感染与免疫immunecell-2013-7副本

1、1Su Yunph.D, Associate Department of Microbiology and Immunology2学习目标学习目标通过本次课的学习，学生能够通过本次课的学习，学生能够 列举非特异与特异性免疫细胞成员；列举非特异与特异性免疫细胞成员； 描述造血干细胞的功能特点与主要特异性标志；描述造血干细胞的功能特点与主要特异性标志； 简述简述T、B细胞的发育过程，描述阳性和阴性选择的生物细胞的发育过程，描述阳性和阴性选择的生物学意义；学意义； 罗列罗列 T 、 B 细胞的主要表面标志，并阐述其功能细胞的主要表面标志，并阐述其功能: 描述描述T、B细胞的主要亚群方法与相应功能细胞

2、的主要亚群方法与相应功能 描述描述 NK 细胞的主要标志与功能细胞的主要标志与功能 区别区别CTL与与NK细胞细胞31.1. 概述概述病原体病原体免疫分子免疫分子免疫器官免疫器官免疫细胞免疫细胞免疫系统免疫系统参与免疫应答或参与免疫应答或与免疫应答相关与免疫应答相关的细胞及其前体的细胞及其前体4 适应性免疫细胞适应性免疫细胞 Antigen specific lymphocytes (T，B cells) Antigen presenting cells抗原提呈细胞抗原提呈细胞 固有免疫细胞固有免疫细胞 Mononuclear phagocytes 单核单核-巨噬细胞巨噬细胞 Granuloc

3、ytic cells 粒细胞粒细胞 Mast cells 肥大细胞肥大细胞 Natural killer cells 自然杀伤细胞自然杀伤细胞 Erythocytes Platelets 免疫细胞的类型免疫细胞的类型6 Hematopoietic stem cells (HSCs) ：所有血细胞的共同来源所有血细胞的共同来源 Surface marker: human HSC CD34+,CD117+, CD59+, Thy1/CD90+, CD38low/-, lin- 功能特点功能特点: : multipotency 多向分化潜能多向分化潜能 self-renewal 自我更新自我更新 H

4、ematopoietic Stem Cell (HSC )造血干细胞7造血干细胞发育与分化造血干细胞发育与分化8Lymphocytes淋巴细胞淋巴细胞/MicroscopicAnatomy/Section04/Plate0453.shtmlcopyright ：1995-2013 the Author(s) and Michael P. DAlessandro, M.D. 92 Cells of adaptive immune responseLymphocytes8 T lymphocyte 1). Development 发育发育 2

5、). Surface marker 表面标志表面标志 3). Classification 分群分群8 B lymphocyte 1). Development 2). Surface marker 3). Classification10 T lymphocyte 胸腺依赖性淋巴细胞胸腺依赖性淋巴细胞（Thymus-dependent lymphocyte） v介导细胞免疫应答介导细胞免疫应答v辅助辅助B B细胞参与细胞参与TDTD抗原诱导的体液免疫应答抗原诱导的体液免疫应答1./wiki/File:Red_White_Blood_cells.jp

6、g11 3 3个阶段个阶段: Double negative stage双阴性阶段双阴性阶段 Double positive stage双阳性阶段双阳性阶段 Single positive stage单阳性阶段单阳性阶段 3 3个事件个事件: TCR的发育的发育 Positive selection 阳性选择阳性选择 Negative selection 阴性选择阴性选择1). T 细胞的发育细胞的发育12http:/ TCR 基因重排基因重排14阳性选择：阳性选择：MHCMHC限制性限制性From kuby immunologyDP cellsDN cells15From kuby immu

7、nologySP cells阴性选择：自身耐受阴性选择：自身耐受16 3 3个阶段个阶段？ 3 3个事件个事件？ 2 2个特性？个特性？T细胞发育成熟细胞发育成熟 “Kiss”The kiss of deathA T killer cell is kissing a target cell (is attaching to and sensing the antigens on a target cell)./nobel_prizes/medicine/laureates/1996/illpres/experiment.htmlPeter C.

