关于特异性免疫应答的特点及其机制课件
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J、C基因组成
➢α、γ链相当于Ig轻链基因，由V、J、
C基因组成
BCR、TCR基因的重排
▪重排发生在TB细胞在中枢免疫器官发育过程中 ▪BCR和TCR胚系基因中隔开的V、（D）、J基因 片段通过基因片段的重排，形成V（D）J连接重排 后的DNA。 ▪转录初级RNA，剪接形成mRNA(含C基因)
一时性
关于特异性免疫应答的特点及 其机制
特异性免疫应答的特点
➢特异性(specificity) ➢获得性(adaptiveness) ➢排他性(discrimination) ➢多样性(diversity) ➢记忆性(memory) ➢转移性(transferability) ➢耐受性 (immunotolerance)
免疫应答的特异性
➢特异性表现在：
应答的启动、应答的对象和应答的结局
➢特异性的本质是：
TCR和BCR特异性识别抗原，而TCR和BCR 的多样性是保证机体对种类繁多的抗原产生 特异性应答的基础
TCR和BCR的多样性及其分子基 础
机体为何能产生数量巨大、识别抗原特异性各异 的TCR和BCR？ 其遗传学基础是T、B淋巴细胞在发育早期阶段
免疫记忆的维持
T细胞激活信号强度的作用 低强度信号诱导中枢性记忆性T细胞形成 强信号促进效应性T细胞形成 在应答晚期，信号强度的降低可使部分效应
细胞转变为效应性记忆细胞 过强信号刺激可导致效应性T细胞发生AICD
免疫记忆的维持
细胞因子的作用 IL-15 IL-4
免疫耐受
一、胚胎期及新生期接触抗原所致免疫耐受
▪翻译为重链（ β、δ链）或轻链（ α、γ链）
Ig轻链基因的重排
Vk
Jk
Ck
Germline
Rearranged 1° transcript
Spliced mRNA
Ig重链V区基因重排
VH 1-123
DH1-27
JH 1-9
Cm
Ig重链C区基因重排
Primary transcript RNA
Cm AAAAA
免疫耐受与免疫抑制的比较
免疫耐受
免疫抑制
产生原因
细胞系消失或不活化 免疫活性细胞发育缺 Ts细胞的抑制作用 损或增殖分化障碍
产生条件 特异性
可先天或后天获得， 特别是免疫功能未成 熟或减弱时容易形成
高
先天缺损或人为产生， 如X-射线，免疫抑制 药物，抗淋巴细胞血 清的作用
无
持续性
长期，一时性或终生
TCR多样性机制与BCR的区别
TCR无体细胞高频突变 TCR的N-核苷酸插入多于BCR
免疫应答的记忆性
可传递记忆-指围产期个体抵抗病原微生 物的保护性记忆
获得性记忆-个体通过感染或接种而再次 接触相同抗原，可产生较初次应答更快、 更强的应答
免疫记忆细胞的生物学特征
记忆性T、B细胞 是指对特异性抗原有记忆能力、寿命较长 的淋巴细胞。当再次遇到相同抗原后，可 迅速活化、增殖、分化为效应细胞。
记忆性细胞的产生
记忆性B细胞的产生 记忆性B细胞在生发中心形成 部分活化的B细胞停留在终末分化期，并
失去分泌IgG的能力而成为记忆性B细胞 记忆性B细胞的产生机制与抗凋亡因子的
持续表达、抗原持续刺激和多克隆刺激剂 的作用有关
免疫记忆的维持
抗原的作用 特异性抗原的持续刺激 低水平抗原的周期性刺激 抗原抗体复合物的作用
存在着分隔的、一定数量的胚系基因片段，在淋
巴细胞分化成熟过程中，这些基因片段发生不同
的重排和组合。
BCR胚系基因结构
V区ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ因和C区基因
➢重链V区基因由三种胚系基因片段：V、D、
J拼接而成
➢轻链V区基因由V、J两个基因片段拼接成
的
➢V区基因的下游是编码C区的C基因
TCR胚系基因结构
➢β、δ链相当于Ig重链基因，由V、D、
胚胎期嵌合体形成中的耐受
Owen于1945年首先报 道了在胚胎期接触同 种异型Ag所致的免疫 耐受现象
红细胞嵌合体
免疫耐受(immune tolerance)
