細胞免疫
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細胞免疫(cellular immunity) T細胞受到抗原刺激后,增殖、分化、轉(zhuǎn)化為致敏T細胞(也叫效應(yīng)T細胞),當相同抗原再次進入機體的細胞中時,致敏T細胞(效應(yīng)T細胞)對抗原的直接殺傷作用及致敏T細胞所釋放的細胞因子的協(xié)同殺傷作用,統(tǒng)稱為細胞免疫。同體液免疫一樣,細胞免疫的產(chǎn)生也分為感應(yīng)、反應(yīng)和效應(yīng)三個階段。其作用機制包括兩個方面:(1)致敏T細胞的直接殺傷作用。當致敏T細胞與帶有相應(yīng)抗原的靶細胞再次接觸時,兩者發(fā)生特異性結(jié)合,產(chǎn)生刺激作用,使靶細胞膜通透性發(fā)生改變,引起靶細胞內(nèi)滲透壓改變,靶細胞腫脹、溶解以致死亡。致敏T細胞在殺傷靶細胞過程中,本身未受傷
害,可重新攻擊其他靶細胞。參與這種作用的致敏T細胞,稱為殺傷T細胞。(2)通過淋巴因子相互配合、協(xié)同殺傷靶細胞。如皮膚反應(yīng)因子可使血管通透性增高,使吞噬細胞易于從血管內(nèi)游出;巨噬細胞趨化因子可招引相應(yīng)的免疫細胞向抗原所在部位集中,以利于對抗原進行吞噬、殺傷、清除等。由于各種淋巴因子的協(xié)同作用,擴大了免疫效果,達到清除抗原異物的目的。
在抗感染免疫中,細胞免疫主要參與對胞內(nèi)寄生的病原微生物的免疫應(yīng)答及對腫瘤細胞的免疫應(yīng)答,參與遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)和自身免疫病的形成,參與移植排斥反應(yīng)及對體液免疫的調(diào)節(jié)。也可以說,在抗感染免疫中,細胞免疫既是抗感染免疫的主要力量,參與免疫防護;又是導(dǎo)致免疫病理的重要因素。
T細胞是細胞免疫的主要細胞。其免疫源一般為:寄生原生動物、真菌、外來的細胞團塊(eg:移植器官或被病毒感染的自身細胞)。細胞免疫也有記憶功能?! ?/p>
(一).細胞免疫的機制和過程
幾乎所有的細胞表面都有MHC-I,CD8+T細胞能識別細胞表面的MHCI+抗原復(fù)合物,識別后進行攻擊。
根據(jù)功能不同T細胞可分為三類,其表面均有相應(yīng)的受體,具有抗原特異性:細胞毒性T細胞(Cytotoxic T cells,Tc)、輔助性T細胞(helper T cells, TH)、抑制性T細胞(suppressor T Cells, Ts)。
Tc細胞
作用是消滅外來病原。
病毒感染細胞后,細胞表面呈現(xiàn)病毒表達的抗原,并結(jié)合到細胞表面的MHC-I類分子的溝中,形成MHC-抗原結(jié)合物。被Tc細胞接觸、識別后,Tc分泌穿孔素(perforin),使靶細胞溶解而死,病毒進入體液,被抗體消滅。癌變細胞也是Tc攻擊目標,免疫功能低下的人群容易患癌癥。
TH細胞—CD4 receptor
又稱輔助性T細胞,對各種免疫細胞,Tc、Ts、B都有輔助作用,對于免疫具有重要作用。
TH的受體能識別與MHC-II結(jié)合的外來抗原。MHC-II類分子存在于巨噬細胞和B細胞表面。巨噬細胞吞噬入侵的細菌等微生物,在細胞內(nèi)消化、降解,抗原分子與MHC-II類結(jié)合呈現(xiàn)在細胞表面,將抗原傳遞給具有相同MHC-II類分子的TH,同時,Mφ分泌白介素-1,刺激TH,促使其分泌白介素-2,它促進TH,形成正反饋,刺激T淋巴細胞分化出Tc,刺激B細胞分化出漿細胞和記憶細胞。
Ts細胞—CD8 receptor
抑制性T細胞,只有在TH的刺激下才發(fā)生作用。在外來的抗原消滅殆盡時,發(fā)揮作用而結(jié)束“戰(zhàn)斗”。
(二)細胞免疫的全過程:
在細胞免疫中蛋白類抗原由抗原提呈細胞(APC)處理成多肽,它與MHC結(jié)合并移至APC表面,產(chǎn)生活化TCR信號;而抗原與T淋巴細胞表面的有關(guān)受體結(jié)合就產(chǎn)生第二膜信號,協(xié)同刺激信號。在雙信號刺激下,T淋巴細胞才能被激活就是Bretcher-Cohn雙信號模式。T淋巴細胞被激活后轉(zhuǎn)化為淋巴母細胞,并迅速增殖、分化,其中一部分在中途停下不再分化,成為記憶細胞;另一些細胞則成為致敏的淋巴細胞,其中Tc有殺傷力,使外源細胞破裂而死亡。TH細胞分泌白介素等細胞因子使Tc、 Mφ以及各種有吞噬能力的白細胞集中于外來細胞周圍,將外來細胞徹底消滅。
在這一反應(yīng)即將結(jié)束時,Ts開始發(fā)揮作用,抑制其他淋巴細胞的作用,終止免疫反應(yīng)。