8、Doherty and Rolf M. Zinkernagel，1996， Nobel Prize in Physiology or Medicine kiss The kiss of death香吻有毒？香吻有毒？ Why？ How? 202).表面标志表面标志( receptors & antigens)TCR-CD3 复合物复合物CD4 and CD8 分子分子Costimulatory molecules 协同刺激分子协同刺激分子Mitogen binding receptor 丝裂原受体丝裂原受体Other surface molecules 其他其他21 TCR-CD3 c

9、omplexTCRCD3From ：http:/ TCR-CD3 complex22TCR StructureTCR（占多数）（占多数）/TCR, 异二聚体异二聚体免疫球蛋白超家族成员免疫球蛋白超家族成员 V and V nTCR(T cell receptor)T T细胞抗原受体细胞抗原受体nT细胞特异性表面标志细胞特异性表面标志 Function APCAgT cellExtracellulartransmembranecytoplasmic识别抗原肽识别抗原肽-MHC 复合物复合物双重识别双重识别: : 识别识别MHC 识别抗原表位识别抗原表位 Function-传递活化信号传递活化信号

10、 TCR-CD3 Structure TCR-CD3 T T细胞活化第一信号细胞活化第一信号TCR-CD3 TCR-CD3 复合物识别抗原肽复合物识别抗原肽- -MHC MHC 复合物复合物24CD4 and CD8 分子分子 抗原肽抗原肽辅助受体辅助受体- CD4 (HIV gp120受体受体) CD8抗原肽抗原肽TCRMHC- I CD 8 MHC- II CD 4 TCR 2 3 增强细胞间结合与信号转导增强细胞间结合与信号转导免疫球蛋白样区免疫球蛋白样区非多肽区非多肽区非多肽区非多肽区gp120T T细胞细胞HIV26协同刺激分子协同刺激分子LFA: 淋巴细胞功能相关抗原淋巴细胞功能相

11、关抗原ICAM: 细胞间粘附分子细胞间粘附分子 T cell ( (受体受体) )APC ( (配体配体) )1CD28 orCTLA-4(CD152)B7.1& B7.2(CD80& CD86)2CD40L(CD154)CD403CD2/SRBC-R/LFA-2LFA-34LFA-1ICAM-1T T 细胞活化第细胞活化第2 2信号信号E-花环形成试验花环形成试验/cursos/inmun/segun4.htm28/CTLA-4CD40CD40LCo-stimulatory moleculesFrom ：http:/ 2

12、9Mitogen binding receptor丝裂原受体丝裂原受体Another surface molecules -CKR细胞因子受体细胞因子受体 (IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL-6R、IL-7R) -FasL -MHC-I/II-PHA-R（植物血凝素受体）（植物血凝素受体）-ConA-R（刀豆蛋白（刀豆蛋白A A受体）受体）-PWM-R（美洲商陆美洲商陆）303). T 细胞分类细胞分类分类根据分类根据： u活化阶段活化阶段 Nave T cell, effector T cell, memory T celluTCR组成组成 TCR T cell , TCR T ce

13、lluCD 分子分子 CD4+T cell , CD8+T cell u细胞效应细胞效应 Helper T cell , cytotoxic T cell, regulatory T cell31 Nave T cell（初始（初始T细胞）细胞）, effector T cell（效应性（效应性T细胞）细胞）, memory T cell（记忆性（记忆性T细胞）细胞） Nave T celleffector T cellmemory T celleffector T cellmemory T cell32TCR T cell and TCR T cell (CD2+CD3+)From ：htt

14、p:/ 33 CD4+T cell and CD8+T cell88CD2+ 、 CD3+ 、TCRCD4+T cellCD8+T cell识别抗原识别抗原表面标志表面标志CD4+CD8CD4CD8+效应分群效应分群TH,TDTHTC , 亚群亚群 Th1,Th2 Tc1,Tc2 88Difference13-18aa8-10aaMHCMHC类限制类限制MHCMHC-I-I类限制类限制34Helper T cell （辅助性（辅助性T细胞）细胞）, cytotoxic T cell（细（细胞毒性胞毒性T细胞）细胞）, regulatory T cell（调节性（调节性T细胞）细胞）uHelpe

15、r T cell -CD4+Th cell (Th1,Th2, Th17,Th9, Th22,Tfh(Follicular helper T cells) )uCytotoxic T cell - CD8+Tc (Tc1, Tc2), NK1.1+ T celluRegulatory T cell - CD4+CD25+ Treg (foxp3+)T-Killer T-Suppressor T-Helper /le-immunodeficienze-primitive/il-nostro-sistema-immunitario.html35*CD4+Th

