特异性免疫应答特异性免疫应答

Specific Immune ResponseSpecific Immune Response

第八讲

讲授内容讲授内容

1.1. 概述概述2.2. 抗原提呈细胞及抗原提呈抗原提呈细胞及抗原提呈3.3. 细胞免疫应答细胞免疫应答4.4. 体液免疫应答体液免疫应答5.5. 免疫耐受免疫耐受

特

异

性

免

疫

特

异

性

免

疫

一、概 述一、概 述 特异性免疫应答的概念特异性免疫应答的概念

– 又称又称适应性免疫应答适应性免疫应答（ （ Adaptive immune rAdaptive immune r

esponseesponse ）；）；– 指体内抗原特异性淋巴细胞接受抗原刺激后，指体内抗原特异性淋巴细胞接受抗原刺激后，

自身活化、增殖、分化为效应细胞，产生一自身活化、增殖、分化为效应细胞，产生一系列生物学效应的全过程。系列生物学效应的全过程。

特异性免疫应答的类型特异性免疫应答的类型– 体液免疫体液免疫（（ BB 细胞介导）细胞介导）– 细胞免疫细胞免疫（（ TT 细胞介导）细胞介导）

特异性免疫应答发生的场所特异性免疫应答发生的场所– 主要场所为主要场所为外周免疫器官外周免疫器官（淋巴结和脾脏等）（淋巴结和脾脏等）

特异性免疫应答的意义特异性免疫应答的意义– 及时清除外来异物，保持机体内环境的稳定，及时清除外来异物，保持机体内环境的稳定，但不适当的免疫应答也会造成机体的损伤。但不适当的免疫应答也会造成机体的损伤。

特异性免疫应答的特征特异性免疫应答的特征– 特异性、记忆性、排异性特异性、记忆性、排异性– 免疫细胞相互作用受免疫细胞相互作用受 MHCMHC 限制限制– 再次应答的扩大效应再次应答的扩大效应

特异性免疫应答的基本过程：特异性免疫应答的基本过程：– 抗原提呈与识别阶段抗原提呈与识别阶段（（感应阶段感应阶段））：指：指 APCAPC 对对

抗原性异物的捕获、加工处理和提呈以及特异性抗原性异物的捕获、加工处理和提呈以及特异性淋巴细胞对抗原的识别。淋巴细胞对抗原的识别。

– 活化、增殖、分化阶段活化、增殖、分化阶段（（反应阶段反应阶段））：识别抗原：识别抗原后的淋巴细胞在细胞因子的作用下发生活化、增后的淋巴细胞在细胞因子的作用下发生活化、增殖、分化为免疫效应细胞（效应殖、分化为免疫效应细胞（效应 TT 细胞和浆细细胞和浆细胞）的阶段。胞）的阶段。

– 效应阶段效应阶段：指浆细胞分泌的抗体和致敏淋巴细胞：指浆细胞分泌的抗体和致敏淋巴细胞释放效应性淋巴因子或直接发挥特异性细胞杀伤释放效应性淋巴因子或直接发挥特异性细胞杀伤作用的过程。作用的过程。

二、抗原提呈细胞及抗原提呈二、抗原提呈细胞及抗原提呈

（一）相关概念（一）相关概念 抗原加工抗原加工（（ antigen processingantigen processing ））

– 指指 APCAPC 将抗原分子降解并加工处理成一定将抗原分子降解并加工处理成一定大小的多肽，并与大小的多肽，并与 MHCMHC 分子结合，以抗原分子结合，以抗原肽肽 -MHC-MHC 复合物的形式表达于复合物的形式表达于 APCAPC 的表面；的表面；

抗原提呈抗原提呈（（ antigen presentationantigen presentation ））– 指指 APCAPC 与与 TT 细胞接触，表达于细胞接触，表达于 APCAPC 表面表面

的抗原肽 的抗原肽 / MHC/ MHC 分子复合物被分子复合物被 TT 细胞识别，细胞识别，将抗原信息提呈给将抗原信息提呈给 TT 细胞；细胞；

（一）相关概念（一）相关概念 抗原提呈细胞抗原提呈细胞（ （ antigen presenting cell, APantigen presenting cell, AP

