免疫细胞膜分子

第八章 免疫细胞膜分子,武汉大学基础医学院免疫系 熊 洁,主要内容,白细胞分化抗原的分类与作用白细胞分化抗原与临床黏附分子的分类与特性黏附分子的生物学作用 黏附分子与临床,免疫应答过程有赖于免疫系统细胞间的相互作用，包括细胞间直接接触或通过分泌细胞因子或其他活性分子所介导的作用镶嵌在细胞膜脂质双层结构中的细胞膜分子, 包括细胞的表面抗原、表面受体及其它分子，是细胞间或细胞与基质间相互识别的物质基础白细胞分化抗原和黏附分子是两类重要的免疫细胞膜分子,第一节 白细胞分化抗原,白细胞分化抗原（leukocyte differentiation antigen，LDA）,不同谱系的白细胞在正常分化成熟的不同阶段以及活化过程中,出现或消失的细胞表面标记分子。多为跨膜糖蛋白。表达范围： 除白细胞外，其它血细胞及非造血细胞（血管内皮细胞、成纤维细胞等）膜上也表达。,分化群（cluster of differentation, CD ）是位于细胞膜上一类分化抗原的总称应用以McAb鉴定为主的分析方法，将来自不同实验室的McAb所识别的同一种分化抗原归为同一个分化群，简称CD。 人的CD编号已从CD1命名至CD350 一般某一分化抗原及其相应Ab用同一CD序号来表示,CD的基本结构,胞膜外区：可分为不同的超家族（superfamily），常见的有免疫球蛋白超家族（IgSF）、细胞因子受体家族、C型凝集素超家族、整合素家族、肿瘤坏死因子超家族（TNFSF）和肿瘤坏死因子受体超家族（TNFRSF）等。,跨膜区结构：根据singer分类法可分为-型:型： 一次跨膜，N端在胞外。如IgSF型： 一次跨膜，N端在胞内。如TNFSF型： 多次跨膜(2-7次)，N端在胞外 型： 由多个亚单位组成的跨膜通道型： 多肽链以糖基磷脂酰肌醇(GPI)连于细胞膜的脂质双层中 型： 多肽链一端以GPI连于胞浆膜，另一端是一次或多次跨膜,胞浆区结构蛋白酪氨酸激酶(PTK)结构域蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP) 结构域死亡结构域(DD)免疫受体酪氨酸活化（抑制）基序(ITAM or ITIM),参与T细胞识别、黏附、活化的CD分子,CD3,CD3分子与T细胞受体组成TCR/CD3复合物，分布于T细胞和部分胸腺细胞表面，在TCR信号转导过程中起着关键作用CD3表达于所有成熟T细胞表面，由、 、 5种多肽链组成，胞外结构属IgSF胞浆区有免疫受体酪氨酸活化基序（ITAM）结构，其中的酪氨酸磷酸化后，可活化有关激酶，传递TCR/CD3介导的活化途径的信号,CD4,CD4分子为单链跨膜糖蛋白，胞膜外结构为IgSF成员，共有4个结构域。CD4分子可与MHC-II类分子结合，胞浆区与P56lck激酶（lck为淋巴细胞激酶）结合，参与信号传导。CD4分子的第二个结构域是HIV的受体，与HIV gp120结合。CD4T细胞又称为辅助性T细胞（Th）,CD8,CD8分子由、链借助二硫键连接形成异二聚体结构，胞膜外区结构属IgSF CD8分子的链的结构域可与MHC-I类分子的非多态区结合，胞浆区可与P56lck激酶结合，参与T细胞活化和增殖的信号传导 CD8T细胞又称为细胞毒性T细胞（Tc or CTL）,CD28,CD28分子由二硫键相连的同源二聚体组成，其胞浆区可与多种信号分子相连 CD28的配体是 B7 (B7-1 或 CD80)，B7主要分布于B细胞和APC细胞表面CD28/B7提供T细胞活化所必须的协同刺激信号（即第二活化信号），是一组重要协同刺激分子,CD2/ CD58,CD2分子，又称淋巴细胞功能相关抗原-2（lymphocyte function associated antigen, LFA-2）或绵羊红细胞受体（SRBCR） 配体主要是CD58（LFA-3），可介导绵羊红细胞与T细胞形成玫瑰花环。两者结合后可促进T细胞对Ag的识别功能，主要通过增强T细胞与APC或靶细胞之间黏附，并参与胸腺细胞的分化成熟,CTLA-4,细胞毒性T淋巴细胞相关分子（CD152）仅表达于活化的T细胞表面。