适应性免疫应答的特点及其机制
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第十一章 适应性免疫应答
• 2、B细胞活化、增殖与分化 B细胞需在活化TH细胞辅助下，才能完成活化、 增殖与分化。B细胞的完全活化也需要双信号和 细胞因子的作用。
B细பைடு நூலகம்第一活化信号 B细胞第二活化信号 细胞因子的促进作用
• TH细胞与B细胞间相互作用 在活化、增殖和分化阶段，B细胞和TH细胞通过 细胞间膜分子的接触及分泌的细胞因子相互作用。
超敏反应；自身免疫病
免疫应答的基本特征：
• 特异性：针对某种特异性抗原产生的抗体或效 应细胞，发生的免疫应答
• 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
• 放大性：指在一定条件下，少量抗原的刺激即 可引起全身性的免疫应答
• MHC限制性：免疫细胞只有在双方MHC分子相同 时才能相互作用
3.抗原注射的途径 诱导耐受: 静脉注射 >口服 >腹腔注射 > 皮 下及肌肉注射
4.抗原在体内的持续时间 低剂量抗原持续刺激 免疫耐受 抗原消失 免疫耐受逐渐消退
5.不添加佐剂 抗原不加佐剂易致耐受，添加佐剂则易诱导免 疫应答
• 机体因素
1.免疫系统的成熟程度 抗原 胚胎期或新生期 易诱导免疫耐受 抗原 成年期 不易诱导免疫耐受 2. 动物的种属和品系 不同种属： 大鼠和小鼠：胚胎期和新生期易建立免疫耐受 家兔、有蹄类和灵长类：胚胎期可诱导免疫耐受
2R 自分泌作用 细胞增殖周期继续进行，促进T细 胞分化。
注：CD8+T细胞的活化较CD4+T细胞需要更强的协 同刺激信号，IL-2 对此起重要作用。实验证明，IL-2减 少，T细胞就不能增殖。
三.效应阶段
介导特异性免疫效应的T细胞：CD8CTL、 CD4Th1
12-适应性免疫应答的特点及免疫调节、感染与免疫、应用免疫学-12、16章、第4篇
对应答的感知是启动调节的前提， 对应答的感知是启动调节的前提，免疫系统具有感 知自身应答的强度并实施调节的能力， 知自身应答的强度并实施调节的能力，这是免疫系 统在识别抗原、 统在识别抗原、启动应答和产生记忆之外的另一项 重要功能。 重要功能。 在感知基础上出现的调节，包括正向和负向两个方 在感知基础上出现的调节， 面。 感知和调节可以由免疫系统自行实施， 感知和调节可以由免疫系统自行实施，并不依赖外 界的力量。所以， 界的力量。所以，免疫调节是免疫系统本身具有的 能力。 能力。
诱生原因
特异性
免疫抑制：无抗原特异性， 免疫抑制：无抗原特异性，对所有抗 原均呈无应答或低应答。 原均呈无应答或低应答。
同一抗原物质，即可以是耐受原，也可是免疫 同一抗原物质，即可以是耐受原，也可是免疫 耐受原 主要取决于抗原的理化性状 剂量、 抗原的理化性状、 原，主要取决于抗原的理化性状、剂量、进入机体 途径、机体遗传背景等因素。 途径、机体遗传背景等因素。
第 2节
免疫应答的记忆性
• 免疫应答的记忆性：机体对抗原产生初次应答后，所 免疫应答的记忆性：机体对抗原产生初次应答 初次应答后
接受的活化信息及产生的效应信息可存留于免疫系统 ，当再次接受相同抗原刺激，可迅速、强烈、持久地 再次接受相同抗原刺激 接受相同抗原刺激， 迅速、强烈、持久地 发生应答。 发生应答。
免疫耐受的维持和终止： 免疫耐受的维持和终止： 免疫耐受可在特定情况下建立和维持， 免疫耐受可在特定情况下建立和维持， 也可因致耐因素消失而被终止， 也可因致耐因素消失而被终止，并逆转为抗 原特异性应答状态。 原特异性应答状态。 抗原和机体因素是决定耐受维持和终止 的关键因素。 的关键因素。
免疫耐受的临床意义
主要内容
适应性免疫应答的特点及其机制
03
适应性免疫应答的机制
抗原识别与呈递
抗原识别
适应性免疫系统通过T细胞和B细胞表面的抗原受体（TCR和BCR）特异性识别抗原。
抗原呈递
抗原被抗原呈递细胞（如树突状细胞、巨噬细胞）摄取、加工并呈递给T细胞， 启动适应性免疫应答。
T细胞活化与增殖
T细胞活化
T细胞在识别抗原后，通过信号转导途径被活化，表达共刺激 分子和细胞因子受体。
效应T细胞和抗体通过各自的作用机制清除病原体，保护机体免受感染。
免疫调节
适应性免疫系统通过复杂的调节机制维持免疫应答的平衡，避免过度免疫应答对机体造成损伤。这些 调节机制包括细胞因子网络、免疫检查点、表观遗传修饰等。
04
适应性免疫应答的调控
免疫耐受的诱导与维持
克隆清除
在免疫应答过程中，针对自身抗原的免疫细胞克 隆会被清除，以避免自身免疫反应的发生。
适应性免疫应答的特点及其机制
目录 Contents
• 适应性免疫应答概述 • 适应性免疫应答的特点 • 适应性免疫应答的机制 • 适应性免疫应答的调控 • 适应性免疫应答与疾病的关系 • 适应性免疫应答的研究与展望
01
适应性免疫应答概述
定义与基本概念
适应性免疫应答是指机体在受到外来 抗原刺激后，通过特定的免疫细胞和 分子机制，产生针对该抗原的特异性 免疫应答。
