免疫应答过程

四、免疫应答过程

（一）T细胞介导的细胞免疫应答

细胞免疫应答是指由T细胞介导的免疫应答。主要效应为杀伤体内被病毒感染的细胞和突变的细胞，发挥抗病毒和抗肿瘤作用。

主要过程是：病原体入侵体细胞或被巨噬细胞吞噬后，在细胞内被消化、降解成小分子多肽，然后与细胞内的MHC分子结合成抗原肽－MHC分子复合物，呈递到细胞表面被辅助性T细胞识别。这些处理并呈递抗原的细胞称为抗原呈递细胞，其主要作用是将处理的外来抗原呈递给辅助性T细胞，活化T细胞并启动免疫应答，继而发挥免疫效应，如分泌一种称为白细胞介素1的细胞因子。白细胞介素1是一种信号分子，它进一步刺激辅助性T细胞分泌白细胞介素2。白细胞介素2主要有两方面的作用：一方面通过正反馈机制使辅助性T细胞分泌更多的白细胞介素2，另一方面直接刺激淋巴细胞增殖、分化为细胞毒性T细胞。正是这些细胞毒性T细胞，识别了表达抗原肽－MHC－Ⅰ类分子的靶细胞后，通过分泌一种称为穿孔素的蛋白质，在靶细胞表面打孔，造成靶细胞裂解死亡。另外，辅助性T细胞分泌的白细胞介素2还能刺激B细胞增殖、分化为浆细胞和记忆细胞。在细胞免疫应答过程中，T细胞活化后也有部分T细胞分化为记忆细胞。记忆细胞使再次免疫应答发生更快，效率更高（图8－3－4）。

图8－3－4　T细胞与APC间的主要辅助分子

（本图来源：陈慰峰.医学免疫学.2006）

细胞毒性T细胞除了攻击、杀伤被病原体感染的细胞外，还能识别其他个体细胞表面的MHC分子，这就是临床上做异体器官移植手术时发生移植排斥反应的原因。前面我们提到过MHC分子的多态性，这是因个体的MHC基因组成不同而决定的。如果两个个体的基因组成越接近，他们的MHC分子差异就越小，也就更有可能接受彼此的组织器官。这就是亲属间进行移植手术成功率高的原因。临床上用免疫抑制药物抑制细胞毒性T细胞的活性，以降低排斥反应的发生。在肿瘤的发生中，肿瘤细胞表面会表达异常抗原，一旦被免疫系统识别后，主要由细胞毒性T细胞和NK细胞发挥杀伤作用（图8－3－5）。

图8－3－5　淋巴细胞的功能

注：Th为辅助性T细胞；Tc为细胞毒性T细胞；NK为自然杀伤细胞。（本图来源：Ivan R，et al.Immunology.2001）

免疫系统对癌细胞进行免疫监视的概念早在20世纪70年代初就被提出，现在科学家已能通过基因工程的方法生产人干扰素，现已证实人干扰素对某些肿瘤如淋巴瘤、肾癌、黑色素瘤、卡波西肉瘤、乳腺癌等有很好的治疗作用。对于白细胞介素2，前面已经介绍过，能激活细胞毒性T细胞和B细胞，现在也能通过基因工程技术大量生产用于治疗。科学家把从癌症病人体内分离出的淋巴细胞，在体外用白细胞介素2刺激，然后与干扰素一起回输入病人体内，可提高病人的免疫能力。科学家还在做很多的尝试，努力运用免疫学的基本理论为临床实践服务，造福于人类。

（二）B细胞介导的体液免疫应答

当细菌和病毒等病原体入侵到我们的血液、淋巴或组织液时，由B细胞介导的体液免疫起着关键的作用。通常B细胞表面具有抗原受体和MHC－Ⅱ类分子，病毒颗粒和细菌表面都带有各种抗原表位，这些抗原表位能被B细胞表面识别抗原的受体识别，然后引起B细胞介导的体液免疫应答。

首先，病原体表面的抗原表位与B细胞受体互补性结合，B细胞被活化、增殖、分化为浆细胞，浆细胞具有合成和分泌特异性抗体的功能。同时其中一部分B细胞克隆分化成记忆B细胞。

B细胞与抗原结合后的活化、增殖、分化还需要巨噬细胞和T细胞的参与协助（图8－3－6）。例如由辅助性T细胞分泌的白细胞介素－4可以进一步刺激体液免疫的B细胞，使之迅速分裂和分化，产生更多浆细胞和记忆细胞，增强了体液免疫的效应。体液免疫的效应表现在两个方面：一方面是浆细胞合成、分泌的抗体可特异性地识别并结合抗原，然后通过激活补体、巨噬细胞和NK细胞破坏并清除抗原（初级免疫应答）；另一方面产生了寿命较长的记忆细胞，这些记忆细胞存在于血液和淋巴中，如果遇到同样的抗原，可立即发动更快更高效的免疫应答（次级免疫应答）。一般成年人患传染病的机会比幼儿少，就是因为成年人体内具有抗原诱发的记忆细胞，有些抗原诱发的记忆细胞对同样的病原体具有终身免疫能力。

图8－3－6　B细胞与辅助性细胞间的主要辅助分子

（本图来源：陈慰峰.医学免疫学.2006）

在体液免疫中，抗体是攻击病原体等抗原的重要免疫分子，根据电泳方法，它存在于γ区，故称为γ球蛋白，现统一命名为免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）。免疫球蛋白可分为分泌型和膜型两类。分泌型指存在于血液及组织液中，具有抗体的各种功能；膜型指B细胞膜上的识别抗原受体（BCR）。抗体的基本结构是四肽链单位，两条相同的长链称重链（heavy chain），两条相同的短链称轻链（light chain）。各链之间以二硫键（—S—S—）相结合，形成一个“Y”形的四肽链分子（图8－3－7）。在“Y”形的四肽链分子中，轻链和重链都有一段恒定部分（恒定区），这一部分的氨基酸序列是确定免疫球蛋白类型的一个标准。另外，轻链和重链都还有一段高变区（可变区），在不同的抗体分子，这一部分的氨基酸序列各不相同。正是这些各不相同的可变区体现了不同抗体的特异性，使得多种多样的抗体具有与相应抗原互补结合的特性。

图8－3－7　免疫球蛋白结构

根据抗体的结构（恒定区）与功能的差别，它们被分成IgM、IgG、IgA、IgD、IgE等5类。

IgM：是初次体液免疫应答中最早出现的抗体，它们还是B细胞表面识别抗原的受体。IgM的主要功能是促进凝集、激活补体、溶解细菌。

IgG：是存在于体液中的主要抗体形式，是次级免疫应答中分泌最多的抗体。主要功能是中和作用、激活补体、穿过胎盘。

IgA：IgA有单体和双体两种形式。双体主要存在于各种分泌物中，如唾液、泪液、初乳等。

IgD：IgD是B细胞表面识别抗原的受体，其主要功能目前尚不清楚。

IgE：IgE在正常情况下体内含量甚微，受变应原刺激后含量增加，是促进机体释放组胺等其他生物活性物质的主要抗体，也是引起过敏反应的主要抗体。