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Chapter 8. 免疫调节 概述:免疫调节( immune regulation )是指在免疫应答过程中,各种免疫细胞和分子相互促进和制约,构成正负作用的网络结构,并在遗传基因控制下实现免疫系统对抗原的识别和应答。 据组成 据作用 据水平. 内调节 – 免疫系统内部各因素之间的调节。 外调节 -- 免疫系统以外各因素之间的调节 正调节 – 细 胞增值、分化、激活( CK 作用) 负调节 – 抑 制作用,耐受机制 基因水平: MHC 、多样性 分子水平: 抗抗体调节
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Chapter 8. 免疫调节 概述:免疫调节(immune regulation)是指在免疫应答过程中,各种免疫细胞和分子相互促进和制约,构成正负作用的网络结构,并在遗传基因控制下实现免疫系统对抗原的识别和应答。 据组成 据作用 据水平 内调节– 免疫系统内部各因素之间的调节。 外调节 --免疫系统以外各因素之间的调节 正调节– 细胞增值、分化、激活(CK作用) 负调节 – 抑制作用,耐受机制 基因水平: MHC、多样性 分子水平: 抗抗体调节 细胞水平: CD4+ 和CD8+ T、B 、NK、巨噬细胞 整体水平:神经– 内分泌 --免疫系统
一分子水平的调节 • 1.抗原的调节作用:启动应答的根本因素;抗原的质和量影响Ir强弱,结构相似的抗原有相互影响其抗体应答的能力.如HRBC和SRBC • 2. 抗体及IC的调节: 抗体能反馈性抑制抗体自身的产生 A 抗体清除抗原 B Ab2或IC介导BCR和FcRц-B(CD32)的交联,激活ITIM。 • 3.补体对B细胞的调节作用 • (1)IC通过C3b被FDC捕获,持续刺激B细胞 • (2) C3d或C3dg--抗原分别与CD21及BCR交联,辅助B细胞的激活。
4 胞内信号分子的调节作用 • (1)PTK和PTP • (2)Src • (3)ITAM和ITIM • 5 其他相关分子的调节作用 • (1)CTLA-4 • (2)FcRⅡ-B即CD32 • (3)KIR和NKG2A/CD94 • (4) CK:IL,TNF,IFN等
二细胞水平的调节 1 免疫细胞的调节作用 ⑴ Th细胞的调节作用: 抗原桥辅助B细胞:Th1产生TNF,IL-2和IFN-r,参与细胞免疫,Th2产生IL-4, 5,6及IL-10在体液免疫起作用;Th1产生的IFN-r抑制Th2;Th2通过IL-10抑制Th1分泌的IL-2和IFN-r,B7及MHCⅡ类分子表达, 同时抑制M
⑵ Tc细胞的调节作用:AICD效应 CD4CTL表达FasL,可以与激活的淋巴细胞(包括自己)表面的Fas(CD95)结合,使其三聚化,连接FADD,通过其DED与caspase8的DED联结,激活另一端的激酶,依次级联活化,引起活化的T,B细胞凋亡. (3)Ts:通过释放TsF调节免疫应答 (4)Mφ细胞的调节作用:抗原呈递;分泌活性细胞因子
2 独特型网络调节 • ①Ig分子上兼有抗原结合特性和抗原决定簇功能的部位称为独特型,抗体的独特型可被体内某些具有相应抗原决定簇识别受体的巴细胞识别,从而产生抗独特型抗体.进一步形成独特型网络 • ② 独特型网络的细胞:ARC;内影象组;抗独特型组;非特异平行组
三.整体水平的调节作用 • 1. 神经内分泌对免疫系统的调节: • 释放递质分泌激素,如生长激素,糖皮质激素 • 2. 免疫系统对神经内分泌系统的调节作用:释放递质激素样物质,如irACTH
四 群体水平的调节 通过自然选择效应,构成选择压力,使对个体起保护作用的Ir基因(MHC的特定等位基因)得以保留遗传,从而也使不同的种群具有不同的应答能力,使整个人种有极大的应变能力.如B53与疟疾强相关,中非黑人高表达,而黄种人白种人低表达.
神经系统 内分泌系统 免疫系统 可感知刺激 垂体激素 神经递质 神经肽 激素 细胞因子 激素 (病源、毒素等刺激) 细胞因子
附:免疫耐受 免疫耐受(immune tolerance),指机体免疫系统在接触某中抗原后产生的特异性免疫无反应状态(或称负免疫应答),表现为当再次接触同一种抗原时,不发生可查见的反应,但对其他抗原仍保持正常应答。不同于免疫抑制之处在于其特异性,即对机体各种抗原均呈无反应性。其特点可分为天然和获得性免疫耐受。 免疫耐受的形成主要取决于抗原和机体两方面因素。 一般认为,自身反应性克隆在胚胎期尚未成熟,此时与自身抗原物质接触,该克隆即被排除(克隆排除学说)。故出生后对自身抗原呈无反应性,此即自身耐受。获得性耐受常通过人工给与非己抗原诱导而形成。 免疫耐受的研究不论在理论上还是在临床实践中均有重要意义:a. 解决识别自我和非我这一核心理论问题。b. 为临床解决超敏、自身免疫、移植排斥、肿瘤等提供新方法。
免疫耐受与免疫抑制的比较 免疫耐受 免疫抑制 原因 细胞系消失或抑制 免疫细胞缺损或分 化障碍 产生条件 可先天或后天 先天缺损或人为产生 特异性 高 无 持续性 一时或终生 一时性 临床应用 实验治疗阶段 应用于临床 合并症 无 感染与肿瘤
T细胞外周耐受机制 克隆无能与免疫忽略 1. 克隆无能 缺乏协同刺激分子 缺乏辅助细胞 2. 免疫忽略 体内有一类组织特异性抗原,其浓度不足以诱导初始T细胞发生耐受,但其浓度足以活化效应T细胞,而有致自身免疫病的危险.