免疫细胞与靶细胞的相互作用
如NK细胞可以通过识别靶细胞表面的应激配体，直接杀伤靶细胞；巨 噬细胞可以通过吞噬和消化病原体或凋亡细胞，清除体内的异物。
03
免疫细胞之间的相互作用
如DC细胞可以通过分泌细胞因子和表达共刺激分子等方式，激活初始T
细胞；Treg细胞可以通过分泌抑制性细胞因子和表达抑制性受体等方式，
适应性免疫系统
细胞免疫和体液免疫
细胞免疫：通 过T细胞和B细 胞识别和清除
抗原
体液免疫：通 过抗体识别和
清除抗原
细胞免疫和体 液免疫的相互 作用：共同参 与免疫应答过
程
细胞免疫和体 液免疫的差异： 细胞免疫具有 特异性体液免 疫具有非特异
性
应答的调节和耐受性
调节机制：T细胞和B细胞的相互作 用以及细胞因子的调节
反应
MHC-I类分 子：表达于所 有细胞表面呈 递内源性抗原
MHC-II类分 子：表达于抗 原呈递细胞表 面呈递外源性
抗原
抗原呈递过程： 抗原被MHC 分子捕获形成 MHC-抗原复 合物被T细胞
识别
抗原识别：T 细胞通过识别 MHC-抗原复 合物激活免疫
反应
抗原的特异性识别和记忆
抗原识别：T细胞和B细胞通过特异性受体识别抗原 抗原记忆：T细胞和B细胞在识别抗原后形成记忆细胞以便再次遇到相同抗原时快速反应 抗原特异性：每个T细胞和B细胞只能识别一种特定的抗原 抗原识别过程：T细胞和B细胞通过特异性受体与抗原结合激活免疫反应
中和病原体
自然杀伤细胞
自然杀伤细胞 （NK细胞）是 适应性免疫系 统的重要组成
部分
NK细胞具有识 别和杀伤肿瘤 细胞、病毒感 染细胞和寄生
虫的能力
NK细胞通过释 放穿孔素和颗 粒酶等物质来 杀伤目标细胞
NK细胞在免疫 系统中发挥着 快速、高效的 作用是免疫系 统的第一道防
线
树突状细胞
功能：识别并呈递抗原激活T细胞 特点：具有树突状突起可以捕捉抗原 分类：分为DC1和DC2两种类型 作用：在适应性免疫系统中发挥重要作用是免疫反应的关键细胞
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适应性免疫应答名词解释
适应性免疫应答名词解释
适应性免疫应答是人体的一种自然免疫反应，它指的是机体对外界入侵有害物质的一种针对性的反应能力。
它主要指的是一种具有特异性和记忆性的免疫反应，它能够根据有害物质的特征，针对性地产生抗原特异性抗体和抗原特异性的细胞免疫应答。
适应性免疫应答的产生，是由机体在接触到外界有害物质时，对外界有害物质的特征进行记忆，从而能够产生抗原特异性的抗体和细胞因子，以抵抗外界的有害物质的免疫反应。
最常见的适应性免疫应答是T细胞介导的免疫应答，主要指的
是在T细胞接触到外界有害物质时，T细胞能够向机体内部分
泌出一种叫做“抗原特异性抗体”的物质，它能够与外界有害物质进行特异性结合，从而实现对外界有害物质的有效抵抗。
此外，适应性免疫应答还会激活B细胞，使B细胞产生
特异性抗体，并促使B细胞分泌一种叫做“记忆细胞”的细胞，以记忆外界有害物质的特征，以便在下次机体再次接触到有害物质时，能够迅速发挥作用，从而对有害物质做出反应。
最后，由于适应性免疫应答的存在，人体在遭受外界有害物质入侵时，能够迅速发挥其免疫力，从而有效地抵抗有害物质的侵害，从而维护人体的健康和生命的安全。
总之，适应性免疫应答是人体有效地抵抗外界有害物质的一种自然免疫反应，它能够根据有害物质的特征，针对性地产生抗原特异性抗体和抗原特异性的细胞免疫应答，从而有效地抵抗外来有害物质的入侵，维护人体的健康和生命的安全。
适应性免疫应答
T细胞活化
信号 1
APC
B7
Th
信号 2
CD28
活化
T细胞活化机制
Antigen
低亲和力 IL-2 R（b ）
IL-2 IL-2Ra
静息 T细胞
1
IL-2 IL-2Ra
信号 1 高亲和力
IL-2 R（ a b ）
共刺激
抗原
2 1
IL-2 IL-2Ra
T细胞活化机制 IL-2表达增加
无能
抗原
B细胞分为B1和B2两个亚群
B细胞介导的免疫应答
（一）B细胞对TD抗原的识别
B细胞通过BCR识别各种蛋白质分子 表面的抗原决定基。
BCR识别的抗原无须经APC进行加工 处理和递呈，即直接识别菌体蛋白、 外毒素等各种蛋白质抗原的抗原表位 。
B 细胞由BCR识别抗原
B 1. 经BCR摄入抗原
2. 表达 CD40 3. 降解抗原 4. 表达Ag 肽-MHC
细胞因子
凋亡 APC MHC-II＋抗原肽 CD4Th
Th细胞非依赖性
化 APC（病毒感染）直接激活前体Tc
效应性TC
自身活 合成IL-2
IL-2R
IL-2
DC
Tc
活化，扩增
Th
APC
Tc
IL-2
CD8+T细胞的活化
活化，扩增
CD4+T细胞的辅助
活化CD4+T细胞分泌IL-2作用于CD8+T细胞 诱导APC表达或上调协同刺激分子
效应CD4+T产生细胞因子，吸引及活化巨噬细胞 CD8+细胞毒T细胞（ CTL）直接杀伤靶细胞
一、抗原识别阶段
T细胞特异识别抗原
免疫学-适应性免疫应答
（三）BCR、TCR多样性的产生机制
