免疫应答(immune response，lr)是指免疫活性细胞对抗原分子的识别、自身活化(或失去活化潜能)、增殖、分化及产生效应的全过程。在此过程中，抗原对淋巴细胞起了选择与触发作用，因此，抗原是启发免疫应答的始动因素。广义的免疫应答可包括非特异性免疫，这是机体在进化过程中逐渐建立起来的一系列天然防御功能，对抗原无特异性和针对性，故不属于特异性免疫应答，如NK细胞的自然杀伤功能、补体的溶菌作用、吞噬细胞可通过非抗原受体(FCR，CR等)识别和吞噬多种病原体及异物，在感染初期发挥作用。当特异性免疫应答发生后，即可明显增强非特异性免疫的能力并促进和参与免疫效应的全过程。?

    根据免疫活性细胞对抗原刺激的反应状态，免疫应答可表现为两种类型，即正免疫应答：指正常情况下对非己抗原的排异效应，如抗感染免疫或抗肿瘤免疫等；负免疫应答(失能：anergy)指正常情况下，机体对自身成分的耐受状态。无论正应答还是负应答，两者都是正常机体维持内环境稳定的重要保护机制。在异常情况下，机体可产生过高的免疫应答而造成损伤如超敏反应，若对非己抗原发生负应答，则失去抗感染和抗肿瘤能力，形成免疫耐受；若对自身成分的耐受性遭破坏，可引起自身免疫，甚至造成自身免疫病。

    淋巴结、脾脏等外周免疫器官是发生免疫应答的主要场所。抗原无论经血流进入脾脏或经淋巴循环到达相应引流区的淋巴结，通常均被相应区域的抗原递呈细胞摄取、滞留于细胞表面，使抗原性明显增强，提供给B细胞直接识别和结合。或者经加工处理后，与MHC分子结合而表达于细胞表面，递呈给T细胞识别和结合。免疫活性细胞受抗原刺激而活化，增殖，分化，B细胞最终分化为浆细胞，产生抗体，T细胞分化为效应性T细胞发挥细胞免疫作用。在免疫应答过程中所形成的记忆性T、B细胞，多数游出淋巴组织参加再循环、扩大免疫效应。活跃的免疫应答常伴有局部淋巴结肿大，约在抗原刺激后4～5天起，可保持相当长的时间，这不仅是特异性淋巴细胞的增殖所致，更是由于活化的T、B细胞所释放的多种细胞因子(如趋化因子、炎症因子等)造成炎性细胞的集聚、浸润，血管渗出物的增加，组织水肿等多因素作用的结果。当免疫应答逐渐减弱时，肿大的淋巴结也将恢复正常。免疫应答的效应可表现于局部，也可为全身性反应。?

    免疫应答是由多细胞、多因子参加并受到严格调控和制约的复杂生理过程，无论是T细胞介导的免疫应答，或B细胞介导的免疫应答都存在着共同的特点主要有：①特异性，表现在对相应抗原的识别及记忆，其基础是由T细胞表面的TCR结构及B细胞表面的BCR(SmIg)结构决定的。②细胞间相互作用受MHC限制。③遵循再次应答规律即在第二次受相同抗原刺激时出现比第一次快而强的再次应答。为便于理解，一般将特异免疫应答分为紧密相关的三个阶段，即抗原识别和递呈(antigen recogination and presenting)阶段，指对抗原的摄取加工、递呈的一系列过程；其次是活化、增殖和分化(activation，proliferation and differentiation)阶段，指T、B细胞接受相应抗原刺激后活化、增殖的阶段；最后是效应阶段(effective stage)指产生特异性抗体或致敏淋巴细胞发挥免疫效应阶段。根据参与免疫应答的细胞类型和效应不同，可分为由B细胞介导的体液免疫应答和T细胞介导的细胞免疫应答。

