免疫学：淋巴细胞对抗原的识别

根据复旦大学出版社出版的《医学免疫学》第四章淋巴细胞对抗原的识别整理。推荐大家略微修改后再做使用，使用时可收起内容进行自我检测效果更佳。感谢大家的支持！

淋巴细胞对抗原的识别

• 抗原
  • 概念与特性
    • 定义：一类能够诱导机体免疫应答并能与相应抗体或T、B细胞发生特异性反应的物质
    • 特性
      • 免疫原性
        • 能够与TCR或BCR结合并诱发免疫应答的特性
      • 免疫反应性
        • 能够与活化的T或B细胞或抗体特异性结合的特性
    • 分类
      • 完全抗原
        • 既具有免疫原性又具有免疫反应性
      • 半抗原/不完全抗原
        • 具有免疫反应性，但不具有免疫原性
    • 变应原、耐受原
  • 抗原的异物性与特异性
    • 异物性
      • 是抗原免疫原性的本质
      • 异物包括
        • 异种抗原
        • 同种异体抗原
        • 自身发生改变的成分
        • 胚胎时期未能与淋巴细胞建立起有效联系的成分
          • 眼部晶状体蛋白作为抗原导致的交叉性眼炎
    • 特异性
      • 含义：抗原被T细胞和B细胞特异性识别；抗原可以与活化的T、B细胞和抗体特异性结合
      • 抗原表位的概念
        • 赋予抗原免疫应答特异性的特殊化学基团
        • 与TCR或BCR结合的最小的结构和功能单位
        • 大约5-15个氨基酸残基，也有的是多糖或核苷酸
        • 半抗原相当于一个抗原表位
        • 抗原结合价：一个抗原具有的抗原表位的数量
        • 天然抗原一般是大分子、具有多个、多种抗原表位
      • 抗原表位的类型
        • 线性表位/顺序表位
          • 由顺序相接的氨基酸残基构成的抗原表位
          • T细胞识别的抗原表位是线性表位，通常位于抗原分子的深部，需要MHC
        • 构象表位/非线性表位
          • 由结构上不相近但是空间上靠近而形成特定构象的若干氨基酸组成
          • B细胞识别的抗原表位是构象表位，通常位于抗原的分子的表面，不需要MHC
      • 影响抗原特异性的因素
        • 抗原表位的性质、数量、位置、空间构象
      • 半抗原-载体效应
        • 半抗原通常是小分子化合物
        • 半抗原-载体效应是指具有载体蛋白以后半抗原可具有免疫原性
        • 载体蛋白通常含有CD4+T细胞抗原表位，因此可以被CD4+T细胞特异性识别，半抗原结合载体蛋白后可以被B细胞特异性识别，因此使得CD4+T细胞发挥辅助激活B细胞的作用，也称为T-B桥连
      • 共同抗原表位与交叉反应
        • 共同抗原表位：不同的抗原具有相同的抗原表位
        • 交叉反应：抗体或致敏淋巴细胞与不同抗原上相同的抗原表位结合
        • 交叉抗原：含有共同抗原表位的抗原
        • 举例：链球菌含有心肌抗原和GBM抗原，激发人体产生相应的抗体，从而引起风湿性心脏病或肾小球肾炎
  • 影响抗原诱导免疫应答的因素
    • 抗原分子的性质
      • 化学性质
        • 蛋白质免疫原性强
      • 分子量的大小
        • 大分子、天然抗原通常具有较多的抗原表位，免疫原性强
      • 分子结构
        • 分子越复杂，免疫原性越强，比如说胰岛素具有多个芳香环，免疫原性强
      • 分子空间构象
        • 构象表位如果失去了构象则失去了免疫原性
      • 易接近性
        • 是指抗原与淋巴细胞之间是否容易靠近，比如氨基酸侧链残基所处的位置不同，免疫原性也不同
      • 物理因素
        • 颗粒状、多聚物有更强的免疫原性
    • 宿主方面的因素
      • MHC基因多态性
      • 年龄、性别、健康状态
        • 年轻人、女性、健康人产生免疫应答更强烈，但是孕妇免疫应答下降
    • 抗原进入机体的方式
      • 时间间隔
      • 每次给量适中
      • 注射方式
        • 皮下给药容易引起免疫应答
        • 肌肉注射相对弱
        • 腹腔注射应答效果差
        • 口服容易引起免疫耐受
      • 免疫佐剂
        • 不改变抗原的特异性，但是会显著改变免疫应答的类型和强度
        • 弗氏佐剂：IgG抗体
        • 明矾佐剂：IgE抗体
  • 抗原的分类
    • 根据诱生抗体是否需要Th细胞分类
