免疫调节的深入解读与释疑

２０１３年第４８卷第５期　生物学通报　１３　免疫调节的深入解读与释疑　曹祥华　（安徽省怀宁县高河中学安徽怀宁２４６１２１）　摘要　针对人教版普通高中课程标准实验教科书生物必修三关于“免疫调节”这一节涉及　的知识点进行深入解读．分别概括了细胞免疫和体液免疫的具体发生过程；并且对教师在教　学和学生在学习中容易出现疑问和误区进行分析。　关键词　ＡＰＣ细胞　抗原肽　Ｔ细胞　Ｂ细胞　浆细胞　抗体　淋巴因子　中国图书分类号：Ｑ４５　文献标识码：Ｃ　免疫学知识对于高中生物学来说既是重点又　１．２　Ｔ细胞的增殖与分化　在双信号的刺激下Ｔ　细胞内某些转录因子被活化。启动了相关基因的　表达。如果ＭＨＣⅡ类分子和抗原肽的复合物与　ＣＤ４＋Ｔｈ细胞表面的ＣＤ４分子结合，则促使Ｔ细　胞分化形成ＣＤ４细胞：ＭＨＣ　Ｉ类分子和抗原肽的　是难点．人教版普通高中课程标准实验教科书生　物必修三关于这一节的描述较为笼统和抽象。这　给学生的学习和教师的教学都带来了很大的困　难．在实际操作过程中比较容易从教材某些文字　中断章取义，出现知识性的错误。为了解决这一问　题．本文就特异性免疫的过程对教材进行深入解　复合物能够与ＣＤ８＋Ｔｈ细胞表面的ＣＤ８分子结合　形成ＣＤ８细胞。　读，并且针对大家在平时教学和学习中容易出现　的疑问和误区进行分析。　１　Ｔ细胞介导的细胞免疫应答　１．１　Ｔ细胞对抗原的识别与活化　初始Ｔ细胞，　ＣＤ４细胞分为Ｔ辅助细胞Ｔｈ（主要又分为　Ｔｈｌ、Ｔｈ２等）和调节性Ｔ细胞（有免疫抑制作用）；　ＣＤ８细胞主要成为ＣＴＬ即细胞毒性Ｔ细胞。以上　分类中，Ｔｈ细胞能够分泌多种淋巴因子辅助体液　免疫和细胞免疫。Ｔｈｌ辅助细胞免疫，可以协同激　活细胞毒性Ｔ细胞，主要针对胞内菌和病毒，与迟　发型超敏反应有关；Ｔｈ２介导体液免疫，主要激活　Ｂ细胞，针对胞外菌和寄生虫，与过敏反应有关。　１．３　Ｔ细胞介导的细胞免疫的效应阶段作用　也称作未致敏Ｔ细胞，在胸腺中发育成熟后迁移　至外周淋巴组织中（如脾脏、淋巴结）。其未接触　抗原刺激前处于相对静止状态，在胸腺中发育的　一类带有ＣＤ４、ＣＤ８、ＴＣＲ／ＣＤ３、ＣＤ２８等表面分化　抗原分子的Ｔ细胞。　抗原经ＡＰＣ细胞（主要包括吞噬细胞、树突　状细胞等）内吞、加工处理以后被分解成为抗原　肽，抗原肽停留在胞浆中，与ＡＰＣ细胞自身合成　的ＭＨＣ　Ｉ类或Ⅱ类分子形成复合物经高尔基体　运输到细胞膜表面。ＭＨＣ一肽复合物与Ｔ细胞表　机制主要包括２个方面：１）ＣＴＬ细胞的直接杀伤　作用。当ＣＴＬ细胞与带有相应抗原的靶细胞再次　接触时，两者发生特异性结合，产生刺激作用，　ＣＴＬ细胞释放出穿孔素和颗粒酶，在靶细胞的细　胞膜上打出孔洞，使靶细胞膜结构完整性消失，通　透性发生改变．引起靶细胞内渗透压改变，靶细胞　面的ＴＣＲ／ＣＤ３、ＣＤ４、ＣＤ８分子结合成为Ｔ细胞对　抗原识别的第一信号。Ｔ细胞的活化需要双信号　的协同刺激，第二信号是ＡＰＣ细胞膜表面的Ｂ７　因子与Ｔ细胞表面ＣＤ２８分子结合。