体液免疫应答
2020/7/15
青海大学医学院免疫学教研室
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◆B细胞对TD抗原的免疫应答
一、B细胞对TD-Ag的识别
BCR识别抗原的作用:
BCR特异性结合抗原,产生B细胞活化的第一信号; B细胞内化、加工处理所结合的抗原,形成抗原肽MHCⅡ类分子复合物,提呈给抗原特异性Th细胞, 活化的Th又可提供B细胞活化的第二信号。
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一、B细胞对TD-Ag的识 别
BCR识别抗原的特点:
➢ BCR不仅识别蛋白质抗原,还能识别多肽、
核酸、多糖类、脂类和小分子化合物;
➢ BCR可特异性识别完整抗原的天然构象,
或识别抗原降解所暴露的的表位的空间构象;
➢ BCR 识别的抗原无需经APC的加工和处
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BCR
抗原
C3d
CD21
CD79a
CD79b
相关激酶 CD19
PP
P
CD81
加强BCR复合物转导的信号
激活下游激酶
B细胞共受体在B细胞活化中的作用
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(二)B细胞活化的第二信号
B细胞的第二活化信号是由多种粘附分子的相互作用所提供, 其中最重要的是CD40/CD40L。CD40的分布:B细胞,Mo和 DC表面; CD40L的分布:活化的CD4+T细胞和肥大细胞表面。
理,也无MHC限制性。
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二、B细胞活化需要的信号
(一)B细胞活化的第一信号
1.第一活化信号经由Igα/Igβ传导入胞内
BCR被多价抗原交联后,活化Blk、Fyn或Lyn等酪氨酸激酶后Igα/Igβ 胞质区的ITAM模体中的酪氨酸磷酸化,募集并活化Syk,进而活化细胞内信 号转导的级联反应,激活转录因子(NF-κB,AP-1和NFAT等),参与并调控 B细胞激活、增殖相关基因的表达。
(三)T、B细胞相互作用与B细胞免疫应答
✓ B细胞作为APC活化T细胞; ✓ 活化的T细胞可以提供B细胞活化的第二信号,并分泌多种IL-4
等细胞因子协助B细胞的进一步分化; ✓ Th细胞在生发中心暗区的形成,B细胞克隆性扩增和B细胞分化
生发中心细胞,在抗体类别转换,以及记忆性B细胞的生成中均 起重要作用。
BLlykn
介
LBylkn
导
的
胞
内
信
号
转
Syk
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PLC-γ磷酸化
胞内Ca 2+ 浓度增高 钙调磷酸酶
甘油二酯 (DAG)
PKC
Crb-2活化
RasGDP Ras-GTP
MAP激酶活 化
NFAT
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NF-κB
AP-1
BCR复合体介导的胞内信号转导
类别转换的遗传学基础是同一V区基因与不同重 链C基因的重排。在C基因的5’端内含子中含有一段 转换区(switching region,S区)序列,不同的转 换区之间发生重组。
Ig的类别转换在抗原诱导下发生,而Th细胞分泌 的多种细胞因子直接调节Ig转换的类别。
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Ig 类 别 转 换
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(三)浆细胞(plasma cell)的形成:
可高效合成、分泌抗体,不再与抗原起反应;生 发中心产生的浆细胞大部分迁入骨髓,并在较长时间 内持续产生抗体。
(四)记忆性B细胞(memory B cell)的产生:
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B细胞合成抗体的类别转换和亲和力成熟
浆细胞
活化B细胞
