免疫應(yīng)答的基本過(guò)程和效應(yīng)機(jī)制PPT課件.ppt

免疫應(yīng)答概述 機(jī)體接受抗原性異物刺激后 體內(nèi)的抗原呈遞細(xì)胞首先對(duì)抗原進(jìn)行加工 處理和呈遞 繼而抗原特異性淋巴細(xì)胞對(duì)呈遞的抗原進(jìn)行識(shí)別后 引起相應(yīng)的淋巴細(xì)胞發(fā)生活化 增值 分化 進(jìn)而產(chǎn)生一系列免疫效應(yīng) 從而將入侵的抗原性異物進(jìn)行排除的整個(gè)生理過(guò)程 稱(chēng)為免疫應(yīng)答 Immuneresponse 1 免疫應(yīng)答的類(lèi)型 體液免疫 B細(xì)胞介導(dǎo) 細(xì)胞免疫 T細(xì)胞介導(dǎo) 和免疫耐受 特異性無(wú)應(yīng)答 免疫應(yīng)答發(fā)生的場(chǎng)所 主要場(chǎng)所為外周免疫器官 淋巴結(jié)和脾臟 免疫應(yīng)答的意義 及時(shí)清楚外來(lái)異物 保持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定 但不適當(dāng)?shù)拿庖邞?yīng)答也會(huì)造成機(jī)體的損傷 免疫應(yīng)答的過(guò)程 感應(yīng)階段 指APC對(duì)抗原性異物的捕獲 加工處理和呈遞以及特異性淋巴細(xì)胞對(duì)呈遞抗原的識(shí)別 反應(yīng)階段 識(shí)別抗原后的淋巴細(xì)胞在細(xì)胞因子的作用下發(fā)生活化 增值 分化為致敏淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞的階段 效應(yīng)階段 指漿細(xì)胞分泌的抗體和致敏淋巴細(xì)胞釋放效應(yīng)性淋巴因子或直接發(fā)揮特異性細(xì)胞殺傷作用的過(guò)程 2 免疫應(yīng)答的基本過(guò)程和效應(yīng)機(jī)制 3 TH細(xì)胞與抗原呈遞細(xì)胞間的相互作用 T細(xì)胞的活化需要雙信號(hào)的參與 這種活化是免疫效應(yīng)機(jī)制發(fā)生的基礎(chǔ) 第一信號(hào) TH細(xì)胞表面的TCR識(shí)別抗原呈遞細(xì)胞表面表達(dá)的抗原肽 MHC 類(lèi)分子復(fù)合物后 在CD8 CD4分子同時(shí)識(shí)別MHC 類(lèi)分子的輔助下 通過(guò)CD3分子將這種識(shí)別信號(hào)傳遞到胞內(nèi) 第二信號(hào) 抗原呈遞細(xì)胞表面的共刺激分子與T細(xì)胞表面表達(dá)的相應(yīng)共刺激分子受體相互作用 可以產(chǎn)生T細(xì)胞活化的輔助信號(hào) 4 細(xì)胞活化的第一信號(hào)途徑 APC 5 6 雙信號(hào)參與下T細(xì)胞活化的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑 注 T細(xì)胞活化的重要標(biāo)志之一是胞內(nèi)某些能導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生增殖的基因轉(zhuǎn)錄和表達(dá)過(guò)程的啟動(dòng) 其中最重要的一個(gè)基因是IL 2 7 超抗原參與的T細(xì)胞活化的作用示意圖 8 B細(xì)胞與CD4 TH細(xì)胞間的相互作用 B細(xì)胞的雙重功能身份 抗體產(chǎn)生細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞 B細(xì)胞作為抗原呈遞細(xì)胞 其功能的發(fā)揮必須通過(guò)TH細(xì)胞的介導(dǎo)才能完成 二者的相互作用模式和機(jī)制同前述的APC和TH細(xì)胞間的作用機(jī)制是一樣的 B細(xì)胞作為抗體產(chǎn)生細(xì)胞 除了自身表達(dá)的BCR識(shí)別結(jié)合并攝入抗原而產(chǎn)生B細(xì)胞活化的第一信號(hào)外 還必須有第二信號(hào)的參與 該信號(hào)的產(chǎn)生也是由共刺激分子對(duì)間的相互作用產(chǎn)生的 只是這些分子對(duì)分別位于B細(xì)胞和CD4 TH細(xì)胞上 即B細(xì)胞首先吞噬處理并呈遞抗原 繼而CD4 TH細(xì)胞識(shí)別此呈遞的抗原 同時(shí)提供導(dǎo)致該B細(xì)胞活化的共刺激信號(hào) 最后導(dǎo)致B細(xì)胞活化 