免疫学与病原生物学部分-免疫细胞1

免疫细胞,免疫细胞的概念,免疫细胞（Immunecells）凡参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体统称为免疫细胞。,免疫细胞分类,参与固有免疫的细胞树突状细胞单核/巨噬细胞固有淋巴细胞（T,B1,NK,NKT）粒细胞肥大细胞参与适应性免疫的细胞T细胞、B细胞,免疫细胞的谱系与起源参与固有免疫细胞参与适应性免疫细胞,免疫细胞,免疫细胞的谱系与起源,一、骨髓起源的免疫细胞髓系免疫细胞：单核巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞淋巴系免疫细胞：T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞谱系交叉的免疫细胞：DC谱系不清的免疫细胞：LNC（lineage-negativecells)二、非骨髓起源的免疫细胞上皮细胞,免疫细胞的起源与分化,红细胞血小板肥大细胞中性粒细胞巨噬细胞树突状细胞浆细胞T细胞NK细胞,骨髓多能干cells,髓系干cells,淋巴样干cells,T淋巴细胞Tlymphocyte,胸腺依赖性淋巴细胞(Thymus-dependentlymphocyte)成熟T细胞是一群具有免疫活性异质性淋巴细胞，占外周血淋巴细胞65%70%。,T细胞的分化成熟,1、胸腺选择过程2、T细胞分化、成熟的阶段,T细胞的分化,前Tcells,骨髓多能干cells,髓系干cells,淋巴样干cells,原Tcells,进入胸腺,胸腺cells,DN,DP,SP,CD4+细胞,CD8+细胞,细胞在胸腺内的发育,T,阳性选择positiveselectionDPMHC类分子分化为CD8+T细胞MHC类分子分化为CD4+T细胞DP-MHC分子亲和力过高或不能结合，凋亡(apoptosis)-获得了抗原识别的MHC限制性,未成熟的T细胞增殖,未成熟的T细胞凋亡,胸腺基质细胞,胸腺基质细胞,TCR,MHC分子,能识别,不能识别,阳性选择：即获得了抗原识别的MHC限制性,阴性选择negativeselection经阳性选择的T细胞能识别-自身肽-MHC分子凋亡不能识别-自身肽-MHC分子继续发育清除自身反应性T细胞-获得对自身抗原的耐受性,T细胞增殖,T细胞凋亡,胸腺基质细胞,能识别自身抗原,不能识别自身抗原,阴性选择：获得对自身抗原的耐受性,B淋巴细胞,(Bonemarrow-dependentlymphocyte)约占外周血淋巴细胞总数的1015。B细胞是重要的专职APC，具有抗原提呈功能；还能分泌多种细胞因子调节免疫应答。,B细胞的分化成熟,1、B细胞在中枢免疫器官中的发育功能性BCR的形成经历阴性选择-获得自身耐受2、外周免疫器官中的发育阳性选择抗体亲和力成熟Ig类别转换,干细胞早原B晚原B前B未成熟B成熟B重链胚系基因D-J重排V-DJ重排重排完成轻链胚系基因胚系基因胚系基因V-J重排重排完成SmIg缺如缺如缺如链mIgMmIgMIgD,B细胞在骨髓内的发育,阴性选择negativeselection,发生于中枢免疫器官未成熟的B细胞其BCR如与自身抗原有很高的亲和性-细胞凋亡-获得自身耐受能力,骨髓基质细胞,未成熟B细胞,自身抗原,阴性选择-清除自身反应性B细胞克隆，产生自身耐受,阳性选择positiveselection,发生在外周免疫器官成熟的B细胞受抗原刺激后，Ig基因可发生体细胞高频突变，经抗原的选择，保留表达高亲和力BCR的细胞克隆。此现象称为亲和力成熟。,成熟B细胞,抗原,浆细胞,B细胞发育的Ig类别转换,参与固有免疫细胞,一、固有淋巴细胞二、抗原提呈细胞三、其他炎症细胞,固有淋巴细胞,1、T细胞2、NKT细胞3、B1细胞4、NK细胞,T细胞,功能性膜分子:DN分布：皮肤、黏膜、皮下组织,TCRCD3复合体,CD3分子,TCRTCR,胞外区类似Fab（V区C区）跨膜区胞浆区,免疫受体酪氨酸活化基序，ITAM,T细胞的生物学作用,直接识别天然抗原不需要APC，无MHC限制其识别配体常为非肽类分子如糖脂非特异性杀伤功能黏膜局部免疫发挥免疫调节作用释放CK,B1细胞,功能性膜分子生物学作用,B1B2膜分子类型SmIgM+SmIgD+CD5+CD23+产生抗体类型IgM、IgG3+IgG1+IgG2+/+/+T细胞依赖+发生亲和力成熟+,NK细胞,功能性膜分子生物学作用,自然杀伤（naturalkiller，NK）细胞,细胞膜表面无T和B细胞特征性标志的淋巴细胞。