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1、非特异性免疫的组成细胞与功能,非特异性免疫(nonspecific immunity):生物体在种系发育和进化过程中,逐渐形成的一系列防卫机制。参与的细胞:皮肤粘膜上皮细胞、吞噬细胞、NK细胞、NK1.1T细胞、T细胞、B-1B细胞。特异性免疫(specific immunity):个体在生命过程中接受抗原刺激后,主动产生的或接受免疫球蛋白分子后被动获得的。参与的细胞:T细胞、B细胞、抗原呈递细胞,非特异性免疫的作用时相,即可非特异性免疫应答阶段:发生于感染后0-4小时之内。皮肤粘膜上皮细胞、吞噬细胞参与。早期非特异性免疫应答阶段:发生于感染后4-96小时之内。吞噬细胞、NK细胞、T细胞参与。
2、特异性免疫应答诱导阶段:发生于感染后96小时之后,抗原呈递细胞、特异性淋巴细胞参与。,上皮细胞及其附属成分的作用吞噬细胞及其作用:单核吞噬细胞系统(长驻边防部队)中性粒细胞(野战部队、敢死队),抗原提呈细胞与特异性免疫应 答的诱导,抗原提呈细胞(antigen presenting cell):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。主要的APC细胞:巨噬细胞、树突状细胞、郎汉斯细胞、B细胞提呈过程:,树突状细胞与免疫激活与耐受:免疫激活:提呈抗原 提供T细胞活化的第一、第二信号 可用于肿瘤的治疗免疫耐受:T细胞阴性选择的重要细胞 用于移植排斥反应的预防,特异免疫应答细胞
3、-T细胞(T lymphocyte),一.T 细胞的表面分子及其作用:CD(cluster of differentiation)抗原: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,出现或消失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CD.,1.T细胞抗原受体(TCR)/CD3复合物 A.TCR、TCR:(1)T细胞特有的表面标志(2)TCR特异性识别MHC分子提呈的 抗原肽(MHC-抗原肽复合物),(3)TCR的特异性取决于链或()链的V,J 和V,D,J基因片段,两条链 基因重后形成不同特异性的TCR分 子,B.CD3:(1)表达于所有成熟T细胞表面,是
4、T细胞 的表面标志(2)形成TCR-CD3复合体,稳定TCR的 结构,传递活化信号,2.CD4和CD8:(1)参与T细胞在胸腺内的发育成熟分化(2)将T细胞分为不同的亚群 CD4(TH,TD)CD8(Ts,Tc)(3)CD4 MHCII,CD8 MHCI,加强T细胞与APC细胞的作用,参与 TCR-CD3信号转导,CD4、CD8与临床应用:1.CD4分子是HIV的主要受体,HIV感染CD4阳性 T细胞,导致AIDS2.检测HIV患者外周血CD4/CD8比值,对辅助诊断和判断病情有重要作用,3.协同信号分子 A.CD28:(1)T细胞活化的重要协同刺激受体分子 CD28 B7(2)CTLA-4
5、B7结合,给予活化的T细胞抑 制信号 B.CD40L:表达于活化的T细胞,与B细胞表面的CD40结合,参与B细胞的应答 C.LFA-1:配体是ICAM-1,2,3,功能为促进T细胞与靶细胞的相互作用,增强细胞免疫效应,D.CD2:(1)表达于成熟T细胞,胸腺细胞,NK细胞(2)T细胞活化的旁路途径(3)细胞间粘附分子:E花环,计数和鉴定 和分离T细胞 E.结合丝裂原的膜分子:(1)与丝裂原结合促使T细胞活化和诱 导细 胞分裂(2)植物血凝素(PHA),刀豆蛋白(ConA)是 常用的T细胞丝裂原(3)转化实验用于T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1999年
6、,BLyS被不同的研究小组发现并分别称为 BLyS(B lymphocyte stimulator)SCIENCE THANK(TNF homologue that activates apoptosis,nuclear factor B,and c-jun NH2-terminal kinase)J Biol Chem TALL-1(TNF and apoptosis ligand-related leukocyte-expressed ligand 1)J Leukoc BiolzTNF4 NATUREBAFF(B cell activating factor belonging to t
7、he TNF family)J Exp Med,二.BLyS的表达及其受体 T细胞、单核细胞、树突状细胞 其受体仅存在于B淋巴细胞三.BLyS的作用四.BLyS与SLE的关系,二,T细胞亚群的分类,(一)根据CD分子不同:1.CD4+T细胞:主要是Th细胞和TDTH细胞,识别抗原受自身MHC II类分子的限制 2.CD8+T细胞 主要是Tc细胞和Ts细胞,识别抗原受自身MHC I类分子的限制(二)根据TCR分为:1.TCRT细胞:多为单阳性细胞,识别与MHC分子结合的多肽,2.TCRT细胞:多数为CD4-CD8-双阴性T细胞,表面的抗原识别受体缺乏多样性,抗原识别谱狭窄(三)根据功能分为 1.
