获得抗体,虽可暂时抵抗感染,但常使主动免疫归于失败。抗体还可通过独特型—抗独特型网络对免疫应答进行调节(见网络学说)。细胞在免疫应答的调节中,T细胞处于中心位置。辅助性T细胞(TH)和抑制性T细胞(TS)分别增强和抑制免疫应答(图2)。TH和TS除直接传递抗原信息外,主要通过释放多种可溶性淋巴因子(LF)和白细胞介素(IL)发挥免疫调节作用。
通过各种途径控制免疫应答的发生、发展和消退,以保持机体生理平衡的过程。免疫应答作为机体防卫机能中的主要手段,其反应强弱均对机体产生影响。反应过度,会出现自身免疫、淀粉样变性、淋巴细胞肿瘤和变态反应;反应不足,则出现各种免疫缺陷病,对各种感染的易感性增高而患肿瘤病及感染性疾病。为了保持机体的平衡稳定并对抗原刺激产生适度反应,机体建立了以遗传因子、抗原、抗体、免疫细胞和神经体液等构成的网络,置免疫应答于全面控制之下。
各种动物对所有抗原的免疫应答均受基因控制,这种基因称为免疫应答基因(简称Ir基因),位于主要组织相容性复合体(MHC)内。Ir基因对免疫应答的调节控制是通过T细胞的特异激活以及免疫系统中T细胞与其他细胞的相互作用而完成的。与Ir基因现象有关的除MHC Ⅱ类抗原(Ia抗原)外,还有MHC Ⅰ类抗原,它们与抗体识别自身和非自身的能力有关。T细胞在分化过程中出现对自身MHC抗原的受体,但只在带有对自身MHC抗原有低亲和性特异受体的T细胞才能从胸腺移行出去。在抗原提呈给辅助性T细胞(TH)时受MHC Ⅱ类抗原限制,在细胞毒性T细胞(Tc)杀伤靶细胞时则受MHC Ⅰ类抗原限制(图1)。由于MHC抗原的高度多态性,所以不同个体对选定抗原产生免疫应答和免疫疾病的能力不同。同一抗原作用于不同个体时,某些个体因具有某种MHC单型体而成为应答者,另一些个体则因MHC单型体不同而可能为无应答者。
图1 MHC Ⅰ、Ⅱ类抗原对免疫识别的调控
免疫应答是由抗原驱动的,一旦抗原得到清除,促使淋巴细胞增生的刺激即消失,免疫应答随即停止。若抗原未被清除,则免疫应答亦将继续。外来抗原只有以适当的剂量和时机才能致敏淋巴细胞,激发免疫应答。在胚胎早期未成熟的免疫细胞接触自身抗原成分时,可使相应淋巴细胞克隆缺失,故出生后对自身抗原不产生免疫应答,称为自身耐受。胚胎期注射外来抗原亦可引起对该抗原的免疫耐受。很低剂量的抗原不足以激发免疫应答,有时还可招致T细胞的耐受;抗原剂量过高,超过免疫系统所能承受的限度,则可引起免疫麻痹(高剂量免疫耐受)。此外,抗原的物理状态和化学性质均可影响免疫应答的性质和强度(见抗原)。
抗体或免疫复合物通常呈现负反馈作用。例如针对特定抗原的IgG可以抑制针对同一抗原的IgM或IgG的产生。高浓度的IgM可抑制IgM的进一步合成。这种负反馈作用保证了正常动物不论经受抗原刺激与否,其Ig浓度维持相对恒定。抗体需有完整的Fc区才能产生负反馈,F(ab)2片不能阻止免疫应答。B细胞有Fc受体,抗体或免疫复合物与该受体结合,通过提高细胞内cAMP的浓度而中止抗体的合成。抑制T细胞也有Fc受体,该受体结合抗体后,刺激抑制T细胞的活性。对两种细胞的总效应构成了抗体的负反馈调节。发生骨髓瘤时Ig异常升高,正常Ig合成受到抑制,极易产生继发性感染。初生动物从母体被动获得抗体,虽可暂时抵抗感染,但常使主动免疫归于失败。抗体还可通过独特型—抗独特型网络对免疫应答进行调节(见网络学说)。
