抗原与获得性免疫应答ppt课件

1、 天然免疫系统天然免疫系统 获得性免疫获得性免疫系统系统识别对象识别对象方式分子方式分子抗原表位抗原表位免疫记忆免疫记忆有有无无产生条件产生条件与生俱有与生俱有 生后受抗原刺激产生生后受抗原刺激产生免疫类型免疫类型非特异性免疫非特异性免疫特异性免疫特异性免疫免疫应对的类型及特点免疫应对的类型及特点类类 型型 天然免疫非特天然免疫非特异异获得性免疫特异获得性免疫特异参与参与成分成分作作用用特特点点1、皮肤黏膜理、皮肤黏膜理/化化2、肥大、肥大C、吞噬、吞噬C、NK3、分子补体、分子补体1、T细胞细胞免疫细胞细胞免疫2、B细胞体液免疫细胞体液免疫3、APC DC1、快。早期、快。早期96H不经克隆

2、扩增分化不经克隆扩增分化2、非特异性、非特异性 识别识别 反响反响- 炎症炎症3、无免疫记忆、无免疫记忆1、迟。、迟。96H T、B 经克隆扩增分化经克隆扩增分化2、特异性、特异性 识别识别TCR、BCR、MHC 效应效应 Th1、CTL、 Ab3、免疫记忆、免疫记忆免疫应对类型：免疫应对类型： 抗原是指能被免疫细胞的抗原受体抗原是指能被免疫细胞的抗原受体TCR或或BCR识别，识别，诱导诱导T、B细胞发生免疫应对并与免疫应对产物结合发生反响的细胞发生免疫应对并与免疫应对产物结合发生反响的物质。识别、应对、结合物质。识别、应对、结合T细胞免疫应对和细胞免疫应对和B细胞免疫应对。细胞免疫应对。细胞

3、免疫应对和体液免疫应对细胞免疫应对和体液免疫应对正免疫应对和负免疫应对。负应对即免疫耐受。正免疫应对和负免疫应对。负应对即免疫耐受。特异性免疫应对与非特异性免疫应对特异性免疫应对与非特异性免疫应对1 1 无应对无应对 - - 抗原浓度太低或者宿主曾经处于耐抗原浓度太低或者宿主曾经处于耐受形状受形状2 2 抗原特异性体液和细胞免疫应对正性应对抗原特异性体液和细胞免疫应对正性应对 宿主以后的一段时间里对该抗原保管宿主以后的一段时间里对该抗原保管免疫记忆，处于免疫记忆，处于 免疫形状免疫形状3 3 超敏反响超敏反响 抗原特异性免疫应对伴有较强的炎症抗原特异性免疫应对伴有较强的炎症反响或组织损伤反响或

4、组织损伤4 4 诱导免疫耐受负性应对诱导免疫耐受负性应对 宿主在以后的一段时间里对该抗原处宿主在以后的一段时间里对该抗原处于无反响形状于无反响形状外来抗原进入体内能够产生四种不同的结果：外来抗原进入体内能够产生四种不同的结果：Antigen抗原抗原Antigenicity 抗原性抗原性Immunogen免疫原免疫原Immunogenicity免疫原性免疫原性Toleragen耐受原耐受原Allergen变应原变应原一抗原的理化特性一抗原的理化特性1、分子量大、分子量大 ：10KD以上以上4、分子构象和易接近性：与抗原受体的构象相互吻合并相互、分子构象和易接近性：与抗原受体的构象相互吻合并相互

5、容易接近容易接近 二、抗原的异物性二、抗原的异物性2、化学性质：蛋白质，糖蛋白，脂蛋白，多糖类，脂多、化学性质：蛋白质，糖蛋白，脂蛋白，多糖类，脂多糖，糖，DNA3、构造复杂：含苯环氨基酸构造、构造复杂：含苯环氨基酸构造4、不同细胞克隆的独特型抗原、不同细胞克隆的独特型抗原3、改动了的本身成分、改动了的本身成分2、同种异型性、同种异型性1、异种性、异种性5、物理形状：聚合、物理形状：聚合三抗原的特异性三抗原的特异性抗原决议基：抗原决议基：抗原决议基构造：抗原决议基构造：决议抗原特异性的特殊化学基团，决议抗原特异性的特殊化学基团， 又称表位又称表位epitope 构象决议基：序列上不延续的多肽或

