T淋巴细胞
T 淋巴细胞一般概念:
T,thymus ( 胸腺 )
介导细胞免疫和免疫调节表面标志,TCR(T Cell Antigen Receptor)
CD3,CD4,CD8,CD28等亚群,Th(Th1,Th2,Th0),Tc(CTL),Ts
功能:介导 DTH
分化成 CTL
大颗粒淋巴细胞和淋巴细胞光镜图
T细胞电镜图第一节 T细胞在胸腺中的分化发育一、发育过程
T细胞在胸腺微环境中的发育成熟 (95%凋亡 )
1.胸腺微环境 包括胸腺基质细胞、细胞外基质和基质细胞产生的细胞因子。
2.细胞因子 IL-7,SCF,CSF等
3.细胞内分子 RAG1/RAG2和 TdT
参与 TCR基因重排,重排后失活。
造血干细胞胸腺
naive T cell
血液循环高内皮静脉淋巴组织定居,接受抗原信息,活化,增殖,分化成为 Th、
CTL或 Tm,介导免疫调节和细胞免疫功能 。
Tm
一,T淋巴细胞的来源、分布与分化发育
(一 ) T淋巴细胞的来源和分布归巢
IgM
IgG
IgA
IgE
mT
造血干细胞淋巴干细胞
CSK
IL-7R
c-kit
proT
CD44+CD25+
c-kit+
CD3?链重排
链重排
/pT? TCR/CD3
preT1
CD44-CD25+
c-kit-CD4-
CD8-
imT
CD4+
CD8+
CD8+
CD4+
检查点 1 检查点 2
RAG1
RAG2
TCR?
pT?
CD3g
Lck
H链重排
L链重排
Ig/SL IgMlow IgMIgD Ig
proB
CD43+CD25-
c-kit+B220+ 浆细胞检查点 1 检查点 2
preB1
CD43+CD25-
c-kit+B220+
preB2
CD43-CD25+
c-kit-B220+
imB
B220+
mB
B220+
活化 B
B220+
骨髓 外周胸腺 外周
CTL
TH1
TH2
preT2
CD44-CD25-
CD4-CD8-
DN DP
TCR?
CD3?
CD4/8
MHC
ZAP70
SP
SP
TH0
RAG1RAG2

SLBtk
Syk
C?Ig?
BtkLyn
SHP
Ig?
BlkLyn
二,阳性选择和阴性选择
( 一 ) 特点:
1.TCR基因重排并表现多样性后,才进行选择 。
2.选择发生在 DP→SP 阶段 。
3.TCR传递选择信号,且与 MHC有关 。
( 二 ) 意义:
去除自身反应性 T细胞 ( TCR针对自身 ),
保留具有多样性的抗原反应性 T细胞 。
( 三 ) 阳性选择:
1.胸腺皮质的上皮细胞介导阳性选择 。
2.TCR(能结合 )自身 MHC → → 细胞 成活
TCR(不结合 )自身 MHC → → 细胞凋亡
3,MHC-Ⅰ 类分子选择 CD8+T细胞
MHC-Ⅱ 类分子选择 CD4+T细胞意义:产生自身 MHC限制性 T细胞
( 四 ) 阴性选择:
1.胸腺髓质的巨噬细胞,树突状细胞和髓质上皮细胞介导阴性选择 。
2 高亲和力 TCR→Ag/ 自身 MHC→→ 凋亡低亲和力 TCR→Ag/ 自身 MHC→→ 成活意义:克隆排除或克隆不应答 (中枢耐受 ),去除自身反应性 T细胞 。
胸腺皮质上皮细胞
DP
DN DP
MHC-II
MHC-I
CD4+
CD8+阳性选择胸腺髓质上皮细胞阴性选择进入外周凋亡凋亡自身反应性 T细胞第二节 T细胞分化抗原
CD( cluster of differentiation) 分化群,细胞在不同分化阶段表达的,与细胞分化有关的表面抗原 。 可以通过特异性抗体鉴定这些抗原,对细胞进行分类并了解细胞所处的分化阶段 。 抗体,序列,功能
P138↓ 5
(一 ) T细胞相关的 CD分子一,TCR复合物 (TCR/CD3)
TCR:?,?,g,?
