资源描述
第一章:免疫球蛋白
本章要点:
1. Ig的基本结构,功能和水解片段
2. Ig多样性形成的机制
3. 小分子抗体的特点
4. 单克隆抗体、基因工程抗体、嵌合抗体、改型抗体,CDR、ADCC等概念
一、 Ig的基本结构、功能和水解片段
(一) 基本结构
1、组成:由一对较长的和一对较短的多肽链组成
v 四条多肽链
长链:重链(Heavy Chain, H链),450-550aa,55-57KD
短链:轻链(Light Chain, L链),214aa,24KD
v 二硫键:H链和L链之间,两条H链之间,由二硫键连接,呈Y型
2、命名
H链:分五类δ、 μ、 γ、 ε、 α链,IgD 、IgM、 IgG、 IgE、 IgA
L链:分两型,κ型和λ型
3、分区
N端:aa序列变化(110个残基),C端 :则相对稳定
v 可变区(Variable region, V区)
近N端:V区= 1/2 L链+ 1/4(1/5)H链
VL+VH
v 恒定区(Constant region, C区)
近C端:C区= 1/2 L链+ 3/4(4/5)H链
CL+CH
v 铰链区位于CH1和CH2之间,富含脯aa,富有弹性,可自由折叠
意义:能使V区与不同距离的抗原结合、补体结合位点易于暴露,IgM和IgE
v 无铰链区
高变区(hypervariable regio,HVR):可变区中某些区域的aa组成和排列特别易变化或具更高的变易性
CDR(互补决定区):Ig的抗原结合部位和抗原表位互补结合部位,决定抗体的特异性
多克隆抗体:由含多种抗原表位的抗原刺激机体产生的免疫血清,含多种抗体的混合物,称多克隆抗体
(二) 功能
1、Ig 功能区
v L链: VL 、 CL
v H链:
IgG、IgA、IgD: VH、CH1、CH2、CH3
IgM、IgE:VH、CH1、CH2、CH3、CH4
2、功能区的作用
VL、VH: 抗原结合部位 HVR(CDR)与抗原表位结合
CH1、CL:遗传标志所在
IgG-- CH2:补体结合位点,通过胎盘部位 CH3:与各种组织表面IgG Fc受体 (FcγR)结合部位
IgM:CH3 :补体结合位点
IgE:CH2、CH3 :与肥大细胞、嗜碱性 粒细胞的( IgEFc受体FcεR)结合部位
Ig的其他片段 :
J链 (Joining Chain):连接两个或两个以上Ig单体作用。
SIgA:二聚体 IgM:五聚体
分泌片SP(Secretory Piece):是SIgA上 的一个辅助成分上皮细胞合成,分泌到黏膜细胞表面
作用:具抵抗外分比液中蛋白水解酶的降解作用,稳定SIgA的作用。
(三)水解片段
木瓜蛋白酶
IgG→→→→→→→→→→→ 2Fab段 + Fc段
( 抗原结合片段) (可结晶片段)
胃蛋白酶
IgG→→→→→→→→→→→ F(ab’)2段 + pFc’段
( 抗原结合片段) 碎片
意义:F(ab’)2段保持了与抗原结合的生物学活性,又减少了Fc段的生物学活性。可应用于生物制品研究,如精致抗毒素等
二、 Ig多样性形成的机制
1、组合造成的多样性
众多的V区基因片段的组合和轻重链的组合, 众多的V、D、J基因中,重排时每个片段只能取一个, 就存在多种组合。
Eg.VH: 51个基因片段,编码CDR1、CDR2部分的aa
DH: 30个基因片段,编码CDR3中的大部分aa
JH:6个基因片段,编码其余的CDR3部分的 aa和第四个骨架区
VH链:51 x 30 x 6 = 9180 种
2、连接造成的多样性
CDR3区位于V、J和V、D、J片段连接处,两片段之间可插入或丢失数个核苷酸,增加了互补决定区(CDR3)的多样性
N-氨基酸插入
3、体细胞高频突变造成的多样性
成熟的B 细胞重排的V区基因,往往在抗原的刺激下发生点突变,突变的频率非常高(每次细胞分裂,大约每1000个bp中就有一对发生突变,而其他体细胞的突变频率为10-10bp) 称为体细胞高频突变
三、 免疫球蛋白的生物学特性
