病原生物学与免疫学 第三十二章

第三十二章免疫应答第一节概述第一节

概述一、免疫应答的概念免疫应答（immuneresponse）是机体受抗原刺激后，免疫细胞对抗原物质的识别、自身活化、增殖、分化，产生效应物质发生特异性免疫效应的全过程。免疫应答的生物学意义是及时清除体内抗原性异物，保持内环境的相对稳定，但在某些特殊情况下，免疫应答也可对机体造成损伤。第一节

概述二、免疫应答的类型.根据免疫应答识别的特点、获得的形式及效应机制，可分为固有性免疫应答和适应性免疫应答。固有性免疫应答又称为先天性免疫应答或非特异性免疫应答；适应性免疫应答又称为获得性免疫应答或特异性免疫应答。第一节

概述二、免疫应答的类型.根据参与的细胞类型和效应机制的不同，适应性免疫应答又分为T细胞介导的细胞免疫应答和B细胞介导的体液免疫应答。根据机体对抗原刺激的反应结果不同，免疫应答可分为正免疫应答和负免疫应答。正免疫应答即抗原刺激后产生抗体或效应T细胞，导致免疫效应发生。负免疫应答又称免疫耐受，是指正常情况下，机体对自身成分的特异性不应答状态。第一节概述三、免疫应答的过程（一）抗原呈递与识别阶段抗原呈递与识别阶段是指抗原呈递细胞捕获、加工、处理、呈递抗原，以及抗原特异性淋巴细胞（T、B细胞）识别抗原后启动活化的阶段。第一节概述三、免疫应答的过程（二）活化、增殖与分化阶段活化、增殖与分化阶段是指T、B细胞受到抗原刺激后，在细胞因子的参与下，活化、增殖、分化为效应淋巴细胞的阶段。第一节概述三、免疫应答的过程（三）效应阶段效应阶段是指浆细胞分泌抗体发挥特异性体液免疫作用，效应T细胞直接杀伤或通过释放细胞因子发挥特异性细胞免疫作用的阶段。第一节概述四、免疫应答的特点免疫应答具有针对性，只能对刺激机体免疫系统发生免疫应答的抗原物质产生免疫效应，而不能对其他抗原产生免疫反应。（一）特异性免疫系统对抗原的刺激具有记忆性，较长时间后，当同一抗原物质再次进入机体时，机体的免疫系统可迅速产生免疫效应。（二）记忆性第一节概述四、免疫应答的特点机体的免疫系统对抗原的刺激发生的免疫应答在一定条件下可以扩大，少量的抗原进入即可引起全身性的免疫应答。（三）放大性免疫细胞相互作用时，只有当双方的MHC分子一致时，免疫应答才能发生，这一现象称为MHC限制性。（四）MHC限制性第二节B细胞介导的体液

