T、B淋巴细胞PPT课件文档资料.ppt

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1、淋巴细胞中的T细胞、细胞在光学显微镜下难以辨别。经过对淋巴细胞表面标志的研究发现，免疫细胞膜表面存在着大量不同种类的蛋白质分子。这些膜表面分子可用于区别和鉴定不同的免疫细胞及其亚群。但更重要的意义是它们与免疫细胞的分化成熟和免疫功能密切相关。,T淋巴细胞，是淋巴干细胞在胸腺中发育成熟，故又称胸腺依赖性淋巴细胞（thymus-dependent lymphocyte），简称T细胞。T细胞在特异性免疫应答中起关键作用，不仅负责细胞免疫，对细胞参与的体液免疫也起辅助和调节作用。外周血：约占淋巴细胞总数的70%80%。胸导管：高达95%以上。,T淋巴细胞,一、T细胞的膜表面分子,T细胞的膜表面分子TC

2、R-CD3复合物 CD4/CD8分子 CD28、CTLA-4分子CD2分子CD40L丝裂原受体(PHA、ConA、PWM)CKR,（一）TCR-CD3复合物,TCR：T细胞抗原受体（T-cell antigen receptor）T细胞表面特异性识别抗原的结构,CD3：传递T细胞活化信号,1.TCR TCR 占T细胞总数的90-95%TCR 占T细胞总数的5-10%膜外区V区 C区 跨膜区 胞浆区,（2）肽链构成,（1）分类,或,2.CD3分子 CD3分子具有5种肽链，即(gamma)、(delta)、(epsilon)、(zeta)、(eta)，均为跨膜蛋白。是TCR-CD3复合体中信号转导

3、的亚单位，将TCR接受的抗原刺激信号转导至细胞内，使T细胞活化。成熟T细胞表面的表面标志，用于成熟T细胞的检测。,（二）T细胞的其他膜表面标志1.CD4/CD8分子 分别出现在不同的成熟T细胞表面（1）是TCR-CD3的辅助受体，辅助TCR识别MHC-抗原肽分子，又帮助TCR的信号传递。（2）依此，T细胞可分成两大亚群：CD4+T细胞和CD8+T细胞，前者具有辅助性T（Th）细胞的功能，后者具有细胞毒性T（CTL或Tc）细胞的活性。,(1)CD4：CD4T细胞约占 T细胞 的65%,功能 辅助受体 人类免疫缺陷病毒（HIV）的受体 鉴定T细胞亚群（CD4）的标志,辅助受体 CD4分子与MHC

4、类分子的2功能区结合，可增强TCR与 MHC-抗原肽之间的相互作用。促进TCR识别抗原后的TCR-CD3复合物介导的信号转导作用。,(2)CD8：CD8T细胞约占 T细胞 的35%,功能,辅助受体,鉴定T细胞亚群（CD8）的标志,辅助受体 CD8分子与MHC类分子的3功能区结合，可增强TCR与 MHC-抗原肽之间的相互作用。促进TCR识别抗原后的TCR-CD3复合物介导的信号转导作用。,T细胞活化的第一信号：由TCR-CD3复合物识别并结合抗原性多肽传递抗原信号；CD4、CD8分别识别MHC II和MHC I分子共同完成。,2.CD28、CTLA-4分子（1）分布：CD28分子表达于人外周T细

5、胞 CTLA-4分子表达于活化T细胞（2）配体：APC上的B7分子（CD80和CD86）（3）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(第二活化信号），促使T细胞活化和增殖。,CTLA-4分子表达在活化的T细胞表面，其配体亦是B7分子，但与B7分子的亲和力显著高于CD28。与CD28 相反，CTLA-4分子同B7分子结合提供抑制信号给化T细胞，阻止T细胞的增殖，限制T细胞分泌IL-2。,3.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)。（

6、1）分布：成熟T细胞,活化T细胞表达水平升高。（2）CD2是与绵羊红细胞(SRBC)结合的受体，又称E（erythrocyte）受体，因细胞无此表面受体，曾将其作为人T细胞的重要标志。检测方法是取人外周血淋巴细胞与SRBC混合后，T细胞周围结合SRBC形成玫瑰花状，称E玫瑰花结试验。曾用此法检测外周血的T细胞数。,E花环试验,4.CD40L(CD40 ligand，又称gp39分子)（1）分布：活化T细胞表面的糖蛋白（2）功能：T细胞表面的CD40L与B细胞 表面的CD40相互作用提供 B细胞活化最重要的第二信 号，使B细胞进入充分活化状 态，促B细胞对TD-Ag应答。,5.丝裂原受体 如刀豆

