免疫细胞的类型及特性

1、免疫细胞的类型及特性免疫细胞的类型及特性非特异性免疫的组成细胞与功能非特异性免疫的组成细胞与功能非特异性免疫（非特异性免疫（nonspecific immunity）：）： 生物体在种系发育和进化过程中，逐渐形成的生物体在种系发育和进化过程中，逐渐形成的一系列防卫机制一系列防卫机制。 参与的细胞：参与的细胞： 皮肤粘膜上皮细胞、吞噬细胞、皮肤粘膜上皮细胞、吞噬细胞、NK细胞、细胞、NK1.1T细胞、细胞、 T细胞、细胞、B-1B细胞。细胞。特异性免疫（特异性免疫（specific immunity）: 个体在生命过程中接受抗原刺激后，主动产个体在生命过程中接受抗原刺激后，主动产生的或接受免疫球

2、蛋白分子后被动获得的。生的或接受免疫球蛋白分子后被动获得的。 参与的细胞：参与的细胞： T细胞、细胞、 B细胞、抗原呈递细胞细胞、抗原呈递细胞 非特异性免疫的作用时相非特异性免疫的作用时相即可非特异性即可非特异性免疫免疫应答阶段：应答阶段： 发生于感染后发生于感染后0-4小时之内。皮肤粘膜上皮小时之内。皮肤粘膜上皮细胞、吞噬细胞参与。细胞、吞噬细胞参与。早期非特异性免疫应答阶段：早期非特异性免疫应答阶段： 发生于感染后发生于感染后4-96小时之内。吞噬细胞、小时之内。吞噬细胞、 NK细胞、细胞、 T细胞参与。细胞参与。特异性免疫应答诱导阶段：特异性免疫应答诱导阶段： 发生于感染后发生于感染后9

3、6小时之后，抗原呈递细胞、小时之后，抗原呈递细胞、特异性淋巴细胞参与。特异性淋巴细胞参与。上皮细胞及其附属成分的作用上皮细胞及其附属成分的作用吞噬细胞及其作用吞噬细胞及其作用： 单核吞噬细胞系统单核吞噬细胞系统 (长驻边防部队长驻边防部队) 中性粒细胞中性粒细胞 ( 野战部队、敢死队野战部队、敢死队) 抗原提呈细胞与特异性免疫应抗原提呈细胞与特异性免疫应 答的诱导答的诱导抗原提呈细胞（抗原提呈细胞（antigen presenting cell）: 加工处理抗原，将抗原肽提呈给抗原加工处理抗原，将抗原肽提呈给抗原特异性淋巴细胞的一组免疫细胞。特异性淋巴细胞的一组免疫细胞。 主要的主要的APC细

4、胞：细胞： 巨噬细胞、树突状细胞、郎汉斯细胞、巨噬细胞、树突状细胞、郎汉斯细胞、 B细胞细胞提呈过程：提呈过程：树突状细胞与免疫激活与耐受：树突状细胞与免疫激活与耐受：免疫激活：免疫激活： 提呈抗原提呈抗原 提供提供T细胞活化的第一、第二信号细胞活化的第一、第二信号 可用于肿瘤的治疗可用于肿瘤的治疗免疫耐受：免疫耐受： T细胞阴性选择的重要细胞细胞阴性选择的重要细胞 用于移植排斥反应的预防用于移植排斥反应的预防 特异免疫应答细胞特异免疫应答细胞- -T T细胞细胞 （T lymphocyteT lymphocyte）一一.T 细胞的表面分子及其作用细胞的表面分子及其作用:CD (cluster

