免疫耐受概述、诱导条件、形成、机制及建立
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免疫耐受概述、诱导条 件、形成、机制及建立
主要内容
(一)免疫耐受的概述 (二)免疫耐受的诱导条件和形成 机制 (三)免疫耐受的建立、维持和终止
(一)免疫耐受的概述
免疫耐受:是指机体免疫系统接触后所表现 的特异性免疫无应答或低应答现象。
即抗原不能有效激活T、B淋巴细胞,完成免 疫应答,产生免疫效应。负免疫应答
不完全耐受/耐受分离:机体仅源自文库现T 细胞或B细胞耐受。
T细胞耐受与B细胞耐受的比较
T细胞耐受
耐受形成
较易
耐受诱导期 较短(1~2天)
耐受维持时间 较长(~150天)
耐受原种类 TD抗原
TD抗原 高剂量 可耐受
低计量 可耐受
TI抗原 高剂量 不耐受
低计量 不耐受
主要耐受机制 中枢 克隆清除
外周 缺乏共刺激分子
免疫耐受 需要
有 + +
无或弱 保护自身
耐受原(tolerogen):诱导耐受形成的 抗原。
同一抗原物质在不同情况下可为耐受 原或免疫原,主要取决于抗原的理化 性状及剂量,免疫途径和被免疫个体 的遗传背景等。
完全耐受(complete immunotolerance):机体同时发生T、 B细胞耐受。
低剂量 T细胞耐受(低带耐受)
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 用佐剂:刺激辅助性T细胞,促进引起免疫应答 无佐剂:无免疫原性或耐受原性,促进引起免
疫耐受
机体因素
* 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
不同水平的免疫调节
基因水平:MHC分子,非MHC分子 分子水平:抗原、抗体、IC、补体、细胞因子 细胞水平: APC细胞、 T/B细胞、NK细胞、调
节性受体 独特型网络:独特型和抗独特型 整体水平:神经-内分泌-免疫系统 群体水平: TCR/BCR多样性、MHC多态性
分子水平的免疫调节
胚胎期和新生期个体的淋巴细胞接触
(自身)抗原
相应自身反应性淋
巴细胞克隆被抑制为禁忌细胞
(forbidden clone)或发生凋亡
成年个体建立自身耐受(仅对外来抗原
产生应答)
Nossal,B细胞克隆流产(clonal abortion)学说:
骨髓B细胞发育早期,若前B细胞在发育为B 细胞之前接触抗原,则B细胞发育即终止,导 致B细胞中枢耐受。
封闭抗原
受体交联
三、补体与免疫调节
补体活化的调节 补体活性片段自发灭活 补体调节蛋白
补体活化片段介导免疫调节 调理吞噬、免疫黏附
四、细胞因子与免疫调节
细胞因子调控免疫细胞发生和发育 细胞因子的双向免疫调节
正调节 负调节 调控Th细胞分化和免疫应答类型 机体对细胞因子表达的调控 细胞因子信号转导抑制因子(SOCS)
* 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。
2、形成机制
* 中枢免疫耐受
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 ( Clonal deletion)
克隆失能 (clonal anergy) 共刺激信号缺乏 启动凋亡信号导致克隆凋亡 独特型网络调节
(三)免疫耐受的建立、维持和终 止
免疫耐受的建立和维持
首要条件:耐受原持续存在 机体因素:胚胎期或新生期,联合应用免疫抑
制剂
免疫耐受的终止
耐受原被清除 设计新型分子疫苗
免疫调节
(immune regulation)
免疫细胞发育缺损 或增殖分化障碍 先天免疫缺陷,应 用X线,免疫抑 制药物等 无
(二)免疫耐受的诱导条件和形 成机制
1、诱导条件:抗原因素
1) 抗原的结构和性质
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)
Vitetta,BCR抑制学说:
未成熟B细胞表面mIgM接触抗原可启动细胞 内抑制信号,抑制mIgM继续表达,使抗原特 异性B细胞虽未死亡,但不再对相应抗原产生 应答,形成克隆失能。
