【1.4.2】适应性免疫应答概述

一、适应性免疫应答的概念

适应性免疫应答(adaptive immune response) 又称特异性免疫 应答(specific immune response),是指体内抗原特异性T/B淋巴 细胞被相应抗原激活,增殖分化为效应 T 细胞/浆细胞后,通过释放 细胞因子、细胞毒性介质和分泌抗体产生一系列生物学效应的全过程。

免疫应答的重要生物学意义是通过识别“自身”与“非己”,有效排 除体内“非己”抗原性异物,以保持机体内环境的相对稳定。但在某 些情况下,免疫应答也可对机体造成损伤,引起超敏反应或其它免疫 性疾病,即发生病理性免疫应答。

二、适应性免疫应答的类型及其参与的免疫细胞

根据参与免疫应答细胞种类及其效应机制的不同,可将适应性免 疫应答分为 T 细胞介导的细胞免疫应答(cellular immunity)和 B 细胞介导的体液免疫应答(humoral immunity)两种类型。

参与和执行适应性细胞免疫应答的细胞主要包括髓样 DC、巨噬 细胞(Mφ)、CD4+初始 T 细胞、CD4+Th1/Th17 细胞和 CD8+CTL 细胞。上 述抗原特异性 T 细胞被相应抗原激活、增殖分化为 CD4+效应 Th1/Th17 细胞和 CD8+效应 CTL 细胞后,再次与相应抗原相遇可通过释放 Th1 型 细胞因子、促炎细胞因子和细胞毒性介质介导产生免疫效应。在某些 特定条件下,机体免疫系统也可对某些抗原产生特异性不应答状态, 即形成免疫耐受。

参与和执行适应性体液免疫应答的细胞主要包括滤泡 DC、 CD4+Th2/Tfh 细胞和 B 细胞;其中滤泡 DC 可将捕获的可溶性抗原或抗 原-C3d 复合物滞留于表面,为抗原特异性 B 细胞识别、摄取加工提 呈抗原和与抗原特异性 CD4+Th2/Tfh 细胞结合相互作用,启动适应性 体液免疫应答奠定了基础。

三、适应性免疫应答的发生场所和启动过程

淋巴结、脾脏和黏膜相关淋巴组织是抗原特异性 T、B 淋巴细胞 寄居和接受抗原刺激后发生免疫应答的主要场所。感染和肿瘤局部组 织中未成熟 DC 可有效摄取病原体等抗原性异物,并因此而被激活、开 始迁徙和对抗原进行加工处理;当他们经血液或淋巴循环到达外周免 疫器官后发育分化成熟。此种成熟 DC 高表达非己抗原肽-MHC 分子复 合物和 B7 等共刺激分子,可有效激活抗原特异性初始 T 细胞,并在 局部微环境中不同类型细胞因子诱导下使之发育分化为 CD4+Th1/Th2/Tfh/Th17 等细胞亚群或 CD8+CTL 后,上述 T 细胞是参与 /执行适应性细胞或体液免疫应答的淋巴细胞。

通过血流或淋巴循环进入外周免疫器官的病原体等抗原性异物 也可被局部巨噬细胞摄取,经加工处理后以抗原肽-MHCII类分子复合 物的形式表达于细胞表面,供抗原特异性 CD4+Th1/Th17 细胞识别、启 动适应性细胞免疫应答。某些可溶性抗原及其与 C3d 或抗体结合形成 的免疫复合物则可被外周免疫器官中滤泡 DC 捕获滞留于表面,供抗 原特异性 B 细胞识别摄取、并将加工后形成的抗原性短肽以抗原肽- MHCII类分子复合物形式表达于 B 细胞表面,供抗原特异性 Th2/Tfh 细胞识别结合,介导产生适应性体液免疫应答。

四、T 细胞对抗原的识别

T 细胞不能直接识别结合游离的抗原分子,只能识别结合表达于 抗原提呈细胞(APC)表面的抗原肽-MHC 分子复合物,即 T 细胞表面 抗原识别受体(TCR)不仅识别 APC 表面 MHC 分子提呈的抗原肽,同 时还要识别 APC 表面提呈抗原肽的自身 MHC 分子肽结合区部分多肽 序列,此种识别具有高度特异性。

外周免疫器官是免疫应答发生的场所,T 细胞进入外周免疫器官 后,通过其表面 LFA-1 和 LFA-2 等黏附分子与 APC 表面 ICAM-1 和 LFA-3 等相应黏附分子间发生的非特异可逆性结合,为 T 细胞表面 TCR-CD3 复合体与 APC 表面相应抗原肽-MHC 分子复合物的特异性结 合创造了条件。在上述 T 细胞与 APC 短暂密切的结合过程中,T 细胞 通过表面 TCR-CD3 复合体从 APC 表面众多抗原肽-MHC 分子复合物中 挑选出相应的抗原肽-MHC 分子复合物、并与之特异性结合后,可通过 CD3 分子将抗原刺激信号传至胞内、诱导产生 T 细胞活化第一信号的 产生。

五、适应性免疫应答的基本过程

适应性免疫应答分为以下三个阶段:

  1. 识别活化阶段:是指抗 原被抗原提呈细胞(APC)摄取、加工处理后,以抗原肽-MHCII/I类 分子复合物形式表达于 APC 表面,被具有相应抗原识别受体的 T 细胞 识别结合或抗原直接被 B 细胞识别结合后,在 Th 细胞协同和细胞间 共刺激分子作用下,启动抗原特异性 T、B 淋巴细胞活化的阶段。
  2. 增殖分化阶段:是指抗原特异性 T、B 淋巴细胞被相应抗原激活后, 在不同类型细胞因子作用下,经克隆扩增分化为免疫效应细胞,即 CD4+效应 Th1/Th17 细胞、CD8+效应 CTL 和浆细胞的阶段。在此阶段, 有部分 T、B 淋巴细胞中途停止分化,成为静息状态的长寿记忆 T、B 细胞。当机体再次接受相同抗原刺激时,上述记忆 T、B 淋巴细胞可 迅速增殖分化为免疫效应细胞。
  3. 效应阶段:是 CD4+效应 Th1/Th17 细胞释放细胞因子和浆细胞合成分泌抗体,同时在某些固有免疫细胞 和分子参与下产生炎症反应和免疫效应的阶段;也是 CD8+效应 CTL 与 肿瘤/病毒感染靶细胞特异性结合后,通过释放细胞毒性介质使上述 靶细胞溶解破坏和发生凋亡的阶段。

参考资料

  • 《医学免疫学》课件 新乡医学院 宋向凤、张国俊、徐春阳、孙爱平、孙书明、赵铁锁等老师
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