1、 1 高级免疫学复习资料汇总 1. List the immune system organs and cells. What are their functions? (列举出免疫系统中的免疫器官和免疫细胞,并说出它们的功能? 郭杰) 免疫器官:骨髓、脾脏、淋巴结、扁桃体、小肠集合淋巴结、阑尾、胸腺等。 免疫器官分为中枢免疫器官和周围免疫器官,中枢免疫器官又称初级免疫器官,包括骨髓、胸腺、禽类法氏囊。中枢器官作用:淋巴细胞发育成熟。外周免疫器官包括脾脏、淋巴结和粘膜相关淋巴组织(肠道集合淋巴结)等,是捕获抗原 和进行免疫应答的场所。 免疫细胞:淋巴细胞、单核吞噬细胞、中性粒细胞、嗜碱粒细胞、
2、嗜酸粒细胞、肥大细胞、血小板(因为血小板里有 IGG)等。 免疫细胞的作用主要是抗原识别、产生特异性免疫应答的淋巴细胞等作用。 2. What specialized features of the skin, lungs, and intestines are useful in keeping microbes at bay(陷入困境) ? ( 皮肤 ,肺和肠道的哪些专有特征对抵御微生物是有用的? 池秋燕) 皮肤:人与外界环境接触 的表面覆盖着一层完整的皮肤和粘膜。皮肤由多层扁平细胞组成,能阻挡病原体的穿越,只有皮肤损伤时,病原体才能入侵。皮肤和粘膜还能分泌多种杀菌灭毒的物质不利于病原体的
3、生长。 肺:呼吸系统中能产生防御素,对病原微生物有广谱的毒杀效应。 肠道:首先肠道共生菌产生生物膜,能有效阻止病原菌的感染。其次肠道上皮细胞构成了重要的天然屏障并且还能通过模式识别分子识别病原及其分泌的毒素产生先天性应答,如杯形细胞分泌大量的糖基化黏蛋白保护粘膜,潘氏细胞分泌大量的抗菌肽,束状细胞能识别化合物并分泌阿片类物质等。三,肠道粘膜山皮还覆盖 着一层粘液保护层,分布着各种抗菌肽。肠道粘膜固有层中散布着免疫细胞,免疫细胞积聚的地方形成皮尔士小体,皮尔士小体是一个完整的能执行免疫应答的场所。 3. What are antimicrobial peptides, and how do th
4、ey work? ( 什么是抗菌肽,它们是如何作用的? 陈婷) 抗菌肽又称为宿主防御肽,在生物界中广泛存在,无论是动物还是植物都通过产生抗菌肽提高自身的抵抗力。抗菌肽是单基因编码的小分子蛋白,没有特异性,具有广谱杀灭病原菌和病毒的特点,目前重要的抗菌肽有两大类:防御素 和凯瑟琳抗菌肽。 防御素的抗菌作用目前普遍认为,带正电的防御素与带负电的细菌细胞膜相互吸引,防御素在细菌外膜通过形成二聚体或多聚体形成跨膜的等离子通道而扰乱细胞膜的通透性及细胞能量状态,2 导致细胞膜去极化、呼吸作用受到抑制,以及 ATP 含量的下降,最终导致靶细胞死亡;防御素的抗病毒作用则是通过与病毒外膜蛋白结合而导致病毒失去
5、生物活性来实现的。 凯瑟琳抗菌肽的作用机制:凯瑟琳抗菌肽主要以无活性原肽储存于细胞内,在细胞受到刺激后,被加工处理成为有活性的小肽分子,释放于细胞外,执行杀菌作用。 ( 动物分子免疫学 P26 P27) 答案 2(刘元杰) 什么是抗菌肽,它们是如何工作的?(出自免疫学原理,周光炎主编) 体内存在多种能抑制病原微生物生长的抗菌肽和抗菌蛋白,主要由表皮细胞和吞噬细胞产生,在病原体入侵后启动的快速固有免疫应答中发挥作用。 主要包括以下成分: 溶菌酶:溶菌酶可直接作用于革兰阳性菌胞壁裸露的肽聚糖。肽聚糖由三种成分共同构成立体网状结构,即 N 乙酰葡糖胺( GlcNac)和 N 乙酰胞壁酸( MurNa
