月至数年，甚至终身；至数年，甚至终身； 三是具有免疫记忆。三是具有免

4、疫记忆。 通过免疫应答，动物机体可建立对抗原物质通过免疫应答，动物机体可建立对抗原物质(如病原微生物如病原微生物)的特异性抵抗力，即免疫力，的特异性抵抗力，即免疫力，这是后天获得的，因此又称获得性免疫。这是后天获得的，因此又称获得性免疫。NoImage三、免疫应答的发生场所三、免疫应答的发生场所 淋巴结、脾和粘膜等外周免疫器官是发淋巴结、脾和粘膜等外周免疫器官是发生免疫应答的主要场所。生免疫应答的主要场所。NoImage第二节第二节 免疫应答的基本过程免疫应答的基本过程 免疫应答除了由单核巨噬细胞系统和淋巴细胞系统协同完成外，在这个过程中还有很多细胞因子发挥辅助效应。虽然免疫应答是一个连续的不

5、可分割的过程，但可人为地划分为3个阶段：即致敏阶段（感应阶段）、反应阶段和效应阶段。NoImage一、致敏阶段一、致敏阶段 致敏阶段致敏阶段(sensitization stage):又称感应阶段，又称感应阶段，是抗原物质进入体内，抗原递呈细胞对其识是抗原物质进入体内，抗原递呈细胞对其识别、捕获、加工处理和递呈以及抗原特异性别、捕获、加工处理和递呈以及抗原特异性淋巴细胞淋巴细胞(T细胞和细胞和B细胞细胞)对抗原的识别阶段。对抗原的识别阶段。第二节第二节 免疫应答的基本过程免疫应答的基本过程1 1、APCAPC对抗原对抗原及提呈及提呈2 2、T T细胞和细胞和B B细胞细胞。感应阶段感应阶段感应

6、阶段感应阶段 反应阶段反应阶段 效应阶段效应阶段NoImage二、二、反应阶段反应阶段 又称增殖与分化阶段，此阶段是抗原特异性淋巴细又称增殖与分化阶段，此阶段是抗原特异性淋巴细胞识别抗原后活化，进行增殖与分化，以及产生效应胞识别抗原后活化，进行增殖与分化，以及产生效应性淋巴细胞和效应分子的过程。性淋巴细胞和效应分子的过程。T T淋巴细胞增殖分化为淋巴细胞增殖分化为淋巴母细胞，最终成为效应性淋巴细胞，并产生多种淋巴母细胞，最终成为效应性淋巴细胞，并产生多种细胞因子；细胞因子；B B细胞增殖分化为浆细胞，合成并分泌抗体。细胞增殖分化为浆细胞，合成并分泌抗体。一部分一部分T T、B B淋巴细胞在分化

7、的过程中变为记忆性细胞淋巴细胞在分化的过程中变为记忆性细胞(Tm(Tm和和Bm)Bm)。这个阶段有多种细胞间的协作和多种细胞。这个阶段有多种细胞间的协作和多种细胞因子的参加。因子的参加。NoImage三、效应阶段三、效应阶段 是由活化的效应性细胞是由活化的效应性细胞-细胞毒性细胞毒性T细胞细胞(CTL)与迟发型变态反应与迟发型变态反应T细胞（细胞（TDTH)和效和效应分子应分子-抗体与细胞因子发挥细胞免疫效应和抗体与细胞因子发挥细胞免疫效应和体液免疫效应的过程，这些效应细胞和效应体液免疫效应的过程，这些效应细胞和效应分子共同作用清除抗原物质。分子共同作用清除抗原物质。效应阶段：效应阶段：抗体和

8、效应抗体和效应T细胞与抗原结合，细胞与抗原结合，通过多种机制最后清除抗原。通过多种机制最后清除抗原。抗体抗体T T细胞细胞B B细胞细胞细胞免疫效应细胞免疫效应 细菌、病毒等细菌、病毒等 抗原刺激抗原刺激体液免疫效应体液免疫效应 效应效应T T细胞细胞浆细胞浆细胞免免疫疫应应答答过过程程产生细胞因子产生细胞因子直接杀伤直接杀伤NoImage四、四、免疫应答的特点免疫应答的特点1 1、特异性：、特异性：针对某种抗原产生的抗体或效应细胞，针对某种抗原产生的抗体或效应细胞，发生的免疫应答。发生的免疫应答。2 2、记忆性：、记忆性：初次接触某种抗原后，免疫系统可长初次接触某种抗原后，免疫系统可长期保留

