病原生物學(xué)與免疫學(xué)課程免疫應(yīng)答教學(xué)課件

免疫應(yīng)答授課人：XXX病原生物學(xué)與免疫學(xué)教學(xué)課件目錄/CONTENTS01免疫應(yīng)答概述02B細胞介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答02T細胞介導(dǎo)的細胞免疫應(yīng)答第一節(jié)免疫應(yīng)答概述免疫應(yīng)答的概念免疫應(yīng)答的類型免疫應(yīng)答的過程免疫應(yīng)答的特點免疫應(yīng)答（immuneresponse）是機體受抗原刺激后，免疫細胞對抗原物質(zhì)的識別、自身活化、增殖、分化，產(chǎn)生效應(yīng)物質(zhì)發(fā)生特異性免疫效應(yīng)的全過程。免疫應(yīng)答的生物學(xué)意義是及時清除體內(nèi)抗原性異物，保持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定，但在某些特殊情況下，免疫應(yīng)答也可對機體造成損傷。一、免疫應(yīng)答的概念.根據(jù)免疫應(yīng)答識別的特點、獲得的形式及效應(yīng)機制，可分為固有性免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答。固有性免疫應(yīng)答又稱為先天性免疫應(yīng)答或非特異性免疫應(yīng)答；適應(yīng)性免疫應(yīng)答又稱為獲得性免疫應(yīng)答或特異性免疫應(yīng)答。二、免疫應(yīng)答的類型.根據(jù)參與的細胞類型和效應(yīng)機制的不同，適應(yīng)性免疫應(yīng)答又分為T細胞介導(dǎo)的細胞免疫應(yīng)答和B細胞介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答。根據(jù)機體對抗原刺激的反應(yīng)結(jié)果不同，免疫應(yīng)答可分為正免疫應(yīng)答和負免疫應(yīng)答。正免疫應(yīng)答即抗原刺激后產(chǎn)生抗體或效應(yīng)T細胞，導(dǎo)致免疫效應(yīng)發(fā)生。負免疫應(yīng)答又稱免疫耐受，是指正常情況下，機體對自身成分的特異性不應(yīng)答狀態(tài)。二、免疫應(yīng)答的類型（一）抗原呈遞與識別階段抗原呈遞與識別階段是指抗原呈遞細胞捕獲、加工、處理、呈遞抗原，以及抗原特異性淋巴細胞（T、B細胞）識別抗原后啟動活化的階段。三、免疫應(yīng)答的過程（二）活化、增殖與分化階段活化、增殖與分化階段是指T、B細胞受到抗原刺激后，在細胞因子的參與下，活化、增殖、分化為效應(yīng)淋巴細胞的階段。三、免疫應(yīng)答的過程（三）效應(yīng)階段效應(yīng)階段是指漿細胞分泌抗體發(fā)揮特異性體液免疫作用，效應(yīng)T細胞直接殺傷或通過釋放細胞因子發(fā)揮特異性細胞免疫作用的階段。三、免疫應(yīng)答的過程免疫應(yīng)答具有針對性，只能對刺激機體免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答的抗原物質(zhì)產(chǎn)生免疫效應(yīng)，而不能對其他抗原產(chǎn)生免疫反應(yīng)。（一）特異性免疫系統(tǒng)對抗原的刺激具有記憶性，較長時間后，當同一抗原物質(zhì)再次進入機體時，機體的免疫系統(tǒng)可迅速產(chǎn)生免疫效應(yīng)。（二）記憶性四、免疫應(yīng)答的特點機體的免疫系統(tǒng)對抗原的刺激發(fā)生的免疫應(yīng)答在一定條件下可以擴大，少量的抗原進入即可引起全身性的免疫應(yīng)答。（三）放大性免疫細胞相互作用時，只有當雙方的MHC分子一致時，免疫應(yīng)答才能發(fā)生，這一現(xiàn)象稱為MHC限制性。