第七章-免疫应答

第七章

免疫应答杜军微生物与生化药学第一节免疫应答概述免疫应答是指机体免疫系统受抗原刺激后，淋巴细胞特异性识别抗原分子，发生活化、增生、分化或无能、凋亡，进而表现出一定生物学效应的全过程。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军2一、免疫应答的类型免疫应答根据参与的细胞类型和效应机制，可分为两种类型由B细胞介导的体液免疫应答由T细胞介导的细胞免疫应答2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军3二、免疫应答的基本过程免疫应答的场所淋巴结、脾等外周免疫器官是免疫应答的主要场所。皮肤、粘膜局部的病原微生物，可通过淋巴管引流至局部淋巴组织或扁桃体；侵入体内的病原微生物，可经血液进入脾或经淋巴循环进入淋巴结。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军41．抗原识别阶段

包括对抗原的摄取、处理加工、抗原的呈递和对抗原的识别，分别由Mf、DC、T和B细胞完成。2．免疫细胞的活化和分化阶段包括抗原识别细胞膜受体的交联、膜信号的产生与传递、细胞增殖与分化以及生物活性介质的合成与释放，主要由T和B细胞完成。3．免疫应答的效应阶段

主要包括效应分子（体液免疫）和效应细胞（细胞免疫）对非已细胞或分子的清除作用（即排异效应）及其对免疫应答的调节作用。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军5抗原B细胞CD8T细胞CD4T细胞抗原提呈细胞浆细胞抗体体液免疫细胞免疫靶细胞Th2细胞因子Th1细胞因子感应阶段分化增殖阶段效应阶段第二节抗原提呈抗原提呈（antigenpresentation）抗原被抗原提呈细胞摄取，经加工、处理形成抗原多肽片段与MHC分子复合物，被转运至抗原提呈细胞表面供TCR识别的全过程称为抗原提呈。

2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军7包括两个过程：抗原加工抗原递呈

内源性抗原：外源性抗原：对抗原的处理和提呈有三种途径：内源性抗原经MHCI类分子途径外源性抗原经MHCII类分子途径脂类抗原经CD1途径2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军8一、MHCI类分子途径：内源性抗原内源性抗原指机体细胞内合成的抗原，如病毒感染的细胞合成的病毒蛋白以及肿瘤细胞内合成的蛋白等。内源性抗原在细胞内蛋白酶体的作用下降解为多肽，然后转移到内质网腔内，与新合成的MHCⅠ类分子结合，形成抗原肽-MHCⅠ类分子复合物，再转运至细胞表面，供CD8+Tc细胞识别。

2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军9蛋白溶解的多肽通过抗原加工相关转运体（TAP）转运至内质网中，并且在内质网中与MHC-I类分子复合物的重链和β2-微球蛋白结合。当它们相结合时三聚体复合物便通过内质网和高尔基复合体的网状结构运送至细胞的表面。结合MHC-I类分子的多肽，一般是8-11个氨基酸片段。未结合到MHC-I类分子的胞质多肽暴露于蛋白酶并被降解。抑制细胞中蛋白酶体活性，仅导致部分多肽（50%-90%）在MHC-I类分子上的组装减少，表明尚有许多MHC-I类分子结合的多肽是通过非蛋白酶体内的蛋白酶得到的。

多肽几乎所有能表达MHCⅠ类分子的细胞都具有将抗原肽结合到MHCⅠ类分子上，并表达于细胞表面的作用。当这些细胞被病毒感染，产生了病毒蛋白或发生基因突变产生了突变蛋白，均可能被CD8+Tc细胞识别和杀伤。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军12MHC-I分子提呈过程内源性蛋白抗原→蛋白酶体降解→TAP转运至内质网→形成MHCI类分子复合物→经高尔基体转运至细胞膜上→供CD8+T细胞识别，完成抗原提呈过程二、MHCⅡ类分子途径：外源性抗原指细胞外感染的微生物或其它蛋白质抗原。当外源性抗原进入机体，被APC（如巨噬细胞）通过吞噬、胞饮等方式摄入细胞内形成吞噬小体，继而与溶酶体融合形成吞噬溶酶体，被蛋白酶等水解为抗原多肽片段抗原肽与其新合成的MHCⅡ类分子结合，形成抗原肽-MHCⅡ类分子复合物，转运至APC表面，供CD4+Th细胞识别。

