医学免疫学1antigen organs Immune system cells CKs、AM、CD complement 、CKAb, effector cells+排异效排异效应2免疫免疫应答的特点答的特点n特异性特异性n记忆性性n耐受性耐受性3第一第一节IR的特异性的特异性第二第二节IR的的记忆性性第三第三节免疫耐受性免疫耐受性第四第四节IR的的调节4第一第一节 IR的特异性的特异性n n每一克隆的每一克隆的T细胞胞,B细胞的胞的TCR or BCR具有克隆特异性具有克隆特异性n nTCR or BCR仅能能识别一种抗原表位一种抗原表位n n活化的效活化的效应CTL仅能能杀伤表达激活它表表达激活它表位的靶位的靶细胞胞n n抗体抗体仅能与激活它的表位能与激活它的表位发生反生反应5BCR(Ig)多多样性及其分子基性及其分子基础研究研究证明：明：BCRBCR基因在胚系以众多的、分隔的基因基因在胚系以众多的、分隔的基因基因在胚系以众多的、分隔的基因基因在胚系以众多的、分隔的基因片段存在，在淋巴片段存在，在淋巴片段存在，在淋巴片段存在，在淋巴细细胞胞胞胞发发生生生生分化分化分化分化过过程中，通程中，通程中，通程中，通过过重排重排重排重排( (组组合、拼接及高合、拼接及高合、拼接及高合、拼接及高频频突突突突变变等等等等) )的的的的过过程，从而程，从而程，从而程，从而获获得了特异性的得了特异性的得了特异性的得了特异性的V V基因，基因，基因，基因，产产生巨大数量的抗原生巨大数量的抗原生巨大数量的抗原生巨大数量的抗原受体以受体以受体以受体以识别识别不同的抗原，不同的抗原，不同的抗原，不同的抗原，BCRBCR的多的多的多的多样样性可达性可达性可达性可达10101414，TCRTCR的多的多的多的多样样性可达性可达性可达性可达10101616。6轻链轻链 链链基因位于基因位于基因位于基因位于 2 2号染色体号染色体号染色体号染色体 链链基因位于基因位于基因位于基因位于2222号号号号重重重重链链基因位于基因位于基因位于基因位于1414号号号号 染色体染色体染色体染色体7BCR的胚系基因的胚系基因结构构 轻链链基因位于基因位于2号染色体分号染色体分为V、J、C三三组基因片段基因片段 轻链链基因位于基因位于22号染色体分号染色体分为V、J、C三三组基因片段基因片段 重重链基因位于基因位于14号染色体号染色体V、D、J、C四四组基因片段基因片段8（4040）（2525）（J4J4）（9 9）9 BCRBCR的基因重排及其机制的基因重排及其机制（ gene rearrangement）l lBCRBCR胚系基因中，胚系基因中，胚系基因中，胚系基因中，V V、（、（、（、（D D）、）、）、）、J J基因片段之基因片段之基因片段之基因片段之间间由由由由内含子隔开，通内含子隔开，通内含子隔开，通内含子隔开，通过过基因片段的重排，形成基因片段的重排，形成基因片段的重排，形成基因片段的重排，形成V V（D D）J J连连接，再与基因片段接，再与基因片段接，再与基因片段接，再与基因片段连连接，才能接，才能接，才能接，才能编码编码完整的完整的完整的完整的I I多多多多肽链肽链。l lIgVIgV区基因的重排主要通区基因的重排主要通区基因的重排主要通区基因的重排主要通过过重重重重组酶组酶（recombinaserecombinase）的作用）的作用）的作用）的作用实现实现。10重重组酶包括：包括：重重组激活基因激活基因（activating geneactivating geneactivating geneactivating gene，RAGRAGRAGRAG）；）；）；）；末端脱氧核苷酸末端脱氧核苷酸转移移酶（terminal terminal deoxynucleotidyltransferase,TdTdeoxynucleotidyltransferase,TdT）；）；DNADNA外切外切酶、DNADNA合成合成酶等。