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看透一个免疫过程:适应性免疫Adaptive Immunity

2025-03-26

来源:Glyco-lmmunology


适应性免疫(获得性免疫,Adaptive Immunity)是机体在病原体感染或疫苗接种后,通过特异性识别抗原并产生免疫记忆的防御机制。与先天性免疫相比,适应性免疫反应更具高度特异性,且具有免疫记忆(Immunological Memory),能够在再次感染时快速清除病原体。

适应性免疫由体液免疫(Humoral Immunity)和细胞免疫(Cell-Mediated Immunity)组成,主要依赖T细胞和B细胞的作用。


一、适应性免疫的主要特征

特异性(Specificity):能够识别特定抗原,并针对该抗原发起免疫应答。多样性(Diversity):通过基因重排产生数百万种不同的抗原受体,以应对各种病原体。记忆性(Memory):在初次感染后,形成记忆B细胞和记忆T细胞,在再次感染时能快速响应。自我耐受性(Self-Tolerance):能够区分自身与非自身抗原,避免攻击自身组织。克隆扩增(Clonal Expansion):识别抗原的淋巴细胞会增殖并形成大量克隆细胞。

二、适应性免疫的组成

看透一个免疫细胞:B cell看透一个免疫细胞:CD4+ T cell看透一个免疫细胞:CD8+ T cell


看透一个免疫细胞:Treg





适应性免疫主要由淋巴细胞(Lymphocytes)及其产生的抗体、细胞因子等组成。1. T细胞(T Lymphocytes)T细胞在胸腺(Thymus)中成熟,其表面表达T细胞受体(TCR),通过主要组织相容性复合体(MHC)识别抗原。T细胞分为以下主要类型:

(1)CD4+ T细胞(辅助性T细胞, Helper T Cells)主要功能是分泌细胞因子,调节免疫反应。主要亚型:Th1细胞:分泌IFN-γ,激活巨噬细胞和CTL,参与细胞免疫(抗病毒、抗胞内病原体)。Th2细胞:分泌IL-4、IL-5、IL-13,促进B细胞分化为浆细胞,参与体液免疫(抗蠕虫感染)。Th17细胞:分泌IL-17,募集中性粒细胞,对抗细菌和真菌感染。Tfh细胞(滤泡辅助T细胞):帮助B细胞进行亲和力成熟和抗体类别转换。

(2)CD8+ T细胞(细胞毒性T细胞, Cytotoxic T Cells, CTLs)主要作用是杀伤病毒感染细胞和肿瘤细胞。作用机制:通过MHC-I+抗原复合物识别靶细胞。释放穿孔素(Perforin)和颗粒酶(Granzyme),诱导靶细胞凋亡。通过Fas-FasL相互作用诱导细胞凋亡。

(3)调节性T细胞(Treg, Regulatory T Cells)主要功能是维持免疫耐受,防止自身免疫病。分泌抑制性细胞因子(TGF-β、IL-10)以抑制过度免疫反应。

2. B细胞(B Lymphocytes)B细胞在骨髓(Bone Marrow)中发育成熟,并负责介导体液免疫(Humoral Immunity),主要通过产生抗体(Immunoglobulin, Ig)发挥作用。

B细胞的功能识别抗原并通过MHC-II向Th细胞呈递抗原。在Th细胞的帮助下分化为浆细胞(Plasma Cells),分泌特异性抗体。形成记忆B细胞,参与二次免疫应答。

肿瘤免疫治疗:通过抑制M2或增强M1以提高免疫治疗效果(如 PD-1/PD-L1 抑制剂)

慢性炎症性疾病:调控M1/M2平衡以治疗炎症相关疾病

组织工程和再生医学:利用M2巨噬细胞促进伤口愈合和组织修复


三、适应性免疫的激活机制

看透一个免疫过程:抗原提呈

适应性免疫通常需要抗原呈递细胞(APCs)激活。抗原呈递MHC-I(主要组织相容性复合体I类):由所有有核细胞表达,呈递内源性抗原(如病毒抗原),激活CD8+ T细胞。MHC-II(主要组织相容性复合体II类):由抗原呈递细胞(巨噬细胞、树突细胞、B细胞)表达,呈递外源性抗原,激活CD4+ T细胞。

四、适应性免疫的类型

1. 体液免疫(Humoral Immunity)主要由B细胞介导,浆细胞分泌抗体。针对细胞外病原体(如细菌、寄生虫)。机制:中和(Neutralization):抗体阻断病原体与宿主细胞结合。调理作用(Opsonization):IgG结合病原体,提高巨噬细胞吞噬效率。补体激活(Complement Activation):抗体结合病原体后可激活补体,导致细胞裂解。抗体依赖性细胞毒性(ADCC):NK细胞通过Fc受体识别抗体包被的靶细胞并执行杀伤。

2. 细胞免疫(Cell-Mediated Immunity)主要由T细胞介导。针对胞内病原体(如病毒、某些细菌)及肿瘤细胞。机制:CTL直接杀伤:CD8+ T细胞识别MHC-I+抗原并诱导靶细胞凋亡。Th1激活巨噬细胞:增强吞噬能力,清除病原体。

五、适应性免疫的免疫记忆

初次免疫应答(Primary Response):IgM为主,需数天至数周建立免疫。二次免疫应答(Secondary Response):由记忆B/T细胞介导,IgG快速产生,响应更快、更强。

六、适应性免疫的应用


疫苗(Vaccination):通过死菌、减毒活疫苗或重组疫苗激发免疫记忆。免疫治疗:单克隆抗体(mAbs):如PD-1/PD-L1抑制剂,用于癌症治疗。CAR-T细胞疗法:基因改造T细胞攻击肿瘤。自身免疫病:如类风湿性关节炎,因免疫系统错误攻击自身组织。

七、总结&展望

适应性免疫是机体特异性免疫防御的核心,依赖于T细胞和B细胞,能够形成免疫记忆,提高免疫应答的效率。它不仅是抗感染的重要机制,还广泛应用于疫苗研发、免疫治疗和疾病防控。