淋巴细胞活化.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,L,淋巴细胞活化,1,L1,受体、辅助受体和发送信号,L2 T,细胞活化,L3 B,细胞活化,2,L1,受体、辅助受体和发送信号,受体,-,配体相互作用,淋巴细胞为执行其功能必须被激活。在分子水平上，这意味着经过与细胞表面受体相互作用，收到来自细胞外的信号。然后，此信号经过细胞质到核，诱发细胞增殖所需的基因转录和效应分子的合成与释放。,虽然淋巴细胞经其抗原受体与抗原的结合（信号,1,）对刺激此细胞是必要的，但不够，通常引起,无反应性,（详见,M3,）。,3,当然，附属的细胞表面分子（如在,T,细胞上的,CD4,或,CD8,、,LFA-1,、,CD2,和,CD28,）与其他细胞上的他们的反受体的结合是重要的，因为这些相互作用增加细胞,-,细胞相互作用的亲和力。此外，,协同刺激分子,（其中一些也是附属分子）通过提供,关键的,第二信号（信号,2,）调节导致活化的信号转导事件。,T,细胞经其,TCR,受与,MHC,分子结合的肽抗原刺激。,B,细胞被激活有的需要,T,细胞，有的不需要,T,细胞。多聚体抗原能直接刺激,B,细胞，而对蛋白抗原的应答需要,T,细胞辅助。,4,通过辅助受体发送信号,没有一个,T,或,B,细胞上的抗原受体有足够长度的胞质内尾部起信号分子作用的氨基酸成分。因此，,T,细胞信号发送，通过,CD3,与,TcR,联合在一起引发。,B,细胞信号发送，通过,CD79a/b,与,BcR,联合在一起引发（详见,H2,、,3,）。这些分子上有酪氨酸基元，可被激酶磷酸化以引发活化过程。然后一系列有序的生化事件经激酶和磷酸酶而发生，这些事件受来自其他辅助受体细胞表面分子信号的调节。,第二信使产生，它最终负责核内转录因子的活化，并且负责淋巴细胞效应器功能所需要的细胞周期蛋白和分子的产生。细胞因子诱导已活化的,B,细胞、,T,细胞的增殖及进一步分化。,5,L2 T,细胞活化,L2.1,参与,T,细胞活化的分子,L2.2 Th,细胞的活化,L2.3 Tc,细胞的活化,L2.4,导致,T,淋巴细胞活化的生化事件,6,感染外周部位的病原体或抗原典型地被捕获在感染部位正下游的淋巴结中。血中产生的病原体被脾捕获。这些二级淋巴器官含有,APC,（树突状细胞和巨噬细胞），它们有效地捕获抗原，以备加工和呈递。初始的,T,细胞再循环通过这些部位，以寻找适当的抗原。,T,细胞与,APC,的非特异性结合,表面粘附分子的结合,1.,无特异性,2.,低亲和性,3.,短暂性,无相应特异抗原结合即分离，,T,再次进入淋巴循环,7,T,细胞与,APC,的特异性结合,非特异结合后，,TCR,识别并结合,p-MHC,，,CD3,传递特异性识别信号：,LFA-1,构象改变，与,ICAM,亲和力增强（结合可达数天）,CD4/CD8,增强,TCR-p-MHC,亲和力,共刺激分子互相结合，提供协同刺激信号,T,细胞突触的形成：,8,T,细胞与,APC,的非特异性结合,免疫突触,成功,失败,分离,TCR,搜索特异性,Ag,肽,-MHC,复合物,9,L2.1,参与,T,细胞活化的分子：,.T,细胞活化的辅助受体,主要提供在,APC,和,T,细胞之间的附加连锁键。,CD4,：与,MHC,类分子恒定区域结合，从而加强了,TCR,与肽,-MHC,类分子的联合。其胞浆区与淋巴细胞激酶（,lck,激酶）结合，参与,T,细胞活化和增殖信号传导。,CD8,：同上，就是加强与,MHC,类分子的联合。,2.,协同刺激分子,CD40L,（,CD154,）,：在活化的,T,细胞，与,CD40,结合,能协同参与激活,B,细胞、诱导记忆,B,细胞形成，参与,B,细胞的应答。,CD28,:,胞外区与,B7,（,CD86/CD80,）结合，胞浆区可与多种信号分子相连，能引发,T,细胞的活化和克隆扩增。,10,CD2,（,LFA-2,）：,能与,APC,的,CD58,结合，通过增强,T,细胞与,APC,或靶细胞之间的黏附，能促进,T,细胞对抗原的识别功能。且胞浆区可与多种蛋白酪氨酸激酶相连，能介导信号转导。,LFA-1,（淋巴细胞功能相关抗原）：,能与,ICAM-1,（胞间黏附分子）结合，能促进,T,细胞与靶细胞的相互作用，增强细胞免疫效应。