在免疫应答的调节中,T细胞处于中心位置。辅助性T细胞(TH)和抑制性T细胞(TS)分别增强和抑制免疫应答(图2)。TH和TS除直接传递抗原信息外,主要通过释放多种可溶性淋巴因子(LF)和白细胞介素(IL)发挥免疫调节作用。TH所产生的IL-2、IL-3和B细胞生长因子(BCGF)、B细胞分化因子(BCDF)等都是免疫应答不可缺少的,它们起正向调节作用。TS分泌的抑制因子至少有15种,一些因子直接作用于抗原敏感B细胞或T细胞,另一些因子则作用于TH;一些因子是抗原特异的,另一些则是非特异的。抗原特异的抑制因子至少有3种不同类型:单链多肽、带抗原特异决定簇和Ⅱ类MHC决定簇的双链多肽,以及能和B细胞独特型结合而抑制抗体应答的双链蛋白质。抗原分子上除激活B细胞的半抗原决定簇和激活TH的载体决定簇外,还有一种激活TS的抑制决定簇,带有强抑制性决定簇的抗原分子常可导致免疫抑制。
图2 TH和TS的免疫调节实线为正调节;虚线为负调节
TS在机体整个生命过程中都起作用。新生动物产生免疫应答的能力低,以及妊娠动物对其胚胎无免疫应答均部分与TS的作用有关。初次应答后的抗体水平正常下降亦部分由TS介导。在某些情况下,通过抑制细胞作用可以引起耐受,对自身抗原的耐受在很大程度上就是TS介导的,失去TS细胞可导致自身免疫。在某些病毒性疾病、肿瘤、创伤或烧伤出现的免疫抑制至少部分与免疫抑制有关。而有些变态反应性个体,其TS的功能处于抑制状态,因而TS即为免疫应答的主要调节者。
巨噬细胞也参与免疫调节,它分泌的前列腺素(PG)能抑制T细胞活化和抗体的产生。干扰素则具有双相免疫调节作用,它能增强淋巴细胞的细胞毒作用,但对抗体的产生和淋巴因子的合成则有抑制效应。IL-1在免疫应答中参与T细胞的激活,促进IL-2及其受体的产生,还可增强B细胞产生抗体的能力。
免疫系统不仅存在内部的自我调控,也受到神经内分泌系统的调节,而免疫系统对神经内分泌系统也有调节作用。神经系统除可通过分布在免疫器官内的神经纤维释放神经递质直接调节免疫应答外,还可通过神经多肽发挥双相调节作用。如β-内啡肽能加强有丝分裂和自然杀伤细胞活性,α-内啡肽则对抗体产生有抑制作用。垂体释放的促肾上腺皮质激素(ACTH)能促进肾上腺皮质激素释放,后者对免疫系统具有明显的抑制作用,是目前最常用的免疫抑制剂。免疫是一种生理功能,必然也受控于中枢神经系统。应激、恐惧等不良刺激均可造成免疫功能紊乱或降低,某些穴位的针灸则具有增强免疫效应的作用。淋巴细胞所产生的干扰素具有内啡肽及ACTH活性,在抗原性及分子量等方面均十分相似,称为免疫活性ACTH(irACTH)和免疫活性内啡肽。淋巴细胞还能分泌免疫活性促甲状腺激素(irTSH)、免疫活性生长激素(irGH)等。这些物质统称为免疫递质(im-munctransmiter),它们能反馈地作用于神经系统,形成免疫系统和神经内分泌系的调节环路(图3)。
图3 神经—内分泌免疫调节网络
神经内分泌系统和免疫系统都能产生ACTH和内啡肽等多肽因子,又都具有相应的受体,它们构成了两个系统相互联系的桥梁和相互交流信息的通道。因此,J.K.布莱洛克(Blalock,1985)等提出一种新的假说,免疫系统也可以像神经系统那样具有感觉机能,并可将感受到的刺激通过共同的多肽因子与神经内分泌系统相互交流信息。他们将淋巴细胞比作能在体内到处巡游的感受器。感受不能被神经系统感知的抗原刺激,在引起免疫应答的同时,通过释放免疫递质,将感受到的信息传给神经内分泌系统,而神经系统感受到的情绪因素和理化刺激等,则通过神经递质和多肽因子传递给神经内分泌系统。二者相互交流,密切协作,共同维持着机体内部环境的稳定。
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