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1、第十四章,适应性免疫应答 T细胞介导的细胞免疫应答,本章教学大纲,【目的要求】 1掌握 适应性免疫应答的概念和组成;细胞免疫应答的概念; T细胞的抗原识别方式,T细胞活化两个信号的刺激;T细胞介导的特异性免疫应答效应。 2熟悉 TD抗原处理和加工;抗原提呈的MHC限制性。 3了解 T细胞活化信号的转导及基因表达。,【教学内容】 1. 适应性免疫应答的概念和组成;细胞免疫应答的概念。 2. TD抗原的加工,抗原提呈和T细胞识别抗原的MHC限制性。 3. T细胞活化两个信号的刺激和黏附分子的作用;T细胞活化信号的转导及基因表达。 4. CD8CTL介导的特异性免疫应答效应(主要清除严格胞内寄生的病
2、原微生物和肿瘤细胞)。 5. CD4Th1细胞介导的特异性免疫效应(主要通过M清除胞内寄生菌)。,免疫应答概述 一、概念 抗原物质进入机体,激发免疫系统发生一系列反应以排除抗原的过程。即免疫细胞识别、摄取、处理抗原,继而活化、增殖、分化,产生免疫效应的过程。,二、免疫应答类型 1.根据效应机理分为 体液免疫:B细胞活化产生特异性抗体发挥免疫效应。 细胞免疫:特异性T细胞活化发挥免疫效应。 2.根据效应结果分为 生理性免疫应答:清除有害物。 病理性免疫应答:引起组织损伤或功能障碍。 3.根据来源分为 天然性免疫 适应性免疫,特异性免疫应答 一、基本特征 *特异性:针对某种抗原产生的抗体或效应细胞
3、,发 生的免疫应答。 *记忆性:初次接触某种抗原后,免疫系统可长期保 留对该抗原的“记忆性”,发生再次免疫应 答。 *识别“自己”和“非己”:个体发育过程中产生。,二、特异性免疫应答阶段 抗原识别 免疫细胞活化 免疫效应,三、发生部位 外周免疫器官 皮肤 淋巴循环 淋巴结 抗原 静脉 脾 口服或吸入 粘膜局部 粘膜下淋巴 细胞,细胞免疫应答概述,一、概念 细胞免疫应答是从初始T细胞接受抗原刺激到分化成效应T细胞并将抗原清除的过程。 二、活化阶段 抗原识别阶段 T细胞活化、增殖、分化阶段 免疫效应阶段,第一节 T细胞的抗原识别 识别方式:初始 T细胞TCR与APC表面提呈的 MHC-肽复合物结合
4、。 识别特点: T细胞识别抗原具有MHC限制性。 CD4+T细胞识别APC递呈的MHC II-肽 复合物。 CD8+T细胞识别APC递呈的MHC I -肽 复合物。,一、T细胞对APC -MHC-I分子提呈抗原的识别,存在于胞浆中的内源性抗原(如病毒和细菌感染细胞后,在细胞合成蛋白类物质,及肿瘤细胞抗原等)首先被宿主APC内蛋白酶类降解成小肽片段,再与MHC-I类分子形成复合物, 提呈给CD8+T细胞。,二、T细胞对APC-MHC-II分子提呈抗原的识别,通过吞噬和吞饮作用摄取内化到细胞囊泡系统(vesicular system)的外源性抗原(如细菌代谢产物及其它可溶性蛋白质抗原等),在细胞内
5、被溶酶体酶降解成含1030个氨基酸残基的小肽片段,与内质网上的MHC-II类分子结合形成复合物,提呈给CD4+ T细胞。,第二节 T细胞的活化 是一个包括接受信号刺激、信号转导、细胞内酶的活化,基因转录表达等在内的连续的复杂过程。 一、T细胞活化的信号刺激 1.T细胞活化的双信号刺激,2.T细胞活化中粘附分子的辅助作用 T细胞 APC (1) LFA-1 ICAM-1,ICAM-2 CD2 LFA-3 ICAM-3 DC-SIGN(DC) 4-1BB(CD137) 4-1BBL (2) CD40L(活化) CD40(活化) 辅助作用 (1)维持抗原特异T细胞与APC的结合时间,有益于T 细胞活
