当前课程知识点:现代生物学导论 > 第十一讲 免疫系统 > 11.5 体液免疫和细胞免疫 > 11.5 体液免疫和细胞免疫
在这一小节中,我们就来具体讨论B细胞和T细胞是如何对抗病原体的
B细胞和T细胞介导不同的免疫应答方式
B细胞介导的叫做体液免疫,T细胞介导的叫做细胞免疫
体液免疫发生在血液和淋巴液中
抗体帮助中和或消灭血液和淋巴液中的病原体
细胞免疫中,特化的T细胞毁灭被感染的宿主细胞
两种免疫都包括一个初次免疫应答和一个记忆细胞发挥作用的二次免疫应答
辅助型T细胞可以激活体液免疫和细胞免疫
辅助型T细胞本身不参与这些免疫反应
而是发出信号来刺激抗体的产生和激活T细胞来杀死被感染的细胞
辅助型T细胞要激活两种免疫,有2个前提条件
第一个是,非自体分子必须要被呈递出来
并且可以和T细胞抗原受体特异性的结合
第二个,抗原必须要被抗原呈递细胞的表面呈递出来
抗原呈递细胞可以是树突状细胞,巨噬细胞或者是B细胞
当宿主细胞被感染以后,它们也会把抗原在表面上展示出来
那么如何区分哪个是抗原呈递细胞呢
答案就是两类MHC分子
大多数体细胞仅含有I型MHC分子
但是抗原呈递细胞含有I型和II型的MHC分子
II型的MHC分子可以使抗原呈递细胞被识别
辅助型T细胞和抗原呈递细胞之间的相互作用是这样的
辅助型T细胞表面的抗原受体和抗原片段以及呈递那个抗原片段的II型MHC分子结合
与此同时,一个位于辅助型T细胞表面的
叫做CD4的附加蛋白也和II型MHC分子相结合,帮助两个细胞结合
当两个细胞相互作用的时候,信号分子,即细胞因子就开始作用了
比如,从树突状细胞分泌出的细胞因子和抗原相互作用
从而刺激辅助型T细胞也分泌出自己的细胞因子
辅助型T细胞一旦受到抗原刺激
细胞就增殖和分化成效应辅助T细胞和记忆辅助T细胞
活化的辅助型T细胞分泌细胞因子、蛋白质等用来调控其它的免疫细胞
最通常的是白介素,这可以使得B细胞分化成浆细胞
而且,B细胞会把抗原呈递给已活化的辅助型T细胞,反过来又激活了B细胞
活化后的辅助型T细胞也会激活细胞毒性T细胞
如果没有免疫系统,病原体会在感染的细胞内复制并杀死被感染的细胞
在细胞免疫过程中,细胞毒性T细胞利用毒素来杀死被感染的细胞
细胞毒性T细胞要被激活
需要从辅助型T细胞接受信号并且和抗原呈递细胞相互作用
被感染的宿主细胞中的外源蛋白碎片和I型MHC分子结合以后
被呈递在细胞表面,然后被细胞毒性T细胞所识别
和辅助型T细胞一样
细胞毒性T细胞也有附加蛋白,CD8,结合MHC分子
在摧毁被感染的细胞过程中,主要包括分泌破坏细胞膜结构的蛋白
从而导致细胞凋亡
被感染细胞的死亡,不仅仅剥夺了病原体复制的地方
而且还把细胞成分暴露给抗体,使之标记抗原
B细胞抗体的分泌,是体液免疫的标志
包括B细胞的激活,抗体的分泌
B细胞的激活需要辅助型T细胞和细胞表面的抗原
被抗原和细胞因子激活以后
B细胞增殖并分化成记忆B细胞和分泌抗体的浆细胞
B细胞处理和呈递抗原的方式和其他抗原呈递细胞是不同的
巨噬细胞或者树突状细胞可以呈递很多抗原蛋白
但是B细胞仅仅呈递它所特异性结合的抗原
当抗原和B细胞表面的受体结合以后,抗原被内吞进入B细胞
II型MHC分子然后把抗原片段呈递给辅助型T细胞
这种细胞间的直接接触对于B细胞的激活至关重要
B细胞被激活以后,导致了强烈的体液免疫反应
就是,一个被激活的B细胞可以产生成千上万的浆细胞
这些浆细胞可以分泌抗体,大约每个浆细胞每秒可分泌2000个抗体
而且,被B细胞识别的抗原有多个抗原表位
所以,当B细胞暴露给一个抗原,正常情况下可以激活一系列B细胞
因此产生不同的浆细胞,产生不同的抗体针对不同的抗原表位
抗体实际上不杀死病原体,和抗原结合以后,抗体要么干扰病原体的活动
要么通过标记病原体来达到失活或摧毁病原体的目的
抗体有这么几种作用方式来干扰
第一个是中和,抗体和病毒表面的蛋白结合
结合了抗体的病毒,它无法感染宿主细胞,因此被中和
同理,抗体有时候也和体液中的毒素结合,组织毒素进入宿主细胞
第二个,抗体和细菌的抗原结合以后,并不会阻止感染
而是为巨噬细胞和嗜中性粒细胞提供了一个识别结构,因而促进吞噬作用
因为每一个抗体有两个抗原结合位点
抗体可以通过把细菌细胞,病毒等凝聚在一起来促进吞噬作用
第三个,抗体有时和补体系统的蛋白协同作用
补体系统的名字就是指这些蛋白可以协助抗体杀死细菌
补体系统蛋白和抗原-抗体复合体结合以后
激活了一个叫做补体系统膜攻击复合体
这个复合体可以在细胞膜上打开一个孔洞
造成离子和水的大量涌入,从而导致细胞的裂解
B细胞可以表达5类免疫球蛋白,IgA, IgD, IgE, IgG和IgM
对于一个给定的B细胞,每一类都有同样的抗原结合特异性但是不同的重链的C区
B细胞抗原受体,IgD,是结合在细胞膜上的
