细胞免疫应答-医学知识培训课件.ppt

1、细胞免疫应答 医学知识一一 免疫应答概述免疫应答概述二二 T细胞对抗原的识别细胞对抗原的识别三三 T细胞的活化、增殖和分化细胞的活化、增殖和分化四四 T细胞免疫应答的效应细胞免疫应答的效应主要内容主要内容2细胞免疫应答 医学知识第一节 免疫应答概述免疫应答免疫应答(immune response,Ir):(immune response,Ir):机体的机体的免疫细胞对抗原进行识别免疫细胞对抗原进行识别,发生活化发生活化,增殖增殖分化或失能凋亡分化或失能凋亡,进而表现出一系列生物学进而表现出一系列生物学效应效应(对非己抗原进行清除对非己抗原进行清除,对自己成分产对自己成分产生耐受生耐受)的全过程

2、。的全过程。3细胞免疫应答 医学知识n免疫应答最基本的生物学意义是免疫应答最基本的生物学意义是识别识别“自己自己”与与“非己非己”，并清除并清除“非己非己”的的抗原性物质，以保护机体免受抗原异物抗原性物质，以保护机体免受抗原异物的侵袭。的侵袭。4细胞免疫应答 医学知识一、免疫应答的分类1.1.固有免疫应答固有免疫应答（天然免疫应答、非特异性免（天然免疫应答、非特异性免疫应答疫应答)长期种系发育、进化而成，早期发挥作用长期种系发育、进化而成，早期发挥作用皮肤、黏膜的屏障作用，吞噬细胞，皮肤、黏膜的屏障作用，吞噬细胞，NKNK细胞，细胞，补体分子、细胞因子等补体分子、细胞因子等（一）按应答特性分类

3、（一）按应答特性分类5细胞免疫应答 医学知识2.2.适应性免疫应答适应性免疫应答（特异性免疫应答）（特异性免疫应答）机机体受抗原刺激后体受抗原刺激后,特异性淋巴细胞识别抗原，特异性淋巴细胞识别抗原，发生活化、增殖、分化或失能、凋亡，进而表发生活化、增殖、分化或失能、凋亡，进而表现出相应生物学效应的全过程。现出相应生物学效应的全过程。又分为又分为:-T-T细胞介导的细胞免疫应答细胞介导的细胞免疫应答-B-B细胞介导的体液免疫应答细胞介导的体液免疫应答6细胞免疫应答 医学知识（二）根据应答产生的效应分类（二）根据应答产生的效应分类（1 1）正免疫应答）正免疫应答 指指T T细胞或细胞或B B细胞接

4、受抗原刺激后细胞接受抗原刺激后 活化、增殖、分化成为活化、增殖、分化成为效应细胞和记忆细胞效应细胞和记忆细胞，产生免疫效应物质，完成清除抗原的免疫效应产生免疫效应物质，完成清除抗原的免疫效应 作用的过程。作用的过程。（2 2）负免疫应答）负免疫应答 指受到抗原刺激的指受到抗原刺激的T T细胞或细胞或B B细胞细胞 只只停止在活化阶段停止在活化阶段但不发生增殖、分化、亦不但不发生增殖、分化、亦不 产生效应细胞或效应分子的过程，又称产生效应细胞或效应分子的过程，又称外周耐外周耐 受。受。7细胞免疫应答 医学知识（1）生理性免疫应答（免疫保护）生理性免疫应答（免疫保护）对非己抗原对非己抗原 正应答正

5、应答(排斥异己排斥异己)对自身抗原对自身抗原负应答（保护自身）负应答（保护自身）（2）病理性免疫应答（免疫损伤）病理性免疫应答（免疫损伤）正应答正应答过强过强超敏反应超敏反应 正应答正应答过弱过弱免疫功能低下或缺陷免疫功能低下或缺陷 负应答终止负应答终止自身免疫病自身免疫病（三）根据应答对机体的影响分类（三）根据应答对机体的影响分类8细胞免疫应答 医学知识二.免疫应答的物质基础和发生场所n免疫系统免疫系统 物质基础物质基础n淋巴细胞淋巴细胞 执行者执行者n外周淋巴器官外周淋巴器官 主要场所主要场所9细胞免疫应答 医学知识三、适应性免疫应答的基本过程三、适应性免疫应答的基本过程免疫细胞对抗原的识

