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第二节 免疫细胞 一、 T 淋巴细胞( T 细胞) 胸腺依赖性淋巴细胞 ( thymus- dependent lymphocyte ): 外周血:约占淋巴细胞总数的 65%-75% 。 胸导管:高达 95% 以上。. (一) TCR-CD3 复合物 组成: TCR 、 CD3 分子和 ζ 链 TCR (T- cell antigen receptor , T 细胞抗原 受体 ) : --- T 细胞表面特异性识别抗原的 结构。两类:
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第二节 免疫细胞 一、 T淋巴细胞(T细胞) 胸腺依赖性淋巴细胞 (thymus- dependent lymphocyte): 外周血:约占淋巴细胞总数的 65%-75%。 胸导管:高达95%以上。
(一)TCR-CD3复合物 组成:TCR、 CD3分子和ζ链TCR (T- cell antigen receptor,T细胞抗原 受体):--- T细胞表面特异性识别抗原的 结构。两类: TCRαβ:由α链和β链组成; TCRγδ:由γ链和δ链组成。 肽链构成: 膜外区---V区和C区 跨膜区 胞浆区
膜外部分有Ig功能区样结构和胞内部分一个ITAM (immunoreceptor tyrosine-based activation motifs)的序列 CD3分子: 组成:γ链(1条) δ链(1条) ε链(2条) 功能:(1) 参与T细胞发育过程中的 TCR的膜表面表达; (2) 介导TCR与抗原接触后产 生的活化信号的传递。 (3) 成熟T细胞表面的表面标志, 用于成熟T细胞的检测。
ζ链: 同质二聚体 组成特点: 每条ζ链含有三个ITAM序列。ζ链 的胞外区较短(9个氨基酸残基), 胞浆区较长(113氨基酸残基)。 功 能:有助于TCR-CD3复合体启 动的信号的最大转导。
(二)T细胞其它表面膜分子 1. CD4分子和CD8分子 外周血:CD4T细胞约占65%, CD8T细胞约占35%。 组成:CD4分子:单体肽链 (55Kd) ---胞外部 分含有4个Ig样的功能区。 CD8分子:--- 二种 CD8αβ :α链(32Kd)和β链(34Kd) CD8αα :α链和α链 每条链的胞外部分均含有一个IgV区样 的功能区。
CD4分子功能: (1)协同受体: A. CD4分子和TCR结合于同一MHC-Ⅱ-抗原肽 复合物 --- CD4分子与MHC-Ⅱ类分子结合, TCR与抗原肽结合; B. CD4分子增加TCR对MHC-Ⅱ类分子递呈的 抗原 的敏感性; C. 促进TCR识别抗原后的TCR-CD3复合介导 的信号转导作用。 (2)人类免疫缺陷病毒(HIV)的受体。 (3)鉴定T细胞亚群(CD4)的标志
CD8分子功能: (1)协同受体: A. CD8分子与MHC-Ⅰ类分子的α2功能 区结合,可增加TCR αβ 对 MHC-Ⅰ 类分子递呈的抗原的敏感性; B. 促进TCR识别抗原后的TCR-CD3复 合体介导的信号转导作用。 (2)鉴定T细胞亚群(CD8)的标志
2. CD2分子: 又称LFA-2(lymphocyte function associated antigen-2, 淋巴细胞功能相关抗原-2)和E受体 (绵羊红细胞受体) 组成:单一肽链。 分布:成熟T细胞、双阳性胸腺细胞、部分双 阴性胸腺细胞及NK细胞。活化T细胞表 达水平升高。 配体:LFA-3(CD58分子)。 功能:(1)介导T细胞与抗原递呈细胞间的 粘附作用,刺激T细胞非特异性活化; (2)介导胸腺细胞的发育成熟。
3. LFA-1(淋巴细胞功能相关抗-1): --- 整合素家族成员 组成:α链(αL, 1条) β链(β2, 1条) 分布:全部白细胞,活化T细胞增加表达。 配体:ICAM-1 (intercellular adhesion molecule, 细胞间粘附分子,CD54) 功能:(1)介导T细胞的移行; (2)在T细胞同APC或靶细胞 间起粘附作用。
4. CD28分子和CTLA-4(cytotoxic lymphocyte antigen-4, CD152): 组成:同质二聚体,每条链含一个 IgV样功能区(二者同)。 配体:B7分子(二者同)。 分布:CD28分子 --- 主要表达于人外周 T细胞; CTLA-4分子 --- 表达于活化T细胞。