2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军14MHCⅡ类分子腔室Ia相关恒定链（Ia-associatedinvariantchain,Ii链）CLIP(MHCII类分子相关恒定链多肽，classII-associatedinvariantpeptidechain)B细胞提呈外源性抗原是通过胞饮作用或B细胞的抗原受体（BCR）与抗原结合，从而将抗原摄入胞内，经降解成多肽后与MHC-Ⅱ类分子结合形成抗原肽-MHC-Ⅱ类分子复合物，转运至B细胞表面，供CD4+Th细胞识别。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军16MHC-II类分子提呈过程APC摄取外源性蛋白抗原→形成内体→转运至溶酶体→降解抗原→与II类分子腔室融合→形成抗原肽-MHCII类分子复合物→转运至细胞膜上→供CD4+T细胞识别，完成抗原提呈过程内源性抗原并不等同于自身抗原外源性抗原也不等同于非已抗原自身的蛋白质，如可溶性MHC分子，或细胞膜结合的蛋白质分子，如被APC摄入后进入内体加工，则虽然为自身蛋白，也称为外源性抗原在宿主细胞中复制的病毒在宿主细胞中产生的病毒蛋白和胞内感染的病原体等虽属非自身蛋白，但由于存在于胞质内，也称为内源性抗原。此外，外源性抗原直接进入胞质（蛋白脂质体制剂），按照MHCI类分子途径，内源性抗原形成自噬小泡，按照MHCII分子途径。第三节

T细胞介导的细胞免疫应答细胞免疫应答（cellularimmuneresponse）是指在抗原刺激下，T细胞转化成为效应T细胞（致敏Th1细胞和致敏Tc细胞）发挥特异性免疫效应的过程。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军19细胞免疫应答由TD抗原诱发，需抗原提呈细胞、T细胞参与。与体液免疫相比，细胞免疫的特点是：①发生缓慢，再次接触抗原一般需要2天～３天；②反应多局限于抗原所在部位；③局部炎症以淋巴细胞和单核-巨噬细胞浸润为主。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军20一、T细胞对抗原的识别T细胞只能识别APC细胞表面与MHC结合的抗原性多肽；TCRαβ的T细胞是参与特异性免疫应答的主要细胞群，由TCRαβ链可变区进行特异性识别：αβ链可变区的CDR1和CDR2结构域识别并结合MHC分子的非多态区和抗原肽的两端；αβ链的CDR3结构域识别并结合位于抗原肽中央的T细胞表位，故决定TCRαβ特异性识别能力的主要是CDR3。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军212024/3/13微生物与生化制药研究室杜军232024/3/13微生物与生化制药研究室杜军24CD4、CD8分别识别MHC-II和MHC-I分子识别:1.

T细胞在识别APC提呈抗原肽时通过TCR识别MHC-抗原肽。2.

还需要其表面的CD4/CD8分子与APC表面的MHC识别与结合。（MHC限制性）2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军26二、T细胞活化、增殖和分化（一）T细胞活化的信号要求1.T细胞的第一激活信号TCR-MHC+抗原性多肽，CD4、CD8分别识别MHC-II和MHC-I分子2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军272.T细胞的第二激活信号又称协同刺激信号，主要是B7/CD28。其机制在于增强基因转录并稳定IL-2mRNA，促进T细胞产生生长因子。此外，CD28分子启动的胞内信号可促进细胞存活蛋白bcl-xL的表达，从而保护T细胞免于凋亡。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军28TCRMHC-抗原CD28第一信号第二信号Tcell若TCR特异性识别并结合抗原肽的过程中缺乏协同刺激信号，则T细胞被诱导呈不应答状态。此外活化的T细胞还表达细胞毒T淋巴细胞相关抗原-4(CTLA-4），其配基也是B7-1和B7-2。与CD28分子的作用相反，CTLA-4与配基结合后可向T细胞发出抑制信号。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军30抑制信号激活信号CD28CTLA-4PD-1(programmeddeath1)

