特异性免疫应答的特点课件

1、特异性免疫应答的特点特异性免疫应答的特点* 免疫应答的特异性* 免疫应答的记忆性* 免疫耐受性主 要 内 容* 免疫应答的特异性主 要 内 容* BCR、TCR 基因结构* BCR、TCR基因重排* BCR、TCR多样性的机制免疫应答的特异性* BCR、TCR 基因结构免疫应答的特异性 组成TCR和BCR的每条肽链均由可变区（V区）和恒定区（C区）组成，分别由分布于不同染色体的多个不连续基因片段所编码。* BCR胚系基因结构及其多样性* TCR基因结构及其多样性 BCR、TCR 基因结构 组成TCR和BCR的每条肽链均由可变区（30）（50）（30）（50） 肽链 染色体定位 基因片段及排列

2、l 22号长臂 V30-(J-C)7 k 2号短臂 V50-J5-C H 14号长臂 V65-D30-J6-C9 (5-m、d、g3、g1、a1、g2、g4、e、a2-3) 上述基因的随机排列组合，使Ig的数目达1011以上。BCR基因结构及其多样性BCR基因结构及其多样性1001002210010022TCR基因结构及其多样性肽链 染色体定位 基因片段及排列 a 14号长臂 V100-J100-C b 7号长臂 V57-(D-J7-C)2 g 7号短臂 V3-(V-J-C)3-(C- J-V)2 d 14号长臂 V5-D2-J6-C 上述基因的随机排列组合，使TCR的数目达1015 1018

3、TCR基因结构及其多样性肽链 染色体定位* BCR、TCR 基因结构* BCR、TCR基因重排* BCR、TCR多样性的机制免疫应答的特异性* BCR、TCR 基因结构免疫应答的特异性* BCR、TCR 基因结构* BCR、TCR基因重排* BCR、TCR多样性的机制免疫应答的特异性* BCR、TCR 基因结构免疫应答的特异性* 组合多样性* 连接多样性* 体细胞高频突变（B细胞） 三、BCR、TCR 多样性的机制三、BCR、TCR 多样性的机制 （一） BCR多样性产生的机制： 1. 组合多样性：V/D/J/ 的组合及轻重链的组合 肽链 组合多样性 连接多样性 VH VH65 x DH30

4、x JH6=11700 Vk Vk50 x Jk5 =250 Vl Vl30 x Jl4 = 120 L 250+120 = 370 H+L 2.5 x 108 3 x 107 总计 1014 （一） BCR多样性产生的机制： 1. 组合多样性：V/2. 连接多样性：发生于胚系基因 CDR3区位于V/J或V/D/J片段连接处，两个片段之间的连接点不同或丢失或插入数个核苷酸及倒转。3. 体细胞高突变造成的多样性： 成熟B细胞在受到抗原刺激后，在生发中心发生体细胞高突变，多发生在Ig的CDR区，若干核苷酸替换突变，利于提高抗体与抗原的亲和力。2. 连接多样性：发生于胚系基因（二）TCR多样性产生的

5、机制组合造成的多样性：TCR V与J基因片段多于BCR，如发生V/D/J无效重排后，还可再行重排，从而增加了有效重排的机会；连接造成的多样性：N区插入多于BCR，a链V-J片段、b链V-D、D-J之间都有N插入;而BCR则只有重链才有N插入；没有体细胞高频突变。（二）TCR多样性产生的机制组合造成的多样性：TCR V与J多样性机制 a b g d V 70 52 10 7 D 0 2 0 2 J 61 13 2 2组合多样性 4.3x103 1.4x103 20 28 N序列插入 5.5x103 3.0 x107 5.5x103 1.6x1011V区基因数 5.8x106 6x102连接多样性

6、 2x1011 1013总 计 1018 1015TCR多样性产生机制多样性机制 a * 免疫应答的特异性* 免疫应答的记忆性* 免疫耐受性主 要 内 容* 免疫应答的特异性主 要 内 容免疫应答的记忆性 概念：机体对抗原产生初次应答后，所接受的活化信息及产生的效应信息可存留于免疫系统，当再次接受相同抗原刺激，可迅速、强烈、持久地发生应答。免疫记忆的物质基础：记忆T/B细胞，亲和力增强的特异性TCR与BCR，增强的抗原提呈能力等。再次免疫应答仅由记忆淋巴细胞介导。生物学意义：对机体抵抗病原体多次入侵有重要意义，是预防接种的免疫学基础。免疫应答的记忆性 概念：机体对抗原产生初次应答后，所接受的活

