第二节体液免疫应答

B 细胞接受抗原刺激后转化为浆细胞分泌抗体，进而产生免疫效应，因抗体存在于血清等各种体液中，因此由浆细胞分泌抗体介导的特异性免疫应答称为体液免疫应答。体液免疫应答可因抗原类型不同，而有不同的免疫应答特征。

一、TD 抗原诱导的体液免疫应答

TD 抗原引起的体液免疫应答至少需要四种免疫细胞，即树突状细胞、CD4+ 初始 T 细胞、Th2 细胞和 B 细胞参与。

（一）感应阶段

抗原初次进人机体一般由树突状细胞（DC）摄取、加工处理后以抗原肽-MHC 分子复合体（pMHC）形式提呈给 CD4+ Th 细胞。抗原再次进人机体则主要由单核-巨噬细胞或 B 细胞提呈给 CD4+ Th 细胞。B 细胞可通过 BCR 直接识别抗原决定簇，获取抗原信息。

（二）反应阶段

B 细胞在 CD4+ Th 细胞辅助下，通过双信号模式增殖分化为浆细胞，并在不同细胞因子的作用下产生不同类型的抗体。其中有一部分 B 细胞成为记忆细胞（Bm）。当相同抗原再次刺激时，Bm 可迅速增殖分化为浆细胞，产生再次免疫应答。

CD4+ Th 细胞活化、增殖与分化 CD4+ Th 细胞的完全活化需要双信号和某些细胞因子的作用。（1）第一活化信号：即抗原识别信号。CD4+ Th 细胞通过 TCR 识别 APC 表面 pMHC 中的抗原肽，同时 CD4 分子识别 APC 表面的 MHC II 类分子，获得第一活化信号（双识别）。（2）第二活化信号：即协同刺激信号。CD4+ Th 通过表面 CD28 和 LFA-1 等共刺激分子与 B 细胞表面相应 B7 和 ICAM-1 等共刺激分子结合，可诱导产生 T 细胞活化第二信号使 CD4+ Th 细胞激活。活化 CD4+ Th 细胞可表达 CD40L 和多种细胞因子的受体，同时分泌 IL-2、IL-4、IL-5 和 IFN-γ 等多种细胞因子发挥免疫调节作用。只有抗原识别信号而缺乏协同刺激信号的 Th 细胞不能被活化，导致克隆无能（图 6-1）。（3）细胞因子的作用：除双信号外，由活化的 APC 和 T 细胞产生的 IL-1、IL-2、IL-6、IL-12 等细胞因子有利于 Th 细胞充分活化。

图6-1 T细胞活化信号相关因子

B 细胞活化、增殖与分化 在活化 CD4+ Th 细胞的辅助下，B 细胞可通过双信号模式并在相应细胞因子的作用下完全活化。（1）第一活化信号：即抗原识别信号。B 细胞可通过 BCR 直接识别天然抗原表位，产生第一活化信号。（2）第二活化信号：即协同刺激信号。B 细胞通过表面 CD40 和 ICAM-1 等共刺激分子与活化 CD4+ Th 细胞表面相应的 CD40L 和 LFA-1 等共刺激分子结合，可诱导产生 B 细胞活化第二信号使 B 细胞活化。活化 B 细胞可表达多种细胞因子受体，促其进一步增殖分化。（3）细胞因子的作用：Th 细胞产生的多种细胞因子如 IL-2、IL-4、IL-5、IL-6 等有助于 B 增殖、分化为浆细胞。其中部分 B 细胞分化为记忆 B 细胞（Bm）。
Th 细胞与 B 细胞间相互作用 在反应阶段，B 细胞与 Th 细胞通过细胞间膜分子接触及分泌细胞因子相互作用（图 6-2）。（1）B 细胞对 Th 细胞的作用：B 细胞作为专职 APC，提呈抗原肽供 CD4+ Th 细胞识别，Th 细胞通过双识别获得第一活化信号；B 细胞表面 B7 和 ICAM-1 等共刺激分子与 Th 细胞表面相应 CD28 和 LFA-1 等共刺激分子结合，可诱导产生 T 细胞活化第二信号使 CD4+ Th 细胞激活。（2）Th 细胞对 B 细胞的作用：活化的 CD4+ Th 细胞表面表达 CD40L 和 LFA-1 等共刺激分子，与 B 细胞表面 CD40 和 ICAM-1 等共刺激分子结合，使 B 细胞获得第二活化信号。此外，活化 CD4+ Th 细胞可分泌 IL-2、IL-4、IL-5 和 IL-6 等多种细胞因子，促进 B 细胞活化、增殖、分化。