属于 IGSF,有 V,C区,有 CDR1,2,3
TCR:(TCRⅡ) 占外周血 T细胞的 95%以上识别 Ag/MHC,是特异性免疫应答的主要细胞 。
TCRg?;(TCRⅠ) 占外周血 T细胞的 1%~ 5%
识别 Ag/非经典 MHC,主要存在于粘膜上皮中,
是粘膜上皮免疫的主要成分 。 P139表
CD3:g,?,e,z,h,w
以二聚体 (ge,?e,zz,zw)形式存在 。
γ,δ,ε 属 IGSF C2亚家族 。
各肽链的胞浆区均含有可传递细胞活化信号的 ITAM(YXXL-X6-8-YXXL),γ,δ,ε
各有一个,z,w各有三个 。
在 TCR复合物中,TCR识别配体后发生变构,引起 CD3分子变化,CD3分子主要通过 ITAM传递细胞内信号 。
TCR

CD3
zz
CD3
ge?e
ITAM( ARAM)
CD8
CD4
TCR CD3
+-
二,CD4和 CD8
CD4:单链,属 IGSF V亚家族,V1含有 CDR
功能,识别 MHC-Ⅱ,稳定 T细胞和 APC之间的相互作用 (粘附分子 )。 参与传递细胞活化信号 。 HIV gp120的受体 。
CD8:双链,属 IGSF V亚家族 。
功能,识别 MHC-Ⅰ,稳定 T细胞和靶细胞之间的相互作用 (粘附分子 )。 参与传递细胞活化信号 。
三,CD28和 CTLA-4(T细胞 )
B7.1/B7.2(CD80/CD86)(APC)
CD28和 CTLA-4:双体,属 IGSF V亚家族 。
功能,提供协同刺激信号,参与 T细胞活化和辅助等功能 。 CTLA-4与配体亲和力高,负调节 Th的活化,允许 Tm生成和参与
CTL对靶细胞的杀伤作用 。
CD80/CD86是 CD28/CTLA-4的配体,存在于 APC表面 。
协同刺激分子
(co-stimulating molecular)
协同刺激分子提供免疫细胞活化的协同刺激信号 。 免疫细胞的活化需要多种信号 。
TCR(BCR,FcR,MHC等 )传递的信号启动细胞活化,但细胞的完全活化需要其他细胞膜上信号传递分子的协同 。 如果没有这些协同刺激分子,免疫细胞进入无反应状态,导致免疫无反应性 。 协同刺激分子包括多种粘附分子,例如 CD28/B7,CD40L/CD40,ICAM-
1/LFA-1,LFA-2/LFA-3等 。
CKR
APC T Cell
细胞增殖分化 IL-2细胞因子
BCR /Ig
抗原加工递呈 ① 主信号
② 辅助信号① 主信号
② 协同信号
④ 增殖分化信号
③ 表达膜分子分泌细胞因子 细胞增殖分化早期基因表达
CD4(CD8)
CD80/86 CD28
MHC
CD40 CD40L
ICAM-1LFA-1
IL-1R
IL-2R
IL-1③ 表达膜分子分泌细胞因子
④ 增殖分化信号早期基因表达晚期基因表达晚期基因表达
TCR/CD3
CD58 CD2
ICAM-1 LFA-1
四,CD2(SRBCR,LFA-2)和 CD58
CD2属 IGSF,配体是 LFA-3(人 CD58或小鼠 CD48)。 胞浆区有信号传递相关的
SH3(Src-homology 3)功能区 。
功能,1.旁路激活 T细胞;
2.形成 E花结 。
五,CD45
CD45有多种异构体,它们细胞外长度不同,胞浆区相同 。 CD45的异构体是鉴定细胞类型的重要标志,例如 处女 T细胞为
CD45RA+,记忆 T细胞为 CD45RO+。
CD45胞浆区有酪氨酸磷酸酶活性,对 T、