6、c)交替出现的骨架、与乙酰胞壁酸相连的氨基酸侧链,以及连接侧 链的甘氨酸交连桥。溶菌酶可以在 GlcNac 及 MurNac 之间将骨架切断,使肽聚糖分子解离,损伤细菌和真菌细胞壁。 防御素:防御素能有效地杀菌是因为属于两性分子,即同时具有极性基团(亲水)和非极性基团(疏水)。吞噬细胞摄入病原微生物之后,胞内带有防御素的胞质颗粒迅速与胞膜融合,将防御素释放至包绕细菌的胞膜和细菌中间然后高浓度溶菌酶直接插入细菌胞壁,借助其两性结构域的聚合和孔洞形成能力,使细菌因胞壁的损伤而死亡。 组织杀菌素:也是通过两性结构域发挥杀菌作用的抗菌肽,由中性粒细胞、 M、表皮角质形成细胞、肺部和小肠上皮细胞产生。中
7、性粒细胞中有一种次级颗粒,储有无活性的组织杀菌素分子。次级颗粒一旦与中性粒细胞中吞有细菌的吞噬体相遇,可通过融合而使其中的组织杀菌素进入吞噬体,在弹性蛋白酶作用下,借酶解而释放出有活性的两性结构域,采用防御素相似的机制杀伤细菌。 凝集杀菌素:通过其碳水化合物识别结构域显示活性,主要作用于肽聚糖,与溶菌酶一样 ,优先杀伤革兰阳性菌。 分泌型磷脂酶 A2:一类碱性酶,可进入细菌胞壁,水解其磷脂成分而杀菌。 杀菌肽:双链成分,水溶性的一条链可以穿透细菌胞壁,并在壁上打孔,使细菌死亡,另一条链为疏水性。杀菌肽的靶目标分别为革兰阳性菌外壁和革兰阴性菌内壁。 其他。 值得注意的是,固有免疫中的抗菌肽和抗菌
8、蛋白发挥作用,往往都有一个借助蛋白酶从 前体分解而激活的过程。 4. What is the role of the macrophage derived cytokine IL-12? ( 巨噬细胞产生的细胞因子 IL-12(白细胞介素 -12)的作用? 王雅文) 3 IL-12 最早发现于 1989 年,该分子具有活化 NK 细胞产生 IFN- 的作用。进一步研究发现,该分子是异二聚体结构复合物,由 (P35)和 (P40)亚单位组成,能诱导细胞产生免疫应答。 IL-12 具有重要的免疫调节功能,主要诱导机体产生细胞免疫应答,如 IL-12 可诱导 Th0 产生 Th1 免疫应 答,并促进
9、 Th1 细胞的发育和增殖;是先天性免疫应答和适应性免疫应答的关键调控分子,作用于靶细胞受体后通过 Jak/STAT 信号转导途径发挥作用;也是重要的促炎症反应细胞因子等等。 5. Describe the classical pathway of complement activation.(描述 补体活化的经典激活途径 邓阳) 补体活化的经典激活途径( classical pathway)主要由抗原 -抗体结合形成复合物活化的。抗体与抗原结合后,抗体构型发生变化,暴露出 Fc 片段 CH2 区域的补体结合位点,与补体 C1 的亚基 C1q结合,顺序活化 C1r,C1s,C4,C2,C3,形
10、成 C3 转化酶( C 4b2a),与 C5 转化酶( C 4b2a3b)的级联酶促反应。 补体 C1 是存在于血清中的大分子复合物,由 1 个 C1q、 2 个 C1r、 2 个 C1s 等亚基聚合而成( C 1qr2s2),每个亚基短肽都含有两个功能域,一个是结合域,一个是催化域。 C1q 结合 Fc 片段补体结合位点后,引起 C1r 构象发生改变,形成具有催化活性的丝氨酸蛋白酶 C 1r, C 1r 裂解 C1s 使其成为具有催化活性的 C 1s,该酶的催化底物是 C4 与 C2,催化底物后形成 C 4b2a,该产物是 C3 转化酶。补体 C3 是由 与 链组成的二聚体。 C3 转化酶裂
