根据文章内容,这是一篇关于适应性免疫原理及其治疗应用的综述文章。下面是我根据文章要求生成的全面报告:
适应性免疫是保护机体免受感染性和恶性疾病侵害的重要防线。本综述全面阐述了适应性免疫反应的关键原理,以及将这些原理应用于疾病治疗的最新进展。
一、研究背景和目的
适应性免疫是指由B细胞和T细胞介导的,能识别特异性抗原的免疫反应。与先天免疫反应相比,适应性免疫反应具有抗原特异性和免疫记忆等独特特征。透过研究这一免疫分支的作用机制和调控原理,不仅有助于阐明机体抵御病原体的过程,也将为免疫相关疾病的治疗提供新策略。
二、细胞如何”识别”抗原?
抗原受体的生成 T细胞和B细胞通过各自表面的T细胞受体(TCR)和B细胞受体(BCR)识别抗原。这些抗原受体由V(D)J重排产生,理论上可生成约10^61种独特的TCR和BCR,使细胞能识别广泛的抗原。
中枢性耐受 在胸腺和骨髓中,自身反应性TCR和BCR经过阳性和阴性选择,去除大部分自身反应性淋巴细胞,建立中枢性免疫耐受。
三、适应性免疫反应特征
效应反应的多样性 CD4+辅助T细胞可分化为Th1、Th2、Th17和Tfh等不同亚型,以应对不同类型的病原体入侵。这些细胞具有可塑性,可在发生亚型转换。CD8+细胞主要通过细胞毒性杀伤靶细胞。B细胞产生抗体,中和病原体。
免疫记忆反应 一小部分效应细胞在病原体被清除后逃脱凋亡,形成记忆细胞库。记忆T细胞和B细胞可快速重新激活,促进更强的免疫反应。
T细胞功能失常 在慢性感染和肿瘤中,持续的抗原刺激导致T细胞发生功能失常,失去效应活性。但其中一部分Tex细胞具有干细胞特征,对免疫疗法有反应。
调节性T细胞介导的外周性免疫耐受 Treg细胞通过多种机制抑制自身反应性淋巴细胞,防止自身免疫性疾病发生。但在肿瘤微环境中,Treg细胞也会阻碍抗肿瘤免疫反应。
四、组织免疫与内环境稳态
驻留记忆淋巴细胞 CD4+和CD8+驻留记忆T细胞(Trm细胞)、B细胞驻留记忆细胞(Brm细胞)长期驻扎于非淋巴器官,保护机体抵御复发感染。
Treg细胞在组织中的功能 Treg细胞在脂肪组织、皮肤、肠道等器官中存在异质性亚群,通过产生生长因子等机制维持组织稳态和修复。
淋巴细胞与神经系统的相互作用 淋巴细胞与神经元可通过分泌的细胞因子相互”对话”,协调机体的内环境稳态。
五、适应性免疫反应的调控
外源性调控信号 抗原(Signal 1)、协同刺激分子(Signal 2)、细胞因子(Signal 3)和营养物质(Signal 4)是外源性的调控信号,诱导淋巴细胞的活化、分化和增殖。
细胞内部调控程序
代谢重编程、表观遗传学改变调控着淋巴细胞命运和功能,与外源信号互相整合。
六、免疫工程在疫苗和治疗中的应用
疫苗研发 新冠肺炎疫情推动了对疫苗免疫原理的深入研究,为抗感染和抗肿瘤疫苗的设计提供新思路。
细胞疗法 嵌入式抗原受体T细胞(CAR-T)、TCR工程T细胞等改造的活体细胞药物在肿瘤和自身免疫性疾病治疗中展现潜力。
抗体疗法 单克隆抗体通过解除T细胞抑制、靶向肿瘤细胞、偶联细胞毒素等机制治疗恶性肿瘤和自身免疫性疾病。
总之,适应性免疫是一个错综复杂而又精密调控的系统,对其原理的深入理解将为疾病的预防和治疗带来革命性进展。未来,结合新技术手段(如单细胞测序、空间转录组学、CRISPR等),我们将进一步阐明其中的奥秘。