第一节免疫应答的概念与过程一、免疫应答的概念抗原性物质进入机体后激发免疫细胞活化，分化和效应过程称之为免疫应答（immuneresponse）。但对这一过程的认识是随着免疫学的发展逐步深化和建立较为完整的概念。在免疫学发展的早期，人们发现抗原性物质进入体内后可在血液中检测出抗体，而对抗原是不产生应答的，其指导学说为侧链学说和指令学说。进入近代免疫学时期，已知淋巴细胞可能是抗体产生细胞，但尚无直接证明，实验认为抗原只对抗体产生细胞起选择激发作用，并且认为抗体只是由单一淋巴细胞克隆完成的，彼此无关联。在这一时期已证明除存在体液免疫外，还存在有细胞免疫。对自已”抗原提出了自身耐受的概念，在打破自身耐受的条件下可以发生自身免疫现象，并证明在自身免疫性疾病患者血清中有自身抗体存在。这一时期的指导学说是由Burnet提出的细胞系或克隆选择学说。进入现代免疫学时期，已证明在高等动物和人体内存在有结构复杂的免疫系统，是由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成的。同时也证明了免疫应答是由多细胞系完成的。并认为它们之间存在着相互协同的和相互制约的关系，在正常免疫生理条件下，它们处于动态平衡，借以维持机体的免疫稳定状态。抗原进入可激发免疫系统打破了这种平衡，从而诱发了免疫应答，再建立新的平衡状态。在此时期还证明了自身耐受是由多种机制形成的，存在着生理性“自身识别”与病理性自身识别”。其指导学说是由Jerne提出的免疫网络学说。二、免疫应答的过程现代免疫学的发展，为了解免疫应答过程提供了细胞学基础。虽然免疫应答过程的效应表现，主要是以B细胞介导的体液免疫和以T细胞介导的细胞免疫。但体内和体外的实验已证明，这二种免疫应答的产生都是由多细胞系完成的，即由单核吞噬细胞系、T细胞和B细胞来完成的。所以免疫应答过程不是单一细胞系的行为，而是多细胞系相互作用的复杂行为。这一过程包括：①免疫细胞对抗原分子的识别过程，即抗原分子与免疫细胞的相互作用；②免疫细胞的活化和分化过程，即免疫细胞间的相互作用；③效应细胞和效应分子的排异作用。（表11-1）。表11-1免疫应答过程识别效应活化与分化膜受体的交联膜信号的产生与传递对靶细胞或分子的排异作用抗原的摄取、处理和加工抗原的呈递细胞增殖与分化引起组织的损作用（炎症）抗原的识别生物活性介质的合成免疫应答的调节作用与释放
第一节 免疫应答的概念与过程 一、免疫应答的概念 抗 原 性 物 质 进 入 机 体 后 激 发 免 疫 细 胞 活 化 ， 分 化 和 效 应 过 程 称 之 为 免 疫 应 答 （immuneresponse）。但对这一过程的认识是随着免疫学的发展逐步深化和建立较为完整的概 念。在免疫学发展的早期，人们发现抗原性物质进入体内后可在血液中检测出抗体，而对抗原是 不产生应答的，其指导学说为侧链学说和指令学说。 进入近代免疫学时期，已知淋巴细胞可能是抗体产生细胞，但尚无直接证明，实验认为抗原 只对抗体产生细胞起选择激发作用，并且认为抗体只是由单一淋巴细胞克隆完成的，彼此无关 联。在这一时期已证明除存在体液免疫外，还存在有细胞免疫。对“自己”抗原提出了自身耐受的 概念，在打破自身耐受的条件下可以发生自身免疫现象，并证明在自身免疫性疾病患者血清中有 自身抗体存在。