获得性免疫应答专家讲座

取得性免疫应答

Adaptiveimmuneresponse获得性免疫应答专家讲座第1页一、概述概念

免疫应答（Immuneresponse):免疫系统反抗原刺激所做出反应。

取得性免疫应答（Adaptiveoracquiredimmuneresponse）:指机体受抗原刺激后，抗原特异性淋巴细胞（T及B）识别抗原，发生活化、增殖、分化和效应或失能（anergy）、凋亡，进而表现出一定生物学效应过程。获得性免疫应答专家讲座第2页类型：天然免疫取得性免疫又称适应性免疫或特异性免疫免疫耐受正免疫应答：细胞免疫应答：由免疫细胞主要是T细胞介导免疫应答体液免疫应答：由抗体一类可溶性分子介导免疫应答负免疫应答：免疫耐受获得性免疫应答专家讲座第3页开启阶段（识别阶段）Agprocessingandpresentation,TorBcellstimulation活化、增殖、分化

TorBcellactivation,proliferationanddifferentiation效应阶段

EffectiveTorBcellsfunctionthroughcytokinesandantibodies调整复原

Immunoregulationandhomeostasis取得性免疫应答基本过程获得性免疫应答专家讲座第4页二、细胞免疫应答（一）T细胞反抗原识别1.APC向T细胞提呈抗原抗原提呈细胞（antigen-presentingcell，APC）：是指能表示被特异淋巴细胞识别抗原肽-MHC分子复合物任何细胞专职抗原提呈细胞（professionalAPC）：能表示MHC-II类分子树突状细胞、巨噬细胞、B细胞、胸腺上皮细胞。-共刺激分子(costimulatorymolecule)只高水平表示在专职APC上兼职抗原提呈细胞：内皮细胞、纤维母细胞、上皮及间皮细胞等亦能加工、处理和提呈抗原，但其能力弱获得性免疫应答专家讲座第5页DC开启取得性免疫应答

DC是机体内功效最强抗原提呈细胞，其体外抗原提呈能力是巨噬细胞10-100倍DC最大特点是能够显著刺激初始T细胞（NaiveTcells）进行增殖，而Mφ、B细胞仅能刺激已活化或记忆性T细胞，所以DC是机体免疫应答始动者获得性免疫应答专家讲座第6页被膜输出淋巴管外来抗原捕获与递呈

局部组织引流淋巴管树突细胞异物抗原输入淋巴管皮质淋巴结获得性免疫应答专家讲座第7页获得性免疫应答专家讲座第8页获得性免疫应答专家讲座第9页MHCclassII-associatedinvariantchain/CLIP

获得性免疫应答专家讲座第10页非经典呈递路径（交叉呈递）外源性抗原肽被MHCI类分子呈递外源性抗原从内体逸出或外源性抗原穿细胞膜进入胞质，MHCI进入内体，与外源性抗原肽发生结合-外源性抗原肽胞吐释放胞外与表面MHCI分子结合内源性抗原肽被MHCII类分子呈递应激时胞质出现自吞小泡，与内体/溶酶体融合ER腔中，MHCII与内源性抗原肽结合HLA-DQA10501-DQB10301分子与Ii亲和力低，造成本身免疫病获得性免疫应答专家讲座第11页2.APC与T细胞相互作用获得性免疫应答专家讲座第12页获得性免疫应答专家讲座第13页获得性免疫应答专家讲座第14页抗原特异性识别部位获得性免疫应答专家讲座第15页TCR识别MHC/抗原肽分子解剖MHC-a螺旋抗原肽CDR1CDR2CDR3CDR3CDR2CDR1TCR-b链TCR-a链MHC-a/b螺旋获得性免疫应答专家讲座第16页获得性免疫应答专家讲座第17页获得性免疫应答专家讲座第18页CD4MHC-IITCR/CD31ICAM-1B7-1B7-2LFA-1LFA-1ICAM-3LFA-3B7-1CD28CD28LFA-1ICAM-3CD221.参加T细胞活化膜表面分子T细胞APCCTLA-4—（二）T细胞活化、增殖和分化LFA---lymphocytefunctionassociatedantigenICAM---leukocyteintercellularadhesionmoleculeCD40CD40L获得性免疫应答专家讲座第19页Microtubuleorganizingcenter，MTOCADAP(AdhesionandDegranulation-PromotingAdapterProtein,促黏附脱颗粒接头蛋白),LFA-1,andmicrotubulesattheJurkatimmunologicalsynapse.Picturedareimmunecells(green)surroundinganovalbumin-expressingbraintumorcell(pink).Anantigen-specificcytotoxicTcell(yellow-red)establishesaninterfacewithitstargetgliomatumorcell,forminganon-Kupfer-typeimmunologicalsynapse获得性免疫应答专家讲座第20页AgRecognitionProvidestheFirstSignalforTcellActivation2.T细胞活化信号模型获得性免疫应答专家讲座第21页获得性免疫应答专家讲座第22页获得性免疫应答专家讲座第23页3.细胞因子是T细胞充分活化主要条件

