位。
1.3 功能:(1)诱导同种移植排斥反应(包括宿主抗移植物与移植物抗宿主反应);(2)参与外源性抗原的递呈,供CD4+T细胞识别;(3)参与免疫应答调节,Ir基因产物可调节免疫应答;(4)参与胸腺内T细胞的发育。
MHC限制性(或称限制性识别):特定T细胞识别特定类别的自身MHC分子而发挥免疫学效应的现象。即指CD8+T细胞识别MHC Ⅰ类分子,CD4+T细胞识别MHC II类分子。
(四)HLA的多态性
1 多态性
指随机婚配的群体中存在两种以上的等位编码基因,在群体中可以编码多种抗原分子。HLA具有多态性,在人群中可检出A基因约27种,B基因约50种,C基因约10种,DR基因20余种。
2 遗传学基础
2.1 复等位基因,即在群体中位于同一基因位点而具有不同编码特性的基因系列。
是群体的基因概念。
2.2 共显性表达,即每一对等位基因位点的两个基因同是显性,其各自编码的特异性抗原分子可同时表达于细胞膜表面。
2.3 单元型遗传,即连锁在一条染色体上的各基因位点组合一同遗传。
2.4 HLA遗传连锁不平衡,即某些基因总是较多地连锁在一起,而另一些则较少在一起进行遗传,表现为某两个基因在同一单元型上存在的频率与理论预期值存在差异。
(五)HLA与疾病的关系
恶性肿瘤细胞的HLA Ⅰ类分子表达较正常细胞减少或缺乏,易使肿瘤细胞逃逸免疫监视。
胰岛素依赖性糖尿病(IDDM)可能与特定HLA Ⅱ类基因型有关,如IDDM的发生可能需要DR分子β链57位或DQ分子β链57位氨基酸之一为非天冬氨酸。
强直性脊柱炎与B27之间具有高度相关性,相对危险性高达87.4。 HLA表达及其异常可能与自身免疫性疾病及其它等多种疾病有关。
(六)HLA分型
HLA分型是研究HLA基因及其编码产物的分布、功能及其生物学、医学意义的必要手段。
主要包括:血清学方法、细胞学方法和分子生物学方法。
第六章 细胞介导的免疫应答
一、主要内容
细胞介导的免疫应答可分为B细胞介导的体液免疫应答和T细胞介导的细胞免疫应答,二既密切关联又互为独立。B细胞是参与机体体液免疫的主要细胞。
抗原诱导相应的B细胞增殖活化,分化成浆细胞,合成分泌特异性抗体。细胞免疫应答是从初始T细胞接受抗原刺激到分化成效应T细胞并将抗原清除的过程。
(一)概述
1 免疫应答
抗原物质进入机体,激发免疫系统发生一系列反应以排除抗原的过程。即免疫细胞识别、摄取、处理抗原,继而活化、增殖、分化,产生免疫效应的过程。
免疫过程分三个阶段:抗原识别、免疫细胞活化和免疫效应。
2 免疫应答类型
2.1 根据来源分为:天然性免疫--生来就有;适应性免疫--后天获得。
2.2 根据效应机理分为:体液免疫--B细胞活化后产生的特异性抗体发挥免疫效
应;细胞免疫--特异性T细胞活化发挥的免疫效应。 2.3 根据效应结果分为:生理性免疫应答--清除有害物质,保持内环境稳定,如:清除病原微生物及其产物、恶变细胞等;病理性免疫应答--引起组织损伤或功能障碍,如:超敏反应和自身免疫病等。
3 免疫应答的基本特征
3.1 特异性:针对某种抗原产生抗体或效应细胞,发生免疫应答。 3.2 记忆性:初次接触某种抗原后,免疫系统可长期保留对该抗原的“记忆性”,
发生再次免疫应答。
3.3 识别“自己”和“非己”:个体发育过程中产生。
4 免疫应答的发生部位
外周免疫器官。
(二)细胞免疫
初始T细胞(naive T cell):已成熟但尚未同抗原相遇的T细胞。
效应T细胞:初始T细胞识别抗原后,分化成为能清除抗原物质的T细胞。
1 T细胞的抗原识别
1.1 αβT细胞识别抗原的种类有二种,即:
1.1.1由MHC I类分子递呈的内源性抗原,即存在于胞浆内的抗原,如:微生物
感染细胞于胞浆内及胞核内合成的抗原和肿瘤细胞合成的肿瘤抗原。
1.1.2 由MHCⅡ类分子递呈的外源性抗原,即存在于囊泡系统内的抗原,如:APC摄取内化的细胞外抗原成分。
1.2 αβT细胞识别抗原的递呈过程
1.2.1 内源性抗原的递呈过程:指胞浆内的抗原,经LMP( 巨大多功能蛋白酶体)酶降解成小的肽片段,与MHC I类分子结合成MHC I-肽复合物,然后转送到细胞膜表面,供CD8+T细胞识别的过程。
1.2.2 外源性抗原的递呈过程:指囊泡系统内抗原被溶酶体酶降解成小肽片段,与MHC Ⅱ类分子结合成MHC Ⅱ-肽复合物,运送到细胞表面,供CD4+T细胞识别的过程。