若缺乏Ｂ７因　子的辅助，Ｔ细胞是不能被活化的，如肿瘤细胞虽　然也能表达出肿瘤抗原，并且能够与ＭＨＣ　Ｉ类分　肿胀、裂解以致死亡。ＣＴＬ细胞在杀伤靶细胞过程　中，本身未受伤害，可重新攻击其他靶细胞。２）与　分泌的淋巴因子相互配合、协同杀伤靶细胞。如皮　肤反应因子可使血管通透性增高．使吞噬细胞易　于从血管内变形游出：巨噬细胞趋化因子可吸引　子结合形成复合物，形成稳定的第一信号，但有些　肿瘤细胞不合成Ｂ７因子，无法使Ｔ细胞活化而　逃避机体对其免疫杀伤。　相应的免疫细胞向抗原所在部位集中．以利于对　抗原进行吞噬、杀伤和清除等。由于各种淋巴因子　的协同作用，扩大了免疫效果，达到清除抗原异物　１４　生物学的目的。　２　Ｂ细胞介导的体液免疫应答　２．１　体液免疫中抗原的种类　根据机体免疫细　胞对抗原的识别机制不同，可以把抗原分为两大　类：１）胸腺非依赖性抗原：在刺激Ｂ细胞产生抗　体时不需要Ｔ细胞辅助，称为ＴＩ—Ａｇ。此类抗原只　含有Ｂ细胞抗原决定基。只活化未成熟Ｂ细胞，　诱导产生抗体仅为ＩｇＭ类。ＴＩ—Ａｇ一般只引起体　液免疫应答，不引起细胞免疫应答和记忆应答。如　细菌的脂多糖、荚膜多糖及聚合鞭毛素等少数抗　原属于此类抗原。２）胸腺依赖性抗原：指需在吞　噬细胞参与及Ｔ细胞辅助下，才能刺激Ｂ细胞产　生抗体的抗原性物质，称为ＴＤ—Ａｇ。如细胞、病毒　及各种蛋白质均为ＴＤ抗原。ＴＤ—Ａｇ活化成熟的　Ｂ细胞，诱导产生ｌｇＧ类等抗体，能引起记忆应　答。同时也可以诱导细胞免疫应答。先天性胸腺缺　陷和后天性Ｔ细胞功能缺陷的个体，ＴＤ—Ａｇ诱导　其产生抗体的能力明显下降。　２．２　Ｂ细胞对ＴＤ抗原的免疫应答　２．２．１　抗原的呈递、识别及１’ｈ、Ｂ细胞的活化　一般情况下．当大量抗原进入未经免疫的机体诱　发初次免疫应答时，多由ＡＰＣ细胞负责摄取、处　理抗原，生成抗原肽和ＭＨＣⅡ类分子复合物。将　抗原呈递给ＣＤ４＋Ｔｈ细胞，使ＣＤ４＋Ｔｈ细胞激活　生成Ｔｈ２。　当再次免疫应答发生时，Ｂ细胞对抗原的摄　取与以上方式有所不同。Ｂ细胞通过表面抗原受　体与ＴＤ抗原分子上相应的Ｂ细胞决定簇特异性　结合而将抗原摄人胞内，然后通过与ＡＰＣ细胞对　外源性抗原类似的加工处理方式，使抗原降解成　抗原肽。抗原肽与ＭＨＣ　１１类分子结合，形成复合　物到达Ｂ细胞表面，可被ＣＤ４＋Ｔｈ细胞识别而被　激活生成Ｔｈ２。　活化后的Ｔｈ２细胞表达出能与Ｂ细胞发生特　异性结合的配体ＣＤ４０Ｌ。　Ｂ细胞的激活：Ｂ细胞是抗原呈递细胞，同时　也是体液免疫应答的效应细胞。当Ｂ细胞表面的　抗原受体ＢＣＲ接受来自于抗原的直接刺激时，即　可获得Ｂ细胞活化的第一信号。进而Ｂ细胞表面　受体ＣＤ４０与Ｔｈ２细胞表面相应配体ＣＤ４０Ｌ结　通报　２０１３年第４８卷第５期　合，相互作用产生协同刺激信号．即Ｂ细胞活化　的第二信号。Ｔｈ２细胞产生多种淋巴因子，为活化　Ｂ细胞进一步增殖分化准备了必要的物质条件，　并影响抗体的分泌、Ｉｇ类别转换、亲和力成熟和记　忆性Ｂ细胞的产生等。　２．