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免疫学/B细胞介导的免疫应答

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免疫应答 - T细胞介导的免疫应答 - B细胞介导的免疫应答
机体的特异体液免疫应答主要由B细胞介导。骨髓内发育成熟的初始B细胞释放入外周血液循环，BCR对抗原的特异性识别与结合是B细胞激活的始动信号，导致B细胞的活化、增殖并分化为浆细胞（plasma cell）分泌抗体，清除抗原性异物。其中有些B细胞停止分化形成记忆性B细胞（memory B cell, Bm）。在某些情况下，也可诱导B细胞对该抗原的免疫耐受（immune tolerance）或细胞凋亡（apoptosis）。B细胞识别的抗原主要有胸腺非依赖性抗原（thymus-independent antigen, TI-Ag）和胸腺依赖性抗原（thymus-dependent antigen, TD-Ag），对TD-Ag的应答需要Th细胞（一般为Th2细胞）的辅助。

B细胞对TD-Ag的免疫应答

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TD-Ag多是蛋白质类，结构比较复杂，抗原决定簇的种类多，同类抗原决定簇较少重复排列。

B细胞对抗原的识别阶段

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  • BCR直接识别天然蛋白质分子表面的决定簇，所以B细胞识别的抗原无须事先加工和提呈，亦没有MHC限制性。

B细胞的活化、增殖和分化阶段

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B细胞的活化

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B细胞活化的双信号

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  • 第一信号：即抗原特异性信号。BCR与抗原决定簇结合，引起BCR交联，通过Igα-Igβ向细胞内传递活化的第一信号。
  • 第二信号：即共刺激信号。
    • 活化的Th细胞诱导性表达CD40L，与B细胞的CD40相互作用，作为B细胞活化的第二信号。
    • 第二信号是B细胞与Th细胞相互作用的结果，是B细胞活化及进一步增殖、分化所必需的条件。

B细胞活化过程中与Th细胞的相互作用

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B细胞以BCR特异性方式摄取抗原，将抗原内化、降解，与MHCⅡ类分子结合提呈给Th细胞，形成B细胞与Th细胞的相互作用。

B活化辅助受体及其他辅助分子的作用

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B细胞活化信号的转导

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B细胞的增殖和分化

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活化B细胞的分化途径

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B细胞在生发中心的分化增殖

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生发中心的形成
免疫球蛋白基因的高频突变及抗体亲和力成熟
免疫球蛋白类别转换
浆细胞及记忆B细胞的产生

  • 生发中心存活下来的B细胞可分化为两类细胞，大部分发育为浆细胞，即抗体形成细胞。
  • 生发中心B细胞有些发育为记忆B细胞，不产生抗体，但可长期生存。

体液免疫的效应阶段

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  • 体液免疫的效应阶段是通过抗体而发挥的，当记忆性B细胞再次遇到相同抗原时产生再次应答。
    • 中和作用:病毒和细菌感染诱导产生的中和抗体，可特异性中和病毒和细菌的外毒素。分泌型抗体可阻止病原体在粘膜表面定居繁殖。
    • 激活补体：抗体与相应抗原结合形成的免疫复合物，可激活补体发挥溶菌溶细胞作用，也可以造成免疫病理损伤，参与某些疾病的发生。
    • 结合Fc段的效应：抗原与不同细胞表面的抗体Fc段受体结合，可发挥调理作用、ADCC效应，或介导Ⅰ型超敏反应。
    • 体液免疫的选择性传递
    • 抗体参与免疫应答调节

抗体产生的一般规律

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初次应答与再次应答的特点

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  • B细胞对初次遇到的抗原产生的应答称为初次免疫应答，其主要特点是潜伏期长、抗体效价低、维持时间短，主要为低亲和力的IgM。参与细胞主要为未致敏的B细胞和Th2细胞。
  • B细胞对再次遇到的抗原产生的应答称为再次免疫应答，其主要特点是潜伏期短、抗体效价高、维持时间长，主要产生高亲和力的IgG。参与细胞主要为记忆B细胞和记忆Th2细胞。

再次应答的意义

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再次应答的发生强而迅速，在抗感染免疫中具有十分重要的意义。

B1细胞对TI-Ag的应答

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TI-Ag结构比较简单，大都是多糖、脂多糖等成分，在刺激B细胞产生抗体时不依赖Th细胞的辅助，所以这些抗原被称为TI-Ag。对TI-Ag的识别，由B1细胞亚群执行，主要产生低亲和力的IgM抗体。根据激活B细胞的方式不同，TI-Ag分为TI-1和TI-2两种，它们通过不同的机制激活B1细胞。

B1细胞对TI-1抗原的应答

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  • TI-1抗原主要是细菌细胞壁的成分，例如革兰阴性菌的脂多糖（LPS）。LPS可以通过两种受体活化B1细胞，即TLR4和BCR。

B1细胞对TI-2抗原的应答

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  • TI-2抗原具有高度重复的表位，主要是大分子的多糖抗原和细胞鞭毛蛋白，属于这类抗原的有细菌细胞壁和荚膜多糖、多聚鞭毛蛋白和脊髓灰质炎病毒等。

B1细胞对TI抗原应答的意义

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黏膜免疫应答

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黏膜免疫器官

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  • 肠相关淋巴组织
  • 鼻相关淋巴组织
  • 支气管相关淋巴组织和生殖道淋巴组织

免疫应答特点

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抗原由粘膜上皮表面进入, 经M细胞等摄取颗粒抗原输送给粘膜局部MՓ和DC, 抗原递呈和激活T和B细胞免疫应答, Th分泌IL-4、5、10和TGF-b，以及DC分泌的IL-6和NO均促进B细胞分泌抗体的类型转换，最后生成IgA,通过肠上皮细胞pIgR，称为双体SIgA并转运至肠腔，发挥局部中和作用。

黏膜免疫疫苗

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黏膜免疫疫苗的优势

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  • 黏膜SlgA和黏膜T细胞应答是提供黏膜抗感染发挥保护的关键。
  • 既可以诱导黏膜局部免疫，同时可诱导全身免疫；
  • 无痛、非侵入性的免疫方式是群体免疫的前提；
  • 省却注射器不仅大大地降低了危险，同时极大降低了疫苗成本；
  • 口服免疫依靠个人自我可完成，无需注射免疫所需的人力资源及技术培训。
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