這種處于活化狀態(tài)的B細(xì)胞 又在CD4 TH細(xì)胞提供的細(xì)胞因子作用下發(fā)生增值和分化 成為為能產(chǎn)生抗體的漿細(xì)胞 B細(xì)胞活化的共刺激分子對(duì)主要包括 ICAM 1 LFA 1 B7 CD28 CD40 CD40L LFA 1 ICAM 1 前為B細(xì)胞表達(dá) 后為T(mén)H細(xì)胞表達(dá) 9 B細(xì)胞活化的雙信號(hào)途徑示意圖 10 B細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答 分TD抗原和TI抗原引起免疫應(yīng)答兩種情況 11 TI抗原引起的體液免疫應(yīng)答 TI抗原分為I型和II型兩種 前者含有兩種分子結(jié)構(gòu) 即特異性抗原決定簇部分和B細(xì)胞有絲分裂原兩部分 其中第一部分同BCR結(jié)合產(chǎn)生B細(xì)胞活化的第一信號(hào) 第二部分同B細(xì)胞上的絲裂原受體結(jié)合提供第二信號(hào) II型抗原表面具有眾多重復(fù)排列的相同抗原決定簇 沒(méi)有有絲分裂原部分 但它在體內(nèi)不易降解 因此呈線(xiàn)性排列的結(jié)構(gòu)可同BCR持久交聯(lián)并長(zhǎng)期提供B細(xì)胞的活化信號(hào) 最終使B細(xì)胞活化 TI抗原刺激產(chǎn)生的免疫應(yīng)答無(wú)需TH細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的參與 只能使B細(xì)胞產(chǎn)生IgM 這類(lèi)抗原不能引起免疫記憶 也不能發(fā)生再次免疫應(yīng)答 12 TD抗原誘導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答 感應(yīng)階段包括APC對(duì)抗原的攝入 加工 處理和呈遞 以及CD4 TH細(xì)胞和B細(xì)胞識(shí)別抗原后啟動(dòng)活化的階段 一 常規(guī)APC對(duì)抗原的處理 APC將加工后的抗原以抗原肽 MHC II類(lèi)分子復(fù)合物的形式表達(dá)于細(xì)胞表面 然后CD4 T細(xì)胞通過(guò)TCR CD3復(fù)合受體與之結(jié)合 并在表面CD4分子與APC表面的自身MHC II類(lèi)分子的Ig樣區(qū)相互作用下 誘導(dǎo)產(chǎn)生CD4 TH細(xì)胞活化的第一信號(hào) 進(jìn)而通過(guò)細(xì)胞表面共刺激分子對(duì) B7 CD28 ICAM 1 LFA 1 LFA 3 LFA 2等 的作用 產(chǎn)生CD4 TH細(xì)胞活化的第二信號(hào) 活化的TH細(xì)胞不但反作用于APC 如巨噬細(xì)胞等 使后者產(chǎn)生IL 1 12等CK 而且本身又可產(chǎn)生IL 2 4 12R 并分泌產(chǎn)生IL 2 4 5和IFN 等多種CK 在它們的共同作用下可導(dǎo)致T B細(xì)胞的增殖和分化 13 二 具有雙重功能的B細(xì)胞的識(shí)別過(guò)程 B細(xì)胞通過(guò)其細(xì)胞膜表面免疫球蛋白 BCR 結(jié)合入侵的游離抗原時(shí) 即可產(chǎn)生B細(xì)胞活化的第一信號(hào) B細(xì)胞將結(jié)合的入侵抗原攝入胞內(nèi)進(jìn)行加工 處理和呈遞 并被相應(yīng)CD4 TH細(xì)胞識(shí)別的同時(shí) 與之結(jié)合的CD4 TH細(xì)胞表面表達(dá)的共刺激分子同該B細(xì)胞表面的相應(yīng)受體 如LFA 1 ICAM 1 CD28 B7 CD40L CD40 ICAM 1 LFA 1 前為T(mén)H細(xì)胞表達(dá) 后為B細(xì)胞表達(dá) 相互作用 為B細(xì)胞活化提供第二信號(hào) 此時(shí)B細(xì)胞表面可表達(dá)IL 2 等多種細(xì)胞因子受體 T B細(xì)胞相互作用的電鏡圖 14 抗原與BCR結(jié)合可觸發(fā)第一信號(hào) 第一信號(hào)的傳遞途徑示意圖 15 反應(yīng)階段 即TB細(xì)胞在細(xì)胞因子作用下增殖分化為效應(yīng)細(xì)胞的階段 一 CD4 TH細(xì)胞的作用 CD4 TH細(xì)胞通過(guò)表面IL 4R等和自 旁分泌產(chǎn)生的IL 4結(jié)合 可增殖分化為CD4 TH 細(xì)胞 這種細(xì)胞克隆可產(chǎn)生以IL4 5 6 