9、对该抗原的期保留对该抗原的“记忆性记忆性”，发生再次免疫应，发生再次免疫应答。答。3 3、放大性：、放大性：免疫细胞的增殖和免疫效应的扩大。免疫细胞的增殖和免疫效应的扩大。NoImage第三节第三节 抗原的加工与递呈抗原的加工与递呈抗原递呈细胞通过吞噬(phagocytosis)、吞饮(pinocytosis)作用，或细胞内噬作用(endocytosis)，内化(internalization)抗原物质(蛋白质)，或对细胞内的抗原蛋白，进行消化降解成抗原肽(antigenpeptide)的过程称为抗原加工(antigen proccessing)。降解产生的抗原肽在抗原递呈细胞内与MHC分子结

10、合形成抗原肽-MHC复合物，然后被运送到APCs细胞膜表面进行展示，以供免疫细胞识别，这个过程称为抗原递呈(antigen presentation)。 抗原递呈细胞对抗原的加工和递呈是免疫应答必需的过程 。NoImage一、一、抗原递呈细胞抗原递呈细胞 是一类能摄取和处理抗原，并把抗原信息传是一类能摄取和处理抗原，并把抗原信息传递给淋巴细胞而使淋巴细胞活化的细胞。按照细递给淋巴细胞而使淋巴细胞活化的细胞。按照细胞表面的主要组织相容性复合体胞表面的主要组织相容性复合体(MHC)(MHC)类和类和类分子，可把抗原递早细胞分为两类：一类是带类分子，可把抗原递早细胞分为两类：一类是带有有MHCMHC

11、类分子的细胞，另一类是带有类分子的细胞，另一类是带有MHCIMHCI类分类分子的细胞。子的细胞。NoImage一、一、抗原递呈细胞抗原递呈细胞 1 1、表达表达MHC类分子的抗原递呈细胞：包括类分子的抗原递呈细胞：包括巨噬细胞巨噬细胞(M)、树突状细胞、树突状细胞(DC)、B淋巴细淋巴细胞等，胞等，主要对外源性抗原的递呈主要对外源性抗原的递呈，这些细胞又，这些细胞又称为专业的抗原递呈细胞称为专业的抗原递呈细胞(professional APC)。此外，还有皮肤中的纤维母细胞、脑组织的小此外，还有皮肤中的纤维母细胞、脑组织的小胶质细胞、胸腺上皮细胞、甲状腺上皮细胞、胶质细胞、胸腺上皮细胞、甲状腺

12、上皮细胞、血管内皮细胞、胰腺血管内皮细胞、胰腺细胞，它们被称为细胞，它们被称为非专非专业的抗原递呈细胞业的抗原递呈细胞(nonprofessional APC)。NoImage一、一、抗原递呈细胞抗原递呈细胞 2、表达、表达MHC I类分子的抗原递呈细胞：表达类分子的抗原递呈细胞：表达MHC I类分子的抗原递呈细胞包括所有的有核类分子的抗原递呈细胞包括所有的有核细胞，可作为细胞，可作为内源性抗原的递呈细胞内源性抗原的递呈细胞，如病毒，如病毒感染细胞、肿瘤细胞、胞内菌感染的细胞、衰感染细胞、肿瘤细胞、胞内菌感染的细胞、衰老的细胞、移植物的同种异体细胞，均属于这老的细胞、移植物的同种异体细胞，均属

13、于这一类细胞，可作为靶细胞将内源性抗原递呈给一类细胞，可作为靶细胞将内源性抗原递呈给CTL。NoImage二、外源性抗原的加工和递呈二、外源性抗原的加工和递呈 存在于细胞外的抗原称为外源性抗原存在于细胞外的抗原称为外源性抗原(exogenous antigen)，包括蛋白质、灭活的细，包括蛋白质、灭活的细菌、毒素和病毒、细胞外的细菌和病毒。菌、毒素和病毒、细胞外的细菌和病毒。抗抗原递呈细胞通过吞噬、内噬作用内化外源性原递呈细胞通过吞噬、内噬作用内化外源性抗原。抗原。 NoImage三、三、内源性抗原的加工和递呈内源性抗原的加工和递呈 凡是细胞内表达或存在于细胞内的抗原称为内凡是细胞内表达或存在

