免疫细胞.ppt

,免疫细胞,二零一二年三月,目的要求,掌握T细胞的重要表面分子及其作用；T细胞的功能；B细胞重要的表面分子及其作用；B细胞的主要功能。NK细胞的主要生物学特征与功能。APC的概念和种类。熟悉T细胞亚群的分类方法及各亚群的功能；专职APC的主要特点及其主要生物学功能。了解NKT细胞，T细胞，B1细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞的特点和功能。APC的抗原加工处理和提呈的途径等。,免疫细胞内容,免疫细胞泛指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体。包括造血干细胞、淋巴细胞、APC、粒细胞、肥大细胞和红细胞等。一、造血干细胞（HSC）概述二、淋巴细胞T淋巴细胞B淋巴细胞自然杀伤细胞三、抗原提呈细胞专职抗原提呈细胞DC、单核/巨噬细胞、B细胞非专职抗原提呈细胞,第一节造血干细胞,第一节造血干细胞,特点：自我更新；分化潜能起源：卵黄囊胚肝骨髓表面标志：CD34、CD117人HSC的分化过程：多能干细胞定向干细胞（淋巴样干细胞；髓样干细胞）各种成熟血细胞,造血干细胞移植,造血干细胞移植泛指将各种来源的正常造血干细胞在患者接受超剂量化（放）疗后，通过静脉输注移植入受体内，以替代原有的病理性造血干细胞，从而使患者的造血及免疫功能得以重建。,造血干细胞移植类型,根据造血干细胞来源可分为：骨髓造血干细胞移植外周血造血干细胞移植脐带血造血干细胞移植,造血干细胞移植,第二节淋巴细胞,第二节淋巴细胞,淋巴细胞的类别及其亚类,一、T淋巴细胞,T淋巴细胞（Tlymphocyte）来源于骨髓的淋巴样祖细胞，在胸腺（thymus）发育成熟。介导适应性细胞免疫应答，在TD-Ag诱导的体液免疫应答中也有重要的辅助作用,（一）T淋巴细胞分化发育（二）T细胞表面标志及其功能（三）T细胞亚群及功能,（一）T细胞的发育,场所：胸腺（胸腺基质细胞、细胞因子、胸腺素等）过程：祖T前T未成熟T成熟T细胞重要事件：功能性TCR的表达、阳性选择、阴性选择,T细胞在胸腺内的阳性选择和阴性选择,阳性选择和阴性选择的意义,阳性选择：获得自身MHC分子限制性阴性选择：获得对自身抗原的耐受性,（二）T细胞表面标志及其功能,TCR-CD3复合物CD4和CD8分子协同刺激分子(CD28/CTLA-4、CD40L等)细胞因子受体：IL-1,2,4,6等的受体丝裂原受体(PHA、ConA、PWM的受体),（二）T细胞的表面标志,TCR-CD3复合物,（二）T细胞的表面标志,1.TCRT细胞特有标志异二聚体，属IgSF4种肽链：、V区构成特异性识别Ag的分子结构胞浆区短，不能传导活化信号,CD3分子分布于所有T细胞和部分胸腺细胞由、和五种链组成与T细胞抗原受体组成TCR/CD3复合物胞浆区有“免疫受体酪氨酸活化基序”（ITAM）结构,TCR-CD3复合物示意图,（二）T细胞的表面标志,TCR-CD3复合物生物学功能1、TCR：特异性识别Ag必须同时识别Ag肽-MHC复合物（双识别）2、CD3：稳定TCR的结构转导TCR识别抗原的活化信号。3、T细胞特征性标志。,2.丝裂原受体又称有丝分裂原受体丝裂原可以非特异活化某一类淋巴细胞全部克隆，不同丝裂原对T、B细胞的作用有一定的选择性。