醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)課件：第十五章免疫耐受

免疫耐受Immunetolerance4個(gè)概念免疫無(wú)應(yīng)答：機(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)“非己”物質(zhì)產(chǎn)生應(yīng)答并清除，而對(duì)“自己”物質(zhì)無(wú)應(yīng)答免疫耐受：機(jī)體免疫系統(tǒng)天然形成或后天獲得的，對(duì)某種抗原后形成的特異性無(wú)應(yīng)答狀態(tài)。而對(duì)其他抗原的反應(yīng)性正常。免疫缺陷：遺傳或疾病等因素→→→非特異性免疫抑制：使用免疫抑制劑→→→非特異性適應(yīng)性免疫范疇免疫耐受性與免疫抑制的區(qū)別

免疫耐受免疫抑制

immunetoleranceimmunosuppression

形成原因特異性T或B抑制或滅活用人工方法使免疫功能暫時(shí)抑制狀態(tài)

對(duì)耐受原的需要耐受原的持續(xù)存在無(wú)需特異性抗原存在

持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)間暫時(shí)

對(duì)抗原刺激的反應(yīng)性特異性無(wú)反應(yīng)性對(duì)所有抗原無(wú)反應(yīng)性

意義維持自身穩(wěn)定延長(zhǎng)移植物存活時(shí)間

免疫耐受的意義免疫耐受具有高度特異性，不影響機(jī)體對(duì)耐受原外的其他抗原的適應(yīng)性免疫應(yīng)答，這一點(diǎn)與免疫抑制或免疫缺陷的對(duì)多種抗原的適應(yīng)性免疫應(yīng)答水平下降或缺失不同同一抗原物質(zhì)既可是耐受原，也可是免疫原，取決于一系列影響抗原免疫原性的因素（129頁(yè)）——每一疫苗的最佳免疫接種程序都是特定的（206頁(yè)）。什么是“自己”物質(zhì)？固有免疫系統(tǒng)無(wú)應(yīng)答適應(yīng)性免疫系統(tǒng)耐受固有免疫系統(tǒng)眼里的“自己”固有免疫細(xì)胞缺乏識(shí)別“自己”物質(zhì)的受體模式識(shí)別受體膜型：MR、SR、TLR分泌型：MBL、C反應(yīng)蛋白有限多樣性抗原識(shí)別受體：NKT、γδT、B1NK細(xì)胞存在抑制性受體（killerinhibitoryreceptor,KIR）來(lái)識(shí)別“自己”細(xì)胞表面的MHCI分子“自己”細(xì)胞表面表達(dá)有大量補(bǔ)體抑制因子叫免疫無(wú)應(yīng)答，而不叫免疫耐受適應(yīng)性免疫系統(tǒng)眼里的“自己”對(duì)“自己”物質(zhì)產(chǎn)生免疫耐受，移植不排斥1945，Owen發(fā)現(xiàn)的異卵雙生胎牛形成的紅細(xì)胞嵌合體（chimeras），互不排斥出生后皮膚移植亦不排斥，但移植無(wú)關(guān)小牛皮膚則排斥這種耐受具有特異性怎么形成的？假說(shuō)：胚胎期接觸了同種異型抗原在胚胎期人工誘導(dǎo)的免疫耐受1953，Nature，Medawar等將一成年A系公鼠的組織混合物（睪丸、腎、脾）制備的懸液（包括小塊組織，分離的細(xì)胞和細(xì)胞碎片）接種在6只CBA（近交系）系胚鼠(15-16天)體內(nèi)（書上錯(cuò)誤），出生5只出生后8周，3/5實(shí)驗(yàn)組CBA系鼠（一公兩母）接受A系鼠的植皮，無(wú)急性排斥反應(yīng)5天后，1號(hào)再次接受A系鼠的植皮，無(wú)急性排斥反應(yīng)，75天后開始出現(xiàn)排斥現(xiàn)象，移植的A系鼠皮膚一共活了91天另2只可能未成功接種正常植皮的排斥反應(yīng)2-3天后明顯可見，11天左右移植的皮膚完全死亡為什么移植的A系鼠皮膚最后還是死了？是CBA系鼠免疫系統(tǒng)主動(dòng)耐受還是移植的A系鼠皮膚無(wú)免疫原性？2、3號(hào)分別在初次移植后77天和101天接受了“被A系小鼠皮膚免疫過的同系CBA小鼠的淋巴結(jié)懸液”的腹腔注射14天后初次移植的A系鼠皮膚死亡說(shuō)明開始的耐受不是因?yàn)锳系鼠皮膚沒有免疫原性，而是CBA系鼠免疫系統(tǒng)的主動(dòng)耐受這種主動(dòng)耐受是特異性的嗎？被人工誘導(dǎo)對(duì)A系鼠皮膚耐受的CBA系鼠對(duì)AU系鼠的皮膚反應(yīng)正常，11天后移植的AU系小鼠皮膚壞死，說(shuō)明受者CBA系鼠的免疫應(yīng)答正常，其胚胎期被誘導(dǎo)的對(duì)A系鼠的免疫耐受是特異性的這種耐受能遺傳嗎？1、2、3號(hào)小鼠的生殖系統(tǒng)未受影響，兄妹交配后，2只母鼠分別產(chǎn)了6、8只仔鼠成年后，各取2只，移植A系鼠皮膚11天后，移植物壞死不能遺傳驗(yàn)證了Owen的發(fā)現(xiàn)，在胚胎期時(shí)，可人工誘導(dǎo)其對(duì)“非己”抗原產(chǎn)生特異性耐受，也就是說(shuō)，把其當(dāng)成了“自己”物質(zhì)人工誘導(dǎo)新生期小鼠免疫耐受A：白色CBA：野生色注：此圖非PeterBrianMedawar于1953年發(fā)表在Nature上原文的實(shí)驗(yàn)新生期耐受的維持時(shí)間短于胚胎期總結(jié)：適應(yīng)性免疫系統(tǒng)如何區(qū)分“自己”和“非己”