11、解 C3 形成 C3a 与 C3b, C3b 与 C3 转化酶结合形成三聚体具有酶活性的大分子 C 4b2a3b( C5 转化酶), C5 转化酶裂解 C5 形成 C5a 与 C5b,启动终末途径,即 C5b 与 C6、 7、 8、 9 结合形成膜损伤复合体, 直 接破坏病原体。 除抗原 -抗体复合物外,阴离子磷脂类化合物、脂质体 A 及大肠杆菌等都可以活化补体经典途径。 6. In addition to killing bacteria, what other roles do complement proteins serve?( 除了杀死细菌外,补体蛋白还具有什么样的角色? 任晓梅)
12、1.裂解靶细胞和抗原(包括细菌和病毒) 2.调理作用,促进吞噬细胞吞噬抗原 3.清除免疫复合物,促进巨噬细胞清除沉积于循环系统和组织器官中的抗体 抗体复合物。 4.免疫调控,某些抗体与免疫细胞膜受体结合,影响细胞因子的分泌,从而发挥免疫调节作用。 7. Describe the functions of the three macrophage derived inflammatory cytokines? (描述巨噬细胞分泌的三种炎性细 胞因子的作用 冯欢) 1、 IL-12:在病原感染过程中, PRRS 识别 PAMPS,树突状细胞与巨噬细胞活化并分泌大量的IL-12. 作用 : IL-1
13、2 具有重要的免疫调节功能,主要诱导机体产生细胞免疫应答。该分子具有活化NK 细胞产生 IFN-的作用。 IL-12 是重要的促炎性反应细胞因子,也是在先天性免疫应答和适应性免疫应答的关键调控分子。 4 2、肿瘤坏死因子( TNF) : TNF 是一种促炎性反应细胞因子,参与多种炎症反应,在临床上可通过抑制 TNF 的作用减缓炎症症状,尤其在关节炎治疗中效果明显。杀伤和抑制肿 瘤细胞。提高中性粒细胞的吞噬能力,增加过氧化物阴离子产生,增强 ADCC 功能,刺激细胞脱颗粒和分泌髓过氧化物酶。 3、干扰素( IFN):干扰素在抗感染和免疫调节中起重要作用,是抗病毒感染的第一道防线。干扰素分为三个类
14、型,分别为 I 型、 II 型和 III 型干扰素。 I 型干扰素是先天性免疫力的重要组成部分,尤其是抗病毒和胞内寄生菌作用明显。 II 型干扰素( IFN-)是重要的免疫应答分子,参与免疫应答的整个过程,调控免疫应答的走向,尤其是对细胞免疫有重要作用。 III 型干扰素可能与过敏反应和自身免疫病有关。 8. How do neutrophils kill bacteria? (中性粒细胞是如何杀伤细菌的? 郭杰 ) 中性粒细胞是一种短命细胞,在血液中含量丰富但不存在于正常健康的组织中。在固有免疫中发挥非常大的作用。 细菌等微生物初次穿过机体表面上皮后,吞噬性巨噬细胞通过其表面受体识别并结合许
15、多细菌表面共同存在的组分,细菌分子与这些受体结合从而引发巨噬细胞吞噬细菌并分泌生物活性分子。巨噬细胞针对细菌组分分泌细胞因子和趋化因子,引发炎症反应。结合于细菌表面的补体可促进炎症反应。而炎症反应使大量中性粒细胞向感染部位聚集。 中性粒细胞表面存在有识别细菌共同组分和补体的受体,是吞噬和清除入侵微生物的主要细胞。捕获的病原体首先被中性粒细胞的细胞膜包围,然后内化进入细胞膜围绕的囊泡中形成吞噬小体,并出现酸化。中性粒细胞具有溶酶体颗粒,吞噬小体和一个活或多个溶酶体融合成吞噬溶酶体,融合后释放其内容破坏清除病原体。吞噬以后,中性粒细胞还会产生多种毒性产物,有助于杀死吞入的微生物。中性粒细胞是固有免