程序性死亡受体1为CD28超家族成员CD28抗CD28抗体的Fab与完整的抗CD28抗体的作用有何不同？3.细胞因子刺激信号IL－2细胞因子中最重要的是IL-2，它是促进T细胞（包括各亚群）增殖分化的重要介质。当活化T细胞（G1期）上的IL-2R与IL-2结合即进入S期（DNA合成期），在此期细胞DNA成倍增加。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军35T细胞活化的胞内分子机制TCR胞外部分与抗原肽特异性结合，胞内部分太短；CD3是重要的信号转导分子。TCR交联抗原+TCR使TCR位置和构型发生改变，TCR发生聚集，即受体交联。导致细胞表面的离子通道开放；活化胞内信号蛋白和酶。PTK（蛋白酪氨酸激酶）活化PLC-γ活化MAPK级联反应的活化2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军36lipidraft总结：T细胞活化，主要有三对配体和受体结合，并由此提供三种信号：（1）抗原肽-MHC分子-TCR的结合：提供抗原识别信号（第一信号）；（2）B7-CD28结合，提供协同刺激信号（第二信号）；（3）IL-2和IL-2R的结合，提供生长信号。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军38（二）T细胞增殖和分化静止的T细胞（G0期）在识别APC递呈的抗原后，细胞表面表达白介素-1受体（IL-1R），成为诱导性T细胞（Tinducer,Ti），并接受巨噬细胞产生的IL-1信号而活化，继之表达IL-2受体（IL-2R），成为活化的Th细胞。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军39抗原TCRIL-1RIL-2RIL-11.CD4+T细胞增殖、分化2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军40IL-12IL-4IL-2Th0Th1Th2细胞免疫体液免疫2.CD8+T细胞增殖、分化1）Th细胞非依赖性：共刺激分子高表达的细胞直接刺激CD8+T细胞产生IL-2，促使自身增殖、分化如病毒感染的DC2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军412）Th细胞依赖性：由于：大多数靶细胞共刺激分子为低表达,不能充分激活初始CD8+细胞2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军42三、T细胞应答的效应及其机制参与细胞免疫的效应T细胞：CD8TCCD4Th12024/3/13微生物与生化制药研究室杜军43（一）CD8+TC介导的细胞毒效应主要效应功能：杀伤表达有同MHCI类分子结合的特异性抗原的细胞。特异性细胞毒效应细胞毒作用（cytotoxicity）或称细胞介导的细胞毒作用。T细胞介导的免疫应答是指激活的细胞毒性T细胞（TC）对带有特异性抗原的细胞或相应的靶细胞的直接杀伤作用。这种效应在抗病毒感染、同种异体移植排斥反应和抗肿瘤免疫中起重要作用。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军44TC细胞杀伤靶细胞有以下几个特点①预先由抗原诱导，活化的TC细胞可特异性杀伤携带内源性抗原的靶细胞而对其他细胞无损伤作用。②TC细胞的杀伤作用受MHC-Ⅰ类分子的限制。③TC细胞可连续杀伤靶细胞，其杀伤效率高。④TC细胞必需与靶细胞直接接触才有杀伤作用。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军45TC杀伤靶细胞机制（两种）：1.穿孔素/颗粒酶依赖性机制---破坏细胞膜在此种杀伤途径中，成熟TC细胞识别抗原和MHC-I类分子并被激活后，迅速和靶细胞贴近，两者细胞膜发生接触，但之间留有空隙。TC胞浆中的裂解性颗粒（lyticgranule）藉助微管作用被集中在靠靶细胞的一侧，然后颗粒中的大分子内含物被释放至TC和靶细胞间的空隙中，称为颗粒胞吐（granuleexocytosis）。内含物包括穿孔素（perforin）、颗粒酶（丝氨酸酯酶）等。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军46释出的穿孔素随即进入细胞间隙，并在Ca2+的存在下迅速附着于靶细胞膜，嵌入细胞膜的双层磷脂中，不断形成不同孔径（50～160nm）的跨膜孔道，从而导致靶细胞膜去极化，使细胞外水分流人胞内，一些电解质和大分子物质流出胞外，最终使靶细胞溶解。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军472.穿孔素非依赖性机制效应CD8TC表达膜FasL及分泌细胞因子：1）FasL+Fas---诱导细胞调亡2）TNF