（四）MHC限制性四、免疫應(yīng)答的特點第二節(jié)B細胞介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答TD抗原誘導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答TI抗原引起的體液免疫應(yīng)答抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律免疫應(yīng)答的特點B細胞接受抗原刺激后轉(zhuǎn)化成漿細胞，合成并分泌抗體，由抗體發(fā)起的特異性免疫效應(yīng)稱體液免疫應(yīng)答。TD抗原和TI抗原均可誘導(dǎo)體液免疫應(yīng)答，但兩者的作用機制不同?？乖蔬f與識別階段是指TD-Ag被APC捕獲、加工、處理和呈遞，以及CD4+T和B細胞對其識別的階段。經(jīng)APC加工、處理的TD-Ag以抗原肽-MHC-Ⅱ類分子復(fù)合物的形式，表達于APC表面，供CD4+T細胞識別。CD4+T細胞通過TCR識別特異性抗原肽，CD4分子識別MHC-Ⅱ類分子Ig樣區(qū)，即T細胞的雙識別現(xiàn)象。B細胞可通過BCR直接識別結(jié)合抗原分子。（一）抗原呈遞與識別階段一、TD抗原誘導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答活化、增殖與分化階段是指Th細胞和B細胞識別抗原后，活化、增殖、分化成為效應(yīng)細胞的階段。Th細胞需經(jīng)雙信號的刺激才能活化，第一信號為TCR與抗原肽-MHC-Ⅱ類分子的結(jié)合；第二信號為協(xié)同刺激信號，即Th表面的CD28、LFA-2、LFA-1等黏附分子，分別與APC表面的相應(yīng)黏附分子B7、LFA-3、ICAM-1等結(jié)合。（二）活化、增殖與分化階段一、TD抗原誘導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答APC分泌IL-1，可促進Th細胞的活化。Th細胞活化后，在其細胞表面表達IL-2、IL-4、IL-12等受體，同時分泌產(chǎn)生IL-2、IL-4等，并與之結(jié)合，導(dǎo)致Th細胞的增殖，在IL-4為主的細胞因子作用下分化成為Th2。（二）活化、增殖與分化階段一、TD抗原誘導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答Th2細胞通過分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10及IL-13促進B細胞增殖、分化為漿細胞。在B細胞的分化過程中，部分B細胞分化為記憶B細胞（Bm）。若再次接受相同抗原的刺激，Bm可直接活化、增殖、分化為漿細胞，產(chǎn)生大量的抗體，發(fā)揮免疫效應(yīng)。（二）活化、增殖與分化階段一、TD抗原誘導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答效應(yīng)階段是漿細胞分泌抗體發(fā)揮免疫效應(yīng)的階段。體液免疫應(yīng)答的效應(yīng)作用主要包括：①中和作用：IgG、SIgA等阻斷微生物進入機體和易感細胞，或破壞外毒素的毒性作用。②調(diào)理作用：通過調(diào)理吞噬使抗體與抗原形成的免疫復(fù)合物極易被具有吞噬功能的免疫細胞殺傷或降解、排除。（三）效應(yīng)階段一、TD抗原誘導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答③活化補體溶解靶細胞：抗體與靶細胞上的抗原結(jié)合后，可通過經(jīng)典途徑活化補體，導(dǎo)致靶細胞溶解。④ADCC效應(yīng)：凡具有IgGFc段受體的吞噬細胞或具有殺傷活性的細胞，均可通過ADCC效應(yīng)殺傷靶細胞。