(共39张PPT)
第四章
免疫调节
第2节
特异性免疫
接触新冠病毒后,有人患重病,甚至因此失去生命;也有人患轻症,能够自愈;还有人仅是无症状感染者,甚至并未被病毒感染。不同人患病程度出现巨大差异,这是什么原因呢?
问题探讨——新冠肺炎大爆发
新冠病毒进入体内,人体的三道防线
第一道防线:皮肤、黏膜
第二道防线:体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞
第三道防线:特异性免疫
防线一
防线二
是指针对特定病原体发生的特异性反应
思考:为什么吞噬细胞追杀病原体却不会追杀红细胞?
在人体所有细胞膜的表面都有一组蛋白质作为分子标签,能被自身的免疫细胞所识别。
病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签。当它们侵入人体后,能被免疫细胞表面的受体识别出来。
一
免疫系统对病原体的识别
1.分子标签
①“己方”——MHC
人体所有细胞膜表面都有一组蛋白质作为分子标签
名称:主要组织相容性复合体
化学本质:糖蛋白
位置:人体所有细胞的细胞膜
作用:被白细胞识别,避免被攻击
存在于绝大多数脊椎动物细胞膜表面,在胚胎发育中产生,有核细胞上都存在。除了同卵双胞胎,没有两个人有相同的MHC。
②“敌方”身份标签
病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签,
可能是抗原决定簇
A.当病毒、细菌侵入人体后,B细胞能依靠B细胞识别受体(BCR)识别这些分子标签。
B.病原体被加工处理后,暴露出来的抗原信息(分子标签)能反映不同病原体的个性信息,T细胞表面有T细胞识别受体(TCR)可以识别这类抗原信息
2.免疫细胞的识别基础
靠细胞表面的受体来辨认病原体
①受体的本质:一般为 ;
②受体的特点:具有 ;
免疫细胞
人体细胞
病毒或 细菌
受体
识别
识别
蛋白质
特异性
二
体液免疫
1.概念:B细胞激活后可以产生抗体,由于抗体主要存在于体液中,所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫
2.针对的对象:内环境中(细胞外)的病原体
3.参与的细胞: B淋巴细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞、浆细胞
4.基本过程:
①一些病原体和B细胞接触为激活B细胞提供了第一个信号
②一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取
抗原呈递细胞
③抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞
④辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号。
辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。
⑤B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞;细胞因子能够促进B细胞的分裂、分化过程;
1
2
⑥浆细胞产生和分泌大量抗体,其可随体液在全身循环并与这种病原体结合, 抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附;
抗体与病原体结合后进一步的变化:
形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。
①
②
③
④
⑤
⑥
浆细胞
记忆B细胞
抗体
产生细胞(淋巴)因子
病原体
被吞噬
传递
激活B细胞的第一信号
辅助性T细胞
第二信号
抗原呈递细胞
B细胞
①一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。
②一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。
③抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。
④辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。
⑤B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化、大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。
⑥浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
病原体
形成沉淀,被其他免疫细胞吞噬消化
通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性抗体。人体内的B细胞种类数在109以上。
思考:形成记忆细胞有什么作用?
(分裂分化分泌)
5.二次免疫:
①记忆B细胞:寿命长,对曾经入侵的病原体十分敏感,且可存活几年甚至几十年。当相同抗原再次入侵时,记忆细胞会迅速增值、分化。产生更强的特异性免疫反应
②二次免疫:相同抗原再次入侵时,记忆B细胞迅速作出反应,迅速分裂、分化产生新的浆细胞和记忆B细胞,分化后,浆细胞快速产生大量抗体。
二次免疫相对初次免疫而言,反应更 、更____,产生的抗体数量更____,患病程度更 。
快
强烈
多
低
初次免疫与二次免疫的机体内浆细胞的来源分别是:
①初次免疫浆细胞只来源于B细胞
②二次免疫浆细胞来源于记忆B细胞和B细胞
浆细胞
记忆B细胞
抗体
产生细胞(淋巴)因子
病原体
被吞噬
传递
激活B细胞的第一信号
辅助性T细胞
第二信号
抗原呈递细胞
B细胞
病原体
形成沉淀,被其他免疫细胞吞噬消化
(分裂分化分泌)
相同病原体再次入侵
先后将抗原A和抗原A、B注射到小鼠体内,其抗体含量的变化情况如下图所示。该曲线图表明( )
A.小鼠对抗原A更敏感
B.抗原A的破坏性更大
C.小鼠对抗原B反应较慢
D.二次免疫比初次免疫反应更强烈
D
拓展:
1.B细胞活化的条件是什么?