失能的B细胞对丝裂原刺激仍可产生应答。
外周免疫耐受: 克隆忽略 (clonal ignorance)
信号转导通路关闭
免疫特异性、获得性、记忆性 分天然免疫耐受和获得性免疫耐受
免 疫 耐 受 的 研 究 简 史
1945年,Owen
Medawar胚胎诱导耐受实验(1953年)
免
免疫原
疫 正
4-6周
应
答
免
耐受原
疫
负
4-6周
应
答
免疫原
免疫反应
7-14天
+++
耐受原
7-14天
-
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
免疫调节包括正负反馈两个方面,是 由多因子参与的十分复杂的免疫生物学 过程,任何一个环节的不正常均可引起 全身或局部免疫应答的异常,最终导致 过敏、自身免疫病、肿瘤等疾病。
免疫干预
免疫干预(immune intervention):对生理 和病理性应答的人为介入。
对免疫调节的认识构成人工干预的理论依 据。
一、抗原的调节作用
抗原的化学性质不同,所诱导的免疫应答 类型也不同:
蛋白质 多糖及脂类抗原 核酸
抗原剂量、进入途径和理化性质也改变免 疫应答的性质和强度
二、抗 体 的 调 节 作 用
封闭抗原 介导抑制性受体交联
抗体封闭抗原的作用
可溶性抗体可通过结合抗原表位而封闭抗原,阻止 BCR对抗原的识别和结合,抑制体液免疫应答。
独特型-抗独特型抗体网络
独 特 位 ( idiotope ) : 存 在 于 Ig 、 TCR 、 BCR分子中,与同一个体内其他Ig、TCR、 BCR分子不同的表位。 独特型(idiotype,Id):同一分子所有独特位 的集合,可诱导机体产生相应的抗独特型抗 体(anti-idiotype Ab)。
致克隆失能
B细胞耐受
较难 较长(约70天) 较短(~50天) TD和TI抗原
可耐受 不耐受 可耐受 不耐受 克隆流产 抑制SIgM表达 致克隆失能
免疫耐受与免疫抑制的区别
免疫耐受
免疫抑制
直接原因 发生机制
特异性
特异性免疫细胞被排除 或不能被活化 免疫系统未成熟,免疫力 减弱,抗原性状改变而 诱生 针对特异抗原
主要内容
(一)免疫耐受的概述 (二)免疫耐受的诱导条件和形成 机制 (三)免疫耐受的建立、维持和终止
(一)免疫耐受的概述
免疫耐受:是指机体免疫系统接触后所表现 的特异性免疫无应答或低应答现象。
即抗原不能有效激活T、B淋巴细胞,完成免 疫应答,产生免疫效应。负免疫应答
不完全耐受/耐受分离:机体仅源自文库现T 细胞或B细胞耐受。
T细胞耐受与B细胞耐受的比较
T细胞耐受
耐受形成
较易
耐受诱导期 较短(1~2天)
耐受维持时间 较长(~150天)
耐受原种类 TD抗原
TD抗原 高剂量 可耐受
低计量 可耐受
TI抗原 高剂量 不耐受
低计量 不耐受
主要耐受机制 中枢 克隆清除
外周 缺乏共刺激分子
免疫耐受 需要
有 + +
无或弱 保护自身
耐受原(tolerogen):诱导耐受形成的 抗原。
同一抗原物质在不同情况下可为耐受 原或免疫原,主要取决于抗原的理化 性状及剂量,免疫途径和被免疫个体 的遗传背景等。
完全耐受(complete immunotolerance):机体同时发生T、 B细胞耐受。
低剂量 T细胞耐受(低带耐受)
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 用佐剂:刺激辅助性T细胞,促进引起免疫应答 无佐剂:无免疫原性或耐受原性,促进引起免
疫耐受
机体因素
* 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
不同水平的免疫调节
基因水平:MHC分子,非MHC分子 分子水平:抗原、抗体、IC、补体、细胞因子 细胞水平: APC细胞、 T/B细胞、NK细胞、调
节性受体 独特型网络:独特型和抗独特型 整体水平:神经-内分泌-免疫系统 群体水平: TCR/BCR多样性、MHC多态性
分子水平的免疫调节
胚胎期和新生期个体的淋巴细胞接触
(自身)抗原
相应自身反应性淋