5、 of differentiation)抗原抗原: 血细胞在分化成熟为不同谱系、分化的血细胞在分化成熟为不同谱系、分化的不同阶段以及活化过程中不同阶段以及活化过程中,出现或消失的出现或消失的细胞表面标记分子。来自不同实验室的细胞表面标记分子。来自不同实验室的单克隆抗体识别的同一分化抗原称单克隆抗体识别的同一分化抗原称CD. 1. T细胞抗原受体细胞抗原受体(TCR)/CD3复合物复合物 A.TCRA.TCR、 TCR: TCR: (1) T (1) T细胞特有的表面标志细胞特有的表面标志 （2）TCR特异性识别特异性识别MHC分子提呈的分子提呈的 抗原肽（抗原肽（MHC-抗原肽复合物），抗原肽

6、复合物）， （3）TCR的特异性取决于的特异性取决于链或（链或（ ） 链的链的V, J 和和V, D, J基因片段基因片段, 两条链两条链 基因重后形成不同特异性的基因重后形成不同特异性的TCR分分 子子 B. CD3:B. CD3: (1) (1) 表达于所有成熟表达于所有成熟T T细胞表面细胞表面, , 是是T T细胞细胞 的表面标志的表面标志 (2) (2) 形成形成TCR-CD3TCR-CD3复合体复合体, , 稳定稳定TCRTCR的的 结构结构, ,传递活化信号传递活化信号 2. CD4和和CD8: (1) (1) 参与参与T T细胞在胸腺内的发育成熟分化细胞在胸腺内的发育成熟分化

7、(2) (2) 将将T T细胞分为不同的亚群细胞分为不同的亚群 CD4 ( TH,TD) CD8( Ts, Tc)CD4 ( TH,TD) CD8( Ts, Tc) (3) CD4 MHCII, CD8 MHCI (3) CD4 MHCII, CD8 MHCI， 加强加强T T细胞与细胞与APCAPC细胞的作用，参与细胞的作用，参与 TCR-CD3TCR-CD3信号转导信号转导CD4、CD8与临床应用：与临床应用：1. 1. CD4CD4分子是分子是HIVHIV的主要受体，的主要受体，HIVHIV感染感染CD4CD4阳性阳性 T T细胞，导致细胞，导致AIDSAIDS2. 2. 检测检测HIV

8、HIV患者外周血患者外周血CD4/CD8CD4/CD8比值，对辅比值，对辅助诊断和判断病情有重要作用助诊断和判断病情有重要作用 3.协同信号分子协同信号分子 A. CD28: (1) T (1) T细胞活化的重要协同刺激受体分子细胞活化的重要协同刺激受体分子 CD28 B7CD28 B7 (2) (2) CTLA-4CTLA-4 B7B7结合，给予活化的结合，给予活化的T T细胞抑细胞抑 制信号制信号 B. CD40L: 表达于活化的表达于活化的T T细胞，与细胞，与B B细胞表面的细胞表面的CD40CD40结结合，参与合，参与B B细胞的应答细胞的应答 C. LFA-1: 配体是配体是ICA

9、M-1,2,3ICAM-1,2,3，功能为促进功能为促进T T细胞与靶细细胞与靶细胞的相互作用，增强细胞免疫效应胞的相互作用，增强细胞免疫效应 D. CD2: （1）表达于成熟表达于成熟T T细胞细胞, , 胸腺细胞胸腺细胞, , NKNK细胞细胞 （2 2）T T细胞活化的旁路途径细胞活化的旁路途径 （3 3）细胞间粘附分子）细胞间粘附分子: : E E花环，计数和鉴定花环，计数和鉴定 和分离和分离T T细胞细胞 E. 结合丝裂原的膜分子结合丝裂原的膜分子: （1） 与丝裂原结合促使与丝裂原结合促使T细胞活化和诱细胞活化和诱 导细导细 胞分裂胞分裂 （2） 植物血凝素植物血凝素(PHA),