14、于细胞内的抗原称为内源性抗原源性抗原(endogenous antigen)，如肿瘤抗原、病毒，如肿瘤抗原、病毒感染细胞表达的病毒抗原、胞内寄生菌感染细胞表达的病毒抗原、胞内寄生菌( (虫虫) )表达的表达的抗原、基因工程细胞内表达的抗原，直接注射到细抗原、基因工程细胞内表达的抗原，直接注射到细胞内胞内( (如通过脂质体技术如通过脂质体技术) )的可溶性蛋白质。的可溶性蛋白质。NoImage 内源性抗原内源性抗原( (如细胞内增殖病毒产生的病毒抗原如细胞内增殖病毒产生的病毒抗原) )是经细胞质途径是经细胞质途径(cytosolicpathway)加工和递呈的。内加工和递呈的。内源性抗原在有核细

15、胞内被蛋白酶体源性抗原在有核细胞内被蛋白酶体(proteasome)酶解成酶解成肽段，然后被抗原加工转运体肽段，然后被抗原加工转运体(transporters associated with antigen processing, TAP)从细胞质转运到粗面内质从细胞质转运到粗面内质网，与粗面内质网中新合成的网，与粗面内质网中新合成的MHC I类分子结合，所类分子结合，所形成的抗原肽形成的抗原肽-MHC I类分子复合物被高尔基体运送至类分子复合物被高尔基体运送至细胞表面供细胞毒性细胞表面供细胞毒性T T细胞所识别。细胞所识别。三、三、内源性抗原的加工和递呈内源性抗原的加工和递呈NoImage一

16、、一、T细胞对抗原别细胞对抗原别第四节第四节 T、B淋巴细胞对抗原的识别淋巴细胞对抗原的识别 对外源性和内源性抗原的识别分别是由两类不同的T细胞执行的，即识别外源性抗原的细胞为CD4+的TH细胞，识别内源性抗原的细胞为CD8+的Tc细胞。NoImage 是指T细胞在受到抗原或有丝分裂原刺激后，分化、增殖、转化为致敏淋巴细胞所表现出来的特异性免疫应答。 不能通过血清传递，只能通过致敏淋巴细胞传递。T细胞识别抗原的分子基础是其抗原受体(TCR)和抗原递呈细胞的MHC分子。TCR不能识别游离的、未经抗原递呈细胞处理的抗原物质，只能识别经抗原递呈细胞处理并与MHCI类或类分子结合了的抗原肽，而且T细胞

17、识别的抗原表位是线性表位。 通常所说的细胞免疫就是指T细胞介导的免疫应答。 NoImage1、Th细胞对外源性抗原的识别细胞对外源性抗原的识别 Th细胞依靠其细胞依靠其TCR，识别抗原肽，识别抗原肽-MHC类分子复类分子复合物，与此同时，还有多种细胞表面分子参与合物，与此同时，还有多种细胞表面分子参与THTH细胞细胞的识别及活化的识别及活化。NoImage2、CTL对内源性抗原的识别对内源性抗原的识别 由内源性抗原递呈细胞递呈的抗原供由内源性抗原递呈细胞递呈的抗原供CTL细胞识细胞识别，别，CTL也是依靠其细胞表面的也是依靠其细胞表面的TCR识别靶细胞抗原识别靶细胞抗原肽肽- -MHC I类分

18、子复合物，然后直接杀伤靶细胞。在类分子复合物，然后直接杀伤靶细胞。在CTL识别抗原的过程中也有一些识别抗原的过程中也有一些免疫黏附分子免疫黏附分子参与。参与。NoImage二、二、B细胞对抗原的识别细胞对抗原的识别 B细胞识别抗原的物质基础是其膜表面抗细胞识别抗原的物质基础是其膜表面抗原受体原受体(BCR)中的膜免疫球蛋白（中的膜免疫球蛋白（mIg)。B细细胞通过不同的机制识别胞通过不同的机制识别TI(非胸腺依赖性抗原非胸腺依赖性抗原)和和TD抗原抗原( (胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原) ) 。感应阶段感应阶段增殖、分化阶段增殖、分化阶段效应阶段效应阶段TD-AgAPCBT记忆记忆T细胞细胞记

