體液免疫

體液免疫

生物學專有名詞
體液免疫通過B細胞産生抗體來達到保護目的的免疫機制。負責體液免疫的細胞是B細胞。體液免疫的抗原多為相對分子質量在10,000以上的蛋白質和多糖大分子,病毒顆粒和細菌表面都帶有不同的抗原,所以都能引起體液免疫。抗原和BCR的種類都非常多,在體液免疫中B淋巴細胞的BCR直接與抗原結合。一種B淋巴細胞表面隻有一種BCR。一種抗原侵入體内,隻有帶有與這種抗原互補的BCR的B淋巴細胞才能與之結合,得到選擇刺激的B淋巴細胞克隆才能得到擴增。
    中文名:體液免疫 外文名:humoral inmunity 所屬學科:生物學 主要細胞:B細胞 作用形式:産生抗體

概述

所謂體液免疫,就是以B細胞産生抗體來達到保護目的的免疫機制。

成分要素

B細胞

B細胞産生漿細胞和記憶細胞

第一步:B細胞表面的受體分子與互補的抗原分子結合後,活化、長大,并迅速分裂産生一個有同樣免疫能力的細胞群——克隆、無性繁殖系。其中一部分成為漿細胞,産生抗體;一部分發展為記憶細胞。

第二步:需要巨噬細胞和TH細胞的參與。Mφ表面帶有MHCⅡ分子,它們吞噬入侵的病原體,抗原分子經Mφ處理後表達在細胞膜上,夾在MHCⅡ分子的溝中。TH細胞表面帶有不同的受體,能識别Mφ表面MHC+特異的抗原分子結合物。B細胞表面帶有MHC分子,可和特異的抗原分子結合,TH細胞可刺激結合Ag的B細胞分化。這一步比第一步作用更強大。

漿細胞

漿細胞産生抗體。漿細胞一般停留在各種淋巴結。每一個漿細胞每秒鐘能産生2000個抗體,它們壽命很短,經幾天大量産生抗體之後就死去,而抗體則進入血液循環發揮生理作用。漿細胞産生的抗體“Y”兩短臂末端高變區與抗原結合,抗體的柄端(FC)可與吞噬細胞(如巨噬細胞)上的受體結合而使抗原—抗體複合物被吞噬。

記憶細胞

記憶細胞也分泌抗體,它們壽命長、對抗原十分敏感,能“記住”入侵的抗原。

當同樣抗原第二次入侵時,能更快的做出反應,很快分裂産生新的漿細胞和新的記憶細胞,漿細胞再次産生抗體消滅抗原。這就是二次免疫反應。它比初次反應更快,也更強烈。

體液免疫的兩個關鍵

    産生高效而短命的漿細胞,由漿細胞分泌抗體清除抗原.産生壽命長的記憶細胞,發生二次反應立即消滅再次入侵的同樣抗原。

功能檢查

血清免疫球蛋白的定量檢測

血清免疫球蛋白(Ig)的測定是檢查體液免疫功能最常用的方法。由于目前還沒有發現由IgD和IgE缺陷所緻疾病,所以通常檢測IgG、IgM、IgA,這三類Ig就可以代表血清Ig的水平。

檢測發現三類Ig水平均明顯低下,就可考慮體液免疫缺陷。但在分析兒童Ig水平時,應注意Ig的水平随年齡而變化。

體液免疫功能缺陷首先考慮患者血清Ig水平,如果所有類别Ig水平均降低,即稱為一般性聯低丙種球蛋白血症。如果免疫球蛋白水平極度低下,或IgG、IgM、IgA,三類Ig總量低于2mg/ml則稱為嚴重低丙種球蛋白血症或無丙種球蛋白血症(agammaglobulinemia)。如果隻一種或兩種Ig水平降低,則稱為異常丙種球蛋白血症(dysgammaglobulinemia)。

一般性低丙種球蛋白血症多見于繼發性免疫缺陷病。無丙種球蛋白血症常見于原發免疫缺陷病。但是常有約50%IgA缺陷病人無臨床症狀,伴有反複感染的IgA缺陷病人常同時有IgG的缺陷。常規的定量檢測血中Ig的方法是單向免疫擴散和免疫比濁法。

分泌型IgA(SIgA)的測定

SIgA是粘膜抗感染的重要因素,但是粘膜抗感染還包括少量滲出的IgM和IgG,還有細胞免疫的作用。

如果SIgA缺陷病人常可檢測出針對牛奶或其他食物蛋白的沉澱抗體和自身抗體,說明機體對抗原蛋白質吸收異常,同時也存在免疫調節系統的功能紊亂。

一般來說血清IgA缺陷病人常伴有SIgA缺陷,反之亦然。說明在機體中血清IgA和SIgA之間有某種生物相關性。最近也有報導少數SIgA缺陷病人的血清IgA水平正常,因而分别檢查血清中和分泌液中IgA水平還是有必要的。