CC ））– 又叫辅佐细胞。指能摄取、加工、处理抗原并又叫辅佐细胞。指能摄取、加工、处理抗原并

将抗原信息提呈给将抗原信息提呈给 TT 淋巴细胞的一类细胞。淋巴细胞的一类细胞。可分为：可分为：• 广义的广义的 APCAPC

• 狭义的狭义的 APCAPC

– 专职的专职的 APCAPC

– 非专职的非专职的 APCAPC

从广义上讲：是指能表达被特异性从广义上讲：是指能表达被特异性 TT 淋巴淋巴细胞识别的抗原肽－细胞识别的抗原肽－ MHCMHC 分子复合物的分子复合物的任何细胞。如，肿瘤细胞、病毒感染的靶任何细胞。如，肿瘤细胞、病毒感染的靶细胞能通过细胞能通过 MHC IMHC I 类分子提呈抗原主要是类分子提呈抗原主要是内源性抗原。内源性抗原。

因此，表达因此，表达 MHC I/ IIMHC I/ II 类分子的细胞均属类分子的细胞均属于广义的于广义的 APC APC 。。

专职的专职的 APCAPC

– 能组成性表达能组成性表达 MHC IIMHC II 类分子，具有较强的抗类分子，具有较强的抗原提呈作用的细胞。包括：原提呈作用的细胞。包括： BB 、、 DCDC 、、 Mφ Mφ

非专职的非专职的 APCAPC

– 执行抗原提呈时，非组成性表达执行抗原提呈时，非组成性表达 MHC IIMHC II 类分类分子，抗原递呈能力弱的细胞。包括：子，抗原递呈能力弱的细胞。包括：内皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞、上皮及间皮细胞成纤维细胞、上皮及间皮细胞。。

（二）抗原加工与提呈途径（二）抗原加工与提呈途径

（ Ia 相关恒定链）

（ MHCⅡ类分子相关的恒定链多肽）

内源性和外源性抗原加工途径特点比较

抗原来源 内源性 外源性

抗原肽产生部位 胞质蛋白酶体 内体、溶酶体

提呈抗原肽的 MHC 分子 I 类分子 II 类分子

提呈细胞 所有有核细胞 专职 APC

提呈的 T 细胞 CD8CD8++TT 细胞 细胞 CD4CD4++TT 细胞细胞

特点 内源性抗原加工途径 外源性抗原加工途径

内－Ⅰ－内－Ⅰ－ 8 8 、外－Ⅱ－、外－Ⅱ－ 44

请自学！！请自学！！ 非经典的抗原提呈途径 非经典的抗原提呈途径 - - - - 交叉提呈交叉提呈

脂类抗原的脂类抗原的 CD1CD1 分子提呈途径分子提呈途径

三、三、 TT 细胞介导的细胞免疫应答细胞介导的细胞免疫应答 （（ cellular immune responsecellular immune response ））

指指 TT 细胞接受抗原刺激后，转化为效应细胞接受抗原刺激后，转化为效应 TT 细细胞，发挥特异性免疫应答的过程。胞，发挥特异性免疫应答的过程。

其过程大致可分为：其过程大致可分为：

– CD4CD4++Th1Th1 细胞介导的炎症反应细胞介导的炎症反应

– CD8CD8++TcTc 细胞介导的细胞毒作用细胞介导的细胞毒作用

细胞免疫应答示意图

特异性细胞免疫应答的过程特异性细胞免疫应答的过程

抗原识别阶段抗原识别阶段活化、增殖和分化阶段活化、增殖和分化阶段效应阶段效应阶段

APC 通过免疫突触与 T 细胞相互作用

L

TT 细胞的活化细胞的活化

TT 细胞的活化需要细胞的活化需要双信号双信号的参与，这种活化是免疫效的参与，这种活化是免疫效应机制发生的基础。应机制发生的基础。

第一信号第一信号：： TT 细胞表面的细胞表面的 TCRTCR 识别识别 APCAPC 表面表达的表面表达的抗原肽－抗原肽－ MHC-MHC- /ⅠⅡ/ⅠⅡ类分子复合物后，在类分子复合物后，在 CD4/CD8CD4/CD8

分子同时识别分子同时识别ⅡⅡ /Ⅰ/Ⅰ类分子的辅助下，通过类分子的辅助下，通过 CD3CD3 分子分子

将这种识别信号传递到胞内。将这种识别信号传递到胞内。→ → 双识别双识别 第二信号第二信号：： APCAPC 表面的共刺激分子与表面的共刺激分子与 TT 细胞表面表细胞表面表