IL-2 IL-4 IL-5
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IFN- g TGF- β
IL-4 IL-2 IL-4 IL-5
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IgG2a or IgG3
IgA or IgG 2b
IgE
IgM
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2.B细胞活化中共受体的作用ห้องสมุดไป่ตู้
CD21能识别结合于抗原的补体成分C3d;CD19向胞内传递信号;CD81
连接CD19和CD21,稳定CD19 /CD21 /CD81复合物; CD19分子传导的
信号提高了B细胞对抗原刺激的敏感性。
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抗原
BCR
导
复
Fyn
合 体
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(一)体细胞高频突变和Ig亲和力成熟
在抗原的诱导下,分裂中的生发中心母细胞的突 变频率增大,主要是点突变,常发生在编码IgV区中 CDR的核苷酸序列易发生突变。
高频突变的结果产生多种不同亲和力的BCR,只 有表达高亲和力BCR的B细胞,才能有效地结合抗原, 被抗原选择出来,在Th细胞的辅助下分化增殖,产生 高亲和力的Ig,称之抗体亲和力成熟★ (affinity maturation)。
B淋巴细胞介导的 体液免疫应答
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B淋巴细胞介导的体液免疫应答
第一节 B细胞对TD抗原的免疫应答 第二节 抗体产生的一般规律
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概念
外来抗原进入机体后诱导抗原特异性B细胞 活化、增殖并最终分化为浆细胞,产生特异性抗 体,存在于体液中,发挥重要的免疫效应作用, 此过程称为特异性体液免疫应答(humoral immune response)。B细胞识别的抗原包括 TD-Ag和TI-Ag, B细胞对TD-Ag的应答需要Th 细胞的帮助。
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(二)Ig的类别转换(class switch)
Ig的类别转换,又称同种型转换(isotype
概 switch),是指B细胞在受抗原刺激后,首先合成 念 IgM,然后转为合成IgG等类别的抗体,其IgV区不发
生改变,即可变区相同而Ig类别发生变化的过程。
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三、B细胞的增殖和终末分化
被TD抗原诱导活化的B细胞大量增殖、并进一步分化,最终形成 浆细胞和记忆性B细胞;
在B细胞激活、增殖与终末分化过程中,均需Th细胞的辅助; 活化Th细胞能分泌多种细胞因子,作用于B细胞; 不同细胞因子在诱导B细胞的增殖、分化中发挥着不同的作用; Th细胞对B细胞的辅助作用发生在外周淋巴器官T细胞区和生发 中心(germinal center).
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体液免疫
T细胞对B细胞的辅助作用
信号2 T细胞辅助
CD40
B
信号1 抗原-BCR
MHCII
Th Th
1. TCR 2. CD4 3.CD40 L
Y
细胞的协同作用
(一)APC与Th细胞相互作用 1.两个刺激信号
2.主要的细胞表面协同刺激分子
(1)B7:B7.1和B7.2(主要表达细胞 — B细胞) 配体:CD28和CTLA-4(表达细胞:CD28 — T细胞、CTLA-4 —活化的T细胞) 主要功能:B7/CD28 — 活化T细胞; B7/CTLA-4 —抑制T细胞活化。
4.初次应答与再次应答的概念与特点。
练习