7、蛋白A(ConA)受体，植物血凝素(PHA)受体。,6.其它表面分子 包括细胞因子受体(IL-1R,IL-2R,IL-4R,IL-6R,IL-7R)和诱导凋亡的FasL，分 别与相应的细胞因子和Fas相结合。,二、T细胞亚群及其功能1.按表达TCR类型：T细胞 T细胞2.按CD4和CD8表达：CD4T细胞 CD8T细胞 3.按T细胞功能：调节性T细胞（Th、Ts）效应性T细胞（CTL、TD）4.按是否受过特异性抗原刺激：童贞T细胞（初始T细胞）、活化T细胞、记忆T细胞,CD4T细胞,CD8T细胞,T细胞,Th1细胞,Th2细胞,CTL(Tc)细胞,Th3细胞,1.CD4T细胞 CD表型：CD3

8、+CD4+CD8-，主要为Th细胞亚群。,识别抗原时受MHC 类分子限制 通过分泌细胞因子发挥效应功能,作用特点,依据产生细胞因子的不同区分为Th1、Th2和Th3,Th1细胞（TD细胞）,主要分泌IL-2、IFN-和TNF,Th2细胞,主要分泌IL-4、IL-5、IL-6和IL-10,功能 主要辅助细胞免疫效应,功能 主要辅助体液免疫效应,主要分泌TGF,功能 对免疫应答发挥负调节作用,Th3细胞,1,辅助性T细胞(help T cells,Th),实验说明的问题,大剂量（亚致死量）X射线,导致T、B淋巴细胞被杀死,植入T细胞（Th2）,无抗体产生,植入B细胞,少量抗体产生,植入T、B细胞,

9、大量抗体产生,CD8T细胞 CD表型：CD3+CD4-CD8+，主要为CTL细胞亚群。,识别抗原时受MHC 类分子限制,特点,功能：细胞毒作用，免疫调节,机制,Fas/FasL途径,释放细胞毒性蛋白：穿孔素 颗粒酶,特异性介导靶细胞裂解或凋亡的机制为 1.释放穿孔素，致靶细胞裂解、死亡；2.释放颗粒酶，借助穿孔素的孔道进入 靶细胞，靶细胞凋亡；3.CTL高表达FasL，通过Fas/FasL途径 导致靶细胞（表达Fas）凋亡。,TCR细胞，又称TCR1 T细胞 少数成熟T细胞的TCR分子是由链和链组成的异二聚体分子，结构与TCR相似，也称TCR-1。TCR细胞多数为CD4-CD8-双阴性T细胞，

10、表面的抗原识别受体缺乏多样性，抗原识别谱狭窄，它可直接识别抗原(多肽、类脂分子)，不必与MHC结合。主要为：HSP、CD1复合物、病毒蛋白及CD1提呈的脂类和糖脂类抗原。,TCR细胞主要存在于小肠粘膜上皮和表皮，而外周血中仅占成熟T细胞的1%5%。因此TCR细胞是皮肤粘膜局部抗病毒感染的重要效应细胞；同时还具有抗肿瘤作用及分泌细胞因子参与免疫调节。TCR细胞识别病原体表面抗原分子后，增殖分化为效应细胞发挥杀伤作用，杀伤靶细胞的机制与NK细胞和CD8+CTL细胞相似。,T 细 胞,T细胞,T细胞,TCR不同,CD8+T细胞,CD4+T细胞,Th2细胞,Th1（TD）细胞,CTL细胞,Ts细胞,效

11、应性T细胞,调节性T细胞,CD4/CD8不同,功能不同,初始T细胞是没有接受过抗原刺激的成熟T细胞,活化T细胞是执行机体免疫效应功能的细胞,记忆性T细胞维持机体免疫记忆功能,（三）根据是否受过特异性抗原的刺激可分为：,胸腺实质,胸腺细胞:未成熟的T细胞,胸腺基质细胞（TSC）：胸腺上皮细胞、M、DC等,细胞外基质成分,三、T细胞的分化发育与膜分子的表达（一）胸腺的结构,1.胸腺基质细胞 胸腺基质细胞可分泌细胞因子IL7和肽类分子胸腺素、促胸腺生成素、胸腺激素等，并表达高水平的MHC I类、II类分子，促进胸腺细胞成熟为T细胞，表现为TCR-CD3成熟，以及不同分化抗原的表达（CD4、CD8）。