1.3 T细胞的抗原识别
T细胞的抗原识别指初始αβT细胞TCR与APC表面递呈的MHC-肽复合物结合。
TCRαβT细胞识别抗原具有MHC限制性: CD4+αβT细胞识别APC递呈的MHCⅡ-肽复合物;CD8+αβT细胞则识别APC递呈的MHC I-肽复合物。
2 T细胞的活化
T细胞活化是一个包括接受信号刺激、信号转导、细胞内酶活化,基因转录表达及细胞扩增等在内的复杂过程。 2.1 T细胞活化的信号刺激
T细胞活化的双信号刺激:至少需要二个独立信号刺激,由APC提供。
表 T细胞活化的双信号
信号 APC 第一信号 MHC Ⅱ/I-肽复合物 第二信号 B7(B7.1和B7.2) T细胞活化中细胞粘附分子的辅助作用: 作用* (1) T细胞 TCR和CD4/CD8 CD28 表 T细胞活化中APC与T细胞间粘附分子的作用
APC T细胞 ICAM-1,ICAM-2 LFA-1 LFA-3 CD2 DC-SIGN(DC) ICAM-3 4-1BBL 4-1BB(CD137) (2) CD40(活化的APC) CD40L(活化的T细胞) *(1)维持抗原特异性T细胞与APC结合的时间,有益于T细胞活化、增殖、分化成效应T细胞。
(2)传送活化信号给T细胞,进一步刺激T细胞克隆增殖。活化APC使B7分子表达增加。
2.2 T细胞活化信号的转导及基因表达
T细胞活化信号转导及相关基因表达的过程。
3 T细胞介导的特异性免疫效应
介导特异性免疫效应的T细胞主要有CD8+CTL和CD4+Th1。 3.1 CD8+CTL介导的特异性免疫效应
主要效应功能:杀伤表达有相同MHC I类分子结合的特异性抗原的细胞,如病毒感染的细胞等。 3.1.1 特异性细胞毒效应
在宿主抵抗细胞内寄生物的防御中起重要作用。如:病毒、一些细菌及寄生虫等病原体。
CTL杀伤靶细胞机制:
穿孔素依赖性机制--破坏细胞膜:CD8+CTL特异识别靶细胞表面MHCⅠ-肽复合物,活化、释放毒性蛋白质,其中穿孔素破坏细胞膜,颗粒酶进入靶细胞降解DNA。
穿孔素非依赖性机制--诱导细胞凋亡:CD8+CTL的FasL与靶细胞的Fas结合,Fas的死亡功能区与效应器蛋白结合,核酸酶活化降解DNA。
CTL具有循环杀伤作用,即一个效应CTL能杀伤多个靶细胞。 3.1.2 分泌细胞因子的效应
效应CD8+CTL合成分泌细胞因子,如IFN-γ、TNFα和TNFβ等发挥免疫效应。
3.2 CD4Th1细胞介导的特异性免疫效应 3.2.1 募集和活化诱导巨噬细胞的作用
分泌IL-3和GM-CSF刺激骨髓内新单核细胞的产生;分泌TNFα、TNFβ增加血管内皮细胞粘附分子的表达,吸引聚集吞噬细胞。
为巨噬细胞提供活化信号。CD4+Th1细胞分泌的IFN-γ是巨噬细胞活化因子;CD4+Th1细胞表面表达的CD40L与巨噬细胞表面表达的CD40结合为巨噬细胞活化提供辅助信号。
3.2.2 介导迟发型超敏反应的作用 3.2.3 辅助B细胞产生调理性抗体
(三)体液免疫
1 B细胞对抗原的识别和抗原递呈
B细胞识别抗原分二类:TI-Ag 和 TD-Ag。 1.1 对TI-Ag的识别
TI-抗原包括两种类型, 即TI1和TI2。
1.1.1 TI1抗原:如细菌脂多糖(LPS)和聚合鞭毛素等。
1.1.1.1 高浓度:B细胞多克隆激活剂,与丝裂原受体结合,激活大多数B细胞。 1.1.1.2 低浓度:无多克隆激活作用,与BCR结合,激活B细胞克隆。
1.1.2 TI2抗原:如肺炎球菌多糖。与特异性BCR结合,使BCR交联,刺激B细胞活化。
1.2 对TD-Ag识别与递呈
TD-Ag:蛋白质抗原,如病原微生物、血细胞和血清蛋白等。
蛋白质抗原中的半抗原(B细胞表位)与特异性BCR结合,抗原内化、加工处理,抗原肽(T细胞表位)与MHC Ⅱ类分子形成复合物,表达于B细胞表面,被 TCR识别,Th细胞活化,辅助B细胞活化。抗原浓度低时,B细胞是最有效的抗原递呈细胞。
2 B细胞激活和信号传导
2.1 B细胞活化信号
2.1.1 TI抗原直接刺激B细胞活化。
2.1.2 TD抗原刺激B细胞活化需要两种信号:第一信号来自抗原刺激,即抗原与BCR
结合;(2)第二信号有Th细胞通过二种方式提供:A.通过Th细胞与B细胞表面分子的直接接触,如:T 细胞表面的ICAM-1、CD28、CD2和CD40L分子与B细胞表

