特异性免疫应答的特点及其机制.ppt
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1、关于特异性免疫应答的特点及其机制现在学习的是第1页,共93页特异性特异性(specificity)specificity)获得性获得性(adaptiveness)adaptiveness)排他性排他性(discrimination)discrimination)多样性多样性(diversity)diversity)记忆性记忆性(memory)memory)转移性转移性(transferability)transferability)耐受性耐受性(immunotolerance)immunotolerance)特异性免疫应答的特点特异性免疫应答的特点现在学习的是第2页,共93页免疫应答的特异性免
2、疫应答的特异性特异性表现在:特异性表现在:应答的启动、应答的对象和应答的结局应答的启动、应答的对象和应答的结局特异性的本质是:特异性的本质是:TCRTCR和和BCRBCR特异性识别抗原,而特异性识别抗原,而TCRTCR和和BCRBCR的多样性的多样性是保证机体对种类繁多的抗原产生特异性应答是保证机体对种类繁多的抗原产生特异性应答的基础的基础现在学习的是第3页,共93页TCRTCR和和BCRBCR的多样性及其分子基础的多样性及其分子基础机体为何能产生数量巨大、识别抗原特异性各异的机体为何能产生数量巨大、识别抗原特异性各异的TCRTCR和和BCRBCR?其遗传学基础是其遗传学基础是T T、B B淋
3、巴细胞在发育早期阶段存在着淋巴细胞在发育早期阶段存在着分隔的、一定数量的胚系基因片段,在淋巴细胞分化成分隔的、一定数量的胚系基因片段,在淋巴细胞分化成熟过程中,这些基因片段发生不同的重排和组合。熟过程中,这些基因片段发生不同的重排和组合。现在学习的是第4页,共93页重链重链V V区基因由三种胚系基因片段:区基因由三种胚系基因片段:V V、D D、J J拼拼接而成接而成轻链轻链V V区基因由区基因由V V、J J两个基因片段拼接成的两个基因片段拼接成的V V区基因的下游是编码区基因的下游是编码C C区的区的C C基因基因V V区基因和区基因和C C区基因区基因BCR胚系基因结构胚系基因结构现在学
4、习的是第5页,共93页TCRTCR胚系基因结构胚系基因结构、链相当于链相当于IgIg重链基因,由重链基因,由V V、D D、J J、C C基因组成基因组成、链相当于链相当于IgIg轻链基因,由轻链基因,由V V、J J、C C基因组成基因组成现在学习的是第6页,共93页现在学习的是第7页,共93页现在学习的是第8页,共93页现在学习的是第9页,共93页BCR、TCR基因的重排基因的重排重排发生在重排发生在TBTB细胞在中枢免疫器官发育过程中细胞在中枢免疫器官发育过程中BCRBCR和和TCRTCR胚系基因中隔开的胚系基因中隔开的V V、(、(D D)、)、J J基因片段通基因片段通过基因片段的重
5、排,形成过基因片段的重排,形成V V(D D)J J连接重排后的连接重排后的DNADNA。转录初级转录初级RNARNA,剪接形成剪接形成mRNA(mRNA(含含C C基因基因)翻译为重链(翻译为重链(、链链)或轻链()或轻链(、链链)现在学习的是第10页,共93页Ig轻链基因的重排轻链基因的重排GermlineVkJkCkSplicedmRNARearranged1 transcript现在学习的是第11页,共93页Ig重链重链V区基因重排区基因重排DH1-27JH 1-9CmVH 1-123现在学习的是第12页,共93页Primary transcript RNAAAAAACmPolyade
