特异性免疫的调节机制和过程

1、.特异性免疫的调节机制和过程特异性免疫又称获得免疫，是获得免疫经后天感染（病愈或无症状的感染）或人工预防接种（菌苗、疫苗、类毒素、免疫球蛋白等）而使机体获得抵抗感染能力。一般是在微生物等抗原物质刺激后才形成的（免疫球蛋白、免疫淋巴细胞），并能与该抗原起特异性反应。特异性免疫具有特异性，能抵抗同一种微生物的重复感染，不能遗传。 获得免疫性事机体通过抗原诱导获得免疫应答而产生的对非自身物质（包括病原物）抵抗性。获得性免疫应答是指抗原特异性的b细胞和t细胞对抗原的应答反应。它是机体与非自身的抗原物质接触之后才诱发产生的免疫特性。这种获得的免疫性对诱发的抗原有特异性，所以获得免疫又称为特异免疫性或者适

2、应免疫性。特异性免疫反应图解：特异性免疫主要分为细胞免疫和体液免疫两大类。细胞免疫精品.定义：细胞免疫（cellular immunity）： t细胞受到抗原刺激后，增殖、分化、转化为致敏t细胞(也叫效应t细胞)，当相同抗原再次进入机体的细胞中时，致敏t细胞（效应t细胞）对抗原的直接杀伤作用及致敏t细胞所释放的细胞因子的协同杀伤作用，统称为细胞免疫。同体液免疫一样，细胞免疫的产生也分为感应、反应和效应三个阶段。其作用机制包括两个方面：（1）致敏t细胞的直接杀伤作用。当致敏t细胞与带有相应抗原的靶细胞再次接触时，两者发生特异性结合，产生刺激作用，使靶细胞膜通透性发生改变，引起靶细胞内渗透压改变，

3、靶细胞肿胀、溶解以致死亡。致敏t细胞在杀伤靶细胞过程中，本身未受伤害，可重新攻击其他靶细胞。参与这种作用的致敏t细胞，称为杀伤t细胞。（2）通过淋巴因子相互配合、协同杀伤靶细胞。如皮肤反应因子可使血管通透性增高，使吞噬细胞易于从血管内游出；巨噬细胞趋化因子可招引相应的免疫细胞向抗原所在部位集中，以利于对抗原进行吞噬、杀伤、清除等。由于各种淋巴因子的协同作用，扩大了免疫效果，达到清除抗原异物的目的。 在抗感染免疫中，细胞免疫主要参与对胞内寄生的病原微生物的免疫应答及对肿瘤细胞的免疫应答，参与迟发型变态反应和自身免疫病的形成，参与移植排斥反应及对体液免疫的调节。也可以说，在抗感染免疫中，细胞免疫既

4、是抗感染免疫的主要力量，参与免疫防护；又是导致免疫病理的重要因素。t细胞是细胞免疫的主要细胞。其免疫源一般为:寄生原生动物、真菌、外来的细胞团块(eg:移植器官或被病毒感染的自身细胞)。细胞免疫也有记忆功能。细胞免疫的机制和过程:几乎所有的细胞表面都有mhc-i,cd8+t细胞能识别细胞表面的mhci+抗原复合物，识别后进行攻击。 根据功能不同t细胞可分为三类，其表面均有相应的受体，具有抗原特异性：细胞毒性t 细胞(cytotoxic t cells，tc)、辅助性t细胞(helper t cells, th)、抑制性t细胞(suppressor t cells, ts)。 tc细胞作用是消灭

5、外来病原。 病毒感染细胞后，细胞表面呈现病毒表达的抗原，并结合到细胞表面的mhc-i类分子的沟中，形成mhc-抗原结合物。被tc细胞接触、识别后，tc分泌穿孔素(perforin)，使靶细胞溶解而死，病毒进入体液，被抗体消灭。癌变细胞也是tc攻击目标，免疫功能低下的人群容易患癌症。 th细胞cd4 receptor 又称辅助性t细胞，对各种免疫细胞，tc、ts、b都有辅助作用，对于免疫具有重要作用。 th的受体能识别与mhc-ii结合的外来抗原。mhc-ii类分子存在于巨噬细胞和b细胞表面。巨噬细胞吞噬入侵的细菌等微生物，在细胞内消化、降解，抗原分子与mhc-ii类结合呈现在细胞表面，将抗原传