1. BCR 多样性的产生主要涉及如下机制： ① 多基因片段 ② 组合多样性 ③ 连接多样性 ④ 体细胞高频突变 2. TCR 多样性的机制与BCR 类似，也涉及组合多样性、 连接多样性，但缺乏体细胞高频突变。
第二节 免疫应答的记忆性
免疫记忆性（memory ）指机体对特异性抗原产生 初次应答后 ，接受的活化信息和产生的效应信息可存留 于机体免疫系统 ；一旦该抗原第二次进入机体，则存留 的活化和效应信息被迅速调动 ，触发比初次应答更为迅 速 要的 PRR： （１）分泌型 PRR ： ① 甘露糖结合凝集素（MBL）；② C‐反应蛋白 （２） 巨噬细胞内吞型 PRR ： ① 甘露糖受体；② 清道夫受体 （３） 信号转导型受体 包括 Toll 样受体 、NOD样受体 、 RIG样受体 等
PRR 与相应 PAMP／DAMP 结合发挥如下功能：介 导吞噬和调理 ；参与活化补体 ；启动细胞内信号转导， 促进细胞活化 ，诱生炎性细胞因子 ，表达共刺激分子等 膜分子 ；参与抗感染 ；某些TLR 家族成员（如 TLR２ 、 TLR４ 和 TLR９）还参与超敏反应 、自身免疫病及肿瘤 发生 。
PRR 包括膜型与可溶型，其特征为 ： ① 不同于 TCR 与 BCR 具有极大多样性 ，PRR因由胚系 基因编码 ，其多样性有限 ； ② 非克隆表达 ，即同一类型细胞（如巨噬细胞）所表达 的 PRR具有相同特异性 ； ③ 介导快速生物学反应 ，效应细胞一旦识别 PAMP，即 立刻被激活并发挥效应 。
4. 维持时间短且无免疫记忆
第三节 固有免疫的生物学意义
（一） 固有免疫是机体抗感染的第一道防线 （二） 固有免疫参与维持机体自稳 （三） 固有免疫参与启动适应性免疫应答
适应性免疫应答
T淋巴细胞介导的适应性免疫应答(Cellular mediated immunity，CMI)徐琦新疆医科大学免疫学教研室目的要求熟悉Tc 细胞杀伤靶细胞机制细胞因子在免疫应答过程中的作用了解活化信号的主要转导过程T 、B 细胞对抗原的识别及应答过程：识别特点、活化信号要求、CMI 的效应掌握细胞免疫概述⏹概念：由T细胞介导的免疫应答称为细胞免疫(cellular immunity)，或称为细胞介导的免疫应答(CMI)。
基本特征是以单个核细胞浸润为主的炎症反应和特异性的细胞毒作用。
⏹抗原：激活T细胞的物质有TD-Ag、超抗原、丝裂原、抗T细胞表面分子的McAb(如抗CD3，抗TCRαβ等)。
⏹参与反应细胞：APC，两类效应T细胞(Th1和CTL)细胞免疫的基本过程T 细胞对抗原的识别T细胞的活化、增殖和分化T细胞的免疫效应和转归细胞免疫应答的过程初始T细胞的刺激T细胞增殖分化效应T细胞发挥效应活化增殖和分化阶段抗原识别阶段效应阶段一、T细胞对抗原的识别1. APC向T细胞提呈抗原2. APC与T细胞的相互作用MHC Ⅰ类分子对抗原的处理MHC Ⅱ类分子对抗原的处理两条途径的特点MHCⅠ类途径MHCⅡ类途径抗原的主要来源内源性抗原外源性抗原降解抗原的酶结构蛋白酶体(主要为PSMB)溶酶体提呈细胞所有有核细胞主要为专职APC 抗原肽与MHC分子结合场所内质网腔溶酶体及内体伴随蛋白TAP，钙联素等HLA-DM，Ii等参与的MHC分子MHCⅠ类分子MHCⅡ类分子提呈对象CD8+T细胞(CTL)CD4+T细胞(Th)T细胞对抗原的识别－－免疫突触免疫突触：也称T细胞突触(Tcell synapse)。
是T细胞与APC接触和粘附部位的特殊的细胞膜突起结构，表现为TCR与抗原肽-MHC移动、聚合成簇，粘附分子则迁移至TCR簇的周围。
T细胞对抗原的识别－－MHC限制性⏹双识别：在TCR-抗原肽-MHC三元体形成的过程中，TCR既识别抗原肽，也识别承载抗原肽的MHC分子。
适应性免疫应答
原因：无合适反应克隆 克隆活化受阻
初次应答与再次应答
初次应答：
免疫活性细胞首次接触抗原后出现的反应 格局——一种无免疫记忆细胞参与的应答。
再次应答：
免疫活性细胞再次接触抗原后出现的反应 格局——一种有免疫记忆细胞参与的应答。
初次应答与再次应答 的抗体变化
初次应答与再次应答中
抗体形成的比较
初次应答 诱导期 抗体效价 抗体持续时间 1-3周 低 短 再次应答 2-3天 高 长
攻膜复合体的生物学作用
1、溶菌
2、溶细胞
补体的溶细胞作用
溶菌
溶细胞
活性片段介导的生物学作用
1、调理作用：
2、炎症介质作用：过敏毒素作用 趋化作用 3、免疫复合物清除作用：
补体的调理作用
细菌 C3b受体
吞噬细胞
C3a C5a
肥大细胞
过敏介质
炎症介质作用——过敏毒素
单核-巨噬细胞
血管
中性粒细胞
C5a——过敏毒素、趋化因子
C5b、C6、C7——组成攻膜复合体 C8、C9——组成攻膜复合体
Ba——参与免疫调节
Bb——组成C3、C5转化酶
固有免疫细胞的激活与效应
1、吞噬细胞的激活与效应 2、NK细胞的激活与效应
3、其他免疫细胞的激活与效应
吞噬细胞的激活与效应
1、PRR对分子模式的识别与激活 2、清除与杀灭效应
参与分子
补体，C反应蛋白，抗菌肽， 免疫球蛋白（抗体）、细胞因子 甘露糖结合凝集素、细胞因 等 子等
