免疫耐受-免疫学教学

湖北理工学院精品课程医学免疫学第十五章免疫耐受免疫耐受（immunologicaltolerance）：在抗原刺激下，T与B细胞不能被激活产生特异免疫效应细胞及（或）特异性抗体，从而不能执行正免疫应答的现象。免疫应答与免疫耐受的平衡Ag2→　　→T、B细胞不活化，IR(-)耐受无效应物→不排斥Ag2(耐受原)Ag1→　→T、B细胞活化，IR(+)免疫效应物→排斥Ag1(免疫原)机　体第一节免疫耐受的形成及表现第二节免疫耐受机制第三节免疫耐受与临床医学第一节免疫耐受的形成及表现胚胎期及新生期接触抗原所致的免疫耐受1.胚胎期嵌合体形成中的耐受owen于1945年首先报道了胚胎期接触同种异型抗原所致免疫耐受的现象。这种耐受具有抗原特异性。2.在胚胎期人工诱导的免疫耐受owen和medawar等设想，可能是在胚胎期接触同种异型抗原诱导而诱导了免疫耐受的产生。新生期成年期移植Balb/c皮肤A系A系CBAA系CBA成年期移植CBA皮肤新生期CBACBABalb/cCBA天然特异免疫耐受的形成结论:处于早期发育阶段的免疫细胞接触抗原(自身或同种异型)可诱导免疫耐受。机制：胚胎期免疫系统尚未发育成熟，抗原异物的刺激导致抗原特异性免疫细胞克隆被排除，从而产生免疫耐受。此期所形成的耐受具有特异性、持久性。后天接触抗原导致的免疫耐受（一）抗原因素与免疫耐受1.抗原剂量1964年Mitchison的实验,BSA剂量在10-8M------10-7~10-6M------10-5M耐受有应答,抗体生成耐受低带耐受：TDAg量过低不足以诱导有效应答而引起T细胞耐受。APC的MHC-Ag肽须达10-100以上才能有效提呈并激活T细胞(单一的TCR结合产生的活化信号不足以活化T细胞)。高带耐受：抗原剂量太高，则诱导应答细胞凋亡，或可能诱导调节性T细胞活化，抑制免疫应答，呈现为特异性负应答状态，致T/B细胞耐受。低剂量→低带耐受→仅使T细胞耐受。高剂量→高带耐受→T、B细胞均耐受。TI-Ag需高剂量才能诱导耐受；TD-Ag低剂量和高剂量均可诱导耐受。T细胞耐受易于B细胞耐受。耐受T细胞＋正常B细胞正常T细胞耐受B细胞＋HGG检测应答（抗HGG）HGG检测应答（抗HGG）X射线照射受者耐受原（HGG）不同时间T细胞和B细胞耐受特点比较2.抗原类型及剂型抗原单体分子易形成免疫耐受，其原因是由于蛋白单体不易被巨噬细胞吞噬处理，不能被APC提呈,T细胞不能被活化；可溶性抗原，不易诱发免疫应答；抗原联合佐剂使用或蛋白聚合体，可诱导正免疫应答。3.抗原免疫途径静脉注射及口服易致全身耐受；经皮内或皮下免疫，激活特异T细胞的免疫应答。4.抗原持续存在5.抗原表位特点如：鸡卵溶菌酶(HEL)蛋白→免疫H-2b小鼠→形成耐受；去除HEL的N端三个氨基酸（即Treg的表位）→免疫H-2b小鼠→耐受解除→Th细胞活化→辅助B细胞产生Ab。将能诱导Treg细胞活化的抗原表位，称为耐受原表位（tolerogenicepitope)。6.抗原变异与免疫耐受病原体发生抗原变异（如HIV、HCV），不仅使原有免疫力失效，亦会因变异而产生模拟抗原，这类抗原能与特异应答的T及B细胞表达的受体结合，却不能产生使细胞活化的第一信号，使细胞处于免疫耐受状态。（二）机体方面的因素年龄：胚胎期>新生期>成年期与免疫系统的发育成熟度有关。遗传因素：不同种属小鼠和大鼠：胚胎期或新生期可致耐；家兔、有蹄类和灵长类：胚胎期才可诱导耐受。