教材在免疫調節這一節的敘述比較簡單,這些年網上也經常看到一些老師的討論和疑問,本人也在這些年的教學中不斷的地思考和參閱資料,對其中的一些問題有了一定的認識,總結出幾條來供大家參考和指正(以下皆以人教版為例)。
一、體液免疫中的相關疑問
疑問:1、T細胞在體液免疫中的作用是什么? 在舊教材中,體液免疫中T細胞的作用被認為是呈遞抗原,所以很多老師認為B細胞是識別了T細胞表面的抗原,可在新教材中改成了T細胞產生淋巴因子刺激B細胞。2、少數抗原直接刺激B細胞,是指少數種類還是一種抗原中的少部分?
解答:事實上,B細胞是可以直接特異性識別抗原的,根據需不需要T細胞的幫助,可以將抗原分為兩類,第一類是胸腺依賴性抗原,絕大多數蛋白質抗原屬于此,第二類胸腺非依賴性抗原,此類抗原一般為多糖類物質,如莢膜多糖等。人教版書本中的體液免疫指的是胸腺依賴性抗原,即:B細胞的增殖分化需要兩種信號因子共同刺激,第一信號是體液中入侵的抗原直接被B細胞識別并結合,第二信號是經吞噬細胞呈遞抗原后活化的T細胞表面的受體蛋白與B細胞結合(而并非教材中只是淋巴因子的作用),兩種信號共同刺激下,B細胞活化,增殖并分化,同時,在B細胞活化,增殖和分化的各個過程中,均需要T細胞分泌的多種淋巴因子的作用。
綜述:1、T細胞在體液免疫中并不能也不需將抗原呈遞給B 細胞,但它需要用自己活化后產生的受體與B細胞結合,活化B細胞,并產生多種淋巴因子,促進B細胞的活化和增殖分化。2、少數抗原是指同種抗原中的少數直接被B細胞識別。
二、吞噬細胞的相關疑問
疑問:1、吞噬細胞為什么沒有特異性?2、書中提到在非特異性免疫的第二道防線中,吞噬細胞起吞噬消滅病原體的作用,體液免疫中則起攝取、處理和暴露抗原的作用,兩者是同一過程還是不同過程?
解答:其實書本中提到的吞噬細胞是一個統稱,在第二道防線中能起到非特異性免疫的細胞種類很多,如中性粒細胞、單核吞噬細胞、樹突狀細胞等。這些細胞表面存在模式識別受體,即能識別多種病原體某些共性的分子結構,如Toll樣受體能識別所有G+菌細胞壁成分肽聚糖,所以吞噬細胞對病原體能非特異性識別。吞噬細胞與病原體結合并胞吞成內吞小泡后,與溶酶體融合,組成病原體的組成成分被溶酶體內的各種水解酶分解成小分子,再通過小泡胞吐出細胞外,這就是第二道防線所起的作用。然而,其中的單核巨噬細胞和樹突狀細胞還對分解成的小分子多肽(抗原肽)具有提呈作用,即包裹有抗原肽的小泡與粗面內質網產生的包裹表面識別蛋白的小泡融合后,使抗原肽結合在表面識別蛋白上并轉運至細胞膜的表面(暴露抗原),從而活化T細胞,啟動適應性免疫應答。
綜述:1、吞噬細胞之所以沒有特異性在于細胞表面的模式識別受體。2、吞噬細胞中的是單核巨噬細胞和樹突狀細胞是非特異性免疫與特異性免疫的橋梁,而這兩種細胞對抗原的提呈作用就是在非特異性的吞噬過程中產生的,兩者是同一過程,并不能算特異性免疫的過程,特異性免疫則要從T細胞或B細胞識別抗原并活化開始。
三、細胞免疫的疑問
疑問:1、體液免疫中的T細胞與細胞免疫中的T細胞相同嗎?2、細胞免疫需要吞噬細胞嗎?教材中細胞免疫的過程非常簡單,就是T細胞接受抗原刺激分化成效應T細胞,而舊版中則提到前面的階段與體液免疫基本相同,很多老師就理解為完全相同了。3、T細胞識別的抗原是抗原自身呢還是靶細胞表面的抗原呢?教材中模糊的提到T細胞受抗原刺激,有些老師就理解為T細胞既能識別體液中的抗原,也能識別吞噬細胞表面的抗原。
解答:首先,可以根據T細胞表面的識別分子是CD4還是CD8,可以將T細胞分為兩種亞群,即CD4+T細胞和CD8+T細胞,CD4+T細胞活化后增殖分化成Th細胞(也稱輔助性T細胞),主要包括Th1和Th2,其中Th2可刺激B細胞增殖分化產生漿細胞, Th1則刺激CD8+增殖分化成效應T細胞;不僅如此,這兩種細胞也都能產生記憶細胞,筆者這樣敘述CD4+T細胞的用意很明顯,就是要讓大家知道,所謂的細胞免疫并不只是教材中所指的CD8+T細胞分化成效應T細胞,事實上也包括CD4+T細胞增殖分化成Th細胞。
其次,T細胞不能直接識別抗原,只能識別抗原提呈細胞(樹突狀細胞或單核巨噬細胞)或靶細胞表面的受體和抗原肽結合的復合物。
最后, T細胞的增殖分化也需要兩種信號刺激,一種是上述提到的抗原提呈細胞表面或靶細胞表面的抗原肽與受體結合的復合物,另一種則是抗原提呈細胞或靶細胞表面的協同刺激分子,至于,CD8+T細胞的活化是否需要吞噬細胞,也要分兩種類型,一種是靶細胞自身產生的協同刺激分子不足,或不能產生協同刺激分子,所以不能有效活化CD8+T細胞,這種情況下需要吞噬細胞和CD4+T細胞輔助,其過程可以認為與體液免疫過程相同,即抗原或凋亡后的靶細胞,經吞噬細胞處理暴露抗原,呈遞給CD4+,CD4+增殖分化成Th1,CD8+識別并結合吞噬細胞表面的抗原肽與受體復合物在Th1產生的淋巴因子作用下增殖分化成效應T細胞。另一種則是靶細胞自身能產生足夠的協同刺激分子并有效活化CD8+,這樣就不需要吞噬細胞和Th1的輔助,CD8+細胞直接與靶細胞表面的抗原肽和受體復合物結合,并與靶細胞表面的協同刺激分子結合,活化并增殖分化為效應T細胞,該過程中所需要的淋巴因子由CD8+T細胞自身產生,同時會產生相應的記憶細胞。
綜述:1、體液免疫中的T細胞與細胞免疫中的T細胞不同,前者為輔助T細胞,2、細胞免疫中需要吞噬細胞,因為輔助T細胞的增殖分化也是細胞免疫的過程,而此過程一定需要吞噬細胞,效應T細胞的產生則有的需要吞噬細胞以及輔助T細胞的輔助,有的不需要。3、所有T細胞都不能識別抗原本身,只能識別吞噬細胞或靶細胞表面的抗原肽和受體復合物。
上述為筆者的一些粗淺認識,其中可能有些問題的看法和敘述不是很到位,希望能積極與筆者交流,在交流中共同得到提高。
參考書目:
1、普通生物學 1997年 陳閱增
2、醫學免疫學 2012年 金伯泉
3、生物化學 1990年 沈同 王鏡巖