6、多糖由空间构象 构成的决议基。 。 线性决议基：序列上相延续的氨基酸片段抗原的结合价：能与抗体分子结合的决议基数目抗原的结合价：能与抗体分子结合的决议基数目 半抗原一价半抗原一价 天然抗原多价共同抗原与交叉反响天然抗原多价共同抗原与交叉反响四、抗原分子中的四、抗原分子中的T细胞表位和细胞表位和B细胞表位细胞表位 T细胞表位细胞表位T cell epitope：蛋白质分子中可以：蛋白质分子中可以被被MHC分子递呈并被分子递呈并被TCR识别的肽段。识别的肽段。 B细胞表位细胞表位B cell epitope：抗原分子中可以被：抗原分子中可以被BCR和抗体识别的部位。和抗体识别的部位。 T、B细胞表

7、位又称为抗原决议基细胞表位又称为抗原决议基antigenic determinant。 Ep1Ep2Ep3T T 细胞表位细胞表位 T Cell epitopeT Cell epitope 可以与可以与MHC结合并被结合并被TCR识别的肽段识别的肽段 主要决议于抗原肽段的氨基酸线形序列主要决议于抗原肽段的氨基酸线形序列 与宿主表达的与宿主表达的MHC分子有关分子有关抗抗原原B 细 胞 表 位 抗体CDR3表位B细胞表位：细胞表位：B Cell epitope 位于抗原分子的外位于抗原分子的外表表 具有构象依赖性具有构象依赖性流感病毒血凝素分子T、B细胞表位的比较细胞表位的比较 T 细胞表位细胞

8、表位 B 细胞表位细胞表位抗原递呈抗原递呈 被被MHC分子递呈分子递呈 直接递呈直接递呈表位受体表位受体 TCR BCR性质性质 短肽短肽 天然的多肽、多糖、天然的多肽、多糖、脂多糖脂多糖 构型构型 线性线性 构象构造或线构象构造或线性性大小大小 9肽或肽或1217肽肽 数个氨基酸残基数个氨基酸残基或单糖、或单糖、 核苷酸核苷酸位置位置 抗原分子的任何部位抗原分子的任何部位 抗原分子的抗原分子的外表外表五、抗原的免疫原性五、抗原的免疫原性 抗原的物理性状：化学性质，分子量，构造复杂，分子抗原的物理性状：化学性质，分子量，构造复杂，分子构象构象 抗原与宿主之间的亲缘关系：关系越远，免疫原性越抗原

9、与宿主之间的亲缘关系：关系越远，免疫原性越强。强。抗原进入机体的途径：抗原进入机体的途径：皮内、皮下、肌肉、静脉和腹腔等途径诱导正性免疫应对。皮内、皮下、肌肉、静脉和腹腔等途径诱导正性免疫应对。消化道摄入的抗原更倾向于诱导免疫耐受负性免疫应对。消化道摄入的抗原更倾向于诱导免疫耐受负性免疫应对。六六 抗原诱导的免疫耐受抗原诱导的免疫耐受影响获得性免疫耐受的要素：影响获得性免疫耐受的要素：1、抗原：、抗原：抗原的性质：非聚合形状的可溶性抗原。抗原的性质：非聚合形状的可溶性抗原。抗原的剂量：剂量过高或过低抗原的剂量：剂量过高或过低抗原进入机体的途径：口服抗原进入机体的途径：口服2、机体：、机体：年龄

