免疫學/B細胞介導的免疫應答

免疫應答 - T細胞介導的免疫應答 - B細胞介導的免疫應答
機體的特異體液免疫應答主要由B細胞介導。骨髓內發育成熟的初始B細胞釋放入外周血液循環，BCR對抗原的特異性識別與結合是B細胞激活的始動信號，導致B細胞的活化、增殖並分化為漿細胞（plasma cell）分泌抗體，清除抗原性異物。其中有些B細胞停止分化形成記憶性B細胞（memory B cell, Bm）。在某些情況下，也可誘導B細胞對該抗原的免疫耐受（immune tolerance）或細胞凋亡（apoptosis）。B細胞識別的抗原主要有胸腺非依賴性抗原（thymus-independent antigen, TI-Ag）和胸腺依賴性抗原（thymus-dependent antigen, TD-Ag），對TD-Ag的應答需要Th細胞（一般為Th2細胞）的輔助。

B細胞對TD-Ag的免疫應答

TD-Ag多是蛋白質類，結構比較複雜，抗原決定簇的種類多，同類抗原決定簇較少重複排列。

B細胞對抗原的識別階段

• BCR直接識別天然蛋白質分子表面的決定簇，所以B細胞識別的抗原無須事先加工和提呈，亦沒有MHC限制性。

B細胞的活化、增殖和分化階段

B細胞的活化

B細胞活化的雙信號

• 第一信號：即抗原特異性信號。BCR與抗原決定簇結合，引起BCR交聯，通過Igα-Igβ向細胞內傳遞活化的第一信號。
• 第二信號：即共刺激信號。
  • 活化的Th細胞誘導性表達CD40L，與B細胞的CD40相互作用，作為B細胞活化的第二信號。
  • 第二信號是B細胞與Th細胞相互作用的結果，是B細胞活化及進一步增殖、分化所必需的條件。

B細胞活化過程中與Th細胞的相互作用

B細胞以BCR特異性方式攝取抗原，將抗原內化、降解，與MHCⅡ類分子結合提呈給Th細胞，形成B細胞與Th細胞的相互作用。

B細胞的增殖和分化

B細胞在生發中心的分化增殖

生發中心的形成
免疫球蛋白基因的高頻突變及抗體親和力成熟
免疫球蛋白類別轉換
漿細胞及記憶B細胞的產生

• 生發中心存活下來的B細胞可分化為兩類細胞，大部分發育為漿細胞，即抗體形成細胞。
• 生發中心B細胞有些發育為記憶B細胞，不產生抗體，但可長期生存。

體液免疫的效應階段

• 體液免疫的效應階段是通過抗體而發揮的，當記憶性B細胞再次遇到相同抗原時產生再次應答。
  • 中和作用:病毒和細菌感染誘導產生的中和抗體，可特異性中和病毒和細菌的外毒素。分泌型抗體可阻止病原體在黏膜表面定居繁殖。
  • 激活補體：抗體與相應抗原結合形成的免疫複合物，可激活補體發揮溶菌溶細胞作用，也可以造成免疫病理損傷，參與某些疾病的發生。
  • 結合Fc段的效應：抗原與不同細胞表面的抗體Fc段受體結合，可發揮調理作用、ADCC效應，或介導Ⅰ型超敏反應。
  • 體液免疫的選擇性傳遞
  • 抗體參與免疫應答調節

抗體產生的一般規律

初次應答與再次應答的特點

• B細胞對初次遇到的抗原產生的應答稱為初次免疫應答，其主要特點是潛伏期長、抗體效價低、維持時間短，主要為低親和力的IgM。參與細胞主要為未致敏的B細胞和Th2細胞。
• B細胞對再次遇到的抗原產生的應答稱為再次免疫應答，其主要特點是潛伏期短、抗體效價高、維持時間長，主要產生高親和力的IgG。參與細胞主要為記憶B細胞和記憶Th2細胞。

再次應答的意義

再次應答的發生強而迅速，在抗感染免疫中具有十分重要的意義。

B1細胞對TI-Ag的應答

TI-Ag結構比較簡單，大都是多糖、脂多糖等成分，在刺激B細胞產生抗體時不依賴Th細胞的輔助，所以這些抗原被稱為TI-Ag。對TI-Ag的識別，由B1細胞亞群執行，主要產生低親和力的IgM抗體。根據激活B細胞的方式不同，TI-Ag分為TI-1和TI-2兩種，它們通過不同的機制激活B1細胞。

B1細胞對TI-1抗原的應答

• TI-1抗原主要是細菌細胞壁的成分，例如革蘭陰性菌的脂多糖（LPS）。LPS可以通過兩種受體活化B1細胞，即TLR4和BCR。

B1細胞對TI-2抗原的應答

• TI-2抗原具有高度重複的表位，主要是大分子的多糖抗原和細胞鞭毛蛋白，屬於這類抗原的有細菌細胞壁和莢膜多糖、多聚鞭毛蛋白和脊髓灰質炎病毒等。

黏膜免疫應答

黏膜免疫器官

• 腸相關淋巴組織
• 鼻相關淋巴組織
• 支氣管相關淋巴組織和生殖道淋巴組織

免疫應答特點

抗原由黏膜上皮表面進入, 經M細胞等攝取顆粒抗原輸送給黏膜局部MՓ和DC, 抗原遞呈和激活T和B細胞免疫應答, Th分泌IL-4、5、10和TGF-b，以及DC分泌的IL-6和NO均促進B細胞分泌抗體的類型轉換，最後生成IgA,通過腸上皮細胞pIgR，稱為雙體SIgA並轉運至腸腔，發揮局部中和作用。

黏膜免疫疫苗的優勢

• 黏膜SlgA和黏膜T細胞應答是提供黏膜抗感染髮揮保護的關鍵。
• 既可以誘導黏膜局部免疫，同時可誘導全身免疫；
• 無痛、非侵入性的免疫方式是群體免疫的前提；
• 省卻注射器不僅大大地降低了危險，同時極大降低了疫苗成本；
• 口服免疫依靠個人自我可完成，無需注射免疫所需的人力資源及技術培訓。