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第五章 免疫细胞. 第一节 T 淋巴细胞. 一、 概述 二、 T 淋巴细胞的表面分子及作用 三、 T 淋巴细胞亚群和功能. 一、 概述. 来源于骨髓的淋巴样前祖细胞 , 在胸腺( Thymus )中发育成熟 ; 根据表面分子和功能分为若干个亚群 , 各亚群间相互调节 , 共同发挥其免疫学功能 ; 介导细胞免疫应答,并辅助介导 TD-Ag 诱导的体液免疫应答。. T 细胞在胸腺内的阴性选择和阳性选择. T 细胞识别抗原. 接受信号刺激. 与其他免疫细胞相互作用. 鉴别和分离 T 细胞. 二、 T 细胞的表面分子及其作用.
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第一节 T淋巴细胞 一、 概述 二、 T 淋巴细胞的表面分子及作用 三、 T淋巴细胞亚群和功能
一、 概述 • 来源于骨髓的淋巴样前祖细胞,在胸腺(Thymus)中发育成熟; • 根据表面分子和功能分为若干个亚群, 各亚群间相互调节, 共同发挥其免疫学功能; • 介导细胞免疫应答,并辅助介导TD-Ag诱导的体液免疫应答。
T细胞识别抗原 接受信号刺激 与其他免疫细胞相互作用 鉴别和分离T细胞 二、 T 细胞的表面分子及其作用
1、TCR——CD3复合物 - + + - - - ZAP-70
(1)TCR(T cell antigen receptor) • T细胞的特征性标志,由两条肽链构成的异二聚体; • 肽链有α、β、 γ 、δ四种类型,根据肽链不同分TCR αβ和TCR γδ两种类型; • 大多数T细胞表达TCR αβ, 两条肽链均是跨膜蛋白, 每条肽链的胞外区各含一个可变 (V) 区和一个恒定 (C) 区。
识别抗原肽-MHC复合物 MHC限制性 MHC-I MHC-II 多 样 性
(2)CD3分子 • 五种肽链即 γ、δ、ε、ζ、 及 η, 均为跨膜蛋白 • 胞浆区较长,有免疫受体酪氨酸活化基序( ITAM)
TCR-CD3复合物 识别抗原肽-MHC 复合物 - + + - - - 转导 TCR 识别抗原所产生的活化信号 ZAP-70
MHC-I MHC-II 2、CD4和CD8 分子 • CD4 分子由一条肽链组成的跨膜蛋白, 胞外区具有4个Ig 折叠样结构域, 其中2个结构域能够与MHC-Ⅱ类分子结合; • CD8 分子由α和β 肽链组成, 均为跨膜蛋白; α 和β 肽链细胞外区各含一个 Ig 折叠样结构域, 能够与 MHC-I 类分子结合。 • CD4和CD8 分子的功能是辅助TCR识别抗原和参与活化信号转导。 • CD4 分子还是HIV gpl20 受体, 与CD4分子结合是HIV侵入并感染CD4+细胞的机制之一。
L (B7.1/B7.2) 3、协同刺激分子 (1)CD28和CTLA-4(CDl52):均为 B7 的配体。 CD28:同源二聚体, 表达于90%CD4+T 细胞和50 %CD8 + T 细胞; 产生协同刺激信号在T细胞活化中发挥作用。 L CTLA-4:表达于活化CD4 +和CD8 + T 细胞; 与B7 分子的亲和力显著高于CD28; 产生抑制性信号(ITIM),抑制T细胞活化信号的转导。
(2)ICOS(inducible costimulator): B7家族成员,表达于活化的T细胞; 与CD28具有同源性,人的ICOS配体为B7-H2。 在CD28活化T细胞之后起作用,调节活化T细胞产生多种细胞因子,上调T细胞黏附分子的表达,促进T 细胞增殖。
L (3)CD40 配体: 活化的Th 细胞表达;与B 细胞表面的CD40的结合 促进B 细胞的增殖分化、抗体生成和抗体类别转换 诱导记忆性B细胞的分化。