6、别阶段免疫细胞对抗原的识别阶段免疫细胞活化增殖分化阶段免疫细胞活化增殖分化阶段免疫应答的效应阶段免疫应答的效应阶段10细胞免疫应答 医学知识免疫应答的基本过程11细胞免疫应答 医学知识免疫应答的基本过程（一）抗原识别阶段（一）抗原识别阶段nT T细胞只能识别抗原决定基细胞只能识别抗原决定基nB B细胞可以识别完整的抗原细胞可以识别完整的抗原nTCRTCR与与BCRBCR识别抗原的区别识别抗原的区别nT T细胞识别抗原分为两种情况：细胞识别抗原分为两种情况：n 内源性抗原内源性抗原n 外源性抗原外源性抗原12细胞免疫应答 医学知识13细胞免疫应答 医学知识14细胞免疫应答 医学知识（二）活化，增

7、殖，分化阶段（二）活化，增殖，分化阶段n 淋巴细胞获得活化信号淋巴细胞获得活化信号nB B细胞分化为浆细胞细胞分化为浆细胞nT T细胞分化为致敏淋巴细胞细胞分化为致敏淋巴细胞 (调节性调节性T T细胞和效细胞和效应性应性T T细胞细胞)n部分淋巴细胞停止分化，成为长寿命的记忆细部分淋巴细胞停止分化，成为长寿命的记忆细胞（胞（TmTm，BmBm）（三）（三）效应阶段效应阶段n浆细胞分泌抗体发挥体液免疫效应浆细胞分泌抗体发挥体液免疫效应n效应效应T T细胞发挥细胞免疫效应细胞发挥细胞免疫效应15细胞免疫应答 医学知识n免疫应答的过程n MHC TCRAgAPCAPCB7CD28ThIL-2、IFN

8、TDTHTc 炎症反应特异性杀伤IL-1抗原识别阶段免疫细胞活化阶段效应阶段BAb介导效应16细胞免疫应答 医学知识四四.适应性免疫应答的特点适应性免疫应答的特点（一）特异性（一）特异性:只针对引起免疫应答的只针对引起免疫应答的同一抗原同一抗原发挥作用，发挥作用，故又称特异性免疫。故又称特异性免疫。（二）记忆性（二）记忆性:指免疫细胞在初次接触特异性抗原后，可指免疫细胞在初次接触特异性抗原后，可 保存免疫记忆信息。当同一种抗原再次进保存免疫记忆信息。当同一种抗原再次进 人体内时，这些人体内时，这些记忆细胞记忆细胞将迅速活化、分将迅速活化、分 化为新的效应细胞化为新的效应细胞,以增强或加速特异性

9、免以增强或加速特异性免 疫反应的发生。疫苗疫反应的发生。疫苗（三）（三）可转移性可转移性:免疫活细胞或抗体在不同个体间进行转移免疫活细胞或抗体在不同个体间进行转移,可可 使使 这些个体获得相应免疫力这些个体获得相应免疫力。17细胞免疫应答 医学知识一、一、T细胞对抗原的识别细胞对抗原的识别二、二、T细胞的活化、增殖和分化细胞的活化、增殖和分化三、三、T细胞的免疫效应细胞的免疫效应18细胞免疫应答 医学知识一、T细胞对抗原的识别（一）（一）APC提呈抗原给提呈抗原给T细胞细胞（二）（二）APC与与T细胞的相互作用细胞的相互作用 19细胞免疫应答 医学知识（一）（一）APC提呈抗原给提呈抗原给T细

10、胞细胞20细胞免疫应答 医学知识21细胞免疫应答 医学知识（二）APC与T细胞的相互作用n1.T1.T细胞与细胞与APCAPC的非特异性结合的非特异性结合:黏附分子黏附分子,短暂短暂,可逆性结合可逆性结合,为为TCRTCR提供提供了特异性识别和结合了特异性识别和结合APCAPC表面抗原肽表面抗原肽-MHC-MHC复复合物的机会合物的机会.22细胞免疫应答 医学知识23细胞免疫应答 医学知识2.T细胞与APC特异性稳定结合:TCR识别特异性抗原肽-MHC复合物,启动识别信号,LFA-1变构,增强其与ICAM亲和力,稳定延长二者结合n(1)TCR(1)TCR对抗原肽的识别对抗原肽的识别:nCDR1

11、,CDR2,CDR1,CDR2,识别识别MHCMHC分子抗原结合槽的分子抗原结合槽的两端两端,CDR3,CDR3识别抗原肽。识别抗原肽。n双识别双识别(dual recognition):(dual recognition):识别抗原肽的识别抗原肽的同时还必须识别自身同时还必须识别自身MHCMHC分子分子24细胞免疫应答 医学知识n(2)(2)共受体的作用共受体的作用:CD4 CD4和和CD8CD8是共受体是共受体,分别结合分别结合APCAPC表面的表面的MHC II,IMHC II,I类分子的非多态区类分子的非多态区,增强增强TCRTCR与与抗原肽抗原肽-MHC-MHC复合物的亲和力复合物的