1、何为免疫应答? 2、初次体液免疫应答与再次体液免疫应答效 果有何差别? 3、体液免疫应答分为哪几个阶段? 4、体液免疫应答的效应有哪些?
(二)抗原刺激反应顺序分类: • 初次应答 • 再次应答
体液免疫应答
参与的细胞: 1、单核吞噬细胞系 抗原的摄取与提呈 2、T细胞 识别抗原,辅助B细胞产生抗体 3、B细胞 识别抗原,递呈抗原,产生抗体 抗原的分类 1、TI-Ag(非胸腺依赖抗原)
2、TD-Ag(胸腺依赖抗原)
体液免疫应答的过程 一、 抗原识别阶段 (一) TI抗原的识别:
三、 免疫效应阶段
(一)、B细胞对TI-Ag和TD-Ag应答的区别 TI-1、TI-2和TD抗原体液免疫应答的区别 活化B细胞 类别转换和 亲和力成熟 TI-1抗原 B1和B2, 多克隆 无 TI-2抗原 B1, 寡克隆 少数有 TD抗原 B2 有
记忆B细胞
T细胞辅助
无
个别有
有
-
-
+
(二)、Ig类转换
( 二)对TD-Ag识别与提呈
体液免疫应答名词解释
体液免疫应答是免疫系统对外来病原体的一种防御机制,通过体液中的抗体和其他溶解的分子来对抗病原体。
以下是一些与体液免疫应答相关的名词解释:
1.抗体(Antibody):也称为免疫球蛋白,是一种由免疫细胞产生的蛋白质,
能够特异性地结合病原体并协助免疫系统消灭它们。
2.免疫球蛋白类别(Immunoglobulin Isotypes):指不同类型的抗体分子,如
IgG、IgM、IgA、IgE和IgD等,它们在结构和功能上有所差异。
3.中和作用(Neutralization):指抗体与病原体结合,阻止其侵入或繁殖的
能力,从而中和病原体的活性。
4.沉淀(Precipitation):是指抗体与可溶性抗原结合形成不溶性复合物,导
致抗原沉淀下来。
5.补体系统(Complement System):是一组血浆中的蛋白质,能够与抗体结
合,激活一系列的反应,促使病原体溶解、吞噬或标记,增强免疫应答。
6.白细胞(Leukocytes):是血液中的一类免疫细胞,包括巨噬细胞、B细胞
和T细胞等,它们参与体液免疫应答,产生抗体和其他免疫分子。
7.免疫记忆(Immunological Memory):体液免疫应答还包括免疫记忆的形
成,即免疫系统对于曾经遭遇过的病原体具有持久的记忆,能够更快速和有效地应对再次感染。
这些名词解释涵盖了体液免疫应答中的一些关键概念和机制,它们共同构成了人体对抗外来病原体的重要防御系统。
体液免疫应答[1]
B细胞对TD抗原的应答
B细胞对TI抗原的应答
B淋巴细胞分化、发育
B细胞对TD 抗原的免疫应答
(一)B细胞对TD抗原识别 1. BCR识别抗原的B细胞表位 2. 特异性识别天然构象表位与线性表位,构象互补结合 3. BCR识别的抗原种类:蛋白质、多肽、核酸、多糖、 脂类和小分子化合物 4. BCR识别无MHC限制性
Ig过表面的Fc受体与IgG的Fc段结合,从而杀伤靶细胞 。
5.导致免疫损伤
参与I型超敏反应 IgE 介导
生发中心是B细胞对TD抗原应答 的重要场所
生发中心分两个区域: 暗区:生发中心母细胞(mIg-)紧
密聚集形成。 明区:生发中心细胞(mIg+)与
FDC、Tfh细胞形成。 生发中心是体细胞高频突变、 抗体亲和力成熟、抗体类别转 换及 浆细胞、Bm细胞形成的场所
1. 体细胞高频突变和Ig亲和力成熟
(三)B细胞的增殖和终末分化
细胞因子
双信号刺激 B细胞活化
活化B细胞 增殖,分化
信号 2
细胞因子
IL-4
B
Tfh
IL-5 IL-6
IFN-g
TGF-
Y
信号 1
浆细胞(AFC) 记忆细胞 (Bm)
B
B BB
BB
B
B B
BB
BB B
Bm PC
增殖和分化
细胞因子在B细胞增殖分化中的作用
生发中心的形成
生发中心B细胞的转归
经体细胞高频突变后 ,表达高亲和力BCR的B 细胞克隆与抗原结合,进 一步活化、分化为浆细胞 表达高亲和力的抗体。而 表达低亲和力BCR的B细 胞克隆发生凋亡。此过程 也称B细胞的阳性选择, 也是抗体亲和力成熟的机 制之一。
第三节B细胞介导的免疫应答
TI 抗原诱导的体液免疫应答
抗 原 特 异 性 血 清 抗 体 滴 度 ( )
初次免疫
100000 10000 1000 100 10
再次免疫
IgM
1
0 0 7 14 21 28 35 42