6、递给具有相同mhc-ii类分子的th，同时，m精品.分泌白介素-1，刺激th，促使其分泌白介素-2，它促进th，形成正反馈，刺激t淋巴细胞分化出tc，刺激b细胞分化出浆细胞和记忆细胞。ts细胞cd8 receptor 抑制性t细胞，只有在th的刺激下才发生作用。在外来的抗原消灭殆尽时，发挥作用而结束“战斗”。细胞免疫的全过程:在细胞免疫中蛋白类抗原由抗原提呈细胞(apc)处理成多肽，它与mhc结合并移至apc表面，产生活化tcr信号；而抗原与t淋巴细胞表面的有关受体结合就产生第二膜信号，协同刺激信号。在双信号刺激下，t淋巴细胞才能被激活就是bretcher-cohn双信号模式。t淋巴细胞被激活

7、后转化为淋巴母细胞，并迅速增殖、分化，其中一部分在中途停下不再分化，成为记忆细胞；另一些细胞则成为致敏的淋巴细胞，其中tc有杀伤力，使外源细胞破裂而死亡。th细胞分泌白介素等细胞因子使tc、 m以及各种有吞噬能力的白细胞集中于外来细胞周围，将外来细胞彻底消灭。 在这一反应即将结束时，ts开始发挥作用，抑制其他淋巴细胞的作用，终止免疫反应。 记忆细胞不直接执行效应功能，留待再次遇到相同抗原刺激时，它将更迅速、更强烈地增殖分化为效应细胞，有少数记忆细胞再次分裂为记忆细胞，持久地执行特异性免疫功能。 所谓体液免疫（humoral inmunity），即以b cells产生抗体来达到保护目的的免疫机制

8、。负责体液免疫的细胞是b细胞。体液免疫的抗原多为相对分子质量在10,000以上的蛋白质和多糖大分子，病毒颗粒和细菌表面都带有不同的抗原，所以都能引起体液免疫。体液免疫b细胞是参与体液免疫的致敏b细胞。在抗原刺激下转化为浆细胞，合成免疫球蛋白，能与靶抗原结合的免疫球蛋白即为抗体。免疫球蛋白分为五类。igg是机体再次免疫应答后形成的抗体的主要成分。igg的含量高，发布广，易于透过毛细血管壁进入组织间隙。igg是血清中含量最多的免疫球蛋白，唯一能通过胎盘的抗体，具有抗菌、抗病毒、抗毒素等特性，对毒性产物起中和、沉淀、补体结合作用，临床上所用丙种球蛋白即为igg。精品.igm是分子量最大的免疫球蛋白，

9、是个体发育中最先合成的抗体，因为它是一种巨球蛋白，故不能通过胎盘。血清中检出特异性igm，作为传染病早期诊断的标志，揭示新近感染或持续感染，具有调理、杀菌、凝集作用。 iga有两型即分泌与血清型。分泌型iga存在于鼻、支气管分泌物、唾液、胃肠液及初乳中。其作用是将病原体粘附于粘膜表面，阻止扩散。血清型iga，免疫功能尚不完全清楚。ige是出现最晚的免疫球蛋白，可致敏肥大细胞及嗜碱性粒细胞，使之脱颗粒，释放组织胺。寄生虫感染，血清ige含量增高。 igd其免疫功能不清。 还有一类无t与b淋巴细胞标志的细胞，具有抗体依赖细胞介导的细胞毒作用能杀伤特异性抗体结合的靶细胞，又称杀伤细胞（killer

10、cell），简称k细胞，参与adcc效应，在抗病毒，抗寄生虫感染中起杀作用。再一类具有自然杀伤作用的细胞，称为自然杀伤细胞（natural killer cell）即nk细胞。在杀伤靶细胞时，不需要抗体与补体参与。 抗原和bcr的种类都非常多，在体液免疫中b淋巴细胞的bcr 直接与抗原结合。一种b淋巴细胞表面只有一种bcr。一种抗原侵入体内，只有带有与这种抗原互补的bcr的b淋巴细胞才能与之结合，只有得到选择刺激的b淋巴细胞克隆才能得到扩增(克隆选择学说)。b细胞产生浆细胞和记忆细胞：第一步：b细胞表面的受体分子与互补的抗原分子结合后，活化、长大，并迅速分裂产生一个有同样免疫能力的细胞群克隆(

11、clone)、无性繁殖系。其中一部分成为浆细胞，产生抗体；一部分发展为记忆( b )细胞(memory cell)。 第二步：需要巨噬细胞和th细胞的参与。m表面带有mhc分子，它们吞噬入侵的病原体，抗原分子经m处理后表达在细胞膜上，夹在mhc分子的沟中。th细胞表面带有不同的受体，能识别m表面mhc+特异的抗原分子结合物。b细胞表面带有mhc分子，可和特异的抗原分子结合，th细胞可刺激结合ag的b细胞分化。这一步比第一步作用更强大。浆细胞 浆细胞产生抗体：浆细胞一般停留在各种淋巴结。每一个浆细胞每秒钟能产生2000个抗体，它们寿命很短，经几天大量产生抗体之后就死去，而抗体则进入血液循环发挥生