功能: CD28分子 --- 与表达在APC上 的B7分 子结合,为初始T细胞提 供协同刺激信号,促使T 细胞活化和增殖。 CTLA-4分子 --- 同B7分子结合提供抑 制信号给活化T细胞, 阻止T细胞的增殖,限 制T细胞分泌IL-2 。
5. CD40L(CD40 ligand):(又称gp39分子) 分布:活化T细胞表面的糖蛋白。 功能:(1)CD40L同APC表面的CD40 结合,信号给活化T细胞。 (2)活化APC表达B7分子。 (3) T细胞表面的CD40L与B细 胞表面的 CD40相互作用, 产生Ig类转换。
(三)T细胞亚群及其功能 T细胞亚群: A. 按表达TCR类型不同:αβ T和γδ T 细胞 B. 按CD分子不同:CD4 T和CD8 T 细胞 C. 按功能不同:辅助性T细胞(Th)、细胞毒 性T细胞(CTL或Tc)和抑制性T细胞 (Ts) D. 按对抗原应答所处状态不同:初始T 细 胞、活化T细胞和记忆性T细胞 E. NK1.1T细胞。
1.TCR αβ T 细胞和TCR γδ T 细胞 (1)αβ T细胞:主要是经胸腺发育成熟的 T细胞。 ① CD4 T细胞: CD表型:CD3+CD4+CD8-,主要为Th 细胞亚群。 作用特点: A. 识别抗原时受MHC-Ⅱ类分子限制。 B. 通过分泌细胞因子发挥效应功能。 CD4 T细胞(部分)也具有细胞杀伤功能。
Th细胞功能性亚群: --- 依据产生细胞因子的不同区分为 Th1和Th2 分泌的不同细胞因子: Th1细胞 --- 主要分泌IFN-γ、INF-β (又称淋巴毒素,LT); Th2细胞 --- 主要分泌IL-4、IL-5、IL- 10。
功能: Th1细胞: Ⅰ、主要辅助细胞免疫效应: a. 活化巨噬细胞; b. 诱导 B细胞活化,分泌调理性抗体; c. 抗胞内寄生微生物。 Ⅱ、免疫调节作用,如IFN-γ 可促进Th0细胞向Th1分化。
Th2细胞: Ⅰ、主要辅助体液免疫效应: a. 诱导B细胞活化、分泌中和 性抗体; b. 抗胞外寄生微生物; c. 中和毒素。 Ⅱ、免疫调节作用,如IL-4可促进 Th0细胞向Th2细胞分化。
CD4+CTL: Ⅰ、主要通过自身表达的FasL介 导杀伤表达Fas分子的靶细胞; Ⅱ、清除分泌自身抗体的B细胞。
② CD8T细胞: 表型: CD3+CD4-CD8+, 主要为 CTL细胞亚群。 功能:A. 具有细胞杀伤作用; B.免疫调节作用, 如释放 IFN-γ、TNF-α和TNF-β 等细胞因子。
作用特点: a. 具有MHC-Ⅰ类限制性; b. 杀伤靶细胞有抗原特异性。 杀伤机制: a. 释放细胞毒性蛋白质,使靶细 胞裂解; b. 诱导靶细胞程序死亡。
③ Ts细胞(supperesser T cell): 又可称为调节性T细胞(regularory T cell, Tr细胞)。 --- 按其功能命名的亚群 功能:具有特异性抑制免疫应答作用。 Ts细胞亚群被包含于CD4T细胞和CD8T细胞, 如: Th1细胞和CD8 CTL IFN-γ 可抑制Th2细胞功能; TNFβ 可抑制B细胞的活化增殖。 Th2细胞 IL-4、IL-10和TGFβ 抑制Th1细胞的功能。
(2) γδ T细胞: 分布:大部分分布于粘膜伴随淋巴 组织。 肠粘膜伴随淋巴组织:约占T细胞 的40%。
生物学功能: ① 细胞毒作用: ---介导粘膜局部细胞性免疫应答; ② 免疫调节作用: --- 释放细胞因子(IL-2,IL-3,IL-4, INF-γ,GM-CSF和TNF等)促B细胞 分化、产生抗体;活化单核-巨噬细胞。 ③ 损伤粘膜的修复作用。 NKG2D与MIC-A和MIC-B(损伤粘膜 细胞)结合 受损粘膜细胞凋亡,被正 常细胞代替。
识别抗原特点: a. 识别抗原无MHC限制性, 不与 APC 递呈的MHC-肽复合物结合。 b. 直接与其识别的抗原配体(游离 的或表达在细胞表面的)结合。 配体: 热休克蛋白(heat shock protein)、 MHC IB分子和细菌脂类抗原等。
2. NK1.1+ T细胞 表达NKR.PIC(NK1.1)的一个T细胞亚群。 多数 --- TCR αβ CD4 T细胞; 少数 --- TCR αβ CD8 T细胞。 分布:淋巴组织。 识别抗原特点:识别由CD1分子 递呈的脂类和糖脂类抗原。
