适应性免疫应答1（2015）课件

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1、第十一章 适应性免疫应答,第一节 概 述 一、适应性免疫应答的概念 适应性免疫应答（adaptive response)又称特异性免疫应答，是指体内抗原特异性T/B细胞接受抗原刺激后，自身活化、增殖、分化为效应细胞，产生一系列生物学效应的全过程。,二、适应性免疫应答的类型及其参与的细胞 据效应：正免疫应答和负免疫应答 据参与的细胞： T-细胞免疫应答：参与的细胞主要有： APC,CD4+Th1 ,CD8+CTL B-体液免疫应答:针对TD抗原：参与的细胞： APC,CD4+Th2 ,CD8+CTL 针对Ti抗原：只有B细胞参与 三、适应性免疫应答的场所及启动过程 场所：外周免疫器官：淋巴结，脾

2、脏等,适应性免疫应答的启动： 感染和肿瘤局部组织中的未成熟树突状细胞可有效摄取抗原，并由此启动活化、加工处理抗原，并迁移至外周免疫器官发育为成熟的树突状细胞，成熟树突状细胞高表达MHC-分子和B7等协同刺激分子，可激活T细胞，启动适应性免疫应答。 此外，B细胞和巨噬细胞也可作为抗原提呈细胞参与免疫应答的启动。 四、效应性T细胞和抗体发挥作用的部位 1.外周免疫器官中形成的效应T细胞可通过血液和淋巴循环到达抗原存在的局部组织发挥作用； 2. 抗体可进入血流和组织,五、适应性免疫应答的过程 人为的分为三个阶段： 1、抗原呈递与识别阶段（感应阶段） 指APC对抗原性异物的捕获、加工处理和呈递以及特异

3、性淋巴细胞对呈递抗原的识别。 2、活化、增殖、分化阶段（反应阶段） 识别抗原后的淋巴细胞在细胞因子的作用下发生活化、增殖、分化为效应淋巴细胞和浆细胞的阶段。 3、效应阶段 指浆细胞分泌的抗体和效应性T淋巴细胞释放效应性细胞因子或直接发挥特异性杀伤细胞作用的过程。,六、适应性免疫应答的主要特性 识别“自身”与“非己”的特性 特异性：一个抗原表位激活一个淋巴细胞克隆 记忆性：对已接触过的抗原，免疫应答形成的速度与强度远大于新接触的抗原 放大性：免疫细胞增殖后产生极大的生物学效应 MHC限制性：,第二节 T细胞介导的细胞免疫应答,参与反应的细胞: * APC细胞（专职和非专职）、CD4+Th1细胞、

4、CD8+CTL细胞 基本过程： * 抗原的提呈与识别阶段 * 活化增殖分化阶段 * 效应阶段,外源性抗原,内源性抗原,（一）CD4+初始T细胞的活化和CD4+Th1细胞的形成,一、CD4+Th1细胞介导的细胞免疫,CD4+T细胞的活化 （1）活化信号1 (抗原识别信号) * 双识别: TCR-抗原肽MHC-II复合物 CD3传递特异性抗原识别信号 辅助受体:CD4-MHC-II （2）活化信号2 (协同刺激信号) * 如 CD2-CD58、 CD28-B7、 LFA-1-ICAM-1 （3）信号3 细胞因子 在上述信号作用下，CD4T细胞活化为Th0，在DC分泌的IL-12和自身分泌的IFN-

5、的作用下分化为Th1细胞。,T淋巴细胞表面分子及其作用,L,（二） CD4+Th1细胞的活化增殖与分化,活化T细胞表达多种CKR分泌CK（如IL-2R IL-12R, IFN-R等） 接受DC和T细胞分泌的CK（ IL-12 、IFN-的刺激） IL-12促进T细胞分化为Th1 IL-2促进T细胞增殖， （Th1细胞分泌IL2、IFN-、TNF-） 部分T细胞分化为Tm细胞,三.Th1细胞介导产生的主要生物学效应,IL-2: CD8+ T Cell CTL CD4+ T Cell Th1 诱导APC等表达协同刺激分子和MHC分子 诱导NK细胞活化 TNF-：趋化中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞

