После первого воздействия антигена зрелые В-клетки в состоянии покоя пролиферируют и дифференцируются в антителопродуцирующие плазматические клетки, которые синтезируют растворимую форму рецептора иммуноглобулина. В сыворотке и других жидкостях организма выработка антител происходит в основном из плазматических клеток. После первого контакта активированных антигеном В-клеток с антигеном (первоначальный ответ) активированные антигеном В-клетки дифференцируются для выработки растворимого IgM. Эта начальная активация требует «помощи» Т-лимфоцитов (о них речь пойдет ниже), которые активируют В-клетки. После активации некоторые В-клетки меняют класс иммуноглобулина с IgM на другую форму (IgG, IgA и т.д.). Это явление известно как переключение класса иммуноглобулина и включает рекомбинацию сегмента ДНК, при которой генетическая информация, кодирующая область V антигенсвязывающей тяжелой цепи, смещается с информацией, кодирующей область C другой тяжелой цепи, в результате чего образуется новая тяжелая цепь, обладающая теми же антигенсвязывающими характеристиками, что и исходный IgM (та же область V), но с другими иммунологическими свойствами. После воздействия антигена некоторые В-клетки дифференцируются в антителопродуцирующие плазматические клетки, а некоторые — в В-клетки памяти. Эти В-клетки памяти живут долго, чтобы распознать антиген и вызвать быстрый иммунный ответ при повторном воздействии антигена на организм. Эти В-клетки памяти отвечают за длительный эффект вакцины. Т-лимфоциты Т-лимфоциты — еще одна важная популяция лимфоцитов в адаптивной иммунной системе. Предшественники Т-клеток образуются из костного мозга и развиваются в зрелые Т-клетки в тимусе. Зрелые Т-клетки выделяют и производят растворимые цитокины, которые являются важными медиаторами. Т-клетки выполняют множество важных функций, включая активацию хелперных В-клеток и производство цитотоксического эффекта против клеток, инфицированных патогенами, и опухолевых клеток. Т-клетки экспрессируют поверхностные антигенные рецепторы, похожие на иммуноглобулины, но отличающиеся некоторыми свойствами. Во-первых, поверхностные антигенные рецепторы Т-клеток состоят из дисульфидно-связанных α и β цепей, каждая из которых имеет аминоконцевую V область и карбоксиконцевую С область, которые, как и иммуноглобулины, связаны с распознаванием антигена. Однако эти рекомбинантные фрагменты генов являются отдельными и отличными друг от друга. Подобно В-клеткам, такая генетическая реорганизация происходит во время развития Т-клеток в тимусе, но антигенные рецепторы Т-клеток не подвергаются переключению классов и не выделяют растворимые антигенные рецепторы. Распознавание антигенов Т-клетками отличается от распознавания антигенов В-клетками тем, что, прежде всего, комбинация естественных антигенов позволяет активировать В-клетки, но Т-клетки требуют презентации антигенов на своей поверхности другими типами клеток для того, чтобы быть распознанными и активированными. Эти клетки называются антигенпрезентирующими клетками (АПК), и в качестве АПК могут выступать несколько типов клеток, включая дендритные клетки, макрофаги и В-клетки. Во-вторых, Т-клетки не распознают естественные антигены; они распознают только короткие пептиды из 8-20 аминокислот, которые образуются в результате презентации исходного антигена APC. Внутри APC антиген деградирует под действием белковых гидролаз на множество небольших фрагментов коротких пептидов, которые связываются с основным комплексом гистосовместимости (MHC) на поверхности APC и переносятся на поверхность APC, сложной группы генов, кодирующих белковый продукт, который представляет антигенный короткий пептид Т-клетке. Антигенные короткие пептиды распознаются антигенными рецепторами на поверхности Т-клеток только после того, как они связываются с молекулами MHC в комплексе. Благодаря этой особенности распознавания процесс распознавания Т-клетками становится двухспецифичным или MHC-ограниченным.