和TNF

---协同IFN

活化巨噬细胞；与其受体TNFR-1结合诱导杀伤靶细胞。3）IFN

---IFN

能直接抑制病毒复制；诱导MHCI类分子表达；活化巨噬细胞等。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军48连续杀伤靶细胞（二）CD4Th1细胞介导的特异性免疫效应主要免疫效应功能通过分泌的细胞因子和表达的膜表面分子发挥作用；活化巨噬细胞；促进TC细胞增殖、活化；介导迟发型超敏反应。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军501.Th1细胞对巨噬细胞的作用1）诱导巨噬细胞活化的作用IFNg+IFNgRCD40L+CD40诱导巨噬细胞CD40分子和TNF受体表达增加，TNF

分泌

协同IFN

增加巨噬细胞抗胞内微生物作用(如诱导NO和O2-离子产生)。B7分子和MHCII分子的表达增加。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军512）Th1细胞募集巨噬细胞到感染部位：巨噬细胞移动抑制因子（macrophagemigrationinhibitionfactorMIF）这是最早发现的淋巴因子之一。MIF属糖蛋白，分子量为20～40kD。在体外试验中，MIF可抑制巨噬细胞的移动，故在炎症反应或迟发型超敏反应时，MIF使局部巨噬细胞停留或聚集在炎症发生部位，从而增强吞噬杀菌的作用。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军52巨噬细胞趋化因子（macrophagechemotaticfactor，MCF）可吸引巨噬细胞向有抗原的部位移动巨噬细胞活化因子（macrophageactivatingfactor，MAF）能活化巨噬细胞内的酶系统，增加溶酶体的形成，促进巨噬细胞的氧化代谢2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军532.导致炎症反应是效应T细胞同特异性抗原作用后，引导的以单核细胞浸润和组织损伤为主要特征的炎症反应。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军54上述炎症反应的诱导是特异性的，必须用抗原刺激才能引起，致敏的CD4+T细胞必须由同一抗原激发才能分泌淋巴因子，这些前提说明T细胞介导的免疫应答是特异性的。但淋巴因子多数是无特异性的，即其作用往往与抗原的特异性无关。急性蜂窝组织阑尾炎肌层疏松水肿，肌纤维间可见大量中性粒细胞浸润2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军55三、T细胞介导的细胞免疫效应（一）抗感染作用T细胞介导的抗感染免疫主要是针对胞内感染的病原体，这是机体对抗入侵细菌、病毒等微生物以及某些寄生虫的重要抗感染免疫机制，包括：①抗细菌感染，如结核杆菌、沙门氏菌感染等。②抗病毒感染，所有病毒均在活细胞内寄生。③抗真菌感染，如白色念珠菌等。④抗寄生虫感染，如原虫等。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军56（二）抗肿瘤作用抗肿瘤的免疫机制包括：①TC细胞的特异性杀伤作用。②NK细胞、巨噬细胞的ADCC作用。③淋巴因子（如TNF）的直接杀伤作用。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军57（三）免疫损伤作用T细胞介导的免疫效应可参与下列病理过程的发生和发展：①同种异体移植的急性排斥反应。②Ⅳ型超敏反应如接触性皮炎。③某些自身免疫病，如桥本甲状腺炎。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军58第三节