图6-2 B细胞与Th细胞相互作用

（三）效应阶段

此阶段是抗体发挥生物学效应的阶段。浆细胞合成分泌抗体后，与相应抗原结合发挥中和、调理吞噬、激活补体、ADCC 等多种免疫效应，最终清除抗原异物。

二、TI 抗原诱导的体液免疫应答

TI 抗原可直接作用于 B 细胞产生体液免疫应答，而无需 Th 细胞和抗原提呈细胞（APC）参与。根据抗原分子结构不同，TI 抗原可分为 TI-1 抗原（TI-1Ag）和 TI-2 抗原（TI-2Ag），它们分别以不同机制激活 B 细胞。

TI-1Ag 激活 B 细胞 细菌 LPS 和多聚鞭毛等多为 TI-1Ag。此类抗原具有特异性抗原表位和 B 细胞丝裂原两种不同的抗原结构。TI-1Ag 激活 B 细胞需要双信号：① B 细胞表面 BCR 识别结合 TI-1Ag 特异性抗原表位，产生第一活化信号；② B 细胞表面丝裂原受体结合 TI-1Ag 相应的丝裂原，产生第二活化信号激活 B 细胞。
TI-2Ag 激活 B 细胞 细菌细胞壁和荚膜多糖等多为 TI-2Ag。此类抗原只具有高密度重复排列的相同抗原决定簇，无 B 细胞丝裂原。TI-2Ag 上多个相同的抗原决定簇与 B 细胞表面 BCR 广泛交联结合，可直接诱导 B 细胞活化。

TI-Ag 诱导 B 细胞产生的体液免疫应答的特点包括：① 不需要抗原提呈细胞的提呈；② 不需要 Th 细胞的辅助；③ 不产生记忆细胞，无再次应答效应；④ 只产生 IgM 类别的抗体。

三、抗体产生的一般规律

抗体产生过程可分为四个阶段：

① 潜伏期：指抗原进人体内到相应抗体产生之前的阶段，此期的长短与抗原的性质、抗原进人途径、佐剂类型和机体免疫状态等因素有关，短者几天，长可数周； ② 对数期：指抗体呈指数增长的阶段； ③ 平台期：指抗体水平相对稳定，既不明显增高，也不明显减少的阶段； ④ 下降期：指抗体合成率小于降解速度，血清中抗体水平逐渐下降的阶段，此期可持续几天或几周。

图6-3 初次应答与再次应答

初次应答（primary response） 指病原生物等 TD 抗原初次进人机体诱发的体液免疫应答。初次免疫应答具有如下特征：① 抗体产生所需潜伏期较长；② 抗体倍增所需时间较长，抗体含量低；③ 平台期持续时间较短，抗体水平下降迅速；④ 血清中抗体以 IgM 为主，IgG 为辅且出现相对较晚；⑤ 抗体与抗原结合的强度较低，为低亲和力抗体（图 6-3）。
再次应答（secondary immune response） 指初次应答后，机体再次接受相同抗原刺激产生的体液免疫应答。与初次应答相比，再次应答具有如下特征：① 潜伏期明显缩短，约为初次应答潜伏期时间的一半；② 抗体倍增所需时间短，抗体含量迅速大幅度上升；③ 平台期抗体浓度高且维持时间较长，抗体水平下降缓慢；④ 用较少量抗原刺激即可诱发再次应答；⑤ 血清中抗体以 IgG 为主；⑥ 抗体与抗原结合的强度较高，为高亲和力抗体且较均一（表 6-1）。

特点	初次应答	再次应答
潜伏期	长,1-2 周	短,2-3 天
抗体类别	以 IgM 类为主	以 IgG 类为主
抗体滴度	低	高
抗体亲和力	低	高
抗体维持时间	短	长

表6-1 初次应答与再次应答抗体产生规律的比较

抗体产生规律的临床意义 再次应答主要由 Tm、Bm 介导产生，其应答规律已广泛应用于医学实践：① 在免疫血清的制备和疫苗接种中，常通过再次或多次加强免疫，诱导高效价、高亲和力的抗体，增强免疫效果；② 在某些感染性疾病的免疫学诊断中，血清 IgM 抗体升高可作为早期感染诊断的依据之一；③ 检测血清抗体含量变化有助于了解病程与疾病转归，IgG 类抗体或总抗体效价增高 4 倍以上时具有诊断意义。

四、体液免疫的生物学效应

体液免疫应答的主要效应分子为抗体，抗体可发挥多种生物学效应：

① 中和作用：抗体可直接中和外毒素或病毒； ② 激活补体系统：抗体与抗原结合形成的免疫复合物，可激活补体系统，溶解靶细胞； ③ 调理作用：增强吞噬细胞的吞噬与杀伤功能； ④ 参与 ADCC 效应：增强 NK 细胞、Mφ 等细胞对靶细胞的杀伤作用； ⑤ 参与超敏反应：IgE、IgM、IgG、IgA 等抗体可参与 I、II、III 型超敏反应，引起组织病理损伤； ⑥ 参与黏膜局部免疫：IgA 可在黏膜局部发挥免疫保护作用。

第二节 体液免疫应答