等。IgIg胚系基因重排的胚系基因重排的顺序是序是: : 重重链发生基因重排，随后是生基因重排，随后是轻链重排重排 胚系基因胚系基因 D-JD-J连接接 V-DJV-DJ连接接11DJDJ编码编码重重重重链链VDJVDJ(V(V基因基因基因基因) )VDJCVDJC12Splicing of IgM and IgD RNASplicing of IgM and IgD RNACm1Cm2Cm3Cm4Cd1Cd2Cd3pA1VDJCm1Cm2Cm3Cm4Cd1Cd2Cd3VDJAAA RNA cleaved and polyadenylated at pA2VDJ CmIgM mRNARNA cleaved and polyadenylated at pA1AAAVDJ CdIgD mRNACg1Cg3CdCmVDJCm1Cm2Cm3Cm4Cd1Cd2Cd3DNApA1pA2VDJTwo types of mRNA can be made simultaneously in the cell by differential usage of alternative polyadenylation sites and splicing of the RNA13n nVJ(VVJ(V基因基因基因基因) )n nVJCVJCn n编码轻链编码轻链14uu等位基因排斥：在一等位基因排斥：在一等位基因排斥：在一等位基因排斥：在一对对同源染色体的某一基因同源染色体的某一基因同源染色体的某一基因同源染色体的某一基因座位上，二条染色体的等位基因中只有一个基座位上，二条染色体的等位基因中只有一个基座位上，二条染色体的等位基因中只有一个基座位上，二条染色体的等位基因中只有一个基因能表达。保因能表达。保因能表达。保因能表达。保证证了一个了一个了一个了一个B B细细胞或胞或胞或胞或T T细细胞只能表达胞只能表达胞只能表达胞只能表达一种特异性的抗原受体。一种特异性的抗原受体。一种特异性的抗原受体。一种特异性的抗原受体。uu同种型排斥：表达同一同种型排斥：表达同一同种型排斥：表达同一同种型排斥：表达同一类类型型型型肽链肽链的不同基因座的不同基因座的不同基因座的不同基因座位之位之位之位之间间的排斥。如表达的排斥。如表达的排斥。如表达的排斥。如表达L L链链的的的的 链链基因在第基因在第基因在第基因在第2 2号号号号染色体上，而染色体上，而染色体上，而染色体上，而 链链基因在第基因在第基因在第基因在第2222号染色体上，在号染色体上，在号染色体上，在号染色体上，在一个一个一个一个细细胞内它胞内它胞内它胞内它们们不能同不能同不能同不能同时时表达，只能表达其中表达，只能表达其中表达，只能表达其中表达，只能表达其中之一，之一，之一，之一，/， ：=65=65：3535。等位基因排斥等位基因排斥(allelic exclusion)(allelic exclusion)和和同种型排斥同种型排斥(isotype exclusion)(isotype exclusion)15抗原抗原识别受体多受体多样性性产生的机制生的机制 1. 1.组合造成的多合造成的多样性性 2. 2.连接造成的多接造成的多样性性 3. 3.