《病原生物学与免疫学》课件4章 免疫应答.ppt

1、第四章第四章 免疫应答免疫应答学习目标学习目标解释：免疫应答、体液免疫、细胞免疫、免疫耐解释：免疫应答、体液免疫、细胞免疫、免疫耐 受的概念及免疫耐受的意义。受的概念及免疫耐受的意义。熟记：免疫应答的类型及基本过程。熟记：免疫应答的类型及基本过程。说出：抗体产生的一般规律及其意义。说出：抗体产生的一般规律及其意义。归纳：细胞免疫与体液免疫应答的过程及其生物归纳：细胞免疫与体液免疫应答的过程及其生物 学效应。学效应。目录目录第一节第一节 概述概述第二节第二节 T细胞介导的细胞免疫应答细胞介导的细胞免疫应答第三节第三节 B细胞介导的体液免疫应答细胞介导的体液免疫应答第四节第四节 免疫耐受免疫耐受第

2、一节第一节 概述概述一、免疫应答的概念一、免疫应答的概念二、免疫应答的类型二、免疫应答的类型 三、免疫应答的基本过程三、免疫应答的基本过程四、免疫应答的主要特点四、免疫应答的主要特点一、免疫应答的概念一、免疫应答的概念免疫应答（免疫应答（immune response）是指机体受抗是指机体受抗原刺激后，免疫活性细胞（原刺激后，免疫活性细胞（T、B细胞）识别细胞）识别抗原、自身活化、增殖、分化及产生特异性抗原、自身活化、增殖、分化及产生特异性免疫效应的过程。免疫效应的过程。二、免疫应答的类型二、免疫应答的类型1 1根据免疫应答获得的方式、识别的特点及效应机制，可分为固有性免疫应答固有性免疫应答和

3、适应性免疫应答适应性免疫应答两大类。2根据参与的细胞类型和效应机制的不同，可分为B细胞细胞介导的体液免疫应答介导的体液免疫应答和T细胞介导的细胞免疫应答细胞介导的细胞免疫应答两种类型。3根据抗原进入机体的时间、次数的不同，可分为初次应初次应答答和再次应答再次应答。4根据免疫应答是否表现出效应，可分为正免疫应答正免疫应答和负免疫应答负免疫应答。二、免疫应答的类型二、免疫应答的类型2-类型类型 正常应答正常应答 异常应答异常应答 -正免疫应答正免疫应答 抗感染免疫抗感染免疫 超敏反应超敏反应 抗肿瘤免疫抗肿瘤免疫 自身免疫性疾病自身免疫性疾病 负免疫应答负免疫应答 自身免疫耐受自身免疫耐受 反复感

4、染、肿瘤反复感染、肿瘤 -三、免疫应答的基本过程三、免疫应答的基本过程1、淋巴、淋巴细胞活化、细胞活化、增殖、分化增殖、分化阶段阶段 抗原提呈抗原提呈与识别阶与识别阶段段发挥免疫发挥免疫效应，清效应，清除抗原除抗原感应阶段感应阶段反应阶段反应阶段效应阶段效应阶段 三、免疫应答的基本过程三、免疫应答的基本过程2四、免疫应答的主要特点四、免疫应答的主要特点1.1.特异性特异性2.2.记忆性记忆性3.3.放大性放大性4.4.MHC限制性限制性第二节第二节 T细胞介导的细胞免疫应答细胞介导的细胞免疫应答一、一、T细胞对抗原的识别细胞对抗原的识别二、二、T细胞的活化、增殖和分化细胞的活化、增殖和分化三、

5、细胞免疫的生物学效应三、细胞免疫的生物学效应一、一、T细胞对抗原的识别细胞对抗原的识别（一）外源性抗原的提呈与识别（一）外源性抗原的提呈与识别 1.1.T细胞对细胞对外源性抗原的提呈外源性抗原的提呈 2.2.T细胞对细胞对外源性抗原识别外源性抗原识别（二）内源性抗原的提呈与识别（二）内源性抗原的提呈与识别 1.1.T细胞对内源性抗原的提呈细胞对内源性抗原的提呈 2.2.T细胞对内源性抗原识别细胞对内源性抗原识别（一）（一）T细胞对外源性抗原的提呈与识别细胞对外源性抗原的提呈与识别1.T细胞对外源性抗原的提呈细胞对外源性抗原的提呈 外源性抗原指来源于细胞外的抗原物质如细胞外感染的微生物或被吞噬的