包含T细胞自分泌IL-2和抗原呈递细胞分泌IL-1等获得性免疫应答专家讲座第24页4.CD8+T细胞活化CD8+T细胞主要效应细胞是CTL，含有杀伤活性。所以，CD8+T细胞活化比CD4+T细胞活化需要更强共刺激信号。直接激活：如APC细胞可提供足够强共刺激信号，可直接激活CD8+T细胞，无须Th细胞辅助。活化过程同CD4+T细胞。间接激活：如APC细胞不能提供足够强共刺激信号，CD8+T细胞活化则需要Th细胞辅助。APC表面同时表示抗原肽/MHC-I类分子复合物和抗原肽/MHC-II类分子复合物，向CD8+T细胞和CD4+T细胞递呈抗原，CD8+T细胞和CD4+T细胞与同一APC结合，CD4+Th经过分泌IL-2辅助CD8+T细胞活化增殖和分化。CD4+Th细胞识别APC递呈抗原肽/MHC-II类分子复合物，并经过CD40L和APCCD40结合，刺激APC表示共刺激分子，为CD8+T细胞活化提供第二信号。获得性免疫应答专家讲座第25页5.T细胞活化信号转导

信号活化开启获得性免疫应答专家讲座第26页PLC（PhospholipaseC）-g：磷酯酶C-gPIP2(phosphaticlylinositolbisphosphate)：磷酯肌醇二磷酸IP3：磷酯肌醇三磷酸DAG：甘油二酯Calcineurin：钙调磷酸酶PKC(proteinkinaseC)：蛋白激酶CNFAT：(nuclearfactorofactivatedTcells)NF-kB：(nuclearfactorκB)T细胞活化信号转导路径获得性免疫应答专家讲座第27页6.转录因子活化及基因表示获得性免疫应答专家讲座第28页7.抗原特异性淋巴细胞克隆扩增与选择获得性免疫应答专家讲座第29页获得性免疫应答专家讲座第30页8.抗原特异性淋巴细胞分化Th17Tfh获得性免疫应答专家讲座第31页（三）效应性T细胞生物学效应1.Th1型CD4+T细胞免疫效应经过产生各种细胞因子，诱导炎症反应a.募集单个核细胞至炎症部位b.经过CD40L和IFN-激活巨噬细胞c.分泌IL-2，促进Th1细胞增殖和辅助CD8+T细胞活化、增殖和分化为CTLd.辅助B细胞产生含有调理作用抗体，深入增强吞噬细胞吞噬作用e.经过TNF和LT活化中性粒细胞，并促进其杀伤病原体作用