可以测定细胞免疫功能淋巴细胞转化试验正常值：70%,（二）T细胞的表面标志,2.T细胞丝裂原受体,植物血凝素（PHA）受体刀豆蛋白A（ConA）受体美洲商陆（PWM）受体,淋巴细胞转化试验,3.T细胞表面主要的分化抗原CD4、CD8CD28、CTLA-4CD40L、CD2,（二）T细胞的表面标志,（二）T细胞的表面标志,CD4和CD8分子T细胞重要的表面标志区分T细胞亚群的重要表面分子T细胞共受体（coreceptor）,医学免疫学,上海第二医科大学免疫教研室,CD4分子可与MHC-II类分子结合Th细胞TCR-CD3识别抗原的辅助受体是HIV的受体,（二）T细胞的表面标志,CD4分子与HIV感染,CD8分子是细胞毒性T细胞(cytotoxicTlymphocyte,CTL或TC）的表面标志与MHC-I类分子的结合TC细胞TCR-CD3识别抗原的辅助受体受体,（二）T细胞的表面标志,CD4和CD8分子的功能稳定TCR与Ag肽-MHC的相互作用参与T细胞活化信号1的产生与传递。参与MHC的限制性。,（二）T细胞的表面标志,CD28、CTLA-4（CD152）,分子结构特点1）CD28、CTLA-4高度同源，均为同二聚体2）配体相同，均为B7（CD80/CD86）3）生物学效应不同CTLA-4：含免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIM),（二）T细胞的表面标志,CD28、CTLA-4（CD152）,分布CD28：CD4+T（100%）、CD8+T（50%）CTLA-4：活化T细胞功能：调节T细胞活化CD28B7T细胞活化主要协同刺激信号（信号2）CTLA-4B7向活化T细胞传递抑制信号CTLA-4与B7的亲和力显著高于CD28,CD2（绵羊红细胞受体）,（二）T细胞的表面标志,MHC分子MHC类分子：所有T细胞MHC类分子：部分活化T细胞其他受体CKRFasL（CD178）等,(三)T细胞亚群及功能,T细胞分类T细胞亚群及功能,（三）T细胞亚群及功能,未经抗原刺激的成熟T细胞称初始T细胞，接触抗原后分化为效应T细胞和记忆性T细胞根据不同的标准可以将T细胞分为不同的亚群,T、TCD4+T和CD8+TTh、Tc、Tr初始T、效应T、记忆T,从不同角度分,T细胞分类,T细胞分类,一）按TCR类型不同：1、T细胞CD4+/CD8+（SP细胞）为主，数量多，分布于外周淋巴组织、外周血。是参与特异性免疫应答的主要细胞群。2、T细胞CD4CD8（DN细胞）为主。数量少，分布于皮肤表皮及粘膜上皮等，固有免疫细胞之一。抗感染、抗肿瘤和免疫调节。,按T细胞的表面标志和TCR类型不同分类,二）按CD分子不同：CD4+、CD8+T细胞,CD4+T细胞约占T细胞6065受MHC类分子限制主要分化为ThCD8+T细胞约占T细胞3035受MHC类分子限制主要分化为CTL,CD4+T细胞与CD8+T细胞的比较,CD4+T细胞CD8+T细胞表型CD3+CD4+CD8-CD3+CD4-CD8+识别抗原肽13-17AA8-10AAMHC限制性MHC-II类分子MHC-I类分子Th+-Tc+,三）按功能不同,分为：辅助性T细胞（Th）细胞毒性细胞（CTLorTc）调节性T细胞（Tr）,T细胞亚群的生物学功能,CD4+辅助性T细胞按CD4+Th细胞分泌细胞因子谱的差异主要分为四个亚类：Th17细胞Th1细胞Th2细胞Th3细胞,1、Th1细胞分泌IL-2、IFN-、TNF-等；介导细胞免疫应答；对Th2细胞的分化、发育与功能具有抑制作用。参与抗肿瘤、抗病毒感染、迟发型超敏反应、移植排斥反应、器官特异性自身免疫病等。