这一时期的指导学说是由Burnet提出的细胞系或克隆选择学说。 进入现代免疫学时期，已证明在高等动物和人体内存在有结构复杂的免疫系统，是由免疫器 官、免疫细胞和免疫分子组成的。同时也证明了免疫应答是由多细胞系完成的。并认为它们之间 存在着相互协同的和相互制约的关系，在正常免疫生理条件下，它们处于动态平衡，借以维持机 体的免疫稳定状态。抗原进入可激发免疫系统打破了这种平衡，从而诱发了免疫应答，再建立新 的平衡状态。在此时期还证明了自身耐受是由多种机制形成的，存在着生理性“自身识别”与病理 性“自身识别”。其指导学说是由Jerne提出的免疫网络学说。 二、免疫应答的过程 现代免疫学的发展，为了解免疫应答过程提供了细胞学基础。虽然免疫应答过程的效应表 现，主要是以B细胞介导的体液免疫和以T细胞介导的细胞免疫。但体内和体外的实验已证明， 这二种免疫应答的产生都是由多细胞系完成的，即由单核吞噬细胞系、T细胞和B细胞来完成 的。所以免疫应答过程不是单一细胞系的行为，而是多细胞系相互作用的复杂行为。这一过程包 括：①免疫细胞对抗原分子的识别过程，即抗原分子与免疫细胞的相互作用；②免疫细胞的活化 和分化过程，即免疫细胞间的相互作用；③效应细胞和效应分子的排异作用。（表11-1）。 表11-1 免疫应答过程 识别 活化与分化 效应 抗原的摄取、处理和加工抗原的呈递 抗原的识别 膜受体的交联 膜信号的产生与传递 细胞增殖与分化 生物活性介质的合成 与释放 对靶细胞或分子的排异作用 引起组织的损作用（炎症） 免疫应答的调节作用
抗体分子抗感染效应T细胞抗肿瘤免疫增强系自身免T与B细胞的境殖与分统疫化补体分子免疫保变态反抗原一抗体的产生与释放排异护细胞因子应Mo细胞因子的产生与释或排免疫病移植排TK/NK细胞放已理斥BMβ粒细胞效应T细胞的产生免疫记忆细胞的产生系移植物抗肥大细胞红细胞宿主反应血小板对免疫应答过程的了解，就是要对上述过程进行深入的探讨。现已主证明免疫细胞间的相互作用，既表现相互协同又表现相互措抗，同时细胞间的相互作用是由其分泌的介质完成的。近年来的实验又证明，免疫细胞在其相互作用中，可表现为具有组织相容性基因的限制性，即所谓MHC限制性，表明免疫细胞的活动是受遗传控制的。上述发现，既揭示了免疫应答过程的复杂性，文反映了它是严密控制和精细的调节过程，这对保持机体自身免疫稳定性是十分重要的。因此，目前对免疫应答机制的研究，已由细胞水平、分子水平进入了基因水平，虽然如此，对这一复杂过程的认识是极其有限的，众多的问题还有待解决。1．抗原识别阶段此阶段可包括抗原的摄取、处理和加工，抗原的呈递和对抗原的识别，分别由Mo、T和B细胞完成。2.免疫细胞的活化和分化阶段此阶段可包括抗原识别细胞膜受体的交联、膜信号产生与传递、细胞增殖与分化以及生物活性介质的合成与释放，主要由T和B细胞完成。3.免疫应答的效应阶段此阶段主要包括效应分子（体液免疫）和效应细胞（细胞免疫）对非已细胞或分子的清除作用，即所谓排异效应，及其对免疫应答的调节作用。此阶段除抗体和效应T细胞参予外，即非特异免疫细胞和分子参加才能完成排异和免疫调节作用。第二节抗体产生的细胞学基础一、抗体产生的一般规律当第一次用适量抗原给动物免疫，需经一定潜伏期才能在血液中出现抗体，含量低，且维持时间短，很快下降，称这种现象为初次免疫应答。若在抗体下降期再次给以相同抗原免疫时，则发现抗体出现的潜伏期较初次应答明显缩短，抗体含量也随之上升，而且维持时间长，称这种现象为现次免疫应答或回忆应答。由于对抗体分子结构研究的进展，发现初次应答产生的抗体主要
