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白细胞分化抗原 CD 1 一 白细胞分化抗原的概念 白细胞分化抗原 LDA 指不同谱系白细胞在分化成熟的不同阶段以及活化过程中 出现或消失的表面标记 它们大都为跨膜分子 由胞外区 跨膜区和胞浆区组成 有些以糖基磷脂酰肌醇 GPI 锚 在细胞膜上 它们大都是蛋白或糖蛋白 少数为碳水化合物 第一节概述 2 三 CD的概念 CD分子的分类 功能 CD 用以单克隆抗体鉴定为主的聚类分析法 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 Clusterofdifferentiation CD 并以此代替分化抗原以往的命名 在许多情况下 单克隆抗体及其识别的相应抗原都用同一个CD序号 迄今为止 人CD分子的序号已从CD1命名至CD364 至2014 可大致划分为14个组 3 CD分子的分类 4 白细胞分化抗原的主要生物学作用表面标志1 代表不同谱系2 不同分化阶段3 活化阶段参与机体重要的生理 病理过程 1 免疫应答过程中参与免疫细胞的相互识别 免疫细胞识别抗原 活化 增殖和分化 免疫效应功能的发挥 2 参与造血细胞的分化和造血过程的调控 3 参与炎症的发生 4 参与细胞的迁移如肿瘤细胞的转移等 5 第二节参与T细胞抗原识别与活化的CD分子 6 参与T细胞识别 粘附和活化过程的CD分子 7 一 CD2分子 结构 也称绵羊红细胞受体 淋巴细胞功能相关抗原2 LFA 2 是T细胞特征性标志 为单链跨膜糖蛋白 均属于IgSF 免疫球蛋白超家族 分布 分布于95 的T细胞 50 70 胸腺细胞和NK细胞 配体 CD58 LFA 3 为70kD的单链跨膜糖蛋白 属于IgSF 广泛分布红细胞 T细胞 B细胞 单核细胞 上皮细胞和内皮细胞等 8 功能 1 黏附及协同刺激作用 CD2与CD58的结合可促进T细胞与其他细胞的相互作用 2 T细胞旁路激活途径 CD2 胸腺细胞可与CD58 胸腺上皮细胞结合 为早期胸腺细胞的活化提供信号 3 胸腺细胞的分化成熟 未成熟T细胞 表达CD2 与胸腺内的抚育细胞 nursecell 结合 调节T细胞增殖和分化 9 结构 CD3分子是由 5种6条多肽链组成 主要是CD3 少数为CD3 CD3 和 链均以单链存在 有高度同源性 均属于IgSF 其跨膜区带负电的氨基酸与TCR跨膜区带正电氨基酸形成盐桥 成为稳定TCR CD3复合物 CD3 和 链结构相似 以 约占90 和 10 形式存在 和 链胞浆区均有免疫受体酪氨酸活化基序 ITAM 即酪氨酸磷酸化位点 在细胞信号传递和活化中起重要作用 二 CD3分子 10 TCR CD3复合体结构 11 分布 所有成熟T淋巴细胞表面 与TCR以非共价键结合成TCR CD3复合物 功能 1 稳定TCR的结构 CD3与TCR结合形成一个完整的功能单位 2 转导T细胞活化信号 CD3 的胞浆部分与PTKp59fyn相连 在信号转导过程中起关键作用 12 结构 单链跨膜糖蛋白 胞外区具有4个Ig折叠样结构域 属于IgSF 近N端的2个结构域与MHCII类分子的 2结构域结合 分布 部分T细胞和胸腺细胞 单核吞噬细胞等 配体 MHC 类分子 三 CD4分子 13 功能 1 CD4 T细胞活化的辅助受体 T细胞通过CD4与APC表面MHC 类分子结合 为CD4 T细胞活化的辅助受体 2 信号转导作用 CD4的胞浆内与PTKp56lck相连接 3 T细胞的分化发育 胸腺中的阴阳性选择 4 HIV的主要受体 CD4分子胞外第1个结构域是HIV壳膜蛋白gp120的识别部位 14 HIV感染T细胞 15 16 17 结构 由 两条多肽链组成的跨膜糖蛋白 也存在两条 链组成的同源二聚体 每条链胞外区各含一个Ig折叠样结构域 属于IgSF 能与MHCI类分子的 3区结合 分布 部分T细胞和胸腺细胞 NK细胞表面的CD8分子为 同源二聚体 配体 MHC 类分子 18 作用 1 CD8 T细胞活化的辅助受体 T细胞通过CD8与靶细胞表面MHC 类分子结合 为CD8 T细胞活化的辅助受体 2 信号转导作用 CD8胞浆区与PTKp56lck相连 19 结构 CD28分子由两条相同肽链借二硫键组成的同源二聚体 胞外区含单个Ig折叠样结构域 属于IgSF CD28胞浆结合并激活磷脂酰肌醇3激酶 PI 3Kinase 分布 主要分布于外周血T淋巴细胞 90 CD4 T 50 CD8 T 部分活化B细胞等 五 CD28分子 