２．２　Ｂ细胞的增殖与分化　活化的Ｂ细胞通　过与多种淋巴因子结合后可进一步增殖分化为浆　细胞，浆细胞是Ｂ细胞的终末细胞，具有合成抗　体的功能。活化的Ｂ细胞在不同淋巴因子作用　下，可激发形成不同种类的浆细胞。　在Ｂ细胞的分化阶段，有部分Ｂ细胞分化成　为记忆性Ｂ细胞。当再次接触相同抗原时，由于　记忆性Ｂ细胞带有高亲和性受体。对抗原亲和力　大，故能迅速活化、增殖、分化为浆细胞，合成并　分泌抗体。　２．２．３　Ｂ细胞介导的体液免疫的效应阶段　浆细胞分泌的抗体是特异性体液免疫应答的效应　分子，在体内可发挥多种免疫功能，如：体内针对　细菌毒素的抗体与相应毒素结合后，可改变毒素　分子的构型而使其失去毒性作用，而毒素与抗体　复合物也易于被吞噬细胞所吞噬；针对病毒的抗　体与相应病毒结合可阻止病毒与靶细胞结合，从　而发挥抗体的免疫保护作用：形成细菌一抗体复　合物。或激活补体形成细菌一抗体一补体复合物，　并与吞噬细胞表面的受体结合，从而促进吞噬细　胞对病原菌的吞噬作用；或通过形成膜攻击复合　物而使病原体溶解死亡，即免疫溶解作用等。　２．３　Ｂ细胞对ＴＩ抗原的免疫应答ＴＩ抗原可直　接激活未致敏Ｂ细胞产生抗体，而无需抗原特异　性Ｔ细胞的辅助。目前认为对ＴＩ抗原产生免疫应　答的细胞为Ｂ１细胞，这种Ｂｌ细胞只表现初次应　答的特性．而不表现再次应答的一系列变化。ＴＩ　抗原可根据分子构型的不同分为２类，即ＴＩ一１　（如细菌脂多糖和聚合鞭毛素等）和ＴＩ一２（如肺炎　球菌荚膜多糖和Ｄ一氨基酸聚合物等），它们可以　通过不同的机制激活Ｂ活胞。　Ｂ细胞对ＴＩ一２抗原的应答具有重要的生理　意义。多数胞外菌含胞壁多糖成分，能使细菌抵抗　吞噬细胞的直接吞噬和杀伤作用。而ＴＩ一２抗原可　直接激活Ｂ细胞，在无需抗原特异性Ｔ细胞辅助　２０１３年第４８卷第５期　生物学通报　１５　的情况下迅速产生抗荚膜多糖的抗体，通过该抗　体的调理作用，从而促进吞噬细胞对细菌的吞噬　和杀伤作用。　３对教材中存疑知识点的解释　３．１　教材中提到的“大多数病原体经过吞噬细胞　等的提取和处理．暴露出这种病原体所特有的抗　原．少数抗原直接刺激Ｂ细胞”其中“大多数抗　原”和“少数抗原”的含义。　关于“大多数和少数抗原”．在平时教师教学　和学生理解的过程中，存在２种观点。第１种观点　认为“大多数和少数”是不同抗原中的大多数种类　和少数种类。大多数抗原是指胸腺依赖性抗原，其　识别过程需要ＡＰＣ细胞内吞、处理和呈递变成Ｔｈ　细胞能够识别的抗原肽；少数抗原是指胸腺非依　赖性抗原，不依赖于ＡＰＣ细胞和Ｔｈ细胞，能够直　接刺激Ｂ细胞表面的抗原受体而使其激活，这是　对教材中提到的“少数抗原”和“直接刺激”的直　观理解。第２种观点认为大多数和少数是指某种　抗原的大多数和少数．这是从Ｂ细胞的活化需要　双信号刺激的角度去考虑的。第１信号是抗原直　接刺激Ｂ细胞表面的抗原受体．第２信号是Ｔｈ２　提供的活化信号。　这２种观点笔者更倾向于第２种观点，可以　从教材中体液免疫示意图中找到答案，胸腺非依　赖性抗原虽然能直接刺激Ｂ细胞引起免疫应答，　但不会引起记忆应答。