第章免疫应答 Inmnre Resporse 第一节概述(Introdnetion) 一.围有性免疫应答与适应性免疫应答 二，适应性免疫应答的类型 三，适应性免疫应答发生的部位及基本过程 第二节抗原的加工与提呈(Antigen Processing and Presentation) 一，内源性抗原的加工提星途径 二.外源性抗原的加工提星途径 三.CD1分子的抗原提呈作用 第三节T细胞介导的免夜应答(T cell Mediated Immune Response) 一，T细幽对抗原识别 二.T细胞的活化，增殖与分化 三.T细胞应答的效应 四，NKT细鞋和Y5T细围介导的免夜应容 第四背B细胞介导的免夜应答(Bce1 I Mediated Imwun0Resp0nse)】 一，B细胞对TD抗原的免疫应答 二，B细融对TI抗原的免疫应答 第五节T,B细胞活化的信号转导 (Sigmal Transduction Events Leading to Aetivation of T B cells) 一.抗原识别信号的转导过程 二.第二信号的转导过程 第大节黏模免疫应答(Mucosal I回une Response) 一.黏膜免疫感应都位与效应部位 二.分泌性I黑A及其转运 第七节免度应答的调节(Regulation of the Immune Response) 一、抗原、抗体和补体成分的调节 二、抑制性受体及信号转导水平的博节 三，调亡对免疫应答的负反馈调节 1
1 第十章 免 疫 应 答 Immune Response 第一节 概述（Introdnction） 一.固有性免疫应答与适应性免疫应答 二.适应性免疫应答的类型 三．适应性免疫应答发生的部位及基本过程 第二节 抗原的加工 与提呈（Antigen Processing an d Presentation ） 一.内源性抗原的加工提呈途径 二.外源性抗原的加工提呈途径 三.CD1 分子的抗原提呈作用 第三节 T 细胞介导的免疫应答（T cell Mediated Immune Response） 一.T 细胞对抗原识别 二.T 细胞的活化、增殖与分化 三. T 细胞应答的效应 四. NK T 细胞和γδT 细胞介导的免疫应答 第四 节 B 细胞 介 导的 免 疫应 答 （B cel l Me dia ted Im mun e R esp ons e） 一.B 细胞对 TD 抗原的免疫应答 二.B 细胞对 TI 抗原的免疫应答 第五节 T、B 细胞活化的信号转导 （Signal Transduc tion Events Leading to Activa tion of T ＆ B cells） 一.抗原识别信号的转导过程 二.第二信号的转导过程 第六节 黏膜免疫应答（Mucosal Immune Response） 一.黏膜免疫感应部位与效应部位 二.分泌性 IgA 及其转运 第七节 免疫应答的调节（Regulation of the Immune Response） 一、抗原、抗体和补体成分的调节 二、抑制性受体及信号转导水平的调节 三、凋亡对免疫应答的负反馈调节
四、免疫细胞间的调节 五、细胞因子的调节 六、独特型网络的调节 七、神经内分涇系统对免疫应答的调节 八、速传因素的调节作用 第一节颜述 一、图有性免疫应答与适应性免旋应答 任何免疫应答的实质就是识别和清除病原体等异己，从而常持机体内环 境的稳定。广义而言，免疫应答分为二类：周有性免夜应答(1 nnate imune response)和适应性免疫应答(adaptive inmune response》。两者之间主要 的不同点是：固有性免疫应答对异己的识别是没有特异性的，其清除异己的 效应能力也不是在异己刺藏后才形成。而是机体所固有的，多次接触月一异 己对其效应能力没有明显改变。适应性免疫应答则通过原的形式面特异性 地识别异己，其效应能力在抗原刻薰后才能大量形成，并且可以形成记忆， 在再次接触同一抗原时能非常迅速面有效地将其清除，从而使机体对该抗原 产生免疫能力· 适应性免疫应答又称特异性免疫应答(specific imaune response)和 获得性免夜应答(acgu1red1 mmune resp0nse),主要由T、B淋巴细胞介导， 在抗原提星细胞等帮助下，T、B细胞通过抗原受体特异性识别抗原而激活自 身，通过增殖和分化形成大量效应细園和分子，最终清降抗原。因其效应修 力与抗原之间星互动美系并受精确调控，因此更象严格意义上的“应答“，对 其研究也较深入。本章主要时论适应性免疫应答。 固有免疫又称先天性免疫和非特异性免疫(nom-spec1f1c1un1ty), 其组成主要包括三方面：屏障作用、非特异性免疫细胞、体液中存在的多种 抑菌杀菌成分。其特点是可以及早葡迅建地发生反应，是机体免疫的第一道 防线。而且作为扰爆提星细鞋和通过释放细胞因子等，在适应性免疫应答的 启动、性质决定和免疫调节中起丰常重要的作用，近年来引起很广泛的重视。 本节简要介绍固有免疫的组成成分、识别特点及作用时相