,3.,结合丝裂原的膜分子,:,与丝裂原结合，能促使,T,细胞活化和诱导细胞分裂,4.,细胞因子受体,(CKR):,活化后表达一系列,CKR,，如,IL-1R,、,IL-2R,等受体,11,12,L2.2 Th,细胞的活化,仅靠,TCR,自身连接不能刺激,T,细胞克隆扩增或淋巴因子产生。抗原特异的,T,细胞的完全活化需要两种信号。,信号,1,：由与,T,细胞抗原受体的接合所提供；,信号,2,：由协同刺激分子的接合所提供。,最具特性的协同刺激分子是,B7,，它存在于许多,APC,上，与,T,细胞上的,CD28,结合，由此,TCR,和,CD28,发出的信号协同诱导,T,细胞淋巴因子产生和,T,细胞增殖（图,L2.2,）。,13,假如,T,细胞收到信号,1,而没有信号,2,，则,T,细胞不活化（图,12.3,）。,图,L2.3 T,细胞的无反应性,14,超抗原和,Th,细胞的活化,超抗原,：细菌和病毒的某些蛋白产物。它们能与,MHCII,类分子外侧面（不在肽结合槽内）和,TCR,的,亚单位的,V,区结合。这些抗原不像通常的抗原被加工成肽，但能同特异的,TCR,家族结合。在某种意义上，它们把,T,细胞,“,粘贴,”,到,APC,上（图,L2.4,），并引起对,T,细胞的刺激。,然而，这些,T,细胞对病原体,不是特异的,，因为,TCR,家族的所有成员均被激活。,L2.4,超抗原通过桥接,TCR,和,MHCII,类引起,T,细胞活化,15,超抗原与大量,T,细胞结合的结果是细胞因子大量产生，在某些场合中，导致淋巴因子诱发的血管渗透和休克。,细菌超抗原中有引起普通食物中毒的葡萄球菌肠毒素（,SE,）和中毒性休克综合征毒素（,TSST,）。,16,L2.3 Tc,细胞的活化,CD8,细胞毒性,T,细胞也需活化才能产生含有颗粒体和穿孔素的有功能的,CTL,。除了要有,TcR,附着于,APC,的,MHC,类,-,肽复合物（信号,1,）外，还需提供第二信号，其性质不清楚，但其只能由,Th,细胞限制的,APC,提供（详见,L2.5,即,K1.1,）。,要,注意,的是，虽然其他,Th,限制的,APC,可能为,Tc,活化提供必需的信号，但,树突状细胞,是具有已加工抗原有效穿越到外源和内源途径的唯一细胞。而且，通常它们是,最有效的抗原呈递细胞,。,17,DC,DC,Th1,Cells,Activated,Th1 Cells,Precursor,Tc,Mature,Tc,特异的,Th1,细胞与,DC,（树突状细胞）上的,MHC,类分子呈递的肽（如来自病毒或肿瘤细胞蛋白）的相互作用包括黏附分子以及,B7,与,CD28,的结合。此连续的相互作用诱导,Th1,细胞上,CD154,表达，然后,CD154,与,DC,上的,CD40,结合。在,Th1,细胞释放的细胞因子存在时，通过,CD40,引发，制约,DC,将,MHC,类中的抗原呈递给肽特异的,Tc,前体细胞，诱导它成熟为,Tc,细胞。,图,L2.5,18,L2.4,导致,T,淋巴细胞活化的生化事件,T,细胞为履行其功能，必须将信号从细胞表面经胞质溶胶转达给核，以引起特异的基因转录。此信号转导通过细胞表面的几个分子进行（图,L2.6,）。在此过程中起关键作用的是酶，它们使特殊的氨基酸磷酸化（激酶）和去磷酸化（磷酸酶），从而激活它们，最终导致核中特异转录因子的活化和功能蛋白的产生。,19,信号级联,图,L2.6,1.CD45,分子,(,一种酪氨酸激酶,),与,TCR,复合体,-MHC-,肽复合物,-,协同受体结合,Fyn(,受体相关酪氨酸激酶,Src,家族成员,),和,Lck,（淋巴细胞激酶）活化（去除抑制性磷酸基团）,。,2.,活化的,Fyn,CD3,及,链的,ITAM,磷酸化,磷酸化的,链的,ITAM,与,ZAP-70,（,chain-associated protein-70,，一种酪氨酸激酶）结合,ZAP-70,活化,20,图,L2.7,导致,Th,细胞活化的信号发送途径,3.,ZAP70,可以激活磷脂酶,C,从而引发磷脂酰信号通路，磷脂酰信号通路又分为两类：,IP3,和,DAG,.,分别产生蛋白激酶,C,（,PKC,）和,Ca,离子，,PKC,最终可转运核因子,NF-b,；而,Ca,离子最终可以转运,NFATC,（是一种活化,T,细胞核因子的蛋白,),。