B细胞的活化有双向调节作用 。
第三节 T细胞亚群
CD4+,CD8+; Th,TDTH,Ts,CTL(Tc);
处女 T细胞,记忆 T细胞; TCR,TCRg?。
p147表,p148表
Th:
Th1 产生 IL-2,IFN-γ ;辅助 T,MΦ;抑 Th2
Th2 产生 IL-4,IL-10;辅助 B;抑 Th1
Th0 Th1和 Th2前体,可产生多种细胞因子
CTL:也有 Tc1和 Tc2之分 。
TH0
TH2
TH1 IFN-gIL-2
IL-4
IL-10
化脓菌、蛋白质等细胞内寄生菌、病毒等
DC1
IL-12++
DC2
IL-12+/-
体液免疫细胞免疫
T细胞介导的细胞免疫应答免疫应答 ( immune response)
是指机体受抗原 刺激 后,体内抗原特异性淋巴细胞识别抗原,发生 活化、增殖、分化或失能、凋亡,进而表现出一定生物学效应的全过程。淋巴细胞对抗原的特异性识别能力是受 遗传基因 控制并在个体发育过程中所形成。免疫应答最基本的生物学意义是识别“自己”与“非已”,从而清除
“非己”的抗原性物质,保护机体免受异己抗原的侵袭。
免疫反应 (immune reaction):效应物质 (抗体和致敏淋巴细胞与相应抗原特异性结合所发生的反应正常:清除非己抗原、
自身耐受,保护自身异常:超敏反应--过敏反应免疫低下或缺失---感染、肿瘤对自身抗原应答---自身免疫性疾病免疫应答的特性:
识别性,识别抗原性异物,这种识别是在识别“自我”的基础上,对异己物质的识别;
特异性,只对诱导免疫应答的抗原发生应答和结合反应,对其它抗原没有作用;
获得性,只在抗原刺激后产生,不能遗传给后代。
免疫应答的可分为三个阶段:
识别启动:包括 APC对抗原的摄取、处理、
递呈和淋巴细胞特异性识别抗原增殖分化:指 T,B细胞识别抗原后传递活化信号,自身发生活化、增殖和分化效应:引发 T细胞介导的细胞免疫效应和 B细胞介导的体液免疫效应
场所:主要在外周免疫器官(淋巴结、脾脏)
第一节 T细胞特异性识别抗原一、内源性抗原或外源性抗原的提呈 (复习 )
二,APC与 T细胞相互作用包括:
非特异性结合特异性识别共刺激分子相互结合一,T细胞与 APC的识别与结合非特异性粘附:
ICAM1/2----LFA-1
LFA-3 ----CD2
VCAM-1---VLA-4
特异性识别:
MHC- II类分子 /抗原肽与 TCR/CD3复合物共刺激分子,
B7---CD28
第二节 T细胞的活化、增殖、分化一,T细胞活化第一信号:抗原与抗原受体的识别与结合第二信号,APC细胞的协同刺激分子与 T细胞表面的相应受体结合如果没有第二信号的辅助信号,T细胞表现为以下两种情况
① T细胞不能充分活化
② 抗原特异性 T细胞的凋亡,失能 ( anergy)
T细胞活化的信号传导过程与 TCR- CD3复合物相连的 CD4分子胞浆段与 lck相连,当受体与抗原肽 /MHC复合物识别后,导致 lck磷酸化
→ CD3分子 ITAM磷酸化 → 募集并活化 Fyn,ZAP-
70→PLC→ 细胞内钙增加 → 钙调磷酸酶活化 → 活化转录因子
CD28分子活化后可激活 PI- 3激活 → 与 Fyn,ZAP- 70等信号被整合 → 活化特异性转录因子 → IL- 2基因转录二,T细胞增殖和分化增殖分化机制
CD4+ T细胞增殖
CD8+ T细胞增殖
(一 ) T细胞增殖分化的机制静息 T细胞表达低亲和力的 IL- 2受体(由
g两条链组成),当 T细胞活化时,表达?
