第六章免疫应答

第六章免疫应答第一节免疫应答的概述免疫应答（immune response）是抗原性物质激发免疫系统发生的一种生理性排异过程，即免疫细胞受抗原刺激后活化、分化及产生免疫效应的过程。

一、免疫应答的类型免疫应答是由多种细胞和分子协同完成的。

根据介导应答的主要免疫细胞及效应机制不同可将其分为T 细胞介导的细胞免疫应答和 B 细胞介导的体液免疫应答。

免疫细胞受抗原刺激后可被诱导活化，表现排异效应，但也可发生特异性不应答现象即免疫耐受（immune tolerance）。

据此将免疫应答分为正免疫应答和负免疫应答。

在生理情况下，机体通过对异己抗原的正应答和对自身组织成分的负应答发挥免疫保护作用，但在异常情况下，无论正应答还是负应答都会使机体发生病理改变。

见表6-1表6-1 免疫应答的类型二、免疫应答的过程免疫应答过程极为复杂。

为叙述方便，人为地将其分为三个阶段即抗原提呈与识别阶段，免疫细胞活化、增殖、分化阶段和效应阶段。

（一）抗原提呈与识别阶段指抗原提呈细胞（APC）提呈抗原和抗原特异性淋巴细胞识别抗原阶段。

在此阶段，APC 通过吞噬、吞饮或受体（IgGFcR 、C3bR）介导的胞吞作用，摄取、处理、加工抗原，使之与MHC 分子结合成抗原肽：MHC 分子复合物，表达于细胞表面，然后由MHC 分子将抗原提呈给T 细胞。