（129頁(yè)）凡是適應(yīng)性免疫系統(tǒng)對(duì)其耐受的，都是“自己”物質(zhì)，反之就是“非己”物質(zhì)未成熟淋巴細(xì)胞（胚胎期或新生期）接觸過的，無(wú)論是外來(lái)抗原還是自身抗原，都會(huì)形成免疫耐受，其本質(zhì)是淋巴細(xì)胞在中樞發(fā)育時(shí)的陰性選擇。這種天然免疫耐受長(zhǎng)期持續(xù)，不易打破成熟淋巴細(xì)胞也可被誘導(dǎo)耐受，但這類后天誘導(dǎo)的免疫耐受維持時(shí)間短，易打破為克隆選擇學(xué)說(shuō)提供了證據(jù)Burnet克隆選擇學(xué)說(shuō)——胚胎發(fā)育期，未成熟的自身反應(yīng)性淋巴細(xì)胞接觸自身抗原后會(huì)被克隆清除，從而形成對(duì)自身抗原的耐受1960，Burnet和Medawar獲得Nobel醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎(jiǎng)那些不再是“自己”的“自己”衰老細(xì)胞——紅細(xì)胞衰老死亡，唾液酸結(jié)構(gòu)消失，暴露N-乙酰葡糖胺，可被吞噬細(xì)胞SR識(shí)別吞噬損傷細(xì)胞——各種理化因素(如射線、藥物等)可使細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變，可被吞噬細(xì)胞SR識(shí)別吞噬，也可誘導(dǎo)適應(yīng)性免疫應(yīng)答腫瘤或病毒感染細(xì)胞——表達(dá)新抗原打破的免疫豁免區(qū)——局部免疫抑制狀態(tài)被打破，免疫細(xì)胞從未見過——應(yīng)答免疫耐受和免疫應(yīng)答保持平衡對(duì)維持免疫自穩(wěn)至關(guān)重要（129頁(yè)）人工誘導(dǎo)成年期小鼠后天免疫耐受