1、 特异性结合抗原:
v 与Ag的结合具有高度特异性,必须是超变区与抗原的空间构象完全吻合
v 与抗原结合后,可介导体内的多种生理和病理效应(中和病毒、毒素,介导炎症反应),体外可产生凝集、沉淀现象用于检测等
2、活化补体:
v IgM,IgG1,IgG2,IgG3-------经典途径
v 凝聚的IgA,IgG4,IgE --------旁路途径
3、 结合Fc受体:Ig + Ag Ig的 Fc段活化 与细胞表面的Fc受体结合
v 介导I型超敏反应
v 调理吞噬作用
v 发挥ADCC作用
4、通过胎盘:IgG : 唯一通过胎盘的免疫球蛋白
母体的IgG CH2 ——滋养层细胞内吞——主动外排——胎儿体内
吞噬囊泡中有IgG的Fc受体而无其他Ig受体,且IgG与FcγR结合后得以避免被酶水解
四、 小分子抗体的特点
小分子抗体:
Ig---酶解---提取Fv片段(VH+VL)或Fab段:
v 抗原结合特异性不变, 非常适合临床诊断,肿瘤的导向治疗
v 用噬菌体表达技术表达人抗体片段
v 人抗体多肽基因(VL,VH)+ 噬菌体(M13/Fd)外衣壳蛋白III基因的N端融合,转染E.coli,噬菌体表面出现抗体多肽
特点:
v 仅含V区结构 ,免疫原性较弱
v 分子量小,易通过血管壁,可有效克服肿瘤灶组织对抗体的生理阻抗
v 无Fc段,不与非靶细胞的FcR结合,易达肿瘤病灶,适合临床诊断,肿瘤的导向治疗
v 与靶细胞抗原结合力较弱
v 半衰期短,影响到达肿瘤局部抗体的浓度
五、抗体的异质性-抗体分子的多样性
抗原A/B--------机体------抗体A/B(识别不同抗原) Ig-可变区(CDR)差异
抗原A--------机体--------抗体A(IgM/IgG):识别同一抗原) Ig-恒定区差异
抗体恒定区的异质性--Ig 类型
1)类与亚类:
类: IgG、 IgM 、IgA、IgD、IgE
亚类:IgA:IgA1、IgA2( α1、 α2)
IgG:IgG1—IgG4(γ1、 γ4)
尚未发现 IgM,IgD, IgE有不同亚类
2)型与亚型:
型:κ和λ,κ:λ=2:1 (人)
亚型:λ1-4 四个亚型
抗体异质性产生因素:外源性--Ig 多样性 内源性--Ig 血清型
Ig 多样性: a.自然界多种不同的抗原(表位)诱导机体产生多种不同的特异性抗体
b.同一种抗原(表位)诱导机体产生特异性相同、类型不同的抗体
Ig 血清型:Ig具有双重性:a.与相应抗原发生特异性结合-抗体特性
b.可诱导机体产生特异性抗体-抗原特性
类型:同种型 :(存在同种抗体分子中的抗原表位;同一种属所有个体Ig分子共
有的抗原特异性标志;具种属特异性,为种属型标志,存在IgC区)
同种异型 :(同一种属不同个体间的Ig分子所具有的不同抗原特异性,因而可在同种异体间诱导免疫反应;为个体型标志,存在IgC区、V区)
独特型:(同一个体不同抗体形成细胞所产生的Ig分子的V区的抗原性不同(CDR 序列)
六、免疫球蛋白的生物合成
1.Ig主要由脾、淋巴结和其他淋巴组织内的桨细胞所产生。重链和轻链分别合成,然后装配。
2.Ig的合成过程:转录、mRNA剪切、合成重链和轻链;在粗面内织网装配四肽链;转运、加糖基、分泌胞外。
3.B细胞在抗原刺激后,最初只合成IgM,后合成IgG。
免疫球蛋白类型转换: 指一个B细胞克隆在分化过程中V区基因不变,而CH基因片段不断发生重排,即识别抗原的特异性不变,但Ig分子的类和亚类发生变化。
Ag →机体→ B细胞 :先IgM(V—D—J—Cμ)、IgG (V—D—J—Cγ)
V区:V-D-J基因不变,识别抗体能力不变
C区:Cμ转换为Cγ,从IgM---IgG
第二章:补体系统
本章要点:
v 补体、补体系统、MAC的概念
v 补体三条激活途径的比较
v 补体的生物学功能
一、补体系统由补体的固有成分、补体调节蛋白和补体受体(CR)组成
1、补体的固有成分
v 补体成分C1--C9,其中C1由C1q,C1r,C1s三个亚单位组成