体体细胞高胞高频突突变造成的多造成的多样性性16组合组合组合组合造成的多样性造成的多样性造成的多样性造成的多样性40252540600017连接接造成的多造成的多样性性CDR3CDR3区位于区位于区位于区位于V V、J J和和和和V V、D D、J J片段片段片段片段连连接接接接处处，可，可，可，可丢丢失或加入数个核苷酸失或加入数个核苷酸失或加入数个核苷酸失或加入数个核苷酸( (N N插入插入插入插入) )，在末，在末，在末，在末端脱氧核苷酸端脱氧核苷酸端脱氧核苷酸端脱氧核苷酸转转移移移移酶酶作用下，不需模板，直接作用下，不需模板，直接作用下，不需模板，直接作用下，不需模板，直接加入核苷酸至加入核苷酸至加入核苷酸至加入核苷酸至DNADNA断端，在断端，在断端，在断端，在V-D-JV-D-J之之之之间间，形成，形成，形成，形成VNDNJ VNDNJ ，而而而而显显著增加了著增加了著增加了著增加了CDR3CDR3的多的多的多的多样样性性性性18 体细胞高频突变体细胞高频突变造成的多样性造成的多样性外周淋巴外周淋巴外周淋巴外周淋巴组织组织生生生生发发中心内的中心内的中心内的中心内的成熟成熟成熟成熟B B细细胞胞胞胞，在受到在受到在受到在受到抗原剌激后抗原剌激后抗原剌激后抗原剌激后，已重排好的，已重排好的，已重排好的，已重排好的V V区基因区基因区基因区基因( (尤尤尤尤CDR3)CDR3)突突突突变频变频率增高，称体率增高，称体率增高，称体率增高，称体细细胞高胞高胞高胞高频频突突突突变变，主要主要主要主要为为点突点突点突点突变变，非随机性。抗原，非随机性。抗原，非随机性。抗原，非随机性。抗原对对多株高多株高多株高多株高频频突突突突变细变细胞的胞的胞的胞的选择结选择结果，使其表达的的果，使其表达的的果，使其表达的的果，使其表达的的IgVIgV区区区区CDR(CDR(互互互互补补决定区决定区决定区决定区) )与抗原表位的互与抗原表位的互与抗原表位的互与抗原表位的互补补性更性更性更性更优优于于于于原先分子，即原先分子，即原先分子，即原先分子，即为为抗体的抗体的抗体的抗体的亲亲和力成熟和力成熟和力成熟和力成熟。19TCR多多样性及其分子基性及其分子基础n nTCRTCR 基因座相当于基因座相当于基因座相当于基因座相当于IgIg的的的的轻链轻链n nTCRTCR 基因座相当于基因座相当于基因座相当于基因座相当于IgIg的重的重的重的重链链TCR基因基因染色体定位染色体定位人人小鼠小鼠 链链14q11.1214 链链7q326 链链7p1513 链链14q11.21420n n先是先是先是先是TCRTCR链链基因座的重排基因座的重排基因座的重排基因座的重排, ,然后是然后是然后是然后是 链链n n一个一个一个一个DD片段与一个片段与一个片段与一个片段与一个JJ片段片段片段片段连连接，然后接，然后接，然后接，然后D-JD-J与一与一与一与一个个个个VV片段相片段相片段相片段相连连，完成了，完成了，完成了，完成了VDJVDJ基因的重基因的重基因的重基因的重组组。n nTCRTCR链链初初初初级级的的的的RNARNA转录转录本在重本在重本在重本在重组组的的的的VDJVDJ和和和和C C基因之基因之基因之基因之间间含有内含子。含有内含子。含有内含子。含有内含子。n nVDJVDJ与与与与C1C1或或或或C2C2的重排是随机的，目前尚未的重排是随机的，目前尚未的重排是随机的，目前尚未的重排是随机的，目前尚未发现发现CC类类似似似似IgIg重重重重链类别转换链类别转换那那那那样样从一个从一个从一个从一个CC基基基基因因因因转换转换到另一个到另一个到另一个到另一个CC基因上。基因上。基因上。基因上。2122多多样性机制性机制:n n胚系中有众多的胚系中有众多的胚系中有众多的胚系中有众多的V V、D D和和和和J J基因片段基因片段基因片段基因片段n n连连接接接接处连处连接的多接的多接的多接的多样样性性性性n nN N区的插入区的插入区的插入区的插入TCRTCR和和和和 链链基因均可基因均可基因均可基因均可发发生生生生N N区的区的区的区的插入。插入。插入。插入。