免疫学第十章-T淋巴细胞(新).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,*,*,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,*,*,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,*,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,*,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,*,T,淋巴细胞的分化发育,T,淋巴细胞的表面分子及其作用,T,淋巴细胞亚群,T,淋巴细胞的功能,主 要 内 容,掌握,:,1.T,细胞的分化发育,2.T,淋巴细胞的重要表面分子,3.T,淋巴细胞的功能亚群及其功能,4.Th,亚群,熟悉,：,CTL,、,Tr,的功能,了解,：其他表面分子,教 学 要 求,第一节,T,淋巴细胞的分化发育,T,细胞在胸腺中的发育,胸腺微环境,是诱导并调控,T,细胞分化发育的关键因素,胸腺基质细胞,（,TSC,）,细胞因子,胸腺激素,过程,双阴性细胞（,DN,CD4,-,CD8,-,）,双阳性细胞（,DP,，,CD4,+,CD8,+,）,阳性选择（,获得,MHC,限制性识别能力）,阴性选择（,获得自身耐受,）,成熟的单阳性细胞,T,细胞在胸腺发育成熟的过程中获得了,自身,MHC,限制性及自身免疫耐受,双阴性期（,DN,）,原,T,细胞（,pro-T,）、前,T,细胞（,pre-T,）,TCR,、,CD3,、,CD4,、,CD8,双阳性期（,DP,）,TCR,、,CD3,low,、,CD4,、,CD8,单阳性期（,SP,）,TCR,、,CD3,、,CD4,TCR,、,CD3,、,CD8,成熟,T,细胞，具有识别抗原、介导免疫应答及参与免疫调节的功能,1.T,细胞受体（,TCR,）的发育,2.T,细胞发育过程中的阳性选择作用,阳性选择：,双阳性,T,细胞,TCR,与胸腺皮质内上皮细胞表达的,MHC,分子有效结合,，导致,该,T,细胞继续发育，否则程序性死亡,3.T,细胞发育过程中的阴性选择作用,阴性选择：,经历阳性选择的,T,细胞，其,TCR,可与胸腺髓质间质细胞（,DC,和,M,）表达的,MHC-,自身抗原肽高亲和力结合，导致该,T,细胞凋亡或无能,T,细胞发育的阴性选择,树突状细胞和巨噬细胞表达高水平的,MHC-I,和,MHC-II,类抗原，并与自身抗原形成复合物，,SP,细胞如能识别自身抗原肽,-MHC,复合物，即发生凋亡，否则继续发育成熟,通过阴性选择获得自身耐受性,T,细胞发育的阳性选择（,p,ositive selection,）,CD4,+,CD8,+,T,细胞胸腺基质细胞（表面,MHC,分子）,如果与,MHC-I,结合，最终分化为,CD8,+,T,细胞,如果与,MHC-II,结合则最终分化为,CD4,+,T,细胞,如果与,MHC,分子不结合则在胸腺皮质中凋亡,胸腺细胞经阳性选择赋予成熟,T,细胞,在识别抗原时具有,MHC,限制性,T,细胞发育的阴性选择（,n,egative,s,election,）,其,TCR,识别胸腺基质细胞表面高亲和力的,MHC,或,MHC-,自身抗原肽的,T,细胞克隆将发生凋亡,经阴性选择可清除自身反应性,T,细胞克隆,获中枢耐受,DP,或经阳性选择的,SP,的,T,细胞,二、,T,细胞在外周,免疫器官的分化发育,成熟,T,细胞由胸腺迁出，移居于周围淋巴组织中,淋巴节的副皮质区,和,脾白髓小动脉的周围,T,细胞执行特异性细胞免疫应答,并在,TD-Ag,诱导的体液免疫应答中发挥重要作用,T,细胞膜分子参与识别抗原，,T,细胞活化、增殖、分化及效应功能的发挥,有些膜分子是区分,T,细胞及,T,细胞亚群的重要标志：,CD2,CD3,CD4,CD8,等,一、,TCR-CD3,复合体,(,一,),TCR,（,T