7、特异性免疫应答的特点课件 T记忆细胞特征Tm比Tn更易激活，所需抗原浓度较低；Tm对协同刺激信号的依赖性较Tn低；Tm分泌的CK更多，且对CK更敏感； Tn寿命短，Tm寿命长,表达更多的bcl-2，CK(IL-15)维持其生存；记忆CD8+T细胞的维持无需CD4+T细胞辅助。 T记忆细胞特征Tm比Tn更易激活，所需抗原浓度较B记忆细胞特征Bm再次受到抗原刺激，其数量增长为Bn的10100倍；产生抗体的量及其亲和力增高；抗体类型转换，Bm表达膜IgG、IgA、IgE;抗原递呈能力增强： Bm表达MHCII类分子较Bn高，BCR亲和力；FDC表面捕获的IC是维持B细胞记忆的重要分子基础。B记忆细胞

8、特征Bm再次受到抗原刺激，其数量增长为Bn的10BCR、TCR 基因结构再次免疫应答仅由记忆淋巴细胞介导。总计 1014Activation-induced cell death* BCR、TCR多样性的机制* BCR胚系基因结构及其多样性总计 1014* 体细胞高频突变（B细胞）多样性机制 a b g dTD抗原：高剂量 T、B细胞耐受（高带耐受）免疫记忆 + +3x103 1.耐受原 TD抗原 TD、TI抗原胚胎期免疫系统未成熟的T、B细胞在中枢性免疫器官接触抗原所形成的免疫耐受。* 免疫耐受的诱导条件和形成机制概念：机体对抗原产生初次应答后，所接受的活化信息及产生的效应信息可存留于免疫系

9、统，当再次接受相同抗原刺激，可迅速、强烈、持久地发生应答。V区基因数 5.* 免疫应答的特异性* 免疫应答的记忆性* 免疫耐受性主 要 内 容BCR、TCR 基因结构* 免疫应答的特异性主 要 内 容* 免疫耐受的概念及特性* 免疫耐受的诱导条件* 免疫耐受形成机制* 研究免疫耐受的意义免疫应答的耐受性* 免疫耐受的概念及特性免疫应答的耐受性特异性免疫应答的特点课件Medawar胚胎诱导耐受实验(1953年)Medawar胚胎诱导耐受实验(1953年)特异性免疫应答的特点课件免 疫 耐 受 (Immune tolerance) 指在一定条件下，机体免疫系统接触某种抗原后所产生的对该抗原的特异性

10、弱应答或无应答状态。 * 免疫抑制：无抗原特异性，对所有抗 原均呈无应答或低应答。免 疫 耐 受 免疫原耐受原免疫原免疫原免疫反应 +4-6周4-6周7-14天7-14天免疫正应答免疫负应答免疫原耐受原免疫原免疫原免疫反应 +4-6周4-6免疫正应答和免疫耐受的异同 免疫正应答 免疫耐受抗原刺激 需要 需要潜伏期 有 有抗原特异性 + +免疫记忆 + + 免疫反应 强 无或弱效 应 排斥异己 保护自身 免疫正应答和免疫耐受的异同 免疫正应答 * 免疫耐受的概念及特性* 免疫耐受的诱导条件* 免疫耐受形成机制* 研究免疫耐受的意义免疫应答的耐受性* 免疫耐受的概念及特性免疫应答的耐受性（一）抗原

11、方面1. 抗原的性质耐受原：小分子、可溶性、单体、免疫原：大分子、颗粒性、聚合体2. 抗原剂量T I 抗原：高剂量 B细胞耐受TD抗原：高剂量 T、B细胞耐受（高带耐受） 低剂量 T细胞耐受（低带耐受）（一）抗原方面1. 抗原的性质特异性免疫应答的特点课件特异性免疫应答的特点课件 T细胞耐受与B细胞耐受的主要区别T细胞耐受 B细胞耐受耐受原 TD抗原 TD、TI抗原抗原剂量 高或低 高诱导时间 较短(24h) 较长(1-2周) 持续时间 较长(数月) 较短(数周)耐受的形成 较易 较难耐受的完全性 多为完全耐受 多为部分耐受 T细胞耐受与B细胞耐受的主要区别T细胞耐受 （一）抗原方面3. 抗原