这种自身应答T细胞克隆与相应组织特异性抗原并存,在正常情况下,不导致自身免疫病的状态称为免疫忽略。这种自身应答T细胞克隆与相应组织特异性抗原并存,在正常情况下,不导致自身免疫病的状态称为免疫忽略。 • 3. 抑制细胞的作用 • Ts细胞产生TGF-β ,抑制Th细胞及CTL功能。 • 4. 免疫隔离部位抗原在生理条件下不致免疫应答机制: • 1. 生理屏障 • 2.抑制性细胞因子的作用,如 • TGF-β、IL-4、IL-10
B细胞外周耐受机制 1.部分成熟B细胞在外周被排除(Fas) 2.缺乏TH细胞的辅助 3.成熟B细胞处于"无能"状态 4.独特型-抗独特型网络的作用 机制为:①大量抗独特型抗体可导致独特型阳性细胞被破坏以至耗竭;②抗独特型抗体可作用于TCR或BCR上的独特型抗原决定簇,使T、B细胞产生耐受;③大量抗独特型抗体的存在可诱导抑制性细胞激活
其它免疫细胞在耐受中的作用 树突状细胞(DC) DC参与胸腺中T细胞的阴性选择,也可通过fas/fasL途径引起T细胞凋亡。 DC以激发与致耐两种方式参与免疫应答。 二.NK细胞 NK细胞抑制性受体(KIR),如果与靶细胞表面同型MHC I类分子结合,可传递抑制性信号,抑制NK细胞的杀伤作用。
免疫耐受 Immunological Tolerance
概论 • 免疫耐受是机体对抗原刺激表现为“免疫不应答”的现象 • 免疫耐受具有免疫特异性 • 自身耐受可以避免自身免疫病的发生
第一节 免疫耐受的形成及表现 自身或外来的抗原刺激 胚胎期 不成熟的T、B细胞 形成免疫耐受 出生后 对相同抗原不引起应答
一、胚胎期及新生期接触抗原所致免疫耐受 • Owen的观察 于1945年首先报道了在胚胎期接触同种异型Ag所致的免疫耐受现象
二、后天接触抗原导致的免疫耐受 • 适宜的抗原刺激,可产生特异性免疫应答 • 不适宜的抗原量,特殊的Ag表位及Ag表位的变异,均会导致免疫耐受 • T细胞活化缺乏第二信号;缺乏生长及分化因子,使T细胞克隆不能扩增,可导致免疫耐受
抗原因素与免疫耐受 抗原剂量 抗原剂量 抗原剂量过低,不足以激活T及B细胞 低带耐受 诱导Ts细胞活化 抗原剂量过高 抑制免疫应答 高带耐受
T细胞耐受易于诱导,所需抗原量低, 耐受持续时间长(数月~数年) B细胞耐受的诱导,需要较大剂量的抗原, B细胞耐受持续时间短(数周)
抗原类型 蛋白单体 不能被APC细胞提呈 T细胞不被活化 B细胞不产生抗体 蛋白聚体,情况正好相反 B细胞产生抗体
抗原免疫途径 口服抗原易导致全身耐受 抗原决定基特点 抗原不同部位的决定基,其作用不同,可诱导或抑制免疫应答
Immunologic features of tolerance • It is an antigen-induced, active process • Like immunologic memory, it is antigen specific • Like immunologic memory, it can exist in B cells, T cells or both • Like immunologic memory, its easier to induce and lasts longer in T cells than in B cell
Host age and antigen dose affect tolerance newborn adult
第二节 免疫耐受机制 中枢耐受 T细胞及B细胞分别在胸腺及骨髓微环境中发育,此间进行阴性选择 启动细胞凋亡,致克隆消除 减少生后自身免疫病的发生
外周耐受 克隆无能及免疫忽视 绝大多数组织特异性抗原浓度太低, 不足以活化相应的T及B细胞 如抗原浓度适宜,自身反应性T细胞与组织细胞MHC-I—自身Ag复合物接触,产生第一信号,但组织细胞不表达协同刺激分子,无第二信号,导致克隆无能状态(clonal anergy)→凋亡→克隆消除
有些克隆无能淋巴细胞长期存活→IL-2→克隆扩增→引起自身免疫有些克隆无能淋巴细胞长期存活→IL-2→克隆扩增→引起自身免疫 体内某些抗原浓度不足以诱导T细胞耐受,但其浓度足以活化效应T细胞,而有致自身免疫病的危险,这种自身抗原与自身反应性T细胞并存状态称免疫忽视(immunological ignorance) 自身抗原浓度适宜时,虽能活化自身反应性B细胞,但Th不活化,不提供细胞因子,B细胞呈无能状态。如旁路Th细胞被活化,则引起自身免疫病
免疫抑制细胞的作用 淋巴细胞 另一 小鼠 免疫耐受 小鼠 正常 小鼠 取皮肤移植 存活 如耐受血液中除去淋巴细胞,则没有免疫耐受发生
免疫隔离部位的抗原在生理条件下不致免疫应答免疫隔离部位的抗原在生理条件下不致免疫应答 免疫隔离部位:脑、眼的前房 抑制性细胞因子 生理屏障
Mechanism of tolerance induction • Clonal deletion • Thymus: negative selection • Bone marrow: IgM+, IgD- B cells encountering self antigen • Clonal anergy • Lack of co-stimulatory(B7) molecules • Exposure to large amounts of antigen • Improper antigen presentation • Lack of antigenic stimulus • Receptor editing • Anti-idiotype antibodies • Suppressor T cells