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水生生物免疫学. 第 六 章. 免疫应答. 授课教师 程顺峰 Email:chengshunfeng@163.com. 主 要 内 容. 概述 抗体产生的细胞学基础 T 细胞介导的细胞免疫应答 B 细胞介导的体液免疫应答. 第三节 T 细胞介导的细胞免疫应答. 细胞免疫应. 是指抗原特异性的 T 细胞起主要作用的免疫应答,通常由 TD 抗原引起,在多种免疫细胞和细胞因子协同作用下完成。. 初始 T 细胞. 在与特异抗原相遇之前,成熟的 T 细胞被称为初始 T 细胞。. 效应 T 细胞.
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水生生物免疫学 第 六 章 免疫应答 授课教师 程顺峰 Email:chengshunfeng@163.com
主 要 内 容 • 概述 • 抗体产生的细胞学基础 • T细胞介导的细胞免疫应答 • B细胞介导的体液免疫应答
细胞免疫应 • 是指抗原特异性的T细胞起主要作用的免疫应答,通常由TD抗原引起,在多种免疫细胞和细胞因子协同作用下完成。
初始T细胞 • 在与特异抗原相遇之前,成熟的T细胞被称为初始T细胞。
效应T细胞 • 在抗原与其它辅助因素作用下,T细胞活化、增殖、分化成为能清除病原微生物的细胞,称为效应T细胞。 • 效应T细胞, • 即引起炎症反应或迟发型超敏反应的CD4TH 1细胞 • 对靶细胞产生特异性杀伤作用的CD8致敏Tc细胞
细胞免疫3阶段 * T细胞抗原识别阶段 * T细胞活化增殖分化阶段 * T细胞应答的效应阶段
T细胞对抗原识别 • T细胞与APC细胞或靶细胞 靠拢 相互识别 形成免疫突触 细胞间相互作用。
1、CD4+T细胞的活化增殖分化 CD4+T细胞的活化 (1)活化信号1 ——抗原识别信号 * 双识别:TCR-肽/MHCII/MHCI * 共受体:CD4-MHCII, CD8-MHCI * CD3传递特异性抗原识别信号 (2)活化信号2 ——协同刺激信号 * 如B7-CD28等黏附分子结合 (3)细胞因子(如IL-1等) * 也是T细胞充分活化重要条件
CD4+T细胞的活化 T细胞活化信号1(抗原识别信号) T细胞活化信号2(协同刺激信号)
活化T细胞 表达多种细胞因子及受体 T细胞克隆增殖 分化为Th0 分化成Th1 分化成Th2 IL-12,IFN-g IL-4 CD4+T细胞的增殖分化 IL-2+IL-2R
2、CD8+T细胞的活化增殖和分化 • (1) Th细胞非依赖性(直接活化) 由病毒感染的APC直接激活CD8T细胞, 无须Th细胞辅助。
2、CD8+T细胞的活化增殖和分化 • (2) Th细胞依赖性(间接活化) a、 APC表面同时表达抗原肽/MHCI类分子复合物和抗原肽/MHCII类分子复合物,向CD4和CD8T细胞递呈抗原; b、 CD4+T细胞和CD8+T细胞需识别同一APC所递呈的特异性抗原; c、CD4+T细胞提供IL-2或刺激APC表达协同刺激分子,辅助CD8+T细胞活化、增殖分化为细胞毒性T细胞。
CD8+CTL直接激活机制 IL-2 * 病毒感染的APC持续性高表达B7分子,从而提供活化信号1、2,激活 CD8T并使其表达IL-2R,并自分泌IL-2,引起增殖分化。
CD8+CTL 间接激活机制(1) IL-2 * 信号1作用的CD8T细胞表达IL-2R,在活化Th细胞分泌IL-2的作用下增殖分化。
CD8+T 细胞间接激活机制(2) IL-2 * 活化Th细胞表达CD40L与APC的CD40结合,活化APC,表达共刺激分子, 向CD8+T细胞提供双信号,使之自分泌IL-2,引起增殖、分化。