,2、Th2细胞分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10等；主要介导体液免疫应答；对Th1细胞的分化、发育和功能具有抑制作用；主要参与抗蠕虫感染、I型超敏反应、器官非特异性自身免疫病。,Th1与Th2的功能,医学免疫学,上海第二医科大学免疫教研室,CD8+杀伤性T细胞（CTL或Tc）CTL的主要作用是直接杀伤靶细胞，杀伤过种中自身不受损伤，可反复杀伤多个靶细胞。CTL杀伤特点：a、特异性识别靶细胞b、受MHC限制c、连续杀伤作用，自身不受损伤,CTL杀伤特点,特异性介导靶细胞裂解或凋亡，其机制为：,释放穿孔素，致靶细胞裂解、死亡2.释放颗粒酶，借助穿孔素在细胞膜上聚合形成的管道进入靶细胞，导致其凋亡3.高表达FasL，通过Fas/FasL途径导致靶细胞凋亡,接触相：效-靶结合TCR-抗原肽：MHC分子;粘附分子参与识别分泌相：释放穿孔素膜上构筑小孔等裂解相：不可逆损伤大量小孔致细胞裂解,细胞毒作用的过程,CTL释放穿孔素和颗粒酶诱导靶细胞坏死/凋亡,CTL表达FasL诱导靶细胞凋亡,活化的CTL表达FasL,Fas-FasL相互作用诱导靶细胞凋亡,其它效应机制,TNF/：协同IFN-的作用；直接细胞毒作用；介导炎症,IFN-：诱导MHC-I，II类分子等的表达；抑制病毒复制；激活巨噬细胞,Tr的分类,nTrCD4+CD25+Tr：,分泌L-10、TGF-，免疫负调节,FoxP3+免疫抑制作用等。,Th3:分泌TGF-，免疫负调节，抑制Th1,Th2,iTr，主要包括：CD4+Tr1：,四）按所处的活化阶段，分为：初始T：CD45RA、CD62L效应T：CD45RO、CD25、CD44等记忆T：CD45RO、CD44,初始T、效应T、记忆T细胞,初始Tc,效应Tc,记忆Tc,未接触过Ag,APC,CD45RA、CD62L,CD45RO、CD44,高亲和力IL-2R,CD45RO、CD44,再次应答,B淋巴细胞,B细胞在骨髓的分化发育B细胞表面标志B细胞亚群及功能,一、B细胞在骨髓分化发育,B细胞在骨髓分化发育的意义*BCR重链、轻链基因重排与表达获得功能性BCR。*获得自身耐受。B细胞发育的过程*抗原非依赖期（发生在骨髓）未成熟B细胞仅表达mIgM,成熟B细胞同时表达mIgD、mIgM未成熟Bc+Ag，克隆清除或无能,以获得自身耐受*抗原依赖期（发生在外周免疫器官）生发中心，成熟Bc+抗原，增殖分化，获得高亲和力抗体产生细胞,（三）B细胞的分化成熟过程,B细胞的发育过程,二、B细胞表面标志BCR复合物*组成：膜表面Ig（BCR）与Ig、Ig；*作用：mIgV区特异性识别抗原；Ig、Ig转导mIg特异性识别抗原的信号。BCR的共受体：由CD19、CD21、CD81组成协同刺激分子：CD40/CD40L提供B细胞激活的第二信号；CD80和CD86(B7-1,2)/CD28提供T细胞激活的第二信号。其他表面分子：CKR、补体受体（CR1和CR2）、丝裂原（PWM、LPS、SPA）受体、FcR（FcgRII、FcaR、FcmR等）、HLA抗原等。,（一）B细胞表面分子,1.BCR（B细胞抗原受体）,mIgM和mIgD,胞浆段较短,2.Ig、Ig,又称为CD79a、CD79b,胞浆段较长，具有ITAM结构，向细胞内传递活化信号,BCR-IgIg复合物,（BCR复合物）,BCR复合物,BCR复合物生物学功能：1、特异性识别Ag，介导体液免疫应答；mIgV区特异性识别Ag；Ig、Ig转导识别Ag的信号1。