免疫学12-细胞粘附分子

细胞粘附分子趋化与粘附细胞间黏附分子粘附分子粘附分子 是介导细胞或细胞间相互接触和结合的一类是介导细胞或细胞间相互接触和结合的一类膜表面糖蛋白分子，位于细胞表面或细胞基质中，并膜表面糖蛋白分子，位于细胞表面或细胞基质中，并以受体和配体结合的形式相互作用，通过增加细胞间以受体和配体结合的形式相互作用，通过增加细胞间粘附作用和或粘附作用和或 传递信号传递信号 而促进细胞的功能。而促进细胞的功能。粘附分子使粘附分子使 细胞与细胞细胞与细胞 间，间， 细胞与基质间细胞与基质间 发生粘附，发生粘附，参与细胞的识别，活化和信号传导，细胞增值、分化参与细胞的识别，活化和信号传导，细胞增值、分化，细胞的伸展与运动，是免疫应答，炎症发生，凝血，细胞的伸展与运动，是免疫应答，炎症发生，凝血，肿瘤转移，创伤愈合等一系列重要生理和病理过程，肿瘤转移，创伤愈合等一系列重要生理和病理过程的分子基础。的分子基础。 黏附分子的命名n 以功能命名：如细胞间黏附分子 (ICAM),血管细胞黏附分子（ VCAM）， TCR， LFA-1等。n 以 CD命名：统称为 CD抗原 /分子。1986年世界卫生组织命名委员会建议应用 CD系列来统一命名 白细胞分化抗原 ，包括淋巴细胞和其它白细胞。目前已经鉴定出 CD抗原 70余种 .CD:将来自不同实验室的单克隆抗体所识别将来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同一分化抗原归为一个分化群，每一的同一分化抗原归为一个分化群，每一 CD分分子代表一种或一类分化抗原。人子代表一种或一类分化抗原。人 CD的编号已的编号已从从 CD1命名至命名至 CD166，可大致划分为，可大致划分为 T细胞、细胞、B细胞、髓系细胞、细胞、髓系细胞、 NK细胞、血小板、粘附细胞、血小板、粘附分子、内皮细胞、细胞因子受体和非谱系等分子、内皮细胞、细胞因子受体和非谱系等九个组。九个组。 白细胞分化抗原：指血细胞在分化成熟为不同谱系、分化的不同阶段及细胞活化过程中，出现或消失的细胞表面标记分子。 白细胞分化抗原大都是跨膜的蛋白或糖蛋白，含胞膜外区、跨膜区和胞浆区；有些白细胞分化抗原是以 糖基磷脂酰肌醇 （ GPI） 链接方式 锚定 在细胞膜上。 少数白细胞分化抗原是碳水化合物。五个家族：1.整合素家族2.免疫球蛋白超家族3.选择素家族4.钙粘素家族5.粘蛋白样家族第一节 各类粘附分子的特性与功能 一、整合素家族一、整合素家族（一）基本结构（一）基本结构整合素是膜结合型整合素是膜结合型的大分子糖蛋白，由的大分子糖蛋白，由 和和 两个亚单位（两个亚单位（ 链链和和 链）经非共价键连链）经非共价键连接组成接组成 。整合素分子的基本结构（二）主要成员及其功能1.1亚家族： VLA-1 VLA-6等 6个成员，主要介导 细胞与细胞外基质 如胶原、纤粘连蛋白和层粘连蛋白等的相互作用 ； 2.2 亚家族：白细胞整合素 (leukointegrin)主要参与 细胞 -细胞 间相互作用；3.3亚家族：血小板蛋白 gpIIb/IIIa和 v3 是 血小板聚集和粘附于内皮下 的重要介质；4.7亚家族。47（ CD49d/7）和 E7（ CD103），其配体是表达于粘膜内皮细胞的 粘膜血管地址素 MAdCAM-1 。 二、免疫球蛋白超家族（ Immunoglobulin superfamily， IgSF）是 Ca2+非依赖性跨膜糖蛋白。1.淋巴细胞功能相关抗原 -2/3（ leukocyte function associated antigen-2/3, LFA-2/LFA-3）2.细胞间粘附分子（ intercellular adhesion molecule, ICAM）3.CD444.血管细胞粘附分子 -1（ vascular cell adhesion molecule-1, VCAM-1又称 CD106）5.血小板内皮细胞粘附分子 -1（ platelet-endothelial cell adhesion molecule-1, PE-CAM-1，又称 CD31）6.粘膜血管地址素(mucosal vascular addressin -1, MAdCAM-1)三、选择素家族选择素 (selectin)是一组表达于内皮细胞、白细胞和血小板表面的粘附分子，家族中有三个成员： E-选择素 (CD62E)、 L-选择素 (CD62L)和 P-选择素(CD62P) 。