另外4种免疫球蛋白,都是由水溶性抗体组成
那么在最后呢,我们做一个总结
体液免疫和细胞免疫都包括先天性免疫和适应性免疫
每一种细胞的记忆细胞,比如辅助型T细胞,B细胞和细胞毒性T细胞
都会引发二次免疫反应
比如,当体液中再次被以前感染的病原体所感染的时候
记忆B细胞和记忆辅助型T细胞就会引发二次免疫反应
-1.1 生物学的基本主题
-1.2 科学方法
--1.2 科学方法
-1.3 如何正确地评价科学结果
-1.4 施一公老师和不同院系本科生座谈(上)
-1.5 施一公老师和不同院系本科生座谈(下)
-课前小短片
--课前短片
-2.1 元素和化学键
-2.2 水和生命
--2.2 水和生命
-2.3 碳和生命的分子多样性
-2.4 大生物分子
-2.5 营养以及身体健康
-第二讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-3.1 细胞的结构和功能
-3.2 细胞膜和跨膜运输
-3.3 细胞间交流
-3.4 细胞分裂和细胞周期
-3.5 癌症与细胞分裂
-第三讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-4.1 热动力学和代谢
-4.2 自由能和代谢
-4.3 ATP的工作原理
-4.4 活化能和酶
-4.5 酶的反应特性和酶的调控
-4.6 细胞呼吸
--4.6 细胞呼吸
-4.7 光合作用
--4.7 光合作用
-第四讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-5.1 减数分裂和生命周期
-5.2 孟德尔遗传学
-5.3 孟德尔遗传学的延伸
-5.4 基因连锁和染色体互换
-5.5 伴性遗传
--5.5 伴性遗传
-5.6 非孟德尔遗传
-5.7 人类遗传学疾病及诊断
-第五讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-6.1 DNA是遗传物质
-6.2 DNA结构和染色体结构
-6.3 DNA的复制
-6.4 DNA的突变、损伤和修复
-6.5 DNA重组
-第六讲 遗传的分子基础--第六讲小测验
-课前小短片
--课前小短片
-7.1 基因表达综述
-7.2 基因表达的具体步骤
-7.3 突变和表型
-7.4 基因表达调控的特点
-7.5 原核生物的基因表达调控
-7.6 真核生物的基因表达调控
-7.7 表观遗传
--7.7 表观遗传
-第七节小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-8.1 重组DNA
-8.2 电泳技术、PCR和DNA测序
-8.3 转基因动物、克隆动物和干细胞研究
-8.4 转基因植物
-8.5 DNA技术的应用
-8.6 生物的信息时代
-8.7 新药研发的基本过程
-第八章小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-9.1 演化理论的介绍
-9.2 演化的证据
-9.3 Hardy-Weinberg定律
-9.4 改变种群中等位基因频率的机制
-9.5 自然选择
--9.5 自然选择
-9.6 物种的形成
-9.7 地球上生命的历史
-第九章小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-10.1 动物的结构与功能
-10.2 反馈调节
-10.3 植物的结构和生长
-10.4 植物的营养和运输
-第十讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-11.1 病原体
--11.1 病原体
-11.2 免疫系统介绍
-11.3 先天性免疫
-11.4 适应性免疫中的受体识别
-11.5 体液免疫和细胞免疫
-11.6 免疫系统疾病
-11.7 免疫知识的应用
-第十一讲 免疫系统--第十一讲小测验
-12.1 神经元的结构和功能
-12.2 静息电位和动作电位
-12.3 突触传导和神经递质
-12.4 神经系统的组成
-12.5 脑的结构和功能
-12.6 神经系统疾病
-第十二章小测验--作业
-13.1 激素的介绍
-13.2 内分泌系统
-13.3 动物的生殖---配子的形成
-13.4 动物的生殖---激素调节动物生殖
-13.5 动物的生殖---胚胎在子宫中的发育
-13.6 动物发育(1)
-13.7 动物发育(2)
-13.8 动物发育(3)
-第十三讲小测验--作业
-14.1 生态学的基本内容
-14.2 种群生态学
-14.3 种群间的相互作用
-14.4 生态系统
-14.5 生态系统中的物质循环
-14.6 生物多样性和物种