cell antigen receptor,）,结构和功能：,组成,TCR,的肽链有,、,、,、,TCR,、,TCR,、属于,IgSF,，,负责结合,APC,递呈的抗原肽,(,二,),CD3,的结构和功能：,由,、,、,、,、,组成，负责传递,APC,递呈的抗原肽信号,TCR-CD3,复合物,是,T,细胞抗原受体与一组,CD3,（,Gamma,Delta,Epsilon,Zeta,Eta,）分子以非共价键结合而形成的复合物，是,T,细胞识别抗原和转导信号的主要单位,TCR,特异识别由,MHC,分子提呈的抗原肽,CD3,分子转导,T,细胞活化的第一信号,-S-S-,V,a,C,a,V,b,C,b,g,e,d,-S-S-,TCR-,ab,CD3,z,h,z,z,-S-S-,e,membrane,ITAM,糖基,TCR-CD3 complex,cytoplasma,TCR(T,细胞抗原受体,),T,细胞受体的类型和结构,TCR,中的多肽链是异质性的。根据抗原结构和编码基因不同，已发现有,、,、,和,四种多肽链。关于,TCR,多肽链的结构大多是从分析,TCR,多肽链,cDNA,或基因组克隆（,genomic clones),而来，编码,TCR,多肽链的基因属于免疫球蛋白基因超家族成员。,根据,TCR,中异源双体的组成的不同，,TCR,可分为以,TCR,和,TCR,两种类型,TCR,TCR,链,和,链各由一个可变区（,V,区）和一个恒定区（,C,区）组成，与,Ig,的,V,区和,C,区大小相似，属于免疫球蛋白超家族成员,TCR,、,链的,V,区约含,102,到,109,个氨基酸，在,V,区部分由两个半胱氨酸形成链内二硫键，组成约含,50,60,氨基酸残基的环肽，这与,IgV,区结构和功能相似，是特异性识别外来抗原的结构域,TCR,、,链的,C,区约含,138,到,179,氨基酸，每个,C,区形成由链内二硫键连接的环肽,、,链在连接肽（,connecting peptide),形成链间二硫键,穿膜区约由,20,24,氨基酸组成,链穿膜区含有带正电的,1,个赖氨酸和,1,个精氨酸残基,链穿膜区含有,1,个带正电的赖氨酸残基,这些带正电的氨基酸与,CD3,、,和,链穿膜区带负电的谷氨酸和,/,或天冬氨酸形成盐桥，稳定,TCR/CD3,复合物结构，并与,CD3,传递信息有关,、,链胞浆部分只有,5,12,氨基酸长的尾部,TCR,TCR,和,链各包括一个,Ig,样的,V,区和,C,区、连接肽、疏水的穿膜区以及一个短的胞浆区尾部，在连接肽区可形成链间的二硫键,和,链的穿膜区各含有,1,个带正电的赖氨酸，此外,链还有,1,个带正电的精氨酸，这些带正电的氨基酸与,CD3,、,和,链穿膜区带负电的天冬氨酸或谷氨酸形成盐桥,在氨基酸水平上分析，,TCR,链与,链同源性较高，而,TCR,链与,链同源性较高,在人类,TCR,有二硫键相连和非共价相连两种形式，而在小鼠只发现二硫键相连的,TCR,形式,TCRT,和,TCRT,细胞,TCR,分布,表型,识别抗原,MHC,限制,功能,TCRT