链,因此 IL- 2受体由低亲和力转变为高亲和力。同时 T细胞活化时分泌 IL- 2,就以自分泌及旁分泌的形式作用于 T细胞,引起
T细胞的增殖及分化。
其它细胞因子如 IL- 4,IL- 12,IL- 15起着重要的作用
(二 ) CD4+T细胞的增殖及分化
CD4+T细胞活化
TH0→TH1 ( IL- 12) (细胞免疫)
→ TH2( IL- 4,IL- 10 ) (体液免疫)
(三 ) CD8+T细胞的增殖及分化
Th细胞非依赖性的激活
Th细胞依赖性的激活抗原从宿主细胞脱落后,被 APC摄取,并以 MHC
I类及 MHCII类复合物形式递呈在 APC细胞表面。
CD4+T细胞与 CD8+T细胞识别同一 APC递呈的特异性抗原,CD4+T细胞活化后,分泌 IL- 2;
CD8+T细胞活化后表达高亲和力的 IL- 2受体,IL
- 2以旁分泌形式作用于 CD8+T细胞引起 T细胞的增殖,并分化形成 CTL。
活化 T细胞的转归转变为记忆性 T细胞,参与再次免疫应答活化 T细胞发生凋亡
① 激活 T细胞可高表达死亡受体 Fas及
FasL,二者结合后可启动细胞内 caspase
级联反应,导致细胞凋亡。
② 被动细胞死亡:
第三节 T细胞应答的效应及机制一、效应细胞的生物学特性合成并分泌多种效应分子如细胞因子、蛋白酶、细胞毒素(穿孔素及颗粒酶);
膜分子表达及生物学活性的变化
FasL,
VLA- 4
高表达 CD2及 LFA- 1
CD45RO
二,CTL介导的细胞毒效应效靶细胞结合
CTL的极化 (polarization)
致死性打击
① 释放杀伤介质
② 诱导靶细胞凋亡高效、连续、特异性地杀伤靶细胞而不损伤正常组织细胞,对机体清除病毒感染、
肿瘤细胞及胞内感染具有重要意义。
三,Th1细胞介导的细胞免疫效应胞内寄生的病原体(如分析杆菌属的结核杆菌和麻风杆菌)
(一) TH1细胞对巨噬细胞的作用
TH1细胞与巨噬细胞所递呈的特异性抗原结合,可诱导巨噬细胞激活
① TH1细胞诱生 IFN-g等巨噬细胞活化因子;
② TH1细胞表面 CD40L与巨噬细胞表面的
CD40结合,或向巨噬细胞提供活化信号。
TH1细胞诱生及募集巨噬细胞活化巨噬细胞或通过产生 NO和超氧离子;
促进溶酶体与吞噬体融合;合成释放各种抗菌肽和蛋白酶等等。
(二 ),Th细胞对 T细胞,B细胞、中性粒细胞的激活作用
TH1细胞对 T细胞的作用产生 IL- 2,促进 TH1,CTL等细胞的增殖,从而放大免疫效应。
TH1细胞对 B细胞的作用
TH1细胞辅助 B细胞的作用,使 B细胞产生具有强调理作用的抗体(如 IgG2a),从而进一步增强巨噬细胞对病原体的吞噬。
TH1细胞对中性粒细胞的作用产生淋巴毒素和 TNF-?,可活化中性粒细胞,促进其杀伤病原体。
四,T细胞免疫的病理生理学意义抗肿瘤抗感染 (病毒及胞内寄生菌 )
免疫损伤