f.活化NK细胞获得性免疫应答专家讲座第32页2.Th2型CD4+T细胞免疫效应辅助体液免疫应答经过产生IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等细胞因子，帮助和促进B细胞增殖和分化为浆细胞，产生抗体参加超敏反应性炎症Th2细胞分泌细胞因子可激活肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞，参加超敏反应和抗寄生虫感染3.Th17型CD4+T细胞免疫效应Th17细胞分泌IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、IL-6及肿瘤坏死因子α（TNF-α），介导炎症反应获得性免疫应答专家讲座第33页获得性免疫应答专家讲座第34页4.CD8+T细胞免疫效应效靶细胞结合：效应CTL离开淋巴器官，进入感染部位，并经过TCR与递呈特异性抗原/MHC-I复合物靶细胞结合。CTL极化：CTL与靶细胞特异性结合后，TCR和CD8向效靶接触部位聚集，CTL细胞器、骨架结构、胞浆颗粒等均向效靶接触部位重新排列和分布，确保CTL分泌非特异性效应分子选择性作用于所接触靶细胞。致死性攻击a.穿孔素/颗粒酶路径：CTL释放穿孔素，在钙离子存在下在靶细胞膜形成穿膜孔道，CTL释放颗粒酶经过该孔道进入靶细胞，引发靶细胞凋亡。b.死亡受体介导杀伤：CTL表示FasL，并可分泌TNF，分别作用于靶细胞死亡受体Fas和TNFR1，介导靶细胞凋亡。获得性免疫应答专家讲座第35页Tc释放胞浆颗粒:穿孔素(perforin)和颗粒酶(granzyme)，颗粒与胞浆膜融合,释放,杀伤,靶细胞溶解获得性免疫应答专家讲座第36页活化诱导细胞死亡activationinducedcelldeath获得性免疫应答专家讲座第37页（四）活化T细胞转归1.记忆性T细胞（memoryTcell，Tm）形成1.)概念记忆性T细胞是指对特异性抗原有记忆能力、寿命较长T淋巴细胞。2.)免疫记忆特点当Tm再次碰到相同抗原时，可快速活化、增殖、分化为效应细胞，产生更加快、更强、更有效再次免疫应答。3.)表面标志CD45RA-naive/restingTcells,medullarythymocytes

CD45RO-memory/activatedTcells,corticalthymocytes

CD45RC+CD4+Tcells(Th1-like)CD45RC-CD4+Tcells(Th2-like)CD4+CD45RBhighTcells-ImmuneInflammatory,importantandproducemoreproinflammatorycytokinesthanCD4+CD45RBlowTcells

记忆性T细胞：CD45RA-、CD45RO+初始T细胞：CD45RA+、CD45RO-获得性免疫应答专家讲座第38页获得性免疫应答专家讲座第39页2.T细胞活化后诱导细胞凋亡已活化和扩增T细胞克隆，在免疫应答晚期经过活化诱导细胞死亡（activationinducedcelldeath,AICD)和被动细胞死亡（passivecelldeath,PCD）方式凋亡，从而控制免疫应答强度，及时终止免疫应答和维持免疫耐受。AICD:活化T细胞高表示Fas和FasL，可诱导本身和旁邻T细胞凋亡。PCD:免疫应答晚期，大量抗原被去除，淋巴细胞所接收抗原刺激、生存信号及产生生长因子均降低，开启凋亡信号，从而发生被动细胞死亡。获得性免疫应答专家讲座第40页三、体液免疫应答（一）概述体液免疫应答（humoralimmuneresponse)：由B细胞介导、其终末分化浆细胞所产生抗体（存在于体液中）为主要效应分子免疫应答。参加细胞：B细胞，Th细胞，APC

应答部位：外周免疫器官包含淋巴结，扁桃体，脾脏和黏膜下淋巴组织等。B细胞识别抗原：T细胞依赖型抗原（TD)，T细胞不依赖型抗原（TI）获得性免疫应答专家讲座第41页B细胞亚群

B1细胞CD5+，参加天然免疫和介导本身免疫应答

B2细胞CD5-，参加体液免疫主要细胞B细胞表面分子BCR复合分子BCR辅助受体补体受体和Fc受体细胞因子受体抗原递呈与共刺激分子获得性免疫应答专家讲座第42页（二）B细胞对TD抗原识别和应答1、B细胞对TD抗原识别