    B细胞介导的免疫应答也称体液免疫(humoral immunity，HI)。引起体液免疫应答的B细胞有B1及B2两个亚群。两者在免疫应答过程中的不同点如下：B1细胞对TIAg的应答B1细胞一般不需TH细胞协助即可直接接受TIAg激活。由于TIAg的分子结构中具有大量相同抗原决定簇的重复排列，因此，TIAg能同时与B1细胞表面的许多BCR发生高亲和性的持续稳定结合，使膜受体交联及膜构型改变，是触发B1细胞活化的第一信号，TIAg的有丝分裂原可同时激活B1细胞的有丝分裂原受体或由活化巨噬细胞释放的IL1等细胞因子是形成活化的第二信号，在双信号作用下，B1细胞增殖并分化为浆细胞，产生IgM类抗体。

由于B1细胞对TIAg的应答过程中不形成记忆细胞，故无再次应答反应。B2细胞对TDAg的应答  B2细胞即普通B淋巴细胞，需要MΦ及TH细胞的辅助才能接受TDAg的激活。TDAg分子结构复杂，含有多种抗原决定簇，但抗原分子表面的某一类相同抗原决定簇的数目却很少，且呈分散状态，因此，自然情况下B细胞虽然能直接识别和结合抗原分子表面的决定簇后开始活化，但还需TH和MΦ的协同辅助作用使其充分活化，并增殖分化为浆细胞，产生IgG类抗体。B细胞对TDAg的应答过程中有记忆细胞形成，能发生再次应答反应。?

一、抗原识别和递呈阶段（感应阶段）?

是指抗原递呈细胞(APC)对抗原的摄取、加工、递呈及淋巴细胞对特异性抗原的识别过程。根据APC的特点可将其分为有吞噬能力的，其中MΦ是典型的代表；无吞噬能力的，包括脾脏和淋巴结中的树突状细胞、并指状细胞和皮肤中的郎格罕氏细胞等，该类细胞膜上的FcγR可吸附以免疫复合物(IC)形式存在的抗原，递呈给淋巴细胞，并可持久保留在该类细胞表面，对维持免疫记忆有重要作用。活化的T细胞也可发挥APC作用。现以MΦ为例说明APC处理和递呈抗原的过程。MΦ能表达丰富的MHCⅠ类和Ⅱ类分子，MΦ处理和递呈抗原可分为以下两条途径(图8.3)。

(一)内源性抗原递呈?

指细胞内合成的抗原，如病毒编码的蛋白分子、肿瘤抗原等在细胞浆内可受LMP的作用而降解成相当于8～10个氨基酸残基的肽段，再由TAP转运到粗面内质网中，并与该处新合成的MHCⅠ类分子结合成抗原多肽-Ⅰ类分子复合物，从粗面内质网移入高尔基体，最后移到细胞表面递呈给CD8+T细胞，因此CD8+细胞识别抗原受MHCⅠ类分子限制。体内的一切有核细胞均可表达Ⅰ类分子，都有可能以这种途径向CD8+T细胞递呈抗原，但通常并不把这些细胞称为APC，而称为靶细胞。

(二)外源性抗原递呈外源性抗原指细胞外感染的微生物或其他蛋白抗原，经APC吞噬或胞饮摄入细胞内，形成吞噬体(phagosome)并与溶酶体融合成吞噬溶酶体(phagolysosome)，在酸性环境下受蛋白水解酶降解为多肽片段。同时在粗面内质网中有新生成的MHCⅡ类分子α、β、γ链结合的复合物，此复合物中的γ链可促进Ⅱ类分子的形成和防止Ⅱ类分子与粗面内质网中的其他内源性多肽结合，并能促进胞内转运。MHCⅡ类分子仅与降解成相当于12～20个氨基酸残基的多肽抗原分子结合，当Ⅱ类分子与抗原多肽在吞噬溶酶体内接触后，γ链即在酸性环境下降解。?Ⅱ类分子成为开放型沟槽，使与抗原多肽结合成复合体，通过连续的膜系统而转运到细胞膜表面，递呈给CD4+T细胞。因此CD4+T细胞识别抗原受MHCⅡ类分子限制。关于MHCⅠ类和Ⅱ类分子对内源性和外源性抗原的递呈是个复杂过程，许多环节尚未完全阐明。?

