第七章
B细胞介导的体液免疫应答
抗体应答
概 述
1,免疫应答:
抗原物质进入机体,激发免疫系统发生一
系列反应以排除抗原的过程。即免疫细胞识别、摄
取、处理抗原,继而活化、增殖、分化,产生免疫
效应的过程。
免疫应答过程分三个阶段:
抗原识别
免疫细胞活化
免疫效应
2,免疫应答类型:
( 1)根据来源:
天然性免疫 --- 生来就有
适应性免疫 --- 后天获得
( 2)根据效应机理:
体液免疫 --- B细胞活化产生特异性
抗体发挥免疫效应;
细胞免疫 --- 特异性 T细胞活化发挥
免疫效应。
( 3)根据效应结果:
生理性免疫应答
--- 清除有害物 (如:病原微生物及其
产物,恶变细胞等 ),保持内环境
稳定。
病理性免疫应答
--- 引起组织损伤或功能障碍,如:
超敏反应;自身免疫病。
3,免疫应答的基本特征:
( 1)特异性:针对某种抗原产生的抗体或效应
细胞,发生的免疫应答。
( 2)记忆性:初次接触某种抗原后,免疫系统
可长期保留对该抗原的, 记忆性,,发生再次免
疫应答。
( 3)识别, 自己, 和, 非己,,个体发育过中
产生。
4,免疫应答的发生部位 —— 外周免疫器官
皮肤 ? 淋巴循环 ? 淋巴结
抗原 ? 静脉 ? 脾
口服或吸入 ? 粘膜局部 ? 粘膜下
淋巴细胞
小胶质细胞 ? 脑
第一节 B细胞对抗原的识别和抗原递呈
抗原分两类,TI-Ag(TI1,TI2)和 TD-Ag。
一, 对 TI-Ag的识别
1.识别 TI1抗原:细菌脂多糖( LPS)和聚合鞭毛素等。
高浓度,B细胞多克隆激活剂,与丝裂原受体结合,
激活大多数 B细胞(注:与 BCR特异性识别无关);
低浓度,无多克隆激活作用,与 BCR结合,激活结合
TI1抗原的 B细胞克隆。
2.识别 TI2抗原:肺炎球菌多糖等。
结构特点:具有多个重复出现的抗原决定簇,呈线
形排列,在体内不易降解。
与特异性 BCR结合 ? BCR交联 ? 传入活化信号
? B细胞活化。
二.对 TD-Ag识别与递呈
TD-Ag:蛋白质抗原,如病原微生物、血细胞和
血清蛋白等。
识别与递呈:
B细胞表位 (蛋白质抗原 )?与特异性 BCR结合 ;
T细胞表位(抗原肽) - MHC-II类分子复合物 ?
表达于 APC( DC,M?,B细胞)细胞表面 ?TCR识别
?Th细胞活化 ? 辅助 B细胞活化。
注:再次应答、抗原浓度低时,B细胞是最有效的
抗原递呈细胞。
第二节 B细胞激活和信号传导
B细胞活化信号
1.TI抗原刺激 B细胞活化 --- 直接作用。
2.TD抗原刺激 B细胞活化 --- 需两种信号:
( 1)第一信号(抗原刺激信号)
--- 抗原与 BCR(B细胞 )结合;
( 2)第二信号( Th细胞信号) --- 有二种方式:
Th细胞 -B细胞间接触作用,CD40L-CD40、
ICAM-1 - LFA-1,CD28 - B7,CD2 - LFA-3。
B细胞介导的免疫应答绝大多数是由 TD抗原引起的。
一,细胞的协同作用
(一) APC与 Th细胞相互作用
初次进入的抗原 被 IDC捕捉加工,与 Th细胞的 TCR
结合,形成三元复合物( TCR-Ag-MHC-Ⅱ );
BCR识别该抗原的半抗原 B
粘附分子,
CD28/B7, LFA-1/ICAM-1,CD2/ LFA-3。
CD40/CD40L B
第一信号
第二信号
Th
Th
主要的细胞表面协同刺激分子
1.B7,B7.1和 B7.2(主要表达细胞 — B细胞):