注射各種劑量的BSA成年小鼠

低劑量和高劑量均不出現(xiàn)對(duì)BSA的抗體應(yīng)答實(shí)驗(yàn)證明，成年鼠也可誘導(dǎo)免疫耐受，但較胚胎期和新生期明顯困難，受抗原因素和機(jī)體因素的影響。后天接觸抗原導(dǎo)致的免疫耐受抗原因素抗原劑量抗原水平高時(shí)，不僅易誘導(dǎo)效應(yīng)細(xì)胞AICD，而且易誘導(dǎo)Treg等抑制性細(xì)胞的產(chǎn)生高帶耐受說(shuō)明記記憶細(xì)胞的誘導(dǎo)需要相對(duì)較低水平抗原，記憶細(xì)胞的誘導(dǎo)都是在免疫應(yīng)答后期抗原被清除得差不多的時(shí)候T、B細(xì)胞后天免疫耐受的誘導(dǎo)TI-Ag需高劑量才能誘導(dǎo)B細(xì)胞耐受，無(wú)法誘導(dǎo)T細(xì)胞耐受TD-Ag低劑量和高劑量均可誘導(dǎo)耐受低劑量低帶耐受僅使T細(xì)胞耐受高劑量高帶耐受可同時(shí)使T、B細(xì)胞耐受T細(xì)胞耐受所需的抗原量比B細(xì)胞小得多，且發(fā)生快，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)（130頁(yè)圖15-3）抗原類型及劑型可溶性抗原中非聚合的單體蛋白質(zhì)常為耐受原輔以佐劑不易引起免疫耐受抗原免疫途徑口服＞靜脈注射＞腹腔注射＞肌肉、皮下注射口服易導(dǎo)致“耐受分離”——局部黏膜免疫，全身免疫耐受抗原持續(xù)存在生理——自身抗原反復(fù)刺激，缺少共刺激信號(hào)病理——長(zhǎng)期感染和腫瘤時(shí)，低劑量抗原長(zhǎng)期存在易致耐抗原表位特點(diǎn)耐受原表位——誘導(dǎo)Treg細(xì)胞活化的抗原表位機(jī)體因素年齡及免疫系統(tǒng)發(fā)育狀態(tài)免疫系統(tǒng)發(fā)育不成熟的個(gè)體易致耐胚胎期＞新生期＞成年期——誘導(dǎo)耐受所需抗原量逐級(jí)增加，而耐受維持時(shí)間逐級(jí)降低半致死量輻照能模擬新生期狀態(tài)，利于誘導(dǎo)持久免疫耐受——放化療易復(fù)發(fā)，定點(diǎn)放療生理狀態(tài)——使用免疫抑制劑手段可誘導(dǎo)耐受，常用于器官移植遺傳背景與MHC有關(guān)，豚鼠對(duì)多糖抗原先天耐受靈長(zhǎng)類、有蹄類動(dòng)物誘導(dǎo)建立耐受性一般需要在胚胎期，而小鼠和大鼠在胚胎期和新生期都能誘導(dǎo)成功生理狀態(tài)下自身免疫耐受的機(jī)制中樞耐受——陰性選擇，達(dá)到克隆清除特殊的分布和循環(huán)模式——初始T、B細(xì)胞在二級(jí)淋巴器官中循環(huán)，不被允許滲出到組織中去，接觸不到自身抗原外周耐受——抑制錯(cuò)誤進(jìn)入組織中的突破了中樞耐受的自身反應(yīng)性淋巴細(xì)胞的活性機(jī)體的自身免疫耐受是多層次的，沒有哪個(gè)單獨(dú)的耐受誘導(dǎo)機(jī)制是百分之百有效的。這種多層次機(jī)制使得自身免疫病的發(fā)生概率被控制在最小。T細(xì)胞的中樞耐受胸腺髓質(zhì)中，未成熟T細(xì)胞的TCR若能與mTEC或胸腺DC表面的自身抗原肽-MHC復(fù)合物高親和力結(jié)合，則被克隆清除自身免疫調(diào)節(jié)因子（AIRE）驅(qū)使許多盡在外周表達(dá)的組織特異性抗原抗原在mTEC異位表達(dá)，可被mTEC遞呈或在mTEC凋亡后由胸腺DC交叉遞呈表達(dá)與自身抗原肽-MHC復(fù)合物親和力稍低（高于正常，說(shuō)明有自身反應(yīng)性）TCR的未成熟T細(xì)胞有被誘導(dǎo)成nTreg細(xì)胞的傾向mTEC或胸腺DC遞呈了所有自身抗原嗎？