B细胞通过BCR结合抗原后，以内吞作用将抗原摄入胞内，经降介后与胞内MHCⅡ类分子结合转运到细胞膜上，能更有效地刺激CD4+T细胞。在再次免疫时，即便抗原浓度极低，也因记忆性B细胞能浓集特异性抗原，又有高亲和力的BCR和丰富的MHCⅡ类分子而使抗原递呈能力显著高于巨噬细胞。经APC加工后的抗原，其免疫原性比加工前可加强约1000倍。

二、活化、增殖和分化阶段(反应阶段)?

    B细胞的活化，必须有TH细胞的辅助。下面先介绍TH细胞的活化过程。

(一)TH细胞的活化、增殖与分化?

 静止TH细胞在接受APC递呈的Ag-MHCⅡ类分子复合体时，细胞膜开始表达ILIR，并与MΦ释放的IL1分子结合，细胞被诱导活化，开始增殖、分化和表达IL2R。IL2R即可与体液中旁分泌或自分泌的IL2分子结合后大量增殖、分化并出现形态和代谢的一系列变化，进一步分化为效应TH细胞而分泌多种细胞因子。除IL2外，还可分泌IFNγ、IL4，5，6、TNF等诱导B细胞和其他T细胞亚群的活化、增殖、分化而迅速扩大免疫效应。在此过程中，部分TH细胞恢复静止状态，但保留对特异性抗原的长期记忆即成为Tm细胞，当再次接触相同抗原时，不需经上述诱导过程可直接活化，产生效应。?

 T细胞识别抗原时的MHC限制性，实质上包括了T细胞的双识别(double recognition)现象，即T细胞在识别MHC沟槽中抗原肽的同时，还必须识别自身MHC的同种异型表位(α链螺旋结构)，而不能识别非己MHC沟槽中所结合的相同抗原肽。双识别构成免疫活性细胞活化的第一信号。而激活时众多的协同刺激分子(costimulatory molecules)和相应受体(costimulatory molecules receptor，CMR)配对的作用是构成活化的第二信号，例如CD4与MHCⅡ类分子配对；CD8与MHCⅠ类分子配对；CD28与B7(CD80)配对；LFA2(CD2)与LFA3(CD58) 配对；LFA1与ICAM1配对等均作为第二信号。细胞因子及其受体的作用可作为活化的第三信号。如果只有第一信号的刺激，T细胞虽然也能产生IL2R的表达等变化，但不进入增殖反应，也不合成细胞因子，而进入特异性无应答，即耐受状态。构成第二信号的许多协同刺激分子对B细胞的分化和合成特异性抗体也是必不可少的。因此提出了：淋巴细胞活化的双信号(duable signals)假说。对其中的B7分子与CD28分子的配对被认为是产生协同刺激信号的重要分子。因此，若加强第二信号效应，可能有利于对肿瘤的免疫性杀伤作用。若阻断第二信号，使T细胞处于特异性耐受状态，可能有利于治疗自身免疫性疾病或超敏反应性疾病，也可能有利于防止异体移植排斥反应等。

(二)B细胞的活化、增殖与分化 

1. B细胞的活化

 B细胞与TD抗原特异性结合后，向胞内传递刺激信息而活化的方式与TH细胞类似。BCR需要相邻的穿膜蛋白Igα和Igβ(与T细胞CD3-ζ分子相当)相结合，传递活化的第一信号，从而激活蛋白酪氨酸激酶(PTK)，促使B细胞活化。TDAg也可与C3dg(补体C3b裂解产物)结合后，通过B细胞上的CD21(CR2)-CD19复合物而激活PTK，促使B细胞活化。现已证明B细胞表面的CD40分子可与活化T细胞表面的CD40L(gp39)结合产生活化的第二信号。?