16、疫应答中数量最多最重要的细胞成员,遗传性中性粒细胞功能缺陷会导致严重的细菌感染。(参考 Janeway s Immunobiology) 9. What is respiratory burst?( 什么是呼吸爆炸 ? 质量标准所 何雯菁,刘悦 ) 简单介绍: NADP 氧化酶反应导致的细胞耗氧量短暂增加,这就是呼吸爆发。呼吸爆发过程使吞噬细胞内产生超氧阴离子,超氧阴离子被超氧化物歧化酶转化为 H2O2。过氧化氢进一步发生化学及酶促反应产生一些列的有毒物质,包括羟基、次氯酸盐及次溴酸盐。直接识别细菌多肽或者补体系统识别了病原体后,巨噬细胞及中性粒细胞内产生了强有力的杀伤机制,杀伤被吞噬细胞受体
17、摄取的细菌。因为在此过程中,水解酶、膜破坏酶及活性氧将会被释放到胞外环 境中,对宿主细胞具有毒性,所以吞噬细胞会引起大量的组织损伤。 5 详细过程: 吞噬细胞中的呼吸爆炸是由富集在吞噬细胞内的 NADPHA 氧化酶诱发的。中心粒细胞高度分化,能摄取和杀伤病原体,并且含有一些不同种类的胞质粒,比如初级和次级颗粒,这些颗粒内含有抗菌肽和酶。在未被活化的中性粒细胞中, NADPH 氧化酶的细胞色素 b558 亚基( gp91和 gp22)处于次级胞质粒的膜上,其他氧化酶组分( p40, p47 和 p67)存在于细胞质中。当吞噬细胞上的受体被激活, fMLP 或者 C5a 与受体结合后,激活 Rac
18、2。而后,吞噬细胞与中 性粒细胞、初级和次级胞质粒融合, Rac2 诱导细胞质中的细胞色素亚基与细胞色素 b558 在吞噬细胞膜上结合形成活化的 NADPH 氧化酶。活化的 NADPH 氧化酶将 FAD(黄素腺嘌呤二核甘酸)辅因子上的一个电子转运到一个氧分子上,形成超氧离子 02-及其他氧自由基,这一过程发生在吞噬细胞的细胞质中。钾离子和氢离子继而被释放到吞噬小体中,中和带电的超氧离子,增加了吞噬小体的酸化程度。酸化使组织蛋白酶 G 和弹性蛋白酶等颗粒酶从蛋白多糖基质上分离出来,致使它们被溶酶体酶分解和活化。超氧离子 O2-在超氧化物歧化酶的作用下转化为过 氧化氢,过氧化氢可以杀灭微生物。同时
19、,超氧离子可以被其他酶及与亚铁离子的化学反应转化为次氯酸盐( OCL-)和羟基 ( OH),次氯酸盐和羟基均能杀伤微生物。 10. Which molecules mediate the extravasation of neutrophils from the circulation? (嗜中性粒细胞在血液循环中的外渗(浸润)是由那些分子介导的?兰兽研季文恒 ) 中性粒细胞浸润是类风湿关节炎,血管炎,炎性肠道疾病和慢性肺疾病的一种特征性标志。因此,中性粒细胞外渗到炎症,血管损伤或 感染部位需要有一个严密的调节过程。中性粒细胞和内皮细胞包含的粘附受体和信号分子可调节进入炎症或感染部位的嗜中性粒
20、细胞的募集,中性粒细胞的募集需要一个粘附和迁移的多级级联反应,这个过程需要三种粘附受体,即选择素、整合素和免疫球蛋白超家族黏附受体。级联反应分为三步: (一)最初选择素介导的轧制。(二)趋化因子诱导激活。(三)整合素依赖性的稳定的粘附和随后的跨内皮迁移。 白细胞相关膜结合蛋白酶或分泌蛋白酶以及粘多糖降解酶促进这一过程,这些酶帮助中性粒细胞浸润细胞外基质。 11. What are pattern recognition receptors? What are 6 TLRs and RIG-I receptors? How do they function? ( 什么是模式识别受体?什么是 To