10、：胚胎期或新生期。年龄：胚胎期或新生期。 免疫抑制形状：运用免疫抑制剂免疫抑制形状：运用免疫抑制剂诱导免疫耐受的耐受原诱导免疫耐受的耐受原100抗原浓度免疫应对强度耐受耐受完全抗原、半抗原和超抗原完全抗原、半抗原和超抗原 TD TD T-dependentT-dependent抗原和抗原和TI TI T-independentT-independent抗原抗原天然抗原天然抗原 与与 人工抗原人工抗原内源性抗原和外源性抗原内源性抗原和外源性抗原异种抗原、同种异体抗原、本身抗原、独特型抗原异种抗原、同种异体抗原、本身抗原、独特型抗原异嗜性抗原异嗜性抗原六抗原的分类六抗原的分类 超抗原超抗原supe

11、rantigens，SAg：是一类强有：是一类强有力 的力 的 T 、 B 细 胞 多 克 隆 激 活 剂 ， 极 低 剂 量细 胞 多 克 隆 激 活 剂 ， 极 低 剂 量110ng/ml即可激活某些即可激活某些T细胞的细胞的220%克隆克隆发生免疫应对。无须发生免疫应对。无须MHC递呈。递呈。 完全抗原：能诱导免疫应对并能与免疫应对产物特完全抗原：能诱导免疫应对并能与免疫应对产物特异性结合的抗原。即既有免疫原性又有抗原性的物质。异性结合的抗原。即既有免疫原性又有抗原性的物质。 半抗原：单独不能诱导免疫应对但能与免疫应半抗原：单独不能诱导免疫应对但能与免疫应对产物特异性结合的抗原。即无免疫

12、原性但有抗原对产物特异性结合的抗原。即无免疫原性但有抗原性的物质。半抗原与蛋白质载体结合后成为完全抗性的物质。半抗原与蛋白质载体结合后成为完全抗原。原。 超抗原不是嵌在MHC的凹槽中而是附着于凹槽的外侧，因此不需求抗原递呈细胞的递呈即可直接激活T细胞。 内源性超抗原：逆转录病毒编码的蛋白质抗原内源性超抗原：逆转录病毒编码的蛋白质抗原 外源性超抗原：细菌外毒素外源性超抗原：细菌外毒素OVA抗 原 与 半 抗 原Ab2Ab2Ab1DNPOVA半抗原半抗原haptenhapten可以作为表位的一部可以作为表位的一部分被抗体或者分被抗体或者 TCR 识别的物质识别的物质脂蛋白膜蛋白LPS外膜胞膜膜间质

13、n脂A核磷脂多糖多糖反复单位革兰氏阴性细菌胞壁构造细菌脂多糖LPS的分子构造天然抗原天然抗原1212CD40/CD40LB 细胞B细胞Th细胞TI-1 抗原TD 抗原 TI 与 TD 抗 原CD4b2mb2mTCR-b chainTCR-a chain Homocysteine HLA-A68PeptideInteraction between TCR and homocysteine presented by HLA-A68 C 同源半胱氨酸TCR与与HLA-A68递呈的同源半胱氨酸的相互作用递呈的同源半胱氨酸的相互作用T表位表位超抗原 TCRVb抗原肽MHC-IIaT 细胞APC超抗原超抗

14、原Superantigen， SAg 超抗原能与MHC-II分子及TCR b 链结合，从而呵斥T细胞的非特异性活化。抗原肽/ MHC 异种抗原：来自另一物种的抗原。异种抗原：来自另一物种的抗原。 同种异型抗原：来自同一物种的不同个体的抗原。同种异型抗原：来自同一物种的不同个体的抗原。 本身抗原：胚胎期间未曾接触过或出生后发生了改动本身抗原：胚胎期间未曾接触过或出生后发生了改动的本身成分。的本身成分。 独特型抗原：存在于单个独特型抗原：存在于单个T、B细胞或抗体分子上的独细胞或抗体分子上的独特抗原，不同细胞克隆的独特型抗原不同。独特型抗原存特抗原，不同细胞克隆的独特型抗原不同。独特型抗原存在于在

