免疫应答 课程教学文稿

1、免疫应答 课程PPT第一节第一节概述概述第一阶段：抗原呈递与识别阶段第一阶段：抗原呈递与识别阶段第二阶段：活化、增殖和分化阶段第二阶段：活化、增殖和分化阶段第三阶段：效应阶段第三阶段：效应阶段免疫应答的过程免疫应答的过程1 1、特异性、特异性2 2、记忆性、记忆性3 3、放大性、放大性4 4、MHC限制性限制性免疫应答的特点免疫应答的特点第二节第二节抗原呈递抗原呈递内源性抗原：内源性抗原： (endogenous antigens) 位于细胞内的蛋白质抗原，如：病位于细胞内的蛋白质抗原，如：病毒蛋白、肿瘤抗毒蛋白、肿瘤抗原原 外源性抗原：外源性抗原： (exogenous antigens)

2、位于细胞外的蛋白质位于细胞外的蛋白质抗原，如：细胞外感染的抗原，如：细胞外感染的微生物及其产物微生物及其产物Presenting Pathway of Endogenous Antigen 1 1、内源性抗原的呈递、内源性抗原的呈递抗原：细胞内合成的抗原抗原：细胞内合成的抗原呈递分子：呈递分子：MHC-I加工区：蛋白酶体（加工区：蛋白酶体（Proteosome）结合区：内质网（结合区：内质网（ER）泳衣品牌泳衣品牌PSMB8、9TAPMHCI分分子的合成子的合成 MHCI，2m 和抗原肽的组装和抗原肽的组装运输至膜表面运输至膜表面短肽短肽内源性蛋白内源性蛋白 细细 胞胞 核核 CD8+ T 细

3、胞细胞APCB7CD281234 MHC-I 类类 分分 子子 抗抗 原原 提提 呈呈 途途 径径MHC-ICD8TCR抗原肽抗原肽蛋白酶体蛋白酶体Presenting Pathway of Exogenous Antigen 2 2、外源性抗原提呈途径外源性抗原提呈途径抗原：来源于细胞外的抗原抗原：来源于细胞外的抗原呈递分子：呈递分子：MHC-II加工区：内体（加工区：内体（endosome）结合区：结合区：MIIC、CIIV 细细 胞胞 核核 CD4 +T 细胞细胞APCB7CD285 MHC-II 类类 分分 子子 抗抗 原原 提提 呈呈 途途 径径MHC-II分子的合成分子的合成a a

4、, ,b b链和链和恒定恒定链的运输链的运输运输至膜表面运输至膜表面432溶酶体溶酶体吞噬体吞噬体CD4TCR抗原肽抗原肽1第三节第三节B细胞介导的体液免疫应答细胞介导的体液免疫应答B B细胞识别的抗原细胞识别的抗原TDTD抗原抗原TITI抗原抗原TD -antigen Recognized by B Cells一、TD抗原诱导的体液免疫应答 TD抗原诱导抗原诱导B细胞产生抗体需依赖细胞产生抗体需依赖T细胞的辅助。细胞的辅助。APC提呈抗原给提呈抗原给TH TH细胞活化、增殖、分化产生细胞因子细胞活化、增殖、分化产生细胞因子B细胞活化、增殖、分化产生抗体细胞活化、增殖、分化产生抗体发挥免疫效应

5、发挥免疫效应 BCRBCR 是是B B细胞识别细胞识别特异性抗原的受体特异性抗原的受体B B细胞对细胞对TDTD抗原的识别抗原的识别 TCR-CD3复合物复合物T T细胞对细胞对TDTD抗原的识别抗原的识别 CD4+T细胞通过细胞通过TCR识别特异性抗识别特异性抗原肽原肽APCCD4+T细胞细胞TCR抗原肽抗原肽MHCII分子分子（二）活化、增殖与分化阶段 指指TH细胞和细胞和B细胞识别抗原后，自身活化、细胞识别抗原后，自身活化、增殖、分化为效应细胞阶段。增殖、分化为效应细胞阶段。 TH细胞必须激细胞必须激活才具有辅助活才具有辅助B细胞产生抗体的能力。细胞产生抗体的能力。 第一信号：第一信号：

6、TH细胞细胞双识别双识别获得第一活化信号获得第一活化信号第二信号：协同刺激信号第二信号：协同刺激信号 1 、 TH细胞的活化、增殖与分化细胞的活化、增殖与分化 APCCD4+T细胞细胞TCR抗原肽抗原肽MHCII分子分子CD4分子分子 TH细胞活化后，开始增殖、分化并在其细胞表细胞活化后，开始增殖、分化并在其细胞表面表达面表达IL-2、4、12等受体，同时分泌产生等受体，同时分泌产生IL-2、4、12等并与之结合，导致等并与之结合，导致TH细胞的增殖，在细胞的增殖，在IL-4为主的细胞因子的作用下分化为为主的细胞因子的作用下分化为TH2， TH2细胞通过分泌细胞通过分泌IL-4、5、6、10、