达的相应共刺激分子受体相互作用，可以产生达的相应共刺激分子受体相互作用，可以产生 TT 细胞细胞活化的辅助信号。活化的辅助信号。

Th 细胞的活化 Tc 细胞（ CTL ）的活化

（一）（一） CD4CD4++TTHH11 细胞介导的炎症反应细胞介导的炎症反应

经双信号活化的 CD4+Th0 细胞可表达 IL-

2/4/12R 等，它们可与 IL-2/12 等细胞因子结合后，增殖分化为 CD4+Th1 （炎性）细胞。

这种细胞可通过释放效应性细胞因子而发挥功能。

Th

细胞的分

化

主要是通过释放的三种细胞因子来实现：主要是通过释放的三种细胞因子来实现： 11 ）） IL-2IL-2 ：： ① ① 可促进可促进 CD8CD8++TcTc 细胞增殖分化；细胞增殖分化； ② ② 促进促进 CD4+Th1 细胞合成分泌细胞合成分泌 IL-2IL-2 、、 TNF-TNF-

和和 IFN-IFN- 等效应性细胞因子，经等效应性细胞因子，经正反馈机制正反馈机制而而扩大免疫效应。扩大免疫效应。

CD4+Th1 细胞的效应细胞的效应

22 ）） TNF-TNF- ：： ① ① 促进促进血管内皮细胞血管内皮细胞表达黏附分子和趋化因表达黏附分子和趋化因

子，诱导中性粒细胞、淋巴细胞和单核细胞子，诱导中性粒细胞、淋巴细胞和单核细胞等向炎症局部迁移并发生慢性炎症反应；等向炎症局部迁移并发生慢性炎症反应；

② ② 激活激活中性粒细胞中性粒细胞并增强其吞噬杀菌能力；并增强其吞噬杀菌能力； ③ ③ 导致局部组织发生导致局部组织发生损伤和坏死损伤和坏死。。

33 ）） IFN-IFN- ：： ①① 促进促进 APCAPC 表达表达 MHC-IIMHC-II 类分子以使其抗原类分子以使其抗原

提呈作用增强；提呈作用增强； ②② 活化活化 MM ，增强其吞噬和胞内杀伤能力，使，增强其吞噬和胞内杀伤能力，使之获得杀伤肿瘤细胞的能力；之获得杀伤肿瘤细胞的能力；

③③促进促进 MM 产生多种细胞因子（产生多种细胞因子（ IL-1/2/6IL-1/2/6 等）等）和炎性介质（和炎性介质（ PEGPEG 等）来调节免疫效应；等）来调节免疫效应；

④④活化活化 NKNK 细胞，增强杀瘤和抗病毒作用，提细胞，增强杀瘤和抗病毒作用，提高机体的免疫监视机能。高机体的免疫监视机能。

（二）（二） CD8CD8++TcTc 细胞介导的细胞毒作细胞介导的细胞毒作用用

致敏致敏 TcTc 细胞的功能特征细胞的功能特征– 只能杀伤携带有特异性抗原的靶细胞（只能杀伤携带有特异性抗原的靶细胞（特异特异

性性）；）；– 杀伤靶细胞时受杀伤靶细胞时受 MHC-IMHC-I 类分子的限制类分子的限制；；– 致敏致敏 TcTc 细胞在杀伤靶细胞后，可以继续杀细胞在杀伤靶细胞后，可以继续杀

伤带有相应抗原的其它靶细胞，即伤带有相应抗原的其它靶细胞，即 TcTc 细胞细胞的的再循环再循环。。

致敏Tc细胞的形成过程示意图

CTL 的再循环

致敏致敏 TcTc 的效应机制的效应机制

穿孔素穿孔素((PerforinPerforin))：：

– 在在 CaCa2+2+ 参与下可以插入靶细胞膜内形成管参与下可以插入靶细胞膜内形成管状孔道（状孔道（类似于补体的攻膜复合物结构类似于补体的攻膜复合物结构），），最后导致细胞渗透压改变，水分子和最后导致细胞渗透压改变，水分子和 CaCa2+2+

入胞、入胞、 KK++ 和蛋白大分子出胞，细胞死亡。和蛋白大分子出胞，细胞死亡。

丝氨酸蛋白酶丝氨酸蛋白酶：：

– 即颗粒酶类，由即颗粒酶类，由 TcTc 释放并经穿孔素通道进释放并经穿孔素通道进入靶细胞内，通过激活靶细胞内的内切酶入靶细胞内，通过激活靶细胞内的内切酶系统使后者系统使后者 DNADNA断裂，细胞发生凋亡。断裂，细胞发生凋亡。

Fas-FasLFas-FasL介导的凋亡介导的凋亡：：– 活化活化 TcTc 可高表达可高表达 FasLFasL ，在，在 TcTc 同靶细胞结同靶细胞结

合时可释出合时可释出 FasLFasL 同靶细胞表面的同靶细胞表面的 FasFas 分子分子结合，进一步启动凋亡信号通路，导致靶细结合，进一步启动凋亡信号通路，导致靶细胞凋亡。胞凋亡。