21、ll 样受体 RIG-I 受体?他们又是如何发挥功能的? 白思宇) 识别固有分子模式既 PAMP 和 DAMP 的专一性受体,称为模式识别受体( PRR),包括 Toll 样受体、 NOD 样受体、 RIG 样受体和 C 型凝集素受体等。此类受体主要从两方面发挥功能:参与吞噬或激活免疫细胞。 PRR 是固有免疫中免疫受体的代表,由胚系基因编码,进化上十分保 守,也表明此类受体对生物体的生存极为重要。 模式识别信号受体主要分为两类:一是胞膜和胞内区室(如内体及吞噬酶体)膜所表达的信号受体如 Toll样受体;二是分布在胞质溶胶中的信号受体,如 NOD 样受体及 RIG 样受体。 Toll 基因之所
22、以能够抗感染,在于启动了 NF- B 相关信号的转导。 TLR 家族不同成员启动的信号通路不同,参与的衔接蛋白和蛋白激酶也不相同。主要分为两类,一是衔接蛋白 MyD88 通过 IKK与 MAPK 途径活化转录因子 NF B 和 AP-1 引起促炎症基因转录。另一类是 Toll 样受体相关性干扰素激活因子( TRIF),以及与其相关的 TRAM 分子,同属衔接蛋白。通过激活干扰素调节因子家族中的 IRF-3 和 IRF-7 启动另一条通路,通过 IRF 直接转位至细胞核,激活一型干扰素基因,促使其表达,发挥抗病毒作用。 RIG-I 识别胞质溶胶中病毒产生的三磷酸 RNA 分子后发生聚合,并与附着
23、在线粒体外膜的 IPSI分子连接,使得该分子中 IPSI 结构域活化,借助 TRAF6 和参与 TNF 受体信号转导的衔接蛋白TRADD/FADD,分别激活 NF B 信号途径,和 TANK 结合激酶 TBK,后者使干扰素调节因子基因IRF3 和 IRF7 激活,产生一型干扰素。 12. How do interferons function to provide resistance to viral infection? (干扰素如何抵抗病毒感染的 刘春晓) 干扰素( IFN)在早期免疫应答中起重要作用,是抗病毒感染的第一道防线,干扰素通过与靶细胞膜受体结合发挥生物学功能,根据结合膜受体的
24、不同,干扰素分为三个类型,分为 I 型, II 型, III型干扰素。 I 型干扰素是先天性免疫力的重要组成部分,尤其是抗病毒和胞内寄生菌作用明显, II 型干扰素是重要的免疫应答分子,参与免疫应答的整个过程,调控免 疫应答的整个过程,调控免疫应答的走向, III 型干扰素有组织特异性。 干扰素的作用机理: 病毒感染 细胞导致干扰素的产生,并随被感染细胞死亡、崩解而释出。干扰素分子向附近扩散,随血液循环至全身。干扰素对病毒繁殖的抑制具有广谱性,可抑制病毒的繁殖,但不能直接灭活病毒,而是通过诱导细胞合成 抗病毒 蛋白体( AVP)发挥效应。 抗病毒 作用干扰素作用于动物机体内的干扰素受体,经信号
25、传导等一系列的生物化学过程,启动基因合成 抗病毒 蛋白。该蛋白能阻断病毒 mRNA 与宿主细胞核糖体之间相互结合,抑制病毒多肽链的合成,即阻断病毒的繁殖,起到抗病毒的作用。同时,还能抑制病毒 DNA 和 RNA 的合成。病 毒本身没有独立的生物霉系统和合成蛋白质的场所(没有核糖体),所以只有进入机体细胞内,依靠动物机体细胞的霉系统和7 核糖体,才能生长与繁殖。如果动物机体内正常细胞经干扰素作用后产生抗病毒蛋白,病毒就不可能在动物机体内生长与繁殖,使其失去生存空间。 免疫调节作用 : 首先干扰素能增强 自然杀伤细胞( NK 细胞 )和杀伤细胞( K 细胞)的杀伤活性,从而起到调节免疫监视的功能。