7、13促进的促进的B细胞细胞的增殖分化。的增殖分化。 在在TH细胞分化过程中，部分细胞分化过程中，部分TH细胞分化为记忆细胞分化为记忆性性T细胞（细胞（TM），当再次接触相同抗原时，不需），当再次接触相同抗原时，不需经上述诱导过程可直接活化，产生效应。经上述诱导过程可直接活化，产生效应。2、B细胞的活化、增殖与分化细胞的活化、增殖与分化 B细胞的活化也需要两个信号：细胞的活化也需要两个信号：第一活化信第一活化信号：号： BCRBCR与抗原结合与抗原结合 第一活化信号由第一活化信号由CD79传导入胞内传导入胞内第二活化信号：协同刺激信号第二活化信号：协同刺激信号 （由活化的（由活化的Th细胞提供）

8、细胞提供） CD40LCD40（主要）（主要） ICAM-1LFA-1 CD2LFA-3活性封闭活性封闭第第1信号信号第第2信号信号B细胞活化的双信号模型细胞活化的双信号模型CD40 CD40LTh没有没有Th细胞的帮助细胞的帮助BBIFN-g g , IL-4, IL-5第第1信号信号MHC-II/抗原肽抗原肽 / TCRCD4B细胞应答活化过程示意图细胞应答活化过程示意图Th B7 MHC-II TCR CD4 ICAM LFA-1APCTmTh2BCD40L CD40分泌细胞因子分泌细胞因子Th1BBBTh 细胞活细胞活化、增殖化、增殖B 细胞扩增细胞扩增浆细胞浆细胞BCR抗原抗原TD

9、TD 抗抗 原原 诱诱 导导 体体 液液 免免 疫疫 应应 答答 的的 过过 程程Bm CD28效应阶段效应阶段局部粘膜抗感染局部粘膜抗感染中和毒素与病毒中和毒素与病毒调理吞噬细胞吞噬调理吞噬细胞吞噬激活补体激活补体ADCC生物学作用生物学作用浆细胞浆细胞抗体抗体TI -antigen Recognized by B CellsTITI抗原抗原细菌多糖（胞壁或荚膜）、多聚蛋白质、脂多糖细菌多糖（胞壁或荚膜）、多聚蛋白质、脂多糖具有高度重复结构具有高度重复结构能刺激初始能刺激初始B B细胞，而无需抗原特异性细胞，而无需抗原特异性T T细胞的辅助细胞的辅助分为分为 TI-1TI-1和和TI-2TI

10、-2二类，激活二类，激活B B细胞的机制不同。细胞的机制不同。可直接刺激可直接刺激B B细胞活化，无须细胞活化，无须ThTh细胞辅助细胞辅助不产生记忆不产生记忆B B细胞细胞TI-2TI-2抗原，有多个重复排列的抗原决定簇使受体交联抗原，有多个重复排列的抗原决定簇使受体交联TI-1TI-1抗原是多克隆活化剂抗原是多克隆活化剂 B B 细胞对细胞对TITI抗原应答的意义抗原应答的意义 在感染的早期发挥作用在感染的早期发挥作用 能有效地消灭具有荚膜多糖的细菌能有效地消灭具有荚膜多糖的细菌一般规律一般规律 主要是基于对主要是基于对TDTD抗原的应答存抗原的应答存在初次应答和再次应答的现象在初次应答和

11、再次应答的现象 初次接触初次接触Ag Ag 初次应答初次应答 需要的需要的AgAg量、潜伏期、产生的抗体浓度、量、潜伏期、产生的抗体浓度、种类、亲和力、持续时间均有很大差异种类、亲和力、持续时间均有很大差异关键在于记忆细胞关键在于记忆细胞再次接触再次接触Ag Ag 再次应答再次应答抗体产生的一般规律抗体产生的一般规律三、抗体产生的一般规律初次应答：初次应答：抗原物质首次进入机体时产生的免疫应答。抗原物质首次进入机体时产生的免疫应答。 特点：潜伏期长特点：潜伏期长(12周周) 产生的抗体滴度低产生的抗体滴度低 在体内持续时间短在体内持续时间短 抗体与抗原的亲和力低，以抗体与抗原的亲和力低，以Ig

12、M为主为主 再次应答：再次应答：相同抗原再次进入抗体，免疫系统相同抗原再次进入抗体，免疫系统可迅速、高效地产生特异性应答，称为再次应答可迅速、高效地产生特异性应答，称为再次应答 再次应答特点：再次应答特点： 潜伏期短，一般为潜伏期短，一般为13天血液中即出现抗体；天血液中即出现抗体； 产生的抗体滴度高；产生的抗体滴度高； 在体内持续时间长；在体内持续时间长； 抗体亲和力高，以抗体亲和力高，以IgG为主。为主。初次应答初次应答再次应答再次应答出现抗体的潜出现抗体的潜伏期伏期长长短短抗体滴度抗体滴度低低高高 维持时间维持时间较短较短持久持久所需抗原量所需抗原量较再次应答大较再次应答大小小产生的抗体