n nTCRTCR与与与与 链链的随机配的随机配的随机配的随机配对对人人人人TCRTCR库库多多多多样样性性性性可推算可推算可推算可推算为为： 链链（VV（100100）JJ（100100）链链（VV（100100）DD（2 2）JJ（1414）=2.810=2.8107 7，这这种多种多种多种多样样性尚未包括性尚未包括性尚未包括性尚未包括N N区插入所区插入所区插入所区插入所扩扩展的多展的多展的多展的多样样性。性。性。性。23IR的的记忆性性n n记忆细记忆细胞胞胞胞产产生生生生-Tm, Bm. -Tm, Bm. 长长寿抗原特异性寿抗原特异性寿抗原特异性寿抗原特异性细细胞胞胞胞. .多数多数多数多数处处于静止状于静止状于静止状于静止状态态. .n n再次再次再次再次应应答答答答-强强而迅速而迅速而迅速而迅速n n抗原原罪抗原原罪抗原原罪抗原原罪现现象象象象-记忆细记忆细胞作用的胞作用的胞作用的胞作用的优优先性先性先性先性24IR的的记忆性性n n记忆记忆B B细细胞特征胞特征胞特征胞特征-高表达高表达高表达高表达MHC-IIMHC-II类类,B7;BCR,B7;BCR亲亲和力高和力高和力高和力高; ;对对抗原更敏感抗原更敏感抗原更敏感抗原更敏感. .n n记忆记忆T T细细胞特征胞特征胞特征胞特征-表达表达表达表达CD44,CD45RO;CD44,CD45RO;可分化可分化可分化可分化为为Th1,Th2,CTL;CD4+Th1,Th2,CTL;CD4+细细胞胞胞胞,IL-2,IL-2在在在在CD8+TmCD8+Tm细细胞形成中起重要作用胞形成中起重要作用胞形成中起重要作用胞形成中起重要作用. .25免疫耐受性免疫耐受性26概概述述n n概念：免疫耐受（概念：免疫耐受（概念：免疫耐受（概念：免疫耐受（immune toleranceimmune tolerance）是是是是机体对某种抗原刺激表现为特异性免疫不应机体对某种抗原刺激表现为特异性免疫不应机体对某种抗原刺激表现为特异性免疫不应机体对某种抗原刺激表现为特异性免疫不应答状态。答状态。答状态。答状态。n n免疫耐受具有免疫特异性免疫耐受具有免疫特异性免疫耐受具有免疫特异性免疫耐受具有免疫特异性n n不同于免疫缺陷或抑制不同于免疫缺陷或抑制不同于免疫缺陷或抑制不同于免疫缺陷或抑制n n自身耐受可以避免自身免疫病的发生自身耐受可以避免自身免疫病的发生自身耐受可以避免自身免疫病的发生自身耐受可以避免自身免疫病的发生27免疫耐受现象的发现及诱导免疫耐受现象的发现及诱导 天然免疫耐受天然免疫耐受OwenOwen于于19451945年首先年首先报道了在胚胎期接报道了在胚胎期接触同种异型触同种异型AgAg所致所致的免疫耐受现象。的免疫耐受现象。28异卵双生的牛（RBC chimeras）29MedawarMedawar等于等于19531953年年进一步用实验证实进一步用实验证实了此一免疫耐受现了此一免疫耐受现象。从而指出，动象。从而指出，动物在成年期，接触物在成年期，接触AgAg产生特异产生特异IRIR，在在发育期，接触发育期，接触AgAg，则导致特异则导致特异ITIT。30人工诱导的免疫耐受人工诱导的免疫耐受31 Burnet Burnet（19591959年）的克隆清除学年）的克隆清除学说（说（clonal deletionclonal deletion）认为，自身认为，自身反应性细胞克隆在胚胎期尚未成熟，反应性细胞克隆在胚胎期尚未成熟，此时与抗原物质接触，该克隆即被排此时与抗原物质接触，该克隆即被排除，出生后表现为对该抗原的特异性除，出生后表现为对该抗原的特异性无应答，即免疫耐受。无应答，即免疫耐受。 自身耐受为先天性耐受。自身耐受为先天性耐受。