其介导细胞毒反应无需抗原刺激，可直接杀伤肿瘤和病毒感染的靶细胞。具有非特异性杀伤能力，是介导固有免疫的主要效应细胞。形态学特征：大颗粒淋巴细胞（LGL）,NK的膜分子：杀伤细胞活化受体（KAR）-靶细胞的糖类配体杀伤细胞抑制受体（KIR）-MHC类分子标志性膜分子：CD16、CD56、CD2、CD69、CD94、CD158生物学作用及机制：自然杀伤过程-missingselfADCC杀伤过程,NK细胞对靶细胞的识别及活化,ADCC机制,NK细胞的免疫生物学作用,抗感染抗肿瘤免疫调节,细胞毒作用机制：分泌穿孔素、颗粒酶靶细胞溶解通过FasL/Fas途径，诱导靶细胞凋亡分泌肿瘤坏死因子直接诱导靶细胞凋亡,TCR,NK细胞的效应作用机制,NK,NKT细胞,功能性膜分子生物学作用,NKT细胞的膜分子特征,NKT细胞的生物学作用,识别CD1分子提呈的脂类/糖类抗原，且不受MHC限制。主要参与固有免疫，具有细胞毒以及免疫调节作用。,抗原提呈细胞antigenpresentingcell，APC,能够摄取、加工抗原，并通过其表达的MHCI类和II类分子，向T细胞提呈加工处理后的抗原肽。是一组功能性细胞群体。专职APC：组成性表达MHCII分子和共刺激分子单核/巨噬细胞；树突细胞；B细胞非专职APC：可诱导性表达MHCII分子，不表达共刺激分子，故其活化T细胞需Th辅助内皮细胞；上皮细胞；间质细胞,树突状细胞（dendriticcell，DC）,起源：,郎格罕斯细胞:皮肤组织，参与抗原摄取；并指状DC:位于淋巴组织的胸腺依赖区滤泡DC：淋巴组织的生发中心内膜分子：MHCI/II分子,CD1,CD4,CD40,CD80,CD86,DC的主要生物学作用,抗原提呈诱导与维持耐受维持记忆参与T、B细胞的分化发育和激活,单核巨噬细胞,膜分子：MHCI、II类分子、共刺激分子（CD1、CD40、CD80/86）Fc受体、补体受体、模式识别受体（PRR）生物学作用：介导固有免疫抗原提呈作用合成、分泌多种免疫分子作用,其他炎症细胞,1、中性粒细胞2、嗜酸性粒细胞3、嗜碱性粒细胞4、肥大细胞,粒细胞：参与固有免疫和适应性免疫，介导炎症发生。中性粒细胞嗜酸性粒细胞嗜碱性粒细胞,粒细胞,肥大细胞,肥大细胞（mastcell）主要分布于皮肤、呼吸道、胃肠道粘膜下结缔组织和血管壁周围组织中胞浆内均含有嗜碱性颗粒参与型超敏反应的重要效应细胞,肥大细胞和嗜碱粒细胞脱颗粒示意图,参与适应性免疫细胞,一、T淋巴细胞二、B淋巴细胞,T淋巴细胞,1、T细胞表面的膜分子2、T细胞的不同生物学表型及其功能,T淋巴细胞的膜分子,抗原识别、活化及产生应答的物质基础是鉴别和分离T细胞及亚群的表面标志（surfacemarker）TCR、CD3和CD2分子是成熟T细胞的共有标志。,TCR-CD3复合物TCR的共受体CD4/CD8共刺激分子CD28、CD154(CD80、CD28)共刺激分子CD2(CD58)负调节分子CD152其他膜分子MHC分子、凋亡相关分子（CD95）丝裂原结合蛋白、细胞因子受体,T细胞的膜分子,TCRCD3复合体,TCR：T细胞特有的表面标志识别结合Ag识别提呈该Ag的MHC分子,CD3分子,TCRTCR,胞外区类似Fab（V区C区）跨膜区胞浆区,免疫受体酪氨酸活化基序，ITAM,TCR,TCR,MHCII分子,MHCI分子,CD4,CD8,CD4CD8分子-TCR识别抗原的共受体(co-receptor),Tcell,APC,增强Th、Tc与APC间的相互作用，辅助TCR传递抗原识别信号,TCR,MHC分子,CD4,CD28,CD40,CD154（CD40L）,CD28、CD154分子共刺激分子(co-stimulatorymolecules),T细胞,APC/B细胞,双向效应,为T细胞活化提供co-stimulationsignal，如缺乏共刺激信号，则活化终止，,CD80/CD86(B7-1/B7-2),CD2黏附分子CD2:LFA-2或SRBCR成熟T细胞重要标志之一配体:APC/靶细胞上的CD58(LFA-3)作用：加强T细胞与APC或靶细胞间黏附，并为T细胞提供协同刺激信号。