2 四、免疫细胞间的调节 五、细胞因子的调节 六、独特型网络的调节 七、神经内分泌系统对免疫应答的调节 八、遗传因素的调节作用 第一节 概 述 一、 固 有 性 免 疫应答与适应性 免疫应答 任何免 疫应答 的实 质就是 识别 和消除 病原体 等异 己，从 而维 持机体 内环 境的稳定。广义而言， 免疫应答分为二 类：固有性免疫 应答（innate immune response）和 适应 性免 疫应 答(adaptive immune response)。 两者 之 间主要 的不同 点是： 固有性 免疫 应答对 异己的 识别 是没有 特异性 的， 其清除 异己的 效应能 力也不 是在异 己刺 激后才 形成， 而是 机体所 固有的 ，多 次接触 同一异 己对其 效应能 力没有 明显 改变。 适应性 免疫 应答则 通过抗 原的 形式而 特异性 地识别 异己， 其效应 能力 在抗原 刺激后 才能 大量形 成，并 且可 以形成 记忆， 在再次 接触同 一抗原 时能 非常迅 速而有 效地 将其清 除，从 而使 机体对 该抗原 产生免疫能力。 适应 性免 疫应 答又 称特 异性 免疫 应答 （specific immune response）和 获得性免疫应答（acqui red immune response） ,主要由 T、B 淋 巴细胞介导。 在抗原提呈细胞等帮助下，T、B 细胞通过抗原 受体特异性识别 抗原而激活自 身，通 过增殖 和分化 形成 大量效 应细胞 和分 子，最 终清除 抗原 。因其 效应能 力与抗原之间呈互动关 系并受精确调控， 因此更象严格意 义上的“应答”，对 其研究也较深入。本章主要讨论适应性免疫应答。 固有免 疫又 称先 天性 免疫 和非 特异 性免 疫（non -specific immunity）, 其组成 主要包 括三方 面： 屏障作 用、非 特异 性免疫 细胞、 体液 中存在 的多种 抑菌杀 菌成分 。其特 点是 可以及 早而迅 速地 发生反 应，是 机体 免疫的 第一道 防线。 而且作 为抗原 提呈 细胞和 通过释 放细 胞因子 等，在 适应 性免疫 应答的 启动、性质决定和免疫调节中起非常重要的作用，近年来引起很广泛的重视。 本节简要介绍固有免疫的组成成分、识别特点及作用时相
(一)固有免疫系统的组成 1.屏障结构包括皮肤、粘膜完整性构成的物理屏障：局部分瓷的邦菌， 杀菌化学物质：同部正常商群构成的生物屏障：血一脑屏障等构成的解部学屏 障。 2.李特异性免疫细胞包括中性较细围，单核吞噬细型系统，N服细胞、DC 细散，K1,1T细围，Y6T细融、B1细散、肥大细数、嗜酸性粒细数以及 悬粮上皮中的业细胞等。 3.体液成分包括补体、溶商酶、细胞因子，C反应蛋白、凝血因子等。 (二)圆有免疫系统的识别特点 固有免疫细围识别自已与异己主要是通过受体识别配体的方式完成。受 体由胚系基因所编码，其多样性非常有限，故仅肌别某一类微生物的共同结 构，如病毒的双股NA,细商的未甲基化CGNA序列，以甲酰甲硫氢酸肽起 始的细俩蛋白质，革兰民阴性蘭的Ls,革兰氏阳性两的磷壁酸、富含甘露糖 的微生物多聚糖等。这些被国有免疫系统识别的粑位，称为“分子模式“ (olecular pattern),而与之结合的受体核称为“核式识别受体”(pattern rec0 gmition receptor,PR),如吞增细胞表面的请道夫受体、Toll样受体、 甘露糖受体、藤脂受体等。不同类型的微生物可表达不同的分子模式，按不 同的锲式受体所识别， N细数对“丧失自我”(missing se1f)的雏胞的识别和杀伤则是另一类 识别模式，NK细胞通过两组受体KI置与KAR之间的平衡，识别阳CI类分子 表达被少，缺失或结构发生异常的肿榴和柄毒感染细胞。 固有免疫细胞也可通过下℃受体和补体受体识别被抗体和补体包被的袍细 胞成抗原。即ADCC和调理作用， (三)固有免疫抗感染的作用时相 1.即刻因有免疫应答阶段爱生于感染0一4小时之内：屏障作用作为第一 道防线。当病原体越过体表屏障进入皮肤成黏膜下结籍组织后，即刻敲巨噬 细胞和中性粒细散吞噬清除，并可激活补体务路途径，增强杀两防卫能力。 2.早期国有免疫应答阶段爱生于感染后4一96小时，此时吞单细胞活化， 不仅杀伤功能增强，还可通过产生大量饵幽因子《如L-1、8,8,12和TF- @)引起炎症反应，有助于血管内补体，抗体和急性拥蛋白等效应分子进入 3
3 （ 一 ） 固 有免疫系统的组 成 1.屏障 结构包 括皮 肤、粘 膜完 整性构 成的物 理屏 障；局 部分 泌的抑 菌、 杀菌化学物质；局部正常菌群构成的生物屏障；血-脑屏障等构 成的解剖学屏 障。 2.非特异性免疫细胞包 括中性粒细胞、 单核吞噬细胞系 统、NK 细胞、DC 细胞、NK1.1+ T 细胞、γδ T 细胞、B1 细胞、 肥大细胞、嗜酸 性粒细胞以及 黏膜上皮中的 M 细胞等。 3.体液成分包括补体、溶菌酶、细胞因子、C 反应蛋白、凝血因子等。 （ 二 ） 固 有免疫系统的识 别特点 固有免 疫细胞 识别 自己与 异己 主要是 通过受 体识 别配体 的方 式完成 。受 体由胚 系基因 所编码 ，其 多样性 非常有 限， 故仅识 别某一 类微 生物的 共同结 构，如病毒的双股 RNA、细菌 的未甲基化 CpG DNA 序列、以甲酰 甲硫氨酸肽起 始的细菌蛋白质 、革兰氏阴性菌 的 Lps、革兰氏阳性菌的 磷壁酸 、富含甘露糖 的微生物多聚糖等。这些被固有免疫系统识别的靶位，称为“分子模式” （molecular pattern）,而 与之结合的受体 被称为“模式识别受 体”（pattern recognition receptor,PRR），如吞噬细 胞表面的清道夫 受体、Toll 样受 体、 甘露糖 受体、 磷脂受 体等 。