受体特征
胚系基因编码，同类型细胞 表达相同的受体（非克隆表 达）
TLR，NLR，补体等
体细胞基因片段重排后的基因编 码，同类细胞表达各自独有特异 性的受体（克隆表达）
初次应答与再次应答
初次应答：
免疫活性细胞首次接触抗原后出现的反应 格局——一种无免疫记忆细胞参与的应答。
再次应答：
免疫活性细胞再次接触抗原后出现的反应 格局——一种有免疫记忆细胞参与的应答。
初次应答与再次应答 的抗体变化
初次应答与再次应答中
抗体形成的比较
初次应答 诱导期 抗体效价 抗体持续时间 1-3周 低 短 再次应答 2-3天 高 长
攻膜复合体的生物学作用
1、溶菌
2、溶细胞
补体的溶细胞作用
溶菌
溶细胞
活性片段介导的生物学作用
1、调理作用：
2、炎症介质作用：过敏毒素作用 趋化作用 3、免疫复合物清除作用：
补体的调理作用
细菌 C3b受体
吞噬细胞
C3a C5a
肥大细胞
过敏介质
炎症介质作用——过敏毒素
单核-巨噬细胞
血管
中性粒细胞
C5a——过敏毒素、趋化因子
C5b、C6、C7——组成攻膜复合体 C8、C9——组成攻膜复合体
Ba——参与免疫调节
Bb——组成C3、C5转化酶
固有免疫细胞的激活与效应
1、吞噬细胞的激活与效应 2、NK细胞的激活与效应
3、其他免疫细胞的激活与效应
吞噬细胞的激活与效应
1、PRR对分子模式的识别与激活 2、清除与杀灭效应
参与分子
补体，C反应蛋白，抗菌肽， 免疫球蛋白（抗体）、细胞因子 甘露糖结合凝集素、细胞因 等 子等
受体特征
胚系基因编码，同类型细胞 表达相同的受体（非克隆表 达）
TLR，NLR，补体等
体细胞基因片段重排后的基因编 码，同类细胞表达各自独有特异 性的受体（克隆表达）
医学免疫学—适应性免疫应答
（二）抗体产生的一般规律
初次应答：机体初次接受适量抗原刺激后，经过一段相
对较长的潜伏期后产生抗体，在血清中出现含量较低、 持续时间较短、以IgM为主、抗体的亲和力较低。
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
抗胞内感染作用
抗肿瘤免疫
参与移植排斥反应 引起免疫病理损伤，如Ⅳ型超敏反应
四、B细胞介导的体液免疫应答 （humoral immunity, HI）
分TD抗原和TI抗原引起免疫应答两种情况：
（一）体液免疫应答的过程
抗原识别阶段
活化、增殖和分化阶段 效应阶段
1）抗原识别阶段
免疫抑制： 非特异性无免疫应答
免疫缺陷： 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：
– 由于遗传或疾病等因素造成机体免疫系统 缺陷或功能障碍，导致对多种抗原不应答 或应答低下。
免疫抑制：
– 因使用免疫抑制剂使免疫功能受抑制，导
致对多种抗原不应答或应答低下，停用抑
制剂后，可使免疫应答恢复正常。
③促进M产生多种细胞因子（IL-1/2/6等）和
炎性介质（PEG等）来调节免疫效应；
④活化NK细胞，增强杀瘤和抗病毒作用，提
高机体的免疫监视机能。
（二）CD8+Tc细胞介导的细胞毒作用
致敏Tc细胞的功能特征
– 只能杀伤携带有特异性抗原的靶细胞（特异
性）；
– 杀伤靶细胞时受MHC-I类分子的限制； – 致敏Tc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Tc细胞 的再循环。
子，诱导中性粒细胞、淋巴细胞和单核细胞
适应性免疫应答的特点及其机制讲课课件
TCR的基因的组成方式与免疫球蛋白基因基本一样。 α和γ链基因类似轻链，有V和J基因 片段。 β和δ链基因类似重链，有VDJ基因片段。
TCR也是通过体细胞重排变为多样性的
TCR的重排的机制与免疫球蛋白一样，也具有7核苷酸和9核苷酸的重组识别信号，并 遵守12/23碱基规则。
TCR也具有连接多样性。因为TCR具有更多的J基因片段和更多的N区插入，TCR在连
1、BCR胚系基因结构
λ轻链基因的V、 J 、C基因群各含多个基因片段
轻链Vλ基因片段约30个，编码Ig轻链可变区CDR1、CDR2； 轻链Jλ-Cλ基因片段位于Vλ基因下游，功能性片段约4个，编码CDR3；
1、BCR胚系基因结构
κ轻链基因的V、 J 、C基因群各含多个基因片段
轻链Vκ基因片段约40个，编码Ig轻链可变区CDR1、CDR2； 轻链Jκ-Cκ基因片段位于Vκ基因下游， 5个功能性和1个Cκ，编码CDR3；
这种特点有利于机体抵抗病原微生物，也是疫苗防 止传染病的理论基础。
2、Bm细胞的产生与维持
产生与特异性抗原刺激有关； 维持也有赖于抗原存在。
第3节 免疫应答的耐受性
