nullnull
第五章
获得性免疫系统的组织与细胞null
第一节 免疫器官与组织
按其功能不同分为:
中枢免疫器官 --- 免疫细胞发生、分化
和成熟的场所。
包括:胸腺和骨髓(人和哺乳动物);
法式囊(禽类)。
外周免疫器官及组织 ---
1.B细胞成熟的场所;
2.免疫应答的发生部位。
包括:淋巴结 脾脏 粘膜伴随淋巴组织等。 nullnull 一.中枢免疫器官
(一) 骨髓
--- 造血组织,各类免疫细胞的发生场所。
A.造血干细胞(hematopietic stem cells):
骨髓中的原始细胞,具有多种分化潜能,可
分化成为各种血细胞。
B.骨髓基质细胞(stromal cell):
分泌多种细胞因子(如: IL-3、IL-4、IL-6、
IL-7、GM-CSF等),促造血干细胞分化发育
(骨髓微环境)。
null 1.免疫细胞来源于骨髓
造血干细胞
(1)髓样前体细胞(myeloid progenitor)
粒细胞(多形核白细胞)、巨噬细胞、
树突状细胞、肥大细胞、红细胞、血小板;
(2)淋巴样前体细胞(lymphoid progenitor)
淋巴细胞:T淋巴细胞(T细胞)、
B淋巴细胞(B细胞)、NK细胞。 nullnull
2.B细胞在骨髓内的发育
发育过程:(从邻近骨内
表
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面的骨髓膜下区
向骨髓腔中心移行并逐渐发育)。
淋巴样前体细胞 祖B细胞(pro-B )
前B细胞(pre-B) 未成熟B细胞 成熟B
细胞(在外周免疫器官)。
null 骨髓基质细胞在B细胞发育中的作用:
A.粘附性接触 --- 粘附分子:如VLA-4(前体细胞与
VCAM-1(基质细胞);
B.提供生长因子 --- SCF和IL-7等。
B细胞不同发育阶段区别:
A.免疫球蛋白的轻、重链基因重排及表达;
B.各阶段发育特征性蛋白分子的表达 ---
CD19、Igα(CD79a)、Igβ(CD79b)等。
nullnull 未成熟B细胞自身耐受性的四种命运选择:
(1)导致B细胞克隆程序死亡,
即克隆消除(clonal deletion);
(2)通过受体编辑(receptor-editing)
产生新受体;
(3)诱导永久性的对抗原无反应状态
和克隆忽视(clonal ignorance);
(4)进入外周淋巴组织发育为成熟B细胞。null
(二)胸腺
1.胸腺为T细胞分化提供微环境
--- 影响胸腺内T细胞的分化、增殖和选择性发
育。
微环境构成:
(1)胸腺上皮细胞、巨噬细胞、树突状细胞;
(2)细胞外基质成分。nullnull 胸腺上皮细胞---影响胸腺细胞分化的两种方式:
① 细胞-细胞间相互接触:
如:MHC-Ⅰ类或Ⅱ类分子 --- TCR;
② 分泌细胞因子:
如:IL-1、IL-2、IL-6、IL-7、TNF-α和GM- CSF
等细胞因子,与胸腺细胞上的相应受体结合。
树突状细胞 ---较集中存在于皮质-髓质交界处,表达
高水平的MHC-Ⅱ类分子。
巨噬细胞 --- 散在表达低水平的MHC-Ⅱ类分子。
null 细胞外基质(extracellular matrix):
组成:多种胶原蛋白、网状蛋白纤维、
葡萄糖胺聚糖和糖蛋白(含昆
布胺酸和纤维粘连蛋白)等。
功能:
a.维持胸腺内细胞的正常生理功能;
b.促进细胞-细胞间的相互接触;
c.胸腺细胞移行成熟。null 2.T细胞在胸腺内的发育
发育过程:
胸腺细胞(来自骨髓的淋巴样干细胞) 被膜下区 皮质区 髓质的移行成熟过程。
(1)细胞表面分子的变化
“双阴性”(CD4- CD8-)胸腺细胞
--- 胸腺被膜下区和皮质边缘区;
“双阳性”(CD4+ CD8+)胸腺细胞