v MBL:甘露聚糖结合凝结素
v 丝氨酸蛋白酶
v B因子:C3激活剂前体
v D因子:C3激活剂前体转化酶原
v P因子:备解素
2、补体调节蛋白:以可溶性或膜结合形式存在
v C1抑制物
v I因子(C3b灭活因子):对C3b具强大而迅速的灭活作用
v H因子:C3b灭活因子促进因子
v C4bp,C8bp
3、补体受体(CR):介导补体活性片段或调节蛋白生物学效应(CR1------CR5)
v CR1 (CD35):C3b受体,结合C3b,C4b
抑制补体活化
促进吞噬、清除免疫复合物
v ---CR2 (CD21) :C3d受体,结合C3d,C3dg,EBV
调节B细胞功能
介导EBV感染
CR2缺陷小鼠B细胞数量减少
v ---CR3 (CD11b/CD18):整合素b2亚家族成员
二、补体的理化性质
1、对热不稳定,60℃ 30分钟灭活
2、具酶活性(除外C1q),但均以无活性的形式存在体液中
3、C1q带有与抗体结合的位点
4、含量相对稳定,约占血清总球蛋白的10%,C3含量最高,病理状态时可升高或降低。
三、补体系统的激活特点
1、补体的激活过程,相继依次激活的连锁反应
活化的成分以:C3b ,C1 ,B,D 表示,
灭活的成分则用: i表示, i C3b 表示。
2、 激活过程是补体成分被消耗,裂解过程,产生一大一小两片段, 分别以b,a来表示
裂解
C3→→→→→→→→→→→→C3b + C3a
3、 激活可在液相或固相上进行,其片段复合物并非固定 在细胞膜上的某一点,而是向前滚动,越移越大,类似滚雪球
4、 系统中调控因子起控制激活作用,使之维持在适当水平。
四、 补体三条激活途径的比较
经典补体途径:识别阶段,活化阶段,膜攻击阶段
五、补体活化的调节
1. 补体自身衰变的调节: C3转化酶,C3b,C5b极易衰变,限制连锁反应的进行。
2. 调节因子的调节:
v C1抑制物(C1INH):可与C1r,C1s结合,使之失去酶的活性。
v C4bp:可与C4b结合,抑制C4b与C2b的结合,抑制C3转化酶的形成。
v I 因子、 H 因子
v 膜辅助蛋白(MCP):表达于白细胞,上皮细胞或成纤维细胞的表面,促使I因子裂解C4b,防止形成C3转化酶。
v 同源限制因子:a.C8bp:干扰C8与C9的结合
b.膜反应性溶解抑制物: 干扰C7,C8 与C5b6的结合,抑制MAC形成
v 衰变加速因子DAF (Decay Accelerating Factor, CD55)::结合C3b,C4b.分布于机体大部分细胞,促进C3和C5转化酶衰变。DAF缺陷导致阵发性血红蛋白尿
六、补体的生物学功能
u 溶解靶细胞: C5---C9参与,形成MAC。
u 调理作用:促进吞噬细胞的吞噬作用。如C3b,C4b,i C3b
u 炎症介质作用
Ø 激肽样作用:C2a----增加毛细血管通透性,引起炎症充血
Ø 过敏毒素样作用:C3a,C5a,C4a---肥大细胞,嗜硷性粒细胞受体---释放组胺等---毛细血管通透性 内脏平滑肌收缩
Ø 趋化作用:C3a,C5a --- 吸附具C3a,C5a受体的吞噬细胞---游走--- 补体激活部位。
u 免疫黏附和清除免疫复合物作用:
免疫黏附:Ag + Ab+C--- C3b或C4b ---RBC,血小板(CR1)--- 较大聚合物---运输至肝脏清除, 易被吞噬细胞吞噬。
七、补体病理
1.补体缺陷
2.补体与自身免疫性疾病
3.补体与休克, DIC,ARDS,中风,心肌梗塞
4.补体与病毒感染
5.补体与器官移植的超急性排斥
八、补体临床应用
l C1INH治疗遗传性血管神经性水肿内毒素休克
l C5抑制剂(5G1.1-SC)治疗心脏再灌注损伤(Phase IIa)
l 可溶性CR1(TP-10)治疗肺移植导致的再灌损伤,儿科心脏手术后的再灌损伤
第三章 细胞因子
本章要点
v CK、IL、IFN、TNF、”诱骗”受体 的概念
v CK作用的共性和生物学作用