T细胞耐受和B细胞耐受的比较 TCR识别抗原肽/MHC 来源于少量激活的T细胞； 2、Tm细胞的表性特征 若概抗原再次进入机体，则存留的活化和效应信息被迅速调动，出发比初次应答更为迅速、强烈、持久的特异性免疫应答。 免疫耐受（Immunological tolerance）：机体免疫系统接触某种抗原后，针对该抗原的 特异性无应答现象。 记忆性CD8+T细胞的维持无需抗原持续刺激和B细胞参与，也不需要CD4+T细胞辅助，但有赖于与MHCⅠ类分子相互接触，有可能也 需要T细胞共刺激信号（B7/CD28）持续存在； 增加MHC分子、B7、CD40等分子的表达； 重链基因除V、C、J基因外，还包括D基因片段 轻链Vκ基因片段约40个，编码Ig轻链可变区CDR1、CDR2； TCR的胚系基因结构（ β、γ链基因在第7号染色体上， α、δ链基因在第14号染色体上） Mitchison 将抗原剂量太低及太高引起的免疫耐受，分别称为低带(low-zone)及高带(high-zone)耐受。 某一克隆在胚胎期与相应抗原接触后，即被破坏清除或被抑制成为克隆禁忌 诱导耐受形成的免疫原称为耐受原（tolerogen）。 克隆清除（deletion）： 轻链Jκ-Cκ基因片段位于Vκ基因下游， 5个功能性和1个Cκ，编码CDR3； 调节性T细胞的抑制作用 治疗类风湿性关节炎(RA)
TCR也是通过体细胞重排变为多样性的
TCR的重排的机制与免疫球蛋白一样，也具有7核苷酸和9核苷酸的重组识别信号，并 遵守12/23碱基规则。
TCR也具有连接多样性。因为TCR具有更多的J基因片段和更多的N区插入，TCR在连
1、BCR胚系基因结构
λ轻链基因的V、 J 、C基因群各含多个基因片段
轻链Vλ基因片段约30个，编码Ig轻链可变区CDR1、CDR2； 轻链Jλ-Cλ基因片段位于Vλ基因下游，功能性片段约4个，编码CDR3；
1、BCR胚系基因结构
κ轻链基因的V、 J 、C基因群各含多个基因片段
轻链Vκ基因片段约40个，编码Ig轻链可变区CDR1、CDR2； 轻链Jκ-Cκ基因片段位于Vκ基因下游， 5个功能性和1个Cκ，编码CDR3；
这种特点有利于机体抵抗病原微生物，也是疫苗防 止传染病的理论基础。
2、Bm细胞的产生与维持
产生与特异性抗原刺激有关； 维持也有赖于抗原存在。
第3节 免疫应答的耐受性
T细胞耐受和B细胞耐受的比较 TCR识别抗原肽/MHC 来源于少量激活的T细胞； 2、Tm细胞的表性特征 若概抗原再次进入机体，则存留的活化和效应信息被迅速调动，出发比初次应答更为迅速、强烈、持久的特异性免疫应答。 免疫耐受（Immunological tolerance）：机体免疫系统接触某种抗原后，针对该抗原的 特异性无应答现象。 记忆性CD8+T细胞的维持无需抗原持续刺激和B细胞参与，也不需要CD4+T细胞辅助，但有赖于与MHCⅠ类分子相互接触，有可能也 需要T细胞共刺激信号（B7/CD28）持续存在； 增加MHC分子、B7、CD40等分子的表达； 重链基因除V、C、J基因外，还包括D基因片段 轻链Vκ基因片段约40个，编码Ig轻链可变区CDR1、CDR2； TCR的胚系基因结构（ β、γ链基因在第7号染色体上， α、δ链基因在第14号染色体上） Mitchison 将抗原剂量太低及太高引起的免疫耐受，分别称为低带(low-zone)及高带(high-zone)耐受。 某一克隆在胚胎期与相应抗原接触后，即被破坏清除或被抑制成为克隆禁忌 诱导耐受形成的免疫原称为耐受原（tolerogen）。 克隆清除（deletion）： 轻链Jκ-Cκ基因片段位于Vκ基因下游， 5个功能性和1个Cκ，编码CDR3； 调节性T细胞的抑制作用 治疗类风湿性关节炎(RA)
适应性免疫应答
结合并相互作用，产生CD8+CTL第二活化信号，如 B7：CD28等。
2．通常起抗原提呈作用的靶细胞上无/少协同刺激 分子，CD8+CTL细胞需要活化CD4+Th1细胞分泌的 IL-2、 IFN-γ的作用作为活化第二信号才能活化 并表达 IL-12 等细胞因子受体。
3．通过交叉提呈作用被活化的CD4+Th细胞，可诱
活化Tc增殖、分化成效应细胞/记忆细胞 Tc脱颗粒作用，颗粒内含穿孔素、使靶细胞溶解死亡 Tc分泌蛋白毒素，使靶细胞内DNA降解酶活化，靶细胞凋亡 Tc表达FASL与靶细胞表面FAS结合，诱导靶细胞凋亡
思考题
固有免疫应答与适应性免疫应答的主要特点 有哪些不同？
CTL细胞怎样发挥细胞毒作用？
抗原肽-MHC II类分子复合物相互作用
产生Th细胞活化第一信号。
• 3．B细胞通过表面B7和ICAM-1共刺激分子
与CD4+Th细胞表面相应的CD28和LFA-1共刺
激分子结合，产生Th细胞活化第二信号。
4．活化Th细胞可表达CD40L（gp39)和多种细胞
因子受体，同时分泌IL-2、4、5及 IFN- γ 等细胞因子，参与免疫调节，促进T/B细胞活 化、增殖和分化。
导靶细胞表达共刺激分子，从而能使与同一靶
细胞结合后只获得第一活化信号的CD8+CTL细胞
获得B7分子刺激，产生第二活化信号，CD8+CTL 活化并表达 IL-12 等CK受体。
（二）CD8+效应CTL细胞的形成及作用 1． 活化CD8+CTL细胞在IL-12、IL-2、 IFNγ 协同作用下，增殖分化为具有杀伤作用 的效应性CD8+CTL细胞。
3、免疫应答过程中淋巴细胞之间相互作用