--- 主要存在于皮质深区;
“单阳性”(CD4+或CD8+ )TCRαβ T细胞
--- 皮质和髓质交界处及髓质区。 nullnullnull (3)阳性选择与阴性选择
① 阳性选择(positive selection):
指发育中的双阳性胸腺细胞表达的TCR同胸腺上皮细胞表达的自身MHC分子相互作用,导致大部分胸腺细胞死亡,少部分胸腺细胞存活继续发育成熟的过程。
阳性选择的生物学意义:
决定T细胞对抗原应答的MHC限制性。 null 发生机制(尚不完全清楚):
--- 实验指出:
A.胸腺皮质的上皮细胞在介导阳性选择中
起重要作用;
B.仅少数表达同自身MHC分子结合的TCR
的胸腺细胞存活、发育成熟;
C.阳性选择决定细胞表面CD4或CD8的表达
和成熟T细胞的潜在效应功能;
D.阳性选择决定自身MHC遗传特异性的受
体库(receptor repterious)。null ② 阴性选择:
经过阳性选择的T细胞与树突状细胞和巨噬细胞表面的自身抗原肽-MHCⅡ或I类分子复合物结合,导致自身反应性T细胞克隆清除或形成克隆不应答状态。反之,继续分化发育为具有识别非己抗原能力的单阳性细胞的过程。
阴性选择的生物学意义:
决定T细胞自身耐受性。
诱导自身耐受性的主要机制:
A.对自身抗原反应性的T细胞于胸腺内凋亡。
B.骨髓来源的树突状细胞和巨噬细胞是驱动
阴性选择的最重要的细胞。null 发育部位 表面标志 细胞类型
被膜下区 CD4- CD8- “双阴性”
皮质区 CD4+ CD8+ “双阳性”
皮质、髓质 CD4+或CD8+ “单阳性”
交界处
髓质区 成熟T细胞
T细胞在胸腺内的发育细胞主要表面
标志的变化阳性选择
阴性选择null
细胞程序死亡(programmed cell death),
即细胞凋亡(apoptosis):
--- 一种自身调节死亡
细胞表面分子受到诱导因子刺激并将
信号传入细胞内部,触发细胞内部某
些酶类的活化及相关基因的表达,导
致细胞死亡。
null 二.外周免疫器官与组织
(一)淋巴结
T细胞约占75%,B细胞约占25%。
1.淋巴结的基本结构:
被膜
皮质:浅皮质区---
主要由淋巴滤泡构成,B细胞区;
深皮质区(副皮质区)---
主要含T细胞和树突状细胞,T细胞区。
髓质:主要由髓索构成。实质nullnull 2.特异性免疫应答发生:
A.病原体 树突状细胞摄取 输入
淋巴管 淋巴结 *
游离抗原 淋巴液 淋巴结 巨
噬细胞吞噬 *
* (树突状细胞和巨噬细胞)处理、递呈
抗原 T淋巴细胞 T 细胞活化、
分化成效应T细胞。
B.B细胞 识别特异性抗原 活化、
分化成浆细胞 特异性抗体。 null (二)脾
T细胞:占45%; B细胞:占55%。
被膜
白髓:T细胞分布:动脉周围淋巴鞘(PALS )
--- 白髓内靠近中央动脉;
B细胞分布:PALS的外周构成的滤泡。
红髓
功 能:a.收集来自血液的抗原诱导免疫应答
的发生;
b.破坏衰老红细胞的场所。
nullnull (三)粘膜伴随淋巴组织
(mucosal- associated lymphoid tissue ,MALT):
指存在于呼吸道、肠道和泌尿生殖道粘膜
上皮下的散在淋巴组织和一些带有淋巴滤
泡的器官化的淋巴组织。
肠伴随淋巴组织
(gut-associated lymphoid tissue, GALT):
包括:扁桃体、增殖腺、阑尾和派氏集合
淋巴结(Peyer patches)。null(三)淋巴细胞再循环
初始T、B淋巴细胞(未接触抗原,骨髓和胸腺) 血液循环经毛细血管 外周淋巴组织 淋巴管 血液。null
第二节 免疫细胞
一.T淋巴细胞(T细胞)
胸腺依赖性淋巴细胞
(thymus- dependent lymphocyte):