巴细胞克隆被抑制为禁忌细胞
(forbidden clone)或发生凋亡
成年个体建立自身耐受(仅对外来抗原
产生应答)
Nossal,B细胞克隆流产(clonal abortion)学说:
骨髓B细胞发育早期,若前B细胞在发育为B 细胞之前接触抗原,则B细胞发育即终止,导 致B细胞中枢耐受。
封闭抗原
受体交联
三、补体与免疫调节
补体活化的调节 补体活性片段自发灭活 补体调节蛋白
补体活化片段介导免疫调节 调理吞噬、免疫黏附
四、细胞因子与免疫调节
细胞因子调控免疫细胞发生和发育 细胞因子的双向免疫调节
正调节 负调节 调控Th细胞分化和免疫应答类型 机体对细胞因子表达的调控 细胞因子信号转导抑制因子(SOCS)
* 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。
2、形成机制
* 中枢免疫耐受
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 ( Clonal deletion)
克隆失能 (clonal anergy) 共刺激信号缺乏 启动凋亡信号导致克隆凋亡 独特型网络调节
(三)免疫耐受的建立、维持和终 止
免疫耐受的建立和维持
首要条件:耐受原持续存在 机体因素:胚胎期或新生期,联合应用免疫抑
制剂
免疫耐受的终止
耐受原被清除 设计新型分子疫苗
免疫调节
(immune regulation)
免疫细胞发育缺损 或增殖分化障碍 先天免疫缺陷,应 用X线,免疫抑 制药物等 无
(二)免疫耐受的诱导条件和形 成机制
1、诱导条件:抗原因素
1) 抗原的结构和性质
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)
Vitetta,BCR抑制学说:
未成熟B细胞表面mIgM接触抗原可启动细胞 内抑制信号,抑制mIgM继续表达,使抗原特 异性B细胞虽未死亡,但不再对相应抗原产生 应答,形成克隆失能。
失能的B细胞对丝裂原刺激仍可产生应答。
外周免疫耐受: 克隆忽略 (clonal ignorance)
信号转导通路关闭
免疫特异性、获得性、记忆性 分天然免疫耐受和获得性免疫耐受
免 疫 耐 受 的 研 究 简 史
1945年,Owen
Medawar胚胎诱导耐受实验(1953年)
免
免疫原
疫 正
4-6周
应
答
免
耐受原
疫
负
4-6周
应
答
免疫原
免疫反应
7-14天
+++
耐受原
7-14天
-
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
免疫调节包括正负反馈两个方面,是 由多因子参与的十分复杂的免疫生物学 过程,任何一个环节的不正常均可引起 全身或局部免疫应答的异常,最终导致 过敏、自身免疫病、肿瘤等疾病。
免疫干预
免疫干预(immune intervention):对生理 和病理性应答的人为介入。
对免疫调节的认识构成人工干预的理论依 据。
一、抗原的调节作用
抗原的化学性质不同,所诱导的免疫应答 类型也不同:
蛋白质 多糖及脂类抗原 核酸
抗原剂量、进入途径和理化性质也改变免 疫应答的性质和强度
二、抗 体 的 调 节 作 用
封闭抗原 介导抑制性受体交联
抗体封闭抗原的作用
可溶性抗体可通过结合抗原表位而封闭抗原,阻止 BCR对抗原的识别和结合,抑制体液免疫应答。
独特型-抗独特型抗体网络
独 特 位 ( idiotope ) : 存 在 于 Ig 、 TCR 、 BCR分子中,与同一个体内其他Ig、TCR、 BCR分子不同的表位。 独特型(idiotype,Id):同一分子所有独特位 的集合,可诱导机体产生相应的抗独特型抗 体(anti-idiotype Ab)。
致克隆失能
B细胞耐受
较难 较长(约70天) 较短(~50天) TD和TI抗原
可耐受 不耐受 可耐受 不耐受 克隆流产 抑制SIgM表达 致克隆失能
免疫耐受与免疫抑制的区别
免疫耐受
免疫抑制
直接原因 发生机制
特异性
特异性免疫细胞被排除 或不能被活化 免疫系统未成熟,免疫力 减弱,抗原性状改变而 诱生 针对特异抗原