10為主的CK 即TH2類(lèi)細(xì)胞因子 為B細(xì)胞的增殖分化提供物種基礎(chǔ) 二 B細(xì)胞的增殖分化 B細(xì)胞在同CD4 TH細(xì)胞作用的同時(shí) 在TH2類(lèi)CK的輔助作用下 一部分細(xì)胞可進(jìn)一步增殖分化為漿細(xì)胞 另一少部分則停止分化稱(chēng)為記憶B細(xì)胞 后者可參與再次免疫應(yīng)答 TD抗原誘導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答 16 效應(yīng)階段 是漿細(xì)胞產(chǎn)生 釋放免疫球蛋白發(fā)揮沒(méi)有保護(hù)作用或引起免疫病理?yè)p傷的階段 體液免疫反應(yīng)階段示意圖 在CK作用下B細(xì)胞發(fā)生的增殖和分化過(guò)程 17 18 初次應(yīng)答 機(jī)體初次接受適量抗原刺激后 經(jīng)過(guò)一段相對(duì)較長(zhǎng)的潛伏期后 才能在血清中出現(xiàn)含量較低 持續(xù)時(shí)間較短 以IgM為主的抗體 這種現(xiàn)象稱(chēng)為 此時(shí)產(chǎn)生的抗體與抗原結(jié)合的強(qiáng)度較低 IgG出現(xiàn)的時(shí)間較晚 再次應(yīng)答 初次應(yīng)答后 當(dāng)抗體下降并恢復(fù)正常時(shí) 再用相同的抗原進(jìn)行免疫 則抗體產(chǎn)生的潛伏期明顯縮短 抗體含量明顯上升 且維持時(shí)間更為長(zhǎng)久 這種現(xiàn)象稱(chēng)為 也叫回憶應(yīng)答 抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律 19 初次和再次免疫應(yīng)答示意圖 20 參與成分 初次應(yīng)答 再次應(yīng)答 參與的B細(xì)胞 對(duì)抗原反應(yīng)的潛伏期 抗體出現(xiàn)的高峰時(shí)間 抗體的含量 產(chǎn)生抗體的種類(lèi) 抗原類(lèi)型 抗體的親和力 幼稚B細(xì)胞 通常4 7天 7 10天 因抗原不同而不同 IgM為主 TD和TI抗原均可 較低 記憶B細(xì)胞 通常1 3天 3 5天 是初次應(yīng)答的100倍 以IgG為主 TD抗原 較高 初次應(yīng)答與再次應(yīng)答的比較 21 T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答 參與的細(xì)胞 APC或病毒感染的細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞 CD4 TH細(xì)胞 效應(yīng)T細(xì)胞等三種 其中效應(yīng)T細(xì)胞包括炎性T細(xì)胞和細(xì)胞毒性T細(xì)胞兩種 就炎性T細(xì)胞的形成而言 也分三個(gè)階段 一 感應(yīng)階段 即前述的CD4 TH細(xì)胞同APC的相互作用過(guò)程 也是通過(guò)雙信號(hào)途徑而活化的 二 反應(yīng)階段 經(jīng)雙信號(hào)活化的CD4 TH細(xì)胞可表達(dá)1L 2 4 12R等 它們可以和抗原 CD4 TH細(xì)胞活化的APC所釋放的IL 1 12等細(xì)胞因子結(jié)合后 增殖分化為CD4 TH 炎性 T細(xì)胞 這種細(xì)胞再次與APC表面的抗原肽 MHC II類(lèi)分子復(fù)合物特異性結(jié)合 并在CD4分子輔助下 通過(guò)釋放效應(yīng)性細(xì)胞因子而發(fā)揮功能 22 單核巨噬細(xì)胞等APC 靜息TH細(xì)胞和活化TH細(xì)胞間通過(guò)各自釋放的細(xì)胞因子來(lái)作用于自身或其它相關(guān)的免疫細(xì)胞 最終實(shí)現(xiàn)免疫應(yīng)答的有序 適度發(fā)生 23 三 CD4 TH1細(xì)胞的效應(yīng)機(jī)制 主要是通過(guò)釋放的三種細(xì)胞因子來(lái)實(shí)現(xiàn)的 1 IL 2 可促進(jìn)CD8 Tc細(xì)胞增殖分化為致敏Tc細(xì)胞 促進(jìn)CD4 TH1細(xì)胞合成分泌IL 2 TNF 和IFN 等效應(yīng)性細(xì)胞因子 經(jīng)正反饋機(jī)制而擴(kuò)大免疫效應(yīng) 2 TNF 促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)黏附分子和趨化因子 