26、这种杀伤的调节具有种属特 异 性,即禽用干扰素只能增强禽类 NK 细胞 的杀伤性。其次干扰素在低浓度时可明显促进 B细胞分泌 IgG 抗体 的功能,增强组织相容抗原和外周血 单核细胞 表面 FC 受体的表达,抑制淋巴细胞的增殖,增强 巨噬细胞 的细胞毒活 性,调节免疫自身稳定功能等。 13. How do natural killer cells make the decision to kill a virus-infected cell? (自然杀伤细胞决定杀死感染细胞的机制? 谢永兴 刘慧敏) (简答) NK 细胞活性受其表面多种调节性受体的调控,如识别 MHC I 类分子的 NK 细胞
27、受体。 NK 细胞表达多种 MHC I 类分子为配体的受体。按其功能,可分为活化性受体和抑制性受体。在生理条件下,抑 制性受体占主导地位, 即抑制性受体识别自身组织细胞表面 MHC I 类分子后,可启动抑制性信号转导,而使活化性受体的功能受到抑制,表现为 NK 细胞不能杀伤自身正常组织细胞。病理情况下,如某些病毒感染细胞表面 MHC I 类分子表达下调或缺失,抑制性受体因其无配体结合而丧失负调控作用,此时活化受体即可发挥作用,导致 NK 细胞活化对病毒感染靶细胞产生杀伤作用。 14. Draw a stick-figure diagrams for the Ig molecule. Label
28、 important structures. ( 为免疫球蛋白分子画一个棒图,标记重要结构。李世芳) 注: IgM 和 IgE 无铰链区 15. Describe the recombination processes that result in the formation of a complete Ig coding sequence.( 描述实现完整的免疫球蛋白编码序列形成的重组过程。(免疫球蛋白多样性的形成 刘元杰 ) 遗传标志 可变区 恒 定 区 8 B 细胞受体( BCR)是镶嵌在 B 细胞膜上的免疫球蛋白( SIg),免疫球蛋白基因是在 B 细胞发育成熟的过程中由多基因组合而成
29、的。在造血干细胞中,这些多基因片段之间被大小不同的基因隔离开,每个基因都编码一段蛋白。编码 L 链和 H 链的基因不仅是由多个基因片段重组而成,而且其连锁的基因分别位于不同染色体上。 1. Ig 可变区 DNA 重排 (V-J 或 V-D-J 的 重组 ) Ig的可变区由两个基因编码,一个是 L链的 V基因,另一个是 H链的 V基因。每个 V、 D、J 基因片段的两侧都存在独特的重组信号序列( RSS),每个 RSS 都包括 7 个碱基构 成的回文结构、12 或 23 个碱基构成的插入片段以及富含 AT 的保守序列。这些 RSS 可被重组酶切割,从而出现 V-J或 V-D-J 的组合。 2.轻
30、链和重链的组合 (连接多样性) 轻链和重链并非以相同的机率表达,相互配对也不是随机的。 3.体细胞的超突变 成熟的 B 细胞已经有了确定的 V-J 和 V-D-J 组合,但在遇到抗原刺激开始增值时,会出现基因突变,突变率是普通体细胞的十万倍,称为体细胞超突变。超突变主要发生在轻链和重链的互补决定区( CDR),因此体细胞突变产生高亲和力的抗体,而产生高亲和力的 B 细胞群在低浓度的抗原刺激情况 下会优先活化增值,逐渐形成高亲和力的 B 细胞优势细胞群,这个过程叫做亲和力成熟。由于 Ig 的重链和轻链可变区基因加到一起大约有 600bp,因此 B 细胞每增值 2 代就会出现至少一次的基因突变,这