19、忆记忆B细胞细胞浆母细胞浆母细胞效应效应T细胞细胞浆细胞浆细胞直接杀伤直接杀伤细胞因子细胞因子IgM、G、A、E细胞免疫应答细胞免疫应答体液免疫应答体液免疫应答免疫应答的基本图解过程免疫应答的基本图解过程TI-AgNoImage第五节第五节 T、B细胞的活化、增殖与分化细胞的活化、增殖与分化 体液免疫和细胞免疫产生的中心环节是体液免疫和细胞免疫产生的中心环节是THTH细胞的活化和克细胞的活化和克隆增殖隆增殖(Tc(Tc细胞的活化与细胞的活化与THTH细胞的活化相似细胞的活化相似) )。通过。通过TCR-CD3TCR-CD3复复合体与存在于抗原递呈细胞表面并与合体与存在于抗原递呈细胞表面并与MH

20、CIMHCI类分子结合的加工过类分子结合的加工过的抗原肽之间的相互反应，而介导的抗原肽之间的相互反应，而介导THTH细胞的活化。这种反应和细胞的活化。这种反应和引起的活化信号也涉及许多存在于引起的活化信号也涉及许多存在于THTH细胞和抗原递呈细胞表面细胞和抗原递呈细胞表面的辅助膜分子。的辅助膜分子。THTH细胞与抗原的相互反应可激发级联式的生化细胞与抗原的相互反应可激发级联式的生化反应，诱导静止的反应，诱导静止的THTH细胞进入细胞周期，最终表达高亲和力的细胞进入细胞周期，最终表达高亲和力的IL-2IL-2受体和分泌受体和分泌IL-2IL-2。与。与IL-2IL-2和和IL-4(IL-4(有时

21、有时) )反应后，活化的反应后，活化的T T细胞经历细胞周期，增殖和分化成效应性细胞。细胞经历细胞周期，增殖和分化成效应性细胞。 T细胞活化、增殖、分化细胞活化、增殖、分化活化的活化的CD4 +TC增殖、分化TH0细胞细胞IL-12定向分化效应性效应性TH1细胞细胞B7、IL-2活化的活化的CD8 +TC细胞毒性细胞毒性TC （CTL）1、T细胞的活化、增殖与分化细胞的活化、增殖与分化NoImage2、B细胞的活化、增殖与分化细胞的活化、增殖与分化NoImage2、B细胞的活化、增殖与分化细胞的活化、增殖与分化NoImage第六节第六节 细胞免疫细胞免疫细胞免疫应答细胞免疫应答是从初始是从初始

22、T T细胞接受抗原刺激到分化成细胞接受抗原刺激到分化成效应效应T T细胞并将抗原清除的过程。细胞并将抗原清除的过程。抗原识别阶段抗原识别阶段 T T细胞活化、增殖、分化阶段细胞活化、增殖、分化阶段 免疫效应阶段免疫效应阶段NoImage一、一、CD8CD8+ +TcTc细胞介细胞介导的细胞毒作用导的细胞毒作用杀伤表达同杀伤表达同MHC I类分子结合的特异性抗原的靶类分子结合的特异性抗原的靶细胞。细胞。 （一）（一） CD8CD8+ +效应效应TcTc细胞（细胞（CTLCTL）的形成）的形成静息的静息的CD8CD8+ +TcTc细胞必须经抗原刺激，并在细胞必须经抗原刺激，并在ThTh细胞的协同作

23、用下，才能分化发育成效应细胞的协同作用下，才能分化发育成效应TcTc细胞（细胞（CTLCTL）。）。NoImage（二）、（二）、CTLCTL杀伤靶细胞机制（两种）杀伤靶细胞机制（两种） (1)(1)穿孔素穿孔素依赖性机制：破坏细胞膜。依赖性机制：破坏细胞膜。 1 1）CD8CD8CTLCTL特异识别特异识别MHC MHC I- -肽复合物肽复合物( (靶细胞靶细胞 表面表面) )释放活性溶解颗粒释放活性溶解颗粒 毒性蛋白质（穿孔毒性蛋白质（穿孔 素）素）形成膜孔道形成膜孔道 细胞死亡。细胞死亡。 2）颗粒酶颗粒酶( (颗粒酶颗粒酶B)B) 进入靶细胞进入靶细胞( (通过膜孔通过膜孔 道道)

