特异性免疫应答的特点及其机制
特异性免疫—免疫应答(动物微生物课件)
体液免疫过程示意图 二次免疫
抗原
直接刺激
B细胞 吞噬细胞 呈递抗原 T细胞 淋巴因子
摄取、处理
特异性结合
记忆细胞
增殖 分化 二次 应答
浆细胞 分泌
抗体
三、体液免疫应答特点 •1.BC对TD-Ag的免疫应答特 点 大多数天然蛋白
质抗原都属于 TD-Ag，TD-Ag刺 激B细胞发生免 疫应答必须有Th 细胞辅助，如动 画所示。
产生效应方式 抗原类型
浆细胞产生抗体与抗 原结合
宿主细胞外的病原体 和毒素
效应T细胞与靶细胞接 触，使靶细胞破裂， 释放淋巴因子
被病原体感染的宿主 细胞、癌细胞和异体 细胞
体液免疫与细胞免疫的联系
•各自有独特的作用，又相互配合，共同发挥免疫效应。
当细菌、病毒等病原体侵入机体后，首先诱发体液免疫，因为T细胞 不能识别入侵的病毒等抗原。在病毒感染中，体液免疫可阻止病毒的 血行播散，要彻底消灭病毒却需依赖细胞免疫。
感应阶段(Ag识别阶段)：包括抗原的摄取、处理、递呈和特异性识别。 反应阶段(增生分化阶段)：指免疫细胞(T、B细胞)识别抗原后传递活化 信号，自身发生活化、增殖和分化。 效应阶段：引发T细胞介导的细胞免疫效应和B细胞介导的体液免疫效应。
三、免疫应答结果
抗原进入机体与免疫细胞作用，可能产生3种结果： 1.正常免疫应答： 机体建立特异性免疫，对机体起免疫保护作用。 2.免疫耐受： 在某些特定条件下，抗原也能诱导机体免疫系统对其产生特异性不应 答状态，称为免疫耐受。 机体对自身组织成分的耐受遭破坏或对致病抗原（如肿瘤抗原或病毒 抗原）产生耐受，均可导致某些病理过程的发生。 3.病理性免疫应答： 机体发生免疫应答并伴有较强的炎症反应或组织损伤（变态反应）， 对机体造成免疫损伤。
免疫应答的特异性
第1节免疫应答的特异性特异性免疫应答过程受MHC限制，其抗原特异性表现在：应答的启动来自特异性抗原刺激应答效应的靶目标为特异性抗原：抗体仅与诱导它产生的特异性抗原发生反应；CTL仅杀伤和破坏表达特异性抗原的靶细胞。
应答的结局是清除特异性抗原异物。
免疫应答特异性的本质是：TCR、BCR特异性识别抗原多肽，从而导致特异性T、B细胞克隆激活，即一种TCR或BCR仅能特异性识别一种抗原表位。
因此，TCR、BCR多样性是保证机体对种类繁多的抗原产生特异性应答的分子基础。
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。
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。
一、免疫记忆的特点1、强而迅速的再次应答2、抗原原罪现象：当机体遇到稍微改变的病原体时，仍优先启动免疫记忆细胞参与应答，因此可抑制更为高效的针对新表位的免疫应答。
只有当机体遭遇缺乏初始病原全部表位的新病原时，此抑制效应才被打破。
第3节免疫耐受性Owen于1945年首先报道了在胚胎期接触同种异型抗原所致免疫耐受现象。
见于异卵双生小牛，究其原因，发现该异卵双生小牛的胎盘血管相互融合，血液自由交流，呈自然连体共生，这种耐受具有抗原特异性。
这种生来即已具有的、对某一抗原的特异性无反应性称为天然免疫耐受。
处于发育阶段的免疫细胞若接触抗原可诱导免疫耐受，为人工免疫耐受。
该实验证实了Burnet的推测——在胚胎发育期，不成熟的自身免疫应答细胞接触自身抗原后，会被克隆清除，形成对自身抗原的天然免疫耐受。
免疫耐受可视为免疫应答的一种特殊形式，又叫负应答。
一、免疫耐受的概念和特性免疫耐受：指机体免疫系统在接触某种抗原后形成的特异性免疫无应答状态（负免疫应答）。
表现为再次接触同一种抗原时，不发生可查见的反应，但对其他抗原仍保持正常应答。
特异性免疫应答的特点及其机制
特异性免疫应答的特点及其机制1.特异性：特异性免疫应答是对特定抗原的特异性反应。
不同的抗原会诱导机体产生相应的特异性免疫应答，即产生特异性抗体或细胞免疫反应。
特异性免疫应答使机体对不同抗原有不同的免疫防御能力，形成了免疫记忆。
2.多样性：特异性免疫应答能够应对各种不同的抗原，包括细菌、病毒、真菌及肿瘤细胞等。
这种多样性是由于机体内存在数以百万计的特异性淋巴细胞，每个淋巴细胞均能产生针对其中一种特定抗原的特异性免疫应答。
3.认识和记忆：特异性免疫应答具有记忆性，即一旦机体接触过其中一种抗原，就能在再次接触同种抗原时迅速产生特异性免疫应答，使机体能够更快、更有效地对抗原进行防御，形成免疫记忆。
这种记忆是由长寿命的记忆淋巴细胞实现的。
4.柔顺性：特异性免疫应答能够灵活应对抗原的变化。
机体免疫系统可以通过基因重组和突变产生不同的抗体或表位特异性的T细胞受体，从而应对不同抗原的变异。
1.抗原呈递和抗原递呈：特异性免疫应答需要抗原通过抗原递呈细胞呈递给淋巴细胞。
抗原递呈细胞主要包括树突状细胞、巨噬细胞和B淋巴细胞。
这些细胞会内化抗原，并将其分解成小的抗原肽片段，然后通过主要组织相容性复合体（MHC）分子呈递给T淋巴细胞。
2.T细胞的活化：抗原递呈细胞将抗原肽片段呈递给T细胞上的T细胞受体（TCR）。
一旦抗原肽片段与TCR结合，会激活T细胞并产生细胞信号传导，包括钙离子流入、激活细胞信号通路和转录因子的激活。
这些信号会促使T细胞增殖和分化，分化成不同类型的效应T细胞，如辅助性T细胞（Th细胞）和细胞毒性T细胞（Tc细胞）。
3.B细胞的活化和抗体产生：一旦Th细胞被激活，它可以与B细胞相互作用，促进B细胞活化和增殖。