6、细胞等。外源性抗原进入机体后，首先被APC摄取后降解成小分子抗原肽，然后与APC内质网合成的MHC类分子结合形成抗原肽-MHC类分子复合物，表达于APC表面，并提呈CD4+Th细胞识别。（一）（一）T T细胞对外源性抗原的提呈与识别细胞对外源性抗原的提呈与识别2.T细胞对外源性抗原识别细胞对外源性抗原识别 CD4+Th细胞对抗原的识别为细胞的双识别，其通过细胞上的TCR识别APC表面的抗原肽-MHC类分子复合物中的抗原肽，而细胞上的CD4分子识别MHC类分子。因此Th细胞对抗原的识别受MHC类分子的限制。APC多肽片段CD4+T细胞细胞TCR CD4分子分子MHC-类分子类分子（二）（二）T

7、T细胞对内源性抗原的提呈与识别细胞对内源性抗原的提呈与识别1.T细胞对内源性抗原的提呈细胞对内源性抗原的提呈 内源性抗原指在细胞内合成的抗原，如病毒感染细胞合成的病毒蛋白和肿瘤细胞合成的肿瘤抗原等。病毒感染的细胞或肿瘤细胞本身具有抗原呈递作用，但通常称为靶细胞。这些细胞的抗原首先被细胞质内的蛋白酶降解成肽段，经加工修饰成为具有免疫原性的抗原肽。抗原肽与MHC类分子结合形成抗原肽-MHC类分子复合物，表达于靶细胞表面，并提呈CD8+Tc细胞识别。（二）（二）T T细胞对内源性抗原的提呈与识别细胞对内源性抗原的提呈与识别2.T细胞对内源性抗原识别细胞对内源性抗原识别 CD8+Tc细胞对抗原的识别为

8、细胞的双识别，其通过细胞上的TCR识别靶细胞表面的抗原肽-MHC类分子复合物中的抗原肽，而细胞上的CD8分子识别MHC类分子。因此Tc细胞对抗原的识别受MHC类分子的限制。靶细胞靶细胞多肽片段CD8CD8+T T细胞细胞TCR CD8分子分子MHC-类分子二、二、T细胞的活化、增殖和分化细胞的活化、增殖和分化 T细胞活化需双信号刺激。第一信号来自TCR与抗原肽-MHC/分子复合物的结合；第二信号来自APC或靶细胞上的协同刺激分子与T细胞表面相应受体的结合。只有第一信号，缺乏第二信号，细胞不但不能活化、表现功能，而且会导致凋亡或被诱导呈无能状态。CD4+Th1细胞的形成 CD8+效应Tc细胞的形

9、成 Th细胞通过TCR识别APC表面的抗原肽-MHC类分子复合物中的抗原肽，CD4分子识别与抗原肽结合的MHC类分子。其识别抗原的信号通过CD3传递入细胞内，形成细胞活化的第一信号；APC表面协同刺激分子B7等与CD4+Th细胞表面的相应受体CD28结合，产生T细胞活化的第二信号。CD4+Th1细胞的形成 Th细胞在双信号刺激下活化，活化的Th细胞产生多种细胞因子并表达IL-12等细胞因子受体，在以IL-12为主的细胞因子作用下，增殖分化为CD4+Th1细胞。与此同时，APC也可活化、释放IL-1等细胞因子。CD8+效应Tc细胞的形成：CD8+T细胞通过TCR识别靶细胞表面的抗原肽-MHC类分

10、子复合物中的抗原肽，CD8分子识别MHC类分子，产生Tc细胞活化的第一信号，再通过靶细胞表面的黏附分子B7等于Tc细胞表面的相应受体CD28结合，产生Tc细胞活化的第二信号。CD8+效应Tc细胞的形成 Tc细胞在双信号刺激下活化，在CD4+Th1细胞分泌的IL-2等细胞因子参与下，分化为效应Tc细胞。三、细胞免疫的生物学效应三、细胞免疫的生物学效应1 1抗感染作用：抗感染作用：细胞免疫主要针对的是细胞内感染的病原体，如病毒、细胞内寄生菌（如结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌、伤寒沙门菌等）、真菌及某些寄生虫感染等。2 2抗肿瘤免疫：抗肿瘤免疫：CTL可直接杀伤带有相应抗原的肿瘤细胞。多种细胞因子如TN