v sCKR的产生,生物学作用与临床的关系
v CK有何临床意义
v CK基因治疗有哪些方法
细胞因子的共性:
1、 理化特性:(1)多为低分子量的蛋白或糖蛋白(15-30 KD)(2)CK与靶细胞的结合:无抗原特异性,也不受MHC限制(3)微量水平(PM)发挥作用:与靶细胞受体亲合力极高
2、 分泌特点:(1)多源性:一种细胞因子可由多种细胞产生,一种细胞也可产生多种细胞因子。(2)瞬时性: 短暂而自限过程(CK的mRNA易降解)
3、生物学作用特点:
作用方式:(1)自分泌应:CK的靶细胞就是产生CK的自身细胞,表现的生物学作
用(2)旁分泌: CK的靶细胞是产生CK的邻近细胞,表现的生物学作用(3)内分
泌: CK的靶细胞就是产生CK的远 距离的细胞,表现的生物学作用
作用多样性:(1)细胞因子参与多种机体的病理与生理作用(2)介导和调节免疫应答(3)参与炎症反应(4)促进细胞的增殖与分化(5)刺激造血(6)促进组织修复
作用复杂性:(1)多效性: 一种细胞因子可对多种靶细胞发挥作用,产生多种不同的生物学效应。(2)重叠性: 几种不同的细胞因子也可对同一种靶细胞发挥作用,产生相同或相似的生物学效应。(3)拮抗性: 一种细胞因子可以抑制另一种细胞因子的某种生物学作用。(4)协同性: 一种细胞因子可以增强另一种细胞因子的某种生物学作用。(5)双向性: 生理调节作用---适量 损伤机体-----过量
4、网络性调节
众多的CKS相互诱生、相互促进、相互抑制、相互调节,形成十分复杂的网络
细胞因子的生物学活性:
v 介导非特异性免疫和促进炎症反应
v 调节免疫应答
v 刺激造血
v 诱导细胞调亡
v 形成神经-内分泌-免疫系统调节网络
细胞因子受体分类:根据细胞因子结构和功能分5个超家族
v 细胞生成素家族(I型CKR家族):CKR包膜外区,与EPOR胞膜外区有高度同源:性。含有WSXWS基序(W-色aa、S-丝aa、X-任意aa)相应的CKs均与造血细胞增生、分化有关。成员:IL-2-7R、IL9、11、13、15、EPOR
v 干扰素受体家族(II型CKR家族):胞膜外区有两个半胱氨酸的残基,成员:IFN-α、β、γ R
v TNF受体家族(III型CKR家族):胞膜外区:4个有6个半胱氨酸的结构域重复组成,成员:TNFR、NGFR(神经生长因子受体)、Fas、CD40等
v 免疫球蛋白超家族(IV型CKR家族):胞膜外区富含半胱氨酸,并含有Ig样功能区,成员:IL-1R、IL-6R、某些生长因子和激落刺激因子受体
v 趋化性细胞因子受体家族:属G蛋白偶联受体超家族: G蛋白偶联受体,由7个疏水性的跨膜区组成,和相应的配体结合后,经偶联GTP结合蛋白而发挥生物学效应
CKR的肽链组成
单链模式:仅由一条链组成,结合CK、传导信号EPOR、G-CSFR等
双链模式:α链:结合亚单位、β链:信号传导亚单位、IL-3R、IL-5R、GM-CSFR
多链模式:由多条链组成,其中两条链参与信号传导
IL-2R:α亚单位:结合亚单位
β亚单位:含有WSXWS基序
γ亚单位:参与信号传导
IL-2 γ链:IL-4、7、9、15R的公有链
细胞因子受体中的几个生物学现象
细胞因子受体的分子模拟现象: 微生物“窃取”机体防御系统中的“机密”,制造出与免疫分子同源的产物,从而逃避免疫系统的监视。疱疹病毒8型 --------- IL-8样受体、
牛痘病毒 -------------- IL-1R, sIFNrR
“诱骗”受体(decoy receptor):指那些在胞膜外区与有功能的受体胞膜外区结构相似,具有结合配体的能力,但胞浆区缺乏转导信号能力的受体。意义: 与有功能的受体竞争相同配体,为受体水平的一种调控方式
可溶性细胞因子受体(soluble cytokine receptor sCKR):是CKR的一种特殊形式,sCKR的氨基酸序列与膜结合型CKR(mCKR)胞膜外区同源,仅缺少跨膜区和胞浆区,sCKR可与相应配体特异性结合,但其亲和力一般比mCKR低。