12、免疫途径 静脉注射/口服腹腔注射皮下/肌肉注射4. 其他因素 是否用佐剂等（一）抗原方面3. 抗原免疫途径（二）机体方面* 免疫系统的成熟程度（年龄） 胚胎期 新生期 成年期* 动物的种属和品系（遗传） 大鼠、小鼠 兔、有蹄类、灵长类* 机体生理状态 用免疫抑制剂破坏成熟淋巴细胞，造成类似新生期免疫不成熟状态，有利于诱导免疫耐受。（二）机体方面* 免疫系统的成熟程度（年龄）* 免疫耐受的概念及特性* 免疫耐受的诱导条件* 免疫耐受形成机制* 研究免疫耐受的意义免疫应答的耐受性* 免疫耐受的概念及特性免疫应答的耐受性g 7号短臂 V3-(V-J-C)3-(C-* 免疫耐受的诱导条件和形成机制特异

13、性抗体（或TCR、BCR）可变区具有不同于其他抗体（或TCR、BCR）的独特型表位，可刺激机体产生抗独特型抗体。再次免疫应答仅由记忆淋巴细胞介导。抗原剂量 高或低 高T细胞耐受 B细胞耐受(Immune tolerance)* 研究免疫耐受的意义诱导时间 较短(24h) 较长(1-2周)免疫记忆的物质基础：记忆T/B细胞，亲和力增强的特异性TCR与BCR，增强的抗原提呈能力等。Tm分泌的CK更多，且对CK更敏感；上述基因的随机排列组合，使Ig的数目达1011以上。* 中枢性免疫耐受 胚胎期免疫系统未成熟的T、B细胞在中枢性免疫器官接触抗原所形成的免疫耐受。* 外周性免疫耐受 成熟的T、B细胞在

14、外周淋巴器官接触抗原所形成的免疫耐受。自身免疫耐受的机制g 7号短臂 Central and peripheral toleranceCentral and peripheral toleran 胚胎期免疫系统接触特定抗原后，针对该抗原的特异性细胞克隆即被清除或被“禁闭”，机体将该抗原视为自身成份，出生后将不对此抗原产生应答。中枢免疫耐受：克隆清除学说（clonal deletion theory） 胚胎期免疫系统接触特定抗原后，针对该抗原的特异性细胞克隆中枢免疫耐受克隆清除机制（阴性选择） 自身反应性T、B细胞在胸腺与骨髓发育过程中，其TCR及BCR分别与微环境基质细胞表面表达的自身抗原肽-

15、MHC分子/自身抗原肽呈高亲合力结合，从而启动细胞程序性死亡，致克隆清除。中枢免疫耐受克隆清除机制（阴性选择）特异性免疫应答的特点课件动 画 演 示 T 细胞的选择过程胸腺微环境阳性选择阴性选择动 画 演 示 T 细胞的选择过程胸腺微环境Central B cell tolerance in a transgenic mouse modelCentral B cell tolerance in a 外周免疫耐受自身反应性T及B细胞逃避中枢耐受的原因 胸腺及骨髓基质细胞不表达某些外周器官的组织特异性抗原或机体成熟后表达的抗原；自身抗原表达水平太低或与TCR/BCR的亲和力低。外周免疫耐受自身反应

16、性T及B细胞逃避中枢耐受的原因胸腺及骨髓外周免疫耐受机制*自身反应性淋巴细胞克隆清除*自身反应性淋巴细胞克隆失能*自身反应性淋巴细胞克隆忽视*自身反应性淋巴细胞克隆抑制外周免疫耐受机制*自身反应性淋巴细胞克隆清除Clonal deletion:Activation-induced cell deathClonal deletion:T cell anergyT cell anergy缺乏Th细胞的辅助缺乏Th细胞的辅助独特型和抗独特型网络1.特异性抗体（或TCR、BCR）可变区具有不同于其他抗体（或TCR、BCR）的独特型表位，可刺激机体产生抗独特型抗体。2.独特型及抗独特型抗体在体内形成复杂的网络系统，其在免疫调节中发挥重要作用。3.独特型/抗独特型网络启动耐受的机制： * 封闭TCR和BCR独特型决定簇； * 激活Ts细胞，抑制体液免疫应答。独特型和抗独特型网络1.特异性抗体（或TCR、BCR）可变区免疫耐受的生物学意义免疫