B细胞介导的体液免疫应答体液免疫应答（humoralimmunity）指在抗原刺激下，B细胞活化、增殖、分化为浆细胞，并合成分泌抗体，发挥特异性免疫效应的过程。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军59由于抗体主要存在于体液中，故将抗体参与的免疫称为体液免疫一、B细胞对TD抗原的应答体液免疫应答包括B细胞对TD抗原的免疫应答和B细胞对TI抗原的免疫应答。这类应答需要巨噬细胞和T细胞的协作，先产生IgM，继之产生IgG或其他类型Ig。初次刺激后可诱导记忆性B细胞形成，相同抗原再次刺激可出现二次抗体应答（回忆应答）。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军60（一）B细胞对TD抗原的特异性识别BCR复合物是由SmIg和Igα/Igβ以非共价键结合而成；BCR识别的抗原无须APC细胞进行加工处理---直接识别。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军61（二）B细胞的活化B细胞的活化亦需双信号作用。B细胞的BCR与特异性抗原结合产生第一活化信号；B细胞表面的CD40分子（受体）与Th2细胞表面的CD40L（配基）结合后产生第二活化信号。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军621.B细胞活化的第一信号BCR识别抗原产生的信号；B细胞共受体的作用；（CD21-CD19-CD81）CD32对第一活化信号转导的负调节作用2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军63（1）B细胞的重要标记（2）稳定BCR与抗原的结合及增强B细胞对抗原的应答（3）促进B细胞的增殖，参与记忆B细胞的生成（4）C3d/EB病毒受体（1）B细胞的重要标记；（2）可与多种激酶结合，促进B细胞活化B细胞辅助受体，丙肝病毒（HCV）受体B细胞共受体的作用CD21CD192.B细胞活化的第二信号CD40/CD40LCD40/CD40L交联可以调节B细胞的活化、分化和Ig类别转换，并可以促进记忆性B细胞的产生，挽救凋亡的B细胞。可诱导静止期B细胞进入细胞增生周期；另外，CD40/CD40L相互作用还可以促进B细胞表达B7，使B细胞发挥抗原提呈作用。在一种罕见的性联免疫缺陷疾病HIGM1中，患者T、B细胞数量均正常，B细胞可以表达和分泌IgM和IgD，但不能正常分泌IgG、IgA和IgE。后来证明这种病人CD40L基因发生了突变，使B细胞不能进行正常的Ig类别转换。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军66

协同信号分子种类及其配体:T细胞

B细胞CD28CD80/86（B7）

CD40LCD403.细胞因子的作用活化的B细胞可表达多种细胞因子受体，在不同细胞因子作用下发生类别转换，增殖分化为能合成分泌不同类别Ig的浆细胞。如IL-2、IL-4、IL-5可促进B细胞分化为能产生IgM抗体的浆细胞；IL-2、IL-4、IL-6和IFN-g可促进B细胞分化为能产生IgG抗体的浆细胞；IL-5和TGF-β可促进B细胞分化为能产生IgA抗体的浆细胞；IL-4能促进B细胞分化为产生IgE抗体的浆细胞。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军68（三）B细胞的增殖、分化1.抗原特异性B细胞的增殖、分化活化的B细胞在细胞因子的作用下增殖、分化为浆细胞；一部分迁移至淋巴组织髓质→产生即刻防御反应；一部分与Th2细胞一起迁移至B细胞区的次级淋巴滤泡，继续增殖而形成生发中心→产生后期应答反应。生发中心主要由B细胞组成，其中也有部分(大约10％)抗原特异性T细胞(有利于继续为B细胞分化提供辅助)及Mφ。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军70T细胞的辅助作用发生于T细胞区和生发中心抗原一旦进入机体，会被APC细胞捕捉和加工，迁移到局部淋巴结的T细胞区。在此区，那些能识别此抗原的T细胞和B细胞就被APC捕捉，B细胞就能与抗原特异的Th细胞相遇，并在Th细胞辅助下被激活，部分激活的B细胞分化成浆细胞，产生抗体。HighEndotheliumVenule高内皮小静脉2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军732024/3/13微生物与生化制药研究室杜军742.B细胞在生发中心的分化成熟：生发中心中绝大多数B细胞发生凋亡，部分B细胞在抗原刺激和T细胞辅助下继续分化发育，在生发中心中完成Ig亲和力成熟及类别转换，最终形成浆细胞及记忆性B细胞。生发中心的功能：树突状细胞将抗原滞留，持续提供抗原信号；B细胞提呈抗原活化Th细胞；Th细胞辅助B细胞增殖、分化。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军75（1）体细胞高频点突变(somatichypermutation):生发中心母细胞的轻链和重链V基因可发生高频率的点突变，每次细胞分裂所产生的50％子代细胞的抗原受体会有突变的氨基酸；体细胞高频突变发生于分裂中的生发中心母细胞，在每次细胞分裂中，IgV区基因中大约每1000个bp中就有一对发生突变。体细胞高频突变是在抗原诱导下发生的，IgV基因中编码Ig互补决定区(CDR)的核苷酸序列最容易发生突变。Ig基因的体细胞高频突变与Ig基因重排导致的多样性，共同构成了体液免疫应答的多样性。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军76免疫球蛋白V区基因的体细胞高频突变