6、激活中性粒细胞 局部组织细胞坏死,IFN-： 抑制病毒复制，活化NK细胞，增强其 杀瘤和抗病毒作用 诱导单核吞噬细胞和DC分泌IL-12， 促进Th1的分化 激活单核吞噬细胞，增强其杀伤功能 产生多种CK,CD4+Th1细胞介导的细胞免疫应答,迟发型超敏反应（DTH）,TD抗原,APC摄取、处理、提呈抗原 + Th1细胞,二、CD8+CTL细胞介导的细胞免疫应答,（一）Th1非依赖性CD8+初始T细胞的活化（识别病毒的DC） （1）活化信号1 (抗原识别信号) * 双识别: TCR-抗原肽-MHC-I复合物 CD3传递特异性抗原识别信号 辅助受体:CD8-MHC-I （2）活化信号2 (协同刺

7、激信号) * 如 CD2-CD58、 CD28-B7、 LFA-1-ICAM-1,CD8+CTL 直接激活机制,* 病毒感染的APC持续性高表达B7分子，从而提供活化信号1、2，激活 CD8T并使其表达IL-2R，并自分泌IL-2，引起增殖分化。,（二）Th1细胞依赖性CD8+初始T细胞的活化 1.低表达共刺激分子的APC对CD8+T细胞的活化 （1）低表达共刺激分子的APC先活化CD4+Th1细胞，CD4+Th1细胞再诱导APC高表达共刺激分子，然后导致CD8+T细胞的活化；,2.不表达共刺激分子的非专职APC对CD8+T细胞的 活化 病毒感染或肿瘤细胞不表达共刺激分子，其对CD8+T细胞的

8、活化需要CD4+Th1的辅助 病毒或肿瘤抗原作为外源性抗原被专职APC加工后，诱导抗原特异性CD4+Th1活化，然后分泌大量细胞因子，与非专职APC表面的相应受体结合后，诱导其表达共刺激分子，使其获得活化的第二信号。,（三）CD8+CTL的增殖分化及介导的效应,活化的CD8+CTL可高表达IL-2R，IFN-R等多种CK，同时分泌IL-2和IFN-，在自身和Th1细胞分泌的CK作用下，大量增殖，并分化为CTL，部分分化为记忆性细胞。,CTL细胞的主要生物学效应,杀伤机制： 穿孔素(perforin) ：靶细胞打孔、坏死 颗粒酶(granzyme)：靶细胞凋亡 FasL /Fas：介导靶细胞凋亡

9、 TNF/TNFR：介导靶细胞凋亡 可连续杀伤数十个靶细胞。,生物学效应：杀伤病毒感染细胞、肿瘤细胞等,CTL与靶细胞的结合,CTL杀伤靶细胞的机制,CTL杀伤具有高度的抗原特异性及严格的MHC限制性,CTL连续杀伤靶细胞,CTL的杀伤特点：抗原特异性、MHC限制性、高效性与连续性,可溶性肿瘤或病毒抗原 APC摄取处理提呈,CTLTCR识别抗原肽-MHC-I类分子复合物,脱颗粒释放穿孔素、颗粒酶,FasL/Fas,TNF/TNFR,靶细胞死亡,活化信号,+ 靶细胞,CTLp活化增殖分化为效应CTL,CD8+CTL细胞介导的细胞免疫应答,第三节 B细胞介导的体液免疫应答,成熟B细胞遇到特异性抗原

10、，发生活化、增殖，并分化为浆细胞，通过产生和分泌抗体发挥清除病原体的作用。由于抗体（存在于体液中）是B细胞应答的主要效应分子，故将此类应答称为体液免疫应答。 TD-Ag和 TI-Ag诱导的体液免疫应答机制不同。,一、TD-Ag介导的体液免疫应答,参与反应的细胞: * B细胞、T细胞(Th2细胞)、APC 基本过程： * 抗原的提呈与识别阶段 * 活化增殖分化阶段 * 效应阶段,（一）抗原的提呈与识别阶段（第一信号） 1.B cell 对抗原的识别 2.T cell 对抗原的识别,B cell 对抗原的识别,BCR 与抗原表位直接结合,与T细胞识别相关的分子,（二）活化增殖分化阶段 T cell

