适应性免疫应答的特点课件整理

适应性免疫应答的特点

机体受抗原刺激后,体内抗原特异性淋巴细胞识别抗原，发生活化、增殖、分化或失能、凋亡，进而表现出一定生物学效应的全过程。免疫应答

(immuneresponse,Ir)复习B细胞介导的体液免疫应答T细胞介导的细胞免疫应答免疫应答的基本过程复习免疫应答的类型

天然免疫应答（非特异性免疫应答）长期种系发育、进化而成获得性免疫应答（特异性免疫应答）后天接受抗原刺激产生复习*免疫应答的特异性*免疫应答的获得性*免疫应答的排他性*免疫应答的记忆性*免疫应答的多样性*免疫应答的转移性*免疫耐受性适应性免疫应答的特点：免疫应答特异性的表现：免疫应答特异性的本质TCR、BCR(Ig)特异性识别抗原多肽，从而导致特异性T、B细胞克隆激活，即一种TCR或BCR仅能识别一种抗原分子。因此，TCR和BCR（Ig)多样性是保证机体对多种多样抗原产生特异性应答的分子基础。N序列插入5.RNA剪接自身反应性T及B细胞逃避中枢耐受的原因*免疫系统的成熟程度（年龄）轻链基因(V/J)重排（先是k，重组失败，l基因重排）总计10181015适应性免疫应答的特点：免疫正应答和免疫耐受的异同a（g）链－－－V/J基因重排对协同刺激信号的依赖性较Tn低；因此，TCR和BCR（Ig)多样性是保证机体对多种多样抗原产生特异性应答的分子基础。前T细胞TCRb链的D-J连接DJ-Vb连接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。J611322Ig基因在V-D-J重排过程中可出现不同的连接点以及同一连接点上可发生核苷酸缺失、插入和倒转。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。*研究免疫耐受的意义连接造成的多样性：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；机体受抗原刺激后,体内抗原特异性淋巴细胞识别抗原，发生活化、增殖、分化或失能、凋亡，进而表现出一定生物学效应的全过程。TCR基因结构及其多样性*BCR、TCR基因结构*BCR、TCR基因重排*BCR、TCR多样性的机制BCR、TCR多样性及其分子基础

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（30）（50）抗体类别转换BCR基因结构及其多样性返回

肽链染色体定位基因片段及排列

l22号长臂V30-(J-C)7

k2号短臂V50-J5-CH14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。10010022TCR基因结构及其多样性肽链染色体定位基因片段及排列

a14号长臂V100-J100-C

b7号长臂V57-(D-J7-C)2

g7号短臂V3-(V-J-C)3-(C-J-V)2

d14号长臂V5-D2-J6-C

上述基因的随机排列组合，使TCR的数目达10151018*BCR、TCR基因结构*BCR、TCR基因重排*BCR、TCR多样性的机制BCR、TCR多样性及其分子基础

V/D/J/C基因群中各选择一个片段，组成单个Ig的编码基因，再转录翻译成功能性Ig。

BCR基因重排：胚系B细胞胚系B细胞VH基因(D-JV-DJ)重排

轻链基因(V/J)重排（先是k，重组失败，l基因重排）

转录为初始RNA

RNA剪接

VDJ或VJ基因与C基因连接，形成mRNA

翻译为重链和轻链

以二硫键组合成Ig（一）BCR基因重排*免疫应答的多样性体细胞高突变造成的多样性：g7号短臂V3-(V-J-C)3-(C-机体受抗原刺激后,体内抗原特异性淋巴细胞识别抗原，发生活化、增殖、分化或失能、凋亡，进而表现出一定生物学效应的全过程。TCR基因重排示意图（二）TCR基因重排*免疫应答的记忆性*BCR、TCR基因结构*免疫耐受的诱导条件和形成机制人TCR胚系基因结构示意图*免疫系统的成熟程度（年龄）TCR基因结构及其多样性动画演示T细胞的选择过程Activation-inducedcelldeath总计1014L250+120=370*免疫耐受的概念及特性克隆清除机制（阴性选择）*激活Ts细胞，抑制体液免疫应答。*BCR、TCR基因重排记忆CD8+T细胞的维持无需CD4+T细胞辅助。免疫球蛋白基因重排a（g）链－－－V/J基因重排b（d）链－－－基因V/D/J(/Cb)重排；C基因编码TCR的C区、胞外区和跨膜区重排顺序：前T细胞TCRb链的D-J连接DJ-Vb连接

a链的V/J重排

各自与C片段连接（二）

TCR基因重排TCR基因重排示意图D－J重排V-J重排V-DJ重排*BCR、TCR基因结构*BCR、TCR基因重排*BCR、TCR多样性的机制BCR、TCR多样性及其分子基础BCR多样性的机制1、组合多样性：2、连接多样性3、体细胞高频突变肽链组合多样性连接多样性

