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第十章 适应性免疫应答 细胞: T 淋巴细胞. 固有性免疫( innate immunity ) 又称先天性免疫、非特异性免疫 适应性免疫 ( adaptive immunity ) 又称 获得性免疫、特异性免疫. 适应性免疫应答细胞: T 淋巴细胞( T lymphocyte ) B 淋巴细胞( B lymphocyte ). 第一节 T 淋巴细胞的表面分子及其作用. TCR-CD3 复合物 CD4 和 CD8 分子 协同刺激分子受体 丝裂原结合分子 其他表面分子.
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固有性免疫(innate immunity) 又称先天性免疫、非特异性免疫 适应性免疫(adaptive immunity) 又称获得性免疫、特异性免疫 适应性免疫应答细胞: T淋巴细胞(T lymphocyte) B淋巴细胞(B lymphocyte)
第一节 T淋巴细胞的表面分子及其作用 • TCR-CD3复合物 • CD4和CD8分子 • 协同刺激分子受体 • 丝裂原结合分子 • 其他表面分子 功能:参与识别抗原、T细胞的活化、增殖、分化、生物学效应的发挥。
一、TCR-CD3复合物 1、TCR(T细胞抗原受体,Tcell antigen receptor)的结构和功能 • 所有T细胞表面的特征性标志,以非共价键与CD3分子结合,形成TCR-CD3复合物 • 作用:识别由MHC分子呈递的抗原(抗原肽-MHC分子复合物)
+ + 结构特征: • 四种肽链(α、β、γ、δ)形成两种二聚体( αβ、γδ); • 胞外区均各含一个V区(TCR识别抗原肽-MHC复合物的功能区)和一个C区; • 跨膜区具有带正电荷的氨基酸残基(赖、精),通过盐桥与CD3分子跨膜区连接; • 胞内区很短,不具信号转导功能。
2、CD3的结构和功能 结构特征: • 五种肽链(γ、δ、ε;ζ、η)形成四种二聚体(γε、δε(非共价键);ζζ、ζη(二硫键));
γ、δ、ε的胞外区各含一Ig样折叠结构区、 ζ和η的胞外区很短; • 跨膜区具有带负电荷的氨基酸残基(天冬); • 胞内区较长,均含有ITAM (免疫受体酪氨酸活化基序); • ITAM: 18个氨基酸残基、其中含2个YxxL/V序列 功能:转导TCR识别抗原后产生的活化信号
二、CD4分子和CD8分子 结构特征 CD4: 1.单条肽链 2.胞外区具4个Ig折叠样结构域 CD8: 1.两条肽链 2.链间以二硫键相连 3.胞外区各含1个Ig折叠样结构域
CD4分子和CD8分子的功能 1、使T细胞识别抗原具有自身MHCⅠ 、Ⅱ类分子的限制性 2、增强T细胞和APC/靶细胞之间的相互作用,辅助T细胞识别抗原(T细胞辅助受体) 3、参与TCR活化信号的转导 CD4 vs MHC-IIβ2 CD8 vs MHC-Iα3
三、协同刺激分子受体 功能:与APC/靶细胞表面的协同刺激分子作用,产生协同刺激信号(第二信号),扩大免疫效应 1、CD28和CTLA-4 (CD152) 两者均为B7家族分子的受体 CD28: 由两条肽链组成同源二聚体,表达于90%CD4和50%CD8细胞; 同B7分子结合,促进T细胞增殖和IL-12的生成。
CD4+ T细胞在接受专职APC上的MHC抗原复合物和共刺激分子双重信号后,细胞活化增值, 释放出多种细胞因子,促进其它免疫细胞活性
CTLA-4 (cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen 4 ): 由两条肽链组成同源二聚体,表达于活化的CD4和CD8细胞; 胞内区含ITIM (免疫受体酪氨酸抑制基序) 同B7分子的结合力显著高于CD28,同B7分子结合,抑制T细胞活化。
2、ICOS (inducible co-stimulator) 与CD28有同源性,表达于活化的T细胞; 同B7分子(B7-H2)结合,调节细胞因子产生、黏附分子表达、T细胞增殖。 3、CD40L(CD154) 表达于活化的CD4T细胞; 与CD40结合→促进APC活化、B7和细胞因子合成增加→T细胞活化。