Log
天
数
二、B细胞对TI-Ag的免疫应答
B细胞对TI-Ag的识别机制
•
•
TI抗原可分成TI-1和TI-2两类。
了解抗体产生规律的意义
• 是疫苗接种的理论基础;制定 最佳免疫方案 • IgM可作为早期诊断的依据
细胞免疫应答与体液免疫应答的主要区别
细胞免疫
介导 的 细 胞
参与的细胞 MHC - 限 制 性 引发的抗原 效应产物
体液免疫
B细 胞
B细 胞 、TH、APC 无 TD-Ag、TI-Ag Ab
T细胞 T 细 胞 、APC
有 TD-Ag TH细胞、Tc细胞 特异性细胞介导细胞毒 DTH
抗细胞内感染 抗肿瘤 DTH 移植物排斥反应
效 应方式
生物学
Ag-Ab复合物形成
抗感染 抗肿瘤(ADCC) I、II、III超敏反应 移植物超级排斥反应 免疫调节
功
能
B细胞对TI抗原应答的意义
1. 在感染早期发挥作用。 2. 能有效地杀灭具有荚膜多糖的细菌。
讨论:B 细胞免疫应答的效应
抗感染免疫
• • • SIgA的局部抗感染作用 中和毒素和病毒作用 激活补体、ADCC效应、免疫调理杀灭病原微生物
免疫损伤机制
• • • 导致I、II、III型超敏反应 引起超急移植排斥反应 某些自身免疫性疾病
概念
体液免疫应答的基本过程
B细胞对TD-Ag的免疫应答
免疫学 免疫应答 体液免疫应答
抗体效价 低
高
维持时间 短
长
抗体亲和力 低
高
抗体种类
先IgM,后IgG
IgM的量与初 次应答相似, IgG增多数倍
指导预防接种,制定最佳免疫方案。 传染病诊断方面:血液中IgM升高作为早期感染诊断依据;检测
抗体含量变化,可了解病程并评估疾病转归。
胸腺非依赖性抗原 (TI抗原)
浆细胞
B细胞
胸腺依赖性抗原 (TD抗原)T细胞 Th细胞来自TmB细胞Bm
浆细胞
2.效应阶段
浆细胞
抗体
中和作用 激活补体 调理作用 ADCC作用 免疫损伤
体液免疫生物学效应: 抗胞外各种病原体感染 中和作用 引起超敏反应
抗体产生的一般规律
区别点
初次应答
再次应答
潜伏期
较长(1-2周) 较短(2-3天)
BEAUTY CARE
体液免疫应答
B细胞介导
体液免疫应答,简称体液免疫,是指在抗原刺激下,B细胞 活化、增殖、分化为浆细胞,并合成分泌抗体,发挥特异性免疫 效应的过程。
TI抗原可以直接激活B细胞,不需要Th细胞辅助。不能形成 记忆细胞。
TD抗原激活B细胞,需要Th细胞辅助。能形成记忆细胞。
1.感应阶段与反应阶段
医学免疫学:体液免疫应答
LPS 受体
信号转导
B 细胞
诱导产生低亲和力IgM
信号转导
激活B-1细胞
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TI 与 TD 抗 原
TI-1 抗原 12
B1 细胞
TD 抗原
CD4
1 2
B2 细胞
CD40/CD40L
Th细胞
18
TD抗原和TI抗原的比
TD抗原
较 TI-1抗原
TI-2抗原
诱导婴幼儿抗 体应答
刺激无胸腺小 鼠产生抗体
无T细胞条件 下的抗体应答
T细胞辅助
多克隆B细胞 激活
对重复序列的 需要
举例
+
+
-
-
+
+
-
+
-
+
-
-
-
+
-
-
-
+
白喉毒素,PPD,细菌多糖,多聚蛋白, 肺炎球菌脂多
病毒血凝素
LPS
糖,沙门菌多
聚鞭毛 19
三、 TD抗原诱导体液免疫应答的细胞学基础
Cellular Basis of Humoral Responses Induced by TD Antigen
8
1、侧链学说 Side Chain Theory
理论: Ab产生细胞表面有多种不同侧链,不同抗原可以诱导相应 的侧链高表达并释放。
正确之处: 1、Ab已存在; 2、抗原选择抗体大量合成。
致命弱点: 一个细胞可以合成多种抗体。
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侧链学说 Side Chain Theory
10
2、 模板学说 (Template Theory ):
1、APC摄取、呈递TD抗原给CD4+T细胞,T细胞获得活 化的双信号:TCR+MHCII-peptide,CD28+B7 ; 2、B细胞通过SmIg识别TD抗原,获得第一活化信号; CD40-CD40L为B细胞提供第二活化信号。