,另外，,ITAM,可以激活,Ras,蛋白，,从而活化,June,激酶,(JNK,途径,),，而使得,Jun,和,Fos,转录因子产生，,Jun,和,Fos,是核内原癌基因，主要参与细胞增殖和凋亡的调控。,细胞毒性,T,淋巴细胞相关抗原,4,（,CTLA-4,）,是,T,细胞上的一种跨膜受体，与,CD28,共同享有,B7,分子配体，而,CTLA-4,与,B7,分子结合后诱导,T,细胞无反应性，参与免疫反应的负调节。,正向,负向,21,L3 B,细胞活化,L3.1,参与,B,细胞活化的分子,L3.2,不依赖胸腺的抗原（,T-I,抗原）,L3.3,依赖胸腺的抗原（,T-D,抗原）,L3.4,导致,B,淋巴细胞活化的生化事件,22,1.B,细胞受体复合物：,B,细胞抗原受体（,BCR,）复合物是由识别和结合抗原的,mIg,和传递抗原刺激信号的,Ig(CD79a)/Ig(CD79b),异源二聚体组成。通常包括,1,个,mIg,分子与,2,个,Ig/Ig,异二聚体。,BCR,复合物结构模式图,2.B,细胞活化的辅助受体,CD19,：是,B,细胞的特异性标记。可与多种激酶结合，促进,B,细胞激活，转导活化信号。,CD21,：又称,CR2,和,EB,病毒受体，是成熟,B,细胞的重要标记。,CD21,与,C3d,结合，增强,B,细胞对抗原的结合、将信号传递给,CD19,、辅助,B,细胞活化。,L3.1,参与,B,细胞活化的因子,23,4.,补体受体,CR1(CD35):,可与补体,C3b,和,C4b,结合，从而促进,B,细胞的活化。,CR2(CD21),：,结合,C3d,，是,B,细胞活化辅助受体的一个组 分，也是,B,细胞上的,EB,病毒受体。,5.,其它分子,CD20,：,Ca,2+,通道,CD32,：,FcR,，与,IgG-,抗原复合物结合，参与免疫调节终止活化和抗体分泌,6.,细胞因子受体（,CKR,）,：,结合细胞因子，促进,B,细胞增殖分化。,7.,有丝裂原受体：,结合,B,细胞有丝分裂原,(,脂多糖,LPS),，刺激,B,细胞转化。,3.,协同刺激分子,CD40,：,与,CD154,结合后，发送,B,细胞活化信号。,B7,（,CD86/CD80,）：,结合,CD28,，介导,T,细胞活化。,24,虽然,B,细胞对大多数抗原应答需要,T,细胞辅助，但,B,细胞被某些抗原活化则不需要，通常这些不依赖,T,细胞的抗原（,TI,抗原）主要产生低亲和力的,IgM,抗体，而依赖,T,细胞的抗原（,TD,抗原）产生其他类别的且亲和力高的多的抗体。,L3.2 T-I,抗原,T-I,抗原有两种类型。,TI-1,抗原,主要为细菌胞壁成分，如脂多糖,具丝裂原成分,高浓度时，其中的丝裂原可非特异性激活,B,细胞（多克隆激活）,低浓度时，只能激活具有特异性,BCR,的,B,细胞，丝裂原参与第二信号的发送,25,TI-2,抗原,细菌细胞壁成分、荚膜多糖、多聚鞭毛蛋白,具有重复性抗原决定簇,通过其重复性抗原决定簇使,B,细胞交联而激活,简述其过程即,:,与特异性,BCR,结合,-,BCR,交联,-,传入活化信号,-B,细胞活化。,26,图,L3.1 B,细胞经由不依赖,T,细胞的抗原活化,无反应性,27,L3.3 T-D,抗原,对大多数抗原来说，抗体的产生需要,T,细胞参加。尤其是,Th,细胞诱导,B,细胞增殖、分化和产生抗体。,Th,细胞还诱导产生抗体的类别转换和亲和力成熟（,J2,）。,为了完成以上任务，,Th,细胞产生关键的,细胞因子,，并直接结合同源,B,细胞，通过细胞表面受体引发其活化。这种,T,细胞,B,细胞合作是必要的，因为大多数（非多聚体）抗原与大多数,B,细胞上的抗原受体的结合提供第一信号，在没有第二信号时，该信号是一个无反应信号，即关闭,B,细胞。,由,Th,细胞,产生的细胞因子及互补性表面分子的接合，给,B,细胞,提供,导致其活化的,必不可少的第二信号,（图,L3.2,）。,28,图,L3.2 T,细胞活化,B,细胞：,T,细胞经,CD154,（,CD40,配体）与,CD40,连接（信号,1,），而且也经细胞因子给,B,细胞提供地第二信号。