13、产生的抗体IgMIgMIgGIgG抗体亲和力抗体亲和力低低高高 掌握抗体产生的一般规律，在医学实践掌握抗体产生的一般规律，在医学实践中具有重要指导作用：中具有重要指导作用： 疫苗接种或制备免疫血清疫苗接种或制备免疫血清 早期感染的诊断指标早期感染的诊断指标 病原微生物感染的辅助诊断病原微生物感染的辅助诊断第四节第四节T细胞介导的细胞免疫应答细胞介导的细胞免疫应答第三节 T细胞介导的细胞免疫应答效应效应T细胞发挥特异性细胞免疫细胞发挥特异性细胞免疫效应效应一、抗原提呈与识别阶段一、抗原提呈与识别阶段q APC向向T细胞提呈抗原细胞提呈抗原v APC *MHC -抗原肽抗原肽呈递呈递TCR* T细

14、胞细胞vTCR识别抗原肽有识别抗原肽有MHC限制性限制性 MHC II类分子类分子 - CD4 MHC I 类分子类分子 - CD8 1、内源性抗原的提呈、内源性抗原的提呈2、外源性抗原的提呈、外源性抗原的提呈 二、活化、增殖、分化阶段二、活化、增殖、分化阶段 APC Th细胞活细胞活性封闭性封闭Th细胞活化的双信号模型细胞活化的双信号模型IL-2RAPCTh信号信号1信号信号2炎症炎症 LPS 细细菌菌 化学趋化因子化学趋化因子 补体补体 TNF-a IL-1 IL-6IL-2Th信号信号1Th细胞活细胞活化、增殖化、增殖Tc 细胞活化的双信号模型细胞活化的双信号模型（二）（二）T细胞增殖和

15、分化细胞增殖和分化活化的活化的CD4 +T细胞细胞增殖、分化增殖、分化效应性细胞（效应性细胞（TH1）活化的活化的CD8 +T细胞细胞细胞毒性细胞毒性TC （CTL）增殖、分化增殖、分化三、效应阶段 CD4+炎性炎性T细胞细胞(Th1细胞）的作用细胞）的作用 CD8+效应效应T细胞（细胞（CTL细胞）的作用细胞）的作用三种三种T细胞产生效应分子示意图细胞产生效应分子示意图1.Th11.Th1细胞作用细胞作用 通过释放通过释放IL-2IL-2、 TNF- TNF- 、IFN-IFN-等细胞因子发挥免疫效应，等细胞因子发挥免疫效应，使局部组织产生以淋巴细胞质和单核使局部组织产生以淋巴细胞质和单核-

16、 -吞噬细胞浸润为主的慢吞噬细胞浸润为主的慢性炎症或迟发性超敏反应性炎症或迟发性超敏反应 IL-2IL-2：促进：促进CD8CD8+ +CTLCTL细胞增殖分化；自分泌扩大细胞免疫效应；细胞增殖分化；自分泌扩大细胞免疫效应；活化单核活化单核- -吞噬细胞和吞噬细胞和NKNK细胞细胞 TNF-TNF-：使中性粒、淋巴、单核细胞等与血管内皮粘附，进：使中性粒、淋巴、单核细胞等与血管内皮粘附，进而外渗至组织引起慢性炎症反应；激活中性粒细胞、使周围而外渗至组织引起慢性炎症反应；激活中性粒细胞、使周围组织细胞损伤坏死组织细胞损伤坏死 IFN-IFN-：作用于巨噬细胞和内皮细胞提高抗原提呈能力；活：作用于

17、巨噬细胞和内皮细胞提高抗原提呈能力；活化单核化单核- -吞噬细胞和吞噬细胞和NKNK细胞细胞 1.CD4Th11.CD4Th1细胞介导的特异性免疫效应细胞介导的特异性免疫效应 主要免疫效应功能主要免疫效应功能( (通过分泌的细胞因子通过分泌的细胞因子 和表达的膜表面分子发挥和表达的膜表面分子发挥) )： 活化巨噬细胞活化巨噬细胞 ； 介导迟发型超敏反应；介导迟发型超敏反应； 诱导活化诱导活化B B细胞产生调理性抗体。细胞产生调理性抗体。（1）Th1对对M的作用：的作用：活化的Th1产生细胞因子(IL-2、TNF- 、IFN-等)活化M 增强M 的吞噬杀伤功能产生以单核巨噬细胞和淋巴细胞浸润为主