生物学功能: (1)免疫调节作用 --- NK1.1+T细胞 +DC+Mφ决定免疫的类型。如: a. 病毒和某些细菌 DC+Mφ IL-12 活化NK1.1+T细胞 IFN-γ+ IL-12 Th0 Th1细胞 分化增殖。 b. 寄生虫 激活NK1.1+T细胞 IL-4 Th0 Th2分化 IgE和 IgG1。 (2)细胞毒作用 --- 杀伤肿瘤细胞。
3. 记忆T细胞 抗原(初次) 机体 初始T细 胞活化 效应T细胞(大部分,短寿命); 记忆T细胞(小部分,长寿命),参与 增强性的再次免疫应答。 表面标志: 记忆T细胞 --- CD45RO分子 初始T细胞 --- CD45RA分子
二、B淋巴细胞 外周血: 约占淋巴细胞总数的 5%-15%。 胸导管:<1%。
(一)BCR复合体 组成: BCR (mIg) Igα(CD79a) Igβ(CD79b) BCR:--- B特异识别抗原的结构。 功能:识别抗原; B细胞的主要标志。 成熟B细胞:主要表达mIgM和mIgD。
Igα和Igβ分子: 结构特点: 各含一个ITAM结构。 功能:a. 传导BCR同抗原结合产生的 活化信号(为主要信号传导 分子); b.参与mIg合成后的转运和表达。
(二)B细胞其它主要表面膜分子 1. CD19和CD21分子: CD19 CD21(CR2) CD81(TAPA-1) 复合体 --- B细胞协同受体
功能: (1)增强BCR识别抗原产生的信号 补体系统活化 C3d片段 与Ag 结合 同CD21和BCR结合 协同 受体与BCR交叉连接 增强BCR识 别抗原产生的信号。 (2)B细胞重要标志,表达于前B细 胞到成熟B细胞各发育阶段。
2. CD40分子: ---TNF受体家族成员 分布: B细胞,巨噬细胞和树突状细胞等。 生物学功能: (1)同CD40L(活化T细胞)结合 促B 细胞对TD-Ag应答; (2)诱导Ig同种型的类转换。 (3)同BCR交叉连接,再通过与T细 胞直接接触维持生发中心B细胞 的存活。
3. Fc受体: 主要为FcγRⅡ-B1分子,含一个ITIM (immuno-receptor tyrosine-based inhibitory motifs)基序。 FcγRⅡ(CD32):FcγRⅡ-A、 FcγRⅡ-B1和FcγRⅡ-B2 功能:FcγRⅡ-B1+IgG抗体(可溶性 的)结合,抑制初始B细胞对抗 原应答的活化。
4. 补体受体: 表达:CR1(CD35)和CR2(CD21) 功能: (1) CR1+C3b(或C4b、iC3b)调节 B细胞的活化增殖。 (2) CR2: a. B细胞协同受体组成分子; b. 与iC3b、C3d和C3dg 结合 促进B细胞活化。 c. EB病毒的受体。
5. B7分子:--- 协同刺激分子 至少二种:B7.1(CD80) B7.2(CD86) 分布:成熟B细胞 --- 初始B细胞低表达; 活化B细胞高表达。 功能:高水平表达B7分子的B细胞 --- 有效抗原递呈细胞。
(二)B细胞亚群及其功能 按对抗原的刺激状态 : 初始B细胞 活化B细胞 记忆B细胞 依据CD5分子表达: B1细胞(CD5 B细胞): --- CD5+ B2细胞:--- CD5-
三、抗原递呈细胞(antigen presenting cell, APC) 概念:指能摄取处理抗原,将蛋白质降 解成肽片段,并同MHC分子结合, 一同表达在细胞膜表面,提供给T 细胞识别活化的一类高度专门化 的细胞。 主要包括:树突状细胞巨噬细胞B细胞
(一)树突状细胞(dendritic cells ,DC) 来源: 来自于骨髓内的髓样前体细胞未成 熟DC(骨髓内) 血液 外周非 淋巴组织,受到病原体感染或摄取 抗原 外周淋巴组织,发育成成熟 的DC。 功能:递呈抗原给T细胞。
未成熟DC与成熟DC区别: 未成熟DC: a. 低水平表达MHC分子; b. 缺乏B7表达; c. 无刺激T细胞活化的能力; d. 表达DEC205分子,具有对抗 原异物的吞噬功能。
成熟DC: a. 表达高水平MHC I类和II类分子; b. 表达高水平B7(B7.1和 B7.2) 分子; c. 分泌趋化因子DC-CK 吸引初 始T细胞; d. 无吞噬抗原异物能力。
未成熟DC摄取抗原物质的二种方式: A. 通过表面受体识别和吞噬抗原 --- 如:DEC205受体和甘露糖受体等。 B. 通过巨胞饮作用(macropinotosis) 非特异摄取抗原 --- 如:郎格罕氏细 胞吞噬病原体(经皮肤感染) 局部淋巴结 递呈给T细胞识别。 另外,能递呈可诱发变态反应的蛋白质 性抗原、移植抗原、自身抗原。