不同 类型的 微生 物可表 达不同 的分 子模式 ，被不 同的模式受体所识别。 NK 细胞对“丧失自我”（mis sing self）的细胞 的识别和杀伤则 是另一类 识别模式。NK 细胞 通过两组受 体 KIR 与 KAR 之间的 平衡，识别 MHCⅠ类分子 表达减少、缺失或结构发生异常的肿瘤和病毒感染细胞。 固有免疫细胞也可通过 FC 受体 和补体受体识别 被抗体和补体包 被的靶细 胞或抗原。即 ADCC 和调理作用。 （ 三 ） 固 有免疫抗感染的 作用时相 1.即刻固有免疫应答阶段发生于感染 0～4 小时之内。屏障作用作为第一 道防线 ，当病 原体越 过体 表屏障 进入皮 肤或 黏膜下 结缔组 织后 ，即刻 被巨噬 细胞和中性粒细胞吞噬清除，并可激活补体旁路途径，增强杀菌防卫能力。 2.早期固有免疫应答阶段发生于感染后 4～96 小时，此时吞噬细胞活化， 不仅杀伤功能增强，还可通过产生大量细胞因子（如 IL-1、6、8、12 和 TNF- α）引 起炎症 反应， 有助 于血管 内补体 、抗 体和急 性期蛋 白等 效应分 子进入
感染部位发挥作用，而且还能趋化其它部位的吞噬细胞到达感染部位，激活 置细胞和Y5T细胞，促进病原体的清除， 3.适应性兔疫应答诱导阶段发生在感染后96小时以后，活化的巨堂细胞 作为抗源提呈细脑，或进一步活化树突状细胞将抗单携带至局部淋巴组织， 通过与T、B淋巴细胞之间的相互作用，诱导特异性免疫应答， 二、适空性免度应答的类型 根据不同种类抗原刺激、参与细胞或应答效果等各方面的差异，可将免 疫应答按如下的方法分为不同的类型， 1。按参与细散分类根据在免疫应答中起主要作用的免疫活性细胞不 同，分为B细胞介导的体液免疫(umoral insunity)和T细胞介导的细胞免疫 (ce11 ular imaunity or cel1-mediated i回nity,CwT)两大类，这两种免 寝应答类型对同一抗原。常可同时出现，并互相发挥协同免疫效应。 2。按抗原制激顺序分类根据某种抗原进入体内的时间，次数不月分为 初次应答(primary resp0nse)和再次应答(secondary response): 3。按应答效果分类根据抗原进入体内，机体是否表现出效应，分正免 疫应答和负免疫应答。正免疫应答是机体产生抗体成效应细胞清除异己物质 以保持内环境稳定的重要机制，其本质对机体具保护性，但在某种情况下亦 可产生不利的效应。负免疫应答又称免疫耐受(immunotolerance),即抗原刺 爱机体后，在某种特定情况下，抗原物质诱导机体免疫系统形成对该抗原的 特异性不应答状态。 三、适应性兔夜空答发生的部位及基木过程 (一)免疫应答发生的部位 免疫应答在外围淋巴器官中发生。抗原通过局富组飘、血液和黏模等途 径进入机体后，以游离抗原、抗原抗体复合物或被P℃摄取等形式进入外周 淋巴组织。抗原通过输入淋巴管可进入局部淋巴结，通过血液可进入牌脏， 通过黏膜则可进入LT:外周淋巴器官摄取并浓缩抗原，使之与免疫细胞发 生作用，滤泡树突状细胞(FDC)不仅可以通过C向T细胞提呈抗原，而且 4
4 感染部 位发挥 作用， 而且 还能趋 化其它 部位 的吞噬 细胞到 达感 染部位 ，激活 NK 细胞和γδ T 细胞，促进病原体的清除。 3.适应性免疫应答诱导阶段发生在感染后 96 小时以后，活化的巨噬细胞 作为抗 原提呈 细胞， 或进 一步活 化树突 状细 胞将抗 原携带 至局 部淋巴 组织， 通过与 T、B 淋巴细胞之间的相互作用，诱导特异性免疫应答。 二、 适 应 性 免 疫应答的类型 根据不 同种类 抗原 刺激、 参与 细胞或 应答效 果等 各方面 的差 异，可 将免 疫应答按如下的方法分为不同的类型。 1. 按参与细 胞分类 根据 在免疫应 答中起主 要作用的 免疫活性 细胞不 同,分为 B 细胞介导的体 液免疫(humoral immunity)和 T 细胞介 导的细胞免疫 (cellular immunity or cell-mediated immunity，CMI )两大 类。这两种免 疫应答类型对同一抗原，常可同时出现，并互相发挥协同免疫效应。 2. 按抗原刺激顺 序分类 根据 某种抗原进入体 内的时间、次数 不同分为 初次应答(primary response)和再次应答(secondary response)。 3. 按应答效果分 类 根据抗原 进入体内，机体 是否表现出效应 ，分正免 疫应答 和负免 疫应答 。正 免疫应 答是机 体产 生抗体 或效应 细胞 清除异 己物质 以保持 内环境 稳定的 重要 机制， 其本质 对机 体具保 护性， 但在 某种情 况下亦 可产生不利的效应。负免疫应答又称免疫耐受(immunotolerance)，即抗原刺 激机体 后，在 某种特 定情 况下， 抗原物 质诱 导机体 免疫系 统形 成对该 抗原的 特异性不应答状态。 三、 适 应 性 免 疫应答发生的部 位及基本过程 (一 ) 免 疫 应 答发生的 部位 免疫应 答在外 围淋 巴器官 中发 生。抗 原通过 局部 组织、 血液 和黏膜 等途 径进入机体后，以游离抗原、抗原抗体复合物或被 APC 摄取等 形式进入外周 淋巴组 织。抗 原通过 输入 淋巴管 可进入 局部 淋巴结 ，通过 血液 可进入 脾脏， 通过黏膜则可进入 MALT。外周 淋巴器官摄取并 浓缩抗原，使之 与免疫细胞发 生作用。滤泡树突状细胞（ FDC）不仅可以通 过 MHC 向 T 细胞 提呈抗原，而且