外周血:约占淋巴细胞总数的65%~75%;
胸导管:高达95%以上。null (一)TCR-CD3复合物
组成:TCR、CD3分子和ζ链。
T细胞抗原受体(T- cell antigen receptor, TCR )
--- T细胞表面特异性识别抗原的结构。
两类:
TCRαβ:由α链和β链组成;
TCRγδ:由γ链和δ链组成。
肽链构成:膜外区---V区和C区
跨膜区
胞浆区null
TCR基因构成:
α链基因位点:Vα(约50)、Jα(约70)、Cα(1)
β链基因位点:Vβ(约75)、Dβ(2)、Jβ(2)、
Cβ(2)
γ链基因位点:Vγ(8)、Jγ(5)、Cγ(2)
δ链基因位点:Vδ(4)、Dδ(3)、Jδ(3)、
Cδ(1) null CD3分子:
组成:γ链(1条)、δ链(1条)、ε链(2条)
均含Ig样功能区和免疫受体酪氨酸激活基序
(immunoreceptor tyrosine-based activation motifs,
ITAM) 。
功能:(1) 参与T细胞发育过程中的
TCR的膜表面表达;
(2) 介导TCR与抗原接触后产
生的活化信号的传递;
(3) 成熟T细胞表面的表面标志,
用于成熟T细胞的检测。 null ζ链: 同质二聚体
组成特点:
每条ζ链含有三个ITAM序列;
胞外区较短(9个氨基酸残基),
胞浆区较长(113氨基酸残基)。
功 能:
有助于TCR-CD3复合体启动的信号的最大转导。 nullnull (二)T细胞其它主要表面膜分子
1.CD4分子和CD8分子
外周血:CD4+T细胞约占65%,CD8+T细胞约占35%。
组成:CD4分子:单体肽链 (55Kd)---
胞外部分含有4个Ig样的功能区。
CD8分子:--- 两种
CD8αβ:α链(32Kd)和β链(34Kd);
CD8αα:α链和α链。
每条链的胞外部分均含有一个IgV
区样的功能区。
nullnull CD4分子功能:
(1)协同受体:
A.CD4分子和TCR结合于同一MHC-Ⅱ-抗原肽
复合物 --- CD4分子与MHC-Ⅱ类分子结
合,TCR与抗原肽结合;
B.CD4分子增加TCR对MHC-Ⅱ类分子递呈的
抗原的敏感性;
C.促进TCR识别抗原后的TCR-CD3复合物介导
的信号转导作用。
(2)人类免疫缺陷病毒(HIV)的受体。
(3)鉴定T细胞亚群(CD4)的标志。null
CD8分子功能:
(1)协同受体:
A.CD8分子与MHC-Ⅰ类分子的α2功能
区结合,可增加TCR αβ 对 MHC-Ⅰ
类分子递呈的抗原的敏感性;
B.促进TCR识别抗原后的TCR-CD3复合体
介导的信号转导作用。
(2)鉴定T细胞亚群(CD8)的标志。 null 2.CD2分子:
又称LFA-2 (lymphocyte function associated antigen-2, 淋巴细胞功能相关抗原-2)和E受体 (绵羊红细胞受体)。
组成:单一肽链
分布:成熟T细胞、双阳性胸腺细胞、部分双
阴性胸腺细胞及NK细胞。活化T细胞表
达水平升高。
配体:LFA-3(CD58分子)
功能:(1)介导T细胞与抗原递呈细胞间的
粘附作用,刺激T细胞非特异性活化;
(2)介导胸腺细胞的发育成熟。 null 3.LFA-1(淋巴细胞功能相关抗原-1):
--- 整合素家族成员
组成:α链(αL,1条)
β链(β2,1条)
分布:全部白细胞,活化T细胞增加表达。
配体:ICAM-1 (intercellular adhesion molecule,
细胞间粘附分子,CD54);
功能:(1)介导T细胞的移行;
(2)在T细胞同APC或靶细胞间起
粘附作用。null 4.CD28分子和CTLA-4 (cytotoxic lymphocyte antigen-4,
