病毒入侵与细胞内加工
为了开启感染过程,病毒必须利用靶细胞的膜分子作为受体附着在靶细胞上。例如,EB病毒结合补体受体CD21,麻疹病毒结合CD150和CD46,而HIV则利用CD4分子和CXCR4/CCR5共受体。
附着后,病毒包膜与细胞膜融合,其内容物进入内部。随后,在整合酶的帮助下,进行核酸转录并整合到细胞基因中。
病毒抗原向免疫系统的呈递是通过内源性途径进行的:
- 病毒DNA被转录,病毒蛋白在胞质醇中合成。
- 一部分蛋白质在蛋白酶体中被降解。
- 多肽片段被转运至内质网。
- 多肽嵌入I类主要组织相容性复合体(MHC-I)分子中。
- “MHC-I + 多肽”复合物被呈递至膜表面,以便被细胞毒性CD8+ T淋巴细胞识别。
先天免疫反应
由于病毒的细胞病变效应,受感染的细胞通常会死亡。其碎片被巨噬细胞和树突状细胞吞噬。在吞噬溶酶体内部,病毒核酸作为病原体相关分子模式(PAMP)发挥作用。它们被Toll样受体(TLR)识别,从而激活转录因子NF-κB。这会触发促炎因子和干扰素的产生。
干扰素系统(防御因素 1) 浆细胞样树突状细胞合成I型干扰素(α和β)最为活跃。干扰素直接阻止病原体复制并引起病毒RNA降解。
NKT细胞和NK细胞的作用(防御因素 2) 受感染的细胞开始表达应激蛋白(MICA、MICB、ULBP)。它们被存在于NKT细胞和NK细胞上的NKG2D受体识别。
- NKT细胞响应分泌干扰素伽马(IFNγ)。
- NK细胞(自然杀伤细胞)在存在应激蛋白以及靶细胞丢失MHC-I分子的附加条件下,执行细胞溶解。
启动适应性细胞免疫应答
髓样树突状细胞捕获死亡细胞的可溶性成分,并将其呈递至区域淋巴结。MHC-II复合体中的病毒多肽展示给CD4+ T细胞,MHC-I复合体中的展示给CD8+ T细胞。
被激活的CD4+ T辅助细胞分为两个亚群:
- Th1细胞:分泌IL-2(用于CD8+细胞增殖)和IFNγ(用于激活NK细胞和巨噬细胞)。
- Th2细胞:借助白介素(例如IL-4)刺激B淋巴细胞,协助体液免疫应答。
细胞毒性T淋巴细胞(防御因素 3) 在IL-2的影响下,CD8+ T细胞积极增殖并分化为特异性杀伤细胞。它们寻找保留了携带病毒多肽的MHC-I表达的受感染细胞,并将其摧毁。
体液免疫与免疫记忆
游离病毒颗粒被B细胞受体(BCR)识别。在获得来自Th2淋巴细胞的刺激信号后,B细胞增殖并转化为分泌抗体的浆细胞。
中和抗体(防御因素 4)与细胞外病毒表面结合。这可防止感染新细胞,并帮助巨噬细胞更快地吞噬(清除)病原体。
适应性免疫激活的结果是形成记忆T细胞和B细胞。当再次遇到同一病毒时,它们会产生强大的二次应答:加速T杀伤细胞的形成,增强抗体分泌并刺激NK细胞活性。这形成了可靠的保护性免疫。
简述:主题相关问答
浆细胞样树突状细胞的形态学特征和表面标志物是什么?
浆细胞样树突状细胞的表面标志物是各种受体,但文本中未描述其形态学特征。这些细胞膜上表达:
- Toll样受体 — TLR1、TLR6、TLR7、TLR9和TLR10。
- 凝集素受体 — DEC-205(CD205)和地表素-1(Dectin-1)。
- 其他标志物 — CD45RA。
B淋巴细胞在生发中心分化为浆细胞时经历哪些阶段?
在生发中心B细胞分化过程中,描述了以下阶段和区域:
- 母细胞(Centroblasts) — 滤泡暗区的突变细胞。
- 中心细胞(Centrocytes) — 发生筛选的明亮基底区细胞。
- B免疫母细胞 — 明亮顶端区的分裂细胞。
- 浆母细胞 — 形成于生发中心的顶端部分,保持增殖能力,失去CXCR5,获得CXCR4并迁移至其他区域;在那里它们分化为成熟浆细胞。
源自成熟B中心细胞的记忆B细胞完成了体细胞高频突变、同种型转换和亲和力成熟。
当Toll样受体识别病毒PAMP时,会激活哪些信号通路?
当Toll样受体识别病毒PAMP时,涉及激酶和衔接蛋白的细胞内信号通路被激活:
- MyD88依赖性途径参与来自TLR的信号传递。
- NF-κB的激活导致促炎细胞因子基因的激活。
- I型干扰素(α和β)的诱导促进病毒RNA降解并阻止病毒复制。
哪些免疫球蛋白同种型参与黏膜上的病毒中和?
分泌型IgA(sIgA)主要参与黏膜上的病毒中和。它与病原体结合,阻断其黏附和运动,是黏膜特异性防御的主要因素。
抗病毒保护的4大关键要素可以通过首字母缩写 INCA 来记忆:I 型干扰素(Interferons type I)、N 中和抗体(Neutralizing antibodies)、C 自然杀伤细胞(NK cells)、A 抗原特异性杀伤细胞(T lymphocytes)。
课堂与考试常见问题
自然杀伤细胞(NK细胞)被激活的主要条件是什么?
NK细胞在靶细胞表面失去了MHC-I分子的正常表达的条件下被激活并杀死受感染的靶细胞。
在病毒感染期间,哪种细胞合成的干扰素数量最多?
浆细胞样树突状细胞合成I型干扰素(α和β)最为 intenzivno(密集)。
为什么病毒需要整合酶这种酶?
整合酶是一种专性病毒酶,对于将病毒核酸整合到受感染细胞的基因组中是必需的。
该主题的其他拓展内容
- 蛋白酶体中的病毒抗原加工
- 通过NF-κB的细胞内信号传导机制
- 细胞表面应激蛋白(MICA、MICB、ULBP)
- 以疟疾为例的抗原虫免疫特征
- 疟原虫的抗原变异(变异抗原 VSA)
“机体防御和损伤中的免疫。免疫病理学”的其他主题
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