免疫应答与超敏反应

1第八、九章免疫应答和超敏反应【学习建议】第八章内容介绍了免疫应答的基本概念、免疫应答的类型、应答产生过程及其免疫效应。也简单介绍了免疫耐受和免疫调节。第九章介绍了超敏反应的主要类型和常见临床疾病。学习这两章应掌握1.免疫应答的基本概念和主要类型，包括超敏反应的概念和主要类型；2.免疫应答的基本过程，包括（1）TD抗原诱导B细胞产生体液免疫应答的过程和抗体产生的规律。（2）T细胞介导的细胞免疫应答过程和特点。3.各型超敏反应的特点及发生机制。熟悉临床常见的各型超敏反应性疾病及I型超敏反应的防治原则；以及免疫耐受的概念和特点。了解免疫应答的负反馈调节。【知识结构图】【内容提要】一、概述（一）免疫应答的基本概念（二）免疫应答的类型及发生场所（三）免疫应答的过程1．感应阶段：抗原提呈细胞对抗原的摄取、加工、处理和提呈。2．反应阶段：T、B淋巴细胞接受抗原刺激后的活化、增殖，分化为效应淋巴细胞和浆细胞。3．效应阶段：效应T细胞产生的细胞免疫效应和浆细胞产生抗体介导的体液免疫效应。二、B细胞介导的体液免疫应答（一）TD抗原介导的体液免疫应答（二）TI抗原介导的体液免疫应答（三）抗体产生的规律三、T细胞介导的细胞免疫应答（一）TH1细胞介导的炎症反应免疫应答正应答保护性免疫应答T细胞介导的细胞免疫↗CD4＋炎性T细胞（TH1）→细胞因子→炎症反应↘CD8＋致敏T细胞（Tc即CTL）→细胞毒效应B细胞介导的体液免疫→抗体：初次应答、再次应答病理性免疫应答自身免疫超敏反应I型（速发型）II型（细胞毒型）III型（免疫复合物型）IV型（迟发型）负应答↗天然耐受（自身耐受）失调→自身免疫病（免疫耐受）↘人工诱导耐受→超敏反应、自身免疫病和移植排斥反应的防治抗原→机体→感应→反应→效应2（二）Tc细胞介导的细胞毒效应四、超敏反应（一）I型超敏反应（二）II型超敏反应（三）III型超敏反应（四）IV型超敏反应五、免疫耐受六、免疫应答的负反馈调节（一）抗体的负反馈调节（二）免疫细胞的负反馈调节【概念简释】1．免疫应答：是机体免疫系统受抗原性异物刺激后所发生的一系列复杂变化和产生免疫效应的生理过程。主要包括抗原提呈细胞对抗原的处理和提呈（感应阶段）、抗原特异性淋巴细胞对抗原识别后的活化、增殖和分化（反应阶段）、以及最终产生免疫效应以排除抗原性异物或产生耐受（效应阶段）。免疫应答具有特异性和记忆性。正常免疫应答可保护机体内环境的稳定。异常免疫应答（自身免疫和超敏反应）也可造成病理性损伤和生理功能紊乱。2．初次应答：动物第一次接触某种抗原后所产生的免疫应答。其特征是：（1）产生应答的潜伏期相对较长。（2）抗体效价低，维持时间短。（3）以IgM类抗体为主，IgG出现较晚。为低亲和力抗体。3．再次应答：机体对曾经接触过的某种抗原后所产生的免疫应答。其特征是：（1）产生应答的潜伏期明显缩短。（2）抗体效价高，维持时间长。（3）以IgM和IgG几乎同时产生，为高亲和力抗体。4．超敏反应：又称变态反应或过敏反应，是机体对曾经接触过的某种抗原再次接触时所表现的异常增高的免疫应答，可导致机体生理功能紊乱或组织损伤。5．免疫耐受：机体免疫系统接受某种抗原刺激后所产生的特异性免疫无应答状态。对某种抗原产生耐受的个体，再次接受相同抗原刺激时，体内不能产生用常规方法可检测到的体液或细胞免疫应答，但对其他抗原仍保持正常的免疫应答能力。6．免疫抑制：机体对任何抗原刺激均不产生免疫应答或反应减弱的非特异性免疫无应答状态。其产生原因主要有先天的遗传缺陷和后天因疾病、射线、药物等因素抑制免疫功能。7．外源性抗原：来源于细胞外的抗原称为外源性抗原，如被吞噬的细菌或细胞等。抗原提呈细胞对外源性抗原的加工处理常使其与MHC-II类分子结合，形成抗原肽-MHC-II类分子复合物提呈给CD4＋T细胞。8．内源性抗原：细胞内合成的抗原称为内源性抗原，如被病毒感染细胞合成的病毒蛋白或肿瘤细胞内合成的蛋白等。