抗原→ Mφ T B T与B细胞的境殖与分 化 抗体的产生与释放 细胞因子的产生与释 放 效应T细胞的产生 免疫记忆细胞的产生 抗体分子 效应T细胞 免疫增强系 统 补体分子 细胞因子 K/NK细胞 Mφ 粒 细 胞 系 肥大细胞 红细胞 血小板 排异 或 排 已 免 疫 保 护 免 疫 病 理 抗感染 抗肿瘤 自 身 免 疫 变 态 反 应 移 植 排 斥 移 植 物 抗 宿 主 反 应 对免疫应答过程的了解，就是要对上述过程进行深入的探讨。现已主证明免疫细胞间的相互 作用，既表现相互协同又表现相互拮抗，同时细胞间的相互作用是由其分泌的介质完成的。近年 来的实验又证明，免疫细胞在其相互作用中，可表现为具有组织相容性基因的限制性，即所谓 MHC限制性，表明免疫细胞的活动是受遗传控制的。上述发现，既揭示了免疫应答过程的复杂 性，又反映了它是严密控制和精细的调节过程，这对保持机体自身免疫稳定性是十分重要的。因 此，目前对免疫应答机制的研究，已由细胞水平、分子水平进入了基因水平，虽然如此，对这一 复杂过程的认识是极其有限的，众多的问题还有待解决。 1．抗原识别阶段此阶段可包括抗原的摄取、处理和加工，抗原的呈递和对抗原的识别，分 别由Mφ、T和B细胞完成。 2．免疫细胞的活化和分化阶段此阶段可包括抗原识别细胞膜受体的交联、膜信号产生与传 递、细胞增殖与分化以及生物活性介质的合成与释放，主要由T和B细胞完成。 3．免疫应答的效应阶段此阶段主要包括效应分子（体液免疫）和效应细胞（细胞免疫）对 非已细胞或分子的清除作用，即所谓排异效应，及其对免疫应答的调节作用。此阶段除抗体和效 应T细胞参予外，即非特异免疫细胞和分子参加才能完成排异和免疫调节作用。 第二节 抗体产生的细胞学基础 一、抗体产生的一般规律 当第一次用适量抗原给动物免疫，需经一定潜伏期才能在血液中出现抗体，含量低，且维持 时间短，很快下降，称这种现象为初次免疫应答。若在抗体下降期再次给以相同抗原免疫时，则 发现抗体出现的潜伏期较初次应答明显缩短，抗体含量也随之上升，而且维持时间长，称这种现 象为现次免疫应答或回忆应答。由于对抗体分子结构研究的进展，发现初次应答产生的抗体主要
是IgM分子，对抗原结合力低，为低亲和性抗体。而再次应答则主要为IgG分子，且为高亲和性抗体。TD抗原可引起再次应答，而TI抗原只能引起初应答。对初次和再次应答现象机制的研究，对抗体特异性、多样性、免疫记忆以及对自身抗原而受性机制等问题的研究，都必须以抗体生成的细胞学为基础（图11-1，表11-2）。杭原浓R0度E诺伏期10天3天初次抗原刺激再次抗原刺激图11-1初次及再次免疫应答表11一2初次与再次免疫应答特性特性初次再次抗原呈递非B细胞B细胞高低抗原浓度抗体产生延迟相5~10天2~5天Ig类别IgG、IgA等主要为IgM低亲和力高多少无关抗体二、抗体产生的细胞学基础抗体产生是由多细胞完成的，Miller等在60年代，首先证明了淋巴细胞是不均一的细胞群。他用早期摘除鸡的胸腺和法氏囊的方法证明了有二类不同的的淋巴细胞，即T和B细胞。前者与细胞免疫有关，后者与抗体形成有关（表11-3）。表11-3新生期摘除胸腺及法氏囊对免疫功能的影响（鸡）全身X-线照射周围血淋巴细胞数Ig浓度抗体产生移植物排斥反应未身X-线照射148 000++++++++++胸腺摘除9000