如果少数抗原的直接刺激　指的是来自于ＴＩ抗原的直接刺激，从而导致的Ｂ　细胞活化，则图示中Ｂ细胞分化成记忆细胞的途　径是不成立的。所以少数抗原指的是少数位于病　原体表面的抗原决定簇．直接刺激Ｂ细胞表面的　抗原受体，而大多数抗原隐藏在病原体的内部，需　要吞噬细胞处理分解成为抗原肽才能被识别。　３．２体液免疫中Ｔ细胞是否呈递抗原给Ｂ细胞　教材中体液免疫示意图中容易让教师和学生　在理解上产生误区的地方就是Ｔ细胞表面的抗原　呈递给Ｂ细胞。在示意图中编者用红点表示抗　原，貌似Ｂ细胞上的红点来自于Ｔ细胞，其实不　然，从Ｂ细胞活化途径考虑，首先是Ｔｈ细胞活化　成Ｔｈ２，Ｔｈ２细胞生成的配体ＣＤ４０Ｌ再与Ｂ细胞　表面的受体ＣＤ４０结合（第２信号），在Ｔｈ２分泌　的淋巴因子的协同作用下Ｂ细胞被活化。所以图　示中Ｂ细胞表面的抗原（红点）应该是来自于抗　原与Ｂ细胞表面的抗原受体ＢＣＲ的直接结合（第　一信号）。Ｂ细胞活化需要双信号刺激缺一不可。　因此可以说Ｔ细胞给Ｂ细胞提供了活化信号，但　没有直接呈递抗原。为了避免学生在理解过程中　产生误区，建议教师在教学中可以引入“双信号刺　激”的概念。　３．３淋巴因子的种类，是由什么细胞分泌的　在　以往高中阶段的教师和学生普遍认为：淋巴因子　是由效应Ｔ细胞（ＣＴＬ）分泌的，增强ＣＴＬ对靶细　胞的杀伤力。但新教材中又提出了Ｔ细胞分泌的　淋巴因子促使Ｂ细胞增殖分化。其实淋巴因子的　种类繁多，主要分为多种白细胞介素和干扰素。教　材中提到的“Ｔ细胞分泌的淋巴因子”主要是由　Ｔｈ２分泌的各种白细胞介素用于辅助体液免疫　的。效应Ｔ细胞（ＣＴＬ）分泌的淋巴因子主要是细　胞毒性因子和细胞溶素（穿孔素）。另外，Ｔｈ１分泌　的各种淋巴因子用于辅助细胞免疫；干扰素能够　促进抗体的生成、杀伤肿瘤细胞和抑制病毒感染　等。总而言之，巨噬细胞、自然杀伤细胞（ＮＫ）、活　化的Ｂ细胞、Ｔ细胞，效应Ｔ细胞等都具有分泌淋　巴因子的功能　综上所述．在高中生物学关于免疫学的学习　中，一定不能将体液免疫和细胞免疫割裂地来看，　它们应该是彼此密切联系的．体液免疫需要细胞　免疫提供活化了的Ｔｈ细胞和淋巴因子．体液免疫　中Ｂ细胞能够为Ｔ细胞的活化递呈抗原。更不能　对教材中比较模糊的知识点进行主观臆测。希望　以上归纳能对教师更好地把握教学内容有一定的　借鉴作用。对学生有效掌握教材中的相关内容有　所帮助。　主要参考文献　１　龚非力．医学免疫学．第２版．北京：科学出版社．２００７．　２吴相钰，陈阅增．普通生物学．第２版．北京：高等教育出版　社．２００５．　３　宋正海．关于高中生物学中Ｔ细胞知识的诠释．生物学通　报，２００９，４４（２）：１７—１８．　４　崔世丽．几种淋巴因子简介．中学生物学，２００９，２５（８）：３—４．　（Ｅ—ｍａｉｌ：５９６５５２５６３＠ｑｑ．ｏｏ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