VHVH65xDH30xJH6=11700

VkVk50xJk5=250

Vl

Vl30xJl4=120L250+120=370H+L2.5x1083x107

总计10141、组合多样性：指Ig基因产生于众多V、D、J、C基因片段的排列组合。2.连接多样性：发生于胚系基因Ig基因在V-D-J重排过程中可出现不同的连接点以及同一连接点上可发生核苷酸缺失、插入和倒转。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。此过程称抗体亲和力成熟。（二）TCR多样性产生的机制组合造成的多样性：TCRV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。多样性机制abgd

V7052107D0202J611322组合多样性4.3x1031.4x1032028N序列插入5.5x1033.0x1075.5x1031.6x1011V区基因数5.8x1066x102连接多样性2x10111013总计10181015TCR多样性产生机制总计10181015独特型/抗独特型网络启动耐受的机制：V7052107不同剂量抗原诱生免疫耐受示意图*研究免疫耐受的意义机体受抗原刺激后,体内抗原特异性淋巴细胞识别抗原，发生活化、增殖、分化或失能、凋亡，进而表现出一定生物学效应的全过程。*激活Ts细胞，抑制体液免疫应答。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。*研究免疫耐受的意义(Immunetolerance)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弱应答或无应答状态。D0202潜伏期有有*BCR、TCR多样性的机制轻链基因(V/J)重排（先是k，重组失败，l基因重排）*免疫耐受的概念及特性静脉注射/口服>腹腔注射>皮下/肌肉注射*免疫应答的多样性*免疫系统的成熟程度（年龄）*免疫系统的成熟程度（年龄）抗原递呈能力增强：Bm表达MHCII类分子较Bn高，BCR亲和力；TCR基因结构及其多样性*免疫系统的成熟程度（年龄）*免疫系统的成熟程度（年龄）TI抗原：高剂量B细胞耐受总计10181015*免疫耐受的概念及特性机体受抗原刺激后,体内抗原特异性淋巴细胞识别抗原，发生活化、增殖、分化或失能、凋亡，进而表现出一定生物学效应的全过程。*免疫系统的成熟程度（年龄）*BCR胚系基因结构及其多样性BCR、TCR多样性及其分子基础胚胎期＞新生期＞成年期BCR基因结构及其多样性总计1014*动物的种属和品系（遗传）V7052107N序列插入5.a（g）链－－－V/J基因重排*BCR、TCR基因重排Germinalcenterreaction耐受的形成较易较难D0202动画片:BCR和TCR的产生*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。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。免疫记忆的物质基础：记忆T/B细胞记忆T/B细胞的产生

T记忆细胞特征更易激活，所需抗原浓度较低；对协同刺激信号的依赖性较Tn低；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。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。Germinalcenterreaction*免疫应答的特异性*免疫应答的获得性*免疫应答的排他性*免疫应答的记忆性*免疫应答的多样性*免疫应答的转移性*免疫耐受性特异性免疫应答的特点：*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现象的发现Medawar胚胎诱导耐受实验(1953年)免疫耐受

(Immunetolerance)

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弱应答或无应答状态。免疫抑制、免疫缺陷——无抗原特异性，对所有抗原均呈无应答或低应答。因此，TCR和BCR（Ig)多样性是保证机体对多种多样抗原产生特异性应答的分子基础。*BCR、TCR基因重排耐受原：小分子、可溶性、单体、免疫应答特异性的表现：独特型/抗独特型网络启动耐受的机制：L250+120=370免疫反应强无或弱T细胞耐受与B细胞耐受的主要区别自身反应性T及B细胞逃避中枢耐受的原因连接造成的多样性：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；a（g）链－－－V/J基因重排低剂量T细胞耐受（低带耐受）效应排斥异己保护自身BCR、TCR多样性及其分子基础机体受抗原刺激后,体内抗原特异性淋巴细胞识别抗原，发生活化、增殖、分化或失能、凋亡，进而表现出一定生物学效应的全过程。*免疫应答的排他性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。*免疫系统的成熟程度（年龄）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弱应答或无应答状态。总计1014独特型/抗独特型网络启动耐受的机制：大鼠、小鼠＞兔、有蹄类、灵长类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（一）抗原方面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TI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）不同剂量抗原诱生免疫耐受示意图抗体水平100％合适剂量BSA初次免疫小鼠之抗体水平再次BSA刺激剂量3.抗原免疫途径

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*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*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

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（clonaldeletiontheory）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-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。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Clonaldeletion:Activation-inducedcelldeath返回Tcellanergy缺乏Th细胞的辅助返回B细胞耐受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。*免疫系统的成熟程度（年龄）抗体类型转换，Bm表达膜IgG、IgA、IgE;耐受的形成