記憶細胞不直接執(zhí)行效應(yīng)功能,留待再次遇到相同抗原刺激時,它將更迅速、更強烈地增殖分化為效應(yīng)細胞,有少數(shù)記憶細胞再次分裂為記憶細胞,持久地執(zhí)行特異性免疫功能?! ?/p>
(三)細胞免疫與器官移植
器官移植在同卵雙胞胎之間進行較易成功,這是因為兩者的基因組是一樣的,細胞表面的MHC分子也是一樣的,2個個體都不排斥對方的器官。
激素、放射線照射、藥物(6-巰基嘌呤)等可以抑制受體的免疫功能,增加移植手術(shù)的成功率。但它同時增加了感染疾病的可能性。雖然環(huán)孢素(cyclosporin)選擇性抑制T細胞的功能,但也會影響免疫系統(tǒng)的其他功能。
臨床器官移植還存在外來器官排斥受體的問題:例如骨髓移植,當供著骨髓植入受者后,外來骨髓的淋巴細胞對受體的各組織(抗原)進行攻擊,其后果可致受者死亡。
免疫細胞化學(xué)術(shù)
免疫細胞化學(xué)(immunocytochemistry)
是將免疫學(xué)基本原理與細胞化學(xué)技術(shù)相結(jié)合所建立起來的新技術(shù),根據(jù)抗原與抗體特異性結(jié)合的特點,檢測細胞內(nèi)某種多肽、蛋白質(zhì)及膜表面抗原和受體等大分子物質(zhì)的存在與分布。肽類與蛋白質(zhì)種類繁多,均具有抗原性,當將人或動物的某種肽或蛋白質(zhì)作為抗原注入另一種動物體內(nèi),則產(chǎn)生與該抗原相應(yīng)的特異性抗體(免疫球蛋白);將抗體從血清中提出后,結(jié)合上某種標記物,即成為標記抗體。用標記抗體與組織切片標本孵育,抗體則與細胞中相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合,結(jié)合部位被標記物顯示,則在顯微鏡下觀察到該肽或蛋白質(zhì)的分布。用熒光素(常用異硫氰酸)標記抗體,并于熒光顯微鏡下觀察,稱免疫熒光術(shù)。如抗體與辣根過氧化物酶(horse radish peroxidase, HRP)等結(jié)合,進行酶顯示后,可在光鏡或電鏡觀察,用于電鏡者則稱為免疫電鏡術(shù)(immunoelectronmicroscopy)此外,以鐵蛋 標記抗體白標記抗體,稱鐵蛋白標記法,也能用于電鏡下觀察。
標記抗體與抗原結(jié)合方式主要有兩種:①直接法:用標記抗體與抗體中的相應(yīng)抗原直接結(jié)合,操作方法簡便,特異性高,但敏感性較差,此法可用于檢定未知抗原;②間接法:先用未標記的具有特異性的第一抗體與樣品中的相應(yīng)抗原結(jié)合,然后再以標記的第二抗體與特異性的第一抗體結(jié)合;第二抗體是用第一抗體作為抗原注入另一動物體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體,然后再結(jié)合以標記物。通過這樣的放大作用,使抗原分子上的標記物大大增多,故間接法較直接法的敏感性大為增高,約高5~10倍,故應(yīng)用更為廣泛。間接法中較常用的,如過氧化物酶-抗過氧化物酶復(fù)合物法(peroxidase anti-peroxidase complexmethod, 標記方法PAP法),該法除需一抗和二抗外,還需要制備HRP標記的抗酶抗體,即以HRP作為抗原免疫動物,制成抗HRP抗體,再以HRP對標記該抗體,制成穩(wěn)定的環(huán)形PAP復(fù)合物。標本先后經(jīng)一抗、二抗和PAP復(fù)合物處理后再以DAB顯色抗原存在部位可見棕黃色產(chǎn)物。
近10年來,免疫細胞學(xué)技術(shù)有了很大進展,各種新方法相繼建立。單克隆抗體 (monoclonal antibody)制備技術(shù)極大地提高抗體的特異性與免疫組化染色的精確性。繼PAP法之后由于生物素-親合素等試劑的應(yīng)用,為檢測微量抗原、受體、抗體提供了更精確的技術(shù)。目前常用的生物素-親合方法有:標記親合素-生物素法(labelled avidin-biotin method LAB法)、橋連親合素-生物素法(bridged avidin-biotin method, BAB法)及親素-生物素-過氧化物酶復(fù)合物法(avidin-biotin-peroxidase complex method,ABC法);現(xiàn)市上有配制成的ABC藥盒供應(yīng),使用簡便,是目前廣泛應(yīng)用的一種方法。
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