是IgM分子，对抗原结合力低，为低亲和性抗体。而再次应答则主要为IgG分子，且为高亲和性 抗体。TD抗原可引起再次应答，而TI抗原只能引起初应答。对初次和再次应答现象机制的研 究，对抗体特异性、多样性、免疫记忆以及对自身抗原而受性机制等问题的研究，都必须以抗体 生成的细胞学为基础（图11-1，表11-2）。 图11-1初次及再次免疫应答 表11－2 初次与再次免疫应答特性 特性 初次 再次 抗原呈递 非B细胞 B细胞 抗原浓度 高 低 抗体产生 延迟相 5～10天 2～5天 Ig类别 主要为IgM IgG、IgA等 亲和力 低 高 无关抗体 多 少 二、抗体产生的细胞学基础 抗体产生是由多细胞完成的，Miller等在60年代，首先证明了淋巴细胞是不均一的细胞群。 他用早期摘除鸡的胸腺和法氏囊的方法证明了有二类不同的的淋巴细胞，即T和B细胞。前者与 细胞免疫有关，后者与抗体形成有关（表11-3）。 表11-3 新生期摘除胸腺及法氏囊对免疫功能的影响（鸡） 全身X-线照射 周围血淋巴细胞数 Ig浓度 抗体产生 移植物排斥反应 未身X-线照射 148 000 ++ +++ ++ 胸腺摘除 9 000 ++ + －
法氏囊摘除13200++阳性反应：一阴性反应Claman给经X-线照射小鼠移入同系骨髓细胞（B细胞来源）和胸腺细胞（T细胞来源），然后用羊红细胞免疫，结果证明只有同时移入两种细胞才能产生抗体。因此证明了抗体产生需要T和B细胞共同参予。Unanue等在70年代又证明了巨噬细胞在抗体形成中的重要作用。他们应用纯化细胞的体外培养技术研究这一问题。根据小鼠细胞对玻璃面或塑料面的粘附性，可将脾细胞分为二种，其一为有粘附性细胞属巨噬细胞（Mβ），另一种为非粘附性细胞属淋巴细胞，包括T和B细胞。当将这二种细胞分别与羊红细胞（抗原）在体外培养时，皆不能产生抗体，只有在二种细胞混合培养时才能产生抗体，自此证明了Mo也参予抗体的产生（表11-4，5）。表11-4T和B细胞在抗体产生中的作用X-线照射鼠入的细胞抗体产生++脾细胞（含有T和B）土胸腺细胞（T细胞）+骨髓细胞（B细胞）+++胸腺细胞+骨髓细胞表11-5Mo在抗体产生中的作用体外培养细胞抗体产生粘附细胞+羊红细胞非粘附细胞+羊红细胞粘附细胞++羊红细胞+++非粘附细胞表11-6促进B细胞增殖和分化的细胞因子名称作用IL-1促进B细胞活化与增殖IL-4促进活化B细胞增殖IL-5促进B细胞分化IL-6与IL-1协同IL-2