12、亲和力.25细胞免疫应答 医学知识TCR对抗原肽的识别CDR1,2识别识别MHCMHC抗抗原结合槽的两端原结合槽的两端CDR3CDR3识别抗原肽中识别抗原肽中央的央的T T细胞决定基细胞决定基26细胞免疫应答 医学知识TCR的共受体：CD4,CD8 27细胞免疫应答 医学知识n(3)(3)免疫突触的形成免疫突触的形成n在在APCAPC与与T T细胞相互接触部位形成一个特殊结构细胞相互接触部位形成一个特殊结构,多种跨膜分子聚集在富含神经鞘磷脂和胆固醇的多种跨膜分子聚集在富含神经鞘磷脂和胆固醇的筏状结构上筏状结构上,中心为中心为TCRTCR和抗原肽和抗原肽-MHC-MHC复合物复合物.n有利于增强

13、有利于增强TCRTCR和抗原肽和抗原肽-MHC-MHC复合物相互作用的复合物相互作用的亲和力亲和力;促进促进T T细胞信号传导分子的相互作用以及细胞信号传导分子的相互作用以及信号通路的激活信号通路的激活;促进促进T T细胞效应功能的发挥细胞效应功能的发挥.28细胞免疫应答 医学知识29细胞免疫应答 医学知识二、二、T细胞活化、增殖与细胞活化、增殖与分化分化30细胞免疫应答 医学知识(一)T细胞的活化需双信号第一信号：第一信号：TCR识别抗原肽识别抗原肽-MHC复合体；复合体；CD3传递活化信号；传递活化信号；CD4和和CD8作为共受体作为共受体.第二信号：第二信号：T细胞上的协同刺激分子受体与

14、细胞上的协同刺激分子受体与APC上协同刺激分子结合，由协同刺激分子受上协同刺激分子结合，由协同刺激分子受体传递第二信号。体传递第二信号。31细胞免疫应答 医学知识32细胞免疫应答 医学知识协同刺激信号有关分子n协同刺激分子：协同刺激分子：B7B7，VLA-4VLA-4，LFA-1LFA-1，CD2CD2等。等。n协同刺激分子受体：协同刺激分子受体：CD28CD28，VCAM-1VCAM-1，ICAM-1ICAM-1，LFA-3LFA-3等。等。33细胞免疫应答 医学知识细胞因子促进细胞因子促进T细胞充分活化细胞充分活化活化的活化的APC和和T细胞可分泌细胞可分泌IL-1,IL-2,IL-4,I

15、L-6,IL-10,IL-12,IL-15,IFN-等等在在T细胞的激活过程中发挥重要作用细胞的激活过程中发挥重要作用.34细胞免疫应答 医学知识(二)T细胞的增殖与分化1.CD4+T细胞的活化增殖分化CD4CD4+T T细胞的活化细胞的活化（1 1）活化信号）活化信号1(1(抗原识别信号抗原识别信号)*双识别双识别:TCR-:TCR-外源性外源性肽肽/MHCIIMHCII *共受体共受体:CD4-MHCII:CD4-MHCII *CD3 CD3传递特异性抗原识别信号传递特异性抗原识别信号（2 2）活化信号）活化信号2(2(协同刺激信号协同刺激信号)*如如B7-CD28B7-CD28等协同刺激

16、分子结合等协同刺激分子结合（3 3）细胞因子）细胞因子(如如IL-1,IL-2,IL-6,IL-12IL-1,IL-2,IL-6,IL-12等等)*是是T T细胞充分活化重要条件细胞充分活化重要条件35细胞免疫应答 医学知识CD4+T T细胞的增殖分化细胞的增殖分化 活化活化T T细胞细胞 表达多种细胞因子及受体表达多种细胞因子及受体 T T细胞克隆增殖细胞克隆增殖 分化为分化为Th0Th0 分化成分化成Th1Th1 分化成分化成Th2Th2(细胞免疫）细胞免疫）（体液免疫）（体液免疫）IL-12,IFN-g gIL-4,IL-10IL-2+IL-2R36细胞免疫应答 医学知识n部分活化的部分