产生机制:
(1)膜结合CKR,在蛋白水解酶的作用下, 胞外区脱落, 结合能力不变。
sIL-1R sTNFR sIFN-rR
(2)CKR的mRNA不同剪接后,新编码的SCKR转录子,表达SCKR, 由细胞分泌至胞外。(主要途径)sIL-4R sIL-7R sIFN-Ar
(3)膜受体酶解脱落和分泌型mRNA翻译同时存在:sIL-5R(a) sIL-1R(a) sSCFR
生物学作用:
(1)负调作用---与膜结合型CKR竞争CK--阻断CK作用-----膜受体的正常代谢途径,有利于处于活化状态的细胞恢复正常水平
(2)载体作用---与CK结合,防止CK被降解或清除,并将其运送到靶细胞的膜CKR处
(3)辅助作用--- 使原本对CK信号不敏感的靶细胞产生作用
CK临床治疗:
补充或添加疗法:肾性贫血:EPO;病毒感染:IFNa---干扰病毒的复制;肿瘤:TNF-瘤灶直接注射(直肠癌)
阻断和拮抗疗法:原理—抑制CK的产生,阻断CK与相应受体的结合,阻断结合后的信号传导过程 应用:自身免疫性疾病、移植排斥反应、感染性休克
抗TNF单克隆抗体:减轻、阻断感染性休克
IL-1受体拮抗剂:炎症、自身免疫性疾病
rs IL-1R:抑制移植排斥反应
基因疗法:免疫效应细胞介导的CK基因治疗
CK基因修饰的疫苗
成纤维细胞等载体介导的CK基因治疗
直接体内途径的CK基因疗法
CKR基因疗法
CK应用存在问题
v 半衰期短,需要短期内重复给药(静注IL-2的半衰期只有7~10min);
v CK的多效性会产生较为严重的副作用。
v 其它如前期投入大、制备困难、产量低等。
第四章 CD和AM
本章重点:
何谓CD、AM、IgSF
参与T、B细胞识别和活化的
常见CD分子
选择素家族成员的组成、分布、配体和功能
AM有何生物学作用
AM有何临床意义
与T细胞识别与活化的有关CD分子:
CD3:分布成熟T细胞,功能a. 稳定TCR结构,形成TCR-CD3复合体b.参与信号传导
CD4:分布于部分T细胞(Th )、胸腺细胞 ,配体MHC-II ,功能:a.粘附作用b.参与信号传导(HIV gP120受体 CD4+T细胞是HIV易感的靶细胞)
CD8:部分T细胞(CTL)、胸腺细胞 配体MHC-I ,功能:a.粘附作用b.参与信号传导
CD2 :别名LFA2 分布:T、NK、95% 胸腺细胞 、部分恶变B 配体:CD58(LFA3)功能:a.粘附作用b.参与协同刺激信号传导c.参与胸腺细胞分化成熟
CD28:分布90%CD4+ T、50% CD8+ T,配体:B7分子 ,功能:参与协同刺激信号传导
(※※CD28与B7的结合为T细胞活化提供了第二信号)
CD152 :别名CTLA-4 (细胞毒性T细胞活化抗原4),分布活化T细胞 ,配体:B7分子 ,功能:抑制T细胞活化,起负调节作用
CD154:别名CD40L, 分布:活化T、γδT细胞,配体:B细胞的CD40,功能:参与B细胞活化的协同刺激信号传导
与B细胞识别有关的CD分子:
CD79a/CD79b:别名 Igα/Igβ,分布:除浆细胞外的B细胞,功能:与BCR构成BCR-Ig
α/Igβ,参与信号传导
CD19:分布除浆细胞外的B细胞和树突状细胞,配体:各种激酶,功能:加强信号传导(B
细胞的特征性标志,形成CD19/CD21/CD81复合物,增强B细胞对抗原刺激的敏感性)
CD21:补体受体(CR2)EBV受体,分布:B、DC 上皮细胞,配体:C3b、C3d、EBV
功能:补体受体/EB病毒受体、介导免疫记忆
CD80/CD86 : 别名:B7,分布B、DC、APC、内皮细胞 ,配体:CD28、CTLA4 功能:
CD28 --正调节(T活化)CTLA4 -负调节(抑制IL-2R 的表达和IL-2的分泌,抑制T活化)
CD40:分布B、DC、APC、内皮 , 配体:CD40L,功能:参与信号传导(※※与T细胞的CD40L结合,是B细胞活化的必须条件)
免疫球蛋白Fc受体