T 细胞通过其表面的抗原受体TCR 识别表达在APC 和靶细胞上的抗原肽：MHC 分子， B 细胞通过其表面受体BCR 识别游离抗原，进而启动活化。

（二）免疫细胞活化、增殖、分化阶段指抗原特异性淋巴细胞受相应抗原刺激后活化、增殖、分化的阶段。

此阶段包括T 、 B 细胞膜受体的交联、活化信号的转导、细胞增殖与分化以及生物活性介质的合成与释放等。

在此阶段，T 、 B 细胞经活化、增殖、分化形成效应细胞即效应（致敏）T 细胞和浆细胞。

也有部分细胞中途停止分化形成记忆细胞（Tm 或Bm）。

记忆细胞遇相同抗原再次刺激后可迅速增殖、分化为效应细胞，发挥效应作用。

（三）效应阶段是效应细胞产生和分泌效应分子；效应细胞及效应分子发挥效应作用的阶段。

此阶段包括浆细胞产生、分泌抗体，效应T 细胞释放淋巴因子；效应T 细胞（CTL）和效应分子（抗体和淋巴因子）发挥对异己细胞或分子的排斥与清除作用。

在此阶段，除效应细胞和效应分子外，还必须有非特异性免疫细胞和分子的参与。

参与非特异性免疫与特异性免疫的细胞和分子相互协作、共同完成机体的排异功能。

三、免疫应答的特点免疫应答的主要特点包括排异性、特异性、记忆性和放大性。

（一）排异性免疫应答的本质就是排异性。

机体的免疫系统能识别自身成分和异己成分，对自身成分不发生排斥反应，但对异己成分具有排斥和清除的作用。

这就是免疫应答的排异性。

（二）特异性免疫应答是由抗原选择性刺激具有相应抗原受体的特异性淋巴细胞诱发的。

机体存在含有不同抗原受体的T 、B 细胞克隆。

当某一抗原进入机体后，可诱导具有相应受体（TCR／BCR）的T 、B 细胞识别该抗原，发生免疫应答。

而免疫应答的效应物质（抗体和效应T 细胞）也只能与相应抗原细胞或分子特异性结合发挥排异作用。

这就是免疫应答的特异性。

（三）记忆性已被某一抗原免疫的机体，当再次接触相同抗原时，能迅速发挥排异效应的现象称为免疫应答的记忆性（immune memory）。

免疫记忆的物质基础是机体对抗原初次应答时产生的记忆细胞。

（四）放大性免疫应答的过程是一个逐级扩大免疫功效的过程。

T 、 B 细胞接受抗原刺激后活化、增殖、分化形成较多的效应细胞，而效应细胞又可产生更多的效应分子，进而导致较强的排异效应，此即免疫应答的放大性。

第二节T 细胞介导的细胞免疫应答机体的特异性细胞免疫应答主要由T 细胞介导。

T 细胞表面具有抗原识别受体（TCR），经相应抗原激发后可活化、增殖、分化为效应（致敏）T 细胞，后者直接或通过分泌细胞因子介导特异性免疫效应。

参与细胞免疫应答的免疫细胞主要包括：抗原提呈细胞（APC）、CD4 ＋TH 细胞及CD8 ＋TC 细胞。

此外，巨噬细胞、NK 细胞等也参与细胞免疫应答的效应过程。

一、抗原提呈与识别阶段诱导细胞免疫应答的抗原多为TD抗原。

介导细胞免疫应答的T细胞（TH，TC）只能识别APC或靶细胞表面表达的特定抗原肽：MHC分子复合物。

T细胞对抗原肽的识别受MHC分子的限制即MHC限制性（MHC restriction）。

• 外源性抗原的提呈与识别外源性抗原指来源于细胞外的抗原物质如细菌或细胞等。

外原性抗原进入细胞后，首先被APC 摄入胞内形成内体，内体与溶酶体融合成内体溶酶体。

在内体和溶酶体的酸性环境下，抗原被蛋白水解酶降解为10 ～17 个氨基酸的多肽，并与内质网合成的MHC Ⅱ类分子结合成抗原肽：MHC Ⅱ类分子复合物，表达于APC 表面，并被提呈给CD4 ＋TH 细胞，供其识别。

CD4 ＋TH 细胞通过TCR 识别APC 表面表达的抗原肽：MHC Ⅱ类分子后启动活化。

（二）内原性抗原的提呈与识别内源性抗原指在细胞内合成的抗原，如病毒感染细胞合成的病毒蛋白和肿瘤细胞合成的肿瘤抗原等。

内源性抗原在胞浆内被蛋白酶体（protease）降解为8 ～10 个氨基酸的多肽，经抗原加工转运体（TAP ）转移至内质网中，与新合成的MHC-I 类分子结合成抗原肽：MHC-I 类分子复合物，表达于靶细胞表面，然后被提呈给CD8 ＋TC 细胞，供其识别。

TC 细胞通过识别靶细胞表面的抗原肽：MHC-I 类分子后，启动活化。

二、T 细胞活化、增殖、分化阶段T 细胞活化需要有双信号刺激。

第一信号来自TCR 与抗原肽：MHC 分子复合物的结合；第二信号来自APC 或靶细胞上的协同刺激分子与T 细胞表面的相应受体的结合。

如只有第一信号，缺乏第二信号，T 细胞不但不能活化、表现功能，而且会导致凋亡或被诱导呈无能状态（anergy）。

介导细胞免疫应答的主要细胞为CD4 ＋TH 细胞和CD8 ＋TC 细胞。

CD4 ＋TH 细胞通过TCR 与APC 表面的抗原肽：MHC Ⅱ类分子结合，经CD3 传递第一信号；APC 表面的协同刺激分子B7 与CD4 ＋TH 细胞上的相应受体CD28 结合，经CD28 转导第二信号。

在双信号的刺激下，CD4 ＋TH 细胞活化并产生各种细胞因子，与此同时，APC 也可活化、释放IL-1 等细胞因子。

在活化TH 和活化APC 产生的细胞因子作用下，CD4 ＋TH 细胞进一步增殖、分化成效应T 细胞：Th1 细胞和Th2 细胞。

Th1 细胞产生和分泌IL-2 、INF- γ、TNF- β等细胞因子介导细胞免疫应答的效应过程；而Th2 细胞通过分泌IL-4 、IL5 、IL6 、IL10 等增强抗体介导的体液免疫应答。

CD8 ＋TC 细胞的活化也需要双信号即TCR 与靶细胞上的抗原肽：MHC-I 类分子复合物的结合及CD28 与靶细胞上B7 的结合。

CD8 ＋TC 细胞激活后，在CD4 ＋TH 细胞分泌的细胞因子作用下，可增殖、分化为效应TC 细胞。

此外，APC 表面的其它协同刺激分子如VCAM-1 、ICAM-1 和LFA-3 等，与T 细胞表面的粘附分子VLA-4 、LFA-1 和CD2 结合，也是构成T 细胞活化第二信号的重要因素。