17、活化的CD4CD4+T T细胞可分化为长寿命的细胞可分化为长寿命的记忆记忆T T细胞细胞,静息状态静息状态,快速活化快速活化,引起再引起再次免疫应答次免疫应答.37细胞免疫应答 医学知识(1)Th(1)Th细胞非依赖性（直接活化）细胞非依赖性（直接活化）由病毒感染的由病毒感染的APCAPC直接激活直接激活CTLpCTLp，无须，无须ThTh细胞辅助。此类细胞辅助。此类APCAPC高表达高表达B7B7等协同刺激等协同刺激分子。分子。2.CD8+T细胞的增殖和分化细胞的增殖和分化38细胞免疫应答 医学知识IL-2*病毒感染的病毒感染的APCAPC持续性持续性高表达高表达B7B7分子分子，从而提供活

18、化信号，从而提供活化信号1 1、2 2，激活，激活 CD8+TCD8+T并使其表达并使其表达IL-2RIL-2R，并自分泌，并自分泌IL-2IL-2，引起增殖分化。，引起增殖分化。CD8+CTL 直接激活机制直接激活机制39细胞免疫应答 医学知识(2)Th细胞依赖性（间接活化）间接活化间接活化病毒感染的靶细胞只能提供第一活化信号病毒感染的靶细胞只能提供第一活化信号,必必须有须有ThTh细胞的辅助细胞的辅助:1.Th1.Th细胞分泌细胞分泌IL-2IL-2辅助辅助CTLpCTLp的激活的激活.2.Th2.Th细胞表达细胞表达CD40LCD40L辅助辅助CTLpCTLp的激活的激活.40细胞免疫应

19、答 医学知识IL-2CD8+CTL 间接激活机制间接激活机制（1）*信号信号1 1作用的作用的CTLpCTLp表达表达IL-2R,IL-2R,在活化在活化ThTh细胞分泌细胞分泌IL-2IL-2的作用下增殖分化。的作用下增殖分化。41细胞免疫应答 医学知识IL-2CD8+T 细胞间接激活机制细胞间接激活机制（2）*活化活化Th细胞表达细胞表达CD40L与靶细胞上的与靶细胞上的CD40结合，活化结合，活化靶细胞靶细胞，表达协同刺，表达协同刺激分子，激分子，向向CTLp细胞提供双信号，使之自分泌细胞提供双信号，使之自分泌IL-2，引起增殖、分化。，引起增殖、分化。42细胞免疫应答 医学知识l 增殖

20、分化为效应增殖分化为效应T T细胞细胞(Effector T cells,Te)(Effector T cells,Te)，效，效应应T T细胞在发挥效应后发生凋亡，及时终止免疫应答。细胞在发挥效应后发生凋亡，及时终止免疫应答。l分化为记忆分化为记忆T T细胞细胞(Memory T cells,Tm)(Memory T cells,Tm)，参与再次应，参与再次应答；答；(三三)活化活化T T细胞的转归细胞的转归43细胞免疫应答 医学知识n1.1.记忆性记忆性T T细胞的形成细胞的形成n产生更强更快更有效的再次免疫应答产生更强更快更有效的再次免疫应答:更更易被激活易被激活;对协同刺激信号的依赖性

21、较低对协同刺激信号的依赖性较低;活化后可分泌更多细胞因子活化后可分泌更多细胞因子,自身对细自身对细胞因子的敏感性更高胞因子的敏感性更高.44细胞免疫应答 医学知识n2.T2.T细胞活化后的凋亡细胞活化后的凋亡n活化诱导的细胞凋亡活化诱导的细胞凋亡(AICD):(AICD):持续抗原持续抗原刺激刺激,高表达高表达FasL,+FasL,+自身表达的自身表达的FasFasn被动细胞死亡被动细胞死亡:胞内线粒体释放细胞色素胞内线粒体释放细胞色素C C45细胞免疫应答 医学知识46细胞免疫应答 医学知识三、三、T细胞介导的细胞免疫应细胞介导的细胞免疫应答的效应阶段答的效应阶段47细胞免疫应答 医学知识效

22、应效应T细胞的生物学特征细胞的生物学特征合成和分泌多种效应分子：多种细胞因子、细合成和分泌多种效应分子：多种细胞因子、细胞毒素胞毒素新表达多种膜分子新表达多种膜分子已表达的膜分子发生改变已表达的膜分子发生改变发挥效应时不再需要协同刺激信号发挥效应时不再需要协同刺激信号48细胞免疫应答 医学知识50细胞免疫应答 医学知识Th1细胞对细胞对T细胞细胞的作用的作用 产生产生IL-2，促进，促进Th1,Th2和和CTL增殖增殖，放大免疫效应。，放大免疫效应。*Th1细胞分泌细胞分泌IFN-辅助辅助B细胞细胞产生产生具有具有调理调理作用的作用的抗体抗体(IgG)*Th1对对中性粒细胞中性粒细胞的作用的作