免疫应答第二节B细胞介导的体液免疫应答B细胞接受抗原刺激后转化成浆细胞，合成并分泌抗体，由抗体发起的特异性免疫效应称体液免疫应答。TD抗原和TI抗原均可诱导体液免疫应答，但两者的作用机制不同。第二节B细胞介导的体液免疫应答一、TD抗原诱导的体液免疫应答抗原呈递与识别阶段是指TD-Ag被APC捕获、加工、处理和呈递，以及CD4+T和B细胞对其识别的阶段。经APC加工、处理的TD-Ag以抗原肽-MHC-Ⅱ类分子复合物的形式，表达于APC表面，供CD4+T细胞识别。CD4+T细胞通过TCR识别特异性抗原肽，CD4分子识别MHC-Ⅱ类分子Ig样区，即T细胞的双识别现象。B细胞可通过BCR直接识别结合抗原分子。（一）抗原呈递与识别阶段第二节B细胞介导的体液免疫应答一、TD抗原诱导的体液免疫应答活化、增殖与分化阶段是指Th细胞和B细胞识别抗原后，活化、增殖、分化成为效应细胞的阶段。Th细胞需经双信号的刺激才能活化，第一信号为TCR与抗原肽-MHC-Ⅱ类分子的结合；第二信号为协同刺激信号，即Th表面的CD28、LFA-2、LFA-1等黏附分子，分别与APC表面的相应黏附分子B7、LFA-3、ICAM-1等结合。（二）活化、增殖与分化阶段第二节B细胞介导的体液免疫应答一、TD抗原诱导的体液免疫应答APC分泌IL-1，可促进Th细胞的活化。Th细胞活化后，在其细胞表面表达IL-2、IL-4、IL-12等受体，同时分泌产生IL-2、IL-4等，并与之结合，导致Th细胞的增殖，在IL-4为主的细胞因子作用下分化成为Th2。（二）活化、增殖与分化阶段第二节B细胞介导的体液免疫应答一、TD抗原诱导的体液免疫应答Th2细胞通过分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10及IL-13促进B细胞增殖、分化为浆细胞。在B细胞的分化过程中，部分B细胞分化为记忆B细胞（Bm）。若再次接受相同抗原的刺激，Bm可直接活化、增殖、分化为浆细胞，产生大量的抗体，发挥免疫效应。（二）活化、增殖与分化阶段第二节B细胞介导的体液免疫应答一、TD抗原诱导的体液免疫应答效应阶段是浆细胞分泌抗体发挥免疫效应的阶段。体液免疫应答的效应作用主要包括：①中和作用：IgG、SIgA等阻断微生物进入机体和易感细胞，或破坏外毒素的毒性作用。②调理作用：通过调理吞噬使抗体与抗原形成的免疫复合物极易被具有吞噬功能的免疫细胞杀伤或降解、排除。（三）效应阶段第二节B细胞介导的体液免疫应答一、TD抗原诱导的体液免疫应答③活化补体溶解靶细胞：抗体与靶细胞上的抗原结合后，可通过经典途径活化补体，导致靶细胞溶解。④ADCC效应：凡具有IgGFc段受体的吞噬细胞或具有杀伤活性的细胞，均可通过ADCC效应杀伤靶细胞。（三）效应阶段第二节B细胞介导的体液免疫应答二、TI抗原引起的体液免疫应答.TI抗原不需T细胞的辅助可直接激活B细胞。根据抗原分子构型不同，可将TI-Ag分为TI-1和TI-2两型。第二节B细胞介导的体液免疫应答二、TI抗原引起的体液免疫应答（一）TI-1TI-1抗原如细菌脂多糖和聚合鞭毛素等，具有两种不同的分子结构，一种是TI抗原的特异性抗原决定簇，另一种是B细胞有丝分裂原。TI-1抗原对B1细胞的激活需要两种信号：B1细胞通过表面抗原受体与TI-1抗原表面特异性抗原决定簇结合产生第一信号；通过表面有丝分裂原受体与TI-1抗原分子表面相应有丝分裂原结合产生第二信号，即B1细胞活化的双信号学说。第二节B细胞介导的体液免疫应答二、TI抗原引起的体液免疫应答（二）TI-2TI-2抗原如荚膜多糖和D-氨基酸聚合物等，其结构特点是表面具有众多重复排列的相同的抗原决定簇。TI-2抗原呈线性排列，在体内不易降解，可通过与B细胞表面的特异性抗原受体交联结合的作用方式刺激B细胞活化，即B细胞活化的单信号学说，也称为受体交联学说。第二节B细胞介导的体液免疫应答三、抗体产生的一般规律TD-Ag初次进入机体，需经过一定的潜伏期，一般为1～2周，才在血液中出现特异性抗体，称为初次免疫应答。初次应答的特点包括：①潜伏期长；②产生的抗体浓度低；③在体内持续时间短；④抗体与抗原的亲和力低，以IgM为主。（一）初次应答第二节B细胞介导的体液免疫应答三、抗体产生的一般规律再次应答是指相同抗原再次进入机体后，免疫系统可迅速、高效地产生特异性应答，也称回忆反应。再次应答的特点包括：①潜伏期短，一般为1～3天；②产生的抗体浓度高；③在体内持续时间长；④抗体与抗原的亲和力高，以IgG为主。（二）再次应答第二节B细胞介导的体液免疫应答三、抗体产生的一般规律掌握抗体产生的规律，在医学实践中具有重要的指导作用：①制订最佳免疫方案，以产生高浓度、高亲和力的抗体，获得良好的免疫效果；②检测特异性IgM作为病原微生物早期感染的诊断指标；③检测患者早期和恢复期抗体的效价，有助于诊断疾病及评估疾病的转归。