TCRT,极大多样性,60-70,外周淋巴组织,成熟,CD2CD3CD4/CD8,8,17aa,经典,MHC,Th,、,Tc,较少多样性,5-15,粘膜上皮,成熟大多数,CD2CD3,简单多肽、,HSP,、脂类、多糖,MHC,样分子,Tc,CD3,CD3,分子分布于成熟,T,淋巴细胞表面，至少由,、,、,、,、,5,种多肽链组成，与,T,细胞抗原受体非共价连接,TCR,识别外来抗原与自身,MHC,分子形成的复合物，,CD3,对于信号的传递具有重要作用,CD3,、,和,链,CD3,、,和,链基因有高度的同源性，在人类位于第,11,号染色体，小鼠,9,号染色体，这三种链的基因可能从一个祖先基因通过基因复制而来,CD3,、,和,链在细胞膜外都有一个,Ig,样结构域（,C2,），都属于免疫球蛋白超家族，但不存在多态性或可变性，因此不直接参与特异性识别抗原,、,和,链的穿膜部分含有带负电谷氨酸和,/,或天冬氨酸残基，这与,TCR,、,链穿膜区中带正电赖氨酸、精氨酸以及,、,链穿膜区中的赖氨酸相互作用有重要作用,、,和,链胞浆部分含,44,到,81,氨基酸残基，提供了把信息传导到细胞内的条件,CD3,、,和,链,链,有,2,个糖基化点，氨基端,89,个氨基酸残基为亲水性，组成胞膜外区，穿膜区含,27,个氨基酸残基，胞浆内区,44,氨基酸残基，胞浆内,113,位丝氨酸残基可能是磷酸化位点,链,含有,2,个糖基化点，胞浆内,126,位丝氨酸可能是磷酸化位点。,CD3,链抗体能非特异性地活化,T,细胞，促进,T,细胞有丝分裂,链,包括氨基端,104,亲水氨基酸的胞膜外区，穿膜区,26,个氨基酸残基，胞浆内区,81,个氨基酸残基。目前所制备的单克隆抗体中大部分是针对,CD3,链,CD3,和,（,zeta),和,（,eta),链结构相似，而与,CD3,、,和,链无同源性,和,链的胞膜外以及穿膜区的结构相似，但是胞浆区不同,胞膜外区很短，只有,9,个氨基酸残基，含有半胱氨酸，,之间或,之间形成二硫键,和,链穿膜部分各有一个带负电的天冬氨酸,和,链胞浆内区分别有,113,个和,155,个氨基酸残基，具有多个酪氨酸磷酸化的位点,T,细胞在胸腺发育过程中，,CD3,、,和,基因的表达要早于,TCR,、,链基因的表达,CD3,、,和,基因产物通过翻译后的修饰形成核心结构，在内质网处，此核心结构与,TCR,异源双体形成复合物后转移到高尔基氏体，进行,N,连接的糖基化,-,同源双体与,TCR/CD3,结合后组成一个完整的复合物,TCR/CD3,（少数分子为,TCR/CD3,）,二,.,CD4,和,CD8,分子,成熟,T,细胞表达,CD4,或,CD8,分子：,CD4,+,T,细胞,/CD8,+,T,细胞,CD4,分子：,与,MHC,类分子结合（,2,结构域）,能与,HIV,结合（,gp120,）,-HIV,受体,CD8,分子：,与,MHC,类分子结合（,3,区）,CD4,和,CD8,分子,CD4,主要分布于成熟Th细胞、巨噬细胞、DC细胞等表面是HIV受体，与APC表面MHC-II分子非多态区结合,CD8,主要分布于成熟Tc细胞表面，与APC表面MHC-I分子非多态区结合,能加强,T,细胞与,APC,或靶细胞的相互作用（通过胞浆区的,CxCP,基序与,p56lck(Src family tyrosine kinase LCK),酪氨酸激酶相连，参与,T,细胞活化和增殖信号转,导,能参与抗原刺激,TCR-CD3,分子信号转导,CD4,代表,T,淋巴细胞分类中,T,辅助细胞,CD8,代表,T,抑制细胞和,T,杀伤细胞,APC,以,MHC-,类分子限制性的方式将抗原递给辅助性,T,细胞（,TH,）；各种靶细胞以,MHC-,类分子限制性的方式将抗原呈递给细胞毒性,T,细胞（,TC,）,CD4,+,T,细胞,识别由13,-17,个氨基酸残基组成的抗原肽，并受自身的,MHC-II,类限制。