2、参与捕获Ag；3、B细胞分化Ag，鉴定意义。,CD21,CD19,CD81,3.B细胞辅助受体,CD19/CD21/CD81,功能类似于CD4或CD8,辅助BCR,增强B细胞活化的第1信号,医学免疫学,上海第二医科大学免疫教研室,4.协同刺激分子(co-stimuilatorymolecules),CD40分子：,与活化的T细胞表面的CD40L分子结合后，传递第2信号，促进B细胞活化。,B7（CD80、CD86）：表达在活化的B细胞表面,与CD28分子结合，增强T细胞激活与CTLA-4分子结合，抑制T细胞活化,5.丝裂原受体脂多糖（LPS）受体美洲商陆（PWM）受体SPA受体,其他表面分子：,CKR、补体受体（CR1和CR2）CR2（CD21)：C3d受体，EB病毒受体。FcR（FcgRII、FcaR、FcmR等）HLA抗原等。,三、B细胞亚群及功能,按表面标志CD5的表达与否，可分为B1细胞B2细胞,B细胞,B-1细胞亚群分布腹腔、胸腔和肠粘膜固有层中表面特征标志CD5+抗原识别谱窄（主要为TI抗原、自身抗原）应答特点1）BCR直接结合多糖抗原，发生交联而被激活；2）产生以IgM为主的低亲和力抗体；3）无抗体类别转换；少/无免疫记忆；无再次应答。主要功能1）参与抗细菌感染的黏膜免疫应答2）清除变性的自身抗原等,B2细胞亚群,分布体内出现较晚，定位于外周免疫器官表面特征标志CD5-抗原识别谱：广，主要识别TD抗原应答特点1)直接识别抗原决定簇，活化需要Th的辅助。2)可产生高亲和力抗体（IgG、IgM等)3)有Ig类别转换、免疫记忆和再次应答主要功能1）产生抗体，行使体液免疫应答；2）提呈抗原；3）分泌细胞因子：免疫调节作用。,抗体的主要生物学功能,B细胞亚群区别：,B1细胞B2细胞CD5+-自发性Ig的产生高低特异性多反应性单特异性产生Ig类型IgM为主IgG为主应答的抗原TI-AgTD-Ag为主体细胞高频突变低/无高免疫记忆少/无有,T、B细胞特性比较（一）特性T细胞B细胞发育器官胸腺骨髓/法氏囊抗原受体TCRBCR带有ITAM的信号分子CD3Ig、Ig辅助受体CD4/CD8CD19、21、81MHC分子MHC类分子MHC/类分子活化TC：MHC类分子协同信号分子CD28CD40CD40L、CD2等CD80/86等协同刺激信号CD28-B7（主要）CD40-CD40L（主要）丝裂原受体PHA、ConA、PWMLPS、SPA、PWM病毒受体HIVR（CD4）EBVR（CD21）,T、B细胞特性比较（二）特性T细胞B细胞刺激抗原TD-AgTD-Ag、TI-Ag功能性亚群Th、Tr、TcB1、B2产生物质CKsIg、CKs免疫功能介导细胞免疫(CMI)介导体液免疫(HI)免疫调节提呈抗原免疫调节,属淋巴细胞；主要分布于外周血和脾;表面特征标记：TCR-、CD56+、CD16+、mIg-表面受体（1）杀伤细胞活化受体（KAR）结合靶细胞表面糖类配体，促使NK发挥杀伤作用。（2）杀伤细胞抑制受体（KIR）识别自身细胞表面MHC-I类分子，产生抑制信号。,自然杀伤细胞,NK细胞的表面标志,机制：（1）NK与靶细胞直接接触分泌穿孔素；颗粒酶（2）ADCC（3）FasFasL（4）释放细胞因子：TNF等,NK细胞杀伤靶细胞的机制,IgG类抗体与靶细胞表面抗原特异性结合，效应细胞（NK细胞、巨噬细胞、中性粒细胞）借助所表达的IgGFcR与靶细胞表面IgG的Fc段结合，从而直接杀伤靶细胞,特点：无需Ag刺激；无特异性抗原识别受体；非特异性识别，杀伤作用出现早。