2.B细胞的增殖与分化

 由抗原激活的双信号促使B细胞膜上众多的受体发生交联，即能有效地触发Ｂ细胞膜上磷酸酯酶的活化，使胞内蛋白磷酸化，胞内Ca2+浓度升高，几种能进入细胞核的转录因子(如DNA激活蛋白等)促进基因转录，从而加速DNA复制、新的蛋白合成和B细胞进一步分化增殖，使静止期B细胞从G0期～G1期。此时，细胞表面依次出现一系列新的分化受体，以接受相应细胞因子的刺激。在IL2、IL4、IL5作用下从G1～S期，在IL2，4，5，和IL6及干扰素等作用下，B细胞分化为抗体形成细胞(antibody formaing cell，AFC)即浆细胞。此时，失去分化受体和继续分裂的能力，成为合成和分泌抗体的效应细胞。部分B细胞在分化中成为记忆B细胞。过去认为：TH细胞识别TDAg的载体决定簇，B细胞则以其BCR识别半抗原决定簇，使T、B细胞间通过“抗原桥”发挥效应。现已证明B细胞在对TDAg的刺激反应中需要与T细胞相互接触，相互刺激才能活化，首先B细胞与TDAg接触时以其BCR与位于抗原表面的构象决定簇结合，将抗原内化后，加工处理，使其降解成小片段，即顺序决定簇与自身的MHCⅡ类分子结合表达于细胞膜表面，递呈给ＴH细胞。因TCR只能识别抗原载体部分经加工后的顺序决定簇。T细胞与B细胞通过已被T细胞识别过的载体的连接(载体效应)而使T细胞表达膜分子和分泌多种淋巴因子，也使B细胞表达高亲和力的BCR和丰富的MHCⅡ类分子，前者能结合足够的TDAg使之内吞，后者可结合大量载体决定簇递呈给更多的致敏T细胞以加强免疫应答。同时CD40分子与CD40L的结合，对B细胞合成IgG、IgA的转换和Bm细胞的形成具有重要作用。若阻断CD40和CD40L间的相互作用也可导致外周血B细胞产生免疫耐受性。

三、效应阶段?

     浆细胞产生Ig的类别与B细胞分化中受不同IL的影响有关。近年Abbase氏证实IL2、4、5促进IgM的合成；IL2、4、6、IFNγ激发IgG的产生；IL5和TGFβ可诱导IgA合成；IgE的合成与IL4有关。?

四、体液免疫效应?

    体液免疫主要是通过抗体发挥效应，包括：①中和作用：抗体与病毒或外毒素结合，具有重要的抗感染作用，但抗体只具有特异性识别作用，不具有杀伤作用，还需借助免疫细胞或免疫分子的协同，才能发挥排异功效。②通过激活补体引起溶菌、溶细胞等效应(见第4章)。③通过发挥ADCC效应，有助于杀伤肿瘤细胞及被病毒感染的靶细胞。④通过免疫调理作用增强吞噬细胞的活性。⑤在某些情况下，抗体还可参与超敏反应，引起病理性损伤。

五、抗体产生的一般规律?

(一)初次应答(primary response)?

指抗原第一次进入机体时引起的应答。特点是：潜伏期长，需1～2周后才能产生抗体；抗体效价低；维持时间较短；最初出现IgM，随后出现IgG，在一定时间内IgG能保持稍高的水平。亲和力低；因为初次应答过程中大都是带低亲和力受体的B细胞与抗原结合，故抗体的平均亲和力较低。

(二)再次应答(secondary response)或回忆应答(reminiscences response)

是机体再次接触相同抗原时的应答。其特点与初次应答不同：潜伏期较短，一般1～2天，甚至数小时即可有抗体产生。抗体含量高；约为初次应答的几倍到几十倍。维护时间很长；以高亲和力的IgG为主，而IgM的含量与留存时间与初次应答相似，因为特异性免疫记忆细胞再次接触抗原后，能很快增殖、分化并产生高亲和力抗体。

    再次应答的规律有利于指导临床诊断及预防接种：当进行疫苗接种或制备免疫血清时，应采用再次或多次加强免疫，目的是产生高效价、高亲和力的抗体，以维持长久的免疫力；在应答过程中IgM是最先出现的抗体，因此可检测IgM作为早期诊断的指标之一；当检测抗体的效价比前次增高4倍以上者可作为感染的证据。掌握再次应答的规律，有利于排除抗体效价非特异性增长的影响，因为非特异性抗体的增长一般在短时间内可很快下降 

T细胞介导的免疫(cellmediatedimmunity，CMI)也称细胞免疫应答(cellular immuneresponse)其应答过程所述及的三个密切相关阶段的机制与B细胞介导的免疫应答过程基本相同。此处主要说明细胞免疫应答的效应阶段。当致敏T细胞再次接触相同抗原时即可成为效应性T细胞，分别由TD、TC两类T细胞亚群完成，即：TD细胞亚群可通过释放多种淋巴因子引起以单核巨噬细胞和淋巴细胞浸润为主的炎症反应；TC细胞亚群释放穿孔素和颗粒酶等因子可直接发挥特异性杀伤靶细胞的作用。?