32二、二、诱导免疫耐受形成的条件免疫耐受形成的条件1 1、抗原性状、抗原性状、抗原性状、抗原性状小分子、可溶性、单体、高密度相小分子、可溶性、单体、高密度相小分子、可溶性、单体、高密度相小分子、可溶性、单体、高密度相同抗原决定簇同抗原决定簇同抗原决定簇同抗原决定簇33抗原剂量过低，不足以激活T细胞低带耐受抗原剂量过高诱导Ts细胞活化抑制免疫应答高带耐受2、抗原剂量343 3、抗原免疫途径、抗原免疫途径35（二）宿主因素MHC,TCR,BCR,性别遗传因素发育程度or年龄免疫抑制措施的影响胚胎期新生儿期成年期化疗、放疗、免疫抑制剂等36免疫耐受的机制中中 枢枢 耐耐 受受T细胞在胸腺的阴性胞在胸腺的阴性选择克隆排除学克隆排除学说37Clonal deletion: negative selection in the Clonal deletion: negative selection in the thymusthymus38免疫耐受的机制中中 枢枢 耐耐 受受克隆排除学克隆排除学说B细胞在骨髓的不成熟胞在骨髓的不成熟阶段段进行阴性行阴性选择克隆排除凋亡克隆排除凋亡克隆校正克隆校正39Receptor editing among B cells40免疫隔离部位：免疫隔离部位：脑、眼的前房、胎、眼的前房、胎盘、精子等、精子等生理屏障生理屏障抑制性细胞因子如抑制性细胞因子如TGF-TGF-、IL-10IL-10等等外周耐受外周耐受外周自身反外周自身反应性性细胞克隆清除胞克隆清除Fas/FasL介介导的的AICD、CTLA-4/B7介介导T细胞凋亡胞凋亡41AICD活化诱导的细胞死亡42Fas/FasLFas/FasL途径介导的途径介导的AICDAICD43缺乏第二信号克隆无能缺乏第二信号克隆无能缺乏激活信号缺乏激活信号缺乏第一信号，缺乏第一信号，MHC-II4445Clonal anergy in T cells46Clonal anergy in B cells47AgAg浓浓度：度：度：度：绝绝大多数大多数大多数大多数组织组织特异性抗原特异性抗原特异性抗原特异性抗原浓浓度太低，度太低，度太低，度太低，不足以活化相不足以活化相不足以活化相不足以活化相应应的自身反的自身反的自身反的自身反应应性性性性T T及及及及B B细细胞胞胞胞自身抗原低自身抗原低自身抗原低自身抗原低浓浓度度度度时时，虽虽能活化自身反能活化自身反能活化自身反能活化自身反应应性性性性B B细细胞，胞，胞，胞，但但但但ThTh耐受，不提供耐受，不提供耐受，不提供耐受，不提供细细胞因子，胞因子，胞因子，胞因子，B B细细胞呈耐受状胞呈耐受状胞呈耐受状胞呈耐受状态态。如旁路。如旁路。如旁路。如旁路ThTh细细胞被活化，胞被活化，胞被活化，胞被活化，则则引起引起引起引起AIDAID48旁路Th细胞活化49独特型网独特型网络的作用的作用反反馈调节细胞因子（胞因子（IL-4、IL-10、TGF-）抑制淋巴抑制淋巴细胞增殖，抑制胞增殖，抑制M活化及活化及协同刺激因子表达同刺激因子表达50Antiidiotype antibody in tolerance51Ts抑制细胞的作用抑制细胞的作用其它其它其它免疫细胞在免疫耐受中的作用其它免疫细胞在免疫耐受中的作用52免疫耐受的维持与破坏一、免疫耐受的维持耐受原的持续存在；多次重复接触；耐受原性质；免疫系统的成熟度；免疫抑制剂的应用等。53免疫耐受的维持与破坏二、免疫耐受的破坏中枢耐受的破坏；中枢耐受的破坏；外周性耐受的破坏：外周性耐受的破坏：隐隐蔽抗原蔽抗原; ;交叉抗原（交叉抗原（THTH细细胞旁路活化）胞旁路活化）; ; CKs; CKs;免疫免疫调节细调节细胞异常胞异常; ;超抗原及多克隆激活超抗原及多克隆激活剂剂的作用。的作用。54人工诱导免疫耐受 1.骨髓chimeras的建立2.CD4 orCD8单抗封闭，诱导IT 3.可溶性Ag诱导4.阻断第二信号抗抗CD40LCD40L、抗抗LFALFA等等5.口服Ag诱导IT 6.naivenaiveB细胞提呈抗原，诱导T细胞IT 7.其它55研究免疫耐受的意义56