(1) IgG Fc受体:
FcγRI FcγRII FcγRIII
CD64 CD32 CD16
单核巨噬细胞、DC 单核巨噬细胞B,血小板 NK、巨噬细胞、肥大细胞
ADCC、清除免疫复合物, 介导吞噬作用和氧化性爆发 ADCC、促进吞噬
促进吞噬和促进吞噬cell释放炎症介质 有利于母体IgG通过胎盘 传递活化信号
(2) IgA Fc受体:
FcαR:CD89,分布于吞噬细胞,部分T、B细胞,介导吞噬作用,ADCC,释放炎症介质、超氧阴离子产生
(3) IgE Fc受体:
FcεRI FcεRII
无CD编号 CD23
肥大、嗜硷性粒细胞 B、单核细胞、噬酸
介导I型超敏反应 调节IgE合成、活化B细胞的一种标志
黏附分子(adhesion molecule,AM)
可分为整合素家族、免疫球蛋白超家族(IgSF)、选择素家族、钙依赖的黏附分子家族、粘
蛋白样家族等五类
AM生物学作用:
l 参与炎症反应
l 参与免疫细胞的识别与活化
l 参与淋巴细胞归巢
l 参与调节免疫细胞的调亡
l 其他作用(参与凝血、创伤愈合、参与细胞的伸展与移动、参与肿瘤细胞转移等)
AM分类:
整合素家族:主要介导细胞与细胞外基质的黏附,使细胞得以附着以形成整体。
分布特点: 1.一种整合素可分布于多种细胞,同一种细胞可表达多种整合素2. 一种整合素可识别几种不同配体, 同一种配体可结合不同种类整合素。
免疫球蛋白超家族(IgSF):是一类与Ig的V区或C区具有相似的折叠结构,其氨基酸组成也有一定的同源性的黏附分子。特点:IgSF黏附分子,相互识别,互为配受体关系。
选择素家族:指表达于白细胞、活化内皮细胞及血小板表面,可在血流状态下介导白细胞与血管内皮细胞间的黏附,进而介导白细胞向炎症部位游走,参与炎症反应。
第五章 MHC 分子
本章要点:
v MHC、HLA、移植抗原、组织相容性抗原的概念
v 比较HLA-I类和II类分子在结构、组织分布和功能特点
v HLA的生物学功能有哪些
v HLA与临床有什么关系
HLA复合体遗传特征:
单倍型遗传方式: 单倍型---指HLA基因在同一条染色体上的组合,即某几个等位基因的特定基因总是连锁在一起。(连锁:指分属两个或两个以上的等位基因,同时出现在一条染色体上时,它们并不是自由组合而是联合传递,称连锁。)
高度多态性:指一个基因座位上存在多个等位基因,而对某一个个体来说,只能具备其中的任何两个基因,分别来自父方和母方。
连锁不平衡:指分属两个或两个以上的等位基因,同时出现在一条染色体上的几率高于
随机出现的频率。
HLA多态性的产生及意义
1、 产生:MHC基因突变和自然选择的结果适者生存: 具较强抗病能力和较低死亡率的个
体的等位基因会有更多的机会将等位基因传递给后代。
2、 意义:造就诱导不同免疫应答个体。
造就对疾病易感不同的个体,应对各种病原体感染
给予物种强大的应变能力,有利于物种繁殖
HLA的生物学功能
1、参与抗原的加工和提呈:内源性抗原---APC---抗原肽+MHC-I---CD8+细胞识别
外源性抗原---APC---抗原肽+MHC-II ---CD4+细胞识别
2、 参与对免疫应答的遗传调控
3、 免疫细胞相互作用的限制性
4、 参与免疫调节
5、 参与T细胞分化过程
6、 引起移植排斥反应
HLA与临床医学:
1、HLA与器官移植:供受者在HLA-A和HLA-B相配的位点数越多, 移植物存活率越高
HLA-DR的匹配尤其重要,受者的HLA-DR类型对移植物存活影响较大
2、HLA分子的异常表达和临床疾病:肿瘤细胞 病毒感染细胞HLA I分子表达障碍
诱发自身免疫:I型糖尿病、慢性甲状腺炎等HLA II类分子异常表达
3、HLA与疾病的关联:强直性脊柱炎—I类B27,I型糖尿病:DR3/DR4
4、HLA与亲子鉴定和法医学
第六章 淋巴细胞
本章要点:
w T细胞发育基本过程、表面分子(抗原、受体)
w T细胞在胸腺内发育过程及其结果
w 何谓T细胞发育过程的阴性选择和阳性选择?