细胞免疫的生物学效应细胞免疫的生物学效应

抗胞内感染作用抗胞内感染作用

抗肿瘤免疫抗肿瘤免疫

参与移植排斥反应参与移植排斥反应

引起免疫病理损伤，如Ⅳ型超敏反应引起免疫病理损伤，如Ⅳ型超敏反应

四、四、 BB 细胞介导的体液免疫应答细胞介导的体液免疫应答（（ humoral immunity, HIhumoral immunity, HI ））

分分 TDTD 抗原抗原和和 TITI 抗原抗原引起免疫应答两种情况：引起免疫应答两种情况：

（一）体液免疫应答的过程（一）体液免疫应答的过程

抗原识别阶段抗原识别阶段活化、增殖和分化阶段活化、增殖和分化阶段效应阶段效应阶段

11 ）抗原识别阶段）抗原识别阶段

22 ）） BB 细胞的活化、增殖和分化细胞的活化、增殖和分化

BB 细胞的双重身份：细胞的双重身份：抗体产生细胞抗体产生细胞和和抗原提抗原提呈细胞呈细胞。。– 作为抗原呈递细胞，其功能的发挥必须通过作为抗原呈递细胞，其功能的发挥必须通过 ThTh

细胞介导才能完成，二者的相互作用模式和机制细胞介导才能完成，二者的相互作用模式和机制同前述的同前述的 APCAPC 和和 ThTh 细胞间的作用机制是一样的。细胞间的作用机制是一样的。

– 作为抗体产生细胞，其活化也需要双信号：作为抗体产生细胞，其活化也需要双信号：• 第一信号第一信号：： BCRBCR 识别结合抗原识别结合抗原• 第二信号第二信号：：由共刺激分子的相互作用产生由共刺激分子的相互作用产生

BB 细胞活化的共刺激分子对主要包括：细胞活化的共刺激分子对主要包括：– ICAM-1~LFA-1ICAM-1~LFA-1 、、 B7~ CD28B7~ CD28 、、 CD40CD40~~CD40LCD40L 、、

LFA-1~ICAM-1LFA-1~ICAM-1 （前为（前为 BB 细胞表达，后为细胞表达，后为 TTHH

细胞表达）细胞表达）

TD-Ag诱导的体液免疫应答

33 ）效 应 阶 段）效 应 阶 段

是指是指浆细胞浆细胞合成和分泌抗体发挥免疫合成和分泌抗体发挥免疫

效应的阶段。效应的阶段。

浆细胞产生的浆细胞产生的 IgIg 类别与类别与 BB 细胞分化中细胞分化中

受不同的细胞因子的影响有关。受不同的细胞因子的影响有关。

B细胞的活化与生发中心的形成

44 ）） TI-AgTI-Ag 诱导的体液免疫应答诱导的体液免疫应答 TITI 抗原抗原

– 某些细菌多糖、多聚蛋白及脂多糖等可直接激活未某些细菌多糖、多聚蛋白及脂多糖等可直接激活未致敏致敏 BB 细胞，无须细胞，无须 TT 细胞辅助。细胞辅助。 TITI 抗原分为抗原分为 TI-1TI-1

和和 TI-2TI-2 抗原抗原。。 TI-1TI-1 抗原诱导的抗原诱导的 BB 细胞应答细胞应答

– 高浓度高浓度 TI-1TI-1 抗原可诱导多克隆抗原可诱导多克隆 BB 细胞增生和分化；细胞增生和分化；– 低浓度只能活化相应低浓度只能活化相应 BB 细胞克隆活化；细胞克隆活化；– TI-1TI-1 抗原单独不能诱导抗原单独不能诱导 IgIg 类别转换、抗原亲和力类别转换、抗原亲和力

成熟及记忆成熟及记忆 BB 细胞形成。细胞形成。

TI-2TI-2 抗原诱导的抗原诱导的 BB 细胞应答细胞应答– TI-2TI-2 抗原多属细菌胞壁与荚膜多糖成分，具抗原多属细菌胞壁与荚膜多糖成分，具

有高度重复的结构。使成熟的抗原特异性有高度重复的结构。使成熟的抗原特异性 BB

细胞的细胞的 SmIgSmIg 发生广泛交联。发生广泛交联。– TI-2TI-2 抗原表位的密度似乎起决定作用。密度抗原表位的密度似乎起决定作用。密度太低，太低， mIgmIg 交联的程度不足于激活细胞；密交联的程度不足于激活细胞；密度太高，会使细胞变为无应答性。度太高，会使细胞变为无应答性。