11、活化增殖分化阶段 B cell活化增殖分化阶段,CD4+T细胞的活化增殖分化,CD4+T细胞的活化 （1）活化信号1 (抗原识别信号) * 双识别: TCR-抗原肽-MHCII复合物 共受体:CD4-MHCII （2）活化信号2 (协同刺激信号) * 如 CD2-CD58、 CD28-B7（CD80/CD86）、 LFA-1-ICAM-1 （3）细胞因子(如IL-1等) * 也是T细胞充分活化重要条件,TCR,MHC II类分子,CD4,CD4+T细胞,APC,CD4+T细胞的活化,T细胞活化信号1（双识别信号）,B细胞活化的双信号 B细胞的活化 （1）活化信号1 (抗原识别信号) * 双识别

12、: BCR-抗原表位结合 CD79a/ CD79b传递活化信号 共受体:CD19/CD21/CD81 （2）活化信号2 (协同刺激信号) * 如 CD40-CD40L,B细胞与T细胞间相互作用及活化信号的产生,活化T细胞表达多种CKR分泌CK 接受T细胞分泌的CK的刺激 IL-2促进T细胞增殖， IL-4促进T细胞分化为Th2 （Th2 细胞分泌IL4、5、6、10 ） 部分T细胞分化为Tm细胞,CD4+T细胞的增殖分化,活化B细胞表达多种CKR 接受Th2细胞分泌的CK IL-2,IL- 4,IL- 5促进B细胞增殖， IL-4,IL- 6,IFN-g促进B细胞分化为浆细胞 部分B细胞分化为

13、Bm细胞,2、B细胞的增殖、分化,TD抗原,BCR识别抗原B细胞表位,B/Th间相互作用 CD40/CD40L等结合,分泌IL-2、IL-4、IL-5、IL-6,记忆B cell,活化信号1,活化信号2,B细胞对TD抗原的初次应答,APC摄取处理提呈抗原,Th活化增殖分化为Th2,TCR识别肽/MHCII,B7-CD28 IL-1,B细胞活化增殖分化,在生发中心分化成熟,（早期）IgM,浆细胞,（2周死亡）,（进入淋巴细胞再循环）,（骨髓）,由抗体来发挥免疫效应的阶段： 中和作用 活化补体 调理作用 ADCC作用 *主要是针对胞外寄生菌、抗毒素或细胞外的病毒感染。同时也参与病理性损伤如、型超敏

14、反应的发生。,（三）效应阶段,* TI-1抗原激活B细胞 - 高浓度TI-1Ag多克隆激活B细胞 - 低浓度TI-1Ag特异性激活B细胞 * TI-2抗原直接激活成熟的B1细胞 - 其重复决定基与多个BCR结合BCR交联产生IgM,二、TI抗原引起的体液免疫应答,无须Th辅助，无免疫记忆，发生时间早。,LPS,LPS 受体,多效价抗原,TI-1 和 TI-2 抗 原,TI-1 抗原,TI-2 抗原,信号转导,信号转导,B 细胞,三、抗体产生的一般规律-初次应答与再次应答,初次应答：病原体初次侵入机体所引发的应答。 再次应答：同一抗原再次侵入机体，记忆性淋巴细胞可迅速、高效、特异地产生应答，此即

15、再次免疫应答，也称免疫记忆。 无论初次应答还是再次应答抗体的产生都分为四个阶段：潜伏期，对数生长期，平台期和下降期。,初次免疫应答特征： - 须经一定的潜伏期才能在血液中出现抗体； - 产生抗体以IgM类为主； - 抗体总量较低； - 抗体亲和力较低。,初次免疫应答 （Primary immune response）,再次免疫应答的特征： - 潜伏期明显缩短； - 抗体产量高, - 维持时间长； - 抗体以IgG为主，亲和力高。,再次免疫应答 （secondary immune response）,初次应答和再次应答,抗体浓度,时间（天）,10,3,总抗体量,潜伏期,IgG,IgM,初次抗原刺激,再次抗原刺激,潜伏期,初次应答与再次应答中 抗体形成的比较,初次应答 再次应答 诱导期 1-3周 2-3天 抗体效价 低 高 抗体持续时间 短 长 抗体主要类别 IgM IgG 抗体亲和力 低 高,