《疫应答与调节》PPT课件.ppt
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1、免免 疫疫 应应 答答一、免疫应答一、免疫应答(immnueresponse)概要概要n指机体受到抗原刺激后,体内免疫活性细指机体受到抗原刺激后,体内免疫活性细胞对抗原分子的识别及随后的活化、增殖、胞对抗原分子的识别及随后的活化、增殖、分化并产生免疫学效应或失去活化潜能的分化并产生免疫学效应或失去活化潜能的全过程,既可表现为免疫应答,排除异己全过程,既可表现为免疫应答,排除异己抗原成分,亦可表现为特异性无应答状态,抗原成分,亦可表现为特异性无应答状态,即免疫耐受(即免疫耐受(immunologicaltolerance)(一)免疫应答的类型(一)免疫应答的类型n机体对抗原是否产生效应:机体对抗
2、原是否产生效应:正免疫应答:正免疫应答:免疫活性细胞在识别抗原后,被活免疫活性细胞在识别抗原后,被活化并产生免疫效应细胞和效应分子,表现出免疫化并产生免疫效应细胞和效应分子,表现出免疫生物学效应生物学效应 负免疫应答:负免疫应答:某些特定条件下,免疫活性细胞对某些特定条件下,免疫活性细胞对抗原识别后被诱导处于不活化状态,即免疫耐受抗原识别后被诱导处于不活化状态,即免疫耐受n参与免疫应答的细胞种类及发挥效应的机制参与免疫应答的细胞种类及发挥效应的机制 体液免疫应答:体液免疫应答:指指B B细胞接受抗原刺激后,增殖、细胞接受抗原刺激后,增殖、分化为浆细胞,产生、分泌抗体,抗体存在于各种分化为浆细胞
3、,产生、分泌抗体,抗体存在于各种体液中,发挥效应作用体液中,发挥效应作用 细胞免疫应答:细胞免疫应答:T T细胞接受抗原刺激后,增殖分化为细胞接受抗原刺激后,增殖分化为效应细胞,由效应细胞直接杀伤靶细胞或分泌细胞效应细胞,由效应细胞直接杀伤靶细胞或分泌细胞因子,诱生炎症反应,以达到清除靶细胞的目的因子,诱生炎症反应,以达到清除靶细胞的目的n抗原进入机体的次数抗原进入机体的次数初次免疫应答:初次免疫应答:抗原第一次进入机体引起的免疫应答抗原第一次进入机体引起的免疫应答再次免疫应答:再次免疫应答:机体再次接受相同抗原刺激后,诱生的机体再次接受相同抗原刺激后,诱生的应答应答n抗原来源、作用和组成成分
4、的不同抗原来源、作用和组成成分的不同特异性免疫应答特异性免疫应答(获得性免疫)(获得性免疫)非特异性免疫应答非特异性免疫应答(天然免疫、固有免疫(天然免疫、固有免疫innateimmunity)n效应结果效应结果生理性免疫应答:生理性免疫应答:机体识别自己清除异己,把机体识别自己清除异己,把入侵的异己成分排除,重新恢复机体内环境的入侵的异己成分排除,重新恢复机体内环境的平衡和稳定平衡和稳定病理性免疫应答:病理性免疫应答:机体排除异己的作用,会涉机体排除异己的作用,会涉及机体自身的正常成分或功能,造成自身组织及机体自身的正常成分或功能,造成自身组织或功能的病理性损伤或功能的病理性损伤(二)免疫应