12、理作用。浆细胞产生的抗体“y”两短臂末端高变区与抗原结合，抗体的柄端(fc)可与吞噬细胞(如巨噬细胞)上的受体结合而使抗原抗体复合物被吞噬。 记忆细胞与二次免疫反应：记忆细胞也分泌抗体，它们寿命长、对抗原十分敏感，能“记住”入侵的抗原。 当同样抗原第二次入侵时，能更快的做出反应，很快分裂产生新的浆细胞和新的记忆细胞，浆细胞再次产生抗体消灭抗原。这就是二次免疫反应。它比初次反应更快，也更强烈。 精品.体液免疫的两个关键产生高效而短命的浆细胞，由浆细胞分泌抗体清除抗原. 产生寿命长的记忆细胞，发生二次反应立即消灭再次入侵的同样抗原。总结体液免疫和细胞免疫的异同和联系在抗原刺激下，机体的特异性免疫应

13、答一般可分为感应、反应和效应3个阶段。分为三个阶段：1感应阶段 是抗原处理、呈递和识别的阶段； 2.反应阶段 是b细胞、t细胞增殖分化，以及记忆细胞形成的阶段；3.效应阶段是效应t细胞、抗体和淋巴因子发挥免疫效应的阶段。如果某些病原体突破了第一道和第二道防线，即进入人体并生长繁殖，引起感染。有的有症状，就是患病；有的没有症状，称作隐性感染。不论是哪一种情况，机体都经历了一次与病原体斗争的过程。譬如得过伤寒病的人对伤寒杆菌有持久的免疫力，那是因为伤寒杆菌刺激机体产生免疫应答，增加了巨噬细胞的吞噬功能，同时在体内还产生抗伤寒杆菌的抗体。人体的免疫系统又能把伤寒杆菌这个“敌人”的特征长期“记忆”下来

14、，如果再有伤寒杆菌进入，就会很快被识别、被消灭。能进行免疫应答的免疫细胞有很多种，最重要的是淋巴细胞。它又分成两种。两种细胞的发育成熟过程不一样，一种是在胸腺内发育成熟，称作t淋巴细胞，是在骨髓内发育成熟的为b淋巴细胞。 具有吞食异物的巨噬细胞也是一种重要的免疫细胞，它具有“加工厂”的作用，即巨噬细胞吞噬异物（如细菌、肿瘤细胞等）后，对异物进行加工处理。处理后的异物（抗原）就与t淋巴细胞和b淋巴细胞发生免疫反应，它本身也能直接杀灭异物或者产生细胞因子参与免疫反应。 浆细胞，所产生的抗体通过各种方式来消灭病原体，如溶解病原体，中和病原体产生的毒素，凝集病原体使之成为较大颗粒让吞噬细胞吞食消灭。浆

15、细胞产生的抗体存在于机体的血液和体液中，这种免疫反应就称为体液免疫。 体液免疫指b细胞在t细胞辅助下，接受抗原刺激后形成效应b细胞和记忆细胞。效应b细胞产生的具有专一性的抗体 与相应抗原特异性结合后完成的免役反应。体液免疫的关键过程是产生高效而短命的效应b细胞，由效应b细胞分泌抗体清除抗原。产生寿命长的记忆细胞,在血液和淋巴中循环，随时“监察”，如有同样抗原再度入侵，立即发生免疫反应以消灭之(二次反应)。 细胞免疫指t细胞在接受抗原刺激后形成效应t细胞和记忆细胞.效应t细胞与靶细胞特异性结合，导致靶细胞破裂死亡的免疫反应。 两者相互配合共同发挥免疫效应。病毒感染过程中，往往是先通过体液免疫来阻

16、止病毒在机体内传播，若病毒已经侵染到寄主细胞中，就要通过细胞免疫.这是效应t细胞与靶细胞结合，使靶细胞通透性改变,渗透压发生变化，最终导致靶细胞破裂死亡。体液免疫和细胞免疫二者之间不是孤立的，它们相辅相成，互相协作，共同发挥免疫作用。 精品.细胞介导的免疫应答当外源性抗原进入机体后，很快（数分钟）就会被apc在感染或炎症局部摄取，然后在细胞内降解抗原并将其加工处理成抗原多肽片段，再以抗原肽-mhc复合物的形式表达于细胞表面（此过程称为抗原处理，约需3 h）。当apc与t细胞接触时，抗原肽-mhc复合物被t细胞的受体识别，从而将信息传递给t细胞，引起t细胞活化（此过程称为抗原递呈）。活化的t细胞