B細(xì)胞的中樞耐受B細(xì)胞耐受是必需的嗎？B細(xì)胞耐受將被T細(xì)胞耐受所掩蓋——T細(xì)胞耐受后，自身反應(yīng)性B細(xì)胞無(wú)法充分活化產(chǎn)生自身反應(yīng)性抗體人們發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞有時(shí)可以在無(wú)T細(xì)胞輔助的情況下激活，所以必須有某種機(jī)制使B細(xì)胞產(chǎn)生耐受B細(xì)胞中樞耐受的機(jī)制克隆清除至少25%的識(shí)別自身抗原的未成熟B細(xì)胞克隆啟動(dòng)了受體編輯下調(diào)BCR表達(dá)水平，失能B細(xì)胞耐受似乎沒有T細(xì)胞耐受那么嚴(yán)格，目前對(duì)B細(xì)胞耐受的研究不如T細(xì)胞耐受清楚所有自身反應(yīng)性細(xì)胞了被清除了嗎？中樞耐受不是100%可靠的需要進(jìn)行陰性選擇的未成熟淋巴細(xì)胞的數(shù)目是恐怖的（84頁(yè)——T：1016；B：1011），對(duì)這么多細(xì)胞逐個(gè)進(jìn)行選擇是不可能的骨髓和胸腺中自身抗原表達(dá)的豐度與外周類似，那些識(shí)別外周高豐度表達(dá)的自身抗原的細(xì)胞被優(yōu)先清除，這樣就盡可能減少了自身反應(yīng)性淋巴細(xì)胞進(jìn)入外周引起自身免疫病的機(jī)會(huì)攜帶對(duì)自身抗原具有低親和力受體或能識(shí)別骨髓和胸腺中極罕見或未表達(dá)的自身抗原的T、B細(xì)胞逃逸中樞耐受的幾率更大失能B細(xì)胞也具有潛在的自身反應(yīng)性需要有更多方法來(lái)抑制逃逸中樞耐受T/B細(xì)胞的活性生理狀態(tài)下外周環(huán)境的特點(diǎn)外周免疫器官中自身抗原的表達(dá)水平往往與中樞相似生理狀態(tài)因缺乏固有免疫系統(tǒng)提供的“危險(xiǎn)信號(hào)”，所以第二信號(hào)普遍不足有Treg等抑制性細(xì)胞的存在細(xì)胞因子水平不高總的來(lái)說(shuō)，與中樞環(huán)境相比變化性更大，所以外周耐受易被打破，導(dǎo)致自身免疫病自身抗原外周免疫耐受形成的機(jī)制克隆清除免疫忽視克隆失能免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞的作用細(xì)胞因子的作用免疫豁免區(qū)克隆清除偶爾具有高親和力抗原識(shí)別受體的淋巴細(xì)胞會(huì)從中樞逃逸（不會(huì)持續(xù)）自身抗原水平高第二信號(hào)不足，被誘導(dǎo)凋亡APC能通過交叉遞呈等方式提供第二信號(hào)，由于高水平自身抗原的長(zhǎng)期存在，被反復(fù)活化，F(xiàn)as表達(dá)量上調(diào)，易通過AICD被清除免疫忽視第一信號(hào)不足，不能有效活化自身反應(yīng)性T、B細(xì)胞自身抗原水平低抗原識(shí)別受體親和力低潛伏的自身反應(yīng)性細(xì)胞，可逆轉(zhuǎn)病原體感染、模擬自身抗原→APC活化→共刺激分子表達(dá)→誘導(dǎo)自身免疫應(yīng)答（打破耐受）克隆失