同一种属不同品系HGG(0.1mg)C57BL/6小鼠产生耐受性；HGG(1.0mg)A/J小鼠产生耐受性；HGG(10mg)BALB/c小鼠产生耐受性。第二节免疫耐受机制免疫耐受按其形成时期的不同，分为中枢耐受和外周耐受。中枢耐受（centraltolerance)是指在胚胎期及出生后T及B细胞发育的过程中，遇自身抗原所形成的耐受。外周耐受（peripheraltolerance)是指成熟的T及B细胞遇内源性或外源性抗原，不产生正免疫应答，而显示免疫耐受。概念：中枢免疫器官(胸腺和骨髓)内，发育中尚未成熟的T、B淋巴细胞，识别自身抗原的细胞克隆被清除而形成的自身耐受。1.胸腺内发育中的T细胞阳性选择和阴性选择识别自身抗原的未成熟T细胞凋亡。2.骨髓内发育中的B细胞(表达mIgM的未成熟B细胞)阴性选择识别自身抗原的未成熟B细胞克隆消除或处于无反应性(anergy)状态。一、中枢耐受T及B细胞发育阶段经受的克隆消除，显著减少出生后自身免疫病的发生；诱导胸腺及骨髓中克隆消除的自身抗原包括：体内各组织细胞普遍存在的自身抗原（ubiquitousself-antigen）与组织特异抗原（tissuespecificantigen）。一、中枢耐受CD3+4+8+γαβδCD3－4－8－γ:δCD3+CD4－8－+α:β4+8++CD3+pTα:β4+8++CD3+CD4+8－CD4－8+CD4－8+CD4+8－DCDC>95%细胞凋亡<5%输出胸腺皮质区髓质区T细胞的中枢免疫耐受CD4+CD25+Foxp3+1.克隆清除及免疫忽视克隆清除（deletion）：T细胞克隆的TCR对组织特异自身抗原具有高亲和力，且这种组织特异自身抗原浓度高者，则经抗原提呈细胞（APC）提呈，致此类T细胞克隆清除。免疫忽视（immunologicalignorance）：T细胞克隆的TCR对组织特异自身抗原的亲和力低，或这类自身抗原浓度很低，经APC提呈，不足以活化相应的初始T细胞，这种自身应答T细胞克隆与相应组织特异抗原并存，在正常情况下，不引起自身免疫病的发生。二、外周耐受免疫忽视动物模型：小鼠实验性变态反应性脑脊髓炎(EAE)，是由对自身碱性髓鞘蛋白(MBP)的多肽特异应答的Th1细胞被活化所致的中枢神经组织的迟发性超敏反应（DTH）。①碱性髓鞘蛋白MBP为神经组织特异抗原属隐蔽抗原，正常小鼠对其处于耐受状态。但若以适宜剂量自身抗原刺激免疫忽视细胞，仍可致免疫正应答。②人工建立对MBP特异识别的TCR转基因小鼠　体内有大量MBP特异性T细胞，但不发生EAE。因外周组织表达MBP量低，只有中枢神经组织MBP浓度高，而该处是免疫隔离部位，初始T细胞不能进入。③MBP+弗氏完全佐剂注入小鼠，则诱发EAE因外周MBP抗原浓度增高，外周APC被活化，转基因MBP-TCR+T细胞活化，发生免疫应答，其表面所表达的粘附分子（LFA-1,VLA-4）,使其穿越血脑屏障，进入中枢神经组织，与表达MBP的细胞结合，致EAE。免疫忽视的机制：1）组织特异性抗原浓度低，不足以活化初始T2）免疫隔离组织，初始T细胞不能进入免疫忽视的打破：感染：病原体与自身抗原的分子模拟作用；(异嗜性抗原)外伤：组织特异性抗原暴露增多；相继APC活化、粘附分子表达增多，活化初始T，效应TH1穿过隔离屏障致自身免疫病。随感染的控制及消失，免疫忽视又可恢复。概念：克隆无能指成熟的自身反应性T/B细胞遇外周特异性抗原时，表现为不活化状态。