CD152):
组成:同质二聚体,每条链含一个IgV样功能区(两者
同)。
配体:B7分子(两者同)。
分布:CD28分子 --- 主要表达于人外周T细胞;
CTLA-4分子 --- 表达于活化T细胞。
功能:CD28分子与表达在APC上的B7分子结合,为初
始T细胞提供协同刺激信号,促使T细胞活化和
增殖。
CTLA-4分子同B7分子结合提供抑制信号给活化T
细胞,阻止T细胞的增殖,限制T细胞分泌IL-2。 null 5.CD40L(CD40 ligand,又称gp39分子):
分布:活化T细胞表面的糖蛋白。
功能:(1)CD40L同APC表面的CD40结合,
信号给活化T细胞;
(2)活化APC表达B7分子;
(3)T细胞表面的CD40L与B细胞表面的
CD40相互作用,产生Ig类转换。
nullnull(三)T细胞亚群及其功能
T细胞亚群:
A.按表达TCR类型不同:αβT和γδT细胞;
B.按CD分子不同:CD4+T和CD8+T细胞;
C.按功能不同:辅助性T细胞(Th)、细胞毒
性T细胞(CTL或Tc)和抑制性T细胞(Ts);
D.按对抗原应答所处状态不同:初始T细胞、
活化T细胞和记忆性T细胞;
E.NK1.1T细胞。null 1.TCRαβT细胞和TCRγδT细胞
(1)αβT细胞:主要是经胸腺发育成熟的T细
胞。
① CD4+T细胞:
CD表型:CD3+CD4+CD8-,主要为Th细胞亚群。
作用特点:
A.识别抗原时受MHC-Ⅱ类分子限制;
B.通过分泌细胞因子发挥效应功能;
C.CD4+T细胞(部分)也具有细胞杀伤
功能。null Th细胞功能性亚群:
--- 依据产生细胞因子的不同区分为Th1和Th2
Th1细胞 --- 主要分泌IL-2、IFN-γ和INF-β
(又称淋巴毒素,LT);
功能:
Ⅰ.主要辅助细胞免疫效应:
a.活化巨噬细胞;
b.诱导 B细胞活化,分泌调理性抗体;
c.抗胞内寄生微生物。
Ⅱ.免疫调节作用,如IFN-γ
可促进Th0细胞向Th1细胞分化。null Th2细胞 --- 主要分泌IL-4、IL-5、IL-6和IL-10。
功能:Ⅰ.主要辅助体液免疫效应:
a.诱导B细胞活化、分泌中和性抗体;
b.抗胞外寄生微生物;
c.中和毒素。
Ⅱ.免疫调节作用,如IL-4可促进Th0细胞向
Th2细胞分化。
CD4+CTL:
Ⅰ.主要通过自身表达的FasL介导杀伤表达
Fas分子的靶细胞;
Ⅱ.清除分泌自身抗体的B细胞。 nullnullnull ② CD8+T细胞:
表型:CD3+CD4-CD8+,主要为CTL细胞亚群。
功能:a.具有细胞杀伤作用;
b.免疫调节作用, 如释放IFN-γ、TNF-α
和TNF-β等细胞因子。
作用特点:
a.具有MHC-Ⅰ类限制性;
b.杀伤靶细胞有抗原特异性。
杀伤机制:
a.释放细胞毒性蛋白质,使靶细胞裂解;
b.诱导靶细胞程序死亡。 null③ Ts细胞(supperesser T cell):
又可称为调节性T细胞(regularory T cell, Tr细胞)。
--- 按其功能命名的亚群
功能:具有特异性抑制免疫应答作用。
Ts细胞亚群被包含于CD4+T细胞和CD8+T细胞,
如:Th1细胞和CD8CTL。
IFN-γ 可抑制Th2细胞功能;
TNFβ 可抑制B细胞的活化增殖。
Th2细胞 IL-4、IL-10和TGFβ
抑制Th1细胞的功能。null (2)γδT细胞:
分布:大部分分布于粘膜伴随淋巴组织;
肠粘膜伴随淋巴组织:约占T细胞的40%。
生物学功能:
① 细胞毒作用:
---介导粘膜局部细胞性免疫应答;
② 免疫调节作用:
--- 释放细胞因子(IL-2、IL-3、IL-4、
