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第三节免疫(2)

一、1.免疫细胞的起源与分化

(1)免疫细胞是人体免疫系统的重要组成部分，它们起源于骨髓中的造血干细胞。这些干细胞具有多能性，可以分化成各种类型的血细胞，包括红细胞、白细胞和血小板。在免疫细胞中，T细胞和B细胞是最为关键的细胞类型，它们分别负责细胞免疫和体液免疫。T细胞起源于骨髓中的淋巴干细胞，经过胸腺的成熟过程，而B细胞则直接在骨髓中成熟。研究显示，一个成熟的T细胞大约需要7到10天的时间，而B细胞则需要更长时间，大约需要3到4周。

(2)免疫细胞的分化过程受到多种因素的影响，包括遗传因素、环境因素和细胞间的相互作用。例如，T细胞和B细胞的分化受到细胞因子和趋化因子的调控。细胞因子是一类分泌蛋白，它们可以促进或抑制细胞的增殖和分化。趋化因子则是一类化学信号分子，它们可以引导细胞迁移到特定的组织或器官。在T细胞的分化过程中，胸腺基质细胞分泌的细胞因子，如胸腺素和细胞因子IL-7，对于T细胞的成熟至关重要。同样，B细胞的分化受到骨髓微环境中细胞因子的调控，如B细胞生长因子和转化生长因子β。

(3)在免疫细胞的分化过程中，细胞表面标志物的表达是一个重要的特征。例如，T细胞表面存在多种抗原受体，如CD3、CD4和CD8，它们可以识别并结合到抗原肽-MHC复合物。这些受体在T细胞的发育过程中逐渐表达，并最终决定T细胞的细胞亚群。B细胞表面也存在多种受体，如BCR（B细胞受体）和CD19，它们识别抗原并启动B细胞的活化。研究表明，B细胞表面的BCR在B细胞的发育和成熟过程中起着关键作用。此外，通过基因编辑技术，如CRISPR-Cas9，科学家们可以对免疫细胞的分化过程进行更深入的研究，为治疗免疫疾病提供了新的策略。例如，通过基因编辑技术可以诱导T细胞对特定癌症抗原的识别，从而开发出针对癌症的免疫疗法。

二、2.T细胞与B细胞的特异性识别机制

(1)T细胞与B细胞在特异性识别机制上存在显著差异。T细胞通过T细胞受体（TCR）识别抗原肽-MHC复合物，而B细胞通过B细胞受体（BCR）直接识别抗原。TCR由α和β链组成，能够与MHC分子结合并识别抗原肽。在人类中，TCRα和β链的重排是T细胞分化的关键步骤，这一过程在胸腺中进行。B细胞受体则由膜结合的免疫球蛋白组成，其结构类似于抗体，能够直接与抗原结合。这种直接结合使得B细胞在体液免疫中扮演了关键角色。

(2)T细胞识别抗原肽-MHC复合物的过程涉及多个步骤。首先，抗原肽被抗原呈递细胞（APC）摄取并加工，然后与MHC分子结合。成熟的MHC-抗原肽复合物被转运到APC的表面，等待T细胞的TCR识别。TCR与MHC-抗原肽复合物的结合触发T细胞的活化，进而引发细胞免疫反应。这一过程中，TCR的多样性是通过V（可变区）、D（多样性区）和J（连接区）基因的重排来实现的，从而产生大量的TCR结构。

(3)B细胞识别抗原的过程相对简单，BCR与抗原的直接结合可以迅速激活B细胞。一旦BCR识别到抗原，B细胞会经历增殖和分化，产生大量的浆细胞和记忆B细胞。浆细胞负责产生抗体，抗体可以与抗原结合，中和毒素、标记抗原以便其他免疫细胞识别，或者激活补体系统。记忆B细胞则在再次遇到相同抗原时迅速活化，从而加速免疫反应。这种快速反应能力对于预防二次感染至关重要。

三、3.抗原呈递与T细胞活化

(1)抗原呈递是免疫系统识别和应对外来抗原的关键步骤。在这一过程中，抗原呈递细胞（APC）如树突状细胞（DC）、巨噬细胞和B细胞，负责摄取和处理抗原。首先，APC通过吞噬作用或受体介导的内吞作用摄取抗原。之后，抗原被降解成肽段，这些肽段随后与MHC分子结合。MHC分子分为两类：MHC-I类和MHC-II类。MHC-I类分子主要在细胞内表达，而MHC-II类分子主要在APC表面表达。

(2)MHC-抗原肽复合物被转运到APC的表面，准备被T细胞识别。T细胞通过其T细胞受体（TCR）与MHC-抗原肽复合物结合。这一过程需要精确的配对，TCR必须与MHC分子上的特定肽段相匹配。T细胞表面的共刺激分子与APC上的相应配体相互作用，共同激活T细胞。共刺激信号的缺失可能导致T细胞无反应或凋亡，因此共刺激分子在T细胞活化中起着关键作用。

(3)T细胞活化的结果是T细胞增殖和分化为效应T细胞，这些效应T细胞能够直接杀死感染细胞或辅助其他免疫细胞。在辅助性T细胞（Th）中，Th1细胞主要介导细胞免疫反应，而Th2细胞则促进体液免疫反应。效应T细胞可以识别并杀死携带特定抗原的细胞，如病毒感染细胞。此外，T细胞还能够分泌细胞因子，这些细胞因子进一步调节免疫反应，包括激活其他免疫细胞和促进炎症反应。抗原呈递与T细胞活化的精确调控对于维持免疫系统的正常功能至关重要。

四、4.免疫记忆与再次应