内源性抗原在细胞内合成后与MHC-I类分子结合，形成抗原肽-MHC-I类分子复合物并表达于细胞表面提呈给CD8＋T细胞。9．脱敏疗法：针对皮试阳性又必须使用某种抗原（如抗血清）者，可将抗原通过小剂量、短间隔（30—50分钟）、多次注射的方法注入体内，使有限数量的致敏肥大细胞脱颗粒释放少量生物活性介质，不足引起明显的临床症状，当耗尽致敏肥大细胞后再大量注射抗血清也不会发生超敏反应，并可发挥其中和毒素的作用。10．减敏疗法：针对难以避免接触的抗原(如花粉、尘螨)引起的呼吸道超敏反应（如过敏性鼻炎或哮喘），经皮试确定变应原后，可采用小剂量、长间隔（6—10天）、多次皮下注射的方法，通过改变变应原进入机体的途径，诱导机体产生特异性IgG，与IgE竞争性结合进入体内的变应原，达到减轻I型超敏反应的一种治疗方法。311．血清病：指机体初次接受大量异种动物免疫血清（如破伤风抗毒素）后的1－2周，出现局部红肿、关节肿痛、全身淋巴结肿大、荨麻疹、甚至一过性蛋白尿等症状。本病为一过性表现，停用免疫血清后可自行恢复。12．过敏性休克样反应：属III型超敏反应引起的一种类似I型超敏反应过敏性休克的表现。其产生原因是血流中形成的大量免疫复合物通过传统途径激活补体，产生大量过敏毒素（C3a、C5a）与嗜碱性粒细胞和肥大细胞结合，引发细胞脱颗粒，释放大量血管活性介质，导致过敏性休克。13．新生儿溶血症：因母子间Rh血型不合或ABO血型不合引起的新生儿溶血。血型Rh－母亲由于接受Rh＋输血、怀有Rh＋胎儿流产或分娩时胎儿红细胞通过胎盘进入母体，均可刺激母亲产生IgG类血型抗体。当体内产生Rh抗体的母亲妊娠或再次妊娠怀有Rh＋胎儿时，此类抗体可通过胎盘进入胎儿体内，与其红细胞结合，激活补体，使红细胞破坏、溶解，引起流产或新生儿溶血。14．Arthus反应：是一种实验性局部III型超敏反应。Arthus发现用马血清经皮下反复免疫家兔数周后，当再次注射马血清时，可在注射局部出现红肿、出血和坏死等剧烈炎症反应。此种现象称为Arthus反应。【重点难点内容】一、概述（一）免疫应答的基本概念（二）免疫应答的类型及发生场所1．免疫应答类型：包括正应答和负应答。正应答又分为B细胞介导的体液免疫应答和T细胞介导的细胞免疫应答。负应答为免疫耐受。2．免疫应答发生场所：外周免疫器官，主要包括淋巴结和脾脏。（三）免疫应答的过程1．感应阶段：是抗原提呈细胞（APC）对抗原的摄取、加工、处理和提呈过程。（1）抗原提呈细胞种类：类型巨噬细胞树突状细胞B细胞并指细胞朗罕细胞体内分布全身组织器官血液中单核细胞肝脏中枯否细胞皮肤朗罕细胞肺泡尘细胞神经组织小胶质细胞破骨细胞胸腺，脾脏和淋巴结内的胸腺依赖区皮肤表皮，淋巴结副皮质区外周血，淋巴结（2）外源性抗原的加工处理和提呈外源性抗原→APC↗吞噬体→内体（吞噬溶酶体）→蛋白酶降解→抗原肽↘内质网合成MHC-II类分子→高尔基体→与内体融合（3）内源性抗原的加工处理和提呈病毒→细胞↗合成病毒蛋白（胞浆内）→被蛋白酶降解→抗原肽→内质网↘内质网合成MHC-I类分子体内所有可表达MHC-I类分子的细胞都具有将抗原肽结合到MHC-I类分子并表达于细胞表面的作用。当这些细胞感染病毒后产生了病毒蛋白或基因突变产生突变蛋白后，均有抗原肽-MHC-II类分子抗原肽-MHC-I类分子4可能被CD8＋T细胞识别和杀伤。因此病毒感染细胞和突变细胞也可提呈抗原。2．反应阶段：T、B淋巴细胞接受抗原刺激后活化、增殖，及分化为效应淋巴细胞和浆细胞的过程。（1）T细胞对抗原的识别和应答A．T细胞表面抗原受体（TCR）只能识别APC表面特定的抗原肽-MHC分子复合物，不能识别未经加工处理的游离抗原。B．T细胞活化需双信号刺激。第一信号来源于T细胞表面TCR与相应抗原肽-MHC复合物的结合，并由CD3分子将刺激信号传递到细胞内。第二信号来自协同刺激分子，即APC表面的协同刺激分子和T细胞表面相应受体的结合。