4、CD2(淋巴细胞功能相关抗原-2(LFA-2), SRBCR) 表达于50%成熟T细胞、50~70%胸腺细胞及部分NKC 配体为LFA-3(CD58)、CD59、CD48; 介导T细胞与APC/靶细胞间的黏附、T细胞旁路激活途径,为效应T细胞提供活化信号。 5、淋巴细胞功能相关抗原-1(LFA-1)和ICAM-1 介导T细胞与APC/靶细胞间的黏附。
四、丝裂原结合分子 • 同丝裂原结合后可诱导T细胞的活化、增殖和分化 • 常见丝裂原:刀豆蛋白ACon A,植物血凝素PHA,美洲商陆PWM • 丝裂原活化细胞无特异性 五、其他表面分子 IL-1R,IL-2R,IL-4R,IL-6R,IL-7R,FasL等
第二节 T淋巴细胞亚群 初始T细胞 效应T细胞 记忆性T细胞 活化阶段 TCR类型 CD4/CD8 免疫效应功能 TCRαβ+T细胞 TCRγδ+T 细胞 CD4+T细胞 CD8+ T细胞 辅助性T细胞(Th) 细胞毒性T细胞(Tc或CTL) 调节性T细胞(Tr)
一、初始T细胞、效应T细胞、记忆性T细胞 (根据所处的活化阶段分) • 初始T细胞 • 未受抗原刺激的成熟T细胞。 • 处于G0 期,存活期短 • 表达CD45RA和高水平L-选择素 • 参与淋巴细胞再循环。 • 能够识别抗原、无免疫效应功能。
效应T细胞 • 抗原刺激的成熟T细胞 • 存活期短 • 表达CD45RO、黏附分子和高水平IL-2受体 • 不参与淋巴细胞再循环而向炎症部位迁移 • 具免疫效应功能。
记忆性T细胞 • 处于G0 期,存活期长 • 表达CD45RO和黏附分子,向炎症部位迁移 • 介导再次免疫应答,受抗原刺激可迅速活化。
二、αβT细胞和γδT细胞 αβT细胞 • 比例大于90% • 绝大多数为CD4或CD8T细胞 • 识别肽类抗原 • 抗原受体有高度多态性 • 具MHC限制性
γδT细胞 • 比例小于5%,主要分布于皮肤、肠上皮和肺上皮等黏膜组织 • 大多数无CD4、CD8,仅少数表达CD8分子 • 识别非肽类抗原(磷脂、糖脂、核苷酸衍生物等) • 抗原受体缺乏多态性 • 无MHC限制性
三、CD4T细胞和CD8T细胞 CD4T细胞 • 60-65%的αβT细胞和部分NKT细胞 • 主要识别13-17个残基的外源性抗原肽 • MHCⅡ类分子限制性 • 活化后主要分化为Th细胞
CD8T细胞 • 30-35%的αβT细胞和部分γδT细胞 • 主要识别8-10个残基的内源性抗原肽 • MHCⅠ类分子限制性 • 活化后主要分化为CTL细胞
四、Th 细胞、CTL细胞、Tr 细胞 Th 细胞 • 由CD4细胞分化而来,分为Th1、Th2、Th3、Tr1 • Th1激活细胞免疫 • Th2激活体液免疫 • Th3通过TGF-β发挥免疫抑制作用 • Tr1通过IL-10发挥免疫抑制作用
CTL细胞 CD8/αβ T细胞、γδ T细胞、NKT 根据分泌的细胞因子的不同分为Tc1、Tc2 Tr 细胞 CD4/CD25/foxp3 T细胞 免疫抑制、免疫耐受
第三节 T淋巴细胞功能 一、辅助性T细胞(Th)的功能 1、Th细胞的亚群 IL-2、IFN-γ、TNF Th1 IL-3、GM-CSF Th2 IL-4、IL-5、IL-10、IL-13 初始 CD4 T cell Th0 Th3 TGF-β Tr1 IL-10
2、Th细胞分化的调节 影响因素:抗原的性质、局部环境中的激素、细胞因子
3、Th细胞的效应功能 Th1:增强吞噬细胞介导的抗感染机制; 参与迟发型超敏性反应(又称TDTH细胞) Th2:促进B细胞的增殖、分化和抗体生成; 参与Ⅰ型超敏反应 Th3:通过TGF-β抑制免疫应答 Tr1:通过IL-10抑制免疫应答
二、杀伤性T细胞(CTL)的功能 主要指CD8/αβ T细胞 作用机制: 1、穿孔素、颗粒酶、颗粒融解素、淋巴毒素 2、Fas/FasL途径
NK 颗粒酶 穿孔素 肿瘤细胞 Dead tumor cell 穿孔素/颗粒酶作用途径
NK 死亡结构域DD FasL TNF Fas TNFR Dead tumor cell Actived caspase Inactive procaspase 肿瘤细胞 FasL-Fas作用途径
三、调节性T细胞(Tr)的功能 表型特征:CD4/CD25/foxp3 主要功能:抑制Th、CTL的活化 可能的作用机制: 1、同靶细胞直接接触 2、下调靶细胞IL-2R 3、抑制APC的抗原提呈功能
思考题: 1、简述T细胞主要的表面分子及其作用。 2、简述T细胞主要分为哪些亚群。