2．通常起抗原提呈作用的靶细胞上无/少协同刺激 分子，CD8+CTL细胞需要活化CD4+Th1细胞分泌的 IL-2、 IFN-γ的作用作为活化第二信号才能活化 并表达 IL-12 等细胞因子受体。
3．通过交叉提呈作用被活化的CD4+Th细胞，可诱
活化Tc增殖、分化成效应细胞/记忆细胞 Tc脱颗粒作用，颗粒内含穿孔素、使靶细胞溶解死亡 Tc分泌蛋白毒素，使靶细胞内DNA降解酶活化，靶细胞凋亡 Tc表达FASL与靶细胞表面FAS结合，诱导靶细胞凋亡
思考题
固有免疫应答与适应性免疫应答的主要特点 有哪些不同？
CTL细胞怎样发挥细胞毒作用？
抗原肽-MHC II类分子复合物相互作用
产生Th细胞活化第一信号。
• 3．B细胞通过表面B7和ICAM-1共刺激分子
与CD4+Th细胞表面相应的CD28和LFA-1共刺
激分子结合，产生Th细胞活化第二信号。
4．活化Th细胞可表达CD40L（gp39)和多种细胞
因子受体，同时分泌IL-2、4、5及 IFN- γ 等细胞因子，参与免疫调节，促进T/B细胞活 化、增殖和分化。
导靶细胞表达共刺激分子，从而能使与同一靶
细胞结合后只获得第一活化信号的CD8+CTL细胞
获得B7分子刺激，产生第二活化信号，CD8+CTL 活化并表达 IL-12 等CK受体。
（二）CD8+效应CTL细胞的形成及作用 1． 活化CD8+CTL细胞在IL-12、IL-2、 IFNγ 协同作用下，增殖分化为具有杀伤作用 的效应性CD8+CTL细胞。
3、免疫应答过程中淋巴细胞之间相互作用
适应性免疫应答名词解释
适应性免疫应答名词解释
适应性免疫应答是一种机体通过发挥免疫力以抵御外来病原体
侵扰而起的一种变态反应过程。
它由多种细胞、分子和结构物共同作用而产生，可以有效抵制外源病毒、细菌、真菌等外来微生物侵扰。
适应性免疫应答是由免疫系统中的免疫细胞介导的，包括T细胞、B细胞和免疫细胞因子。
这三种细胞的活动有利于通过结合外源抗原，从而产生具有特异性的反应，降低受害者的机体对外源微生物的抗性。
免疫系统发挥的作用是分辨机体内外的病毒、细菌、真菌等外源微生物，然后介导有效的抗原降解行为。
这种机制具有复杂性和特异性，它可以对抗某一特定病原体，而不影响机体内其他微生物和细胞。
T细胞和B细胞最主要的作用是参与免疫反应。
T细胞可以识别外源
物质，如病毒、细菌、真菌，从而引起整个免疫反应。
B细胞把外源物质抗原进行颗粒化，并分泌抗体，降低对外源抗原的反应程度。
而免疫细胞因子则可以介导有效的细胞间和因子间通讯，从而增强机体的免疫力。
适应性免疫应答的另一个重要作用是维持免疫平衡。
如果机体抗原过多或过少，可能会影响免疫系统的稳定性。
此外，当机体处于受到病原体侵扰时，适应性免疫应答可以协调有效的细胞因子反应以抗击此病原体，消除或缓解入侵的危害。
因此，适应性免疫应答发挥着重要的作用，不仅可以降低机体对外来病原体的抗性，而且可以维持免疫系统的平衡，维护机体的健康。
未来的研究可以更好地探索适应性免疫应答的机制，以及开发新型免
疫药物，有助于治疗各种免疫系统疾病和预防病原体侵扰。
第十一章--适应性免疫应答
（1）活化信号1 (抗原特异性识别信号) * BCR特异性结合抗原的B细胞决定基，
由Igα/Igβ将信号传递到B细胞内 * 辅助受体：CD21/CD19/CD81
（2）活化信号2 (协同刺激信号) * 活化Th2与B细胞间协同刺激分子相互作用 (如CD40L/CD40)；
（3）细胞因子(IL-1、IL-2、IL-4等)
（二）TI-1抗原（如LPS等） 1. 高剂量－－多克隆诱导B细胞活化 2. 低剂量－－产生泛特异性抗体
（三）TI-2抗原（如聚合鞭毛素、荚膜多糖等） 通过与B细胞表面mIgM交联结合，使B细胞活化、 增殖，产生某种泛特异性抗体。
2020/7/15
TD抗原与TI抗原的区别
项目
TD抗原
TI抗原
组成 B细胞和T细胞决定簇 重复B细胞决定簇
CD8＋CTL
成熟
效应
CD8＋CTL 效应
效应
CD8＋CTL
CD8＋CTL
3. CD8＋效应CTL的主要生物学作用 主要作用：清除肿瘤细胞和病毒感染的靶细胞 主要作用方式： (1) 溶解靶细胞或诱导凋亡：脱颗粒释放穿孔素和颗粒酶 (2) 诱导靶细胞凋亡：表达FasL和分泌TNF-α等CK CD8＋效应CTL杀伤、破坏靶细胞后，可循环利用，继续
2020/7/15
研究免疫耐受的意义
• 理论意义
➢ 解析免疫学理论的核心问题：免疫系统如何识别“自己” 和“非己”
➢ 阐明免疫应答过程和免疫耐受等有关机制
• 临床实践意义
➢ 疾病的发生、转归 ➢ 疾病防治（超敏反应、移植免疫等）
• 免疫耐受具有特异性和记忆性。
2020/7/15
耐受原——引起免疫耐受的抗原 – 自身组织抗原天然诱导耐受 – 非自身抗原（如细菌、病毒、毒素、异种个体 组织抗原等）
由Igα/Igβ将信号传递到B细胞内 * 辅助受体：CD21/CD19/CD81
（2）活化信号2 (协同刺激信号) * 活化Th2与B细胞间协同刺激分子相互作用 (如CD40L/CD40)；
（3）细胞因子(IL-1、IL-2、IL-4等)