一、TD细胞介导的炎症反应

TD细胞为CD4+T细胞，再次与抗原接触后24～48小时发生反应，72小时达高峰。由于TD细胞所介导的免疫应答发生较慢，且能造成局部组织学变化，这种变化与迟发型超敏反应类似，因此TD细胞也称为迟发型超敏反应T细胞TDTH。TD细胞释放的淋巴因子可引起局部以单核—巨噬细胞和淋巴细胞浸润为主的炎症反应而发挥效应。淋巴因子(lymphokine)由激活的淋巴细胞产生，产量虽低，而活性极强，其作用多为非特异性，可作用于不同细胞产生多种不同的生物效应(表8.2)。在整个应答过程中由抗原诱发的TD细胞活化、增殖、分化等作用是具有明确特异性的，但在效应阶段中所释放淋巴因子的作用，均表现为扩大的非特异性效应。其中作用于巨噬细胞的淋巴因子更重要，因巨噬细胞在免疫应答的全过程中均发挥重要作用。各类淋巴因子间的作用相互交织，共同发挥着复杂的免疫调节功能。?

二、TC细胞(CTL)介导的细胞毒作用

已致敏的CD8+TC细胞与带有特异性抗原的靶细胞直接接触，激发和释放细胞毒并杀伤靶细胞的效应即为TC细胞介导的细胞毒作用。TC细胞主要识别与自身MHCⅠ类分子结合的内源性抗原肽。当内源性抗原在胞内直接被LMP降解，迅速被TAP转运至内质网腔与其中新合成的MHCⅠ类分子结合后，再转运至细胞膜表面，TC细胞的TCR-CD3复合体即可识别并与之结合，将抗原信息传递到胞内，成为T细胞活化的第一信号。一系列协同刺激分子作为活化的第二信号，在双信号作用下TC细胞活化，发挥细胞毒作用。TC细胞对靶细胞的杀伤机制可分为三个阶段：?

(一)特异性识别与结合阶段?

   TC细胞以TCR-CD3-ζ抗原受体识别靶细胞膜上的Ag-MHCⅠ类分子复合体，在CTL与靶细胞的膜辅助分子配对结合(CD8与MHCⅠ类分子，CD2与LFA3)可促进两细胞的紧密结合；该结合过程在37℃、Mg2+存在时数分钟内即可完成。?

(二)致死性打击阶段?

当TC细胞通过TCR及膜辅助分子与靶细胞结合后，则激活CTL的活化信号传导系统，使细胞内Ca2+升高，促使胞浆内颗粒外排(exocytosis)，穿孔素释放并迅速嵌入靶细胞膜，在Ca2+和ATP依赖下，多个穿孔素单体聚合成跨膜孔道，引起靶细胞膜的不可逆损伤及微管、微丝收缩。颗粒中的颗粒酶也进入靶细胞，对DNA造成损伤。而TC细胞具有保护性蛋白，能防止穿孔素等物质对自身的裂解，其结构无损，仍可与新的靶细胞结合，发挥连续杀伤作用。?

(三)靶细胞的裂解?

经致死性打击后的靶细胞膜上形成很多跨膜孔道，大量Ca2+、Na+及水份进入靶细胞，靶细胞内部的电解质及大分子代谢产物不断流失。由于穿孔素能使靶细胞膜形成类似于补体C9样聚集的孔道，使颗粒酶等经孔道进入细胞内，激活DNA内切酶(endoclease)的活化，使核小体裂解成由膜包围的凋亡小体。TC介导靶细胞的死亡常表现出坏死与凋亡两种形态特征。因此进一步阐明TC介导的靶细胞死亡机制是很有意义的。总之，TC细胞的细胞毒杀伤作用特点是：具有明显的特异性杀伤作用；对靶细胞的杀伤受MHCⅠ类分子限制；在短时期内具有连续杀伤靶细胞的功能。

三、细胞免疫的生物学效应?

