获得性免疫应答培训课件.ppt
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1、2022-11-51获得性免疫应答获得性免疫应答一、概述 概念 免疫应答(Immune response):免疫系统对抗原刺激所做出的反应。获得性免疫应答(Adaptive or acquired immune response):指机体受抗原刺激后,抗原特异性淋巴细胞(T及B)识别抗原,发生活化、增殖、分化和效应或失能(anergy)、凋亡,进而表现出一定生物学效应的过程。获得性免疫应答2类型:天然免疫获得性免疫 又称适应性免疫或特异性免疫免疫耐受正免疫应答:细胞免疫应答:由免疫细胞主要是T细胞介导的免疫应答体液免疫应答:由抗体一类可溶性分子介导的免疫应答负免疫应答:免疫耐受获得性免疫应答3
2、启动阶段启动阶段(识别阶段)Ag processing and presentation,T or B cell stimulation活化、增殖、分化活化、增殖、分化 T or B cell activation,proliferation and differentiation效应阶段效应阶段 Effective T or B cells function through cytokines and antibodies调节复原调节复原 Immunoregulation and homeostasis获得性免疫应答的基本过程获得性免疫应答4二、细胞免疫应答(一)T细胞对抗原的识别1.APC
3、向T细胞提呈抗原抗原提呈细胞(antigen-presenting cell,APC):是指能表达被特异淋巴细胞识别的抗原肽-MHC分子复合物的任何细胞专职抗原提呈细胞(professional APC):能表达MHC-II类分子的树突状细胞、巨噬细胞、B细胞、胸腺上皮细胞。-共刺激分子(costimulatory molecule)只高水平的 表达在专职APC上兼职抗原提呈细胞:内皮细胞、纤维母细胞、上皮及间皮细胞等亦能加工、处理和提呈抗原,但其能力弱获得性免疫应答5DCDC启动获得性免疫应答启动获得性免疫应答 DC是机体内功能最强的抗原提呈细胞,其体外抗原提呈能力是巨噬细胞的10-100倍
4、 DC最大的特点是能够显著刺激初始T细胞(Naive T cells)进行增殖,而M、B细胞仅能刺激已活化的或记忆性T细胞,因此DC是机体免疫应答的始动者获得性免疫应答6被膜被膜输出淋巴管输出淋巴管外 来 抗 原 的 捕 获 与 递 呈 局局 部部 组组 织织引流淋巴管引流淋巴管树突细树突细胞胞异物抗异物抗原原输入淋巴输入淋巴管管皮质皮质淋淋 巴巴 结结获得性免疫应答7获得性免疫应答8获得性免疫应答9MHC class II-associated invariant chain/CLIP 获得性免疫应答10非经典呈递途径(交叉呈递)外源性抗原肽被MHCI类分子呈递外源性抗原从内体逸出或外源性抗
5、原穿细胞膜进入胞质,MHCI进入内体,与外源性抗原肽发生结合-外源性抗原肽胞吐释放胞外与表面MHCI分子结合 内源性抗原肽被MHCII类分子呈递应激时胞质出现自吞小泡,与内体/溶酶体融合ER腔中,MHCII与内源性抗原肽结合 HLA-DQA10501-DQB10301分子与Ii亲和力低,导致自身免疫病获得性免疫应答112.APC与T细胞相互作用获得性免疫应答12获得性免疫应答13获得性免疫应答14抗原特异性识别的部位抗原特异性识别的部位获得性免疫应答15TCR 识别识别 MHC/抗原肽抗原肽 的分子解剖的分子解剖MHC-a a 螺旋螺旋抗原肽抗原肽CDR1CDR2CDR3CDR3CDR2CDR
6、1TCR-b b 链链TCR-a a 链链MHC-a/b a/b 螺旋螺旋获得性免疫应答16获得性免疫应答17获得性免疫应答18CD4MHC-IITCR/CD31ICAM-1B7-1B7-2LFA-1LFA-1ICAM-3LFA-3B7-1CD28CD28LFA-1ICAM-3CD221.参与参与 T 细胞活化的膜表面分子细胞活化的膜表面分子T T细胞细胞APCCTLA-4(二)T细胞的活化、增殖和分化LFA-lymphocyte function associated antigenICAM-leukocyte intercellular adhesion moleculeCD40CD40L