16、 cell1. 1. 亚亚群群IL-2、IL-12、 IFN- IL-4、IL-10根据产生的细胞因子种类分亚群根据产生的细胞因子种类分亚群http:/ 2. 区别区别抗胞外菌感染抗胞外菌感染分泌细胞因子分泌细胞因子Th1 cellIL-2,12,IFN, TNF- Th2 cellIL-4,5,6,10,13功能功能细胞免疫应答细胞免疫应答 迟发型超敏反迟发型超敏反DTH(TDTH(TDTH DTH ) ) 体液免疫应答，体液免疫应答，辅助抗体产生辅助抗体产生细胞因子调节细胞因子调节抗胞内菌感染抗胞内菌感染抗肿瘤抗肿瘤抑制胞内菌扩散抑制胞内菌扩散表面标志表面标志CD30+CD45RA+CCR

17、5+CD30+CD45RO+CCR3+IL-2, IFN-IL-2,4,10,1237 3.Th13.Th1和和Th2Th2平衡平衡类风湿关节炎类风湿关节炎I I型糖尿病型糖尿病多发性硬化多发性硬化过敏过敏哮喘哮喘移植物抗宿主反应移植物抗宿主反应Th17抗病毒，抗胞内菌感染，抗病毒，抗胞内菌感染，抗肿瘤，抗肿瘤，DTHDTH抗寄生虫感染，抗寄生虫感染，辅助抗体产生，参与类别转换辅助抗体产生，参与类别转换Th1Th2Th1 and Th2 polarization38T helper 17 cell (Th17) 属于辅助性属于辅助性 T细胞，以分泌大量细胞，以分泌大量IL-17命名（命名（ 2

18、007）. TGF- and IL-6 促进促进Th0向向Th17分化分化.Reference:Regulation in chronic obstructive pulmonary disease: the role of regulatory T-cells and Th17 cells，Clinical Science (2010) 119, (7586) 39抵御病原微生物感染，尤其是抵御病原微生物感染，尤其是Th1 (intracellular) Th1 (intracellular) 或或 Th2 (helminths) Th2 (helminths) 细胞细胞无法抵御的病原体无法

19、抵御的病原体. .T helper 17 cell (Th17) 参与炎症反应与组织损伤，与某些自身免疫病致病性有参与炎症反应与组织损伤，与某些自身免疫病致病性有关关, , 如如 multiple sclerosis multiple sclerosis，Crohns disease, etc.Crohns disease, etc.Reference: Mazmanian, S.K. and D.L. Kasper (2006) Nat. Rev. Immunol. 6:849. 40*CD8+T cell （cytotoxic T cell） 细胞毒性细胞毒性T细胞细胞(CD8+ CTL/

20、TC )分群分群 细胞毒性细胞毒性T细胞细胞: Tc1 and Tc2功能功能抗病毒抗病毒 、抗肿瘤、参与移植排斥反应、抗肿瘤、参与移植排斥反应特异性杀伤特异性杀伤, MHC-I 限制限制, 连续杀伤连续杀伤 特异性杀伤机制特异性杀伤机制CTL is a serial killer.CTL recognizes and binds to virus-infected cell.CTL programs the death of target cell.CTL detaches and migrates to new target cell.New target cell is killed b

21、y apoptosis.42分泌穿孔素、颗粒酶导致杀伤或凋亡分泌穿孔素、颗粒酶导致杀伤或凋亡TCRMHC-裂解或凋亡裂解或凋亡分泌穿孔素、分泌穿孔素、颗粒酶颗粒酶接触接触特异性识别特异性识别 LFA-1TCRMHC-ICAM-143 FasL 结合结合 Fas 诱导凋亡诱导凋亡 The kiss of death香吻有毒？香吻有毒？How? Why？The kiss of deathIf the target cell carries the correct antigens fitting the receptor of this particular T cell, the kiss of

22、 death will follow: the target cell will be destroyed. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1996 was awarded jointly to Peter C. Doherty and Rolf M. Zinkernagel “for their discoveries concerning the specificity of the cell mediated immune defence”。46*Regulatory T cell, Treg调节性调节性T T细胞细胞nTregiTr

23、egFunction：免疫抑制免疫抑制/le-immunodeficienze-primitive/il-nostro-sistema-immunitario.html*T 细胞功能细胞功能 Cytotoxicity 细胞毒性细胞毒性 Helper 辅助功能辅助功能 Delayed Type Hypersensitivity 迟发型超敏反应迟发型超敏反应 Immunosuppression 免疫抑制免疫抑制/le-immunodeficienze-primitive/il-nostro-sistema-immuni