1.对胞内寄生性病原体的抗感染作用  细胞免疫主要针对胞内寄生菌(如结核杆菌、伤寒杆菌、麻风杆菌等)、病毒、真菌及某些寄生虫感染。在未经特异性免疫的机体内，对胞内寄生菌多形成不完全吞噬，经免疫后若单独依靠体液免疫难以排除胞内菌，故主要应通过细胞免疫发挥作用。?

2.抗肿瘤免疫  TC细胞可直接杀伤带有相应抗原的肿瘤细胞，该过程受MHCⅠ类分子的限制。有些淋巴因子如肿瘤坏死因子(TNF)、干扰素等在抗肿瘤免疫中也具有一定作用。?

3.免疫损伤  细胞介导的免疫可参与迟发型超敏反应或造成自身免疫病而形成免疫性损伤。?

4.参与移植排斥反应  包括宿主抗移植物反应(host versus graft reaction，HVGR)及移植物抗宿主反应(GVHR)。?

    在免疫应答的中期或后期常显示TS功能逐步上升以调节免疫应答在一定限度内，不致伤及正常功能。现将机体产生免疫应答的主要过程概括如下：?

一、免疫应答的感应阶段?是指外来抗原与成熟淋巴细胞表面的抗原受体发生特异性结合的过程。由于抗原的出现，体内执行体液免疫功能的B细胞，以其BCR结合外来蛋白质、多糖、脂类。执行细胞免疫功能的T细胞(TCR)只能识别蛋白质抗原中的短肽序列，即表达于其他细胞表面与MHC分子结合的肽类抗原而起作用。?

二、免疫应答的反应阶段?是指识别抗原后诱发淋巴细胞的一系列反应，并经历两大重要变化的过程。首先，识别抗原特异性淋巴细胞的克隆迅速扩增，对机体的保护性功能起放大效应，并有效地再循环和归巢到抗原入侵和留存的部位。其次，经抗原刺激后的淋巴细胞后代细胞，分化为效应细胞以清除抗原；或分化为记忆细胞针对再次接触抗原时立即起反应；或经抗原刺激后其后代发生细胞凋亡，并从反应池中消失。淋巴细胞活化的共性是要求有两种信号，第一信号由抗原提供；第二信号由其他细胞（辅佐细胞等）提供。在此活化过程中有多种细胞及其分子参与反应和产生一系列清除抗原的重要机制。?

三、免疫应答的效应阶段?是指抗原特异性激活的淋巴细胞行使效应以清除抗原的过程。发挥清除抗原的细胞均可称为效应细胞。不同类型的淋巴细胞经抗原刺激后可分化为各种不同的效应细胞，即B细胞分化为分泌抗体的浆细胞，并发挥抗体对抗原的清除功能；T细胞可直接溶解正在合成外来抗原（如病毒蛋白）等的靶细胞，也可激活吞噬细胞以杀伤胞内病原生物。效应阶段的功能还包括许多非淋巴细胞和天然防御机制参加，如抗体结合抗原可增强中性粒细胞、单核细胞等的吞噬细胞功能，也可激活补体等血浆蛋白系统参与溶解和吞噬病原生物。活化T细胞所分泌的多种细胞因子能增强吞噬作用，刺激炎症反应。介导天然免疫的各种防御成分包括吞噬细胞、补体、肥大细胞、红细胞、血小板、细胞因子和炎症性白细胞等。这些成分并无特异性识别外来抗原的能力，在无淋巴细胞活化时也发挥作用。但在淋巴细胞活化后则可加强其防御作用。因此，特异性免疫的效应阶段是与天然免疫共同发挥作用，即特异性免疫应答可扩大并强化针对外来抗原的各类效应机制，以发挥对抗原的清除功能。