,CD8,+,T,细胞,识别8,-10,个氨基酸组成的抗原肽，并受,MHC-I,类限制,CD4,分子的结构,CD4,分子为细胞膜表面单链糖蛋白，人,CD4,分子由,458,个氨基酸残基组成，包括信号肽,23,个氨基酸残基，胞膜外区,374,个氨基酸残基，含,2,个糖基化点，穿膜区,21,氨基酸残基，胞浆内区含有,40,氨基酸残基,胞膜外区具有,4,个,IgV,样结构域，属免疫球蛋白超家族成员。第一个,V,样区与,Ig,链的,V,区有很高同源性，有,3,个互补决定区（,CDR),。其余,3,个,V,样区功能区与,Poly IgR,的同源性最接近，其中第,2,和,4,个,V,样区中两个半胱氨酸的距离分别为,28,和,42,个氨基酸残基，第,3,个,V,样区无二硫键,CD4,跨膜区与,MHC,类分子,链的跨膜区高度同源。编码人,CD4,基因位于第,2,号染色体,CD8,分子的结构,CD8,分子是由,、,两条多肽链组成的穿膜糖蛋白，每条链各包括,1,个,IgV,样结构域、连接肽、穿膜区和胞浆区。,和,链在连接肽处有二硫键相连,部分,CD8,分子是由同源,链双体（,/,）组成，如在,CD8,阳性的,TCRT,细胞表面。有报道胸腺细胞上的,CD8,可能为四聚体。,CD8,和,IgV,样区约含,110,氨基酸残基，与,Ig,、,轻链的,V,区有,30,35%,同源性，与,V,有,20,22%,同源性，与,TCr V,和,V,有,24%,同源性,编码,CD8,、,链的基因属,Ig,基因超家族成员，与编码,Ig,链基因密切连锁，定位于第,2,号染色体，表达前不需要重排,CD 4,ab,TCR,ab,TCR,CD 8,Ag peptide,HLA-I,Ag peptide,HLA-II,TCR Co-receptor-CD4&CD8,三,.,协同刺激分子受体,抗原刺激第一信号 初步活化,协同刺激第二信号 完全活化,T,细胞与,APC,细胞间的主要辅助分子,1.CD28,分子,:,表达在静止或活化的,T,细胞表面,配体,:,APC,表面,B7-1,（,CD80,）,或,B7-2,（,CD86),作用：,T,细胞活化第二信号（协同刺激信号），是,T,细胞活化过程中最重要的辅助分子，可使,T,细胞充分活化,表达细胞：活化的,CD4,和,CD8 T,细胞,配 体：,APC,表面,B7-1/B7-2,作 用：,与,B7,分子结合的亲和力高，产生抑制,信号，可负反馈调节,T,细胞活化,2.CTLA-4,活化,T,细胞表达,CTLA-4,，限制,T,细胞过度激活,诱导协同刺激分子，是,CD28,家族成员,表达细胞：活化的,T,细胞,配 体,:,APC,表面,B7-H2(B7,家族成员）,作 用：,在,CD28,作用后，调节活化,T,细胞,产生细胞因子，促使,T,细胞增殖,4.PD-1,配 体,:,PD-L1,、,PD-L2,作 用：,可抑制,T,细胞的增殖以及,IL-2,和,IFN-,等细胞因子的产生，并抑制,B,细胞的,增殖、分化和,Ig,的分泌,5.CD2,表达细胞：成熟,T,细胞，部分胸腺细胞，,NK,细胞,配 体,:,CD58,（,LFA,3,），,CD59,作 用：,介导,T,细胞与,APC,或靶细胞的黏附，,介导,T,细胞旁路激活途径,表达细胞：活化的,T,细胞,配 体,:,APC,表面,CD40,分子,作 用：,结合,CD40,，使,APC,活化，继而使,T,细胞活化；与,B,细胞等,APC,细胞的,CD40,结合，促使,B,细胞活化，增殖,6.CD40,配体（,CD40L,，,CD154,）,表达细胞：表达于,T,细胞及,APC,作 用：,LFA-1,结合,ICAM-1,介导,T,细胞与,APC,黏附，促使,T,细胞活化，促使,APC,活化,7.LFA 