（三）效應(yīng)階段一、TD抗原誘導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答.TI抗原不需T細胞的輔助可直接激活B細胞。根據(jù)抗原分子構(gòu)型不同，可將TI-Ag分為TI-1和TI-2兩型。二、TI抗原引起的體液免疫應(yīng)答（一）TI-1TI-1抗原如細菌脂多糖和聚合鞭毛素等，具有兩種不同的分子結(jié)構(gòu)，一種是TI抗原的特異性抗原決定簇，另一種是B細胞有絲分裂原。TI-1抗原對B1細胞的激活需要兩種信號：B1細胞通過表面抗原受體與TI-1抗原表面特異性抗原決定簇結(jié)合產(chǎn)生第一信號；通過表面有絲分裂原受體與TI-1抗原分子表面相應(yīng)有絲分裂原結(jié)合產(chǎn)生第二信號，即B1細胞活化的雙信號學(xué)說。二、TI抗原引起的體液免疫應(yīng)答（二）TI-2TI-2抗原如莢膜多糖和D-氨基酸聚合物等，其結(jié)構(gòu)特點是表面具有眾多重復(fù)排列的相同的抗原決定簇。TI-2抗原呈線性排列，在體內(nèi)不易降解，可通過與B細胞表面的特異性抗原受體交聯(lián)結(jié)合的作用方式刺激B細胞活化，即B細胞活化的單信號學(xué)說，也稱為受體交聯(lián)學(xué)說。二、TI抗原引起的體液免疫應(yīng)答TD-Ag初次進入機體，需經(jīng)過一定的潛伏期，一般為1～2周，才在血液中出現(xiàn)特異性抗體，稱為初次免疫應(yīng)答。初次應(yīng)答的特點包括：①潛伏期長；②產(chǎn)生的抗體濃度低；③在體內(nèi)持續(xù)時間短；④抗體與抗原的親和力低，以IgM為主。（一）初次應(yīng)答三、抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律再次應(yīng)答是指相同抗原再次進入機體后，免疫系統(tǒng)可迅速、高效地產(chǎn)生特異性應(yīng)答，也稱回憶反應(yīng)。再次應(yīng)答的特點包括：①潛伏期短，一般為1～3天；②產(chǎn)生的抗體濃度高；③在體內(nèi)持續(xù)時間長；④抗體與抗原的親和力高，以IgG為主。（二）再次應(yīng)答三、抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律掌握抗體產(chǎn)生的規(guī)律，在醫(yī)學(xué)實踐中具有重要的指導(dǎo)作用：①制訂最佳免疫方案，以產(chǎn)生高濃度、高親和力的抗體，獲得良好的免疫效果；②檢測特異性IgM作為病原微生物早期感染的診斷指標；③檢測患者早期和恢復(fù)期抗體的效價，有助于診斷疾病及評估疾病的轉(zhuǎn)歸。（二）再次應(yīng)答三、抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律第三節(jié)T細胞介導(dǎo)的細胞免疫應(yīng)答細胞免疫應(yīng)答的過程T細胞免疫的生物學(xué)效應(yīng)T細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答即細胞免疫應(yīng)答，通常由TD-Ag引起，是在多種免疫細胞的協(xié)同作用下完成的，主要包括：①抗原呈遞細胞：專職和非專職抗原呈遞細胞；②效應(yīng)T細胞：CD4+Th1細胞和CD8+效應(yīng)Tc細胞。概述（一）CD4+效應(yīng)Th1細胞的形成和作用CD4+Th細胞通過表面TCR-CD3復(fù)合受體分子與APC表面相應(yīng)抗原肽-MHC-Ⅱ類分子復(fù)合物特異性結(jié)合，并在CD4分子與APC表面相應(yīng)配體作用下產(chǎn)生活化第一信號；進而通過表面黏附分子的相互作用產(chǎn)生協(xié)同刺激信號，即CD4+Th細胞活化第二信號。