初次抗原注射后随着时间增加以及二次和三次加强免疫，重链和轻链V区基因发生越来越多的突变，突变主要发生在CDR。与此同时，解离常数(Kd)表明亲和力迅速提高。

每一条横线代表一个脾细胞克隆的V区基因测序结果。发生点突变的部位以黑色竖线表示。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军77（2）抗体亲和力的成熟：由低亲和力到高亲和力逐渐提高的现象体细胞高频突变产生的各种B细胞克隆，BCR亲和力各不相同。在B细胞发育阶段，经过DC捕获抗原的选择，使表达高亲和力的B细胞存活下来。其总体结果是，后代B细胞及其产生的抗体对抗原的平均亲和力得到了提升，称为抗体的亲和力成熟(affinitymaturation)。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军78（3）抗原受体编辑（receptorediting)在周围淋巴器官中，识别自身抗原的B细胞藉Ig基因二次重排，对BCR作修正，称为受体编辑。二次重排可发生于VDJ与其5'上游的其它V片段之间，和VDJ与其3'下游的其它J片段之间；也可发生于轻链V基因。受体编辑消除对自身抗原的应答性，借Ig基因二次重排对B细胞抗原受体进行修正，即清除对自身抗原应答或不适合的抗原受体的过程，进一步获得自身抗原耐受性。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军794)抗体类别转换(classswitch)：在T细胞分泌细胞因子的作用下发生Ig类型转换。子代细胞在抗原的诱导和Th2细胞分泌的细胞因子的调节下，首先表达IgM，随后表达IgG、IgA或IgE；经过IgV基因重排后的子代细胞所分泌的抗体，其结合抗原的特异性不变，只是Ig的类或亚类发生改变。不同的细胞因子，Ig类型转换的结果不一样。如IL-4→IgG1和IgE,与过敏反应有关；IFN-γ→IgG为主，与抗感染有关。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军815)记忆B细胞的产生：部分B细胞分化为能保留对特异性抗原有长期记忆性的记忆B细胞（长寿细胞）。具有特异性强、高亲和力的BCR，但不继续分化增殖的特点；当再次接触相同抗原时，不需经过前述过程则能迅速增殖分化为浆细胞，合成分泌更多抗体，扩大免疫效应。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军832024/3/13微生物与生化制药研究室杜军84生发中心体细胞高频突变受体编辑类别转换产生浆细胞和记忆细胞识别抗原，并对抗原加工、处理提呈抗原，并激活Th2细胞Th2细胞表达CD40L，作用于B细胞，并分泌细胞因子B细胞被激活，转变为浆细胞，产生抗体B细胞激活过程

二、体液免疫应答的一般规律抗原诱导机体产生的抗体经淋巴液和血液输送到全身。血液中抗体的浓度随免疫应答时间的持续情况而增减。当第一次接受抗原刺激时，机体发生初次应答（primaryresponse）；再次接受相同抗原刺激时，机体产生再次应答（secondaryresponse），或称回忆反应（anamnesticresponse）。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军86（一）初次应答（primaryresponse）指抗原第一次进入机体时引起的应答。特点是：①潜伏期长，需1~2周后才能产生抗体，②抗体效价低，维持时间较短；③最初出现IgM，随后出现IgG，在一定时间内IgG能保持稍高的水平。④亲和力低：因为初次应答过程中大都是带低亲和力受体的B细胞与抗原结合，故抗体的平均亲和力较低。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军87（二）再次应答（secondaryresponse）或回忆应答（reminiscencesresponse）是机体再次接触相同抗原时的应答。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军88其特点与初次应答不同：①潜伏期较短，一般1~2天，甚至数小时即可有抗体产生。②抗体含量高；约为初次应答的几倍到几十倍。③下降期持久；④以高亲和力的IgG为主，而IgM的含量与留存时间与初次应答相似，因为特异性免疫记忆细胞再次接触抗原后，能很快增殖、分化并产生高亲和力抗体。⑤诱发再次应答所需抗原量小；2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军892024/3/13微生物与生化制药研究室杜军91体液免疫应答规律的临床意义：①指导预防接种，制订最佳计划免疫方案；②血液中IgM升高可作为传染病早期感染诊断依据之一；③新生儿脐血中IgM显著升高，提示有宫内感染；④检测抗体含量变化可了解病程及评估疾病转归。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军92三、B细胞对TI抗原的应答TI抗原（某些细菌多糖、多聚蛋白及脂多糖）可直接激活未致敏B细胞，无须T细胞辅助。由TI抗原诱导B细胞产生的体液免疫应答：①不需抗原提呈细胞的作用；②不需Th细胞的辅助；③不产生记忆细胞，无再次应答；④只产生IgM类别的抗体。TI抗原可分成TI-1和TI-2抗原两类2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军931.TI-1抗原诱导的B细胞应答TI-1抗原：含有B细胞表位和丝裂原结构的抗原如：LPS，如百日咳菌胞壁脂多糖高浓度TI-1抗原可诱导多克隆B细胞增生和分化；而低浓度只能活化相应特异性B细胞克隆活化。TI-1抗原单独不能诱导Ig类别转换、抗原亲和力成熟及记忆B细胞形成。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军94TI-1抗原是多克隆活化剂BCRLPS受体B细胞表位丝裂原结构2.TI-2抗原诱导的B细胞应答TI-2抗原多属细菌胞壁与荚膜多糖成分，具有高度重复的B细胞表位结构。如肺炎球菌荚膜多糖，沙门氏菌多聚鞭毛等。使成熟的抗原特异性B细胞的SmIg发生广泛交联。生理意义：多数胞外菌含有胞壁多糖成分，能抵抗吞噬；TI-2直接诱导抗体产生，抗体与细菌结合后易于被杀灭。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军96TI-2抗原，有多个重复排列的抗原决定簇使受体交联TI-2抗原LPS