INF-γ、GM-CSF和TNF等) 促B细胞
分化、产生抗体;活化单核-巨噬细胞;
③ 损伤粘膜的修复作用:
NKG2D与MIC-A和MIC-B(损伤粘膜细胞)结
合受损粘膜细胞凋亡,被正常细胞代替。 null 识别抗原特点:
a.识别抗原无MHC限制性,不与APC 递呈
的MHC-肽复合物结合。
b.直接与其识别的抗原配体(游离的或表
达在细胞表面的)结合。
配体:
热休克蛋白(heat shock protein)、
MHC IB分子和细菌脂类抗原等。null2.NK1.1+ T细胞
表达NKR.PIC(NK1.1)的一个T细胞亚群
(多数:TCRαβCD4T细胞;少数:TCRαβCD8T细胞)。
分布:淋巴组织
识别抗原特点:识别由CD1分子递呈的脂类和糖脂类抗原。
生物学功能:
(1)免疫调节作用---NK1.1+T细胞+DC+Mφ决定免
疫的类型;
a.病毒和某些细菌DC+MφIL-12活化NK1.1+T
细胞IFN-γ+IL-12Th0Th1细胞分化增殖;
b.寄生虫激活NK1.1+T细胞IL-4Th0Th2分
化IgE和IgG1;
(2)细胞毒作用---杀伤肿瘤细胞。
nullnull
3.记忆T细胞
抗原(初次) 机体 初始T细胞活化
效应T细胞(大部分,短寿命);
记忆T细胞(小部分,长寿命),参与增强
性的再次免疫应答。
表面标志:
记忆T细胞 --- CD45RO分子;
初始T细胞 --- CD45RA分子。
null 二.B淋巴细胞(B细胞)
骨髓依赖性淋巴细胞
(bone marrow- dependent lymphocyte):
外周血约占淋巴细胞总数的5%~15%;胸导管<1%。
(一)BCR复合体
组成:BCR (mIg)
Igα(CD79a)
Igβ(CD79b)
BCR:--- B特异识别抗原的结构。
功能:识别抗原;
B细胞的主要标志。
成熟B细胞:主要表达mIgM和mIgD。null
Igα和Igβ分子:
结构特点:各含一个ITAM结构。
功能:
a.传导BCR同抗原结合产生的活化信号
(为主要信号传导分子);
b.参与mIg合成后的转运和表达。nullnull (二)B细胞其它主要表面膜分子
1.CD19和CD21分子:
CD19
CD21(CR2)
CD81(TAPA-1)
功能:
(1)增强BCR识别抗原产生的信号补体系统活化 C3d片段 与Ag结合 同CD21和BCR结合 协同受体与BCR交叉连接 增强BCR识别抗原产生的信号。
(2)B细胞重要标志,表达于前B细胞到成熟B细胞各发育阶段。 复合体---B细胞协同受体nullnull 2.CD40分子---TNF受体家族成员
分布:B细胞、巨噬细胞和树突状细胞等。
生物学功能:
(1)同CD40L(活化T细胞)结合 促B细胞对
TD-Ag应答;
(2)诱导Ig同种型的类别转换;
(3)同BCR交叉连接,再通过与T细胞直接接
触维持生发中心B细胞的存活。
null 3.Fc受体:
主要为FcγRⅡ-B1分子,含一个ITIM
(immuno-receptor tyrosine-based inhibitory motifs)
基序。
FcγRⅡ(CD32):FcγRⅡ-A、FcγRⅡ-B1
和FcγRⅡ-B2
功能:FcγRⅡ-B1+IgG抗体(可溶性的)结合,
抑制初始B细胞对抗原应答的活化。
nullnull
4.补体受体:
表达:CR1(CD35)和CR2(CD21)
功能:
(1) CR1+C3b(或C4b、iC3b) 调节B细胞
的活化增殖。
(2) CR2: a.B细胞协同受体组成分子;
b.与iC3b、C3d和C3dg结合
促进B细胞活化;
c.EB病毒的受体。null
5.B7分子 --- 协同刺激分子
至少两种:B7.1(CD80)