12、通过两种方式影响胸腺细胞分化：细胞细胞间相互接触 分泌细胞因子和肽类分子,（二）胸腺为T细胞分化提供微环境,2.细胞外基质（extracellular matrix）组成：胶原蛋白、网状蛋白纤维、葡萄糖胺聚糖和糖蛋白。功能：维持胸腺内细胞的正常生理功能 促进细胞细胞间的相互接触 胸腺细胞移行成熟,（三）胸腺的功能,1.T细胞分化、成熟的场所,2.自身耐受的建立与维持,胸腺基质细胞与胸腺细胞的相互作用构成了决定T细胞分化、增殖和选择性发育的胸腺微环境。,胸腺细胞（未成熟的T细胞）在胸腺微环境中，循被膜下皮质髓质移行成熟在移行过程中，胸腺细胞表面分子发生变化：在被膜下为CD4-CD8-双阴性（DN

13、）细胞；在皮质为CD4+CD8+双阳性（DP）细胞；在髓质为CD4+或CD8+单阳性（SP）细胞。,（四）阳性选择与阴性选择 1.阳性选择发生在胸腺皮质 指发育中的双阳性(CD4+CD8+)胸腺细胞在皮质与胸腺上皮细胞表达的自身MHC分子相互作用，凡与自己MHC分子有适当亲和性的胸腺细胞可与之结合并导致克隆增殖，而不能与自身MHC分子发生有效结合或亲和力过高的DP细胞死亡。决定T细胞对抗原应答的MHC限制性。,胸腺上皮细胞提供自身MHC分子“双阳性”（DP，CD4+CD8+）胸腺细胞主要存在于皮质区，与胸腺上皮细胞表达的自身MHC分子相互作用，其中与MHC分子结合的DP细胞CD4基因关闭，CD

14、8 表达水平升高，CD4表达水平下降直至丢失；而与MHC分子结合的DP细胞CD8基因关闭，CD4 表达水平升高，CD8表达水平下降直至丢失，而不能与自身MHC分子发生有效结合或亲和力过高的DP细胞死亡。获得了自身MHC限制性。“单阳性”(SP，CD4+或CD8+)TCR T细胞 皮、髓质交界处,T细胞发育的阳性选择（positive selection）,CD4+CD8+T细胞胸腺上皮细胞（表面MHC分子）,如果与MHC-I结合，最终分化为CD8+T细胞,如果与MHC-II结合则最终分化为CD4+T细胞,如果与MHC分子不结合或亲和力过高则在胸腺皮质中凋亡,胸腺细胞经阳性选择赋予成熟T细胞在识

15、别抗原时具有自身MHC限制性,2.阴性选择 发生在胸腺皮、髓质交界处及髓质区 树突状细胞和巨噬细胞提供自身抗原肽,经过阳性选择的胸腺细胞在皮质和髓质交界处及髓质区与树突状细胞和巨噬细胞表面的MHC或类分子-自身抗原肽复合物结合。凡能够以较高亲和力与细胞表面的MHC自身抗原肽结合的胸腺细胞将被诱导凋亡，导致自身反应性T细胞克隆清除或形成克隆不应答状态，决定T细胞自身耐受性。获得自身MHC限制性、自身耐受性（CD4+或CD8+TCR T细胞）,（成熟T细胞）,皮质,皮髓交界,髓质,皮质上皮细胞,DC,髓质上皮细胞,巨噬细胞,双阴性期,双阳性期,单阳性期,T细胞发育过程：三个阶段 三个重要事件 双阴