15、于TCR、BCR和抗体的和抗体的V区。区。 异嗜性抗原：存在于人、动物、植物和微生物之间的异嗜性抗原：存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原。共同抗原。 预先或与抗原混匀后免疫机体能加强免疫应对的物质称为免疫佐剂。完全弗氏佐剂：含矿物油、羊毛脂和死结核杆菌。不完全佐剂：含矿物油、羊毛脂不含结核杆菌。七免疫佐剂七免疫佐剂Adjuvant二、获得性免疫系统的主要特点二、获得性免疫系统的主要特点Main Features of the Adaptive Immune system1、一个细胞克隆一种受体：经过抗原受体TCR或BCR特异 性识别抗原。5、免疫耐受性：对本身成分产生本身免疫耐受性天然

16、免疫耐受性。4、免疫记忆：特异性免疫坚持长期的免疫记忆。3、免疫效应：免疫细胞最终分化成为效应淋巴细胞，并经过抗体 或细胞因子、杀伤性细胞发扬免疫效应。2、克隆选择与扩增：特异性淋巴细胞的克隆选择与扩增一个克隆一种受体一个克隆一种受体TCR或或BCR一种受体特异性识别一种抗原一种受体特异性识别一种抗原一、一、T细胞和细胞和B细胞如何识别自然界天文数细胞如何识别自然界天文数字的抗原？字的抗原？T、B细胞所表达的抗原受体的充分多样性细胞所表达的抗原受体的充分多样性BCR 1012TCR 5X1017T细胞和细胞和B细胞有众多的细胞克隆细胞有众多的细胞克隆1012以上以上二二MHC分子与抗原识别分子

17、与抗原识别MHC限制性限制性三抗原特异性淋巴细胞的克隆与扩增三抗原特异性淋巴细胞的克隆与扩增 TCR识别由MHC递呈的抗原分子，而BCR可以直接识别抗原分子。 免疫活性细胞在识别抗原之后被抗原激活而迅速增殖即克隆扩增，细胞数量激增上万倍，并分化为效应细 胞，少数成为记忆细胞。 外来抗原进入部位 发生免疫应对的部位四外周淋巴器官与淋巴细胞循环四外周淋巴器官与淋巴细胞循环 分布广泛，利于识别活化分布广泛，利于识别活化 血液 脾脏 呼吸道 扁桃体和颈部淋巴结 消化道 小肠黏膜相关淋巴组织 MALT 皮肤 受侵部位的引流淋巴结五克隆去除与天然免疫耐受性五克隆去除与天然免疫耐受性T细胞和B细胞在正常情况

18、下不会攻击本身成分，为什么？ 识别本身成分的各种识别本身成分的各种T、B细胞克隆在胚胎发育过程中细胞克隆在胚胎发育过程中被去除：识别本身成分的各种被去除：识别本身成分的各种T细胞和细胞和B细胞克隆在识别抗细胞克隆在识别抗原之后，不发生克隆扩增而是引起克隆凋亡或处于无反响原之后，不发生克隆扩增而是引起克隆凋亡或处于无反响形状免疫耐受。形状免疫耐受。 三、天然免疫系统与获得性免疫三、天然免疫系统与获得性免疫系统的相互协作系统的相互协作Collaboration Between Innate and Adeptive Immune System T细胞免疫应对需求抗原递呈细胞APC递呈抗原才干启动免疫应对。 B细胞免疫应对需求FDC捕捉抗原， B细胞直接识别抗原，启动免疫应对。一获得性免疫应对的启动一获得性免疫应对的启动 APC：主要是树突细胞和巨噬细胞即天然免疫细胞：主要是树突细胞和巨噬细胞即天然免疫细胞 FDC：淋巴结中的滤泡树突细胞。外表有补体受体，可以使抗原滞留于淋巴结内，较长久地递呈给B细胞，启动B细胞免疫应对。2、抗体与补体的调理作用、抗体与补体的调理作