可以通过F℃和补体受体在细胞表面长期携带抗原抗体复合物，以吸引和藏活 B细散。免疫应答形成的效应细胞和效应分子则在抗原出现部位发挥效应。 淋巴细胞再暂环使得大量的淋巴细胞都有机会到达任何一个辅获了抗原 的淋巴器官。这一点使得体内数量非常有限的特异性淋巴细胞克隆，有机会 与其特异性的抗原在同部淋巴器官中互相接触。 (二)免疫应答的基本过程 适应性免疫应答的基本过程是，特异性T、B细胞受抗原刻激后活化，增 殖并分化成效应细围和产生效应分子，井最终清除抗原。此过程涉及一系列 细胞和分子之间的相互作用及基因转录的启动。为了便于学习和理解，可人 为地分为三个阶段；①抗原识别阶段②淋巴细胞清化、增殖、分化阶段@效 应阶段， 抗原如工、处理和提星过程是联系因有免疫应答和适应性免疫应答的中 间环节，为启动T、B淋巴细胞活化的开始时期， 第二节抗原的加工与提星 B细胞抗原受体(BCR)能直接识别位于抗原分子表面的表位，但T细胞 抗原受体(TCR)具能识别与C分子结合在一起的抗原肽表位·也就是说， 蛋白质抗原必须先在细胞内被隆解成短肱，并与C分子结合在一起表达于 细胞表面才能被T细胞所识别。蛋白抗原的这一处理过程被称抗原加工与提 星。 己知绝大部分有核细胞挥能加工与提呈细型内产生的抗原，即内源性抗 原(emd0 genons antigem》,包括白身的蛋白质，病毒等園内寄生病原体产生 的蛋自质以及细胞瑟变后产生的肿箱抗原。这一机制使得免疫系统可以监视 细胞内出现的异常抗原，柔伤与清除病毒感染或突变的细照。 巨堂细鞋、树突状细胞和B细鞋等专眼抗原提呈细围，则橙摄取细髓外 的各种抗原，即外源性抗原(exogenous antigen),经加工处理后提显给T 细胞识别，这一机制可以联接图有免疫应答与适应性免疫应答，有利于对免 疫应答过程的静调控制， 通常，内源性抗原由HC】类分子提星，外源性抗原由HCⅡ类分子提星， 二者的如工提星途径有所不同。（见图10-1） 5
5 可以通过 FC 和补体受体 在细胞表面长期 携带抗原抗体复 合物，以吸引和激活 B 细胞。免疫应答形成的效应细胞和效应分子则在抗原出现部位发挥效应。 淋巴细 胞再循 环使 得大量 的淋 巴细胞 都有机 会到 达任何 一个 捕获了 抗原 的淋巴 器官。 这一点 使得 体内数 量非常 有限 的特异 性淋巴 细胞 克隆， 有机会 与其特异性的抗原在局部淋巴器官中互相接触。 (二 ) 免 疫 应 答 的基本过 程 适应性免疫应答的基本过程是，特异性 T、B 细胞受抗原刺激 后活化、增 殖并分 化成效 应细胞 和产 生效应 分子， 并最 终清除 抗原。 此过 程涉及 一系列 细胞和 分子之 间的相 互作 用及基 因转录 的启 动。为 了便于 学习 和理解 ，可人 为地分 为三个 阶段： ①抗 原识别 阶段② 淋巴 细胞活 化、增 殖、 分化阶 段③效 应阶段。 抗原加 工、处 理和 提呈过 程是 联系固 有免疫 应答 和适应 性免 疫应答 的中 间环节，为启动 T、B 淋巴细胞活化的开始时期。 第二节 抗 原 的加工与 提呈 B 细胞抗原受体（BCR）能直接识别位于抗原分子表面的表位，但 T 细胞 抗原受体（TCR）只能识 别与 MHC 分子结 合在一起的抗原 肽表位。也就是 说， 蛋白质抗原必须先在细胞内被隆解成短肽，并与 MHC 分子结合在一起表达于 细胞表面才能被 T 细胞所识别。蛋白抗原的这一处理过程被称抗原加工与提 呈。 已知绝大部分有核细胞都能加工与提呈细胞内产生的抗原，即内源性抗 原（endogenons antigen）,包 括自身的蛋白质 、病毒等胞内寄 生病原体产生 的蛋白质以及细胞恶变后产生的肿瘤抗原。这一机制使得免疫系统可以监视 细胞内出现的异常抗原，杀伤与清除病毒感染或突变的细胞。 巨噬细胞、树突状细胞和 B 细胞等专职抗原提呈细胞，则能摄取细胞外 的各种抗原，即外源性抗原（exogenous antigen）,经加工处理后提呈给 T 细胞识别。这一机制可以联接固有免疫应答与适应性免疫应答，有利于对免 疫应答过程的协调控制。 通常，内源性抗原由 MHCⅠ 类分子提呈，外源性 抗原由 MHCⅡ类分 子提呈， 二者的加工提呈途径有所不同。（见图 10-1）
但体内也存在交义提呈的非经典途径，如DC细胞即能通过MHCI类分子 提呈外潮性抗原肽，这在抗病毒和抗肿痛免疫以及免度耐受的诱导中有十分 重要的意义。 一、内源性抗原的加工提星论径 内源性抗原加工提呈途径又称MHGI类逢径(MHC clas8 I pathway),其 过程包括抗原降解，抗原肽转运、阳C【类分子装配与荷肽、C-肽复合物表 达于细胞表面， 1,内源性抗星的降介融浆蛋白以及由内质网转移至围浆的部分膜蛋白和 分泌性蛋白，在泛素(ubiquitin)福助下，主要通过蛋自酶体(proteasone) 降介成不同长度的肽，这一过程是细胞正常代谢的一部分。蛋白酶体是存在 于鞋浆中的一种大分子量蛋白质水解酶复合体，经【F-丫的诱导可转化为免 授蛋白前体(immunoproteas0e):免疫蛋白酶体与蛋白酶体的主要区别是有 3个里单位LP2、LWP7和LMP10,分别取代了BI、B5和B2'亚单位。使其 降介抗原所产生的肚，在长度和术端氨基酸性质方面更适合与州CI类分子结 合。 2,内源性抗累肽的转运内质网膜上的跨膜蛋白TAP可以速择性地将较适 合HCI类分子结合的肽从围浆书适至内质网乾。