31、极大增加了 Ig 的多样性。 4.恒定区基因变化与抗体型别转换 ,组成结合多样性 当 B细胞识别抗原被活化后,其确定的 V-D-J 片段可能会和不同的恒定区基因组合,形成型别不同的抗体,这一现象称为型别转换。虽然型别转换后恒定区不同,但可变区却保持不变。 16. Describe the processes that are utilized to produce the highly diverse Ag binding site of Ig and TCR.( 描述 Ig 和 TCR 的抗原结合位点的多样性产生 孟飞) Ig: Ig 的重链( H 链)和轻链( L 链)分为可变区( V 区
32、)和恒定区( C 区),重链和轻链的 V区组成抗原结合位点。 L 链中,由 V, J 基因片段编码可变区, H 链中,由 V,D,J 基因片段编码可变区。 TCR: 是含有和链的异二聚体,也由可变区和恒定区构成,可变区( V, V)各有三个高变区与抗原结合, V由 V,J 基因片段编码, V由 V,D,J 基因片段编码。 抗原结合位点(即 V 区)多样性产生原因: 1. V,D,J 基因片段自身的多样性。 2. 基因重组。 V, D, J 皆包括多个片段,基因重排时仅取其中一个片断,构成受体多样性。 3. 连接多样性。不同基因片段连接过程中核苷酸的加入或丢失由此形成的连接多样性。 9 4. 轻
33、链与重链的重组。不同的轻链与不同的重链进行重组能增加多样性。 5.体细胞高频突变。对于 B 细胞,还存在高频突变,遇到抗原被活化后, B 细胞 Ig基因突变率是其他正常体细胞的 10 万倍,且主要集中在互补决定区。 17. What is the role of dendritic cells in the Ag specific immune response? (树突状细胞在抗原适应性免疫应答中的作用(哈兽研马乐、谢永兴) DC 作为专职抗原提呈细胞,其主要功能是摄取、加工处理和提呈抗原,从而启动适应性免疫应答。未成熟 DC 高表达 IgG Fc 受体、 C3b 受体等,低表达 MHC I
34、/II 类分子,其摄取加工处理抗原能力强,而提呈抗原激发免疫应答能力弱。成熟 DC 高表达 MHC I/II 类分子, CD80/86、 CD40、 ICAM-1等共刺激分子,其摄取,加工处理抗原能力弱,而提 呈抗原激发免疫应答能力强。 DC 是唯一能诱导初始 T 细胞活化的抗原提呈细胞,是适应性免疫应答的始动者。外周免疫器官的 FDC(滤泡树突细胞)能吸引和招募 B 细胞质滤泡,参与记忆 B 细胞的形成与维持。其表面的 Fc 受体是抗原分宜被保留在 FDC 表面,长期激活 B 细胞。 18. Describe the structure of MHC class I and II molec
35、ules. 描述 MHC I 和 II 类分子的结构。 (北京畜牧兽医所 张牧臣 来源杨汉春主编动物免疫学) MHC 是主要组织相容性复合体 ( major histocompatibility complex), 不同种类动物的 MHC 编码产物在化学结构、分布的功能方面均有显著的类似性。 MHC I 类和 MHC 类分子都是膜结合的异二聚体 (图 9-8)。 1.MHC I 类分子结构 : MHC I 类分子由 两条肽链组成 (图 9-8),一条为重链,称为 链, 分子质量为 45 ku,含有345 个氨基酸残基,一 两个多糖侧链;另一条为轻链,是 2 微球蛋白 (2-microglobu