（二）再次应答第三节T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概述T细胞介导的免疫应答即细胞免疫应答，通常由TD-Ag引起，是在多种免疫细胞的协同作用下完成的，主要包括：①抗原呈递细胞：专职和非专职抗原呈递细胞；②效应T细胞：CD4+Th1细胞和CD8+效应Tc细胞。第三节T细胞介导的细胞免疫应答一、细胞免疫应答的过程（一）CD4+效应Th1细胞的形成和作用CD4+Th细胞通过表面TCR-CD3复合受体分子与APC表面相应抗原肽-MHC-Ⅱ类分子复合物特异性结合，并在CD4分子与APC表面相应配体作用下产生活化第一信号；进而通过表面黏附分子的相互作用产生协同刺激信号，即CD4+Th细胞活化第二信号。第三节T细胞介导的细胞免疫应答一、细胞免疫应答的过程（一）CD4+效应Th1细胞的形成和作用CD4+Th细胞在上述两种信号刺激下，活化表达IL-2、IL-4、IL-12等受体，在APC释放的IL-1、IL-12等细胞因子作用下，可增殖分化为CD4+效应Th1细胞。CD4+效应Th1细胞可通过释放细胞因子，发挥细胞免疫效应，同时使局部组织产生以淋巴细胞和单核—巨噬细胞浸润为主的慢性炎症反应或迟发型超敏反应，故Th1细胞又称炎性T细胞。第三节T细胞介导的细胞免疫应答一、细胞免疫应答的过程①促进CD8+Tc细胞增殖分化为效应Tc细胞；②促进CD4+Th1细胞增殖分化，合成分泌IL-2、TNF-β和IFN-γ等细胞因子；③活化单核—巨噬细胞和NK细胞，增强其作用。1．IL-2第三节T细胞介导的细胞免疫应答一、细胞免疫应答的过程①引起慢性炎症反应；②激活中性粒细胞，增强其吞噬杀菌能力；③局部产生高浓度TNF-β，可使周围组织细胞发生损伤坏死。2．TNF-β第三节T细胞介导的细胞免疫应答一、细胞免疫应答的过程①增强巨噬细胞和内皮细胞MHC-Ⅱ类分子的表达，提高抗原呈递能力；②活化单核—巨噬细胞，增强其吞噬和胞内杀伤功能；③活化NK细胞，增强其杀瘤和抗病毒作用。3．IFN-γ第三节T细胞介导的细胞免疫应答一、细胞免疫应答的过程（二）CD8+效应Tc细胞的形成和作用CD8+Tc细胞通过表面TCR分子与靶细胞表面相应抗原肽特异性结合，CD8分子与靶细胞上的MHC-Ⅰ类分子Ig样区结合，获得Tc细胞活化的第一信号。Tc细胞上的黏附分子与靶细胞上的相应配体分子（主要是CD28与B7）结合，形成Tc细胞活化的第二信号。第三节T细胞介导的细胞免疫应答一、细胞免疫应答的过程（二）CD8+效应Tc细胞的形成和作用Tc细胞受到上述两个信号的刺激，并在Th细胞分泌的细胞因子作用下，活化、增殖、分化为效应Tc细胞。CD8+Tc细胞通过分泌细胞毒性物质，使靶细胞溶解破坏或发生细胞凋亡。第三节T细胞介导的细胞免疫应答一、细胞免疫应答的过程①Tc细胞通过TCR特异性识别结合靶细胞表面的抗原肽-MHC-Ⅰ类分子复合物，同时两者表面黏附分子相互结合；②Tc细胞和靶细胞紧密接触，通过颗粒胞吐释放穿孔素和颗粒酶，穿孔素可在细胞膜上构筑小孔；③靶细胞膜上出现大量小孔，使水分子通过小孔进入细胞内，致使靶细胞裂解死亡。此外，效应细胞释放的颗粒酶，也可通过穿孔素形成的孔道进入靶细胞，使之溶解破坏。1．使靶细胞裂解第三节T细胞介导的细胞免疫应答一、细胞免疫应答的过程Tc细胞活化后大量表达FasL，FasL和靶细胞表面的Fas分子结合，引发死亡信号的逐级转导，最终激活内源性DNA内切酶，使DNA断裂，导致靶细胞死亡。2．使靶细胞凋亡第三节T细胞介导的细胞免疫应答二、细胞免疫的生物学效应（一）抗感染作用

细胞免疫主要针对胞内寄生菌（如结核分枝杆菌、伤寒沙门菌、麻风分枝杆菌等）、胞内病毒、真菌及某些寄生虫的感染。（二）抗肿瘤作用

CTL细胞可直接杀伤带有相应抗原的肿瘤细胞。细胞免疫过程中产生的某些细胞因子（如TNF、IFN等）在抗肿瘤免疫中也有一定的作用。（三）免疫损伤

细胞免疫亦可导致迟发型超敏反应、移植排斥反应及某些自身免疫性疾病等。本章小结本章小结免疫应答是机体受抗原刺激后，免疫细胞对抗原物质的识别、自身活化、增殖、分化，产生效应物质发生特异性免疫效应的全过程。免疫应答具有特异性、记忆性、放大性、MHC限制性的特点。本章小结本章小结B细胞接受抗原刺激后转化成浆细胞，合成并分泌抗体，由抗体发起的特异性免疫效应称体液免疫应答。抗体产生的一般规律如下：初次应答具有潜伏期长、产生的抗体浓度低、在体内持续时间短、抗体与抗原亲和力低的特点；再次应答具有潜伏期短、产生的抗体浓度高、在体内持续时间长、抗体与抗原亲和力高的特点。本章