1,和,ICAM-1,T,细胞和,B,细胞的表面分子,丝裂原受体,：,ConA,；,PHA,；,PWM,细胞因子受体,FasL,有多种分类方法将,T,细胞分成不同的亚群：,根据活化阶段,根据,TCR,根据,CD4/CD8,表达,根据免疫功能,一,.,初始,T,细胞、效应,T,细胞、记忆性,T,细胞,初始,T,细胞,(naive T cells,）：,已经分化成熟，但尚未接触过相应抗原,表达,CD45RA,和高水平的,L-,选择素,效应,T,细胞,（,effective T cells,）：,抗原刺激活化后增殖分化成效应,T,细胞,表达,CD45RO,记忆,T,细胞,(memory T cells),：,活化或效应,T,细胞中部分细胞分化为记忆,T,细胞，表达,CD45RO;,抗原再次刺激时，,可迅速活化,分化为效应细胞和记忆细胞,二,.T,细胞和,T,细胞,T,细胞：,识别由,MHC,分子提呈的多肽，,有自身,MHC,限制性,T,细胞：,识别非多肽类抗原，无,MHC,限制性,抗原受体缺乏,多样性,三,.,CD4,+,T,细胞、,CD8,+,T,细胞,四,.Th,、,CTL,和,Treg,细胞：,Th-,辅助性,T,细胞,:,Th0,，,Th1,，,Th2,，,Th3,TC/CTL-,细胞毒性,T,细胞,Treg-,调节性,T,细胞,:CD4,+,CD25,+,Foxp3,+,TH1,细胞,主要分泌,IL-2,、,IFN-,和,TNF-,作用：参与细胞免疫,TH2,细胞,主要分泌,IL-4,、,5,、,10,和,IL-13,作用：协助、促进,B,细胞分化、增殖，产生,抗体，参与体液免疫,一、,CD4,+,Th,细胞的功能,（一）,Th,的亚群（根据,CK,产生种类和功能）,CD4,+,T,细胞亚群的效应功能,Th1,细胞的功能,增强吞噬细胞介导的抗感染机制；增强,NK,细胞的杀伤作用；,TNF,直接诱导靶细胞凋亡；参与迟发性超敏反应,Th2,细胞的功能,促进,B,细胞的增殖、分化和抗体产生；参与,I,型超敏反应,Th3,细胞的功能,分泌的,TGF-,抑制,Th1、B,细胞、,CTL,和,NK,细胞的功能,Th1,与,Th2,的平衡,Th,0,Th1,IL-4,Th,0,Th2,IL-12,Th1,与,Th2,的平衡,Tc,细胞（细胞毒性,T,细胞，,CTL,）,特 点：,胞浆内含颗粒（穿孔素、颗粒酶）,作 用,:,特异性杀伤肿瘤和病毒感染细胞,机 制：,(1),颗粒外排（穿孔素，颗粒酶，颗粒溶解素）,(2)Fas/FasL,途径诱导靶细胞凋亡,CD8,+,杀伤性,T,细胞的功能,CTL,的主要作用是直接杀伤靶细胞，有两种机制：,细胞裂解,（分泌穿孔素、颗粒酶、颗粒溶解素和淋巴毒素）,细胞凋亡,（,Fas/FasL),(,三,),致死性攻击,1.,穿孔素、颗粒酶途径,Fas/FasL,途径,Treg,细胞（调节性,T,细胞）,表型：,CD4,CD25,作用：,抑制性调节,CD4,+,和,CD8+T,细胞的活化增殖,可能机制：,（,1,）与靶细胞直接接触发挥抑制性,（,2,）,Tr,下调靶细胞,IL-2R,链的表达,（,3,）抑制,APC,的抗原提呈作用,自然调节,T,细胞,标志：,CD4,+,CD25,+,foxp3,+,主要抑制,CD4,+,和,CD8,+,T,细胞的活化与增殖,分泌,TGF-,、,IL-10,、,IL-35,等,在外周由抗原诱导产生,CD4,+,Th3,TGF-,：,可抑制,Th1,、,B,细胞、,CTL,细胞和,NK,细胞的增殖和功能等,诱导性调节性,T,细胞,T,细胞,B,细胞,抗原识别受体,TCR BCR,CD,分子,CD2,CD3,CD19,CD21,CD4/CD8,FcgR,少数有,+,C3bR,-+,免疫功能,细胞免疫的主要,体液免疫,效应细胞、免疫调节,递呈抗原,T,、,B,细胞主要特征的比较,