B细胞BCR可变区识别天然抗原B细胞表位，无需APC细胞反抗原处理和提呈，不受MHC限制获得性免疫应答专家讲座第43页2、B细胞活化(1).第一信号（抗原识别信号）BCR直接识别抗原B细胞表位，但不能传递信号，Iga/Igb将BCR识别抗原信号传入细胞内。BCR共受体（BCR活化辅助受体）：CD19/CD21/CD81/CD225复合物。CD81与酪氨酸激酶底物CD19相联；CD21与附着C3d抗原相结合，与BCR桥联，加强抗原诱导下信号转导。获得性免疫应答专家讲座第44页BCR信号转导过程获得性免疫应答专家讲座第45页(2).第二信号（协同刺激信号）活化Th细胞表示CD40与B细胞CD40结合，向B细胞提供协同刺激信号。获得性免疫应答专家讲座第46页(3).细胞因子APC和Th细胞分泌细胞因子，如IL-1、2、4、5、6等，刺激B细胞活化。获得性免疫应答专家讲座第47页(4).载体效应Th细胞和B细胞必须识别同一TD抗原不一样表位，即B细胞识别B表位（半抗原），经过BCR摄取抗原并提呈该抗原T表位（载体）/MHC-II复合物给抗原特异性Th细胞识别，后者才能向B细胞提供辅助信号，即共刺激信号和细胞因子，辅助B细胞产生抗体。获得性免疫应答专家讲座第48页3、B细胞增殖和分化(1).活化B细胞增殖和分化获得性免疫应答专家讲座第49页(2).增殖B细胞转归部分B细胞迁移至淋巴组织髓质，继续增殖、分化为浆细胞，产生抗体提供即刻防御。大部分B细胞（少许T细胞）迁移至初级淋巴滤泡，继续增殖形成生发中心。生发中心绝大多数B细胞发生凋亡。部分B细胞在抗原刺激和T细胞辅助下继续分化发育，发生抗原受体编辑、体细胞高频突变、抗原受体亲和力成熟、Ig类别转换和记忆B细胞形成等改变。获得性免疫应答专家讲座第50页(3).B细胞在生发中心分化和成熟1)体细胞高频突变（somatichypermutation）和

Ig亲和力成熟

（affinitymaturation）

体细胞高频突变：生发中心母细胞每次细胞分裂中，IgV区基因约每1000个bp中有一对发生突变(其它体细胞每次分裂中突变率约为1012bp)

Ig亲和力成熟：只有那些表示高亲和力抗原受体B细胞，才能有效地结合抗原，并在抗原特异Th细胞辅助下增殖，产生高亲和力抗体改变抗原特异性或表示低亲和力BCRB细胞因不能与抗原结合或不能得到T细胞辅助而发生凋亡。获得性免疫应答专家讲座第51页2)抗原受体编辑（receptorediting）/抗原受体修正（receptorrevision）逃避中枢耐受和在生发中心体细胞高频突变而形成本身反应性B细胞发生Ig基因二次重排，修正BCR，消除对本身抗原反应性。获得性免疫应答专家讲座第52页抗体及BCRV区不变，但重链C区基因在抗原诱导和细胞因子调整可发生改变。每个B细胞开始时普通均表示IgM，在免疫应答中首先分泌IgM。但随即可表示和产生IgG、IgA或IgE，尽管其IgV不发生改变。

3）Ig类别转换（classswitching）mdg3VJg3DVJDPrimarytranscriptV-D-JmmRNAPrimarytranscriptV-D-Jg3mRNAmdLostgenesIgMmaturationIgG获得性免疫应答专家讲座第53页生发中心中选择存活下来B细胞增殖、分化成浆细胞和记忆B细胞，浆细胞离开外周淋巴组织，迁移至骨髓，可长时间、连续性提供高亲和力抗体；记忆B细胞进入淋巴细胞再循环，一旦碰到相同抗原，可快速活化、增殖、分化，产生大量特异性抗体。Bm:不产生Ig;再次与同一抗原相遇时可快速活化，产生大量抗原特异Ig;Cd27+,较高水平CD44;长寿细胞4）浆细胞和记忆B细胞（memoryBcell,Bm）产生获得性免疫应答专家讲座第54页sIg结合特异抗原，产生第一信号，将抗原内吞，并加工处理为抗原肽,递呈给Th细胞并表示B7分子。MHCII类分子-抗原肽复合物，与Th细胞TCR结合，产生第一信号。B7和CD28结合产生第二信号，活化Th细胞。活化Th细胞表示CD40L，与B细胞表面CD40结合，产生第二信号，B细胞活化。同时，活化Th细胞分泌各种细胞因子促进B细胞增殖分化为浆细胞，产生抗体。获得性免疫应答专家讲座第55页ThB7MHC-IITCR

CD4ICAMLFA-1APCThThBCD40LCD40分泌细胞因子ThBBBTh细胞活化、增殖B细胞扩增浆细胞BCR抗原TD抗原诱导体液免疫应答过程BmCD28获得性免疫应答专家讲座第56页（三）B细胞对TI抗原免疫应答B细胞对TI-1抗原免疫应答TI-1抗原：B细胞丝裂原，如脂多糖；

高剂量TI-1抗原与B细胞丝裂原受体结合，多克隆激活B细胞，引发非特异性