10、刀豆蛋白刀豆蛋白(ConA)是是 常用的常用的T细胞丝裂原细胞丝裂原 （3）转化实验用于）转化实验用于T细胞功能检测细胞功能检测 一种新的T细胞表面分子-BLyS一、BLyS的发现及命名19991999年，年，BLySBLyS被不同的研究小组发现并分别称为被不同的研究小组发现并分别称为 BLySBLyS(B lymphocyte stimulator)(B lymphocyte stimulator)SCIENCESCIENCE THANKTHANK(TNF homologue that activates apoptosis, nuclear (TNF homologue that acti

11、vates apoptosis, nuclear factor factor B, and c-jun NH2-terminal kinase)B, and c-jun NH2-terminal kinase)J Biol ChemJ Biol Chem TALL-1TALL-1(TNF and apoptosis ligand-related leukocyte- (TNF and apoptosis ligand-related leukocyte- expressed ligand 1) expressed ligand 1) J Leukoc BiolJ Leukoc BiolzTNF

12、4zTNF4 NATURENATUREBAFFBAFF(B cell activating factor belonging to the TNF (B cell activating factor belonging to the TNF family) family) J Exp MedJ Exp Med二二. . BLySBLyS的表达及其受体的表达及其受体 T细胞、 单核细胞、树突状细胞单核细胞、树突状细胞 其受体仅存在于其受体仅存在于B B淋巴细胞淋巴细胞三三. . BLySBLyS的作用的作用四四. . BLySBLyS与与SLESLE的关系的关系二，二， T细胞亚群的分类细胞亚群

13、的分类（一）（一） 根据根据CD分子不同：分子不同： 1. CD4+ T细胞：细胞： 主要是主要是ThTh细胞和细胞和T TDTHDTH细胞，识别抗原受自身细胞，识别抗原受自身MHC IIMHC II类分子的限制类分子的限制 2. CD8+T细胞细胞 主要是主要是TcTc细胞和细胞和TsTs细胞，识别抗原受自身细胞，识别抗原受自身MHC IMHC I类分子的限制类分子的限制（二）（二） 根据根据TCR分为分为: 1.TCRT细胞细胞: 多为单阳性细胞多为单阳性细胞, ,识别与识别与MHC分子结合的多肽分子结合的多肽2. TCRT细胞细胞: 多数为多数为CD4-CD8-双阴性双阴性T细胞，细胞，

14、 表面的抗原识表面的抗原识别受体缺乏多样性，抗原识别谱狭窄别受体缺乏多样性，抗原识别谱狭窄 （三）（三） 根据功能分为根据功能分为 1. Th细胞细胞 Th0、Th1、Th2 2. Tc细胞细胞 Tc1、Tc2 3. Ts细胞细胞 4. TDTH细胞细胞（四）初始（四）初始T细胞和记忆细胞和记忆T细胞细胞1.1.初始初始T T细胞细胞 TCR结构显示高度的异质性，表达结构显示高度的异质性，表达CD45RA,但不表达但不表达IL-2受体受体2.2.活化活化T T 细胞细胞 表达表达IL-2受体，受体，IL-2低浓度条件下实现低浓度条件下实现自分泌增殖自分泌增殖3.3.记忆性记忆性T T细胞细胞

15、表达表达CD45RO、MHC II类分子、类分子、ICAM （五）（五） NK1.1+ TNK1.1+ T细胞：细胞： 1. 分布于骨髓、肝、脾、淋巴结中，皮分布于骨髓、肝、脾、淋巴结中，皮 肤粘膜和外周血中有少量存在。肤粘膜和外周血中有少量存在。 2. 大多数为大多数为TCR 型，少数为型，少数为 TCR 3 . 多数为多数为CD4-CD8- , 少数为少数为CD4+ 4. TCR识别的抗原为识别的抗原为CD1分子提呈的分子提呈的 脂类脂类三，三，T细胞的功能细胞的功能（一）（一） CD4+CD4+辅助性辅助性T T细胞细胞: : 1. 1. TCRTCR识别抗原是识别抗原是MHCIIMHC