选择素分子的基本结构四、钙粘素家族 （ cadherin）是一组 Ca2+ 依赖的细胞粘附分子家族，参与建立和维持细胞 -细胞间的连接，对维持成熟个体组织结构及其功能的完整性有重要作用。钙粘素分子主要有三种： E-钙粘素、 N-钙粘素和 P-钙粘素。 钙黏素分子的基本结构五、粘蛋白样家族粘蛋白样家族（ mucin-like family）属新归类的一类细胞粘附分子。该家族包括 D34、GlyCAM-1和 PSGL-1三个成员。 第二节 粘附分子的生物学作用一、参与免疫细胞间相互作用1.T细胞。CD28/CD80、 LFA-1/ICAM-1、 LFA-2/LFA-3等增强 TCR与抗原肽 -MHC复合物结合的亲和力；2.B细胞。CD40/CD40L、 LFA-1/ICAM-1、 LFA-2/LFA-3等协同刺激分子与活化的 T细胞结合从而获得 B细胞第二活化信号；3.CTL。杀伤靶细胞时，粘附分子的相互作用导致效靶细胞紧密接触。活化并增殖活化并增殖CD28刺激刺激阻断阻断 B7信号信号 1 信号信号 1+2CD4CD4ThCD3TCRAgAPCMHC-II1 AgAPCMHC-IIB7LFA-3ICAM1/2VCAM21无能无能ThTCRCD3CD28CTLA-4CD2LFA-1VLA-4CD4CD 无无 CD CD7 CD2 CD2 CD2 分子分子 CD5 CD3 CD3 CD3 CD4 CD4 +CD8 或或 CD8胸腺细胞分化发育的程序干细胞 前 T 双阴性 双阳性 成熟T细胞 细胞 细胞 细胞MHC-IITCR阳性选择阳性选择TCR胸腺基胸腺基质细胞质细胞MHC-I前前 T细胞细胞前前 T细胞细胞CD8+CD4+ 胸腺基胸腺基质细胞质细胞胸腺基质细胞胸腺基质细胞MHC-与淋巴细胞表面与淋巴细胞表面 TCR 结合结合 MHC- + 淋巴细胞表面淋巴细胞表面 TCR CD8+CD4+ 巨噬细胞巨噬细胞 表面表面 MHC-I-自身肽自身肽 + CD 8+ 自身耐受自身耐受树突状细胞树突状细胞巨噬细胞巨噬细胞 表面表面 MHC-II-自身肽自身肽 + CD 4+ 自身耐受自身耐受树突状细胞树突状细胞阴性选择阴性选择二、参与炎症反应粘附分子介导中性粒细胞从血管移行到炎症部位的过程三、参与淋巴细胞归巢和再循环淋巴细胞可经淋巴管、胸导管进入血液，并在血液、淋巴液、淋巴器官或组织间进行反复循环，此过程称为淋巴细胞再循环。 n 成熟淋巴细胞 定居于外周淋巴器官或组织 后，通过血液和淋巴的再循环回归到原来的淋巴组织（归巢）。n 归巢作用有赖于淋巴组织中毛细血管后静脉的一些特殊化的 HEV（ 高内皮小静脉）。 HEV表达大量的、一般静止扁平内皮细胞所缺乏 的粘附分子，包括 IGSF的 ICAM-1， ICAM-2， VCAM-1等，它们 作为配体与淋巴细胞归巢受体 （ LFA-1， VLA-4， CD44， L-selectin） 结合 ， 引导淋巴细胞定向地进入淋巴组织 。淋巴细胞在全身器官组织及体液中的不断循环，以巡视和扩大与抗原接触的机遇，并将被抗原激活的淋巴细胞引流入局部淋巴组织及器官，在 T细胞、 B细胞、 APC间进行协同的免疫应答作用后，产生的效应淋巴细胞定向地迁移于病原异物抗原部位，发挥免疫效应功能。外周免疫器官及淋巴组织是淋巴细胞居住、增殖、休整和与其他细胞相互作用及信号传导的基地，既是淋巴细胞再循环的起点和中途站，也是淋巴细胞归巢的终点。淋巴细胞在发挥免疫效应的同时，被归巢受体引导回该类细胞的原居住地， 进行修整、增殖和发育，以提高该类淋巴细胞的数量和功能，然后再进入循环并承担免疫效应作用，是保证淋巴细胞功能的重要环节。淋巴组织淋巴组织 血液血液归巢归巢 HEV第三节 粘附分子的临床意义一、粘附分子与遗传病白细胞粘附缺陷症（ leukocyte adhesion deficiency, LAD）是一种常染色体隐性遗传病，其临床表现为 反复发作的严重感染 。 LAD分为 LAD-I和 LAD-II， LAD-I的发病机制是 CD18基因缺陷 导致白细胞 LFA-1（ CD11a/CD18）表达异常；而LAD-II型的发病机制是由于 岩藻糖代谢障碍导致白细胞 sLex 合成缺陷。二、粘附分子与炎症在类风湿性关节炎的急性发作期，淋巴细胞、单核细胞表面的 CD2、 LFA-1、 CD44等表达增加，与血管内皮细胞表面的相应配体结合，增强炎症细胞的组织浸润，加重局部病变和器官功能损害。病毒性肝炎和酒精性肝炎时，肝细胞 ICAM-1表达增加；病毒性脑炎的脑血管内皮细胞亦可见 ICAM-1分子表达增加。三、粘附分子与肿瘤 粘附分子表达