TAP由TAP1和TAP2二个亚 单位组成，每个亚单位均反复穿越内质网膜6次。共同围成一个跨膜孔道， 在ATP作用下可供肽通过. 3.MHCI类分子装配与肽MHC【类分子的@峙和B2m在相面内质网中合 成后被转运至光面内质网：在一些作随蛋白(chaperone)的带助下折叠装配 成【类分子并与TAP分子结合，当内源性肽通过TAP进入内质网时，合适的 肽瓷与MCI类分子结合，MC分子与抗单胜结合的过程称为荷肽(peptide 1 oading).MHCI类分子在未与肽结合之前立体结构不稳定，需要伴随蛋白帮 助推持其结构的整定。与融结合形成肽-CI类分子复合物后立体结构变稳 定，通过高尔基体吐空泡(exocytic vesicles)运送到细散表面后可以 得到较稳定的表达·参与旧配I类分子装配和荷肽的作随蛋白包括钙联蛋白 (calnexin》,5网蛋白(calreticulin),TAP1相关蛋白(TAP-I assoc1ated protein,1 apasin》和Erp57等
6 但体内也存在交叉提呈的非经典途径，如 DC 细胞即能通 过 MHC I 类分子 提呈外源性抗原肽，这在抗病毒和抗肿瘤免疫以及免疫耐受的诱导中有十分 重要的意义。 一 、 内 源 性抗原的加工提 呈途径 内源性抗原加工提呈途径又称 MHCⅠ类 途径（MHC class I pathw ay），其 过程包括抗原降解、抗原肽转运、MHCⅠ类分 子装配与荷肽、MHC -肽复合物表 达于细胞表面。 1.内源性抗原的降介胞浆蛋白以及由内质网转移至胞浆的部分膜蛋白和 分泌性蛋白，在 泛素（ub iquitin） 帮助下 ，主要通过蛋 白酶体（ proteasome） 降介成不同长度的肽，这一过程是细胞正常代谢的一部分。蛋白酶体是存在 于胞浆中的一种大分子量蛋白质水解酶复合体，经 IFN-γ的诱导可转化为免 疫蛋白酶体（immunoprotea some）。免疫蛋白酶 体与蛋白酶体的 主要区别是有 3 个亚单位 LMP2、LMP7 和 LMP10，分别取代 了β1、β5 和β2’亚单位。使其 降介抗原所产生的肽 ，在长度和 末端氨基酸性质 方面更适合与 MH CⅠ类分子结 合。 2.内源性抗原肽的转运内质网膜上的跨膜蛋白 TAP 可以选择性地将较适 合 MHCⅠ类分子结合的 肽从胞浆转运至 内质网腔。TAP 由 TAP1 和 TAP2 二个亚 单位组成，每个亚单位均反复穿越内质网膜 6 次。共同围成一个跨膜孔道， 在 ATP 作用下可供肽通过。 3.MHCⅠ类分子装配与荷肽 M HCⅠ类分子的α 链和β2m 在粗面内 质网中合 成后被转运至光面内质网。在一些伴随蛋白（chaperone）的帮 助下折叠装配 成Ⅰ类分子并与 TAP 分子结 合。当内源性肽 通过 TAP 进入内质 网时，合适的 肽就与 MHCⅠ类分子结合。 MHC 分子与抗原肽结 合的过程称为荷 肽（peptide loading）。MHCⅠ类分子在 未与肽结合之前 立体结构不稳定，需 要伴随蛋白帮 助维持 其结构 的稳定 。与 肽结合 形成 肽-MHCⅠ 类分 子复合 物后 立体结 构变稳 定，通过 高尔基 体胞 吐空泡 （exocytic vesicle s）运 送到细 胞表面 后可以 得到较 稳定的 表达。 参与 MH CⅠ 类分子 装配和 荷肽 的伴随 蛋白 包括钙 联蛋白 （calnexin）、钙网蛋白(c alreticulin)、TA P1 相关蛋白（TAP- 1 associated protein, tapasin）和 Erp57 等
图10-】内激性抗单和外源性抗原加工提呈途径 二，外源性抗原的加工提呈途径 外簿性抗原加工提呈途径又称MHCI类途径（阳C class ll pathway),其 过程包括抗原摄取，抗原降解，CⅡ类分子装配与转运，HC类分子荷肚 和表达于细数表面等几个阶段， 1抗原摄取与降介AC通过吞噬、胞饮和受体介导的内吞等方式摄取外 源性抗原，其中DC细图的特点是巨幽饮作用，巨赠细胞的特点是可以吞大 量的顾粒性抗原，B细围的特点是可以通过抗原受体介导的内吞作用摄取低浓 度的抗原。质膜将香入的抗原包围，在胞质中形成内体(endosone)。内体形 成后逐渐向细图深部移动，移动过程中内体逐渐成熟。期间经历早期内体、 中期内体，晚期内体几个阶段并最终滴变为溶酶体，其PH值不断降低，所含 酶的种类，阳CⅡ类分子表度、LA-DW浓度等也有所不月。在酸性环境中，抗 原被内体所含的蛋白水解酶降解成肽， 2.MHCⅡ类分子装配与转运HCⅡ类分子的a链和B链在粗面内质网中合 成，在件随蛋白的稻助下折叠装配形成：，B异二聚体，参与CⅡ类分子装 配的律随蛋白主要有钙联素和1i链。1i链即1a分子相关的不变链 (1a-ass0 ciated invariant cha1n)的荷称，它的作用主要有三个方面i ①相助Ⅱ类分子折叠和装配：②与Ⅱ类分子结合，并通过1i皓中第81一104 位氨基酸这段序列与Ⅱ类分子的抗原肽结合槽结合，这一个肽段移为Ⅱ类分 子结合的不变鲢肽(class ll associated invariant peptide,CL.IP),可 以阳止Ⅱ类分子与内质网中存在的内源性抗原肽结合：@I1链胞质段含有导 向序列，可引导Ⅱ类分子通过高尔基体转运至内体。在内质网中I1以三聚体 形式存在，可与三个Ⅱ类分子结合，形成9条肽链的复合物。 3.MC目类分子荷肽在Ii链的帮助下，Ⅱ类分子通过外侧高尔基网 (trans-Golg1 notwork)以小泡的形式融入内体系统。MBCⅡ类分子荷肽的部 位主要是在一种称为BCI类区室(MHC class lI compartment,MIIC)的内 体中进行，在内体中蛋白水解酶降介1i链，使Ii链具剩下C1IP与C-Ⅱ类 分子结合。CLIP-HCⅡ类分子复合物再与LA-DM分子结合。在内体的酸性 7