16、II类分子限制类分子限制 2. 2. ThTh细胞辅助细胞辅助B B, ,T T及其它免疫细胞的增及其它免疫细胞的增 殖分化殖分化 3. 3. 根据产生细胞因子的种类不同分根据产生细胞因子的种类不同分: : Th0Th0细胞：分化为细胞：分化为Th1Th1和和Th2Th2细胞细胞 Th1: Th1: 与细胞免疫有关与细胞免疫有关 Th2: Th2: 与体液免疫有关与体液免疫有关 （二）（二）CD8CD8+ +杀伤性杀伤性T T细胞细胞( (CTL):CTL): 1.TCR1.TCR识别抗原是识别抗原是MHCIMHCI类分子限制类分子限制 2. 2.识别存在于靶细胞表面上的识别存在于靶细胞表面上

17、的MHCIMHCI 类分子与抗原复合物类分子与抗原复合物, ,杀伤靶细胞杀伤靶细胞 杀伤机制：杀伤机制： 细胞裂解、细胞凋亡细胞裂解、细胞凋亡 杀伤杀伤过程：过程： 1. 1.接触相接触相 2. 2. 分泌相分泌相 3. 3.裂解相裂解相 （三）（三）.抑制性抑制性T 细胞细胞 1. 具有免疫抑制功能具有免疫抑制功能 2. 作为一个非独立群体既可表达作为一个非独立群体既可表达CD4又可表达又可表达CD8 3. Th1、Th2细胞可通过细胞因子相互抑细胞可通过细胞因子相互抑 制制（四）（四） 迟发型超敏反应性迟发型超敏反应性T细胞细胞1.介导迟发型超敏反应介导迟发型超敏反应2. 主要为主要为Th

18、1细胞，细胞，CTL细胞也发挥作用细胞也发挥作用3.Th1细胞分泌细胞因子，引起炎症反应细胞分泌细胞因子，引起炎症反应 CTL细胞直接杀伤靶细胞细胞直接杀伤靶细胞（五）（五） NK1.1+ T细胞细胞 1. 1. 细胞毒作用细胞毒作用 分泌穿孔素，分泌穿孔素，通过通过FasL/Fas途径诱导途径诱导 CD4CD8双阳性胸腺细胞凋亡双阳性胸腺细胞凋亡 2. 2. 免疫调节免疫调节 1）抗原刺激后分泌大量）抗原刺激后分泌大量IL-4, 诱导诱导 Th0细胞分化为细胞分化为Th2细胞，参与体液细胞，参与体液 免疫，诱导免疫，诱导Ig类别转换、产生类别转换、产生IgE 2）病毒抗原作用下，产生）病毒抗

19、原作用下，产生IFN-r，使使Th0 细胞分化为细胞分化为Th1细胞，增强细胞免疫细胞，增强细胞免疫 自然杀伤细胞及其作用自然杀伤细胞及其作用一，自然杀伤细胞（一，自然杀伤细胞（natural killer, NK）: 无须抗原预先作用，可直接杀伤肿瘤细胞无须抗原预先作用，可直接杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞，在机体免疫监视和早期抗感和病毒感染细胞，在机体免疫监视和早期抗感染过程中起重要作用染过程中起重要作用二，二，NK细胞的表面标志细胞的表面标志 CD3-、CD56 + 、CD16 +抗体依赖细胞介导细胞毒作用（抗体依赖细胞介导细胞毒作用（ADCC）: IgG抗体与靶细胞表面的表位特异性结合后，

20、抗体与靶细胞表面的表位特异性结合后，可通过其可通过其Fc段与段与NK细胞表面细胞表面FcrRIII结合，使结合，使NK细胞对靶细胞产生定向非特异性杀伤作用。细胞对靶细胞产生定向非特异性杀伤作用。三，三，NK细胞的受体与识别的分子细胞的受体与识别的分子1 1，杀伤细胞活化受体（，杀伤细胞活化受体（KARKAR）: : 识别自身组织细胞、病毒感染细胞、识别自身组织细胞、病毒感染细胞、和肿瘤细胞表面的糖类配体，使和肿瘤细胞表面的糖类配体，使 NK细细胞活化产生杀伤作用。胞活化产生杀伤作用。2 2，杀伤细胞抑制受体（，杀伤细胞抑制受体（KIRKIR）: : 识别自身组织细胞表面的识别自身组织细胞表面的