第十三、四章免疫应答
Ti-Ag诱导免疫应答特点: ①不需Th细胞的辅助 ②只诱导IgM类抗体的产生
三、 抗体产生的一般规律
初次应答与再次应答及其特点
特 点 初次免疫应答 再次免疫应答
抗原剂量 大 小 再次接受同一抗原刺激时产 初次接受某一抗原刺激时 生的免疫应答。 产生的免疫应答。 潜伏期 长,5~10 天 短,2~3天 抗体滴度 抗体类型 低 IgM为主 高 IgG为主
作业
2.选择题 (4)在初次免疫应答中产生的抗体主要是() A.IgG B.IgA C.IgE D.IgM E.IgD (5)下述哪种抗原为自身抗原?() A.肿瘤抗原 B.同种异型抗原 C.病毒性抗原 D.异嗜性抗原 E.细菌抗原 (6)关于体液免疫,下列哪项是错误的?() A.需要抗原刺激 B.不需要APC参与 C.B细胞 活化、增殖、分化为浆细胞 D.Ig仅在细胞外发挥效应 E.对TD抗原的应答需Th细胞辅助
㈠第一活化信号(Ag刺激信号)的产生 ㈡第二活化信号(协同刺激信号)的产生 1. Th细胞的活化
2. Th细胞辅助B细胞的活化、增殖、分化 B细胞作为APC将抗原提呈给Th细胞,在与 ①活化的 Th 细胞表达 CD40L 与B细胞的 B细胞、 Th 细胞表面的 多对协同刺激分子 Th细胞的相互作用过程中,Th细胞受到双信 CD40 相互作用; B 细胞上的BCR (即 mIg )与抗原结合,产 相互作用(主要为 CD40 与 CD40L )产生第二 号的作用, Th细胞活化。 ②分泌多种细胞因子,辅助 B细胞的活化、 活化信号。 生第一活化信号。 增殖、分化。
第三节 T细胞的效应功能
2.活化的Th2细胞释放IL-4、5、6、10等诱导B
细胞增殖、分化、分泌抗体。 3.Tc细胞亚群可释放穿孔素和颗粒酶等因子, 直接发挥特异性杀伤靶细胞的作用。
医学免疫学体液免疫应答
抗体的结构与功能
抗体是免疫球蛋白的一种,由重链和轻链组成,可结合抗原并激活其他免疫细胞。
抗体与抗原的互作
抗体与抗原之间通过特定的结合相互作用,在免疫反应中发挥重要作用。
抗原的种类及特性
抗原可以是病原体、异种细胞、过敏原等多种物质,具有免疫原性和抗原性。
免疫球蛋白的产生与分泌
免疫球蛋白由免疫细胞合成,分泌到体液中发挥免疫功能。
2
激活
免疫系统激活免疫细胞和免疫分子,以对抗病原体。
3
攻击
免疫系统采取多种方式攻击病原体,使其无法继续侵入和繁殖。
免疫反应的分类及特点
细胞免疫和体液免疫
免疫反应可分为细胞免疫和体液免疫,两者协同作用。
特异性和记忆性
免疫反应具有特异性和记忆性,能够识别和攻击特定的病原体。
调节和平衡
免疫反应通过调节和平衡来保护机体免受病原体入侵。
免疫球蛋白的降解及代谢
免疫球蛋白在体内经过降解和代谢过程,维持免疫平衡。
免疫球蛋白的免疫学应用
免疫球蛋白在临床诊断和治疗中有广泛应用,如免疫检测和抗体治疗。
补体系统概述
补体系统是体液免疫系统的重要组成部分,突出的特点是其活性多元化。
补体的种类及特点
补体由多个补体蛋白组成,包括C1~C9和其他调节因子,各具特定功能。
医学免疫学体液免疫应答
在医学免疫学中,体液免疫应答是免疫系统对外来病原体的重要应答过程。 本节将介绍体液免疫应答的基本概念、分类、组分、结构与功能等关键内容。
免疫系统的基本概念
免疫系统是人体的防御系统,提供免疫保护来抵御疾病和感染。
免疫系统对外来病原体的应答过程
1
识别
免疫系统通过识别外来病原体,在识别阶段发起应答。
体液免疫应答
Th细胞分泌细胞因子IL-4等调节B细胞的活化。
(二)B2细胞的活化、增殖和分化
B2细胞的活化需要双信号 B2细胞活化后,增殖、分化为浆细胞,产 生IgG为主的抗体,部分B2细胞分化为记 忆性B细胞,在再次免疫中发挥重要作用。
1. B2细胞的活化
第一信号:抗原识别信号 BCR特异性识别抗原(B细胞表位),产生抗原识别 信号,Igα/Igβ将抗原识别信号传递到B细胞内,共受 体复合物
Th细胞对B细胞应答的辅助作用
Th细胞的激活 外源性抗原由APC捕获,将抗原加工处理成小肽片 段,以MHC-II—抗原肽形式提呈给CD4+T细胞, 并提供第二信号,使其活化,分化为Th细胞。 (细胞免疫应答)