转归：克隆无能的细胞部分凋亡，部分可长期存活，在IL-2提供下，进行克隆扩增，导致自身免疫病。2.克隆无能及不活化克隆无能的原因1）不能形成MHC-抗原肽复合物某些组织细胞不表达MHC-Ⅱ类分子。2）缺乏第二活化信号不成熟DC(iDC)不充分表达B7和MHC-Ⅱ类分子，不产生IL-12；组织细胞表达自身抗原，但不表达B7、CD40等；(炎症时可表达，感染可诱发自身免疫病)外周组织特异抗原浓度适宜时,虽能活化自身应答B细胞,但Th细胞不活化,不能提供B细胞扩增及分化所需的细胞因子,B细胞呈免疫无能状态。3.免疫调节细胞的作用CD4+CD25+Foxp3+Treg等细胞具有负调节作用，经分泌IL-10及TGF-β等细胞因子，抑制iDC分化为成熟DC，促进iDC诱导免疫耐受，抑制Th1及CD8+T细胞功能。与临床的关系：具有抑制作用的T细胞经产生TGF-β，抑制DC、Th/CTL功能。如瘤型麻风的患者，Treg细胞呈优势活化，抑制Th1细胞应答，使得患者细胞免疫↓，Mφ、CTL活性↓，不能杀菌及抑菌，患者虽有抗体，但对细菌无抑制作用，疾病进展迅速。4.细胞因子的作用除上述具有抑制作用的T细胞分泌的抑制性细胞因子外，细胞存活及生长因子的水平，亦涉及免疫耐受。外周免疫器官中初始T及B细胞，在未遇外来抗原前，因其对自身抗原的低应答，T及B细胞分别在IL-7、B细胞活化因子（B-cell-activating-factor,BAFF）刺激下存活与有限增殖；但如BAFF分泌过多，致B细胞增殖超限，易致自身免疫病如SLE、类风湿性关节炎等。5.信号转导障碍与免疫耐受在T及B细胞活化过程中，活化信号经信号转导途径最终活化转导因子，启动相应基因，使细胞增殖并分化，表达效应功能。此过程亦受负信号分子反馈调控。如果这些负信号分子表达不足或缺陷，会破坏免疫耐受，导致自身免疫疾病。如：Lyn、CD5、PTEN(一种磷酸酶)、CTLA-4和PD-1等负调控分子缺陷，均易致自身免疫病。脑及眼前房,胎盘等均为免疫隔离部位。产生免疫隔离部位的原因：生理屏障；PD-1的负调控作用；抑制性细胞因子抑制Th1类细胞功能。在免疫隔离部位的表达组织特异抗原的细胞，几乎无机会活化自身抗原应答T细胞克隆，因而这些T细胞克隆处于免疫忽视状态。正常发育的个体，主要靠外周耐受机制及免疫调节维持对自身抗原的耐受；否则，致自身免疫病。6.免疫隔离部位的抗原在生理条件下不致免疫应答交感性眼炎一只眼外伤时，晶体蛋白等眼内蛋白成分外溢，剌激自身应答性T细胞活化，产生效应性T细胞，其粘附分子(VCAM等)↑、血管内皮细胞粘附分子受体表达↑活化的效应细胞进入健康眼。一只眼外伤时，晶体蛋白等眼内蛋白成分外溢，剌激自身应答性T细胞活化，产生效应性T细胞，其粘附分子(VCAM等)↑、血管内皮细胞粘附分子受体表达↑，活化的效应细胞进入健康眼，而致免疫损害。血液循环B细胞耐受机制：1.单体抗原不能使BCR交联，而致B无能；2.能使B细胞活化的抗原浓度，T细胞已耐受,而无Th和细胞因子辅助，B细胞不能活化；3.B细胞也有免疫忽视，感染时旁路活化的Th细胞可致自身免疫。4.在生发中心，B细胞对外来抗原应答发生高频突变产生的自身应答克隆，与大量可溶性自身抗原相遇，导致B细胞凋亡消除。第三节免疫耐受与临床医学免疫耐受与临床疾病的发生、发展及转归密切相关。