21、MHC I类分类分子，介导抑制信号。子，介导抑制信号。3 3，两种受体对，两种受体对NKNK细胞杀伤作用的调节细胞杀伤作用的调节五，五，NK细胞的生物学功能：细胞的生物学功能： 1，抗感染和抗肿瘤作用，抗感染和抗肿瘤作用 2，免疫调节作用，免疫调节作用 . 细胞因子活化的杀伤细胞细胞因子活化的杀伤细胞 1. 1. LAKLAK细胞细胞: : IL-2IL-2 淋巴细胞淋巴细胞 增殖活化增殖活化 LAKLAK 功能功能: : 杀伤肿瘤细胞杀伤肿瘤细胞2. 2. TILTIL细胞细胞: : IL-2IL-2 肿瘤组织淋巴细胞肿瘤组织淋巴细胞 增殖增殖 TILTIL 功能功能: : 杀瘤作用杀瘤作用

22、 TCRTCR基因结构和发生重排的特点基因结构和发生重排的特点1 1胚系基因结构胚系基因结构 （一）（一）V V区基因和区基因和C C区基因区基因V V区基因：区基因：TCRTCR，链由链由V,D,J V,D,J 基因片段在基因片段在T T细细 胞发生过程中拼接胞发生过程中拼接 TCRTCR，链由链由V,J V,J 基因片段在基因片段在T T细细 胞发生过程中拼接胞发生过程中拼接C C区基因：区基因：V V区基因的下游是编码区基因的下游是编码C C区基因区基因 T细胞抗原受体的胚系基因结构 淋巴细胞分化成熟过程中抗原受 体基因的重排一一. .重排和重组信号序列重排和重组信号序列( (RSS)R

23、SS) 重组信号序列： 七聚体七聚体(CACAGTG)-间隔序列间隔序列(12或或23碱基对碱基对)-九聚体九聚体(ACAAAAACC) 间隔序列： 七聚体和九聚体之间的非保守序列，为七聚体和九聚体之间的非保守序列，为12或或23碱基对碱基对 “12-23”规则： 带有带有12 bp间隔序列间隔序列RSS的基因片段只能和带有的基因片段只能和带有23bp间隔间隔序列的片段组合，保证了片段的正确连接序列的片段组合，保证了片段的正确连接 环出： 重排连接时，基因片段与七聚体之间被切断，两个基因片段连接，重排连接时，基因片段与七聚体之间被切断，两个基因片段连接，两个连接片段之间的序列相连形成环，被切除

24、出染色体两个连接片段之间的序列相连形成环，被切除出染色体 多样性产生的机制 组合造成的多样性组合造成的多样性 连接造成的多样性连接造成的多样性 N区插入：区插入：通过不需膜板的末端脱氧核苷通过不需膜板的末端脱氧核苷酸转移酶将核苷酸加到酸转移酶将核苷酸加到DNA断端断端 T细胞在胸腺内的发育 T T细胞库细胞库： 在一个体内能特异性识别各种抗原在一个体内能特异性识别各种抗原 的的T T细胞克隆的总数细胞克隆的总数 T T细胞库特征：细胞库特征： 1. 1. 识别抗原时的自身识别抗原时的自身MHCMHC分子限制性分子限制性 2. 2. 对自身抗原的耐受性对自身抗原的耐受性T细胞在胸腺内的发育过程v