(4) CD2分子: 1)又称淋巴细胞功能相关抗原分子(LFA-2)配体是 LFA-3(CD58) 2)绵羊红细胞 受体,可与绵羊红细胞(SRBC)结合E-花环 3)表达在95成熟T细胞、50-70%胸腺细胞及部分NK细胞 4)介导T细胞与抗原提呈细胞或靶细胞之间的黏附; 5)提供T细胞活化信号。
(5)LFA-1(淋巴细胞功能相关抗原-1) ICAM-1(细胞间黏附分子-1): 在T 细胞、抗原提呈细胞表面均有表达,互为配体 介导T细胞与抗原提呈细胞或靶细胞的黏附。
4、丝裂原受体及其他表面分子 (1)丝裂原受体 1) 丝裂原(有丝分裂原)是能与淋巴细胞表面相应受体结合,促使静止的淋巴细胞活化,并诱导淋巴细胞发生有丝分裂的物质。 2)特点:可直接诱导静息T细胞的活化增生和分化 3)主要有: 刀豆蛋白A(Con A) 植物血凝素(PHA) 美洲商陆(PWM)
(2)其他表面分子 T细胞表面有多种细胞因子受体: 1L-1R、 IL-2R、 IL-4R、 IL-6R、FasL(CD95) 等。 细胞因子与T 细胞表面相应的受体结合可参与调节T细胞的活化、增殖和分化。
三、 T淋巴细胞亚群及相关功能 (一)亚群 根据活化阶段: 初始(naiveT cell),效应(effector T cell), 记忆性T细胞(memory T cell) 根据TCR类型:αβ T细胞和γδT细胞 根据CD4或CD8分子: CD4+ T细胞,CD8+T细胞 根据功能: 调节性T细胞(T reg), 辅助性(helper T cell, Th), 细胞毒性(cytotoxicTcell,Tc)
记忆T淋巴细胞 1、初始T细胞,效应T细胞,记忆性T细胞 (1)初始T细胞: 从未接受抗原刺激的成熟T细胞 (3)记忆性T细胞 Go期,存活期长 黏附分子(整合素和CD44) 向外周炎症组织迁移 介导再次免疫应答 Go期,存活期短 CD45RA,L- 选择素 参与淋巴细胞再循环 识别抗原,无免疫效应功能 (2)效应T细胞 存活期短 IL-2受体 整合素等黏附分子 不参与淋巴细胞再循环 向外周炎症组织迁移
2、αβT细胞和γδT细胞 • (1)αβT细胞: • CD2+CD3+;CD4+或CD8+SP细胞; • 占末梢血中成熟T细胞的60%-70%; • 分布在外周免疫器官的胸腺依赖区; • 参与特异性免疫应答的主要T细胞类型。
(2)γδT 细胞: • CD2+CD3+;CD4-CD8-DN细胞或少数为CD8+细胞; • 在末梢血中仅占5%-15%;分布在粘膜和皮下组织;; • 抗肿瘤,抗感染, 参与病毒或细菌感染靶细胞的非特异性杀伤。 • 活化的 γδT 细胞通过分泌多种细胞因子发挥免疫调节作用和介导炎症反应。
3、CD4+和CD8+T 细胞(TCR αβ) (1)CD4 分子 1)表达于60-65%TCRαβT细胞 2)人成熟T细胞表型为CD3+CD4+CD8-,称为CD4+T细胞: 3)CD4+T细胞:识别13-17个残基组成的外源性抗原肽;受自身MHC-II类分子限制;活化后的效应细胞主要为辅助性(Th)细胞
(2)CD8分子 1)表达于 30-35%TCRαβT细胞和部分TCR γδ T 细胞; 2)人成熟T细胞表型为CD3+CD4-CD8+,称为CD8+T 细胞; 3)CD8+T细胞:识别由8-10 个残基组成的内源性抗原肽, 受自身MHC-I类分子的限制 活化后的效应细胞为杀伤性(Tc或CTL)细胞; 具有细胞毒作用特异性杀伤靶细胞。
(二)T淋巴细胞的功能 1、CD4+辅助性T细胞(CD4+Th细胞)的功能 (1)CD4+Th细胞的亚群: 接受抗原刺激后首先分化为Th0细胞, 继续分化为三种Th细胞亚群即Thl、Th2 和Th3 细胞。 Tr1细胞:通过分泌IL-10抑制巨噬细胞的功能间接抑制Th1 的活化
肠道免疫组织分化出的特殊的Th2细胞,在肠道局部免疫发挥重要作用。肠道免疫组织分化出的特殊的Th2细胞,在肠道局部免疫发挥重要作用。 Th3 TGF-β