w T细胞表面分子(抗原、受体)
w T细胞亚群及其功能
w B细胞发育基本过程
w B细胞表面分子(抗原、受体)
w 单核巨噬细胞的功能
w NK细胞的概念、功能
成熟T细胞的两个特征:
a. T细胞识别抗原受MHC限制,即TCR不仅特异性识别由APC加工、处理的抗原肽,同时须识别与抗原肽结合为复合物的MHC分子
b. 机体T细胞库一般不对自身MHC分子或与之结合的自身抗原产生应答,此即自身耐受
一、T细胞的分化发育
(一)、T细胞在胸腺内的发育过程
“三步曲”:
w 早期阶段 早期T细胞的主要表型为CD4-和CD8-,称双阴性细胞(Double Negative cell ,DN)
w 第二阶段 前T细胞由双阴性分化为双阳性CD4+CD8+( Double Positive cell,DP)
w 第三阶段 DP细胞经历阳性和阴性选择,发育为CD4+或CD8+的单阳性细胞(Single Positive cell,SP),即成熟T细胞。
(二)T细胞发育的阳性选择(以此获得MHC限制性)
早期胸腺细胞为CD2+CD3+CD4-CD8-,由于TCRβ基因重排和表达,继而发育成双阳性CD4+CD8+(DP)
若双阳性细胞与胸腺上皮细胞表面自身肽-MHC-I类分子以适当亲和力结合,则发育为仅表达CD8分子,不表达CD4分子的单阳性细胞
若双阳性细胞与胸腺上皮细胞表面自身肽-MHC-II类分子以适当亲和力结合,则发育为仅表达CD4分子,不表达CD8分子的单阳性细胞
如果DP细胞的TCRαβ能与胸腺基质细胞表面的MHC-I和MHC-II类分子高亲和力结合,被选择继续发育,否则凋亡(apoptosis)
(三)T细胞发育的阴性选择(以此获得自身耐受性)
1、胸腺内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
2、通过阴性选择获得自身耐受性
二、T细胞的表面标志
(一)T细胞表面受体
1、TCR 为T细胞特异性识别抗原的受体,特征性标志。TCR-CD3复合物是T细胞识别抗原和转导信号的主要单位。其中TCR 识别特异性MHC分子提呈的抗原肽,CD3则转导T细胞活化的第一信号。TCR可分为TCRαβ(约95%)和TCRγδ两种类型
2、细胞因子受体(CKR) IL-1、2、4、5、6、7R
3、其他表面受体:病毒受体:HIV包膜gp120的受体—CD4
丝裂原受体:能诱导T、B细胞增殖和分化的物质:刀豆蛋白(ConA) 植物血凝素(PHA)美洲商陆(PWM)
绵羊RBC受体(E受体) CD2分子、人类T细胞表面标志
(二)T细胞表面抗原
① MHC抗原: MHC-I,MHC-II
② 分化抗原:CD4(或CD8)作为协同受体;CD2、CD28、CD40L、CD45R 等,作为协同刺激分子(黏附分子)参与T细胞抗原识别、信号转导及激活。
三、T细胞亚群及其功能
表型 :CD4、CD8
TCRαβ
T细胞 功能: 调节性T细胞:Th、Ts
TCRγδ 效应性T细胞:CTL/Tc、TDTH
(一)TCRαβT细胞和 TCRγδT细胞
1、TCRγδT细胞多为DN细胞或少数CD8+细胞, TCRαβT细胞为SP(CD4+或CD8+)细胞,占外周血成熟T细胞的90%~95%
2、TCRγδT细胞的特点:
①其分子结构及与抗原结合特性同Ig更为相似;
②对多肽抗原的识别无MHC限制性,且多肽无须被处理为小分子肽段,可以完整形式被识别;