16、性细胞（DN,CD4-CD8-）TCR基因重排（获得功能性与多样性的TCR）双阳性细胞（DP，TCR+CD4+CD8+）阳性选择（获得MHC限制性）单阳性细胞(SP，CD4+或CD8+T细胞）阴性选择（获得自身耐受）成熟的单阳性细胞,B淋巴细胞 是淋巴干细胞在鸟类法氏囊和哺乳类动物的骨髓中分化成熟而来，故又称囊依赖性淋巴细胞（bursa dependent lymphocytes)或骨髓依赖性淋巴细胞（bone marrow dependent lymphocytes)，均简称细胞。细胞的主要功能是产生抗体负责体液免疫。但对T细胞的功能也有重要作用，特别在T细胞识别抗原时，能将处理的抗原递呈给

17、T细胞，并提供协同刺激因子使T细胞充分活化。,一、B细胞的膜表面分子,（一）BCR复合物（mIg-Ig/Ig）,组成,BCR,(B-cell antigen receptor）B细胞表面特异性识别抗原的结构-mIg,Ig(CD79a)Ig(CD79b),传导BCR同抗原结合产生的活化信号,BCR复合物 BCR复合物：mIg-Ig/Ig 不成熟B细胞：mIgM 成熟B细胞：mIgM+mIgD,BCR识别抗原的特点及意义 BCR识别的抗原无须APC细胞进行加工处理，也无MHC限制性。mIg-Ig/Ig产生刺激B细胞活化的第一信号,BCR与TCR的比较,BCR TCR结构 BCR-Ig,TCR-CD

18、3结合形式 抗原-BCR MHC-抗原-TCR结合抗原 游离抗原 MHC-抗原肽识别表位 构象表位 线性表位,（二）B细胞其它主要表面膜分子 1.CD19、CD21和CD81分子,(1)B细胞活化的协同受体：CD19、CD21（CR2）和CD81共同组成,CD21（CR2）：补体C3d受体 CD19：与CD21交联，向胞内传递信号 CD81：与CD19交联,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 Ag-C3d复合物 BCR与CD21/CDl9/CD81复合物交联 增强BCR识别抗原产生的信号，促进B细胞活化 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。,(

19、2)功能,意义：加强BCR复合物传递的信号，使B细胞对抗原的 敏感性增强1001000倍。,2.CD40分子(1)分布：B细胞、巨噬细胞和树突状细胞等(2)生物学功能 与CD40L(活化T细胞)结合 提供B细胞等活化最重要的第二信号，使之进入充分活化状态，促进B细胞对TD-Ag应答。,B细胞活化的模型,活性封闭,没有Th细胞的帮助,第1信号,B,IL-4,IL-5,IL-10,第2信号,Th,B,第1信号,CD40 CD40L,CD40,3.B7分子包括B7.（CD80）和B7.2（CD86）(1)分布：成熟B细胞初始B细胞低表达 活化B细胞高表达(2)功能：B7分子与表达在T细胞上的CD28

20、 分子结合，为初始T细胞提供协 同刺激信号(第二活化信号），促使T细胞活化和增殖。,4.丝裂原受体 如LPS受体，与LPS结合后，直接诱导静息B细胞活化，增殖与分化。5.细胞因子受体 如IL-2R,IL-4R,IL-6R,IL-10R等,二、B细胞亚群 根据对抗原的刺激状态 依据CD5分子表达,分类,初始B细胞活化B细胞记忆B细胞,B1细胞 CD5+B2细胞 CD5-,B细胞的亚群,三、B细胞的功能,产生抗体，负责体液免疫作为专职抗原递呈细胞，递呈抗原分泌细胞因子参与免疫调节 IL-7、IL-13、IL-14、IFN-,不依赖抗原刺激的骨髓内分化阶段依赖抗原刺激的外周分化阶段未成熟B细胞仅表达

21、mIgM,成熟B细胞同时表达mIgD、mIgM,四、B细胞的分化发育,（一）抗原非依赖期(中枢免疫器官骨髓),骨髓造血组织，各类免疫细胞的发生场所。,1.骨髓的结构与造血微环境,骨髓,分泌多种细胞因子促造血干细胞分化发育骨髓微环境,骨髓中的原始细胞、具有多种分化潜能的各种血细胞,骨髓微环境：造血组织中的基质细胞（网状细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞、巨噬细胞等）及其分泌的多种细胞因子（IL-3、IL-4、IL-6、IL-7、GM-CSF等）、细胞外基质共同构成骨髓微环境，促进造血干细胞分化发育。,2.骨髓的功能（1）各类血细胞和免疫细胞发生的场所,（2）B细胞分化成熟场所 发育过程：造血干细胞