Th细胞提供B细胞第二活化信号 活化的Th细胞识别B细胞表面特异性p-MHC,诱导 表达CD40L,与B细胞表面CD40分子结合产生B细 胞活化所需第二活化信号。
Igα/Igβ将B细胞识别抗原的信号传递
到B细胞内
B cell receptors (BCR)
---BCR即B细胞膜上的免疫球 蛋白
---成熟B 细胞表达两种BCR
Ig: IgM 、IgD.两种
---BCR的胞内区非常短,仅
有三个氨基酸残基
BCR can recognize epitopes directly
ห้องสมุดไป่ตู้
高浓度TI-1抗原是多克隆活化剂
TI-2抗原诱导的B细胞应答特点
TI-2抗原多属细菌胞壁与荚膜多糖成分,具 有高度重复的结构。使成熟的抗原特异性B 细胞的BCR发生广泛交联。且不易被降解, 使抗原信号延长和持续。,但过度交联可产 生耐受。
免疫学@4-体液免疫应答
e response)
概念:
抗原进入机体后诱导抗原特异性B细胞活化、增 殖,并最终分化为浆细胞,产生特异性抗体进 入体液中,发挥重要的免疫效应。
体液免疫应答的类型
• 胸腺依赖抗原(TD-Ag)应答 (蛋白抗原) • 胸腺非依赖抗原(TI-Ag)应答 (糖和糖脂类抗原)
浆细胞
(骨髓)
第二节
TI-Ag
B细胞对TI抗原的应答
TD-Ag
TI-Ag: TI-1Ag和TI-2Ag
B细胞对TI-1抗原的免疫应答
• • • 某些细菌的胞壁成分,如脂多糖(LPS) 高浓度:B细胞多克隆激活剂,与丝裂原受体结合,激活大 多数B细胞(注:与BCR特异性识别无关); 低浓度:无多克隆激活作用,与BCR结合,激活TI-1抗原 特异性的B细胞克隆
somatic hypermutation & Affinity Maturation
Five BCR: • all specific for • different affinities
B
B
B
B
B
Only this cell, that has a high affinity, is rescued from apoptosis i.e. clonally selected
- 超敏反应--- 可引起I、II、III型超敏反应。 - 自身免疫病 - 肿瘤逃逸,促进肿瘤生长:肿瘤细胞的封闭抗体, 干扰CTL识别肿瘤抗原
TI-1
B细胞对TI-2抗原的免疫应答
TI-2 Antigen
• 细菌胞壁与荚膜多糖 • 具有重复性抗原表位 • 通过其重复性抗原表位 使BCR交联而激活 • 仅能激活成熟的B1细胞 (5岁左右成熟)
概念:
抗原进入机体后诱导抗原特异性B细胞活化、增 殖,并最终分化为浆细胞,产生特异性抗体进 入体液中,发挥重要的免疫效应。
体液免疫应答的类型
• 胸腺依赖抗原(TD-Ag)应答 (蛋白抗原) • 胸腺非依赖抗原(TI-Ag)应答 (糖和糖脂类抗原)
浆细胞
(骨髓)
第二节
TI-Ag
B细胞对TI抗原的应答
TD-Ag
TI-Ag: TI-1Ag和TI-2Ag
B细胞对TI-1抗原的免疫应答
• • • 某些细菌的胞壁成分,如脂多糖(LPS) 高浓度:B细胞多克隆激活剂,与丝裂原受体结合,激活大 多数B细胞(注:与BCR特异性识别无关); 低浓度:无多克隆激活作用,与BCR结合,激活TI-1抗原 特异性的B细胞克隆
somatic hypermutation & Affinity Maturation
Five BCR: • all specific for • different affinities
B
B
B
B
B
Only this cell, that has a high affinity, is rescued from apoptosis i.e. clonally selected
- 超敏反应--- 可引起I、II、III型超敏反应。 - 自身免疫病 - 肿瘤逃逸,促进肿瘤生长:肿瘤细胞的封闭抗体, 干扰CTL识别肿瘤抗原
TI-1
B细胞对TI-2抗原的免疫应答
TI-2 Antigen
• 细菌胞壁与荚膜多糖 • 具有重复性抗原表位 • 通过其重复性抗原表位 使BCR交联而激活 • 仅能激活成熟的B1细胞 (5岁左右成熟)