,T细胞的不同生物学表型及其功能,以膜分子划分：CD4/CD8T细胞以生物学作用划分：Th、Tc、Tr以激活状态划分：初始、效应、记忆T细胞,+,+,CD4+T:辅助性T细胞（Th）调节性T细胞（Tr）CD8+T:细胞毒性T细胞(Tc)CD4-CD8-亚群,以膜分子划分,helperTcell,ThTh1、Th2cytotoxicityTlymphocyte，TcTc1、Tc2regulatoryTcell，Tr-Th3,以功能划分,细胞因子对Th1和Th2细胞的调节作用,产生的细胞因子Th1Th2IL-2+-IL-4+IL-5+IL-10+IFN-+TNF-+增殖所需细胞因子IL-2IL-2/IL-4辅助作用介导细胞免疫、DTH参与体液免疫形成IgE/IgA抑制作用Th2Th1,Th1与Th2的特性,Th2细胞释放的细胞因子对B细胞的辅助作用,细胞毒性T细胞（Tc）：CD8+Tc可分为Tc1和Tc2功能：直接、连续、特异性地杀伤受MHC类分子的限制机制：分泌穿孔素释放颗粒酶，介导靶细胞溶解/凋亡分泌肿瘤坏死因子直接诱导靶细胞凋亡；通过高表达的FasL与靶细胞表面Fas结合，诱导靶细胞凋亡.,按活化阶段分型,初始T细胞(naiveTcell,Tn):未接受抗原刺激的成熟T细胞。效应T细胞（effectiveTcell,Te）:初始T细胞受抗原刺激活化、分化为具有免疫效应功能的T细胞。记忆T细胞（memoryTcell,Tm）:部分活化Te细胞可形成记忆T细胞，是维持机体免疫记忆的T细胞。存活期长。,记忆性T淋巴细胞的产生,CCR7+CD62Lhi,CCR7_CD62Llo,初始T细胞,分化中间体,效应T细胞,活化诱导的死亡AICD,Ag,Ag,Ag,Ag,中枢记忆T细胞,效应记忆T细胞,B淋巴细胞,1、B细胞表面的膜分子2、B细胞的不同生物学表型及其功能,BCR-CD79a/b复合体激活共受体CD19/CD21/CD81/CD225共刺激分子CD80/86、CD40抗体受体（FcR）CD32、CD23补体受体（CR）CD35、CD21其他膜分子MHC分子、丝裂原结合蛋白,B细胞的膜分子,BCRCD79a/b复合体,CD79aCD79b,SmIg,CD79aCD79b,BCR:又称SmIg是成熟B细胞的主要标志,未成熟B表达mIgM；成熟BmIgM、mIgD；活化B和记忆性B无mIgD记忆性B细胞可表达mIgG、mIgA和mIgE,免疫受体酪氨酸活化基序ITAM,B细胞活化的共受体-调节BCR活化的阈值，增强B细胞对抗原刺激的敏感性,TCR,MHC分子,CD4,CD28,CD80/CD86（B7-1/B7-2）,CD40,CD154（CD40L）,CD40、CD80分子共刺激分子,T细胞,B细胞,B细胞的不同生物学表型及其功能,B1与B2初始、效应、记忆B细胞,B1与B2,根据是否表达CD5分子，可将人B细胞分为B1（CD5+）和B2（CD5）两群。多数B细胞属于B2。B1细胞主要分布在肠道相关淋巴组织，对抗原的识别不依赖T细胞，识别TI抗原。参与固有免疫B2细胞对TD抗原产生应答。有抗原提呈的作用和免疫调节功能。参与适应性免疫,B1B2体细胞突变+亲和力成熟+免疫记忆+抗体特点窄谱、低特异性广谱、高特异性,B1与B2的免疫应答特点,初始B细胞浆细胞记忆B细胞,初始、效应、记忆B细胞,活化阶段亚型,初始B细胞（naiveBcell，Bn）未接受抗原刺激的成熟B细胞。BCR主要为mIgM和mIgD。浆细胞（plasmacell，PC）短寿浆细胞长寿浆细胞记忆B细胞（memoryBcell，Bm)长寿浆细胞由生发中心产生，可进入骨髓，成为记忆B细胞的一种特殊类型。由抗原激活的一部分成熟B细胞经体细胞高频突变与类别转换后形成记忆B细胞。,记忆性B淋巴细胞的产生,初始B细胞,短寿浆细胞,长寿浆细胞,记忆B细胞,生发中心,本章小结,1、免疫细胞的起源、分化与成熟2、参与固有免疫细胞的特点与生物学作用3、参与适应性免疫细胞的特点与生物学作用,能直接特异性杀伤靶细胞的细胞是A、NK细胞B、B细胞C、巨噬细胞D、中性粒细胞E、Tc细