目前用免疫比濁法可較精确地測定分泌液中IgA時和IgM和IgC水平。在用單向免疫擴散和免疫比濁法定量IgA時,因抗血清是針對這兩型共有的α鍊的,故不能區分SIgA和血清來源的IgA。而應用抗分泌小體的抗體用酶免疫分析法,可區分血清IgA和分泌型IgA,并可對SIgA進行定量。

常見抗體的測定

常見的抗體通常是指嗜異性凝集素、抗溶血素O抗體以及麻疹病毒、脊髓灰質炎病毒的抗體。

在嚴重免疫缺陷病人缺乏上述抗體,常見抗體的缺損可驗證或支持免疫蛋白測定的結果。然而對于比較複雜的免疫缺陷,由于這類抗體主要反映過去的免疫應答能力,此外這種初次應答能力持續期短,易于消退,所以對新近發生的繼發性免疫缺陷的診斷幫助不大。

B細胞數目及功能的檢測

原發性免疫缺陷和繼發性免疫缺陷均可導緻體液免疫功能下降。原發性體液免疫功能缺陷可能由于B細胞分化障 礙,細胞内合成Ig功能紊亂或由于抑制性細胞功能過強。繼發性體液免疫功能降低可能由于蛋白質大量丢失,蛋白質吸收障礙、營養不良、免疫抑制治療的副作用,病毒感染(艾滋病)等。在診斷原發性體液免疫功能缺損中可檢查B細胞的數目和功能以确定造成缺損的原因。

外周血B細胞數目的檢測首先進行常規的外周血白細胞總數和分類計數檢查,這些結果是評價病人免疫系統功能狀态的基本資料。由于在全血中淋巴細胞所占比例很少,而T細胞和B細胞不能藉形态學特征分類,所以外周血B細胞數檢測需先從全血分離出富含淋巴細胞的單個核細胞(peripheralbloodmononuclearcell,PBM)。

再依靠B細胞表面有免疫球蛋白分子或其他特征來檢查B細胞。常用的方法是将待檢者的PBM用FITC标記的免疫抗人Ig作直接免疫熒光染色,在熒光顯微鏡下顯熒光的細胞為帶有表面免疫球蛋白的B細胞。正常人B細胞的約占PBM的10%。

外周血B細胞功能的檢測分離受檢者血液PBM細胞,體外培養時加入B細胞刺激物如RWM(美洲商陸刺激素)或SAC(金黃色莆萄球菌來源的刺激物)後由B細胞變成Ig分泌細胞的數量。體液免疫功能缺損患者,其PBM對PWM和SACA刺激的反應降低,産生Ig分泌細胞數正常人顯著減少。在進一步檢查這種免疫缺損的原因,則應檢查是由B細胞或TH細胞缺損所緻,還是由于TS細胞數量或活性增強引起的。

抗體形成細胞計數,檢查人類Ig分泌細胞是用反向溶血空斑檢測(reversedhemolytic plaqueassay)法。将待檢人的PBM、用SPA包被的SRBC(SPA-SRBC)、兔抗人Ig抗體、補體四種成分混合,灌入用兩張玻片做成的小室,密封好,放入溫箱培養1-3小時,,在此期間,作為抗人Ig抗體的免疫IgG的FC段可與SRBC表面SPA結合,當Ig分細胞分泌出遊離的Ig分子時,這些人Ig分子與SRBC表面的抗人Ig抗體結合形成免疫複合物,即可活化補體,使SPA-SRBC溶解,因此在Ig分泌細胞周圍形成一個圓形的溶血區,稱為溶血空斑,每一個溶血的空斑就代表一個Ig分泌細胞。

循環過程

體液免疫是一個相當複雜的連續過程,大體上可以分為三個階段。

感應階段

大多數抗原都要經過吞噬細胞的攝取和處理,暴露出這種病原體所特有的抗原,将抗原傳遞給T細胞,刺激T細胞産生淋巴因子。少數抗原直接傳遞給B細胞。

反應階段

B細胞接受抗原刺激後,在淋巴因子的作用下,開始進行一系列的增殖、分化,大部分分化為漿細胞,産生抗體;小部分形成記憶細胞。抗體可以與病原體結合,從而抑制病原體的繁殖或對人體細胞的黏附。

效應階段

在多數情況下,抗原、抗體結合後會發生進一步的變化,如形成沉澱或細胞集團,進而被吞噬細胞吞噬消化。記憶細胞可以在抗原消失後很長時間保持對這種抗原的記憶,當再次接觸這種抗體時,能迅速增殖分化,快速産生大量的抗體。