6、化、增殖、分化成效应T细胞。 (2)传送活化信号给T细胞,进一步刺激T细胞克隆增 殖。活化的APC表达B7分子增加。,T细胞活化中粘附分子的辅助作用,3.T细胞活化中IL-2的作用 IL-2是T细胞的生长因子,对T细胞的活化是必需的。 1)作用 促进T细胞增殖,分化。 2)机制 T细胞(启动后进入G1期) 分泌IL-2,表 达IL-2R 自分泌作用 细胞增殖周期 继续进行,促进T细胞分化。 3)特点 CD8+T细胞的活化较CD4+T细胞需要更强的协 同刺激信号,IL-2 对此起重要作用。,静止T细胞,活化T细胞,T细胞增殖、分化,T细胞活化中IL-2的作用,T细胞的活化过程,第三节 T细胞介导
7、的特异性免疫效应,介导特异性免疫效应的T细胞,Th1细胞,CTL细胞,一、CD4+Th1细胞介导的特异性免疫效应 主要免疫效应功能 活化巨噬细胞更有效地破坏细胞内寄生微生物,介导迟发型超敏反应。 通过诱导活化B细胞产生调理性抗体,通过调理作用杀伤靶细胞,如肿瘤细胞等。,(一)诱导巨噬细胞活化介导迟发型超敏反应 1.巨噬细胞活化的两个信号 1)CD4+Th1细胞分泌的巨噬细胞活化因子 IFN-对巨噬细胞的作用。 2)CD4+Th1细胞表面的CD40L与巨噬细胞表面 的CD40分子结合。,2.Th1细胞募集巨噬细胞到感染部位,1)分泌IL-3和GM-CSF:刺激骨髓内新单核 细胞的产生。 2)分泌
8、TNF-和TNF-:扩张血管和改变血 管内皮细胞粘附分子(如ICAM-1)的表达, 分泌MCP-1 吸引聚集巨噬细胞。,IFN ,IFN R,CD40L,CD40,Th细胞,活化, 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。 B7分子和MHC II分子的表达增加。,M,(二)辅助CTL活化增殖,CD8+T细胞的活化和增殖需要CD4+T细胞分泌的IL-2的刺激,没有IL-2的作用,CD8+CTL的克隆扩增是不可能的,IL-2并可提高CD8+CTL的杀伤活性。此外,前体CD8+CTL的分化尚需要Th2细胞分泌的IL-6,才能分化为效应CD8+CTL。
9、这就是Th细胞的辅助作用。,(三)辅助B细胞产生调理抗体,CD4+Th1细胞通过分泌IFN-和IL-2,可辅助B细胞产生调理抗体,此类抗体一般为IgG1和IgG3亚类。该抗体同带有相应抗原的靶细胞结合成免疫复合物,再通过与表达CR或FcR的吞噬细胞和NK细胞结合,促进对靶抗原的破坏、清除。,CD4Th1细胞 IFN-和IL-2B细胞 调理性抗体(IgG1和IgG3亚类)+ 靶细胞 结合CR或FcR(吞噬细胞和NK细胞) 破坏、清除靶抗原。,二、CTL介导的特异性免疫效应 杀伤表达同MHC I类分子结合的特异性抗原的靶细胞。 (一)特异性细胞毒效应 靶细胞特点 (1) 病原体在感染细胞内增殖;
10、1)不被所感染的细胞破坏; 2)不能接触细胞外的抗体。 (2) MHC I类分子表达下降。 靶细胞:胞内寄生的病原体(主要为病毒)的感 染细胞和肿瘤细胞等。,1. CTL对靶细胞的杀伤特点,CD8+CTL特异识别靶细胞表面的MHC-I分子和结和在MHC-I分子抗原沟槽上的特异性抗原肽。如果靶细胞上的MHC-I分子丢失或变异,CD8+CTL细胞则不识别和杀伤靶细胞。,2. CTL对靶细胞的杀伤过程,(1)识别 (2)致死性攻击 穿孔素依赖性机制 破坏细胞膜。 1)CD8CTL特异识别MHC I-肽复合物(靶细胞表面)释放活性溶解颗粒 毒性蛋白质(穿孔素)形成膜孔道 细胞死亡。 2)颗粒酶(颗粒酶
11、B) 进入靶细胞(通过膜孔道) 胱门蛋白酶(caspases, CPP- 32)活化 CAD活化 降解DNA。 注:CAD - caspase activatable deoxy-ribonuclease 穿孔素非依赖性机制 诱导细胞凋亡 Fas/FasL,CD8CTL杀伤靶细胞机制,(二)分泌细胞因子的效应 1. IFN- (1)直接抑制病毒复制; (2)诱导MHC I类分子表达; (3)活化巨噬细胞等。 2. TNF-和TNF- (1)协同IFN- 活化巨噬细胞; (2)与其受体TNFR-1结合诱导杀伤靶细胞。,1.T细胞识别抗原的方式和活化。 2.CD4+T细胞介导细胞免疫应答的效应机制。 3.CD8+CTL细胞杀死靶细胞机制。,思考题,