（二）TI-1抗原（如LPS等） 1. 高剂量－－多克隆诱导B细胞活化 2. 低剂量－－产生泛特异性抗体
（三）TI-2抗原（如聚合鞭毛素、荚膜多糖等） 通过与B细胞表面mIgM交联结合，使B细胞活化、 增殖，产生某种泛特异性抗体。
2020/7/15
TD抗原与TI抗原的区别
项目
TD抗原
TI抗原
组成 B细胞和T细胞决定簇 重复B细胞决定簇
CD8＋CTL
成熟
效应
CD8＋CTL 效应
效应
CD8＋CTL
CD8＋CTL
3. CD8＋效应CTL的主要生物学作用 主要作用：清除肿瘤细胞和病毒感染的靶细胞 主要作用方式： (1) 溶解靶细胞或诱导凋亡：脱颗粒释放穿孔素和颗粒酶 (2) 诱导靶细胞凋亡：表达FasL和分泌TNF-α等CK CD8＋效应CTL杀伤、破坏靶细胞后，可循环利用，继续
2020/7/15
研究免疫耐受的意义
• 理论意义
➢ 解析免疫学理论的核心问题：免疫系统如何识别“自己” 和“非己”
➢ 阐明免疫应答过程和免疫耐受等有关机制
• 临床实践意义
➢ 疾病的发生、转归 ➢ 疾病防治（超敏反应、移植免疫等）
• 免疫耐受具有特异性和记忆性。
2020/7/15
耐受原——引起免疫耐受的抗原 – 自身组织抗原天然诱导耐受 – 非自身抗原（如细菌、病毒、毒素、异种个体 组织抗原等）
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* 研究免疫耐受的意义
自身免疫耐受的机制
* 中枢性免疫耐受 胚胎期免疫系统未成熟的T、B 细胞在中枢性免疫器官接触抗原所 形成的免疫耐受。
* 外周性免疫耐受
成熟的T、B细胞在外周淋巴器 官接触抗原所形成的免疫耐受。
中枢免疫耐受：克隆清除学说 （clonal deletion theory）
胚胎期免疫系统接触特定抗原后 ，针对该抗原的特异性细胞克隆 即被清除或被“禁闭”，机体将 该抗原视为自身成份，出生后将 不对此抗原产生应答。
• Top Epidemiologist • Top Immunologist; • 1960 Nobel prize winner
克隆选择学说
淋巴细胞与抗体的多样性
免疫应答的特异性
免疫耐受
多样性与特异性
大千世 界万物 都可以 是抗原
HOW ？ 那机体要预先准备好那么多 的TCR、BCR、抗体 需要多少基因
Ig的结构及编码基因
可变区
V、D、J基因
重链
轻链 恒定区 C基因
Ig的编码基因数量
（30）
（50）
BCR多样性产生的机制
1. 组合多样性：V/D/J/ 的组合及轻重链的组合 肽链 组合多样性 连接多样性 VH VH65 x DH30 x JH6=11700 Vk Vk50 x Jk5 =250 Vl Vl30 x Jl4 = 120 L 250+120 = 370 H+L 2.5 x 108 3 x 107 总计 1014
主要内容
* 免疫应答的特异性 * 免疫应答的记忆性 * 免疫耐受性
免疫应答的耐受性
* 免疫耐受的概念及特性 * 免疫耐受的诱导条件 * 免疫耐受形成机制
* 研究免疫耐受的意义
天然免疫耐受
Owen（1945）
异卵双生小牛
克隆选择学说
胚胎期免疫系统 尚未发育成熟， 异型红细胞进入 胎牛体内，使具 有相应抗原识别 受体的免疫细胞 克隆受到抑制或 被排除
T细胞耐受与B细胞耐受的主要区别
T细胞耐受
耐受原 抗原剂量 诱导时间 持续时间 耐受的形成 耐受的完全性 TD抗原 高或低 较短(24h) 较长(数月) 较易 多为完全耐受
B细胞耐受
TD、TI抗原 高 较长(1-2周) 较短(数周) 较难 多为部分耐受
（一）抗原方面
3. 抗原免疫途径 静脉注射/口服>腹腔注射>皮下/肌肉注射 4. 其他因素 是否用佐剂等
TCR多样性产生机制
多样性机制 V a 70 b g d 52 10 7
D
J
0
61
2
13
0
2
2
2
V区基因数
5.8x106
6x102
连接多样性
总 计
2x1011
1018
1013
1015
BCR、TCR 多样性的机制
* 组合多样性
* 连接多样性
* 体细胞高频突变（B细胞）
主 要 内 容
* 免疫应答的特异性
中枢免疫耐受
克隆清除机制（阴性选择）
自身反应性T、B细胞在胸腺与骨髓发育过 程中，其TCR及BCR分别与微环境基质细胞 表面表达的自身抗原肽-MHC分子/自身抗原 肽呈高亲合力结合，从而启动细胞程序性死 亡，致克隆清除。
克隆清除、克隆流产、BCR抑制学说
T细胞阴性选择
阳性选择
经过阴性选择 获得自身耐受 排除自身反应性T 细胞
一种神奇的机制可以用少量的基因 给无数多的 连接的多样性
免疫应答的特异性
BCR、TCR 基因结构、重排
及多样性形成机制
BCR、TCR 基因结构
组成TCR和BCR的每条肽链均由可变区（V 区）和恒定区（C区）组成，分别由分布于不 同染色体的多个不连续基因片段所编码。 * BCR胚系基因结构及其多样性 * TCR基因结构及其多样性
* 免疫应答的记忆性
* 免疫耐受性
免疫应答的记忆性
• 概念：机体对抗原产生初次应答后，所接受的活