5、答的特征(二)免疫应答的特征n识别识别“自己自己”和和“非己非己”n特异性特异性n记忆性记忆性nMHC限制性:限制性:CD4+MHC CD8+MHCn主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原(MHC)分子分子n分为分为MHC类和类和MHC类分子,在分子的结构类分子,在分子的结构和功能上有高度的同源性和功能上有高度的同源性n它们都可以与抗原多肽形成复合物并在细胞表面它们都可以与抗原多肽形成复合物并在细胞表面表达,将表达,将T淋巴细胞激活淋巴细胞激活nMHC类分子几乎表达于所有的细胞表面,呈递类分子几乎表达于所有的细胞表面,呈递抗原至抗原至CTL细胞细胞nMHC类分子只表达于免疫细胞上,呈递抗原至类分
6、子只表达于免疫细胞上,呈递抗原至Th细胞细胞(三)免疫应答的过程:(感应阶段、(三)免疫应答的过程:(感应阶段、反反应阶段、应阶段、效应阶段)效应阶段)n感应(抗原识别)阶段:感应(抗原识别)阶段:指抗原进入机体后,指抗原进入机体后,经克隆选择,被具有相应抗原受体的经克隆选择,被具有相应抗原受体的T、B细胞细胞特异识别的阶段。感应阶段主要发生两个重要特异识别的阶段。感应阶段主要发生两个重要事件:事件:*抗原的加工和提呈抗原的加工和提呈*T、B细胞特异识别抗原细胞特异识别抗原抗原的加工:抗原的加工:将抗原分子分解成能与将抗原分子分解成能与MHC分子形成分子形成复合物的抗原多肽的过程复合物的抗原多
7、肽的过程抗原提呈:抗原提呈细胞将抗原加工、处理、降解抗原提呈:抗原提呈细胞将抗原加工、处理、降解为多肽片段,并与为多肽片段,并与MHC分子结合为多肽分子结合为多肽-MHC分分子复合物,转移到子复合物,转移到APC的胞膜表面与的胞膜表面与T细胞表面细胞表面的的TCR结合,成为结合,成为TCR-抗原肽抗原肽-MHC分子的三元分子的三元体,被体,被T细胞识别的全过程细胞识别的全过程抗原的加工和提呈抗原的加工和提呈抗原呈抗原呈递细胞递细胞专职抗原呈递细胞:专职抗原呈递细胞:巨噬细胞,树突状细巨噬细胞,树突状细胞,胞,B淋巴细胞。加工抗原,和主要淋巴细胞。加工抗原,和主要MHC形成形成复合物,携带它们经
8、淋巴循环进入淋巴结,在复合物,携带它们经淋巴循环进入淋巴结,在那里将抗原呈递给原那里将抗原呈递给原T细胞细胞非专职抗原呈递细胞非专职抗原呈递细胞:某些内皮细胞和上某些内皮细胞和上皮细胞,具有和专职抗原呈递细胞相似的功皮细胞,具有和专职抗原呈递细胞相似的功能能抗原提呈细胞抗原提呈细胞1.外源性抗原外源性抗原 外源性抗原外源性抗原(如病原微生物、异种蛋白等如病原微生物、异种蛋白等)被被抗原提呈细胞通过抗原提呈细胞通过吞噬、吞饮和受体介导的内吞吞噬、吞饮和受体介导的内吞作用作用由胞浆包裹摄人胞内称为内体,内体与溶酶由胞浆包裹摄人胞内称为内体,内体与溶酶体体(1ysosome)融合。抗原在溶酶体酶作用
9、下,被融合。抗原在溶酶体酶作用下,被降解成长度为降解成长度为1318个氨基酸残基的免疫显性肽个氨基酸残基的免疫显性肽段并与内质网中新合成的段并与内质网中新合成的MHC-分子的抗原结分子的抗原结合槽结合为合槽结合为Ag肽肽-MHC-分子的复合抗原,表分子的复合抗原,表达在达在APC细胞表面,供细胞表面,供CD4+细胞识别的过程。细胞识别的过程。2.内源性抗原内源性抗原 内源性抗原是指肿瘤细胞、病毒感染细胞等内源性抗原是指肿瘤细胞、病毒感染细胞等自行合成的肿瘤抗原或病毒蛋白,在胞浆蛋白酶自行合成的肿瘤抗原或病毒蛋白,在胞浆蛋白酶体酶的作用被降解成长度约为体酶的作用被降解成长度约为8-13个氨基酸残
