免疫学12细胞粘附分子.ppt

细胞粘附分子,趋化与粘附,细胞间黏附分子,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，通过增加细胞间粘附作用和或传递信号而促进细胞的功能。粘附分子使细胞与细胞间，细胞与基质间发生粘附，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，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。,黏附分子的命名,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。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的同一分化抗原归为一个分化群，每一CD分子代表一种或一类分化抗原。人CD的编号已从CD1命名至CD166，可大致划分为T细胞、B细胞、髓系细胞、NK细胞、血小板、粘附分子、内皮细胞、细胞因子受体和非谱系等九个组。,白细胞分化抗原：指血细胞在分化成熟为不同谱系、不同分化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）基本结构整合素是膜结合型的大分子糖蛋白，由和两个亚单位（链和链）经非共价键连接组成。,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-1VLA-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Immunoglobulinsuperfamily，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（leukocytefunctionassociatedantigen-2/3,LFA-2/LFA-3）2.细胞间粘附分子（intercellularadhesionmolecule,ICAM）3.CD44,4.血管细胞粘附分子-1（vascularcelladhesionmolecule-1,VCAM-1又称CD106）5.血小板内皮细胞粘附分子-1（platelet-endothelialcelladhesionmolecule-1,PE-CAM-1，又称CD31）6.粘膜血管地址素(mucosalvascularaddressin-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-likefamily）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。,CD无CDCD7CD2CD2CD2分子CD5CD3CD3CD3CD4CD4+CD8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-II,TCR,阳性选择,TCR,MHC-I,巨噬细胞表面MHC-I-自身肽+CD8+自身耐受树突状细胞巨噬细胞表面MHC-II-自身肽+CD4+自身耐受树突状细胞,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。,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）。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。,淋巴组织血液归巢,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（leukocyteadhesiondeficiency,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异常与肿瘤的浸润、转移有关。如大肠癌、乳腺癌等肿瘤细胞表面E-钙粘素分子表达明显减少或缺失，细胞间附着减弱，肿瘤细胞与其它细胞脱离，导致肿瘤细胞浸润及转移。据此，可通过上调ICAM-1等黏附分子的表达限制肿瘤细胞的浸润和转移。粘附分子可用于辅助判断肿瘤的分期和预后。如:分化良好的上皮性肿瘤细胞E-钙粘素表达正常；中等分化肿瘤细胞E-钙粘素表达降低；低分化肿瘤细胞E-钙粘素几乎不表达。,四、粘附分子与移植排斥反应粘附分子介导免疫细胞向移植部位的迁移，作为协同刺激分子激活T细胞，诱导效应T细胞与移植