③不识别多肽-MHC分子复合物,但对某些MHC-I类样分子所提呈的抗原产生应答;
④作用:是具有原始受体的第一线防御细胞,在抗肿瘤,微生物感染免疫中发挥重要作用。
(二)辅助T细胞(TH, CD4+T细胞)
1、人(鼠)TH细胞分TH1和TH2 不同点:
1)产生细胞因子种类不同
TH1细胞主要分泌IL-2、IFN-γ和TNF-β等,
TH2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-6和IL-10
2)对细胞因子的反应性不同
IFN-γ诱导TH1分化,抑制TH2增生;
IL-4诱导TH2分化,与IL-13一起抑制TH1细胞功能;
IL-2同时引起TH1和TH2细胞增生
2、 TH1和TH2的分化和相互转换:主要因素:
1)抗原类型和浓度:低剂量使TH0→TH1;高剂量使TH0 →TH2细胞。
2)抗原提呈细胞APC类型: Mφ提呈抗原诱导TH1细胞分化和激活; B细胞提呈抗原
诱导TH2细胞分化和激活。
3)局部微环境细胞因子作用:IL-12促使 TH0→TH1;IL-4促TH0→TH2
4)其他因素:
黏附分子的作用:朗罕细胞向TH1细胞提呈抗原需要黏附分子,向TH2细胞提呈抗原无需黏附分子参与。
激素作用:糖皮质激素增强TH2细胞活性,脱氢表雄甾酮可增强TH1细胞活性。
3、TH1和TH2免疫功能
TH1参与细胞免疫和迟发型变态反应,又称炎症性T细胞(相当于TD),对胞内菌感染作用大;
TH2刺激B细胞增殖产生抗体(相当于传统的TH),与体液免疫有关 ,在超敏反应及机体抗
寄生虫免疫中发挥重要作用
(三) 细胞毒T细胞(CTL):主要是CD8+ CTL
CTL功能-----杀伤功能: 参与抗肿瘤、抗病毒作用
CTL杀伤靶细胞的机制:
①分泌穿孔素;
②释放多种丝氨酸酯酶,通过活化穿孔素而促进杀伤作用;
③分泌淋巴毒素,直接杀伤靶细胞;
④活化的CTL高表达FasL,通过与靶细胞表面Fas抗原结合,可诱导靶细胞凋亡。
CTL杀伤靶细胞特点:受MHC-I类分子限制、此外,还有少量CD4+具有CTL作用
四 )抑制性T细胞(Ts细胞)
曾认为是一类CD8+ T,现在未确定该亚群的独特标志,功能-----抑制作用
作用靶细胞:主要是抗原特异性的TH细胞和B细胞
作用机制:①直接对抗原提呈细胞产生胞毒效应;②分泌抑制因子发挥作用;③通
过独特型网络而发挥抑制效应
作用意义:参与免疫调节,抑制自身免疫病产生;能抑制在胸腺内不能形成自身耐受的自
身反应性T细胞克隆;对“非已抗原”诱发的免疫应答也有抑制作用,。
四、B细胞的分化发育
w B细胞的分化过程可分为两个阶段,即抗原非依赖期和抗原依赖期
第一阶段:发生在骨髓 骨髓中的pro-B细胞丢失CD43,即转化为pre-B细胞,进而发育为μ+的不成熟B细胞;进一步发育为μ+δ +的成熟B细胞。
发育基本过程:骨髓多能造血干细胞→淋巴干细胞→前B细胞→ 未成熟B细胞→成熟B细胞。
第二阶段:发生在外周免疫器官 接受抗原刺激后,B细胞可发生类型转换,最终分化为浆细胞
(在B细胞发育过程中,可能出现针对自身抗原的B细胞克隆。机体通过阴性选择过程清除具有自身反应性的B细胞克隆,实现自身耐受。)
五、B细胞的表面标志
(一)表面受体
1、抗原受体(BC
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