10、基个氨基酸残基的免疫显性肽段,进入内质网,在内质网中与新的免疫显性肽段,进入内质网,在内质网中与新合成的合成的MHC-分子的抗原结合槽结合成分子的抗原结合槽结合成Ag肽肽-MHC-分子复合物,表达在肿瘤细胞或病毒感分子复合物,表达在肿瘤细胞或病毒感染细胞表面供染细胞表面供CD8+细胞识别。细胞识别。(二)(二)T、B细胞特异识别抗原细胞特异识别抗原 机机体体免免疫疫系系统统存存在在着着为为数数众众多多的的、具具有有不不同同抗抗原原受受体体的的抗抗原原特特异异性性T细细胞胞和和B细细胞胞,它它们们能能够够对对进进入入机机体体的的各各种种各各样样抗抗原原作作出出相相应应的的特特异异性性识识别别。T
11、细细胞胞的的抗抗原原受受体体TCR与与B细细胞胞的的抗抗原原受受体体BCR识识别别抗抗原原的的方方式式不不同同:TCR必必须须识识别别由由APC提提呈呈的的抗抗原原肽肽-MHC分分子子复复合合物物,并并显显示示MHC限限制制性性;BCR可可直直接接识识别别天天然然抗抗原原分分子子表表面面的的相相应应半半抗抗原原表位,表位,且不受且不受MHC限制限制。反应阶段反应阶段也称增殖分化阶段。也称增殖分化阶段。是指是指T、B细胞特异性识别抗细胞特异性识别抗原后,在多种细胞间粘附分子协同作用下被活化原后,在多种细胞间粘附分子协同作用下被活化,增殖、分化,产生效应物质的阶段。该阶段,增殖、分化,产生效应物质
12、的阶段。该阶段T、B细胞的激活均需接受双信号刺激。细胞的激活均需接受双信号刺激。TCR或或BCR对抗原的特异性识别对抗原的特异性识别双信号双信号协同刺激信号协同刺激信号初始T细胞活化需双信号示意图nnn T细胞APC/靶细胞 TCRAg肽MHC分子CD4VCAM-1LAF-3CD2VLA-4CD28LAF-1B7ICAM21 双信号刺激导致双信号刺激导致TCR或或BCR出现适度交联,并在多出现适度交联,并在多种膜分子如种膜分子如CD3、CD4、CD8、或、或Ig/Ig、CD21等等的参与下,使胞外刺激信号越过细胞膜传入细胞内,的参与下,使胞外刺激信号越过细胞膜传入细胞内,诱发一系列胞内酶的磷酸
13、化和去磷酸化,启动胞内诱发一系列胞内酶的磷酸化和去磷酸化,启动胞内多条信号转导途径(如磷脂酰肌醇途径、丝裂原活多条信号转导途径(如磷脂酰肌醇途径、丝裂原活化的蛋白激酶途径等),促使转录因子(如化的蛋白激酶途径等),促使转录因子(如NF-B、NF-AT等)转位入细胞核,开启有关细胞因子基因、等)转位入细胞核,开启有关细胞因子基因、细胞因子受体基因和原癌基因并表达其产物。激活细胞因子受体基因和原癌基因并表达其产物。激活状态的的状态的的T或或B细胞在这些基因产物的作用下即进入细胞在这些基因产物的作用下即进入增殖、分化阶段,进而形成免疫效应增殖、分化阶段,进而形成免疫效应T细胞和浆细胞。细胞和浆细胞。
14、效应阶段效应阶段 效应阶段也可称抗原异物清除阶段(在病理效应阶段也可称抗原异物清除阶段(在病理免疫中是组织损伤阶段)。是指免疫效应细胞或免疫中是组织损伤阶段)。是指免疫效应细胞或效应分子发挥效应清除抗原的阶段效应分子发挥效应清除抗原的阶段。二、二、T淋巴细胞介导的细胞免疫淋巴细胞介导的细胞免疫nT淋巴细胞对抗原的识别与应答是由成熟的初淋巴细胞对抗原的识别与应答是由成熟的初始始CD4Th1细胞(也称细胞(也称TDTH)和)和Tc细胞(或细胞(或CTL)介导的。它们被抗原激活后,增殖分)介导的。它们被抗原激活后,增殖分化为效应化为效应T细胞(或称致敏细胞(或称致敏T细胞)在清除抗细胞)在清除抗原中
