初次应答的发展阶段
黏膜中免疫的形成过程将屏障组织与区域淋巴结紧密相连。它包括三个功能环节:
- 传入环节:树突状细胞(DC)在黏膜中吞噬抗原,并携带抗原迁移至最近的区域淋巴结。
- 中央环节:向初始 T 淋巴细胞呈递抗原。启动其分化:CD4+ 细胞分化为辅助性 T 细胞(Th1、Th2),CD8+ 细胞分化为细胞毒性淋巴细胞,B 淋巴细胞分化为浆细胞。最终形成效应细胞和记忆细胞。
- 传出环节:被激活的淋巴细胞离开淋巴结,进入体循环,并迁移回黏膜以执行防御功能。
归巢与印记机制
效应细胞返回组织的过程称为归巢。它具有严格的决定性,取决于淋巴细胞表面特定黏附分子和趋化因子受體的表达。运动方向由树突状细胞在抗原呈递过程中设定——这一现象被称为印记。
例如,如果树突状细胞在小肠中捕获了抗原,它便开始产生维A酸。这会促使被激活的 T 淋巴细胞表达整合素 α₄β₇和受体 CCR9。进入血液循环后,此类淋巴细胞通过配体 MadCAM 和趋化因子 CCL25“识别”小肠血管,随后进入该特定组织。在呼吸道中,迁移特异性较低,但趋化因子 CCL5 及其受体 CCR5 发挥着重要作用。
分泌型 IgA 及其功能
黏膜免疫的主要效应分子是分泌型IgA (sIgA)。最初,局部浆细胞以二聚体形式分泌该分子。为了进入器官腔(例如肠道),IgA与上皮细胞基底膜上的多聚免疫球蛋白受体(pIgR)结合。
随后,复合物被转运至顶端膜。在此处,受体发生裂解,但其片段作为分泌片(SC)保留在抗体分子上。正是分泌片保护 sIgA 免受当地蛋白酶的水解。
sIgA 在黏膜中的功能:
- 固定作用(剥夺微生物的运动能力)。
- 阻断病原体对上皮细胞的黏附。
- 促进 M 细胞对抗原的捕获以便后续呈递。
重要提示:sIgA 不激活补体系统。
黏膜中的二次免疫应答
当病原体再次侵入时,黏膜应答的发生速度明显更快、强度更高,且主要依靠“本地”细胞实现。
先前形成的记忆细胞已定居于屏障组织中:CD8+ 细胞位于上皮层,CD4+ 和 B 细胞位于黏膜下层。在所谓的 M 细胞“口袋”区域,记忆 B 细胞本身就能够充当抗原呈递细胞。它们在原地激活记忆 T 细胞。因此,区域淋巴结不再是启动免疫反应的主要场所。
简述:主题相关问答
哪些黏附分子和趋化因子可确保效应淋巴细胞向呼吸道黏膜归巢?
效应淋巴细胞向呼吸道黏膜的归巢由一组特定的受体和整合素复合物介导。该道并不存在单一的特异性“向导”。
- 黏附分子——整合素 α₄β₁ 负责介导迁移。
- 趋化因子受体——淋巴细胞表面表达 CCR5 和 CCR10 受体。
- 趋化因子——趋化因子 CCL5(RANTES)发挥关键作用,它由肺基质细胞自发产生并被 CCR5 受体识别。
黏膜固有层中的 Th1 和 Th2 淋巴细胞分泌哪些细胞因子?
效应性 Th1 和 Th2 淋巴细胞分泌特定的细胞因子组合,这些细胞因子决定了黏膜中的免疫应答类型。
- Th1 淋巴细胞——产生 IFNγ、IL-2、TNFα、TNFβ、IL-3 和 GM-CSF。关键细胞因子是 IFNγ。
- Th2 淋巴细胞——分泌 IL-4、IL-13、IL-5、IL-6、IL-9、IL-11、IL-21、IL-25、IL-10、IL-3 和 GM-CSF。关键细胞因子是 IL-4。
两个亚群共同的细胞因子是 GM-CSF 和 IL-3(人类还包括 IL-10)。
除了 IgA 之外,还有哪些免疫球蛋白类别可以通过多聚免疫球蛋白受体(pIgR)跨上皮转运?
除二聚体 IgA 分子外,IgM 类抗体也可在多聚免疫球蛋白受体(pIgR)的协助下穿过上皮层。
- 免疫球蛋白 M(IgM)——以五聚体形式与 pIgR 受体结合,但该过程较 IgA 而言程度较轻。
受体与免疫球蛋白的复合物被上皮细胞吞噬,并以囊泡形式从基底侧转运至顶端侧,随后分泌到器官管腔中。
滤泡相关上皮细胞中 M 细胞(微皱褶细胞)的主要功能是什么?
特异性 M 细胞的主要功能包括无需预先刺激即可结合并呈递抗原、抗原穿过上皮屏障以及分泌细胞因子。分泌型 IgA 可防止微生物绕过 M 细胞穿透上皮。
为了更轻松地记忆迁移受体,请使用数字联想:肠道喜欢“九和七”(趋化因子受体 CCR9 和整合素 α₄β₇),而呼吸道与“五”相关(趋化因子 CCL5 和受体 CCR5)。
课堂与考试常见问题
为什么分泌型 IgA 不会被肠道中的酶分解?
在穿过上皮细胞的过程中,转运受体的一部分——分泌片(SC)会连接到 IgA 分子上。它可保护抗体并使其对消化道的蛋白酶具有抵抗力。
淋巴细胞如何“知道”它需要从血液循环中返回哪种黏膜?
印记机制正在发挥作用。在淋巴结受训期间,当地的树突状细胞会编程 T 淋巴细胞在其表面表达一套独特的整合素和受体,这些受体仅适用于该树突状细胞来源组织的血管内皮。
在黏膜中启动二次免疫应答是否必须依赖淋巴结?
不,不是强制性的。在二次应答期间,抗原呈递变得更容易,并直接在屏障组织中发生。抗原呈递细胞的角色通常由当地的记忆 B 细胞承担。
该主题的其他拓展内容
- 调节与耐受机制:Tr1(IL-10)和 Th3(TGFβ)的作用
- 微环境对辅助性 T 细胞分化的影响(向 Th2 偏移)
- 抗体合成的动态变化:从 IgM 向 IgA 的转换
- 上皮内淋巴细胞的迁移及其生命周期
- 在炎症反应期间增强淋巴细胞迁移的因素
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