22、淋巴样干细胞 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)。骨髓微环境在B细胞发育中的作用：A.粘附性接触-粘附分子；B.提供生长因子-SCF和IL-7等。,（3）再次体液免疫应答发生的场所,缓慢持久地产生抗体，血清抗体的主要来源。外周免疫器官？,Ag,（二）抗原依赖期(外周免疫器官)成熟B细胞 浆细胞,抗原,IgD作为一种类型的免疫球蛋白只在B细胞的发育过程中出现。它对B细胞在不同的发育阶段起到稳定的作用。在发育过程中，B细胞未表达IgD时，遇到抗原就会发生凋亡；一旦细胞开始表达IgD，B细胞就会进入一种稳定状态，遇到抗原就会分泌Ig。,淋巴细胞如何

23、识别天文数字的抗原,NK,受体种类少，“粗线条”识别,一个克隆，一个受体,识别受体的充分多样性（diversity）,五、淋巴细胞抗原识别受体的 编码基因及多样性的产生,机体内存在众多能特异性识别各种抗原的T细胞或B细胞 不同的T、B细胞克隆其表面的BCR或TCR的可变区的氨基酸组成不同 编码基因的差异,（一）遗传学基础 发育早期的T、B细胞基因为整套的、呈分隔状态的胚系基因片段。分化成熟过程中，淋巴细胞的胚系基因片段发生不同的重排及重组，导致产生数量巨大、识别抗原特异性各异的TCR、BCR。,1.BCR、TCR的胚系基因结构（1）BCR的胚系基因结构每种Ig肽链的编码基因可分为编码V区的和编

24、码C区的两大部分。Ig重链V区基因由三种胚系基因片段V、D、J拼接而成 Ig轻链V区基因由二种胚系基因片段V、J拼接而成,（2）TCR V区基因 由三种胚系基因片段V、D、J拼接而成,BCR和TCR V区的胚系基因片段V、D、J各有多个，但在一个淋巴细胞细胞中只有一个片段参与组成抗原受体V区的编码基因。,2.BCR、TCR的基因重排及机制,（1）BCR V、D、J、C基因群中各选择一个片段，组成单个Ig的编码基因，再转录翻译成功能性Ig。,VH=65276=10530V=405=200V=304=120VH V=10530200=2.1106 VH V=10530120=1.3106 理论上B

25、CR V区基因片段的组合=2.1106+1.3106=3.4106,BCR的基因重排中组合的种类,（2）TCR多样性的产生机制,3.等位基因排斥和同种型排斥 一个B细胞克隆只表达一种BCR，只分泌一种抗体。（1）等位基因排斥：在B细胞发育分化过程中重链基因首先重排，在一条染色体上进行VH-DH-JH重排时，另一条染色体上的VH-DH-JH重排即被抑制。若第一条染色体的V区基因重排失败，则在进行第二条染色体的V区基因重排。这样就能保证只有一条染色体上的V区基因得到表达。,（2）同种型排斥：重链V区重排成功后，轻链V区重排。两种轻链基因的表达相互抑制，先是k轻链重排，重组失败后才有基因重排，保证了

26、BCR分子两条轻链的一致性。因此，每个成熟的B细胞只含有一种功能性VH和VL(或)，其细胞膜表面表达mIg只能与一种抗原表位相互作用。,等位基因排斥和同种型排斥,22号染色体,同种型排斥,2号染色体,等位基因排斥,14号染色体,（二）抗原识别受体多样性产生机制,1.胚系中众多的V、D、J基因片段组合造成的多样性2.V、D、J连接过程中造成的多样性 位于V、J和V、D、J片段连接处，两片段之间的连接可以丢失或加入数个核苷酸，从而显著增加了BCR和Ig的多样性的数目。3.体细胞高频突变造成的多样性,缺失对接时P-核苷酸及N-核苷酸的加入,克隆选择学说的要点,众多淋巴细胞都来自同一个淋巴祖细胞发育早期未成熟淋巴细胞结合自身抗原即被清除成熟淋巴细胞结合外来抗原即发生活化、增殖。体内存在多种针对各种抗原的免疫细胞克隆，其表面有识别抗原的受体(一个克隆针对一种抗原)。抗原进入机体内选择相应细胞克隆，使其活化，增殖，分化成抗体产生细胞或免疫效应细胞。,