8、Th细胞 Th0、Th1、Th2 2.Tc细胞 Tc1、Tc2 3.Ts细胞 4.TDTH细胞,(四)初始T细胞和记忆T细胞1.初始T细胞 TCR结构显示高度的异质性,表达CD45RA,但不表达IL-2受体2.活化T 细胞 表达IL-2受体,IL-2低浓度条件下实现自分泌增殖3.记忆性T细胞 表达CD45RO、MHC II类分子、ICAM,(五)NK1.1+T细胞:1.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。2.大多数为TCR 型,少数为 TCR 3.多数为CD4-CD8-,少数为CD4+4.TCR识别的抗原为CD1分子提呈的 脂类,三,T细胞的功能,(一)CD4+辅助性
9、T细胞:1.TCR识别抗原是MHCII类分子限制 2.Th细胞辅助B,T及其它免疫细胞的增 殖分化 3.根据产生细胞因子的种类不同分:Th0细胞:分化为Th1和Th2细胞 Th1:与细胞免疫有关 Th2:与体液免疫有关,(二)CD8+杀伤性T细胞(CTL):1.TCR识别抗原是MHCI类分子限制 2.识别存在于靶细胞表面上的MHCI 类分子与抗原复合物,杀伤靶细胞 杀伤机制:细胞裂解、细胞凋亡 杀伤过程:1.接触相 2.分泌相 3.裂解相,(三).抑制性T 细胞 1.具有免疫抑制功能 2.作为一个非独立群体既可表达CD4又可表达CD8 3.Th1、Th2细胞可通过细胞因子相互抑 制(四)迟发型
10、超敏反应性T细胞介导迟发型超敏反应 主要为Th1细胞,CTL细胞也发挥作用Th1细胞分泌细胞因子,引起炎症反应 CTL细胞直接杀伤靶细胞,(五)NK1.1+T细胞 1.细胞毒作用 分泌穿孔素,通过FasL/Fas途径诱导 CD4CD8双阳性胸腺细胞凋亡 2.免疫调节 1)抗原刺激后分泌大量IL-4,诱导 Th0细胞分化为Th2细胞,参与体液 免疫,诱导Ig类别转换、产生IgE 2)病毒抗原作用下,产生IFN-r,使Th0 细胞分化为Th1细胞,增强细胞免疫,自然杀伤细胞及其作用,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和病毒感染细胞,在机体免
11、疫监视和早期抗感染过程中起重要作用二,NK细胞的表面标志 CD3-、CD56+、CD16+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,可通过其Fc段与NK细胞表面FcrRIII结合,使NK细胞对靶细胞产生定向非特异性杀伤作用。,三,NK细胞的受体与识别的分子1,杀伤细胞活化受体(KAR):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 NK细胞活化产生杀伤作用。2,杀伤细胞抑制受体(KIR):识别自身组织细胞表面的MHC I类分子,介导抑制信号。3,两种受体对NK细胞杀伤作用的调节,五,NK细胞的生物学功能:1,抗感染和抗肿瘤作用 2,免疫调
12、节作用,.细胞因子活化的杀伤细胞 1.LAK细胞:IL-2 淋巴细胞 增殖活化 LAK 功能:杀伤肿瘤细胞2.TIL细胞:IL-2 肿瘤组织淋巴细胞 增殖 TIL 功能:杀瘤作用,TCR基因结构和发生重排的特点,胚系基因结构(一)V区基因和C区基因V区基因:TCR,链由V,D,J 基因片段在T细 胞发生过程中拼接 TCR,链由V,J 基因片段在T细 胞发生过程中拼接C区基因:V区基因的下游是编码C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.重排和重组信号序列(RSS)重组信号序列:七聚体(CACAGTG)-间隔序列(12或23碱基对)-九聚体(ACAA