17、通过分泌淋巴因子来进一步活化b细胞以产生抗体或活化其他t细胞以引起细胞免疫反应。可以说，抗原识别过程实质上是携带抗原肽-mhc复合物的apc“寻找”抗原特异性初始t细胞的过程；初始t多由树突状细胞活化，效应t细胞和记忆细胞识别多种apc递呈的抗原。1细胞免疫过程 t淋巴细胞介导的免疫应答是一个连续的过程，可分为三个阶段：（1）t淋巴细胞特异性识别抗原（初始或记忆t细胞膜表面的受体与apc表面的抗原肽-mhc复合物特异性结合的过程）；（2）t细胞活化、增殖和分化；（3）效应t细胞发挥效应。 t细胞的活化需要双信号的刺激，第一信号来自抗原，提供方式是apc表面的抗原肽-mhc复合物与受体的相互作用

18、和结合，该信号确保免疫应答的特异性；第二个信号是微生物产物或非特异性免疫针对微生物的应答成分，该信号确保免疫应答在需要的条件下才能得以发生。当只有第一信号时，t细胞处于无应答状态。 t细胞活化引起细胞分裂（大量增殖，达到整体功能所需的数量水平）和分化（使t细胞具有分泌细胞因子或细胞杀伤的功能）。淋巴因子的分泌是t细胞活化的主要表现形式。不同的抗原刺激可使初始t细胞分泌不同种类的细胞因子，从而产生不同的效应，而白细胞介素2是初始t细胞产生的最重要的细胞因子。细胞毒性t细胞具有特异性的杀伤功能，主要是细胞浆内形成了许多膜结合的颗粒，这些颗粒包含穿孔素（perforin，成孔蛋白）和颗粒酶等多种介质

19、。穿孔素可对靶细胞打孔，颗粒酶是一组丝氨酸酯酶，它进入靶细胞胞浆，使靶细胞凋亡。靶细胞凋亡后，暴露抗原，从而被抗体消灭。 随着抗原的清除，大多数活化t细胞死于细胞凋亡，以维持自身稳定的基础状态。少数t细胞分化为长寿命的记忆细胞，在再次抗原刺激时发挥快速的免疫应答作用。 2体液免疫过程 体液免疫的过程也可分为抗原识别，b细胞活化、增殖与分化，合成分泌抗体并发挥效应三个阶段。多种多样的抗体具有与特定抗原结合的部位，抗体通过与抗原的互补性结合，清除抗原分子。体液免疫应答中的第一个抗体igm在细胞表面与互补抗原牢固结合可立即导致互补蛋白的凝集，这些蛋白可以使被感染的细胞凝集成团而失去活力或形成穿孔而分

20、解。与此不同的是，体液免疫应答中的igg与细胞表面抗原结合后成为一种分子标记，能引起巨噬细胞对被标记的感染细胞发生吞噬作用。因此，抗体本身并不直接杀死入侵的病原体，它是通过活化互补的蛋白系统和作为分子标记而使病原体成为巨噬细胞攻击的目标，最终使病原体分解。 b细胞对抗原的识别是通过其表面的抗原识别受体来进行的。b细胞的抗原识别受体能直接识别蛋白质抗原，或识别蛋白质降解而暴露的抗原决定簇，而无需apc对抗原的处理和递呈。b细胞表面的抗原识别受体识别抗原是产生b细胞活化的第一信号，有人将结合了抗原的b细胞称为致敏b细胞，只有这些细胞在接受t细胞的辅助时才能够活化来产生抗体。也就是说，b细胞的活化需

21、要两个信号：抗原信号和活化的t细胞信号（并不是递呈抗原，而是通过其他的分子信号提供的），并需要t细胞所分泌的细胞因子。在体液免疫中，t细胞通过提供刺激信号、分泌细胞因子等方式辅助b细胞，b细胞作为apc可通过加工、处理、递呈抗原的形式激活t细胞，但b细胞不能激活初始t细胞（由树突状细胞来激活）。b细胞最终分化为浆细胞和记忆性b细胞，浆细胞多在2周内凋亡。需要指出的是，抗原特异性b细胞和t细胞所识别的抗原决定簇是不同的，但二者必须识别同一抗原分子的不同抗原决定簇，才能相互作用。因此，b细胞分化为浆细胞是一个复杂的过程，依赖于树突状细胞、t细胞、b细胞三者之间的复杂相互作用。精品. 与特异性免疫相