生理性的免疫耐受对自身组织抗原不应答，不发生自身免疫疾病；病理性的免疫耐受，对感染的病原体或肿瘤细胞抗原不产生特异免疫应答，不能执行免疫防卫功能，则疾病发展及迁徙。为临床治疗目的，打破或建立免疫耐受，多处于临床前实验阶段。建立免疫耐受治疗移植排斥反应和自身免疫病等1.口服免疫原口服免疫原，可致局部肠道粘膜特异免疫，而抑制全身免疫应答。应用：口服自身碱性髓鞘蛋白(MBP)→缓解EAE口服热休克蛋白HSP65→诱导Treg细胞→治疗类风湿性关节炎(RA)建立免疫耐受2.静脉注射抗原静脉注射单体抗原，能诱导免疫耐受。3.移植骨髓及胸腺在T及B细胞分化发育阶段，接触适量抗原，可通过阴性选择，诱导耐受。剌激造血，增强阴性选择；恢复中枢耐受。4.转染基因将供者同种异型基因转染入受者骨髓干细胞，移植此类供者器官，则不被排斥。5.脱敏治疗在Ⅰ型速发型超敏反应中，皮下多次注射小剂量变应原，可诱导IFN-γ及TGF-β产生，抑制IgE型抗体产生，促进产生IgG，达到脱敏目的。6.防止感染自身免疫常因感染而诱发。病原体的某些抗原与自身组织抗原的相似性，则病原体感染诱导产生的效应免疫细胞，不仅对病原体及被感染细胞有攻击作用，且对自身组织细胞亦有攻击作用。且感染所致DC的成熟与活化，也致自身反应性细胞的活化、增殖。7.诱导产生具有特异拮抗作用的调节性细胞小鼠EAE是特异Th1细胞的应答所致的病理过程，此特异Th1细胞表达的独特型TCR，可经独特型－抗独特型网络调节，诱导抗独特型T细胞产生，拮抗效应Th1细胞功能，从而抑制EAE。8.自身抗原肽拮抗剂的使用应用拮抗肽阻断自身抗原肽与相应T及B细胞的TCR及BCR结合，不能诱导免疫应答。已在动物试验中证实。APCT细胞免疫原肽拮抗肽活化阻断TCRMHC拮抗肽阻断抗原肽的活化信号打破免疫耐受在慢性感染及肿瘤患者中，常因诱导免疫应答的条件缺陷，致免疫耐受；提供相应条件，可望恢复免疫应答。1.免疫原及免疫应答分子用于肿瘤患者的治疗重组TSA或TAA，作为肿瘤抗原疫苗；增加MHC分子、B7、CD40等分子的表达；以同源异种分子免疫，增强免疫原性，打破免疫耐受。打破免疫耐受2.细胞因子及其抗体的合理使用。IFN-γ、IL-12→Th1↑→CTL↑GM-CSF→Mo,DC↑→抗肿瘤免疫应答→免疫治疗抗TGF-βAb→拮抗肿瘤细胞产生的TGF的免疫抑制作用3.多重抗感染 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ，防止病原体产生抗原拮抗分子易突变病毒，如HIV和HCV，感染过程中，因病毒突变产生抗原拮抗分子。后者能被MHC分子提呈，并与TCR结合，却产生不完全的活化信号，失去免疫防卫作用，病毒长期复制。早期控制感染，减少突变及抗原拮抗分子的生成。晶体蛋白屏障血流损伤（破坏）天然屏障（交感性眼炎）CD40LCD40T细胞HGGLPSB细胞提供协同刺激信号肿瘤细胞B7MHCI类分子肿瘤细胞转染表达MHCI类分子和B7分子，以提供第1和第2信号小结免疫耐受的概念：T或B细胞对抗原的特异性不应答状态免疫耐受机制：中枢耐受：克隆消除外周耐受：克隆清除及免疫忽视克隆无能及不活化，CK，Treg细胞免疫隔离部位，信号转导障碍免疫耐受的条件抗原剂量(低、高带耐受)，抗原性质(单体)抗原特异表位T、B细胞耐受比较免疫耐受与临床医学建立：自身耐受，治疗自身免疫病；外源耐受，治疗超敏反应和移植排斥反应。打破：外源耐受，抗感染、抗肿瘤。感谢观看此片欢迎指导