1、效应T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、细胞毒素 * 表达多种膜分子 - CD40L→提供B细胞活化第二信号,并活化Mφ - FasL→杀伤靶细胞;也可抑制T细胞过度活化 - CTLA-4→抑制T细胞过度活化 - 高表达CD2和LFA-1→增强 T细胞与靶细胞的亲和力 - CD45RA转变为CD45RO →使效应细胞对抗原刺激更敏感 *发挥效应时不再需要共刺激信号
2、CTL介导的细胞毒效应 • (1)特异性识别与结合阶段: -效-靶细胞通过黏附分子非特异性结合 -(CTL)TCR-肽/MHCI(靶细胞)特异结合
CTL 与靶细胞的结合
2、CTL介导的细胞毒效应 • (2)CTL的极化: TCR及共受体向效-靶接触部位聚集细胞骨架、亚细胞结构及胞浆颗粒向靶细胞重新排列和分布
2、CTL介导的细胞毒效应 • (3)致死性打击阶段: -穿孔素/颗粒酶途径 穿孔素(perforin) →靶细胞坏死 颗粒酶(granzyme)→靶细胞凋亡 - FasL/Fas和TNF/TNFRI途径 介导靶细胞凋亡
Antigen SpecificT Cells Direct Effector Molecule Release To The Cell Affected
CTL释放穿孔素在靶细胞膜上形成孔道(G=T细胞颗粒,Go=高尔基体,M=线粒体,N=核)CTL释放穿孔素在靶细胞膜上形成孔道(G=T细胞颗粒,Go=高尔基体,M=线粒体,N=核)
CTL杀伤具有高度的抗原特异性及严格的MHC限制性CTL杀伤具有高度的抗原特异性及严格的MHC限制性
CTL连续杀伤靶细胞 CTL的杀伤特点:抗原特异性、MHC限制性、高效性与连续性
CD8+TC细胞介导的细胞免疫应答 可溶性肿瘤或病毒抗原APC摄取处理提呈 APC/CTL粘附分子作用 CTLpTCR识别抗原肽- MHC-I类分子复合物 CD4+Th细胞活化 分泌细胞因子 或促进APC表达共刺激分子 活化信号 活化信号 1 2 CTLp活化增殖分化为效应CTL + 靶细胞 脱颗粒释放穿孔素、颗粒酶 FasL/Fas 靶细胞死亡
3、Th1细胞介导的细胞免疫效应 * Th1细胞对巨噬细胞的作用 释放多种细胞因子 - 激活巨噬细胞: IFN-γ、CD40L -诱生并募集巨噬细胞:IL-3、GM-CSF、TNF、MCP-1 * Th1细胞对T细胞的作用 产生IL-2,促进Th1和CTL增殖,放大免疫效应。 * Th1辅助B细胞产生调理性抗体 * Th1对中性粒细胞的作用 产生LT和TNF-a,活化中性粒细胞,促进其吞噬杀伤作用。
CD4+Th1细胞介导的细胞免疫应答 TD抗原 APC摄取、处理、提呈抗原+ Th1细胞 B7/CD28 协同刺激分子 活化APC释放 细胞因子 TCR/肽-MHC-II, CD4-MHC II 活化信号2 活化信号1 Th细胞活化增殖分化成Th1细胞 分泌细胞因子 静止巨噬细胞 分泌炎性因子 活化巨噬细胞 促进白细胞的血管渗出 趋化、激活淋巴细胞 迟发型超敏反应(DTH)
T细胞活化后产生的免疫效应 (一) CD8+CTL介导的细胞毒效应 (二) CD4+Th1细胞介导的DTH (三)CD4+Th2细胞辅助B细胞产生抗体
细胞免疫应答的生理学意义 • 抗感染:主要针对胞内寄生的病原体,包括某些细菌、病毒、真菌及寄生虫等; • 抗肿瘤:CTL的特异性杀伤、巨噬细胞和NK细胞的杀伤效应、细胞因子直接或间接的杀瘤效应; • 免疫损伤作用:参与迟发型超敏反应、移植排斥反应、某些(器官特异性)自身免疫病等病理过程的发生和发展。