两个信号的刺激
病原体和B细胞接触
辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
细胞因子的作用
——由辅助性T细胞分泌,可以促进B细胞分裂、分化的过程
不能识别病原体:
非特异性识别病原体:
特异性识别病原体:
能增殖化:
能产生抗体:
浆细胞
辅助性T细胞、B细胞、
记忆B细胞
抗原呈递细胞
浆细胞
辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞
2.相关细胞
3.浆细胞还能具有分裂、分化能力吗?
浆细胞是高度分化的细胞,不再分裂、分化;
4.浆细胞中哪些细胞器比较发达?
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
5.在体液免疫过程中,病原体是怎样被最终消灭的?
抗体与病原体结合,可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,进一步形成沉淀等,进而被其他免疫细胞(如巨噬细胞)吞噬消化
1、写出细胞ABCD以及物质Ⅰ、Ⅱ的名称
A 、
B_______________、
C_______________、
D_______________、
Ⅰ_______________、
Ⅱ_______________、
图中缺少______________细胞
抗原呈递细胞
辅助T细胞
B细胞
浆细胞
细胞因子
抗体
记忆细胞
(1)病毒、细菌及人体细胞的分子标签是不同的 ( )
(2)感染人体的流感病毒可被人体免疫系统直接识别( )
(3)当相同的抗原再次入侵机体时,记忆B细胞会迅速产生 大量抗体,消灭抗原 ( )
(4)浆细胞会在抗原的刺激作用下产生抗体 ( )
(5)当同一种抗原再次进入机体时,产生的浆细胞均来自记忆细胞 ( )
(6)一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化增殖后只产生一种特异性的抗体 ( )
判断常考语句,澄清易混易错
体液免疫
B细胞激活后可以产生抗体,由于抗体存在于体液中,所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。
体液免疫的作用范围
存在细胞外液中而未进入细胞内的病原体
病毒只有侵入细胞才能够增殖,而有一些致病细菌如结核杆菌、麻风杆菌等,也是寄生在宿主细胞内的,一旦病原体进入细胞,抗体对它们就无能为力了。
三
细胞免疫
1.概念:当病原体进入细胞内部,主要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫
2.针对的对象:
靶细胞(被病原体侵染的细胞)
衰老、受损的细胞、癌细胞
异体器官移植的细胞
3.作用的范围:
侵入细胞内的病原体
病毒
一些致病细菌
(如结核杆菌、麻风杆菌)
靶细胞 细胞毒性T细胞
4.T淋巴细胞的种类及特点
辅助性T细胞
来源:造血干细胞在胸腺中发育成熟
功能:识别抗原,产生细胞因子;体液免疫中促进B淋巴细胞分化成浆细胞和记忆细胞;细胞免疫中促进T细胞分化成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞
细胞毒性T细胞
来源:细胞毒性T细胞或记忆T细胞
功能:与靶细胞结合发挥免疫效应
记忆T细胞:
来源:由细胞毒性T细胞分裂分化形成,
功能:产生后存在于机体内,再次遇到相同抗原后会立即分化为细胞毒性T细胞,迅速、高效地产生免疫反应。
特点
特异性:每一个成熟的T细胞只带对应一种抗原的受体,未遇到相应抗原时,处于不活动状态。
4.基本过程:
①被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号。
靶细胞 细胞毒性T细胞
②细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,细胞因子能加速这一过程;
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
③ 新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。
④靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉。
细胞毒性T细胞
靶细胞
巨噬细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
病原体
入侵
刺激
细胞毒性T细胞
靶细胞(膜表面某些分 子发生变化)
被吞噬
抗原呈递细胞
传递
辅助性T细胞
细胞因子
同种靶细胞
①病原体感染的宿主细胞称为靶细胞。被病原体感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化,并被细胞毒性T细胞识别。
②细胞因子能加速细胞毒性T细胞的增殖、分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞的过程。
③新形成的细胞毒性T细胞可在体液中循环并识别、接触裂解被同样病原体感染的靶细胞。
④靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体与之结合;或被其他免疫细胞吞噬。
相同病原体再次入侵
在细胞免疫过程中形成的记忆细胞可以在体内存活几年甚至几十年,如果没有机会再次接触相同的抗原,它们就会________;如果再次遇到相同的抗原,它们会立即分化为细胞毒性T细胞,迅速、高速地产生免疫反应。
死亡
拓展:
1.细胞免疫中,细胞毒性T细胞的活化需要什么条件?