15、发挥重要作用,称这类免疫为细胞(介原中发挥重要作用,称这类免疫为细胞(介导的)免疫(导的)免疫(cell-mediatedimmune)。)。(一)(一)Th1细胞介导的细胞免疫应答过程细胞介导的细胞免疫应答过程APCTh1提呈抗原B7CD28MHC-分子 AgTCR活化IL-2RIL-2Th1增殖分化aTh1Th1maTh1效应效应Th1的效应作用的效应作用释放细胞因子引起以巨噬细胞浸润为主的炎症反释放细胞因子引起以巨噬细胞浸润为主的炎症反应迟发性超敏反应,在宿主抗胞内病原体感染应迟发性超敏反应,在宿主抗胞内病原体感染中起重要作用。中起重要作用。集聚单核巨噬细胞和集聚单核巨噬细胞和NK细胞到
16、抗原所在部位。细胞到抗原所在部位。激活单核巨噬细胞和激活单核巨噬细胞和NK细胞等成为最终的效应细胞等成为最终的效应细胞。细胞。扩大免疫队伍,放大免疫效应:活化巨噬细胞分扩大免疫队伍,放大免疫效应:活化巨噬细胞分泌泌IL12促使促使Th0分化为分化为Th1。(二)(二)T细胞介导的细胞免疫细胞介导的细胞免疫应答过程应答过程TcTc靶靶ThThTcTcTcTc记忆记忆C CB7B7CD28CD28溶解靶溶解靶C CIL-2IL-2Ag-MHC-Ag-MHC-AgAgIL-2RIL-2R穿孔素穿孔素TCRTCRTCRTCRAg-MHC-Ag-MHC-效应效应Tc溶解靶细胞效应溶解靶细胞效应n效应效应
17、Tc细胞首先识别靶细胞表面的细胞首先识别靶细胞表面的Ag-MHC-I类类分子并与之结合,用以下机制杀死靶细胞:分子并与之结合,用以下机制杀死靶细胞:(1)释放穿孔素)释放穿孔素溶解靶细胞。溶解靶细胞。(2)释放颗粒酶使靶细胞)释放颗粒酶使靶细胞DNA断裂。断裂。(3)诱导靶细胞凋亡。)诱导靶细胞凋亡。(4)释放)释放TNF杀伤靶细胞。杀伤靶细胞。细胞免疫细胞免疫释放淋巴因子与靶细胞结合(激活溶酶体酶)抗原吞噬细胞(处理)效应T细胞记忆细胞感应阶段感应阶段反应阶段反应阶段效应阶段效应阶段增殖分化T细胞发挥免疫效应二次应答(三)细胞免疫应答的生物学意义(三)细胞免疫应答的生物学意义(一(一(一(一
18、)生理意义)生理意义11抗感染抗感染抗感染抗感染 主要清除胞内感染的病原体。主要清除胞内感染的病原体。主要清除胞内感染的病原体。主要清除胞内感染的病原体。2.2.抗抗抗抗肿肿肿肿瘤瘤瘤瘤 其其其其机机机机制制制制包包包包括括括括TcTc细细细细胞胞胞胞的的的的特特特特异异异异性性性性杀杀杀杀伤伤伤伤作作作作用用用用、CD4Th1CD4Th1细细细细胞胞胞胞释释释释放放放放的的的的细细细细胞胞胞胞因因因因子子子子的的的的直直直直接接接接溶溶溶溶解解解解作作作作用用用用和和和和经经经经细细细细胞胞胞胞因因因因子子子子活活活活化化化化的的的的单单单单核核核核巨巨巨巨噬噬噬噬细细细细胞胞胞胞、NKNK
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