7、获得性免疫应答19Microtubule organizing center,MTOC ADAP(Adhesion and Degranulation-Promoting Adapter Protein,促黏附脱颗粒接头蛋白促黏附脱颗粒接头蛋白),LFA-1,and microtubules at the Jurkat immunological synapse.Pictured are immune cells(green)surrounding an ovalbumin-expressing brain tumor cell(pink).An antigen-specific cytoto
8、xic T cell(yellow-red)establishes an interface with its target glioma tumor cell,forming a non-Kupfer-type immunological synapse 获得性免疫应答20Ag Recognition Provides the First Signal for T cell Activation2.T细胞活化的信号模型获得性免疫应答21获得性免疫应答22获得性免疫应答233.细胞因子是T细胞充分活化的重要条件 包括T细胞自分泌的IL-2和抗原呈递细胞分泌的IL-1等获得性免疫应答244.CD
9、8+T细胞的活化CD8+T细胞的重要效应细胞是CTL,具有杀伤活性。因此,CD8+T细胞的活化比CD4+T细胞的活化需要更强的共刺激信号。直接激活:如APC细胞可提供足够强的共刺激信号,可直接激活CD8+T细胞,无须Th细胞辅助。活化过程同CD4+T细胞。间接激活:如APC细胞不能提供足够强的共刺激信号,CD8+T细胞的活化则需要Th细胞辅助。a)APC表面同时表达抗原肽/MHC-I类分子复合物和抗原肽/MHC-II类分子复合物,向CD8+T细胞和CD4+T细胞递呈抗原,CD8+T细胞和CD4+T细胞与同一APC结合,CD4+Th通过分泌IL-2辅助CD8+T细胞的活化增殖和分化。b)CD4+
10、Th细胞识别APC递呈的抗原肽/MHC-II类分子复合物,并通过CD40L和APC的CD40结合,刺激APC表达共刺激分子,为CD8+T细胞的活化提供第二信号。获得性免疫应答255.T细胞活化的信号转导信号活化的启动获得性免疫应答26PLCPLC(Phospholipase CPhospholipase C)-g g:磷酯酶磷酯酶C-C-g gPIP2(phosphaticlylinositol PIP2(phosphaticlylinositol bisphosphate)bisphosphate):磷酯肌醇二磷酸:磷酯肌醇二磷酸IP3IP3:磷酯肌醇三磷酸:磷酯肌醇三磷酸DAGDAG:甘油
11、二酯:甘油二酯CalcineurinCalcineurin:钙调磷酸酶:钙调磷酸酶PKC(protein kinase C)PKC(protein kinase C):蛋白激酶:蛋白激酶C CNFATNFAT:(nuclear factor of activated T(nuclear factor of activated T cells)cells)NF-NF-k kB B:(nuclear factorB)(nuclear factorB)T细胞活化的信号转导途径获得性免疫应答276.转录因子活化及基因表达获得性免疫应答287.7.抗原特异性淋巴细胞的克隆扩增与选择抗原特异性淋巴细胞的克