指机体免疫系统在接触某种抗原后产生 的特异性免疫无反应状态 其本质是对抗原特异应答的T与B细胞， 在抗原刺激下，不能被激活产生特异免疫 效应细胞，从而不能执行正免疫应答效应 的现象。
一个B细胞只能表达其中一种κ链或链。
免疫球蛋白类别转换
(class switching,isotype switching)
类别转换抗原激活B细胞后，膜上表达和分 泌的Ig类别会从IgM转换成IgG、IgA、 IgE等其它类别或亚类的Ig，即Ig的V区不 变C区发生转换，这种现象称类别转换。
膜型Ig和分泌型Ig重链基因重排
pAm
Cm3
Cm4
Membrane coding
sequence
基因的重排的机制
①重组及重组信号序列 ②重组酶—特异性识别并切除RSS
等位排斥和同种型排斥
等位排斥 指B细胞中位于一对染色体上的轻链
或重链基因，其中只有一条染色体上的基因得到表 达。保证一个B细胞只表达一种轻链和一种重链。
同种型排斥 指κ轻链和λ轻链之间的排斥，
Each domain of the H chain is encoded by a
separate exon
Cm1 h Cm2
Secretion coding
sequence
Polyadenylation site (secreted)
pAs
Polyadenylation site (membrane)
记忆性T细胞
中枢性记忆性T细胞 具有较强TCR信号和较低的共刺激信号活 化阈，产生细胞因子的量多
效应性记忆性T细胞 具有直接胞毒活性，可产生大量的细胞因 子和穿孔素
记忆性细胞的产生
记忆性T细胞的产生 中枢性记忆性T细胞,来源于刚刚活化的初
始T细胞，因IL-2水平较低或存在高水平 IL-15而分化为记忆性T细胞 效应性记忆性T细胞，来源于部分效应性T 细胞，因难以启动AICD而存活分化为记 忆性T细胞
发生时间：在转录加工中造成 由两个外显子决定（SC分泌型、MC膜型） 在转录时，若是转录到SC，则为分泌型Ig。 若包括MC，而将SC剪切掉，则为膜型Ig。
二、抗原识别受体多样性产生的机制
组合造成的多样性 （BCR/TCR） 连接造成的多样性 （BCR/TCR） 体细胞高频突变造成的多样性 （BCR）
➢α、γ链相当于Ig轻链基因，由V、J、
C基因组成
BCR、TCR基因的重排
▪重排发生在TB细胞在中枢免疫器官发育过程中 ▪BCR和TCR胚系基因中隔开的V、（D）、J基因 片段通过基因片段的重排，形成V（D）J连接重排 后的DNA。 ▪转录初级RNA，剪接形成mRNA(含C基因)
一时性
关于特异性免疫应答的特点及 其机制
特异性免疫应答的特点
➢特异性(specificity) ➢获得性(adaptiveness) ➢排他性(discrimination) ➢多样性(diversity) ➢记忆性(memory) ➢转移性(transferability) ➢耐受性 (immunotolerance)
免疫应答的特异性
➢特异性表现在：
应答的启动、应答的对象和应答的结局
➢特异性的本质是：
TCR和BCR特异性识别抗原，而TCR和BCR 的多样性是保证机体对种类繁多的抗原产生 特异性应答的基础
TCR和BCR的多样性及其分子基 础
机体为何能产生数量巨大、识别抗原特异性各异 的TCR和BCR？ 其遗传学基础是T、B淋巴细胞在发育早期阶段
免疫记忆的维持
T细胞激活信号强度的作用 低强度信号诱导中枢性记忆性T细胞形成 强信号促进效应性T细胞形成 在应答晚期，信号强度的降低可使部分效应
细胞转变为效应性记忆细胞 过强信号刺激可导致效应性T细胞发生AICD
免疫记忆的维持
细胞因子的作用 IL-15 IL-4
免疫耐受
一、胚胎期及新生期接触抗原所致免疫耐受
▪翻译为重链（ β、δ链）或轻链（ α、γ链）
Ig轻链基因的重排
Vk
Jk
Ck
Germline
Rearranged 1° transcript
Spliced mRNA
Ig重链V区基因重排
VH 1-123
DH1-27
JH 1-9
Cm
Ig重链C区基因重排
Primary transcript RNA
Cm AAAAA
免疫耐受与免疫抑制的比较
免疫耐受
免疫抑制
产生原因