36、tin, 2m),分子质量为 12ku,两条 链以非共价结合的形式连结在一起。 链镶嵌在 细胞表面的质脂双层中 ,10 可分为 5 个功能区,即 1 个跨膜区、 1 个细胞内区和 3 个细胞外功能区。细胞外的 3 个功能区为 1,2,和 3,每个功能区由大约 90 个氨基酸组成, 2 和 3 功能区内各有一个链内二硫键,使之折叠成约 60 个氨基酸残基的肽环;跨膜区大约为 40 个氨基酸;细胞浆尾大约为 30 个氨基酸,可被磷酸化后有利于细胞外信息向细胞内传递。 链的 1 的第 60 80 位氨基酸和 2 的第 95 120 位的氨基酸,其顺序变化最大,是 I 类分子多态性的分子基础。 X 射
37、线结晶衍射测定人的 I 类分子的三维结构显示: I 类分子的顶部为 1 和 2 功能区,其连接处呈一 深槽,槽底呈 折叠片层,两个 螺旋构成槽壁 ,称为肽结合槽 (peptide-binding cleft),大小为 2.5nm1.0nm1.1nm(图 9-9),是 I 类分子的多态区和抗原肽结合部位。 3 功能区与 2m相连结,位于分子底部。 2m由第 15 对染色体编码(小鼠 I 类分子的 2m 由第 2 对染色体编码),约含 100 个氨基酸,只有一个胞外功能区,其大小和组成与 链的 3 功能区相似,它不插入细胞膜而游离于细胞膜外,通过非共价健与 3 结合,其功能有助于 I 类分子的表达
38、和稳定。 2m不具有同种异体特异性,但有种属特异性 。 2. MHC II 类分子 结构 : MHC II 类分子是由 链和 链非共价结合组成的异二聚体 (图 9-8)。两条多肽链均为膜结合糖蛋白,跨越细胞膜伸入细胞内。 链的分子质量为 33 ku, 链为 28 ku。它们各由 4 个功能区组成,即2 个细胞外功能区( 1 和 2, 1 和 2)、一个含 30 个氨基酸的的跨膜区和一个 10 15 个氨基酸的胞内区。细胞外区域呈球形结构,除 1 外,其他功能区 (2, 1, 2)均有二硫键使该区域折叠成环状。在不同的 MHC II 类分子,其 a 链极为相似,但 链内的氨基酸差别较大,故 II
39、 类分子的特 异性抗原决定簇可能在 链上。两条多肽链都含有糖基侧链,但糖基的变化与 II 类分子的抗原性无关 。由 MHC II 类分子的 1 和 1 两个功能区构成了肽结合槽,两个平行的 螺旋组成了槽壁,槽底是 折叠片层,该部位可与经加工处理后的抗原肽结合,形成抗原肽 -MHC II 类分子复合物。 19. Describe the intrinsic and extrinsic pathways of Ag processing and presentation. (描述抗原的加工与内源性和外源性的抗原提呈 时静) 抗原加工: T 细胞只能识 别 MHC 和抗原肽复合物,将抗原蛋白降解成为
40、能与 MHC 结合并形成复合物的过程。 抗原呈递: 将抗原肽 -MHC 复合物运输到细胞表面展示的过程。 内源性抗原呈递( MHC I 类途径) 内源性抗原: 在细胞内产生和加工的抗原,主要包括:正常细胞产生的蛋白、肿瘤蛋白、病毒或细菌在感染细胞内产生的蛋白。 过程: 内源性抗原经泛素化后,通过蛋白酶体加工处理,降解成为 8-11 个氨基酸的抗原肽,通过转运蛋白 TAP 进入内质网,与在内质网中新合成的 MHC I 分子的结合组装成抗原肽 -MHC I 复合物,经高尔基体转运至细胞膜上,呈递给 CD8+T 细胞。(高尔基体的主要功能将 内质网 合成的 蛋白质 进行加工、 对比 分类、与包装,然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外)