B7.2(CD86)
分布:成熟B细胞
--- 初始B细胞低表达;
活化B细胞高表达。
功能:高水平表达B7分子的B细胞
--- 有效抗原递呈细胞。nullnull(二)B细胞亚群及其功能
根据对抗原的刺激状态:
初始B细胞
活化B细胞
记忆B细胞
依据CD5分子表达:
B1细胞(CD5 B细胞)--- CD5+ ;
B2细胞 --- CD5- 。null表4-2 B1和B2细胞特性的比较null 三.抗原递呈细胞(antigen presenting cell, APC)
概念:指能摄取处理抗原,将蛋白质降解成肽片段,并同MHC分子结合,一同表达在细胞膜表面,提供给T 细胞识别活化的一类高度专门化的细胞。
主要包括:树突状细胞、巨噬细胞和B细胞。nullnull (一)树突状细胞(dendritic cells,DC)
来源:来自于骨髓内的髓样前体细胞未成熟DC(骨髓内) 血液 外周非淋巴组织,受到病原体感染或摄取抗原 外周淋巴组织,发育为成熟的DC。
功能:递呈抗原给T细胞。null 未成熟DC与成熟DC区别:
未成熟DC:
a.低水平表达MHC分子;
b.缺乏B7表达;
c.无刺激T细胞活化的能力;
d.表达DEC205分子,具有对抗原异物的吞噬功
能。
成熟DC:
a.表达高水平MHC I类和II类分子;
b.表达高水平B7(B7.1和 B7.2分子);
c.分泌趋化因子DC-CK 吸引初始T细胞;
d.无吞噬抗原异物能力。nullnull未成熟DC摄取抗原物质的两种方式:
A.通过表面受体识别和吞噬抗原
--- DEC205受体和甘露糖受体等。
B.通过巨胞饮作用(macropinocytosis)
非特异摄取抗原
--- 郎格罕氏细胞吞噬病原体(经皮
肤感染) 局部淋巴结 递呈给T细胞
识别。
另外,能递呈可诱发变态反应的蛋白质性抗原、移植抗原、自身抗原。null
(二)巨噬细胞
抗原递呈作用与DC基本类似。
(三)B细胞
BCR识别、结合抗原 抗原内化 处理、递
呈给CD4 T细胞识别。null本章提要
获得性免疫系统的组织和器官主要是由淋巴样组织构成。
参与获得性免疫应答的细胞主要包括T细胞、B细胞和抗原提呈细胞。
T细胞表达TCRαβ或TCRγδ抗原受体。TCRαβ细胞识别抗原具有MHC限制性,TCRγδT细胞识别抗原不受MHC限制。
null T细胞表达协同受体CD4分子或CD8分子,协同TCR识别抗原启动活化信号。CD4+T细胞主要为辅助性T细胞,Th细胞通过分泌细胞因子和表达膜分子发挥效应功能。Th细胞依据分泌的细胞因子不同分为Th1和Th2亚群。
Th1亚群主要参与细胞免疫应答和辅助B细胞产生调理性抗体,Th2亚群主要辅助B细胞产生中和性抗体。
CD8+T细胞主要为细胞毒性T细胞,CTL通过释放毒性蛋白和细胞凋亡机制杀伤靶细胞。null B细胞表达BCR,与Igα和Igβ形成BCR复合体,特异性识别抗原。B细胞可分化成浆细胞分泌抗体,介导特异性体液免疫应答。
抗原提呈细胞包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞,以不同的方式摄取、处理抗原,通过MHC-I类或II类分子将抗原提呈给CD8+或CD4+T细胞识别。
上述免疫细胞活化后均可产生细胞因子,参与免疫应答的调节。
null 思考
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
1 T细胞表面重要的膜分子及其功能。
2 人类成熟T细胞可分为哪些亚群?
3 T细胞与B细胞、初始T细胞与记忆性T细胞、Th1与Th2细胞之间各是如何区分的?
4 CD8+杀伤性T细胞是怎样破坏靶细胞的?
5 NK1.1+T细胞表型有何特点?它有何功能?