22、关的概念1、抗原与抗体特异性结合抗原与抗体能够特异性结合是基于抗原决定簇（表位）和抗体超变区分子间的结构互补性与亲和性。这种特性是由抗原、抗体分子空间构型所决定的。除两者分子构型高度互补外，抗原表位和抗体超变区必须密切接触，才有足够的结合力。 抗原抗体反应可分为两个阶段：第一阶段为抗原与抗体发生特异性结合的阶段，此阶段反应快，仅需几秒至几分钟，但不出现可见反应；第二阶段为可见反应阶段，这一阶段抗原抗体复合物在适当温度、ph、电解质和补体影响下，出现沉淀、凝集、细胞溶解、补体结合介导的肉眼可见的反应，此阶段反应慢，往往需要数分钟至数小时。在血清学反应中，以上两阶段往往不能严格分开，往往受反应条件

23、（如温度、ph、电解质、抗原抗体比例等）的影响。2、细胞因子细胞因子是免疫细胞产生的一大类能在细胞间传递信息、具有免疫调节和效应功能的蛋白质或小分子多肽。化学性质大都为糖蛋白。免疫球蛋白、补体不包括在细胞因子之列。（一）根据产生细胞因子的细胞种类不同分类 1.淋巴因子（lymphokine)于命名，主要由淋巴细胞产生，包括t淋巴细胞、b淋巴细胞和nk细胞等。重要的淋巴因子有il-2、il-3、il-4、il-5、il-6、il-9、il-10、il-12、il-13、il-14、ifn-、tnf-、gm-csf和神经白细胞素等。 2.单核因子（monokine）主要由单核细胞或巨噬细胞产生，如

24、il-1、il-6、il-8、tnf-、g-csf和m-csf等。 3.非淋巴细胞、非单核-巨噬细胞产生的细胞因子主要由骨髓和胸腺中的基质细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞等细胞产生，如epo、il-7、il-11、scf、内皮细胞源性il-8和ifn-等。 （二）根据细胞因子主要的功能不同分类 1.白细胞介素（interleukin, il)1979年开始命名。由淋巴细胞、单核细胞或其它非单个核细胞产生的细胞因子，在细胞间相互作用、免疫调节、造血以及炎症过程中起重要调节作用，凡命名的白细胞介素的cdna基因克隆和表达均已成功，目前已报道有三十余种（il-1-il-35）。 2.集落刺激因子（co

25、lony stimulating factor, csf)根据不同细胞因子刺激造血干细胞或分化不同阶段的造血细胞在半固体培养基中形成不同的细胞集落，分别命名为g（粒细胞）-csf、m（巨噬细胞）-csf、gm（粒细胞、巨噬细胞）-csf、multi（多重）-csf（il-3）、scf、epo等。不同csf不仅可刺激不同发育阶段的造血干细胞和祖细胞增殖的分化，还可促进成熟细胞的功能。 3.干扰素（interferon, ifn)1957年发现的细胞因子，最初发现某一种病毒感染的细胞能产生一种物质可干扰另一种病毒的感染和复制，因此而得名。根据干扰素产生的来源和结构不同，可分为ifn-、ifn-和i

26、fn-，他们分别由白细胞、成纤维细胞和活化t细胞所产生。各种不同的ifn生物学活性基本相同，具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等作用。 4.肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, tnf)最初发现这种物质能造成肿瘤组织坏死而得名。根据其产生来源和结构不同，可分为tnf-精品.和tnf-两类，前者由单核-巨噬细胞产生，后者由活化t细胞产生，又名淋巴毒素（lymphotoxin, lt)。两类tnf基本的生物学活性相似，除具有杀伤肿瘤细胞外，还有免疫调节、参与发热和炎症的发生。大剂量tnf-可引起恶液质，因而tnf-又称恶液质素（cachectin)。5.转化生长因子-家族（transforming growth factor- family, tgf- family)由多种细胞产生，主要包括tgf-1、tgf-2、tgf-3、tgf12以及骨形成蛋白（bmp）等。 6.趋化因子家族（chemokinefamily)包括两个亚族：（1）c-x-c/亚族，主要趋化中性粒细胞，主要的成员有il-8、黑素瘤细胞生长刺激活性(gro/mgsa）、血小板因子-4（pf-4）、血小板碱性蛋白、蛋白水解来源的产物ctap-和