24、tario.htmlT killerT helperT suppressor 流式细胞分析某流式细胞分析某HIV阳性患者血中细胞阳性患者血中细胞CD4:CD8比例比例1. 这这是因为哪种细胞数量下降所导致？相关的细胞表面标志是是因为哪种细胞数量下降所导致？相关的细胞表面标志是?A. B lyphocytes; MHC I, IgM, B7,CD19, CD20 B. Cytotoxic T lymphocytes; MHC I, TCR, CD3C. Cytotoxic T lymphocytes; MHC II, TCR, CD3, CD28 D. Helper T lymphocytes;

25、 MHC I, TCR, CD3, CD28 E. Macrophages; MHC I, MHC II, CD14女性，女性，3636岁，近期接受了肾脏移植术。细胞毒性岁，近期接受了肾脏移植术。细胞毒性T T细胞是移植细胞是移植排斥反应主要效应细胞之一，移植物损伤的主要机制是？排斥反应主要效应细胞之一，移植物损伤的主要机制是？ A.A. 识别识别MHC-IMHC-I类分子类分子B.B. Fas-FasLFas-FasL的作用的作用C.C. CTL CTL被碳水化合物结合受体激活导致被碳水化合物结合受体激活导致D.D. 识别抗原肽识别抗原肽-MHC-II-MHC-II复合物复合物E.E. 促进

26、补体的裂解作用促进补体的裂解作用50 B lymphocytes 骨髓依赖性淋巴细胞骨髓依赖性淋巴细胞 (bone marrow-dependent lymphocyte)v介导体液免疫应答介导体液免疫应答v调节细胞免疫应答调节细胞免疫应答1). B细胞的发育细胞的发育51阴性选择：阴性选择：受体编辑不成功受体编辑不成功http:/ 细胞细胞前前B 细胞细胞未成熟未成熟 B 细胞细胞初始初始 B细胞细胞初始初始 B 细胞细胞浆细胞浆细胞抗体产生抗体产生外周外周抗原刺激抗原刺激阳性选择阳性选择受体编辑受体编辑阴性选择阴性选择532). 表面标志表面标志BCR Complex BCR复合物复合物C

27、o-receptor 辅助受体辅助受体Co-stimulatory molecules 协同刺激分子协同刺激分子Mitogen receptor 丝裂原受体丝裂原受体Other molecules 其他其他54*BCR( B 细胞抗原受体细胞抗原受体) 特异性表面标志特异性表面标志 IgSF, mIg 未成熟未成熟 B 细胞细胞: mIgM 成熟成熟 B 细胞细胞: mIgM+mIgDFunction: 识别抗原识别抗原*Ig /Ig (CD79a&CD79b)Function: 转导信号转导信号 促进促进Ig 转运转运BCR Complex55Co-receptor 辅助受体辅助受体

28、(CD19/CD21/CD81)CD21 -CR2/C3dR - 病毒受体病毒受体 （EBV受体）受体） CD19/CD21/CD81-增强细胞传递增强细胞传递CD2156Co-stimulatory molecules协同刺激分子协同刺激分子 CD40（CD40L）, CD80/CD86（CD28 or CLTA-4）, LFA-1（ ICAM-1）, etcMitogen receptor 丝裂原受体丝裂原受体 LPS-R, SPA-R, PWM-ROther molecules 其他其他 CKR (IL-1,2,4,5,6,7R;IFN- R) CR (CR1, CR2) (Fc R,

29、Fc R, Fc R, Fc R) MHC molecules57From ：http:/ 583). B细胞分群细胞分群 根据是否表达根据是否表达 CD5 CD5分群分群B-1B B-2B表面标志表面标志 CD5+,mIgM+,mIgD-CD5-,mIgM+,mIgD+功能功能抗细胞免疫抗细胞免疫清除自身抗原清除自身抗原 诱导自身免疫病诱导自身免疫病参与特异性体液免疫应答参与特异性体液免疫应答提呈抗原提呈抗原免疫调节免疫调节特点特点(见下一张幻灯）59http:/ 细胞功能细胞功能Plasma cell1). 1). 产生抗体产生抗体2). 2). 抗原提呈抗原提呈3). 3). 免疫调节免疫调节613 Lymphocyte