20 配体 B7分子 B7 1为CD80 B7 2为CD86 在外周血静止的单核细胞和树突状细胞 DC CD80表达水平较低 CD86表达水平相对较高 活化后的单核细胞和DC其CD80 CD86表达迅速上调 功能 1 协同刺激作用 CD28与CD80或CD86结合为T细胞活化提供协同刺激信号 2 介导细胞间的黏附作用 CD28与CD80或CD86结合促进T细胞与APC的结合 21 与CD28分子具有高度同源性的CTLA 4 其配体也是B7 但CTLA 4与B7的结合则介导了负性信号的传导 是重要的负性共刺激分子 如缺乏或阻断协同刺激信号可使自身反应性T细胞处于无能状态 从而有利于维持自身免疫耐受 22 六 CD45分子 CD45分子在所有白细胞上都有表达 称为白细胞共同抗原 CD45由一类结构相似 分子量较大的跨膜蛋白组成 广泛存在于白细胞表面 其胞浆区段具有蛋白质酪氨酸磷酸酶的作用 能使底物P56lck和P59fyn上酪氨酸脱磷酸而激活 在细胞的信息传导中发挥重要作用 CD45是细胞膜上信号传导的关键分子 在淋巴细胞的发育成熟 功能调节及信号传递中具有重要意义 CD45的分布可作为某些T细胞亚群的分类标志 23 异构体 isoform CD45分子具有多态性 目前已发现的CD45异构体有6种 在人类已鉴定出3种异构体分子 分别为CD45RA CD45RB CD45RO 根据CD45分子异构体的表达 可将T细胞分为二个新亚群 凡未经抗原刺激的T细胞为原始T细胞 naiveTcell Tn 即CD45RA T细胞亚群 经抗原刺激分化为记忆T细胞 memoryTcell Tm 者 为CD45RO T细胞亚群 24 异构体转换 在T细胞发育 成熟及活化的不同阶段 均伴有CD45RA和CD45RO的转换 表达CD45RA外显子转录序列的T细胞为CD45RA 后者经活化后 可转变为表达缺乏A B C外显子转录序列的T细胞 即CD45RO T细胞 25 分布 分布广泛 T细胞和B细胞配体 可能是CD22功能 1 调节T细胞活化 人淋巴细胞表面CD45分子与CD2分子相连 CD45分子可通过与之相互作用及调控胞浆区PTPase活性 发挥其在信号转导中的调节作用 2 调节B细胞活化 通过增强B细胞上的其他免疫相关分子的功能 如BCR CD19 CD21 CD22等 26 七 T细胞活化后表达的CD分子 一 CTLA 4 CD152 结构 与CD28的同源性达31 胞浆区有免疫受体酪氨酸抑制基序 ITIM 分布 主要表达于激活的T细胞 CTL细胞 27 配体 CTLA 4的配体为CD80 CD86 并且其与配体结合的亲和力显著高于CD28 功能 给予已活化的T细胞抑制信号CD80 CD86与CTLA 4结合 28 29 二 CD40L CD154 结构 跨膜蛋白 属TNF家族 分布 主要表达于活化的T细胞 NK细胞和单核细胞等 功能 1 B细胞活化所必需的协同刺激信号与B细胞或巨噬细胞表面的CD40相互作用 2 参与CD4 T细胞应答的调节 30 第三节参与B细胞抗原识别及活化有关的CD分子 31 结构 由1个膜免疫球蛋白 mIg 分子和2个Ig Ig 异源二聚体组成mIg mIgM mIgDIg CD79a 和Ig CD79b 通过二硫键形成异源二聚体 并通过非共价键与mIg连接 形成BCR复合物 CD79a和CD79b属于IgSF 胞浆区有ITAM CD79a CD79b的功能 1 转导B细胞活化信号 2 稳定BCR的结构 一 BCRcomplex 32 BCR复合物功能 1 识别抗原 启动信号转导 2 参与抗原提呈作用BCR 抗原复合物发生 内化 33 二 co receptorcomplex 辅助受体复合物 由CD19 CD21 CD81 CD225组成 其中CD21胞外区与附着了C3d的抗原结合 借此把CD19 CD21 CD81 CD225复合物与BCR复合物桥联在一起 由CD19分子转导的信号加强了由BCR复合物转导的信号 提高了B细胞对抗原刺激的敏感性 34 B细胞的活化 增殖 分化 TH细胞与B细胞相互作用 提供B细胞活化的双信号 第一信号 抗原刺激信号 BCR复合物与抗原的结合 CD19 CD21 CD81辅助受体使B细胞对抗原刺激的敏感性提高第二信号 协同刺激信号 CD40 CD40L等协同刺激信号分子的相互作用 活化Th细胞分泌细胞因子 IL 4 IL 5 IL 6等 参与B细胞的激活和分化 35 36 三 CD19分子结构 单链跨膜糖蛋白 属IgSF 胞浆区长 内有9个酪氨酸残基 