7 二 .外 源性 抗原的加工提呈 途径 外源性抗原加工提呈途径又称 MHCⅡ类 途径（MHC class Ⅱpathw ay），其 过程包括抗原摄取、抗原降解、MHCⅡ类分子装配与转运、MHCⅡ类分子荷肽 和表达于细胞表面等几个阶段。 1.抗原摄取与降介 APC 通过吞 噬、胞饮和受体 介导的内吞等方 式摄取外 源性抗原。其中 DC 细胞的 特点是巨胞饮作 用，巨噬细胞的特点 是可以吞噬大 量的颗粒性抗原 ，B 细胞的特点 是可以通过抗原 受体介导的内吞 作用摄取低浓 度的抗原。质膜将吞入的抗原包围，在胞质中形成内体（endo some）。内体形 成后逐 渐向细 胞深部 移动 ，移动 过程中 内体 逐渐成 熟。期 间经 历早期 内体、 中期内体、晚期内体几个阶段并最终演变为溶酶体，其 PH 值 不断降低，所含 酶的种类、MHCⅡ类分子浓 度、HLA-DM 浓度 等也有所不同。在 酸性环境中，抗 原被内体所含的蛋白水解酶降解成肽。 2.MHCⅡ类分子装配与转运 MHCⅡ类分子的α链和β链在粗面内质网中合 成，在伴随蛋白 的帮助下折叠装 配形成α 、β异二聚体 。参与 MH CⅡ类分子装 配的伴随蛋白主要有钙联素和 Ii 链。Ii 链即 Ia 分子相关的不变链 （ Ia-associated invariant chain）的简称，它的作用主要有三个方面： ①帮助Ⅱ类分子折叠和装配；②与Ⅱ类分子结合，并通过 Ii 链中第 81～104 位氨基酸这段序列与Ⅱ类分子的抗原肽结合槽结合，这一个肽段称为Ⅱ类分 子结合的不变链肽（class Ⅱ associated invariant peptide, CLIP），可 以阻止Ⅱ类分子与内质网中存在的内源性抗原肽结合；③Ii 链胞质段含有导 向序列，可引导Ⅱ类分子通过高尔基体转运至内体。在内质网中 Ii 以三聚体 形式存在，可与三个Ⅱ类分子结合，形成 9 条肽链的复合物。 3.MHCⅡ类分子荷肽在 Ii 链的帮助下，Ⅱ类分子通过外侧高尔基网 (trans-Golgi notwork)以小泡的形式融入内体系统。MHCⅡ类分子荷肽的部 位主要是在一种称为 MHCⅡ类区室（MHC class Ⅱcompartment, MⅡC）的内 体中进行。在内体中蛋白水 解酶降介 Ii 链，使 I i 链只剩下 CLI P 与 MHC-Ⅱ类 分子结合。CLIP-MHC Ⅱ类分子复合物再与 HLA-DM 分子结合。在内体的酸性 图 10-1 内源性抗原和外源性抗原加工提呈途径
条件下，LA-DM使CⅡ类分子构象发生改变，抗原结合槽处于一种开放的 构象，使CL1P和其它亲和力较低的肽不能与Ⅱ类分子结合。直到高亲和力的 肽与Ⅱ类分子结合，HLA-DW才与Ⅱ类分子解离，此时Ⅱ类分子的抗原结合槽 又回复紧密状态。因此叫分子保证Ⅱ类分子可以提星高亲和力的抗原肽。 4.载有Ⅱ类分子-肽复合物的小泡通过胞吐空泡的形式与细散膜融合， MCⅡ类分子-肽复合物表达子细胞表而， 三.CD1分子的抗原损景作用 CD1分子在结构上与C1类相关，为一条跨模链，该链与B2a以非共 价结合，CD1基因位于I号染色体，无多态性，人类有五个紧密莲镜的CD1基 因，四个表达，编码的蛋白分为二组。第1组包括CD1a,CD1b、CD1c:第2 组为CD1d. 第1组CDl分子提星的抗原有霉茵酸《■ycolic acid),葡萄糖单莓菌酸 脂(glac0 se monomycolate,GM)、脂质阿糖甘苏聚糖(1ip0 arabino8n函a, LAM)等。CD1d能提景疏水性肽，也能提星酰基椭氢醇(ceranide)等霜类抗 原。 CDI分子可能在一些酸性的内体区室(compartnent)中与箭类抗原结合. CD1分子具有高度疏水的抗原结合槽，通过一些大的疏水性口袋与脂类抗解的 硫水性基团结合。这种口袋比较宽松，可以容纳不同长度的基团， CD1主要表达于皮质胸藤细融，B细型及DC细围表面，识别CD1或CD1 提呈眉类抗原的细胞有C4CDg的Y5T细胞，NK1,1”T细胞以及其它一些T 细散。 第三节T细胞介导的免疫应答 BT细髓是参与细園免疫应容的主要细胞群，亦是本节讨论的对象。有 美Y8T细胞和NKT细胞的应答目前了解的不多，一般将之归入固有免疫应 答。 细整免疫作用的对象主要是机体的细胞，包括病毒、胞内寄生面、即虫 等够染的细散、突变细胞、同种异体移植物、自身免疫病损伤的税细園等 识别的抗原有胞内感染微生物、肿瘤抗原，同种异型抗原等