LPS受体多效价抗原TI-1抗原TI-2抗原

信号转导

信号转导B细胞TI-1和TI-2抗原B细胞对TI抗原应答的意义该免疫应答因无需Th细胞预先致敏与克隆性扩增，较针对TD抗原产生的免疫应答发生早，在抗某些胞外病原体早期感染中发挥重要作用。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军99四、B细胞应答的效应抗体是介导体液免疫的重要分子。免疫应答的最终效应是将侵入机体的非己抗原加以清除，即排异效应。但抗体分子本身只具有识别作用，并不具有杀伤或排斥异体作用，因此体液免疫的最终效应必须借助机体的其他免疫细胞或分子的协同作用才能完成。抗体效应在多数情况下对机体是有利的，但在某些情况下也可导致病理损伤。1.中和作用2.调理作用3.溶细胞作用2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军100第五节

免疫耐受免疫耐受（immunologicaltolerance）是指免疫系统接触抗原性物质后所导致的一种特异性免疫无应答或低应答性。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军101即对某种抗原已形成免疫耐受的机体，再次接触相同抗原不发生免疫应答，但对其他抗原仍有免疫应答。免疫耐受与免疫抑制、免疫缺陷等非特异性免疫不应答有着本质区别。完全耐受：机体同时发生T、B细胞免疫耐受。不完全耐受（耐受分离）：仅出现T细胞或B细胞耐受2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军102区别免疫耐受免疫抑制免疫缺陷主要形成原因胚胎期未成熟免疫细胞接触抗原后失去功能免疫抑制剂抑制了免疫系统的功能免疫系统先天缺陷或后天损害（感染、辐射等）抗原特异性有，只对诱导免疫耐受的抗原不应答无，对各种抗原均不应答无，对各种抗原均不应答临床表现无反复感染反复感染免疫耐受与免疫抑制和免疫缺陷的区别一、免疫耐受的诱导条件和形成机制1.免疫耐受的诱导条件免疫耐受性的产生与其他免疫应答的产生是有共性的，即均需抗原的诱导，经过一定的潜伏期，并具有特异性和免疫记忆。但是抗原性物质进入机体后，是引起正相的免疫应答，还是导致免疫耐受取决于多方面因素，主要与抗原物质和机体两方面因素有关。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军104（1）抗原方面的因素1）抗原的性质一般来说，抗原同诱发耐受动物的亲缘关系越远，分子结构越复杂，分子量越大，其免疫原性越强，不易诱导耐受；例如抗原性多聚鞭毛素(分子量l04KDa)>单体鞭毛素(分子量40kDa)>单体鞭毛素提取的成分A(分子量18kDa)反之，则越容易诱发免疫耐受，其致耐原性越强。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军1052）抗原的剂量强免疫原性抗原大量注入时能引起耐受，再继续注入少量抗原，可延长耐受性；T、B细胞产生耐受所需抗原剂量明显不同