当抗原与BCR结合后可迅速磷酸化 转导信号 分布 B细胞和FDC B细胞发育早期即表达 分化为浆细胞后消失 功能 参与B细胞活化 信号转导及生长调节 CD19介导信号转导有赖于辅助受体复合物 CD19 CD21 CD81 CD225 37 四 CD20分子 结构与分布 单链跨膜蛋白 仅表达于B细胞 早期即表达 分化为浆细胞后消失功能 1 参与和调节B细胞信号转导 生长和分化 2 直接参与调节跨膜Ca2 的流动 38 五 CD21 CR2 分子 结构 单链糖蛋白 胞外区由15个短同源重复序列 SCR 组成 SCR1和SCR2与其配体结合 SCR3和SCR4则有助于与EBV结合 分布 静止的成熟B细胞 FDC 部分T细胞 B细胞活化后CD21分子即消失 配体 C3d和C3dg等 EBV sCD23 39 功能 1 参与B细胞活化和信号转导 辅助受体复合物在B细胞活化及信号转导中起辅助受体的作用 2 促进B细胞增殖分化 B细胞激活后 CD21可传递增生信号 介导B细胞进入细胞周期 3 参与B细胞免疫记忆 带有C3d的抗原抗体复合物可与DCs表面的CD21结合 定位于生发中心 在诱导免疫记忆中起重要作用 40 六 CD22分子 结构 磷酸化蛋白 属IgSF 分布 主要表达在B细胞 活化表达增加 浆细胞时表达下降或消失 配体 CD45RO 功能 1 防止B细胞过度活化 CD22分子胞浆区带ITIM 2 黏附分子作用 可介导B B T B及同一细胞间的黏附 41 七 CD81分子 单链跨膜蛋白 广泛表达于淋巴细胞 单核细胞 胸腺细胞等 CD81常与CD225连接在一起 CD81发挥信号转导功能与辅助受体复合物密切相关 42 九 CD40分子 结构 跨膜蛋白 属TNF受体超家族 分布 分布较广 主要表达于B细胞 DC 活化单核细胞等 配体 CD40L功能 1 B细胞活化提供协同刺激信号CD40 CD40L间的相互作用 2 诱导Ig类别转换 3 有助于Bm细胞的形成 4 参与B细胞发育 43 十 CD80 CD86分子 结构 CD80和CD86分别是B7 1和B7 2 单链跨膜蛋白 两者胞外区有一定的同源性 属于IgSF 分布 外周血静止的单核细胞和DC CD80表达水平较低 CD86表达水平相对较高 活化后B细胞 单核细胞和DC其CD80 CD86表达迅速上调 配体 CD28和CTLA 4功能 与CD28结合为T细胞活化提供必需的协同刺激信号 与CTLA 4结合给予已活化的T细胞抑制信号 44 45 第四节免疫球蛋白Fc受体 Ig重链C末端的功能区构成Fc段 体内多种细胞表面可表达FcR 并通过FcR与IgFc段结合 参与Ig介导生理功能或病理损伤过程 一 Fc受体的种类 46 47 一 IgGFc受体 Fc R 1 Fc R CD64 单链跨膜糖蛋白 胞外有3个Ig折叠样结构域 属IgSF 为高亲和力受体 表达于单核 巨噬细胞 中性粒细胞 IFN 和G CSF可刺激其表达 Fc R 可介导调理吞噬 ADCC 抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用 和清除免疫复合物作用 48 49 50 2 Fc R CD32 单链跨膜糖蛋白 有两个Ig折叠样结构域 属IgSF 低亲和力受体 表达于除红细胞外的所有血细胞 B细胞上的CD32 Fc R B 胞浆区带有ITIM结构 传递抑制信号 Fc R 可介导调理吞噬 ADCC 清除免疫复合物和免疫调节作用 51 3 Fc R CD16 低亲和力受体 其 链胞外区含2个Ig折叠样功能区 属IgSF 链与 链或 链相连 因 链跨膜区不同分Fc R 为 Fc R A 跨膜结构 主要表达于巨噬细胞 NK和某些T细胞上 介导ADCC作用 Fc R B GPI锚定结构 选择性地表达于中性粒细胞和嗜酸性粒细胞上 52 二 IgAFc受体 Fc R 单链跨膜糖蛋白 胞膜外有两个Ig折叠样结构域 属IgSF 主要表达在单核细胞 中性粒细胞 巨噬细胞等介导吞噬作用 ADCC及炎症介质的释放 53 三 IgEFc受体 Fc R 1 Fc R 为高亲和力受体 由1条 1条 和2条 链组成 链胞外区有2个Ig折叠样结构域 与IgE结合的部位 属IgSF 链和 链各含一个ITAM结构 分布于肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面主要功能是介导I型超敏反应 54 55 56 2 Fc R CD23 结构 糖蛋白 属C型凝集素家族 为低亲和力受体 可分Fc R