三、效应阶段参与效应阶段的细胞主要是效应Th1 细胞和效应TC 细胞，二者作用各异。

（一）效应Th1 细胞的作用效应Th1 细胞再次接受相应抗原刺激后，可释放IL-2 、GM-CSF 、IFN- γ、TNF- β等细胞因子，刺激骨髓产生新的巨噬细胞，并使局部组织血管内皮细胞粘附分子表达增加，吸引吞噬细胞粘附其表面，进而导致以淋巴细胞和单核- 巨噬细胞浸润为主的组织炎症反应，又称迟发型超敏反应。

Th1 效应细胞释放的淋巴因子及其作用见表6-1 （专4 版66）（二）效应TC 细胞的作用效应TC 细胞对靶细胞具有特异性杀伤作用。

当效应TC 细胞识别抗原活化后，可排出胞浆颗粒，释放穿孔素和颗粒酶。

穿孔素的结构与C9 有同源性，其作用与补体的膜攻击复合物类似。

在Ca 2 ＋存在下，它能嵌入靶细胞膜中，聚合成跨膜通道，使大量离子和水分子进入细胞，造成细胞溶解。

颗粒酶主要为丝氨酸蛋白酶，它单独不能发挥作用，只有当穿孔素在靶细胞形成孔道后，才能进入细胞，活化胞内核酸酶，裂解DNA ，导致靶细胞的程序性死亡（programmed cell death，PCD），又称细胞凋亡（apoptosis）。

表6-1 主要淋巴因子及其作用此外，活化后的TC 还可表达或释放FasL ，与靶细胞上的受体Fas 结合后，启动致死信号，活化丝氨酸蛋白酶，亦可导致靶细胞凋亡。

效应Tc 细胞的杀伤作用特点是①特异性杀伤作用；②具有MHC 限制性；③可连续杀伤靶细胞。

第三节 B 细胞介导的体液免疫应答机体的特异性体液免疫应答主要由 B 细胞介导。

B 细胞表面的抗原受体BCR 可识别游离抗原。

B 细胞受相应抗原刺激后，可活化、增殖、分化为浆细胞，后者分泌抗体，介导特异性免疫效应。

参与体液免疫应答的细胞主要包括：APC 、CD4 + TH 细胞、B 细胞，此外中性粒细胞、巨噬细胞、补体等也参与体液免疫应答的效应过程。

TD 抗原和TI 抗原均可诱发体液免疫应答。

TI 抗原可直接激活B 细胞，产生抗体，而TD 抗原刺激 B 细胞产生抗体依赖于TH 细胞的辅助。

一、 B 细胞对TD-Ag 的免疫应答（一）抗原提呈与识别阶段绝大多数蛋白质抗原为TD-Ag 如病原微生物、血细胞、血清蛋白等。

B 细胞表面的抗原受体BCR 可识别抗原，并与之结合构成B 细胞活化第一信号；B 细胞通过非特异性胞饮或表面抗原受体的介导作用摄入抗原，将其加工、处理成抗原肽：MHC- Ⅱ类分子复合物，并转移至细胞表面，然后将抗原提呈给TH 细胞，供其识别。

此外，其它APC 如M Φ、DC 细胞也可摄取、处理、加工抗原，将抗原提呈给CD4 ＋TH 细胞。

CD4 ＋TH 细胞识别 B 细胞或其它APC 表达的抗原肽：MHC- Ⅱ类分子后，启动活化。

（二） B 细胞活化、增殖、分化阶段B 细胞活化、增殖、分化需要TH 细胞的辅助。

（图6-3）TH 细胞至少以两种方式辅助B 细胞即TH 细胞与 B 细胞直接接触，向 B 细胞提供第二活化信号及TH 细胞产生的细胞因子促进 B 细胞增殖与抗体产生。

B 细胞通过TCR 识别抗原产生第一信号，经Ig α Ig β (CD79) 将信号转移至胞内；B 细胞表面的CD40 与活化TH 细胞表面的CD40L （CD154）结合，构成第二活化信号。

在双信号刺激下，B 细胞活化，表达多种细胞因子受体。

在效应Th2 细胞分泌的IL-4 、IL-5 、IL-6 、IL-10 等细胞因子作用下，进一步增殖、分化为浆细胞。