(2)CD4+Th细胞分化的调节及功能: 影响Th0 细胞分化方向的因素: 抗原的性质,局部环境中的激素,细胞因子类别和细胞因子平衡; TGF-β、 IL-4、 IL-10促进Th3 细胞的分化。
激活巨噬细胞 增强细胞毒作用 诱导迟发型超敏反应 介导细胞免疫应答 激活B细胞 促进中和抗体产生 参与速发型超敏反应 介导体液免疫应答 Thl 细胞和Th2 细胞应处于相对平衡状态
2、CD8+杀伤性T细胞的功能 分泌穿孔素:细胞溶解 颗 粒 酶: 细胞凋亡 淋 巴 毒 素:直接杀伤 Fas / FasL: 细胞凋亡 特异性直接杀伤靶细胞
CTL在杀伤靶细胞的过程中自身不受伤害,可连续杀伤多个靶细胞。CTL在杀伤靶细胞的过程中自身不受伤害,可连续杀伤多个靶细胞。
3、CD4+CD25+调节性T细胞的功能 Tr细胞主要功能:通过抑制性调节CD4+和CD8+T细胞的活化和增殖,达到免疫的负调节作用 可能的机制: 1. 直接与靶细胞接触; 2. 分泌具有抑制作用的因子如IL-10等,对免疫细胞发挥负调节作用; 3. 抑制APC的抗原提呈功能,减弱或阻断靶细胞活化的刺激信号。
第二节 B 淋巴细胞 一、 B细胞发育 二、 B 淋巴细胞的表面分子及作用 三、 B淋巴细胞亚群和功能
一、 B 细胞发育 B祖细胞在骨髓中经历前B细胞、未成熟B细胞和成熟B细胞等几个阶段。在此过程中膜表面 BCR分子发生一系列的变化,成为不同细胞发育阶段的标志。
M D M M D M M G 前B细胞 (胞浆出现 IgM重链) 不成熟B细胞 祖B细胞 M D A 成熟B细胞 Immature B cells Pro-B cells Pre-B cells Mature B cells
B 细 胞 发 育 过 程 替代轻链 IgM IgM DHJH IgD VHDHJH VLJL B祖细胞 前B细胞 不成熟B细胞 成熟B细胞 重链基因 DHJH VHDHJH VHDHJH VHDHJH 轻链基因 Vpre-B + l5 胚系k + l Vpre-B + l5 胚系k + l VLJL VLJL - RAG-1/2 + + - 膜型重链 - m m m+d 轻 链 - k or l k or l 替代轻链
1、BCR复合体:由B细胞mIgM和Igα/Igβ构成。 BCR (B cell antigen receptor) : BCR 是B细胞特征性受体,由膜免疫球蛋白分子(mIg)构成;多数成熟B细胞表达mIgM和mIgD
BCR与TCR的区别 BCR TCR 组成 BCR- Ig-、Ig- TCR-CD3 结合的抗原 游离抗原 不能识别游离抗原 可与任何蛋白抗原结合 只与MHC-结合的蛋白抗原结合 抗原长度、表位 15aa、构象表位 8-12aa、线性表位
(2)Igα/Igβ(CD79a/CD79b) 异源二聚体,与mIg相连组成BCR- Igα/Igβ复合体 功能: ①转导BCR与抗原结合产生的信号。 ②参与Ig从胞内向胞膜的转运。
( 补体C3d受体 ) 2、 B细胞活化辅助受体:又称为BCR共受体。 CD19/CD21/CD81CD225 辅助BCR增强B细胞活化的第1信号
2、 B细胞活化辅助受体 在炎症和补体激活下,补体成分C3d把CDl9/CD21/CD8l /CD225复合物与BCR复合物桥联在—起,把CDl9 “拉近”BCR,加强由BCR复合物传导的信号,增强B细胞对抗原刺激的敏感性。 CD21 CD19 CD81
3. 协同刺激分子 • CD40:表达于成熟的B细胞,与Th细胞表面CD40L结合后产生B细胞活化的第二信号 • CD80和CD86(B7.1和B7.2): 是激活T细胞所必须的重要协同刺激分子受体,在静止的B细胞不表达或低表达,活化的B细胞表达增加; 与静息T表面CD28相互作用,能增强T细胞的激活;与活化T细胞表面CTLA-4相互作用产生抑制信号。