靶细胞的接触、辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用。
2.活化后的细胞毒性T细胞的作用是什么?
识别并裂解被同样病原体感染的靶细胞
3.病原体被消灭后,活化的免疫细胞的去向是什么?
病原体被消灭后,活化的免疫细胞的功能受到抑制
四
体液免疫和细胞免疫的协调配合
思考·讨论 体液免疫和细胞免疫的关系
?
1.体液免疫和细胞免疫分别是如何体现针对某种病原体的特异性的?
体液免疫是靠两个信号保证针对某种病原体特异性的,即病原体与B细胞接触形成的第一信号及辅助性T细胞传递的第二信号。
细胞免疫依靠细胞毒性T细胞识别宿主细胞表面分子的特异性变化,保证针对某种病原体的特异性。
2.有人说,辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。你认同这一观点吗?请说出你的理由。
辅助性T细胞既参与体液免疫又参与细胞免疫;
①在体液免疫中,辅助性T细胞识别抗原、激活B细胞、分泌细胞因子;
②在细胞免疫中,辅助性T细胞分泌细胞因子;
辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用
3.体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方
①辅助性T细胞的介导作用能够使两者密切配合。
②两者相互配合清除病原体:
体液免疫产生抗体,能消灭细胞外液中的病原体;而消灭侵入细胞内的病原体,要靠细胞免疫将靶细胞裂解,使病原体失去藏身之所,此时体液免疫就又能发挥作用了。
可见,体液免疫和细胞免疫巧妙配合,密切合作,共同完成机体稳态的调节。
免疫类型 体液免疫 细胞免疫
作用对象 游离于 中的抗原
免疫细胞 主要是 细胞 主要是 细胞
免疫时间 过程较 , 所需时间短 过程较 ,
所需时间长
作用方式 浆细胞产生的 与相应的 特异性结合 与 密切接触
体液
靶细胞
B
T
迅速
缓慢
抗体
抗原
靶细胞
关系
二者各有其独特的作用又相互配合:
①对病原体:体液免疫发挥作用;
②对细胞内寄生生物:体液免疫先起作用,阻止寄生生物的散播感染,当寄生生物进入细胞后,细胞免疫将抗原释放,再由体液免疫最后清除
“三看法”辨别体液免疫与细胞免疫
细胞免疫
体液免疫
参战
对象
二看
三看
攻击
目标
内环境中的病原体
体液免疫
体液免疫
细胞免疫
细胞免疫
免疫
结果
抗原、抗体结合,形成沉淀
靶细胞裂解、死亡暴露病原体
主要依靠物质(抗体)作战
依靠细胞(T细胞)作战
一看
细胞内病原体、异常细胞
1.神经系统、内分泌系统与免疫系统通过_________构成一个复杂的调节网络;
2.神经调节、体液调节和免疫 调节的实现都离不开_________(如神经调节中的 、体液调节中的 和免疫调节中的___________);
信息分子
信号分子
神经递质
激素
细胞因子
神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子相互作用示例
神经系统
免疫系统
内分泌
系统
干扰素等
糖皮质激素等
TRH等
甲状腺激素等
白细胞介素、
肿瘤坏死因子
乙酰胆碱等
神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子相互作用示例
神经系统
免疫系统
内分泌
系统
干扰素等
糖皮质激素等
TRH等
甲状腺激素等
白细胞介素、
肿瘤坏死因子
乙酰胆碱等
3.这些信号分子的作用方式,都是直接与______接触;
4.受体一般是_________分子,信号分子与受体的结合具有_____________,因为_______________________;
受体
蛋白质
特异性
不同受体的结构各异
体液免疫
细胞免疫
辅助性T细胞
记忆T细胞
机体再次接触抗原
记忆B细胞
记忆T细胞
B细胞
浆细胞
抗体与相应的抗原结合
细胞毒性T细胞
抗原暴露
攻击相应的靶细胞
细胞毒性T细胞
机体初次接触抗原
抗原被抗原呈递细胞吞噬
抗体
1.如图为人体体液免疫的部分过程,下列相关叙述中错误的是( )
A.M细胞被同种抗原再次刺激时分化形成E细胞
B.图中“某物质”最可能
是细胞因子
C.人乳头瘤病毒侵入人体
后,也需要体液免疫对其发挥作用
D.E细胞能够特异性识别抗原
D