配体是B7分子胞内含有免疫受体酪氨酸抑制基序（immunoreceptor tyrosine-based inhibition motif, ITIM），故传导抑制信号，对T细胞的活化有负调节作用,CD40L,CD40配体（CD154），主要分布在活化的CD4+ T细胞、部分CD8+ T细胞和T细胞;以三聚体形式结合B细胞表面的三聚体CD40分子， 为B细胞活化提供必要信号,参与B细胞识别、黏附、活化的CD分子,两者通过二硫键组成异源二聚体，除浆细胞外表达于B细胞发育的各个阶段，是B细胞特征性标记 BCR与CD79a/CD79b结合成复合体，能稳定BCR的结构，参与抗原识别信号的传递 与TCR/CD3复合体中CD3分子作用十分相似，其胞浆区的ITAM能将BCR特异性识别的抗原活化信号转入细胞内，提供B细胞活化的第一信号,CD79a/CD79b （Ig/Ig）,B细胞活化的共受体，可与多种激酶结合，参与促进B细胞激活抗原与BCR结合后，通过补体C3d与CD21相连，激活CD19/CD21/CD81复合物中与CD19紧密结合的多种激酶，最终促使B细胞活化,CD19/CD21/CD81,CD40,属于肿瘤坏死因子受体超家族，胞膜外区为富含半胱氨酸重复序列。分布在抗原提呈细胞(成熟B、DC、M)、上皮细胞、内皮细胞等与T细胞表面的CD40L结合后，提供B细胞再次应答的第二活化信号,免疫球蛋白Fc段受体,CD抗原的应用,基础免疫研究 细胞激活途径和膜信号 细胞分化过程中的调节 与细胞的某些功能有关 临床免疫研究（主要是利用CD单抗） 机体免疫功能的检测 白血病、淋巴瘤免疫分型 用于肿瘤、移植排斥反应的治疗 体内免疫调节的治疗 阐明发病机制,第二节 黏 附 分 子,黏附分子（adhesion molecule, CAM）由细胞产生、介导细胞间或细胞与细胞外基质间相互接触和结合的一类膜表面糖蛋白，以配体-受体形式发挥作用。AM分子与CD分子是根据不同角度来命名： AM以功能来命名，CD则根据McAb而命名 如：T细胞表面的CD2又称为LFA-2。 大部分AM已有CD编号，少数AM尚无CD编号。,黏附分子的共同特点,通过受体与配体间相互结合的形式发挥作用AM几乎无多态性，同一种属不同个体的同类AM基本相同同一细胞表面可表达多种不同类型的AMAM的作用往往通过多对受体和配体共同作用完成同一AM分子在不同细胞表面可发挥不同作用，同一生物学作用也可能由不同的AM所介导AM在介导黏附作用的同时也启动信号传递,黏附分子的种类,1. 整合素家族2. 免疫球蛋白超家族3. 选择素家族4. 钙粘蛋白家族5. 其他黏附分子,整合素家族（integrin）,整合素家族最初是因此类黏附分子主要介导细胞与细胞外基质的黏附，使细胞得以附着而形成整体而得名 整合素家族的AM都是由、亚单位经非共价键连接组成的异源二聚体，、链共同组成识别配体的结合点 一种整合素可分布于多种细胞，同一种细胞也往往有多种整合素的表达；表达水平随细胞分化和生长状态发生改变,功能,介导免疫活性细胞（ICC）间的黏附，与ICC接受Ag、丝裂原的刺激发生增殖反应有关参与CTL、NK、LAK等细胞的杀伤过程 参与WBC的定位、渗出和迁移，与炎症反应有关 介导淋巴细胞的归巢 参与移植排斥反应,免疫球蛋白超家族(immunoglobulin superfamily,IgSF),具有与Ig的V或C区相似的折叠结构，且氨基酸组成也有一定同源性的一组黏附分子 黏附分子中IgSF识别的受体多为本家族成员和整合素家族分子 CD4、CD8、MHC-I类分子、MHC-II类分子、ICAM（细胞间黏附分子）均属于IgSF成员， 是启动免疫应答重要的第一、二信号分子,选择素家族(selectin),概念：主要介导血流中白细胞与血管内皮细胞在局部的黏附组成： L-选择素(L：leucocyte)，P-选择素 (P：platelet)，E-选择素 (E：endothelium)配体：为寡糖基团，主要是具有唾液酸化的路易斯寡糖或类似结构的分子 功能：在血液流动状态下，介导白细胞与血管内皮细胞在局部的黏附；与淋巴细胞归巢有关,钙粘蛋白家族（Cadherin）,钙粘蛋白是一类钙离子依赖的黏附分子家族 主要成员：E-Cadherin、N- Cadherin、P- Cadherin。其中E、N、P分别表示上皮、神经和胎盘 配体是与自身同型的分子，即配体与受体相同，但要在Ca2+存在下才能发生黏附,在体内有着独特的组织分布，在细胞表面，钙粘蛋白倾向于集中分布于细胞与细胞的连接处。肿瘤细胞钙粘蛋白的改变与肿瘤细胞的浸润和转移有关介导同型细胞间的粘附，在生长发育过程中细胞的选择性聚集中发