法氏囊摘除 13 200 － － + +阳性反应；－阴性反应 Claman 给经X-线照射小鼠移入同系骨髓细胞（B细胞来源）和胸腺细胞（T细胞来源），然 后用羊红细胞免疫，结果证明只有同时移入两种细胞才能产生抗体。因此证明了抗体产生需要T 和B细胞共同参予。 Unanue等在70年代又证明了巨噬细胞在抗体形成中的重要作用。他们应用纯化细胞的体外 培养技术研究这一问题。根据小鼠细胞对玻璃面或塑料面的粘附性，可将脾细胞分为二种，其一 为有粘附性细胞属巨噬细胞（Mφ），另一种为非粘附性细胞属淋巴细胞，包括T和B细胞。当将 这二种细胞分别与羊红细胞（抗原）在体外培养时，皆不能产生抗体，只有在二种细胞混合培养 时才能产生抗体，自此证明了Mφ也参予抗体的产生（表11-4，5）。 表11-4 T和B细胞在抗体产生中的作用 X-线照射鼠入的细胞 抗体产生 脾细胞（含有T和B） ++ 胸腺细胞（T细胞） ± 骨髓细胞（B细胞） + 胸腺细胞+骨髓细胞 +++ 表11-5 Mφ在抗体产生中的作用 体外培养细胞 抗体产生 粘附细胞+羊红细胞 非粘附细胞+羊红细胞 粘附细胞 + +羊红细胞 非粘附细胞 － － +++ 表11-6 促进B细胞增殖和分化的细胞因子 名称 作用 IL-1 IL-4 IL-5 IL-6 IL-2 促进B细胞活化与增殖 促进活化B细胞增殖 促进B细胞分化 与IL-1协同
在同一时期Gershon等又证明了抑制性T细胞（TS）的存在，对免疫应答起抑制作用。因此TH和TS可视为免疫调节细胞，而TC和TD可视为细胞免疫的效应细胞。通过上述研究，证明了抗体产生需要三种细胞参予，即单核吞噬细胞系、T细胞系和B细胞系。从而否定了过去认为抗体产生是由单一淋巴细胞克隆产生的观点。因此抗体产生不只是涉及抗原与免疫细胞间的相互作用，即对抗原的识别和抗原的激发作用，同时也涉及免疫细胞间的相互作用，，即免疫细胞活化，增殖与分化过程。这二个过程是紧密交织在一起的，为此必须进一步探讨在免疫应答过程中，三种细胞各自发挥什么作用？以及它们之间的相互作用又是怎样进行的。三、免疫细胞在抗体生成中的作用上述三类细胞都参予抗体生成过程，但各自发挥的作用不同。现已证明Mo抗原处理和呈递细胞，无特异识别抗原的功能。T细胞系主要是TH和TS，它们对免疫应答有调节功能，所以是免疫调节细胞，有特异识别抗原的功能。B细胞系既具有呈递抗原的作用又是产生抗体的细胞，也具有特异识别抗原的功能。（一）Mo的作用Mo在免疫应答的全过程都发挥重要作用，在抗原识别过程中，即在免疫应答的诱导期，它表现为具有摄取、处理加工、存贮和呈递抗原的作用。它活化后还能分泌多种细胞因子，其合成和分泌的IL-1有促进T和B细胞的活化作用。因此，不能认为Mβ只是机械的将抗原决定族呈递给淋巴细胞，它还具有调节淋巴细胞功能的作用。抗原性物质进入体内后，必须先经Mo摄取、加工处理，然后才能呈递给淋巴细胞。Mo是有吞噬细胞功能的细胞，已证明在其细胞表面有多种受体分子，但无抗原识别受体。它主要是以吞噬、吞饮和被动吸附等方式捕捉抗原，可摄取任何抗原性特质，所以是非特异性的摄取抗原性物质。摄入的抗原大分子，可在细胞内被降解为许多小肽片段。其中一些免疫原性决定族可与细胞内的自已MHCI类分子相结合，然后运送至细胞膜表面，形成所谓修饰的自身复合物分子（即异种抗原X+自已MHCI类分子）此即M?对抗原的处理和加工过程。Mo将这种复合物分子，呈递给有抗原识别功能的淋巴细胞，才能激发免疫应答。不难看出，识别这种复合物的抗原识别受体，必须是既能识别异种抗原X，又能同时识别自已MHC分子。这就是免疫细胞间相互作用的MHC限制性的由来。（二）淋巴细胞的作用淋巴细胞具有抗原识别受体，所以T和B细胞都是抗原识别细胞。每一细胞克隆可识别一种抗原决定簇，所以这种识别是有特异性的。B细胞表面抗原识别受体是膜Ig分子，它可识别天然蛋白质抗原分子表面的构像抗原决定簇（即B决定族），在识别抗原时无MHc限制性。而T细胞抗原识别受体为异二聚体分子，即TCRαβ，它能同时识别经加工处理的序列决定簇肽片段（即T决定簇）和自己MHC分子，所以有MHC限制性。四、细胞因子在抗体产生中的作用