誘導(dǎo)血液中的中性粒細(xì)胞 淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞等向炎癥局部遷移并發(fā)生慢性炎癥反應(yīng) 激活中性粒細(xì)胞并增強(qiáng)其吞噬殺菌能力 導(dǎo)致局部組織發(fā)生損傷和壞死 3 IFN 促進(jìn)APC表達(dá)MHC II類(lèi)分子以使其抗原呈遞作用增強(qiáng) 活化M 增強(qiáng)其吞噬和胞內(nèi)殺傷能力 使之獲得殺傷腫瘤細(xì)胞的能力 促進(jìn)M 產(chǎn)生多種細(xì)胞因子 IL 1 2 6等 和炎性介質(zhì) PEG等 來(lái)調(diào)節(jié)免疫效應(yīng) 活化NK細(xì)胞 增強(qiáng)殺瘤和抗病毒作用 提高機(jī)體的免疫監(jiān)視機(jī)能 T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答 24 TH細(xì)胞產(chǎn)生的兩種類(lèi)型細(xì)胞因子的基本功能 25 CD8 致敏Tc細(xì)胞的形成和作用 CD8 Tc細(xì)胞通過(guò)表面的TCR CD3復(fù)合體識(shí)別靶細(xì)胞 APC表面的抗原肽 MHC I類(lèi)分子復(fù)合物 并在CD8分子與靶細(xì)胞 APC表面表達(dá)的I類(lèi)分子的Ig樣區(qū)結(jié)合 共同為T(mén)c細(xì)胞的活化提供第一信號(hào) 對(duì)病毒感染的靶細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞 因其缺乏共刺激分子而不能提供Tc活化的第二信號(hào) 故Tc活化的過(guò)程不同于TH細(xì)胞的活化過(guò)程 此時(shí)CD8 Tc細(xì)胞在第一信號(hào)的作用下可表達(dá)IL 2和IFN 等CKR 它們接收CD4 的活化TH細(xì)胞和 或TH1細(xì)胞分泌產(chǎn)生的相應(yīng)細(xì)胞因子的作用后被進(jìn)一步激活 開(kāi)始表達(dá)IL 12R等 最后在IL 12等的作用下增殖分化為CD8 Tc細(xì)胞 如果病毒感染的靶細(xì)胞是APC 或病毒 腫瘤抗原作為外源性抗原經(jīng)APC加工和呈遞 則此時(shí)的Tc細(xì)胞可直接獲得共刺激信號(hào)而活化 也可表達(dá)IL 12 2 IFN 等CKR 在接收IL 12為主的細(xì)胞因子作用下進(jìn)一步分化為致敏Tc細(xì)胞 26 致敏Tc細(xì)胞的形成過(guò)程示意圖 27 致敏Tc細(xì)胞的功能特征 1 只能殺傷攜帶有特異性抗原的靶細(xì)胞或微生物 2 殺傷靶細(xì)胞時(shí)受MHC I類(lèi)分子的限制 3 Tc細(xì)胞在分化為致敏Tc時(shí)有部分細(xì)胞可以成為記憶性Tc細(xì)胞 參與再次應(yīng)答時(shí)的細(xì)胞免疫反應(yīng) 4 致敏Tc細(xì)胞在殺傷靶細(xì)胞后 可以繼續(xù)殺傷帶有相應(yīng)抗原的其它靶細(xì)胞 即Tc細(xì)胞的再循環(huán) 28 CTL殺傷效應(yīng)必須在TCR識(shí)別正確抗原決定簇的基礎(chǔ)上 并在MHC的限制下才能發(fā)生 29 初次和再次應(yīng)答時(shí)細(xì)胞免疫的發(fā)生特征 再次應(yīng)答時(shí) 記憶性CTL前體細(xì)胞可迅速識(shí)別靶細(xì)胞上的抗原后 通過(guò)表達(dá)IL 2R和自分泌的IL 2結(jié)合后立即發(fā)生反應(yīng) 初次應(yīng)答時(shí) 幼稚的CD8 Tc細(xì)胞必須在TH1類(lèi)細(xì)胞因子 如旁分泌的IL 2 結(jié)合后增殖分化為致敏Tc細(xì)胞而發(fā)生反應(yīng) 30 CTL的再循環(huán) 31 致敏Tc的效應(yīng)機(jī)制 細(xì)胞間接觸后 由Tc向靶細(xì)胞中釋放下列物質(zhì)而導(dǎo)致后者發(fā)生凋亡 1 穿孔素 Perforin 在Ca 參與下可以插入靶細(xì)胞膜內(nèi)形成管狀孔道 類(lèi)似于補(bǔ)體的攻膜復(fù)合物結(jié)構(gòu) 最后導(dǎo)致細(xì)胞滲透壓改變 水分子和Ca2 入胞 K 和蛋白大分子出胞 細(xì)胞死亡 2 絲氨酸蛋白酶 即顆粒酶類(lèi) 由Tc釋放并經(jīng)穿孔素通道進(jìn)入靶細(xì)胞內(nèi) 通過(guò)激活靶細(xì)胞內(nèi)的