24、) 胱门蛋白酶胱门蛋白酶（caspases, CPP- 32）活化活化 CADCAD活化活化 降解降解DNADNA。NoImage(2)(2) 穿孔素非依赖性机制穿孔素非依赖性机制 FasL(CTL)与与Fas(靶细胞靶细胞)结合结合 Fas的死亡功能的死亡功能区与效应器蛋白区与效应器蛋白FADD结合结合 caspases（caspase 8，caspases 3）的级联反应）的级联反应 核酸酶核酸酶 CAD活化活化(去除去除I-CAD的抑制的抑制) 降解降解DNA 诱导细胞凋亡诱导细胞凋亡)（二）、（二）、CTLCTL杀伤靶细胞机制（两种）杀伤靶细胞机制（两种）NoImage二、二、 CD4

25、CD4+ +Th1Th1细胞介导的炎症反应细胞介导的炎症反应（一） CD4CD4+ +Th1Th1细胞形成细胞形成CD4CD4+ +Th1Th1细胞是细胞是CD4CD4+ +ThTh细胞被细胞被APCAPC激活后在激活后在HL-12HL-12等细等细胞因子的作用下形成的。胞因子的作用下形成的。NoImage（二）（二） CD4CD4+ +Th1Th1细胞介导的炎症反应细胞介导的炎症反应 - -介导迟发型超敏反应介导迟发型超敏反应( (即即IVIV型超敏反应型超敏反应) ) 1. 1.迟发型超敏反应概念迟发型超敏反应概念 效应效应T T细胞同特异性抗原作用后，引起的以单细胞同特异性抗原作用后，引

26、起的以单 个核细胞浸润和组织损伤为主要特征的炎症反应。个核细胞浸润和组织损伤为主要特征的炎症反应。 2.特点特点 （1 1）参与的效应）参与的效应T T细胞：细胞：CD4Th1CD4Th1（主要）和（主要）和CTLCTL细胞；细胞； （2 2）以单个核细胞浸润为主要的炎症反应；）以单个核细胞浸润为主要的炎症反应； （3 3）发生较慢，常需）发生较慢，常需242472h72h； （4 4）无抗体和补体参与。）无抗体和补体参与。NoImageNoImage细胞免疫的生物学效应抗感染作用抗感染作用抗肿瘤免疫抗肿瘤免疫免疫损伤免疫损伤NoImageT细胞应答的效应特异性细胞毒效应特异性细胞毒效应迟发型

27、超敏反应迟发型超敏反应NoImage第七节第七节 体液免疫体液免疫 由由B B细胞介导的免疫应答称为体液免疫应答细胞介导的免疫应答称为体液免疫应答(humoral immune response)，而体液免疫效应是由，而体液免疫效应是由B B细胞通过对抗原的识别、活化、增殖，最后分化成细胞通过对抗原的识别、活化、增殖，最后分化成浆细胞并分泌抗体来实现的，因此抗体是介导体液浆细胞并分泌抗体来实现的，因此抗体是介导体液免疫效应的免疫分子。体液免疫应答在清除细胞外免疫效应的免疫分子。体液免疫应答在清除细胞外病原体方面是十分有效的免疫机制，其特征是机体病原体方面是十分有效的免疫机制，其特征是机体大量产

28、生针对外源性病原体抗原物质的特异性抗体，大量产生针对外源性病原体抗原物质的特异性抗体，最终通过由抗体介导的各种途径和相应机制从动物最终通过由抗体介导的各种途径和相应机制从动物体内清除外来病原体。体内清除外来病原体。成熟的成熟的B淋巴细胞淋巴细胞致敏致敏的的B淋巴细胞淋巴细胞活化活化白细胞介素白细胞介素-2分裂分化分裂分化记忆记忆B细细胞胞浆细胞浆细胞NoImage一、抗体产生的一般规律一、抗体产生的一般规律（一）初次应答一）初次应答（primary response）1.1.概念概念 抗原初次进入机体所产生的应答。抗原初次进入机体所产生的应答。2.2.特点特点（1）潜伏期潜伏期( (诱导期诱导期) )长长( (约约710d) )；（2）抗体的种类以抗体的种类以IgMIgM为主；为主；（3）抗体亲和力低；抗体亲和力低；（4）维持时间短；维持