化信息及产生的效应信息可存留于免疫系统，当再 次接受相同抗原刺激，可迅速、强烈、持久地发生 应答。
•免疫记忆的物质基础：记忆T/B细胞，亲和力增强
的特异性BCR，增强的抗原提呈能力等。再次免疫 应答仅由记忆淋巴细胞介导。
免疫耐受的生物学意义
免疫耐受是机体免疫系统识别自己与 非己的基础，即免疫系统在建立对自身抗 原耐受的基础上，才能识别并排斥异己抗 原，从而维持自身环境的稳定。
免疫耐受的临床意义
超敏反应 自身免疫病
肿 瘤
+
移植排斥 反应
免疫耐受
某些感染
免疫应答的耐受性
* 免疫耐受的概念及特性
* 免疫耐受的诱导条件和形成机制
*自身反应性淋巴细胞克隆清除
*自身反应性淋巴细胞克隆失能
*自身反应性淋巴细胞克隆忽视 *自身反应性淋巴细胞克隆抑制
活化诱导的细胞死亡（AICD）
T细胞无能
B细胞和Th细胞识别同一抗原的不同表位
自身耐 受的重 要机制 之一
缺 乏 Th 细 胞 的 辅 助
抑制性T细胞的作用
细胞因子的抑制作用
阴性选择
B细胞阴性选择
阴性选择（骨髓） 未成熟 B(mIgM)+自身抗原 克隆清除或无能 自身耐受
外周免疫耐受
自身反应性T及B细胞逃避中枢耐受的原因
胸腺及骨髓基质细胞不表达某些外周器 官的组织特异性抗原或机体成熟后表达 的抗原；
自身抗原表达水平太低或与TCR/BCR的 亲和力低。
外周免疫耐受机制
BCR多样性产生的机制
2. 连接多样性：发生于胚系基因
CDR3区位于V/J或V/D/J片段连接处，两 个片段之间的连接点不同或丢失或插入数个 核苷酸及倒转。 3. 体细胞高突变造成的多样性：
成熟B细胞在受到抗原刺激后，在生发中 心发生体细胞高突变，多发生在Ig的CDR区 ，若干核苷酸替换突变，利于提高抗体与抗 原的亲和力。
•生物学意义：对机体抵抗病原体多次入侵有重要
意义，是预防接种的免疫学基础。
记 忆 T 细 胞 的 产 生
T记忆细胞特征
Tm比Tn更易激活，所需抗原浓度较低； Tm对协同刺激信号的依赖性较Tn低；
Tm分泌的CK更多，且对CK更敏感；
Tn寿命短，Tm寿命长,表达更多的bcl-2， CK(IL-15)维持其生存； 记忆CD8+T细胞的维持无需CD4+T细胞辅助。
* 免疫耐受的建立、维持和终止 * 研究免疫耐受的意义
免疫耐受的维持
* 耐受原的持续存在是最重要的因素
* 免疫系统的成熟程度
* 免疫抑制剂的应用
免疫耐受的终止
* 耐受原的清除
* 自身抗原结构发生改变
* 隐蔽抗原的释放 * 交叉抗原的侵入
小结
免疫耐受 特异性免疫应答的三大特点 免疫耐受的机制
特异性免疫应答的特点及其机制
翁 秀 芳 同济医学院免疫学系
主 要 内 容
* 免疫应答的特异性
* 免疫应答的记忆性
* 免疫耐受性
矛盾对立与统一
特异性
千千万万的抗原
千千万万不同的淋巴细胞
Burnet提出克隆选择学说
• Top Virologist;
MacFarlane Burnet （1899-1985）
TCR的结构及编码基因
V、D、J基因
V、J基因
人类TCR胚系基因
通过数目众多的编码基因 经过不同组合重排使TCR 理论多样性达到1018 之多
TCR多样性产生的机制
组合造成的多样性：TCR V与J基因片段多于 BCR，如发生V/D/J无效重排后，还可再行重排， 从而增加了有效重排的机会； 连接造成的多样性：N区插入多于BCR，a链V-J 片段、b链V-D、D-J之间都有N插入;而BCR则只 有重链才有N插入； 没有体细胞高频突变。
B记忆细胞特征
Bm再次受到抗原刺激，其数量增长为Bn的 10100倍； 产生抗体的量及其亲和力增高； 抗体类型转换，Bm表达膜IgG、IgA、IgE; 抗原递呈能力增强： Bm表达MHCII类分子较Bn 高，BCR亲和力； FDC表面捕获的IC是维持B细胞记忆的重要分子 基础。
免疫应答的耐受性
* 免疫耐受的概念及特性 * 免疫耐受的诱导条件 * 免疫耐受形成机制
* 研究免疫耐受的意义
（一）抗原方面
1. 抗原的性质
耐受原：小分子、可溶性、单体、 免疫原：大分子、颗粒性、聚合体
2. 抗原剂量
T I 抗原：高剂量 B细胞耐受 TD抗原：高剂量 T、B细胞耐受（高带耐受） 低剂量 T细胞耐受（低带耐受）
（二）机体方面
* 免疫系统的成熟程度（年龄）
胚胎期＞ 新生期＞ 成年期
* 动物的种属和品系（遗传）
大鼠、小鼠 ＞ 兔、有蹄类、灵长类
* 机体生理状态
用免疫抑制剂破坏成熟淋巴细胞，造成类似新生期
免疫不成熟状态，有利于诱导免疫耐受。
免疫应答的耐受性
* 免疫耐受的概念及特性 * 免疫耐受的诱导条件 * 免疫耐受形成机制
Medawar胚胎诱导耐受实验(1953年)
免 疫 耐 受
(Immune tolerance)
指在一定条件下，机体免疫系统 接触某种抗原后所产生的对该抗原的 特异性弱应答或无应答状态。
* 免疫抑制：无抗原特异性，对所有抗 原均呈无应答或低应答。
免疫正应答和免疫耐受的异同
免疫正应答 抗原刺激 需要 潜伏期 有 抗原特异性 + 免疫记忆 + 免疫反应 强 效 应 排斥异己 免疫耐受 需要 有 + + 无或弱 保护自身