配体,CD28和 CTLA-4(表达细胞,CD28 — T细胞、
CTLA-4— 活化的 T细胞)
主要功能,B7/CD28 — 活化 T细胞; B7/CTLA-4 —
抑制 T细胞活化。
2.CD2(主要表达细胞 — T细胞):
配体,LFA- 3(表达细胞 — 淋巴细胞和所有 APC)
主要功能,CD2/LFA- 3— 活化 T细胞。
3.CD40(主要表达细胞 — B细胞):
配体,CD40L(表达细胞:活化的 T细胞)
主要功能,CD40/CD40L— B细胞活化最强有力信号;
(二) B细胞与 Th细胞相互作用
初次应答:其它 APC活化的 Th细胞与 B细胞,通过粘附
分子相互作用激活 B细胞。
再次应答:已扩增的 B细胞作为抗原提呈细胞与 T细胞
相互作用,通过粘附分子及抗原提呈作用
相互诱导并活化。
Th活化信号,B细胞活化信号:
第一信号,TCR- Ag- MHCⅡ ; 第一信号,BCR- Ag;
第二信号,CD28/B7等。 第二信号,CD40/CD40L。
二,细胞因子的作用
活化的 Th细胞分泌多种细胞因子,调节 B细胞的增
殖、活化和分化。
1.Th1细胞产生的细胞因子,IL-2和 IFN-γ ;
2.Th2细胞产生的细胞因子,IL-4,IL-5,IL-6、
IL-10和 IL-13;
3.调控免疫应答类型的细胞因子,IL-4和 IL-12。
主要细胞因子的作用:
1.IL-2:促进 T和 B细胞增殖;
2.IFN-γ,刺激 B细胞产生 IgG2;
3.IL-4,B细胞的激活和分化因子,导致 IgG1和 IgE
产生; T细胞生长因子,促进 Th2分化,增
强抗体应答;参与 I型超敏反应;
4.IL-5:嗜酸性粒细胞的生长因子;
5.IL-6,B细胞的分化因子;
6.IL-10:抑制 Th1细胞因子产生;促进 Th2细胞因子
产生和 B细胞激活;
7.IL-12:与 IL-10作用相反。
三, B细胞活化信号的传导
第三节 抗体介导的免疫效应
一, B细胞对 TI-Ag和 TD-Ag应答的区别
对 TI-Ag应答的特点:
( 1)不需 Th细胞辅助;( 2)激发产生 IgM抗体,
无 Ig类型转换(缺乏 CD40);( 3)不产生免疫记
忆。
对 TD-Ag应答的特点:
( 1)需 Th细胞辅助;( 2)可发生 Ig类转换,产
生各类抗体( IgM,IgG,IgA,IgE);( 3)具有
免疫记忆。
二,Ig类转换
TD-Ag B细胞 Th细胞辅助
IgM
IgEIL-4
IFN-r IgG
IgAIL-5,TGF-β
记忆细胞
浆细胞
三,抗体产生的一般规律
初次应答( primary response)
---抗原初次进入机体所产生的应答。
特点:
潜伏期 (诱导期 )长 (约 7~ 10天 );
抗体的种类以 IgM为主;
抗体亲和力低;
维持时间短;
总抗体水平低。
再次应答 (secondary response)
--- 抗原再次进入机体所产生的应答。
特点:
潜伏期短(约 2~ 3天);
抗体的种类以 IgG为主;
抗体亲和力比初次应答明显增强;
维持时间长;
总抗体水平高。
实际意义:死疫苗预防接种,常需二次以上 。
四,抗体的免疫效应
1.中和作用
IgG(血液)和 SIgA( 粘膜 ):
结合外毒素 --- 中和毒性;
结合病毒 --- 阻止病毒吸附进入宿主细胞。
2.免疫调理
IgG(IgG1,2,3)和 IgM + Ag ? 激活补体 ?