T细胞活化的双信号、主要的APC表面协同刺激分子及其T细胞表面相应受体见下表：APCT细胞效应MHC-抗原肽TCR-CD3CD4/CD8TCR识别并结合抗原肽-MHC分子，产生第一信号CD4/CD8识别MHC-II/I类分子，MHC限制CD3向细胞内传导活化信号B7CD28CD28与B7结合，发出第二信号，增强T细胞对抗原的应答,增强细胞因子基因的转录。LFA-3（淋巴细胞功能相关抗原3）LFA-2（CD2）ICAM-1（细胞间黏附分子1）LFA-1C．T细胞与APC之间的相互作用受MHC限制。D．T细胞活化后通过分泌细胞因子促使细胞分裂增殖，即特异性T细胞克隆扩增，并在不同细胞因子的作用下分化为具有不同功能的效应T细胞：CD4＋TH1细胞和CD8＋Tc细胞。（2）B细胞对抗原的识别和应答A．B细胞表面抗原识别受体SmIg与抗原的特异性结合产生B细胞活化的第一信号。B．B细胞对TD抗原的识别和活化必须有TH细胞的辅助。B细胞活化的第二信号来自协同刺激分子，即B细胞表面的协同刺激分子CD40和T细胞表面相应受体CD40L（配体）的结合（其他协同刺激分子见上表）。B细胞和TH细胞之间的作用受MHC限制。B细胞对TI抗原的应答不需T细胞辅助。C．B细胞既是抗原提呈细胞，也是体液免疫效应细胞。在双信号刺激下，活化的B细胞表面可表达多种细胞因子受体，接受来自活化TH细胞分泌的细胞因子的辅助作用，增殖、分化为可分泌抗体的浆细胞。3．效应阶段：（1）效应T细胞：产生细胞免疫效应，发挥抗病毒和胞内寄生菌、抗肿瘤、移植排斥等功效。A．CD4＋TH1细胞：分泌细胞因子经活化巨噬细胞而诱生炎症性迟发型超敏反应。B．CD8＋Tc细胞：分泌细胞毒素杀伤带特异性抗原的靶细胞。（2）效应B细胞：由浆细胞分泌抗体介导体液免疫应答，发挥抗胞外细菌感染、中和毒素等功能。二、B细胞介导的体液免疫应答TD抗原和TI抗原均可诱导B细胞活化，产生各种特异性抗体。由于抗体存在于各种体液中，因此由抗体介导的免疫应答称为体液免疫应答。5（一）TD抗原和TI抗原介导的体液免疫应答的简要过程及区别：体液免疫应答可分为感应、反应和效应阶段。TD抗原诱导的体液免疫应答在感应阶段，抗原提呈细胞或B细胞必须将吞噬的抗原加工处理成抗原肽并和MHC-II类分子结合成复合物，才能由CD4＋Th细胞识别，产生激活Th细胞的第一信号。APC或B细胞表面的黏附分子与CD4＋T细胞表面协同刺激分子受体之间的相互作用诱导产生T细胞活化第二信号。至此，CD4＋Th细胞被活化。活化的Th细胞又可分泌一系列细胞因子，反过来作用于巨噬细胞和B细胞，使巨噬细胞产生细胞因子如IL-1、IL-12，进一步促进T、B淋巴细胞的活化。活化B细胞表面也可表达多种细胞因子受体，接受来自Th细胞、巨噬细胞的细胞因子的辅助作用，进入分化、增殖阶段，即反应阶段。在反应阶段，CD4＋Th细胞在细胞因子IL-4的作用下分化为CD4＋Th2细胞，产生大量IL-4、5、6、10，作用于B细胞，使B细胞分化成熟为浆细胞，合成分泌各种特异性抗体，发挥各种体液免疫效应。而TI抗原诱导B细胞激活不需Th细胞辅助，一般也不需巨噬细胞参与。这类抗原通常只能激活B1细胞。B1细胞产生于个体发育早期，只能产生IgM类抗体，因此没有免疫记忆，也不能引起再次应答。（二）抗体产生的规律：初次应答和再次应答的比较机体初次接受抗原刺激后，一般需经2－3周才能在血清中检测到相应抗体，而且抗体含量较低，持续时间短，类型以IgM为主，IgG出现较晚。这些抗体与抗原的结合强度较低，为低亲和力抗体。该现象称为初次应答。经过初次应答后，当抗体下降恢复正常时，再用同样抗原刺激，机体可迅速产生大量抗体，抗体含量高，持续时间长，类型以IgG为主，与抗原的结合强度高，为高亲和力抗体。此现象称为再次应答，也称回忆应答。再次应答时仍然是先产生IgM类抗体，且持续时间不长，但IgG类抗体也很快产生，且能在体内维持很长时间。免疫应答的这一特点已广泛用于传染病的人工免疫预防和临床传染病的诊断。如预防