25、双阴性细胞双阴性细胞( ( double negative ,DNdouble negative ,DN) ) 阶段阶段: : CD4CD4- - CD8CD8- -v 双阳性细胞双阳性细胞( (double positive, DPdouble positive, DP) ) 阶段阶段: : CD4CD4+ + CD8CD8+ +v单阳性细胞单阳性细胞( (single positive, SP)single positive, SP)阶段阶段: : CD4CD4+ + CD8CD8- - 或或 CD8CD8+ + CD4CD4- - 早期T细胞发育阶段v Pro-T 经经Pre-T细胞细胞

26、发育为发育为DNDN细胞表细胞表 达达TCR pT TCR pT v 诱导诱导CD4CD4和和CD8CD8的表达发育为的表达发育为DPDP细胞细胞 ( (TCRTCR基因重排基因重排, , 形成形成TCR-CD3 TCR-CD3 复合体）复合体）v 胸腺内选择发育为成熟的胸腺内选择发育为成熟的SPSP细胞库细胞库 胸腺选择过程1 1阳性选择阳性选择: : 过程过程: : 1. 1. 与胸腺上皮细胞表达的自身与胸腺上皮细胞表达的自身MHCMHC分子有适当分子有适当亲和性的亲和性的DPDP细胞克隆增殖分化为细胞克隆增殖分化为SPSP细胞细胞 2. 2. 不与自身不与自身MHCMHC分子发生有效结合

27、的分子发生有效结合的DPDP细胞克细胞克 隆死亡隆死亡 结果结果: : 1. 1. 排除所有非己排除所有非己MHCMHC限制性限制性T T细胞克隆细胞克隆 2. 2. 保存自身保存自身MHCMHC限制性和自身反应性限制性和自身反应性T T细细 胞克隆胞克隆 二二. . 阴性选择过程阴性选择过程: : 过程过程: : DPDP及及SPSP细胞的细胞的TCRTCR与胸腺巨噬细胞表达的与胸腺巨噬细胞表达的 自身肽自身肽+ +自身自身MHCMHC分子有高亲和性结合分子有高亲和性结合, ,导导 致细胞克隆死亡或受抑制不能活化致细胞克隆死亡或受抑制不能活化 结果结果: : 1. 1. 排除自身反应性排除自

28、身反应性T T细胞克隆细胞克隆, , 产产 生自身耐受生自身耐受 2. 2. 识别非己抗原与自身识别非己抗原与自身MHCMHC分子结合分子结合 的的T T细胞克隆存活细胞克隆存活 B B淋巴细胞与特异性体液免疫淋巴细胞与特异性体液免疫1 1B B淋巴细胞的表面分子淋巴细胞的表面分子 （一）（一）BCRBCR复合物复合物 1. 膜表面免疫球蛋白（膜表面免疫球蛋白（mIg） 特异性识别抗原特异性识别抗原, , 成熟成熟B B细胞的细胞的mIg主要为主要为mIgM, mIgD 2. Ig, Ig, （CD79a, CD79bCD79a, CD79b） 信号转导信号转导, , 参与参与mIg mIg

29、链的表达和转运链的表达和转运（二）替代型（二）替代型BCRBCR复合物复合物二二. 参与参与B细胞活化的其它分子细胞活化的其它分子 （一）（一）B细胞活化的辅助受体细胞活化的辅助受体 CD19、CD21 （二）协同刺激分子二）协同刺激分子 CD40、CD86、CD80 1. CD40 结合结合CD40L，在在B细胞活化中起细胞活化中起 协同刺激作用协同刺激作用 2. CD86/CD80结合结合CD28，在在T细胞活化细胞活化 中起协同刺激作用中起协同刺激作用( (三三) ) 补体受体补体受体: :(1) (1) CR1(CD35)CR1(CD35)结合结合C3b, C3b, 促进促进B B细胞的活化细胞的活化(2) (2) CR2(CD21)CR2(CD21)结合结合C3d, EBC3d, EB病毒受体病毒受体（四）其它分子（四）其它分子 1. 1.CD