6、nylation site(secreted)pAsPolyadenylation site(membrane)pAmCm1Cm2Cm3Cm4Each domain of the H chain is encoded by a separate exonhSecretioncodingsequenceMembranecodingsequenceIg重链重链C区基因重排区基因重排现在学习的是第13页,共93页重组及重组信号序列重组及重组信号序列重组酶重组酶特异性识别并切除特异性识别并切除RSSRSS基因的重排的机制基因的重排的机制现在学习的是第14页,共93页现在学习的是第15页,共93页等位排
7、斥和同种型排斥等位排斥和同种型排斥 指指轻链和轻链和轻链之间的排斥,一个轻链之间的排斥,一个B细胞只能表达其中一种细胞只能表达其中一种链或链或 链。链。等位排斥等位排斥 指指B细胞中位于一对染色体上的轻链或重链细胞中位于一对染色体上的轻链或重链基因,其中只有一条染色体上的基因得到表达。保证一个基因,其中只有一条染色体上的基因得到表达。保证一个B细胞只表达一种轻链和一种重链。细胞只表达一种轻链和一种重链。同种型排斥同种型排斥现在学习的是第16页,共93页免疫球蛋白类别转换免疫球蛋白类别转换 抗原激活抗原激活B B细胞后,膜上表达和分细胞后,膜上表达和分泌的泌的IgIg类别会从类别会从IgMIgM
8、转换成转换成IgGIgG、IgAIgA、IgEIgE等其等其它类别或亚类的它类别或亚类的IgIg,即即IgIg的的V V区不变区不变C C区发生转区发生转换,这种现象称类别转换。换,这种现象称类别转换。类别转换类别转换(class switching,isotype switching)现在学习的是第17页,共93页现在学习的是第18页,共93页膜型膜型IgIg和分泌型和分泌型IgIg重链基因重排重链基因重排n发生时间:在转录加工中造成发生时间:在转录加工中造成 n由两个外显子决定(由两个外显子决定(SCSC分泌型、分泌型、MCMC膜型)膜型)在转录时,若是转录到在转录时,若是转录到SCSC,
9、则为分泌型则为分泌型IgIg。若包括若包括MCMC,而将而将SCSC剪切掉,则为膜型剪切掉,则为膜型IgIg。现在学习的是第19页,共93页现在学习的是第20页,共93页二、抗原识别受体多样性产生的机制二、抗原识别受体多样性产生的机制n组合造成的多样性组合造成的多样性 (BCR/TCRBCR/TCR)n连接造成的多样性连接造成的多样性 (BCR/TCRBCR/TCR)n体细胞高频突变造成的多样性体细胞高频突变造成的多样性 (BCRBCR)现在学习的是第21页,共93页TCRTCR多样性机制与多样性机制与BCRBCR的区别的区别nTCRTCR无体细胞高频突变无体细胞高频突变nTCRTCR的的N-
10、N-核苷酸插入多于核苷酸插入多于BCRBCR现在学习的是第22页,共93页免疫应答的记忆性免疫应答的记忆性n可传递记忆可传递记忆-指围产期个体抵抗病原微生物的指围产期个体抵抗病原微生物的保护性记忆保护性记忆n获得性记忆获得性记忆-个体通过感染或接种而再次接个体通过感染或接种而再次接触相同抗原,可产生较初次应答更快、更触相同抗原,可产生较初次应答更快、更强的应答强的应答现在学习的是第23页,共93页免疫记忆细胞的生物学特征免疫记忆细胞的生物学特征n记忆性记忆性T T、B B细胞细胞 是指对特异性抗原有记忆能力、寿命较长的是指对特异性抗原有记忆能力、寿命较长的淋巴细胞。当再次遇到相同抗原后,可迅速