12、隆扩增与选择获得性免疫应答29获得性免疫应答308.8.抗原特异性淋巴细胞的分化抗原特异性淋巴细胞的分化Th17Tfh获得性免疫应答31(三)效应性T细胞生物学效应1.Th11.Th1型型CD4CD4+T T细胞的免疫效应细胞的免疫效应 通过产生多种细胞因子,诱导炎症反应通过产生多种细胞因子,诱导炎症反应 a.a.募集单个核细胞至炎症部位募集单个核细胞至炎症部位 b.b.通过通过CD40LCD40L和和IFN-IFN-g g 激活激活巨噬细胞巨噬细胞 c.c.分泌分泌IL-2IL-2,促进,促进Th1Th1细胞增殖和辅助细胞增殖和辅助CD8+TCD8+T细胞活化、细胞活化、增殖和分化为增殖和分
13、化为CTLCTL d.d.辅助辅助B B细胞产生具有调理作用的抗体,进一步增强吞细胞产生具有调理作用的抗体,进一步增强吞 噬细胞的吞噬作用噬细胞的吞噬作用 e.e.通过通过TNFTNF和和LTLT活化中性粒细胞,并促进其杀伤病原体活化中性粒细胞,并促进其杀伤病原体 的作用的作用 f.f.活化活化NKNK细胞细胞获得性免疫应答322.Th22.Th2型型CD4CD4+T T细胞的免疫效应细胞的免疫效应辅助体液免疫应答 通过产生IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等细胞因子,协助和促进B细胞的增殖和分化为浆细胞,产生 抗体参与超敏反应性炎症 Th2细胞分泌的细胞因子可激活肥大细胞、嗜碱 性粒
14、细胞和嗜酸性粒细胞,参与超敏反应和抗寄 生虫感染3.Th173.Th17型型CD4CD4+T T细胞的免疫效应细胞的免疫效应Th17Th17细胞分泌细胞分泌IL-17AIL-17A、IL-17FIL-17F、IL-21IL-21、IL-22IL-22、IL-6IL-6及肿瘤坏死因子及肿瘤坏死因子(TNF-TNF-),介导),介导炎症反应炎症反应获得性免疫应答33获得性免疫应答344.CD84.CD8+T T细胞的免疫效应细胞的免疫效应1)效靶细胞结合:效应CTL离开淋巴器官,进入感染部位,并通过TCR与递呈特异性抗原/MHC-I复合物的靶细胞结合。2)CTL的极化:CTL与靶细胞特异性结合后,
15、TCR和CD8向效靶接触部位聚集,CTL细胞器、骨架结构、胞浆颗粒等均向效靶接触部位重新排列和分布,保证CTL分泌的非特异性效应分子选择性作用于所接触的靶细胞。3)致死性攻击 a.穿孔素/颗粒酶途径:CTL释放穿孔素,在钙离子 的存在下在靶细胞膜形成穿膜孔道,CTL释放的 颗粒酶通过该孔道进入靶细胞,引起靶细胞凋亡。b.死亡受体介导的杀伤:CTL表达FasL,并可分泌 TNF,分别作用于靶细胞的死亡受体Fas和TNFR1,介导靶细胞凋亡。获得性免疫应答35TcTc释放胞浆颗粒释放胞浆颗粒:穿孔素穿孔素(perforin)perforin)和和颗粒酶颗粒酶(granzyme)granzyme),
16、颗粒与胞浆膜融合颗粒与胞浆膜融合,释放释放,杀伤杀伤,靶细胞溶解靶细胞溶解 获得性免疫应答36活化诱导细胞死亡活化诱导细胞死亡activationactivationinduced cell induced cell deathdeath获得性免疫应答37(四)活化T细胞的转归1.记忆性T细胞(memory T cell,Tm)的形成1.)概念记忆性T细胞是指对特异性抗原有记忆能力、寿命较长的T淋巴细胞。2.)免疫记忆的特点当Tm再次遇到相同抗原时,可迅速活化、增殖、分化为效应细胞,产生更快、更强、更有效的再次免疫应答。3.)表面标志CD45RA-naive/resting T cells,m
17、edullary thymocytesCD45RO-memory/activated T cells,cortical thymocytes CD45RC+CD4+T cells(Th1-like)CD45RC-CD4+T cells(Th2-like)CD4+CD45RBhigh T cells-Immune Inflammatory,important and produce more proinflammatory cytokines than CD4+CD45RBlow T cells 记忆性T细胞:CD45RA-、CD45RO+初始T细胞:CD45RA+、CD45RO-获得性免疫应答
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