8 条件下，HLA-DM 使 MHCⅡ类分子构象发生改变，抗原结合槽处于一种开放的 构象，使 CLIP 和其它亲和 力较低的肽不能 与Ⅱ类分子结合。直 到高亲和力的 肽与Ⅱ类分子结合，HLA-DM 才与Ⅱ类分子解离，此时Ⅱ类分子的抗原结合槽 又回复紧密状态。因此 DM 分子保证Ⅱ类分子可以提呈高亲和力的抗原肽。 4.载有Ⅱ类分子-肽复合物的小泡通过胞吐空泡的形式与细胞膜融合， MHCⅡ类分子-肽复合物表达于细胞表面。 三 . C D1 分 子的抗原提呈作 用 CD1 分子在结构上 与 MHCⅠ类相 关，为一条跨膜 链，该链与β2m 以非共 价结合。CD1 基 因位于 1 号染色 体，无 多态性。人类有五个紧密 连锁的 CD1 基 因，四个表达，编码的蛋白分为二组。第 1 组包括 CD1a、CD1 b、CD1c；第 2 组为 CD1d。 第 1 组 CD1 分子提呈的 抗原有霉菌酸（m ycolic acid）、葡萄糖 单霉菌酸 脂(glucose monomycolate, GM M)、脂质阿糖甘 露聚糖（lipoara binomannan, LAM）等。CD1d 能提 呈疏水性肽，也能提呈酰基鞘 氨醇（ceramide）等脂类抗 原。 CD1 分子可能在一些酸性的内体区室(compartment)中与脂类抗原结合。 CD1 分子具有高度疏水 的抗原结合槽 ，通过一些 大的疏水性口袋 与脂类抗原的 疏水性基团结合。这种口袋比较宽松，可以容纳不同长度的基团。 CD1 主要表达于皮质胸腺细胞、B 细胞及 DC 细胞表面。识别 CD1 或 CD1 提呈脂类抗原的细胞有 CD4- CD8-的γδT 细胞、NK1.1+ T 细胞以及其它一些 T 细胞。 第三节 T 细 胞介导的 免疫应答 αβT 细胞是参与细胞 免疫应答的主要 细胞群，亦是本节讨 论的对象。有 关γδT 细胞和 NK T 细胞的应答目前了解的不多，一般将之归入固有免疫应 答。 细胞免疫作用的对象主要是机体的细胞，包括病毒、胞内寄生菌、原虫 等感染的细胞、突变细胞、同种异体移植物、自身免疫病损伤的靶细胞等。 识别的抗原有胞内感染微生物、肿瘤抗原、同种异型抗原等
一，T细胞对抗原识别 T细胞通过TCR识别APC或形细散表面HC分子所提是的抗原肽表位， CD4'T细胞识别CⅡ类分子提呈的外潭性抗原，CD8T细胞识别MCI类分子 提呈的内源性抗原肽，国CI类和Ⅱ类分子提星的抗原肱在某些情况下可有交 叉。 TCRa、B战通过其可变区识别HC-肽复合物。其中CD2的结合部分主 要为国C分子的抗原结合槽两侧：螺旋及抗原肽的两端，CDR3主要结合抗原 酞中央的氢基酸残基。 T细胞对抗冢的识别过程中粘附分子发挥重要作用。细胞之间粘用分子的 配对结合，使得T细胞与AP心或配细胞得以互相靠拢，以便TCR与C-妆相 互识别，如果TCR不能识别HC-肽，则两个细胞线分离：如果能特异性识别 而结合，可以引起粘附分子表达增高，形成免疫突触(irunologica】synapse》 开始细胞间的相互作用，免疫突触为一园柱状结构，内层为TCR-款-C,中 层为C28-B7,CD2-CD58,外层为LFA-1-ICA-1,CD45为量外层， 二，T细胞的活化、增盟与分化 (一)T细靴活化的双信号要求 未致做T细围特异性识别抗原后话化、增殖的过程，雷要来白细散外的 两个信号刻激。（图10-2） TCR-CD3复合受体洪别MHC-抗原肽后通过CD3分子的胞内段传入第一信 号，又称抗原特异性信号(antigen-specific signal).CD4和CD8在第一信 号的产生过程中起相当重要的作用，它们通过与HC分子的结合增强TCR与 国C-肽的相互作用，还通过其脸内段参与第一信号的形成与转号， 第二信号又称协月刻激信号(costimulatory signal),由协同刻激分子 提供，T细围最主要的持同刺蠹分子是T细型表面的C28与AP℃表面7之间 的相互作用。其它粘附分子如CD2与LFA-3,LFA-】与1CAW-I或ICA-2等包 参与第二信号的提供。 用抗7单抗封闭B?等手段，使T细脑只接受第1信号而缺乏第2信号， 则T细整不隆按激活，而且还可被诱导调亡或进入无能状态(：ergy)。无能
9 一 . T 细胞 对抗原识别 T 细胞通过 TCR 识别 APC 或靶细胞表面 MHC 分子所提呈的抗原肽表位。 CD4+ T 细胞识别 MHCⅡ类分子 提呈的外源性抗 原，CD8+ T 细胞识别 MHCⅠ类分子 提呈的内源性抗原肽，MHCⅠ类 和Ⅱ类分子提呈 的抗原肽在某些 情况下可有交 叉。 TCR α、β链通过其可变区识别 MHC-肽复合 物。其中 CDR2 的结 合部分主 要为 MHC 分子的 抗原结合槽两侧α 螺旋及抗原肽的 两端，CDR3 主要结合抗原 肽中央的氨基酸残基。 T 细胞对抗原的识别过 程中粘附分子发 挥重要作用 。细胞之间粘 附分子的 配对结合，使得 T 细胞与 APC 或靶细胞得以互相靠拢，以便 TCR 与 MHC-肽相 互识别。如果 TC R 不能识别 MH C-肽，则两个细 胞就分离；如果 能特异性识别 而结合，可以引起粘 附分子表达增高 ，形成免疫突触（immunologi cal synapse） 开始细胞间的相互作用。免疫突触为一园柱状结构，内层为 TCR-肽-MHC，中 层为 CD28-B7、CD2-CD58，外层为 LFA-1-ICAM-1，CD45 为最外层。 二 . T 细胞 的活化、增殖与 分化 （一） T 细胞活化的双信 号要求 未致敏 T 细胞特异性识别抗原后活化、增殖的过程，需要来自细胞外的 两个信号刺激。（图 10-2） TCR-CD3 复合受体识别 MHC-抗原肽后通过 CD3 分子的胞内段传 入第一信 号，又称抗原特异性信号（a ntigen-specifi c signal）。CD4 和 CD8 在第一信 号的产生过程中起相当重要的作用，它们通过与 MHC 分子的 结合增强 TCR 与 MHC-肽的相互作用，还通过其胞内段参与第一信号的形成与转导。 第二信号又称协同刺激信号（costimula tory signal）,由协同 刺激分子 提供。T 细胞最 主要的协同刺激 分子是 T 细胞表 面的 CD28 与 APC 表面 B7 之间 的相互作用。其它粘附分子如 CD2 与 LFA-3、LF A-1 与 ICAM-1 或 ICAM-2 等也 参与第二信号的提供。 用抗 B7 单抗封闭 B7 等 手段，使 T 细胞只接受 第 1 信号而缺乏 第 2 信号， 则 T 细胞不能被激活，而且还可被诱导凋亡或进入无能状态（anergy）。无能