11、淋巴细胞。当再次遇到相同抗原后,可迅速活化、增殖、分化为效应细胞。活化、增殖、分化为效应细胞。现在学习的是第24页,共93页记忆性记忆性T T细胞细胞n中枢性记忆性中枢性记忆性T T细胞细胞 具有较强具有较强TCRTCR信号和较低的共刺激信号活化阈,信号和较低的共刺激信号活化阈,产生细胞因子的量多产生细胞因子的量多n效应性记忆性效应性记忆性T T细胞细胞 具有直接胞毒活性,可产生大量的细胞因具有直接胞毒活性,可产生大量的细胞因子和穿孔素子和穿孔素现在学习的是第25页,共93页记忆性细胞的产生记忆性细胞的产生记忆性记忆性T T细胞的产生细胞的产生n中枢性记忆性中枢性记忆性T T细胞细胞,来源于刚
12、刚活化的初始来源于刚刚活化的初始T T细胞,因细胞,因IL-2IL-2水平较低或存在高水平水平较低或存在高水平IL-15IL-15而而分化为记忆性分化为记忆性T T细胞细胞n效应性记忆性效应性记忆性T T细胞,来源于部分效应性细胞,来源于部分效应性T T细胞,细胞,因难以启动因难以启动AICDAICD而存活分化为记忆性而存活分化为记忆性T T细胞细胞 现在学习的是第26页,共93页记忆性细胞的产生记忆性细胞的产生记忆性记忆性B B细胞的产生细胞的产生n记忆性记忆性B B细胞在生发中心形成细胞在生发中心形成n部分活化的部分活化的B B细胞停留在终末分化期,并失去细胞停留在终末分化期,并失去分泌分
13、泌IgGIgG的能力而成为记忆性的能力而成为记忆性B B细胞细胞n记忆性记忆性B B细胞的产生机制与抗凋亡因子的持续细胞的产生机制与抗凋亡因子的持续表达、抗原持续刺激和多克隆刺激剂的作用表达、抗原持续刺激和多克隆刺激剂的作用有关有关现在学习的是第27页,共93页免疫记忆的维持免疫记忆的维持抗原的作用抗原的作用n特异性抗原的持续刺激特异性抗原的持续刺激n低水平抗原的周期性刺激低水平抗原的周期性刺激n抗原抗体复合物的作用抗原抗体复合物的作用现在学习的是第28页,共93页免疫记忆的维持免疫记忆的维持T T细胞激活信号强度的作用细胞激活信号强度的作用n低强度信号诱导中枢性记忆性低强度信号诱导中枢性记忆
14、性T T细胞形成细胞形成n强信号促进效应性强信号促进效应性T T细胞形成细胞形成n在应答晚期,信号强度的降低可使部分效应细在应答晚期,信号强度的降低可使部分效应细胞转变为效应性记忆细胞胞转变为效应性记忆细胞n过强信号刺激可导致效应性过强信号刺激可导致效应性T T细胞发生细胞发生AICDAICD现在学习的是第29页,共93页免疫记忆的维持免疫记忆的维持细胞因子的作用细胞因子的作用nIL-15IL-15nIL-4IL-4现在学习的是第30页,共93页免疫耐受免疫耐受现在学习的是第31页,共93页一、胚胎期及新生期接触抗原所致免疫耐受一、胚胎期及新生期接触抗原所致免疫耐受 OwenOwen于于194
15、51945年首先报道了年首先报道了在胚胎期接触同种异型在胚胎期接触同种异型AgAg所致的免疫耐受现象所致的免疫耐受现象胚胎期嵌合体形成中的耐受胚胎期嵌合体形成中的耐受现在学习的是第32页,共93页红细胞嵌合体红细胞嵌合体现在学习的是第33页,共93页免疫耐受免疫耐受(immune tolerance)immune tolerance)n指机体免疫系统在接触某种抗原后产生指机体免疫系统在接触某种抗原后产生的特异性免疫无反应状态的特异性免疫无反应状态n其本质是对抗原特异应答的其本质是对抗原特异应答的T T与与B B细胞,在细胞,在抗原刺激下,不能被激活产生特异免疫效应抗原刺激下,不能被激活产生特异