CR(吞噬细胞 ) ? 促吞噬作用。
3.激活补体
Ag-Ab(IgG,IgM)复合物 ? 激活补体经典途径
?膜攻击复合体 ? 溶解靶细胞。
4,ADCC
IgG + 靶细胞 ? FcγR( NK 细胞等 ) ?杀伤
靶细胞。
5.粘膜抗感染
SIgA ? 粘膜抗感染。
6,超敏反应
--- 可引起 I,II,III型超敏反应。
7,自身免疫病
8,可引起移植超急排斥反应。
9,肿瘤逃逸
--- 肿瘤细胞的封闭抗体。
第四节 免疫记忆
B细胞免疫记忆:指 B细胞再次遇到相同抗原时,
快速产生高效价、高亲和力抗体的现象。
记忆 B细胞库(二种类型):
长寿记忆 B细胞 --- 不能分泌抗体;
长寿浆细胞 --- 能分泌抗体。
一,B细胞记忆的诱导:
1.B细胞记忆的诱导
Ag ? 成熟 B细胞(生发中心) ? 增殖分裂成中
心母细胞( centroblast) ? BCR改变 ? 与 FDC(滤
泡性树突状细胞)上的抗原结合:
BCR(低亲和力 ) ? B细胞阴性选择,发生凋亡;
BCR(高亲和力 ) ? B细胞阳性选择,发育成浆细胞或
者记忆细胞。
二.记忆 B细胞库的维持
可能维持机制:
a.抗原 (反复刺激 ) --- 交叉反应、独特型网络:病
原微生物反复暴露、长期慢性炎症、自身或环境
中共同抗原的存在。记忆 B细胞不断更新;
b.抗原特异性长寿浆细胞的存在
--- 维持特异性高亲和力抗体水平;
c.FDC上抗原抗体复合物的持续存在 (数月至数年 )。
三,记忆 B细胞对再次抗原的应答
再次抗原 ? 记忆 B细胞克隆快速大量扩增 ? 抗
体分泌细胞增多(较初次应答多 8~ 10倍以上)。
四,记忆库的填充
本章提要
B细胞来源于骨髓,主要介导体液免疫应答。
TI诱导的 B细胞免疫应答不需要 Th细胞辅助,高浓
度的 TI由 B细胞丝裂原受体识别,是 B细胞的多克隆激
活剂。 TI2由 BCR识别,通过 BCR的交联激活 B细胞。
TD诱导的 B细胞免疫应答包括三个阶段:
1.初次应答通过其它 APC( IDC),再次应答通过
B细胞。 IDC通过吞饮摄入抗原,B细胞通过 BCR摄取特
异性抗原,在细胞内加工处理与 MHC- II类分子结合
传递给 Th细胞。
2.B细胞活化阶段,Th细胞接受 APC提呈的抗原肽,
及 CD28/B7等协同刺激信号首先被活化, 活化的 Th细
胞表达 CD40L分泌许多细胞因子。抗原与 BCR结合后,
通过 Igα 和 Igβ 向细胞内传导 B细胞激活的第一信号,
然后 B细胞接受了来自活化的 Th细胞的第二信号
( CD40/CD40L)进入增殖活化阶段,在 Th分泌的细胞
因子的作用下,进一步分化成浆细胞和记忆细胞。
3.抗体发挥效应阶段:抗体通过中和作用、免疫
调理作用激活补体溶菌杀菌,ADCC等效应机制排除抗
原异物。
记忆细胞负责再次抗原进入时的快速反应。 B细
胞免疫记忆的维持通过记忆细胞库的记忆 B细胞和长
寿浆细胞。
思考题
1,体液免疫应答的特点。
2,B细胞对 TD,TI- 1及 TI- 2抗原免疫应答的异同。
3,Th细胞如何辅助 B细胞的应答。
4,粘膜免疫应答的特点。