能——正常水平第一信號(hào)在外周，自身反應(yīng)性T/B細(xì)胞常以克隆失能的狀態(tài)存在T細(xì)胞克隆失能→易凋亡，被克隆清除Th：iDC能提呈自身抗原，但低表達(dá)第二信號(hào)分子CTL：組織細(xì)胞能通過MHCI提呈自身抗原，但不表達(dá)第二信號(hào)分子B細(xì)胞失能——高表達(dá)Fas，故易凋亡自身TD抗原特異性T細(xì)胞無(wú)法接觸或失能時(shí)，對(duì)應(yīng)的B細(xì)胞失能可溶性抗原通常以單體形式存在，不易使BCR交聯(lián)，所以當(dāng)B細(xì)胞長(zhǎng)期暴露于可溶性抗原時(shí)，易導(dǎo)致B細(xì)胞失能免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞的作用Treg——CD4+CD25+FoxP3+（91頁(yè)）自然調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（nTreg）——胸腺中誘導(dǎo)誘導(dǎo)性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（pTreg）——外周中誘導(dǎo)依賴細(xì)胞接觸（nTreg）和細(xì)胞因子（pTreg）→抑制DC成熟、抑制Th1、CTL功能Treg↓→失去抑制→自身免疫病Treg功能transcriptionfactorApproximately5–10%ofperipheralCD4T-cellpopulationBymeansofgranzymeandperforinCTLA-4mediatedinhibitionTreg的旁觀者效應(yīng)nTreg抑制T細(xì)胞在外周的自身反應(yīng)性細(xì)胞因子的作用低濃度細(xì)胞因子→自身反應(yīng)性T/B有限增殖→維持外周淋巴細(xì)胞庫(kù)容→免疫耐受高濃度細(xì)胞因子→自身反應(yīng)性T/B大量增殖→外周淋巴細(xì)胞庫(kù)容擴(kuò)大→打破免疫耐受→自身免疫病免疫豁免部位的耐受機(jī)制：屏障作用免疫偏離FasLTGF-β（抑制性細(xì)胞因子）PD-1（抑制性共刺激分子）HLA-G（抑制性MHC分子，胎盤）化學(xué)物質(zhì)（胎盤）腦、眼前房、睪丸、胎盤等，通常不誘導(dǎo)移植排斥，所以角膜移植成功率高。但可因?yàn)橥鈧⒏腥镜纫鹱陨砻庖卟』蛄鳟a(chǎn)生發(fā)中心內(nèi)B細(xì)胞耐受的維持B細(xì)胞接受抗原刺激后進(jìn)入生發(fā)中心暗區(qū)進(jìn)行增殖并發(fā)生體細(xì)胞高頻突變，而后進(jìn)入明區(qū)。此時(shí)的B細(xì)胞及易凋亡，需要從FDC和Th那里分別獲得第一信號(hào)和第二信號(hào)才能存活。第一信號(hào)FDC高表達(dá)FcR和CR（113頁(yè)），只富集被調(diào)理過的抗原，而自身抗原通常沒有被調(diào)理過，所以高頻突變后能識(shí)別自身抗原的B細(xì)胞克隆因?yàn)闊o(wú)足夠第一信號(hào)都凋亡了。并且此時(shí)的B細(xì)胞不僅要求其BCR必須同抗原發(fā)生交聯(lián)，而且其共受體中的CD21也必須與調(diào)理抗原的補(bǔ)體片段相結(jié)合，進(jìn)一步明確了只有能識(shí)別“異己”抗原（被調(diào)理過）的B細(xì)胞才能生存。