受到Th细胞的刺激，B细胞会分化成浆细胞，开始合成和分泌大量的抗体。
抗体能够与抗原特异性结合，从而中和毒素、阻止病原体侵入细胞和其他效应，起到抗体介导的免疫效应。
4.细胞免疫效应：特异性免疫应答还包括细胞免疫效应。
免疫应答的机制与调节
免疫应答的机制与调节免疫应答是机体通过免疫系统对抗外来病原体和维持内部稳态的重要方式。
它包括先天免疫和获得性免疫两个层面，而机体对免疫应答的机制与调节也是非常复杂和精密的。
本文将从免疫应答的基本机制、特异性免疫的过程以及免疫调节方面进行探讨。
一、免疫应答的基本机制免疫应答是机体在受到外来病原体或其他异物侵袭时，通过免疫系统产生一系列的反应来清除入侵物并保护自身健康。
免疫应答主要包括抗原识别、淋巴细胞激活和效应反应三个阶段。
1. 抗原识别当外来抗原进入机体后，免疫系统需要将其识别为敌人。
这是通过机体的抗原递呈细胞来实现的，包括树突状细胞、巨噬细胞等。
这些细胞会摄取、加工并递呈抗原给T细胞。
2. 淋巴细胞激活T细胞是特异性免疫的核心。
当抗原递呈细胞递呈抗原给T细胞时，如果T细胞能够识别该抗原，并与其结合，就会发生T细胞的激活。
激活的T细胞会开始增殖，并分化为效应T细胞和记忆T细胞。
3. 效应反应激活的T细胞会引发一系列的免疫反应，包括促进B细胞产生抗体，激活巨噬细胞和NK细胞，以及引起炎症反应等。
这些效应反应共同协作，以清除入侵物并恢复机体健康。
二、特异性免疫的过程特异性免疫是免疫应答的重要方面，它通过特异性的抗体和细胞介导的免疫反应来对抗外来抗原。
特异性免疫主要包括体液免疫和细胞免疫两个层面。
1. 体液免疫体液免疫主要通过抗体来进行抗原识别和清除。
当B细胞被抗原激活后，会分化为浆细胞，产生大量的抗体。
这些抗体能够与抗原结合，并形成免疫复合物。
免疫复合物可以通过激活补体系统，引起炎症反应和细胞溶解等，最终清除抗原。
2. 细胞免疫细胞免疫主要通过细胞介导的机制来对抗感染和肿瘤细胞。
特异性细胞介导的免疫反应主要由T细胞完成。
当抗原被递呈给T细胞后，激活的T细胞会分化为效应T细胞，它们能够直接杀伤感染细胞和肿瘤细胞。
三、免疫调节的机制与调节免疫系统需要保持免疫应答的平衡，既要对抗外来病原体，又要避免过度的免疫反应和自身免疫疾病的发生。
简述免疫应答的基本过程和特点
简述免疫应答的基本过程和特点一、引言免疫应答是机体对外来抗原进行防御的重要过程，它具有很高的特异性和记忆性。
本文就免疫应答的基本过程和特点进行全面详细的介绍。
二、免疫应答的基本过程1. 抗原递呈抗原递呈是免疫应答的第一步，当机体受到外来抗原侵袭后，它们会被先天免疫系统中的巨噬细胞、树突状细胞等专门的抗原递呈细胞摄取并加工处理。
然后这些抗原会被呈现在这些细胞表面上，并与MHC 分子结合形成复合物。
2. 激活T细胞T细胞是免疫应答中非常重要的一种细胞，它可以识别并杀死感染机体的细胞。
当MHC分子与抗原结合后，它们会被呈现给T细胞，从而激活T细胞。
激活后的T细胞可以进一步分化为不同类型，如Th1、Th2、Th17等。
3. 激活B细胞B细胞是免疫应答中另一种重要的细胞，它可以分泌抗体来中和外来抗原。
当B细胞与抗原结合后，它们会被激活并进一步分化为浆细胞和记忆B细胞。
浆细胞可以分泌大量的抗体来中和外来抗原，而记忆B细胞则可以长期保存对该抗原的记忆，以便在下次再次遭遇该抗原时更快速地进行应答。
4. 免疫效应激活后的T细胞和B细胞会产生一系列免疫效应，如Th1型反应、Th2型反应等。
这些效应可以促进巨噬细胞、自然杀伤细胞等其他免疫系统成分的参与，并最终达到清除外来抗原的目的。
三、免疫应答的特点1. 特异性免疫应答具有很高的特异性，它只对特定的外来抗原进行识别和攻击。
这是由于T、B细胞具有非常特定的受体，在接触到相应的抗原时才能被激活。
2. 记忆性免疫应答具有很高的记忆性，它可以在第一次接触到某个抗原后形成对该抗原的记忆，以便在下次再次遭遇该抗原时更快速地进行应答，从而达到更好的防御效果。
3. 增强性免疫应答具有增强性，即每次接触到相同的抗原时，机体对该抗原的应答会更加迅速和有效。
这是由于记忆B细胞和T细胞能够更快速地被激活并分化为相应的效应细胞。
4. 调节性免疫应答具有调节性，它可以通过Th1、Th2、Th17等不同类型T细胞产生不同类型的效应分子来调节机体对外来抗原的攻击力度，从而达到更好的防御效果。
特异性免疫应答的特点及其机制
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，
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)
Vk
Germline
Jk
Ck
Rearranged 1° transcript
Spliced mRNA
Ig重链V区基因重排
Cm
VH 1-123
DH1-27
JH 1-9
Ig重链C区基因重排
Cm Primary transcript RNA AAAAA
Each domain of the H chain is encoded by a separate exon
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
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。
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)
