1975年著名免疫學家Burnet提出克隆選擇學說,并以克隆清除(clonal deletion)學說解釋免疫耐受現(xiàn)象。他的觀點曾對免疫學的發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。隨著近代基礎免疫學,尤其是免疫調(diào)節(jié)研究的迅速發(fā)展,當前對免疫耐受機制的認識已遠遠超越了這一學說當時的涵義。它的發(fā)生涉及到免疫應答過程中任何一個正、負調(diào)節(jié)系統(tǒng)。下述幾種重要觀點,其各自均有相應的實驗證據(jù)。
一、克隆清除
Burnet的克隆選擇學說提出體內(nèi)約存在著102-107具有免疫活性的細胞克隆,每一克隆細胞都具有其特異的、能與其相應抗原決定簇起反應的受體。但處于未成熟階段的T、B反應細胞系因接觸抗原而被清除,則造成免疫耐受,F(xiàn)知大量未成熟自身反應性T細胞在胸腺內(nèi)因接觸相應的自身抗原后,發(fā)生程序性死亡而被清除,這是維持自身耐受最有效的機制。
克隆清除學說強調(diào)了免疫耐受誘導過程的中樞衰竭機制。這一學說尚不能解釋許多客觀存在的現(xiàn)象:①已建立的耐受性可以、甚至易于被破壞,即對原先的耐受原重新出現(xiàn)免疫應答;②給已建立耐受性的動物輸注同品系正常動物的淋巴細胞(含反應克隆)并不能使動物恢復對耐受原的免疫應答;③將已建立耐受動物的淋巴細胞轉(zhuǎn)移到同品系正常動物體內(nèi),能使其產(chǎn)生對相同抗原的耐受性;④成年機體對大多數(shù)自身抗原雖呈免疫耐受,但業(yè)已發(fā)現(xiàn)成年機體內(nèi)可檢測到對自身抗原起反應的T和B細胞克隆的存在。
以上事實提示,在免疫耐受,尤其是獲得性免疫耐受的機體內(nèi),自身反應細胞克隆并未被徹底清除,而是處于功能受抑或無能狀態(tài)(clonalanergy)。凡是細胞表面抗原受體被封閉,抗原不能與細胞表面受體結合,缺少T細胞或巨噬細胞的輔助作用,以及T細胞與巨噬細胞主動抑制作用,抗獨特型網(wǎng)絡的主動抑制等都可能參與耐受的誘導過程。導致反應細胞克隆的不應答,而不能發(fā)生正相免疫應答。
二、克隆不應答
(一)免疫活性細胞缺乏激活信號
現(xiàn)已知T細胞必須的激活信號至少包括:①由特異抗原與自身MHCⅠ類或Ⅱ類抗原的復合物激發(fā)的信號;②由協(xié)同刺激因子(costimulator)激發(fā)的信號。缺乏足夠的激活信號則導致免疫不應答。目前認為,一些針對胸腺內(nèi)不表達的自身抗原(如器官特異抗原)的自身反應性T細胞克隆存在于正常機體,但因帶有這些自身抗原的細胞表面通常有具有MHCⅡ類抗原,因此不能激活相應T細胞克隆。
。ǘ)免疫活性細胞激活受阻
1.免疫活性細胞表面抗原受體被封閉則可產(chǎn)生不應答。適量雙價或多價抗原與免疫活性細胞表面抗原受體結合,受體聚集成帽狀,使細胞活化而產(chǎn)生免疫應答(圖13-1B)。而單價抗原(monomeric antigen)與免疫活性細胞表面抗原各個受體結合(圖13-1A),抗原占據(jù)整個細胞的表面受體,對受體起封閉作用,則不能激活免疫細胞。如分子表面有許多相同重復決定簇的非胸腺依賴抗原在體內(nèi)不易被分解,能與B細胞表面的抗原受體呈牢固、廣泛交聯(lián),可使受體封閉。高劑量多價抗原使細胞表面抗原受體廣泛交聯(lián),使液態(tài)鑲嵌的細胞膜不能流動,膜受體呈“凍結”狀態(tài),細胞不被活化(圖13-1C)。
圖13-1 B細胞表面抗原受體的封閉
(A)單價抗原占據(jù)B細胞表面抗原受體;
(B)適量雙價抗原使B細胞表面受體交聯(lián)成帽狀,內(nèi)吞;
(C)大量 多價抗原使B細胞表面受體交聯(lián)“凍結”
2.抗原不能抵達免疫活性細胞表面有時機體在初次接觸抗原后,產(chǎn)生抗體過剩,抗體與再次進入的抗原在體液中結合,使抗原不能到達細胞表面受體上,因而也可造成免疫無反應性。