11、F（肿瘤坏死因子）、IFN（干扰素）、IL-2（白细胞介素-2）等即是效应分子，又可活化增强M、NK、LAK等细胞的抗肿瘤作用。3 3免疫损伤：免疫损伤：细胞免疫应答可导致型超敏反应、移植排斥反应及某些自身免疫性疾病的发生等异常免疫应答过程。第三节第三节 B细胞介导的体液免疫应答细胞介导的体液免疫应答一、一、B细胞对细胞对TD-Ag的免疫应答的免疫应答1抗原呈递和识别阶段 2.活化、增殖和分化阶段 3效应阶段 二、二、细胞对细胞对TI-Ag的免疫应答的免疫应答三、抗体产生的一般规律三、抗体产生的一般规律 B细胞介导的免疫应答又称体液免疫（humoral immunity）。B细胞表面的抗原受体

12、BCR可识别游离抗原。B细胞受相应抗原刺激后，可活化、增殖、分化为浆细胞，后者分泌抗体，介导特异性免疫效应。参与体液免疫应答的细胞主要包括：APC、CD4+TH细胞、B淋巴细胞。此外，中性粒细胞、巨噬细胞、补体等也参与体液免疫应答的效应过程。TD-Ag和TI-Ag均可诱发体液免疫应答。TI-Ag可直接激活B淋巴细胞，产生抗体，而TD-Ag刺激B淋巴细胞产生抗体依赖于CD4+Th细胞的辅助。一、一、B细胞对细胞对TD-Ag的免疫应答的免疫应答1.抗原呈递和识别阶段 2.活化、增殖和分化阶段 3.效应阶段 1.1.抗原呈递和识别阶段抗原呈递和识别阶段 抗原呈递和识别阶段：抗原呈递和识别阶段：1.T

13、D-Ag被抗原呈递细胞捕获、加工、处理、呈递2.CD4+Th细胞对抗原的识别阶段3.B淋巴细胞对抗原的识别阶段。一般情况下，TD-Ag进入机体后，诱发初次免疫应答时，其抗原呈递细胞（APC）多由M细胞完成。再次免疫应答发生时，APC主要由已扩增的B细胞克隆承担。经APC加工、处理的TD-Ag以抗原肽-MHC类分子复合物形式，表达于APC细胞膜表面，CD4+Th细胞识别。CD4+Th细胞通过TCR（抗原识别受体）识别特异性抗原肽，CD4分子识别MHC类分子免疫球蛋白（Ig）样区，即T细胞的双识别现象。因此CD4+Th细胞识别抗原时受MHC类分子的限制。B细胞表面的BCR是膜表面免疫球蛋白（smI

14、g），其通过可变区识别并结合特异性抗原，这种结合不受MHC的限制。B细胞主要加工、处理和提呈可溶性抗原，而提呈颗粒性抗原则要靠M细胞的作用。B细胞摄取抗原是特异性的，即只摄取与BCR相应的可溶性抗原，而M细胞摄取抗原的作用则是非特异性的。2.2.活化、增殖和分化阶段（活化、增殖和分化阶段（1 1）活化、增殖和分化阶段：指Th细胞和B细胞识别抗原后，自身活化、增殖和分化成为效应细胞的阶段。Th细胞必须经活化后才具有辅助B细胞产生抗体的作用。h细胞须经两个信号的刺激才能活化。第一信号为：第一信号为：抗原肽-MHC类分子复合物，h细胞以TCR识别抗原肽，同时Th细胞表面的CD4分子识别APC表面的M

15、HC类分子，通过两个识别即“双识别”，使h细胞获得活化的第一信号，第二信号为：第二信号为：协同刺激信号，第二信号的产生主要是APC表面的B7分子与Th细胞表面的CD28分子的结合。活化的Th细胞高度表达CD40受体。2.2.活化、增殖和分化阶段（活化、增殖和分化阶段（2 2）图图4-4 APC与与Th细胞的相互作用细胞的相互作用 2.2.活化、增殖和分化阶段（活化、增殖和分化阶段（3 3）B细胞的活化也需要二个信号的刺激。第一信号是B细胞的BCR（smIg）识别并结合抗原肽，其抗原刺激信号由Ig/Ig转导。第二信号即协同刺激信号，活化的Th细胞表面表达的CD40受体与B细胞表面的CD40结合，

16、并与其他协同刺激分子共同提供B细胞活化的第二信号。B细胞在双信号的刺激下开始活化、增殖和分化为浆细胞。浆细胞分泌抗体。细胞在分化过程中，部分细胞分化为记忆细胞，当再次接触相同抗原的刺激，可迅速活化为浆细胞产生大量的抗体。2.2.活化、增殖和分化阶段（活化、增殖和分化阶段（4 4）图图-细胞与细胞与Th细胞的相互作用细胞的相互作用3.3.效应阶段效应阶段 体液免疫主要通过抗体发挥效应作用，在细胞外抗原抗感染中起主要作用。具体作用有：中和作用中和作用调理作用调理作用细胞溶解作用细胞溶解作用ADCCADCC作用作用免疫病理损伤免疫病理损伤二、二、细胞对细胞对TI-Ag的免疫应答的免疫应答 少数抗原物