主要生物学功能：抗感染与抗肿瘤；免疫调节,NK细胞杀伤靶细胞电镜图,免疫细胞内容,免疫细胞泛指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体。一、造血干细胞（HSC）概述二、淋巴细胞T淋巴细胞B淋巴细胞自然杀伤细胞三、抗原提呈细胞专职抗原提呈细胞DC、单核/巨噬细胞、B细胞非专职抗原提呈细胞,APC：能摄取、加工、处理抗原并将抗原信息提呈给T细胞的细胞，又称为辅佐细胞。专职APC(professionalAPC)能组成性表达MHC-II类分子、协同刺激的粘附分子。具有较强的抗原提呈作用，包括单核-巨噬细胞(M)、树突状细胞(dendriticcell,DC)、B细胞。兼职APC:可经诱导表达MHC-II类分子，抗原提呈能力弱，包括内皮细胞、上皮细胞等。肿瘤细胞、病毒感染细胞等可通过MHC-I类分子途径提呈抗原，属广义APC。,抗原提呈细胞(antigenpresentingcell）,一、树突状细胞（dendriticcells,DC）,1、分类,根据来源分为：,髓系DC与淋巴系DC,根据组织分布分为：,非淋巴样组织DC:如朗格汉斯C、间质DC;淋巴样组织DC:如并指状DC、滤泡样DC;体液中的DC:隐蔽C等,树突状细胞（Dendriticcell，DC）,2、DC的迁移与成熟,3、成熟DC的生物学特征及其功能,共同特征*形态上呈树突状*高表达MHC-II类抗原和多种粘附分子等*吞噬功能较低,抗原提呈能力强;*诱导初始T细胞活化唯一的APC,4、DC的生物学功能*抗原提呈功能：吞噬（不成熟DC)：受体介导的吞噬、强大吞饮;提呈抗原(成熟DC)：MHC分子提呈抗原；*参与淋巴细胞的分化、发育：TDC-TCell;*参与免疫记忆：FDC-BCell*参与免疫调节：分泌CKs如IL-12等.,二、单核吞噬细胞系统（MPS）,1、组成及生物学特征组成骨髓内的前单核细胞外周血的单核细胞组织内的巨噬细胞。表面标志MHC-I、-II类抗原、粘附分子、FcR、补体受体、LPS受体、CKR等生物学特征与功能粘附特性、吞噬能力、分泌功能、可与淋巴细胞相互作用。,骨髓,血液,组织,多能干细胞,髓样干细胞,单核母细胞,前单核细胞,单核细胞,单核细胞,巨噬细胞结缔组织：组织细胞肺：肺泡巨噬细胞肝：枯否细胞脾与淋巴结：游走与固定巨噬细胞浆膜腔：胸、腹腔巨噬细胞神经组织：小胶质细胞骨：破骨细胞关节：滑膜A型细胞,单核吞噬细胞系统细胞的分化和分布,2、MPS的生物学功能,吞噬杀菌作用机制：其表面成份对病原体所表达“非己”成分的泛特异性识别与结合；分泌细胞因子（TNF、IL-1、-6等）、活性氧与各种蛋白酶等，参与和促进炎症反应；提呈抗原，并提供T细胞第二活化信号；免疫调节抗肿瘤的防线之一。,巨噬细胞的激活,三、B细胞的抗原提呈功能,摄取抗原的方式：BCR特异性摄取抗原；可提呈低浓度的抗原；*此外,还有胞饮作用。,B细胞对外源性抗原的摄取,mIg介导的内吞,补体受体介导的内吞,Fc受体介导的内吞,吞饮,吞噬,被动吸附,再次应答过程中记忆性B细胞作为抗原提呈细胞激活抗原特异性的Th细胞,专职抗原提呈细胞生物学特征比较,抗原加工或抗原处理(antigenprocessing)APC将胞浆内自身产生或摄入胞内的抗原消化降解为一定大小的抗原肽片段，