翻译为重链（ β、δ链）或轻链（ α、γ链）
特异性免疫应答的基本过程及其调节机制
特异性免疫应答的基本过程及其调节机制特异性免疫应答的基本过程特异性免疫应答的基本过程免疫应答的全过程是有机的系统的过程，目前免疫应答机制的研究，已由细胞水平、分子水平进入了基因水平。
非常复杂，是严密控制和精细的调节过程，这对保持机体自身免疫稳定性是十分重要的。
为了描述方便，人为地将其划分为相应的三个阶段，即：感应段阶活化增殖和分化阶段效应阶段1、抗原识别阶段包括对抗原的摄取、处理加工、抗原的呈递和对抗原的识别，分别由MΦ、T和B细胞完成。
2、免疫细胞的活化和分化阶段包括抗原识别细胞膜受体的交联、膜信号的产生与传递、细胞增殖与分化以及生物活性介质的合成与释放，主要由T和B 细胞完成。
3、免疫应答的效应阶段主要包括效应分子（体液免疫）和效应细胞（细胞免疫）对非已细胞或分子的清除作用（即排异效应）及其对免疫应答的调节作用。
在此阶段除抗体和效应T细胞参与外，还必须有免疫增强系统参加才能完成排异和免疫调节作用。
抗原的提呈细胞在其表面以能被T细胞受体(TCR)特异性识别的方式表达抗原的过程称为抗原提呈，也称为抗原呈递。
APC的抗原呈递作用是一个涉及抗原摄取、处理与呈递的复杂过程。
一、抗原在体内的分布和定位进入体内的抗原几分钟内，即可经血管和淋巴管迅速地运行到全身，其中绝大部分被吞噬细胞分解清除，只有少部分存留于淋巴组织中诱导免疫应答。
1、淋巴结中的抗原在两个主要区域被抗原递呈细胞捕获。
一是在深皮质区（即胸腺依赖区）和淋巴窦壁被巨噬细胞或树突状细胞捕获。
二是在浅皮质区淋巴滤泡内。
2、在脾脏中，抗原从边缘区通过边缘窦而入白髓，并在淋巴滤泡中被长期存留，这是脾脏中抗原存留的主要部位。
二、抗原提呈细胞是指能捕捉、加工、处理抗原，并将抗原提呈给抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞(antigen-presenting cell，APC)。
三、抗原的摄取、加工和递呈1、抗原的摄取：2、抗原的加工：APC摄入的抗原以及在胞内产生的抗原需要通过代谢而修饰成能与MHC分子结合且具有强免疫原性的肽段，此过程称为抗原的加工。
特异免疫的名词解释
特异免疫的名词解释特异免疫是指人体对外来抗原作出高度特异性应答的一种机制。
这种机制使得免疫系统能够识别和攻击入侵的致病微生物及其他异物，同时保护人体免受感染和疾病的侵害。
特异免疫主要由两种免疫细胞参与，分别是T淋巴细胞和B淋巴细胞。
这两种细胞具有不同的功能和作用方式，但协同工作以形成特异免疫的整体应答。
T淋巴细胞是一种在胸腺中发育成熟的免疫细胞。
它们通过发现和识别被抗原递呈细胞展示的抗原来启动免疫应答。
T淋巴细胞具有表面的T细胞受体(TCR)，可以识别特定的抗原。
当T细胞受体与抗原发生结合时，T淋巴细胞会激活，并分化为不同的亚群，如辅助T细胞和杀伤性T细胞。
辅助T细胞主要负责调控和协调免疫应答。
它们通过分泌细胞因子，如白细胞介素(IL)-2、IL-4、IL-10等，来刺激和激活其他免疫细胞。
辅助T细胞还可以分化为不同的亚群，如Th1细胞、Th2细胞和Th17细胞，各自起着不同的功能。
杀伤性T细胞则主要负责直接攻击被感染的细胞。
它们通过识别被感染细胞上的抗原，释放细胞毒素来杀死这些细胞，从而阻止病原体的扩散。
除T细胞外，B细胞也是特异免疫的重要组成部分。
B细胞具有表面的B细胞受体(BCR)，可以识别特定的抗原。
当BCR与抗原结合时，B细胞会被激活并分化为浆细胞或记忆B细胞。
浆细胞是一种高度活跃的细胞，可以合成和分泌抗体。
抗体是一种特异性蛋白质，可以与入侵的病原体结合并中和其活性。
它们通过识别和结合抗原上的特定位点来实现这一功能。
记忆B细胞则在初次抗原暴露后产生，可以长期存活在体内。
当同样的抗原再次进入人体时，记忆B细胞能够快速识别并迅速分化为浆细胞，从而产生更多的抗体来对抗侵入的病原体。
特异免疫的形成是一个复杂而精确的过程。
它需要免疫系统中的各种细胞和分子间的协调作用。
在刺激下，免疫细胞将通过改变表达的受体和分泌的细胞因子来调节免疫应答的类型和强度。
这种协调作用确保了对抗原的快速、准确和有效的应答。
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膜型Ig和分泌型Ig重链基因重排
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。
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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）
➢β、δ链相当于Ig重链基因，由V、D、
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
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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)
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 Biblioteka 作用有关可编辑版27
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
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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
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。
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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
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
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29
免疫记忆的维持
细胞因子的作用 IL-15 IL-4
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30
免疫耐受
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31
一、胚胎期及新生期接触抗原所致免疫耐受
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
同种型排斥 指κ轻链和λ轻链之间的排斥，
一个B细胞只能表达其中一种κ链或链。
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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。
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。
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2
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
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3
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
第十三章 特异性免疫应答的特点及其机制
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1
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)
▪翻译为重链（ β、δ链）或轻链（ α、γ链）
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10
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
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。
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4
BCR胚系基因结构
V区基因和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
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5
TCR胚系基因结构
Cm AAAAA
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)
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25
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
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26
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
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
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14
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15
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。
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21
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
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22
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
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23
免疫记忆细胞的生物学特征