16、免疫效应细胞,从而不能执行正免疫应答效应的现象。细胞,从而不能执行正免疫应答效应的现象。现在学习的是第35页,共93页 免疫耐受免疫耐受免疫抑制免疫抑制产生原因产生原因细胞系消失或不活化细胞系消失或不活化TsTs细胞的抑制作用细胞的抑制作用免疫活性细胞发育缺免疫活性细胞发育缺损或增殖分化障碍损或增殖分化障碍产生条件产生条件可先天或后天获得,可先天或后天获得,特别是免疫功能未成特别是免疫功能未成熟或减弱时容易形成熟或减弱时容易形成先天缺损或人为产生,先天缺损或人为产生,如如X-X-射线,免疫抑制射线,免疫抑制药物,抗淋巴细胞血药物,抗淋巴细胞血清的作用清的作用特异性特异性高高无无持续性持续性长期
17、,一时性或终生长期,一时性或终生一时性一时性免疫耐受与免疫抑制的比较免疫耐受与免疫抑制的比较 现在学习的是第36页,共93页1 1、抗原类型、抗原类型蛋白单体蛋白单体不能被不能被APCAPC细胞细胞提呈提呈T T细胞不被活化细胞不被活化B B细胞不产生抗体细胞不产生抗体蛋白聚体,情况正好相反蛋白聚体,情况正好相反B B细胞产生抗体细胞产生抗体抗原因素与免疫耐受抗原因素与免疫耐受现在学习的是第37页,共93页 抗原剂量过低抗原剂量过低低带耐受低带耐受抗原剂量过高抗原剂量过高诱导应答细胞凋亡诱导应答细胞凋亡抑制免疫应答抑制免疫应答高带耐受高带耐受2 2、抗原剂量、抗原剂量诱导调节性诱导调节性T T
18、细胞活化细胞活化不足以激活不足以激活T T及及B B细胞细胞现在学习的是第38页,共93页现在学习的是第39页,共93页 T T细胞耐受易于诱导,所需抗原量低,耐受持续细胞耐受易于诱导,所需抗原量低,耐受持续时间长(数月时间长(数月-数年)数年)B B细胞耐受的诱导,需要较大剂量的抗原细胞耐受的诱导,需要较大剂量的抗原B B细细胞耐受持续时间短(数周)胞耐受持续时间短(数周)T T、B B细胞耐受的区别细胞耐受的区别现在学习的是第40页,共93页3 3、抗原免疫途径、抗原免疫途径口服抗原易导致全身耐受口服抗原易导致全身耐受耐受分离耐受分离口服抗原,易产生分泌型口服抗原,易产生分泌型IgAIgA
19、,形成局部黏膜形成局部黏膜免疫,但却致全身的免疫耐受现象。免疫,但却致全身的免疫耐受现象。静脉注射最易诱导耐受静脉注射最易诱导耐受现在学习的是第42页,共93页免疫耐受形成的机制免疫耐受形成的机制外周耐受外周耐受中枢耐受中枢耐受指在胚胎期及出生后指在胚胎期及出生后T T与与B B细胞发育的过程中,细胞发育的过程中,遇自身抗原所形成的耐受。遇自身抗原所形成的耐受。指成熟的指成熟的T T及及B B细胞,遇内源性或外源性抗原,细胞,遇内源性或外源性抗原,不产生正免疫应答。不产生正免疫应答。现在学习的是第43页,共93页T T细胞及细胞及B B细胞分别在胸腺及骨髓微环细胞分别在胸腺及骨髓微环境中发育,
20、此间进行阴性选择境中发育,此间进行阴性选择启动细胞凋亡,致克隆消除启动细胞凋亡,致克隆消除减少出生后自身免疫病的发生减少出生后自身免疫病的发生中枢免疫耐受中枢免疫耐受中枢耐受主中枢耐受主要针对体内要针对体内各组织细胞各组织细胞普遍存在的普遍存在的自身抗原自身抗原现在学习的是第44页,共93页现在学习的是第45页,共93页现在学习的是第46页,共93页克隆忽略克隆忽略T T、B B细胞克隆对组织特异性自身抗原具有低亲和力细胞克隆对组织特异性自身抗原具有低亲和力或这种抗原浓度很低,或抗原不能被或这种抗原浓度很低,或抗原不能被APCAPC提呈,或相提呈,或相互隔离,不能活化相应的互隔离,不能活化相应
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- 特异性 免疫 应答 特点 及其 机制
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