13、AAACC)间隔序列:七聚体和九聚体之间的非保守序列,为12或23碱基对“12-23”规则:带有12 bp间隔序列RSS的基因片段只能和带有23bp间隔序列的片段组合,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,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 连接造成的多样性 N区插入:通过不需膜板的末端脱氧核苷酸转移酶将核苷酸加到DNA断端,T细胞在胸腺内的发育,T细胞库:在一个体内能特异性识别各种抗原 的T细胞克隆的总数 T细胞库特征:1.识别抗原时的自身MHC分子限制性 2.对自身抗原的耐受性,T细胞在胸腺内
14、的发育过程,双阴性细胞(double negative,DN)阶段:CD4-CD8-双阳性细胞(double positive,DP)阶段:CD4+CD8+单阳性细胞(single positive,SP)阶段:CD4+CD8-或 CD8+CD4-,早期T细胞发育阶段,Pro-T 经Pre-T细胞发育为DN细胞表 达TCR pT 诱导CD4和CD8的表达发育为DP细胞(TCR基因重排,形成TCR-CD3 复合体)胸腺内选择发育为成熟的SP细胞库,胸腺选择过程,阳性选择:过程:1.与胸腺上皮细胞表达的自身MHC分子有适当亲和性的DP细胞克隆增殖分化为SP细胞 2.不与自身MHC分子发生有效结合的
15、DP细胞克 隆死亡 结果:1.排除所有非己MHC限制性T细胞克隆 2.保存自身MHC限制性和自身反应性T细 胞克隆,二.阴性选择过程:过程:DP及SP细胞的TCR与胸腺巨噬细胞表达的 自身肽+自身MHC分子有高亲和性结合,导 致细胞克隆死亡或受抑制不能活化 结果:1.排除自身反应性T细胞克隆,产 生自身耐受 2.识别非己抗原与自身MHC分子结合 的T细胞克隆存活,B淋巴细胞与特异性体液免疫,B淋巴细胞的表面分子(一)BCR复合物 1.膜表面免疫球蛋白(mIg)特异性识别抗原,成熟B细胞的mIg主要为mIgM,mIgD 2.Ig,(CD79a,CD79b)信号转导,参与mIg 链的表达和转运(二
16、)替代型BCR复合物,BCR与TCR的比较,BCR TCR结构 BCR-Ig,TCR-CD3结合形式 抗原-BCR 抗原-MHC-TCR结合抗原 游离抗原 MHC-抗原肽 与任何蛋白质抗原应答 MHC-肽应答识别表位 空间构像决定簇 线性肽片段,二.参与B细胞活化的其它分子(一)B细胞活化的辅助受体 CD19、CD21(二)协同刺激分子 CD40、CD86、CD80 1.CD40 结合CD40L,在B细胞活化中起 协同刺激作用 2.CD86/CD80结合CD28,在T细胞活化 中起协同刺激作用,(三)补体受体:(1)CR1(CD35)结合C3b,促进B细胞的活化(2)CR2(CD21)结合C3
17、d,EB病毒受体(四)其它分子 1.CD22 特异表达于B细胞 2.CD20 表达于B细胞前体细胞及成熟B细胞 3.CD32 参与免疫调节,(五)细胞因子受体:结合细胞因子促进B细胞增殖分化(六)丝裂原受体:(1)结合B细胞有丝分裂原(美洲商陆 PWM,脂多糖 LPS)刺激B细胞转化(2)B 淋巴细胞转化实验检测B细胞功能,B细胞亚类,CD5+B细胞(B1细胞):出现早,表达CD5、mIgM抗原受体的多反应性对碳水化合物产生较强应答,产生低亲和力IgM抗体。功能:1.抗微生物感染 2.清除变性的自身抗原 3.诱导自身免疫病,B细胞的功能,1.产生抗体2.提呈抗原3.分泌细胞因子参与免疫调节,炎
18、症反应和造血,B细胞的发育,分两个阶段:抗原非依赖期(中枢免疫器官)Pro-B Pre-B 不成熟B 成熟B 抗原依赖期(外周免疫器官)抗原 成熟B 浆细胞,B细胞在骨髓内的发育过程,祖B细胞 前B细胞 不成熟B细胞 成熟B细胞 浆细胞 各个阶段的变化为Ig基因的重排和膜表面标志的变化,祖B细胞:(1)重链基因重排(2)表达Ig/Ig 2.大前B细胞:(1)Ig基因重排,表达IgM 重链分子(2)表达pre-B受体3.小前B细胞:轻链V-J基因重排未成熟B细胞:(1)表达膜表面IgM(2)与自身抗原结合,产生负信号,克隆流产,导致自身耐受,4.成熟B细胞:(1)同时表达膜IgM,IgD,(BCR)识别相 同特异性的抗原浆细胞:(1)成熟B细胞识别抗原后分化为浆细胞(2)分泌抗体,发生类别转换,