在同一时期Gershon等又证明了抑制性T细胞（TS）的存在，对免疫应答起抑制作用。因此 TH和TS可视为免疫调节细胞，而TC和TD可视为细胞免疫的效应细胞。通过上述研究，证明了 抗体产生需要三种细胞参予，即单核吞噬细胞系、T细胞系和B细胞系。从而否定了过去认为抗 体产生是由单一淋巴细胞克隆产生的观点。因此抗体产生不只是涉及抗原与免疫细胞间的相互作 用，即对抗原的识别和抗原的激发作用，同时也涉及免疫细胞间的相互作用，即免疫细胞活 化，增殖与分化过程。这二个过程是紧密交织在一起的，为此必须进一步探讨在免疫应答过程 中，三种细胞各自发挥什么作用？以及它们之间的相互作用又是怎样进行的。 三、免疫细胞在抗体生成中的作用 上述三类细胞都参予抗体生成过程，但各自发挥的作用不同。现已证明Mφ抗原处理和呈递 细胞，无特异识别抗原的功能。T细胞系主要是TH和TS，它们对免疫应答有调节功能，所以是 免疫调节细胞，有特异识别抗原的功能。B细胞系既具有呈递抗原的作用又是产生抗体的细胞， 也具有特异识别抗原的功能。 （一）Mφ的作用 Mφ在免疫应答的全过程都发挥重要作用，在抗原识别过程中，即在免疫应答的诱导期，它 表现为具有摄取、处理加工、存贮和呈递抗原的作用。它活化后还能分泌多种细胞因子，其合成 和分泌的IL-1有促进T和B细胞的活化作用。因此，不能认为Mφ只是机械的将抗原决定簇呈递给 淋巴细胞，它还具有调节淋巴细胞功能的作用。 抗原性物质进入体内后，必须先经Mφ摄取、加工处理，然后才能呈递给淋巴细胞。Mφ是有 吞噬细胞功能的细胞，已证明在其细胞表面有多种受体分子，但无抗原识别受体。它主要是以吞 噬、吞饮和被动吸附等方式捕捉抗原，可摄取任何抗原性特质，所以是非特异性的摄取抗原性物 质。 摄入的抗原大分子，可在细胞内被降解为许多小肽片段。其中一些免疫原性决定簇可与细胞 内的自己MHCⅡ类分子相结合，然后运送至细胞膜表面，形成所谓修饰的自身复合物分子（即异 种抗原X+自己MHCⅡ类分子）此即Mφ对抗原的处理和加工过程。 Mφ将这种复合物分子，呈递给有抗原识别功能的淋巴细胞，才能激发免疫应答。不难看 出，识别这种复合物的抗原识别受体，必须是既能识别异种抗原X，又能同时识别自已MHC分 子。这就是免疫细胞间相互作用的MHC限制性的由来。 （二）淋巴细胞的作用 淋巴细胞具有抗原识别受体，所以T和B细胞都是抗原识别细胞。每一细胞克隆可识别一种 抗原决定簇，所以这种识别是有特异性的。B细胞表面抗原识别受体是膜Ig分子，它可识别天然 蛋白质抗原分子表面的构像抗原决定簇（即B决定簇），在识别抗原时无MHc 限制性。而T细胞 抗原识别受体为异二聚体分子，即TCRαβ，它能同时识别经加工处理的序列决定簇肽片段（即T 决定簇）和自己MHC分子，所以有MHC限制性。 四、细胞因子在抗体产生中的作用