– 生理意义：多数胞外菌含有胞壁多糖成分，生理意义：多数胞外菌含有胞壁多糖成分，能抵抗吞噬；能抵抗吞噬； TI-2TI-2 直接诱导抗体产生，抗直接诱导抗体产生，抗体与细菌结合后易于被杀灭以及抗原提呈。体与细菌结合后易于被杀灭以及抗原提呈。

初次应答：机体初次接受适量抗原刺激后，经过一段相初次应答：机体初次接受适量抗原刺激后，经过一段相对对较长的潜伏期较长的潜伏期后产生抗体，在血清中出现后产生抗体，在血清中出现含量较低含量较低、、持续时间较短持续时间较短、以、以 IgMIgM 为主为主、抗体的、抗体的亲和力较低亲和力较低。。

（二）抗体产生的一般规律（二）抗体产生的一般规律

再次应答：初次应答后，当抗体下降并恢复正常时，再用相同的抗原进行免疫，则抗体产生的潜伏期明显缩短，抗体含量明显上升，且维持时间更为长久，以 IgG 为主、抗体的亲和力较高，也叫回忆应答。

（三）体液免疫应答的生物学效应（三）体液免疫应答的生物学效应

主要是通过抗体发挥生物学效应主要是通过抗体发挥生物学效应– 中和作用中和作用，包括中和毒素、中和病毒、抑制，包括中和毒素、中和病毒、抑制

细菌的黏附等。细菌的黏附等。– 调理吞噬作用调理吞噬作用– ADCCADCC 效应效应– 活化补体活化补体– 在某些情况下，参与在某些情况下，参与免疫病理损伤免疫病理损伤。如Ⅰ、。如Ⅰ、

Ⅱ、Ⅲ型超敏反应及某些自身免疫性疾病。Ⅱ、Ⅲ型超敏反应及某些自身免疫性疾病。

免疫应答的全过程

五、免疫耐受五、免疫耐受Immunological toleranceImmunological tolerance

免疫耐受是机体对抗原刺激表现为免疫耐受是机体对抗原刺激表现为特异性特异性免疫无应答免疫无应答状态。状态。

免疫耐受具有特异性免疫耐受具有特异性 自身耐受可以避免自身免疫病的发生自身耐受可以避免自身免疫病的发生 注意区别：注意区别：

免疫耐受 、免疫缺陷和免疫抑制免疫耐受 、免疫缺陷和免疫抑制

免疫耐受与免疫抑制是否相同？免疫耐受与免疫抑制是否相同？

免疫耐受免疫耐受： 特异性无免疫应答： 特异性无免疫应答

免疫抑制免疫抑制： 非特异性无免疫应答： 非特异性无免疫应答

免疫缺陷免疫缺陷： 非特异性无免疫应答： 非特异性无免疫应答

免疫缺陷和免疫抑制的区别免疫缺陷和免疫抑制的区别 免疫缺陷免疫缺陷 ：：

– 由于由于遗传或疾病等因素遗传或疾病等因素造成机体免疫系统造成机体免疫系统缺陷或功能障碍，导致对多种抗原不应答缺陷或功能障碍，导致对多种抗原不应答或应答低下。或应答低下。

免疫抑制免疫抑制 ：：– 因因使用免疫抑制剂使用免疫抑制剂使免疫功能受抑制，导使免疫功能受抑制，导

致对多种抗原不应答或应答低下，停用抑致对多种抗原不应答或应答低下，停用抑制剂后，可使免疫应答恢复正常。制剂后，可使免疫应答恢复正常。

本 本 章 章 重 重 点点

掌握特异性免疫应答的概念、特点、类型及掌握特异性免疫应答的概念、特点、类型及

基本过程；基本过程； 掌握抗原提呈细胞的概念和种类；两条抗原掌握抗原提呈细胞的概念和种类；两条抗原

加工与提呈途径的比较。加工与提呈途径的比较。 掌握细胞免疫应答和体液免疫应答的过程；掌握细胞免疫应答和体液免疫应答的过程； 掌握抗体产生的一般规律；掌握抗体产生的一般规律； 掌握免疫耐受的概念，了解免疫耐受的形成掌握免疫耐受的概念，了解免疫耐受的形成

机制及研究意义。机制及研究意义。

CTL杀伤靶细胞的颗粒外排途径和 Fas-FasL途径联合杀伤靶细胞的过程