状态的T细胞在再次接受抗原刺激时。即使有第2信号也不能再被激活。这 一特性具有重要的生物学意义，正常组织细胞一般不表达协同刺激分子，三 类专职APC在静止时也不表达成很少表达协同剩激分子，因此可以阻止自身 应答性T细胞克隆对组织饵胞的损物，感染部位由微生物产物和细型因子刺 激下，可诱导AP℃表达协同刻激分子，进面确保局部微生物抗原刺激T细胞 活化，使T细園应答在准确的时间地点发生： 图102T细園活化的双信号要求 (二)T细胞的括化与增殖 T细藏接受双活化信号制潘后，通过信号转导启动有美基因转录，表达和 分泌多种细胞因子及其受体，其中最主要的是1L-2与1L-2受体ū链(IL-2R a),1L-IRa与组成性表达的L-2RB和Y形成高亲和力的1儿.-2R。第1信号 主要诱导L-2R表达，第2信号则主要帮助1L-2表达。通过白分泌和旁分泌 的形式，T细胞分淬的细胞因子与自身细胞因子受体结合，通过信号转导，使 T细胞物底活化而开始分装增殖。T细胞每天分裂2一3次，约持续4一5天， 形成具有大量子代细融的克隆并逐渐开始分化· CD4'T细雕的活亿增殖过程较明确，由AP℃提债第一信号和第二信号， CD8”T雏胞的活化增殖过程存在较多疑间，由何种细胞提供活化信号？ 第2档号如何形成？CD4Th细融如何辅助CD8Te组幽？一般认为CDg”T细整 也由专职A℃提供二种话化信号，DC细胞可经抗原交叉提显逢径通过HCI 类分子提显外源性抗原：或者是一些彩细散在病原体和细胞因子等诱导下表 达HCI类分子和B7分子，成为丰专职APC,月时发挥配C和APC的双重功 效，另一方面，CD8”T细型比CD4”T细胞需要更强的协同刺激信号才能活化， 故CD'+Th细胞可能通过二种方式辅助CD8T细胞：CDM”T细胞先接受较弱一 些的第2信号后被激活，澄活的CD4'T细胞反过来诱导AP℃上调协同刺激分 子的表达。为CD8T细胞提供是够的第2信号：或者CD8”T细胞接受第1信 号和不充分的第2信号后表达L-2R,直接接受来自CD4”T细幽分漫的IL-2 而进入活化增殖状态。 〔三)T细胞的分化 10
10 状态的 T 细胞在再次接受抗原刺激时，即使有第 2 信号也不能 再被激活。这 一特性 具有重 要的生 物学 意义， 正常组 织细 胞一般 不表达 协同 刺激分 子，三 类专职 APC 在静止时也不表达或很少表达协同刺激分子，因此可以阻止自身 应答性 T 细胞克隆对组织细胞的损伤。感染部位由微生物产物和细胞因子刺 激下，可诱导 APC 表达协同 刺激分子，进而 确保局部微生物 抗原刺激 T 细胞 活化，使 T 细胞应答在准确的时间地点发生。 （二） T 细胞的活化与增 殖 T 细胞接受双活化信号 刺激后，通过信号转 导启动有关基因 转录，表达和 分泌多种细胞因子及其受体，其中最主要的是 IL-2 与 IL-2 受体α链（IL-2R α），IL-IRα与组成性表达 的 IL-2Rβ和γ 形成高亲和力的 IL-2R。第 1 信号 主要诱导 IL-2R 表达，第 2 信号则主要帮助 IL-2 表达。通过自 分泌和旁分泌 的形式，T 细胞 分泌的细胞因子 与自身细胞因子 受体结合 ，通过信号转导 ，使 T 细胞彻底活化而开始分裂增殖。T 细胞 每天分裂 2～3 次，约持续 4～5 天， 形成具有大量子代细胞的克隆并逐渐开始分化。 CD4+ T 细胞的活化增殖过程较明确，由 APC 提供第一信号和第二信号。 CD8+ T 细胞的活 化增殖过 程存在较多 疑问，由 何种细胞 提供活化 信号？ 第 2 信号如何形成？CD4+ Th 细胞如何辅助 CD8+ Tc 细胞？一般认为 C D8+ T 细胞 也由专职 APC 提供二种活化 信号，DC 细胞可 经抗原交叉提呈 途径通过 MHCⅠ 类分子 提呈外 源性抗 原； 或者是 一些靶 细胞 在病原 体和细 胞因 子等诱 导下表 达 MHCⅡ类分子和 B7 分子 ，成为非专职 APC，同时发挥靶 C 和 APC 的双重功 效。另一方面，CD8+ T 细胞 比 CD4+ T 细胞需要更 强的协同刺激信 号才能活化， 故 CD4+ +Th 细胞可能通过二 种方式辅助 CD8+ T 细胞 ：CD4+ T 细胞 先接受较弱一 些的第 2 信号后被激活，激活的 CD4+ T 细胞反过来诱导 APC 上调协同刺激分 子的表达，为 CD8+ T 细胞提 供足够的第 2 信 号；或者 CD8+ T 细 胞接受第 1 信 号和不充分的第 2 信号后表达 IL-2R，直接接受 来自 CD4+ T 细胞分泌的 IL-2 而进入活化增殖状态。 （三） T 细胞的分化 图 10-2 T 细胞活化的双信号要求