细胞系消失或不活化 免疫活性细胞发育缺 Ts细胞的抑制作用 损或增殖分化障碍
产生条件 特异性
可先天或后天获得， 特别是免疫功能未成 熟或减弱时容易形成
高
先天缺损或人为产生， 如X-射线，免疫抑制 药物，抗淋巴细胞血 清的作用
无
持续性
长期，一时性或终生
TCR多样性机制与BCR的区别
TCR无体细胞高频突变 TCR的N-核苷酸插入多于BCR
免疫应答的记忆性
可传递记忆-指围产期个体抵抗病原微生 物的保护性记忆
获得性记忆-个体通过感染或接种而再次 接触相同抗原，可产生较初次应答更快、 更强的应答
免疫记忆细胞的生物学特征
记忆性T、B细胞 是指对特异性抗原有记忆能力、寿命较长 的淋巴细胞。当再次遇到相同抗原后，可 迅速活化、增殖、分化为效应细胞。
记忆性细胞的产生
记忆性B细胞的产生 记忆性B细胞在生发中心形成 部分活化的B细胞停留在终末分化期，并
失去分泌IgG的能力而成为记忆性B细胞 记忆性B细胞的产生机制与抗凋亡因子的
持续表达、抗原持续刺激和多克隆刺激剂 的作用有关
免疫记忆的维持
抗原的作用 特异性抗原的持续刺激 低水平抗原的周期性刺激 抗原抗体复合物的作用
存在着分隔的、一定数量的胚系基因片段，在淋
巴细胞分化成熟过程中，这些基因片段发生不同
的重排和组合。
BCR胚系基因结构
V区ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ因和C区基因
➢重链V区基因由三种胚系基因片段：V、D、
J拼接而成
➢轻链V区基因由V、J两个基因片段拼接成
的
➢V区基因的下游是编码C区的C基因
TCR胚系基因结构
➢β、δ链相当于Ig重链基因，由V、D、
胚胎期嵌合体形成中的耐受
Owen于1945年首先报 道了在胚胎期接触同 种异型Ag所致的免疫 耐受现象
红细胞嵌合体
免疫耐受(immune tolerance)
指机体免疫系统在接触某种抗原后产生 的特异性免疫无反应状态 其本质是对抗原特异应答的T与B细胞， 在抗原刺激下，不能被激活产生特异免疫 效应细胞，从而不能执行正免疫应答效应 的现象。
一个B细胞只能表达其中一种κ链或链。
免疫球蛋白类别转换
(class switching,isotype switching)
类别转换抗原激活B细胞后，膜上表达和分 泌的Ig类别会从IgM转换成IgG、IgA、 IgE等其它类别或亚类的Ig，即Ig的V区不 变C区发生转换，这种现象称类别转换。
膜型Ig和分泌型Ig重链基因重排
pAm
Cm3
Cm4
Membrane coding
sequence
基因的重排的机制
①重组及重组信号序列 ②重组酶—特异性识别并切除RSS
等位排斥和同种型排斥
等位排斥 指B细胞中位于一对染色体上的轻链
或重链基因，其中只有一条染色体上的基因得到表 达。保证一个B细胞只表达一种轻链和一种重链。
同种型排斥 指κ轻链和λ轻链之间的排斥，
Each domain of the H chain is encoded by a
separate exon
Cm1 h Cm2
Secretion coding
sequence
Polyadenylation site (secreted)
pAs
Polyadenylation site (membrane)
记忆性T细胞
中枢性记忆性T细胞 具有较强TCR信号和较低的共刺激信号活 化阈，产生细胞因子的量多
效应性记忆性T细胞 具有直接胞毒活性，可产生大量的细胞因 子和穿孔素
记忆性细胞的产生
记忆性T细胞的产生 中枢性记忆性T细胞,来源于刚刚活化的初
始T细胞，因IL-2水平较低或存在高水平 IL-15而分化为记忆性T细胞 效应性记忆性T细胞，来源于部分效应性T 细胞，因难以启动AICD而存活分化为记 忆性T细胞
发生时间：在转录加工中造成 由两个外显子决定（SC分泌型、MC膜型） 在转录时，若是转录到SC，则为分泌型Ig。 若包括MC，而将SC剪切掉，则为膜型Ig。
二、抗原识别受体多样性产生的机制
组合造成的多样性 （BCR/TCR） 连接造成的多样性 （BCR/TCR） 体细胞高频突变造成的多样性 （BCR）