免疫異同

體液免疫

指B細胞在T細胞輔助下,接受抗原刺激後形成效應B細胞和記憶細胞。效應B細胞産生的具有專一性的抗體與相應抗原特異性結合後完成的免役反應。體液免疫的關鍵過程是産生高效而短命的效應B細胞,由效應B細胞分泌抗體清除抗原。産生壽命長的記憶細胞,在血液和淋巴中循環,随時“監察”,如有同樣抗原再度入侵,立即發生免疫反應以消滅之(二次反應)。

細胞免疫

指T細胞在接受抗原刺激後形成效應T細胞和記憶細胞。效應T細胞與靶細胞特異性結合,導緻靶細胞破裂死亡的免疫反應。

免疫形式

相互配合共同發揮免疫效應。病毒感染過程中,往往是先通過體液免疫來阻止病毒在機體内傳播,若病毒已經侵染到寄主細胞中,就要通過細胞免疫。這是效應T細胞與靶細胞結合,使靶細胞通透性改變,滲透壓發生變化,最終導緻靶細胞破裂死亡。

對胞内寄生物

體液免疫先起作用,阻止寄生物的散播感染;當寄生物進入細胞後細胞免疫将抗原釋放;再由體液免疫最後清除。若細胞免疫不存在時,體液免疫也将大部分喪失。

機體關系

機體内各系統可抽象地以集合概念表明,則神經,免疫和内分泌三系統間的關系可以用圖10—1中的集合群表示。其中三個集合兩兩重疊處可分别代表神經(N)與免疫(I),免疫(I)與内分泌(E)及神經(N)與内分泌(E)間的共同範疇,而三重疊部應視為神經、免疫和内分泌的共同内容(NIE)。集合間各有種組合方式如圖10—1和圖10—2所示。                          

由圖10—1可見,神經免疫内分泌學(NIE)與神經内分泌學(NE)、神經免疫學(NI)和免疫内分泌學(IE)相比,涉及更為複雜的系統間影響和作用。其内内涵廣泛,并以NE、NI和IE間的聯系為基礎。

系統間作用方式,既有直接和間接之分,亦要同時和先後之别,系統間交互作用的性質可為增強、減弱、修飾、允許或協同,借變頻、變時和變力等方式體現。系統間作用的屬性,可有生理和病理性之分,是質和量的互變過程。上述關系圖示為二維描述,實際應為立體過程,結合時間變量,則三大系統間的交互影響即為四維圖象,這難以直觀圖示。

鑒于目前描述神經,免疫和内分泌系統間關系的術語較多且易混淆,缺乏統一性,故應确定術語的範疇及相互關聯系,以決定相應學科内容及領域。

作用機轉

當抗原(病菌或病毒)第一次感染人體時,會被先天免疫的細胞所吞噬、清除,而其中一部分細胞特稱APC——在刺激B細胞方面主要為樹狀細胞(dendritic cells),APC抗空呈現細胞(antigen.presenting cell ),它們除了能吞噬、分解抗原,還能将分解後的碎片(一小段peptides)呈現(present)給B細胞,使之活化、分裂,并經clonoal selection(細胞細選擇、株落選擇)節選出對抗原最具親和力的抗體,(此時為lgm),抗體的變異區(variable region)能與抗原産生專一性的結合,阻止它感染正常細胞,并用另一端的FC portion與巨噬細胞結合,使巨噬細胞吞噬抗原,達到消菌的目的。

活化的B細胞在過一段時日(通常大于四周)後會把分泌的抗體由lgm轉變為lgG。lgG在人體的壽命遠較lgm長,約六個月。受過第一次刺激的B細胞在四周後變為記憶B細胞(menory cells),除了分泌lgG外,它還能在第二次感染時以更快的時間産生更多的抗體,同時,menory B cell在人體特定抗原的感染而言是具有終身的保護作用的。這也是是打疫苗能保護一個人免疫受特定病菌感染的原因。

相關術語

細胞免疫和體液免疫是借助于血液循環、淋巴循環或組織液而進行和實現的生理過程,而神經内分泌調控也最終由循環血液或組織液完成,故在此交彙路途上難免發生交叉性影響和作用。所以神經内分泌或免疫内分泌聯系在活體内必将受到免疫或神經源性因素的影響。已研究的神經免疫學領域和内容,絕大多數發現有内分泌因素或成份的參與。

精神和心理活動以及行為的共同基礎是中樞神經系統的高級功能活動,由此可把精神神經免疫學(psychoneuroimmunology)及行為神經免疫心理學(behaviouralneuroimmunololgy)劃入神經免疫内分泌學(neuroimmunoendocrinology),作為其重要的分支學科。

神經免疫内分泌學可直接引用神經科學、免疫學和内分泌學的相關概念和理論,其研究方法應是跨學科的,研究工作應采用多重指标,全面觀察,對相關臨床問題的考察,更應從多方面入手,分清主次矛盾,并應考慮與其它系統的聯系和影響,以期在不同水平上全面而完整地反映機體的真實生理過程。

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