T细胞所需抗原量较B细胞要小100—I000倍，而且发生快(24h内达高峰)，持续长(数月)；而B细胞形成耐受不但需要抗原量大，且发生缓慢(1—2周)，持续时间短(数周)。小剂量抗原引起T细胞耐受，而大剂量抗原引起T细胞和B细胞都耐受。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军1063）抗原免疫途径抗原的注入途径也能影响耐受性。一般是口服或静脉注入最易诱发耐受性，腹腔注射次之，皮下注射及肌肉注射最难。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军1074）抗原在体内的持续时间免疫耐受的维持需要体内有抗原的持续刺激，一旦抗原在体内消失，已建立起来的免疫耐受则逐渐消退。对自身抗原的耐受性，则因自身抗原的持续存在而终身保持耐受。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军108（2）机体方面的因素1）年龄胚胎期与新生期的机体极易诱导终生或长期的免疫耐受性，而成年期则较难。其原因主要与免疫系统的成熟度有关。免疫应答功能成熟的个体，不易产生免疫耐受性，如欲诱发其耐受，常需大剂量抗原并联合应用其他免疫抑制措施。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军1092）动物的种属和品系多种动物通过抗原诱导都可建立免疫耐受，但其建立的难易程度不同。一般来说，大鼠和小鼠较易建立，在胚胎期和出生后都可诱导成功，而家兔、有蹄类和灵长类则通常在胚胎期才能诱导建立耐受性。同一种属的不同品系，对建立耐受性的敏感程度也有很大差异。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军1102024/3/13微生物与生化制药研究室杜军111HGG人丙种球蛋白0.1mg1mg10mg免疫耐受C57B/6BALB/C3)免疫抑制措施的影响机体在免疫抑制状态有利于诱导免边耐受。成年机体单独应用抗原诱导耐受不易成功，但与免疫抑制措施联合作用则可诱导耐受。常用的免疫抑制方法是全身淋巴组织照射，应用抗淋巴细胞抗血清(anti-lymphocyteserum,ALS)、以及环磷酰胺(cyclophosphamide)、环孢酶素A(cyclosporinA)/糖皮质激素(glucocorticoids)

等抑制剂。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军1122.免疫耐受的机制（1）中枢免疫耐受克隆清除及克隆流产克隆清除/克隆缺失（clonaldeletion），由Burnet于1957年在细胞选择学说中提出。此学说强调了免疫耐受诱导过程中中枢衰竭的机制，即中枢免疫器官中未成熟的T细胞和B细胞受抗原刺激时，发生某些克隆的凋亡，结果导致完全耐受，此过程又称阴性选择。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军113天然免疫耐受：

胚胎期及新生期接触抗原所致1945Owen异卵双生小牛血液中同时存在两种不同抗原血型的红细胞，称为红细胞镶嵌体(chimera)。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军1142024/3/13微生物与生化制药研究室杜军115克隆排除A.胸腺内发育中的T细胞

阴性选择

识别自身抗原的未成熟T细胞凋亡——克隆清除（clonaldeletion）。B.骨髓内发育中的B细胞(表达mIgM的未成熟B细胞)

阴性选择

识别自身抗原的未成熟B细胞克隆流产（clonalabortion）2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军116（2）外周免疫耐受克隆无能反应该学说指的是外周淋巴组织中成熟T细胞和B细胞受抗原刺激时呈无能反应，导致机体不完全耐受。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军117T细胞外周免疫耐受的机制免疫活性细胞缺乏激活信号T细胞的激活必须具备下列两种或两种以上的信号：由特异抗原与自身MHC—I类或Ⅱ类抗原的复合物激发的信号。由协同刺激因子（costimulator）激发的信号。缺乏该信号，将导致T细胞克隆无能反应，表现为特异性T细胞免疫耐受性。2024/3/13微生物与生化制药研究室杜军1182024/3/13微生物与生化制药研究室杜军119Tcellsencounteringantigenonnon-activatedprofessionalantigenpresentingcellsbecomeinactivatedin