18、的炎症反应（2 2）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) )： 是效应是效应T T细胞同特异性抗原作用后，引导的以单细胞同特异性抗原作用后，引导的以单 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。 特点：特点： （1 1）参与的效应）参与的效应T T细胞细胞 - CD4Th1(- CD4Th1(主要主要) )和和 CD8CTLCD8CTL细胞；细胞； （2 2）以单个核细胞侵润为主要的炎症反应；）以单个核细胞侵润为主要的炎症反应； （3 3）发生较慢，常需）发生较慢，常需24247272小时；小时； （4 4

19、）无抗体和补体参与。）无抗体和补体参与。 （3）Th1细胞对淋巴细胞的作用细胞对淋巴细胞的作用：Th1细胞产生的细胞产生的IL-2等细胞因子，可促进等细胞因子，可促进 Th1细胞、细胞、CTL等增殖，等增殖，从而放大免疫效应；辅助从而放大免疫效应；辅助B细胞产生具有调理作细胞产生具有调理作用的抗体，从而进一步增强巨噬细胞对病原体的用的抗体，从而进一步增强巨噬细胞对病原体的吞噬。吞噬。 （4）Th1细胞对中性粒细胞的作用细胞对中性粒细胞的作用：Th1细胞细胞产生淋巴毒素和产生淋巴毒素和TNF-，可活化中性粒细胞，可活化中性粒细胞，促进其杀伤病原体。促进其杀伤病原体。Th1细胞在抗胞内病原体感染中

20、的作用细胞在抗胞内病原体感染中的作用2 CD8+细胞毒性细胞毒性T细胞的作用：细胞的作用：（）释放穿孔素，诱发细胞溶解）释放穿孔素，诱发细胞溶解 （）丝氨酸蛋白酶介导的细胞凋亡（）丝氨酸蛋白酶介导的细胞凋亡（）（）Fas/ FasL途径：激活的途径：激活的CTL表面迅表面迅速表达速表达FasL，其与靶细胞表面，其与靶细胞表面Fas结合，结合，导致细胞导致细胞DNA断裂发生细胞凋亡断裂发生细胞凋亡穿孔素穿孔素颗粒酶途径颗粒酶途径Fas/FasL途径途径 大量表达大量表达FasLFasL和靶细胞表面的和靶细胞表面的FasFas分子结分子结合合最终激活内源性最终激活内源性DNADNA内切酶内切酶细胞

21、凋亡细胞凋亡2 2CD8+CD8+细胞毒性细胞毒性T T细胞的作用：细胞的作用：致死性攻击致死性攻击 当当CTLCTL细胞活化时脱颗粒细胞活化时脱颗粒单体穿孔素单体穿孔素聚集在靶细胞聚集在靶细胞膜的脂质膜上膜的脂质膜上形成跨膜通道形成跨膜通道细胞溶解。细胞溶解。 细胞裂解细胞裂解细胞凋亡细胞凋亡经活化经活化M M 而诱生炎症，在宿主抗胞内病而诱生炎症，在宿主抗胞内病原感染中起重要作用原感染中起重要作用Effector T Cell CTL细胞杀伤靶细胞有以下几个特点细胞杀伤靶细胞有以下几个特点：预先由抗原诱导，活化的预先由抗原诱导，活化的 CTL细胞可特异性杀伤细胞可特异性杀伤携带内源性抗原的

22、靶细胞而对其他细胞无损伤作用。携带内源性抗原的靶细胞而对其他细胞无损伤作用。 CTL细胞的杀伤作用受细胞的杀伤作用受MHC- -类分子的限制。类分子的限制。 CTL细胞可连续杀伤靶细胞，其杀伤效率高。细胞可连续杀伤靶细胞，其杀伤效率高。 CTL细胞必需与靶细胞直接接触才有杀伤作用细胞必需与靶细胞直接接触才有杀伤作用。细胞免疫的生物学效应（一）抗感染作用（一）抗感染作用 抗细菌感染，如结核杆菌、沙门氏菌感染等。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。抗真菌感染，如白色念珠菌等。抗寄生虫感染，如原虫等。抗寄生虫感染，如原虫等。 （二）抗肿瘤作用（二）抗肿瘤作用 抗肿瘤的免疫机制包括：抗肿瘤的免疫机制包括： CTL细胞的特异性杀伤作用。细胞的特异性杀伤作用。 NK 细胞、巨噬细胞的细胞、巨噬细胞的 ADCC 作用。作用。淋巴因子（如淋巴因子（如 TNF ）的直接杀伤作用。）的直接杀伤作用。（三）免疫损伤作用（三）免疫损伤作用 同种异体移植的急性排斥反应。同种异体移植的急性排斥反应。型超敏反应如接触性皮炎。型超敏反应如接触性皮炎。某些自身免疫病。某些自身免疫病。第五节第五