      • TD-Ag
      • TI-Ag
        • TI-1 Ag
          • 具有B细胞多克隆激活作用，可以激活成熟的未成熟的B细胞
        • TI-2 Ag
          • 只能激活成熟的B细胞
    • 根据抗原与机体的亲缘关系分类
      • 异嗜性抗原
        • 存在于不同种属中的共同抗原
      • 异种抗原
      • 同种异型抗原
      • 自身抗原
      • 独特型抗原
        • TCR、BCR的可变区
    • 根据抗原是会否在抗原呈递细胞内合成分类
      • 内源性
      • 外源性
    • 其他分类
    • 超抗原
• T细胞受体及其抗原识别
  • T细胞受体
    • αβT细胞（95%）
      • 广泛存在，以外周间质、淋巴组织、血液中为主要的T细胞
    • γδT细胞（5%）
      • 存在于上皮和黏膜相关淋巴组织中
    • pre-T细胞
      • 存在于未成熟的T细胞膜上，不需要辅助受体，自身形成二聚体传导信号
    • 信号通路通过ITAM激活
  • TCR的结构功能
    • 具有四种链
    • 通过二硫键形成异二聚体，胞膜外区有一个恒定区和一个可变区
    • 可变区上有3个互补决定区CDR，在识别MHC和抗原肽中发挥作用
    • 胞质区比较短，需要依靠CD3传递信号，与CD3通过盐桥连接
  • CD3的结构功能
    • 具有五种链：γ、δ、ε、ζ、η
    • 前三种：胞外区含有Ig结构域，借此可以相互连结形成二聚体
    • 后两种：胞外区比较短，借助二硫键相互连结形成ζζ、ζη二聚体
    • 五种链的胞内区都含有ITAM，通过磷酸化的酪氨酸可结合含有SH2结构域的ZAP-70，从而发挥信号转导作用
  • TCR与MHC肽复合物相互作用
    • APC通过MHC呈递胞内或胞外的抗原肽
    • TCR的CDR3与抗原肽中间的T细胞表位结合
    • CDR1和CDR2与抗原肽的两端以及MHC结合
  • T细胞的抗原识别
    • CD4T细胞：外源性抗原，MHC II提呈
    • CD8T细胞：内源性抗原，MHC I提呈，包括细菌和病毒感染后在胞内合成的蛋白质、肿瘤细胞的肿瘤抗原
• B细胞受体及其抗原识别
  • B细胞受体
    • B细胞在骨髓中发育，经过祖B细胞、前B细胞、未成熟B细胞、成熟B细胞四个阶段，其抗体需要重排，最终成熟后才表达BCR并形成中枢免疫耐受
  • BCR的结构和功能
    • 由mIg和Igα/Igβ（CD79a和CD79b）共同组成
    • mIg是B细胞表面特有标志，成熟B细胞常表达mIgD和mIgM，浆细胞不表达mIg
    • Igα/Igβ之间通过二硫键形成二聚体，再通过盐桥与mIg结合，通过ITAM负责胞内信号转导
  • B细胞共受体的结构和功能
    • 由CD21,19,81非共价连接形成，由CD21（CR2）连接结合了抗原的C3d
    • 功能：增强BCR与抗原结合的稳定性
  • B细胞的抗原识别
    • 特点：不需要MHC，可以识别空间构象，可以识别多糖类、核酸类抗原
    • 对TD抗原的识别和免疫应答
      • TD抗原通常为蛋白质抗原，包括血细胞、血清蛋白、病原微生物等
      • 步骤
        • TD抗原结合BCR
        • BCR内吞TD抗原，并加工形成pMHC
        • pMHC呈递给特异性的Th细胞
        • Th细胞通过表达CD40L，与B细胞表面的CD40结合刺激B细胞的增殖
    • 对TI抗原的识别和免疫应答
      • TI抗原通常为细菌多糖、多聚蛋白质、脂多糖等物质，不易降解，无需T细胞辅助
      • 分类
        • TI-1
          • 特点：具有B细胞丝裂原和重复的B细胞表位
          • 举例：LPS
            • 多量：丝裂原结合到B细胞表面的丝裂原受体上促进成熟的和未成熟的细胞增殖
            • 少量：特异性结合到BCR上，促进特异性增殖
        • TI-2
          • 特点：通过成熟B细胞的交联反应而活化B细胞
          • 结合后通过BLK，Fyn/Lyn，使得CD79/CD19的ITAM磷酸化，最终引起Syk酪氨酸激酶磷酸化，通过活化PLC-γ和EGF而活化B细胞
          • 通常激活的是B-1细胞
• 抗原识别的意义
  • 克隆选择学会所
    • 胚胎期体内有许多淋巴细胞克隆，每个克隆表面有一种特定的抗原识别受体，抗原可选择相应的淋巴细胞进行激活，从而使之增殖
    • 免疫耐受
    • 超敏反应