23、用 产生产生LT和和TNF-a a，活化中性粒细胞，活化中性粒细胞，促进其吞噬杀伤作用。促进其吞噬杀伤作用。51细胞免疫应答 医学知识52细胞免疫应答 医学知识CD4+Th1细胞介导的细胞免疫应答细胞介导的细胞免疫应答TD抗原抗原APC摄取、处理、提呈抗原摄取、处理、提呈抗原+Th1细胞细胞活化信号活化信号1TCR/肽肽-MHC-II,CD4-MHC II Th细胞活化增殖分化成细胞活化增殖分化成Th1细胞细胞活化信号活化信号2 B7/CD28协同刺激分子协同刺激分子分泌细胞因子分泌细胞因子活化巨噬细胞活化巨噬细胞静止巨噬细胞静止巨噬细胞分泌炎性因子分泌炎性因子迟发型超敏反应（迟发型超敏反应（

24、DTH）活化活化APC释放释放细胞因子细胞因子趋化、激活淋巴细胞趋化、激活淋巴细胞促进白细胞促进白细胞的血管渗出的血管渗出53细胞免疫应答 医学知识2.Th2细胞的免疫效应n分泌分泌IL-4,IL-5,IL-10IL-4,IL-5,IL-10等等,表达表达CD40L,CD40L,协协助助B B细胞介导的体液免疫应答的发生细胞介导的体液免疫应答的发生.n分泌分泌IL-4,IL-10IL-4,IL-10等等,激活肥大细胞激活肥大细胞,嗜碱嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞性粒细胞和嗜酸性粒细胞,参与超敏反应参与超敏反应和抗寄生虫感染和抗寄生虫感染.54细胞免疫应答 医学知识杀伤过程杀伤过程1.1.接触相接

25、触相(特异性识别与结合阶段特异性识别与结合阶段)：-效效-靶细胞通过黏附分子非特异性结合靶细胞通过黏附分子非特异性结合 -(CTL)TCR-(CTL)TCR-肽肽/MHCI(/MHCI(靶细胞）特异结合靶细胞）特异结合2.分泌相(CTLCTL的极化的极化)：TCRTCR及共受体向效及共受体向效-靶接触部位聚集靶接触部位聚集细胞骨细胞骨架、亚细胞结构及胞浆颗粒向架、亚细胞结构及胞浆颗粒向CTL-CTL-靶细胞结合靶细胞结合部位重新排列和分布部位重新排列和分布,释放颗粒到接触空间释放颗粒到接触空间3.3.CTL介导的细胞毒效应介导的细胞毒效应55细胞免疫应答 医学知识3.3.裂解相裂解相(致死性打

26、击阶段致死性打击阶段)：靶细胞肿胀靶细胞肿胀坏死或凋亡坏死或凋亡 56细胞免疫应答 医学知识n杀伤机制杀伤机制n1.1.细胞裂解细胞裂解:释放穿孔素释放穿孔素n2.2.细胞凋亡细胞凋亡:n(1)(1)颗粒酶颗粒酶n(2)FasL/Fas(2)FasL/Fas57细胞免疫应答 医学知识脱颗粒机制:释放穿孔素58细胞免疫应答 医学知识CTL杀伤靶细胞的两种途径59细胞免疫应答 医学知识60细胞免疫应答 医学知识61细胞免疫应答 医学知识不同效应T细胞的特点及生物学意义 CD4+Th1 CD4+CD8+CTLTCR识别的配体识别的配体 抗原肽-MHC 抗原肽-MHC 抗原肽-MHC复 复合物 复合物

27、 合物 诱导分化的关键诱导分化的关键 IL-12,IFN-IL-4 IL-2细胞因子细胞因子产生的细胞因子产生的细胞因子 IFN-,LT IL-4,IL-5 IFN-,LT类型及其效应分子类型及其效应分子 TNF-,IL-2 IL-10,IL-13 TNF-,穿孔素 IL-3,GM-CSF GM-CSF 颗粒酶,FasL CD40L,FasL CD40L,FasL介导免疫应答类型介导免疫应答类型 细胞免疫 体液免疫 细胞免疫生理性免疫应答生理性免疫应答 抗胞内病原微生物 清除寄生虫 抗病毒感染,抗 的感染 肿瘤病理性免疫应答病理性免疫应答 实验性变态反应 哮喘等变态反应 型变态反应,性脑脊髓膜炎,类 等疾病 移植排斥反应 风湿性关节炎,炎症性肠炎 62细胞免疫应答 医学知识下下 一一 讲讲B细胞介导的体液免疫细胞介导的体液免疫63细胞免疫应答 医学知识