,29,准确地说，因为,B,细胞能经膜,mIgM,和,mIgD,按类捕获抗原,(,详见,H2),，所以,Th,细胞识别抗原特异的,B,细胞表面上的抗原肽。,B,细胞的这一捕获、加工和呈递特异抗原的特征（图,L3.3,），使得它们在经过清除剂和其他受体正常地接受抗原的抗原呈递细胞中，成为独特的一族。然后抗原被胞吞，经外源加工途径被降解，产生的肽与,MHCII,分子联合。对肽,MHC,复合物特异的,TCR,的,Th,细胞经,TCR-MHC,相互作用和通过黏附分子的结合，识别并结合,B,细胞。,30,一旦经,TCR,引发，,Th,细胞就表达,CD40,配体（,CDL,，,CD154,）。然后，,Th,细胞经,CD40,表面受体引发,B,细胞的活化。结果，激活的,B,细胞经,CD28,相互地协同刺激,Th,细胞。在此时，,T,细胞和,B,细胞均被刺激。于是,T,细胞产生细胞因子，包括,IL,2,（,Th,细胞自分泌生长因子）和,IL-4,与,IL-5,（对活化,B,细胞所需的生长与分化因子）。结果,T,细胞和,B,细胞均克隆性地扩增和分化。,B,细胞的,CD40,与,T,细胞上的,CD40L,的连接的,另一重要作用,是，它拯救有突变的抗体受体的,B,细胞，避免其在生发中心死亡。,31,L3.4 T,细胞和,B,细胞的相互活化,32,L3.4,导致,B,细胞活化的生化事件,在,B,细胞上的跨膜表面免疫球蛋白的抗原受体，像,T,细胞上的,TCR,一样，有短的、本身不能转导信号的胞质内尾。因此，在与,B,细胞抗原受体结合时，需要受体复合物,CD79a,和,CD79b(Ig,Ig,),和,CD19-CD21-CD81(,协同刺激分子,),等分子的辅助才能进行充分的信号传导。,尤其是,B,细胞受体复合物的,CD79a,和,b,含有,ITAM,，,ITAM,在活化的早期阶段被磷酸化，并引发,B,细胞信号级联。,33,B,细胞受体复合物的其他成员调节经由抗原结合介导的起始信号，并增强细胞,-,细胞相互作用的强度。如：（,1,）,CD21,和与抗原有联系的,C3dg,结合，以,正方向,经,CD19,调节信号发送（,增强活化,）。,（,2,）,CD32,和与抗原结合着的抗体，与抗原受体相互作用，提供一个,负,信号（,降低应答,）。,负向（降低应答）,正向（增强活化）,34,像,T,细胞一样，,B,细胞活化需要两种信号。（,1,）当,第一信号,是可溶性抗原单独与抗体受体结合，导致细胞凋亡。实验上利用,B,细胞上,sIgM,的抗体可以看到这一点。（,2,）,第二信号,是由,Th,细胞的,CD40L,与,B,细胞表面的,CD40,的相互作用提供。,T,细胞产生的细胞因子可诱导增殖，类别转换。（,IL-2,即,T,细胞自分泌生长因子；,IL-4,诱导,B,细胞产生,IgE;IL-5,诱导,B,细胞产生,IgA,等）,其它由,Th,细胞产生的细胞因子，诱导适当的、对,B,细胞分化成浆细胞或记忆细胞至关重要的信号（图,L3.6,）。,35,图,L3.6,细胞因子在,B,细胞成熟为记忆和浆细胞时的作用,36,在,B,细胞开始活化和随后类别转换成,IgG,之后，,B,细胞很容易受,CD32,（,FcR,）和,B,细胞抗原受体的伴随结合所调节。特别是，这些细胞的进一步活化能被其与附着于,IgG,的特异抗原的结合所抑制。结果，,CD32,向,B,细胞发送,负信号,，并防止其活化（,“,负反馈,”,，详见,N4,）。,37,如,T,细胞活化的信号转导，,B,细胞的这些过程也由磷酸酶和激酶介导。不同的是：,（,1,）,发送第一信号的是,Ig-Ig,（,2,）,BCR,交联后早期,PTK,为,blk,fyn,或,lyn,（,3,）,SYK,代替,ZAP70,38,39,不诱导,IgG,应答的,T-I,抗原（因,B,细胞的,CD40,分子不被连接），经,T-I1,抗原的促有丝分裂成分使,B,细胞收到第二信号，或许经过由带有重复抗原单位的,T-I,抗原诱导的,B,细胞抗体允许辅助受体成簇，也可能增强信号发送。在这种情形中转导的信号与导致,T-DB,细胞活化的那些完全不同。,40,Thank you for your attention!,41,