17、质，如某些细菌多糖、多聚蛋白质及脂多糖等，不需Th细胞辅助，可直接活化B产生抗体，这类抗原称为胸腺非依赖性抗原（TI-Ag）。1.TI-Ag能直接刺激能直接刺激B细胞活细胞活化，化，不需要不需要APC加工处理加工处理，不需要不需要Th细胞的辅助细胞的辅助。2.免疫应答过程中免疫应答过程中不产生记不产生记忆忆B细胞细胞，故，故TI-Ag激发的激发的体液免疫应答体液免疫应答只表现为初次只表现为初次应答应答而无再次应答。而无再次应答。三、抗体产生的一般规律三、抗体产生的一般规律1 1三、抗体产生的一般规律三、抗体产生的一般规律2 2?再次应答再次应答短（短（1 13 3天）天）多多长长高高以以IgG

18、为主为主B记忆细胞起到强化免疫作用记忆细胞起到强化免疫作用 初次应答初次应答潜伏期潜伏期 长（长（5 51010天）天）产生抗体的量产生抗体的量 少少在体内维持的时间在体内维持的时间 短短抗体与抗原的亲和力抗体与抗原的亲和力 低低主要的抗体主要的抗体 以以IgM为主为主记忆细胞记忆细胞 产生产生B记忆细胞记忆细胞（TD-Ag）知识链接知识链接1.1.传染病的预防：传染病的预防：2 2次或次或2 2次以上的接种可起到强次以上的接种可起到强化免疫的作用。化免疫的作用。2.2.传染病的诊断传染病的诊断检查抗体时，第二次检查结果高检查抗体时，第二次检查结果高4 4倍以上时，有诊断价值。倍以上时，有诊断

19、价值。检测检测IgM作为病原微生物早期感作为病原微生物早期感染的诊断指标染的诊断指标第四节第四节 免疫耐受免疫耐受一、免疫耐受的概念、类型一、免疫耐受的概念、类型1免疫耐受的概念 2免疫耐受的类型 二、免疫耐受的临床意义二、免疫耐受的临床意义一、免疫耐受的概念、类型一、免疫耐受的概念、类型1免疫耐受的概念免疫耐受的概念 免疫耐受是指机体的免疫系统接受某种抗原作用后产生的特异性免疫无应答状态。它是免疫应答的另一种重要类型。免疫耐受需经抗原的诱导，经过一定的诱导期，并具有特异性和记忆性，因此，免疫耐受又称为负免疫应答。2免疫耐受的类型免疫耐受的类型 天然免疫耐受：由自身抗原诱导产生的免疫耐受称为天

20、然免疫耐受或自身耐受。获得性免疫耐受：由外来抗原诱导产生的免疫耐受称为获得性免疫耐受或人工诱导的免疫耐受。二、免疫耐受的临床意义二、免疫耐受的临床意义 1.免疫耐受学说能较好地解释机体何以能够免疫耐受学说能较好地解释机体何以能够“识别识别”并并“清除清除”非己异物，而对自身抗原成分不产生应答的原因；非己异物，而对自身抗原成分不产生应答的原因；2.免疫耐受学说为进一步阐述免疫应答的形成机制和免免疫耐受学说为进一步阐述免疫应答的形成机制和免疫调节的作用机理提供了实验依据、奠定了理论基础；疫调节的作用机理提供了实验依据、奠定了理论基础；3.自身免疫耐受机制的建立对维持机体自身稳定具有重自身免疫耐受机制的建立对维持机体自身稳定具有重要意义；要意义；4.通过诱导机体建立对过敏原和移植物的免疫耐受来防通过诱导机体建立对过敏原和移植物的免疫耐受来防治超敏反应和器官移植排斥反应；治超敏反应和器官移植排斥反应；5.通过维持机体对自身组织、器官的免疫耐受来防治自通过维持机体对自身组织、器官的免疫耐受来防治自身免疫性疾病；身免疫性疾病；6.通过解除免疫耐受，激发免疫应答来促进病原体的清通过解除免疫耐受，激发免疫应答来促进病原体的清除和肿瘤的控制。除和肿瘤的控制。