一、細胞免疫應(yīng)答的過程（一）CD4+效應(yīng)Th1細胞的形成和作用CD4+Th細胞在上述兩種信號刺激下，活化表達IL-2、IL-4、IL-12等受體，在APC釋放的IL-1、IL-12等細胞因子作用下，可增殖分化為CD4+效應(yīng)Th1細胞。CD4+效應(yīng)Th1細胞可通過釋放細胞因子，發(fā)揮細胞免疫效應(yīng)，同時使局部組織產(chǎn)生以淋巴細胞和單核—巨噬細胞浸潤為主的慢性炎癥反應(yīng)或遲發(fā)型超敏反應(yīng)，故Th1細胞又稱炎性T細胞。一、細胞免疫應(yīng)答的過程①促進CD8+Tc細胞增殖分化為效應(yīng)Tc細胞；②促進CD4+Th1細胞增殖分化，合成分泌IL-2、TNF-β和IFN-γ等細胞因子；③活化單核—巨噬細胞和NK細胞，增強其作用。1．IL-2一、細胞免疫應(yīng)答的過程①引起慢性炎癥反應(yīng)；②激活中性粒細胞，增強其吞噬殺菌能力；③局部產(chǎn)生高濃度TNF-β，可使周圍組織細胞發(fā)生損傷壞死。2．TNF-β一、細胞免疫應(yīng)答的過程①增強巨噬細胞和內(nèi)皮細胞MHC-Ⅱ類分子的表達，提高抗原呈遞能力；②活化單核—巨噬細胞，增強其吞噬和胞內(nèi)殺傷功能；③活化NK細胞，增強其殺瘤和抗病毒作用。3．IFN-γ一、細胞免疫應(yīng)答的過程（二）CD8+效應(yīng)Tc細胞的形成和作用CD8+Tc細胞通過表面TCR分子與靶細胞表面相應(yīng)抗原肽特異性結(jié)合，CD8分子與靶細胞上的MHC-Ⅰ類分子Ig樣區(qū)結(jié)合，獲得Tc細胞活化的第一信號。Tc細胞上的黏附分子與靶細胞上的相應(yīng)配體分子（主要是CD28與B7）結(jié)合，形成Tc細胞活化的第二信號。一、細胞免疫應(yīng)答的過程（二）CD8+效應(yīng)Tc細胞的形成和作用Tc細胞受到上述兩個信號的刺激，并在Th細胞分泌的細胞因子作用下，活化、增殖、分化為效應(yīng)Tc細胞。CD8+Tc細胞通過分泌細胞毒性物質(zhì)，使靶細胞溶解破壞或發(fā)生細胞凋亡。一、細胞免疫應(yīng)答的過程①Tc細胞通過TCR特異性識別結(jié)合靶細胞表面的抗原肽-MHC-Ⅰ類分子復(fù)合物，同時兩者表面黏附分子相互結(jié)合；②Tc細胞和靶細胞緊密接觸，通過顆粒胞吐釋放穿孔素和顆粒酶，穿孔素可在細胞膜上構(gòu)筑小孔；③靶細胞膜上出現(xiàn)大量小孔，使水分子通過小孔進入細胞內(nèi)，致使靶細胞裂解死亡。此外，效應(yīng)細胞釋放的顆粒酶，也可通過穿孔素形成的孔道進入靶細胞，使之溶解破壞。1．使靶細胞裂解一、細胞免疫應(yīng)答的過程Tc細胞活化后大量表達FasL，F(xiàn)asL和靶細胞表面的Fas分子結(jié)合，引發(fā)死亡信號的逐級轉(zhuǎn)導(dǎo)，最終激活內(nèi)源性DNA內(nèi)切酶，使DNA斷裂，導(dǎo)致靶細胞死亡。2．使靶細胞凋亡一、細胞免疫應(yīng)答的過程（一）抗感染作用

細胞免疫主要針對胞內(nèi)寄生菌（如結(jié)核分枝桿菌、傷寒沙門菌、麻風分枝桿菌等）、胞內(nèi)病毒、真菌及某些寄生蟲的感染。（二）抗腫瘤作用

CTL細胞可直接殺傷帶有相應(yīng)抗原的腫瘤細胞。細胞免疫過程中產(chǎn)生的某些細胞因子（如TNF、IFN等）在抗腫瘤免疫中也有一定的作用。（三）免疫損傷

細胞免疫亦可導(dǎo)致遲發(fā)型超敏反應(yīng)、移植排斥反應(yīng)及某些自身免疫性疾病等。二、細胞免疫的生物學(xué)效應(yīng)免疫應(yīng)答是機體受抗原刺激后，免疫細胞對抗原物質(zhì)的識別、自身活化、增殖、分化，產(chǎn)生效應(yīng)物質(zhì)發(fā)生特異性免疫效應(yīng)的全過程。免疫應(yīng)答具有特異性、記憶性、放大性、MHC限制性的特