8.细胞黏附分子
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细胞表面 功能分子
黏附分子 已编号的CD分子 已编号的 分子 10
二、黏附分子的分类
• • • • • 整合素家族（ 整合素家族（integrin family） ） 选择素家族（ 选择素家族（selectin family) 免疫球蛋白超家族( 免疫球蛋白超家族 Ig superfamily) 钙黏蛋白家族(cadherin family) 钙黏蛋白家族 黏蛋白样家族（ 黏蛋白样家族（mucin-like family） ）
11
1.整合素家族（integrin family） 整合素家族 ）
（1）整合素分子的基本结构 ） 由α、β亚单位 组成的异二聚体
跨膜分子
12
（2）整合素分子的分布 ）
• 分布十分广泛，一种整合素可分布于多 分布十分广泛， 种细胞， 种细胞，同一种细胞也往往有多种整合 素的表达。 素的表达。 • 整合素的表达水平可随细胞分化和生长 状态发生改变。 状态发生改变。
• 是一类钙离子依赖的黏附分子家族。在 维持实体组织形成以及在生长发育过程 中细胞选择性相互聚集、重排有重要作 用。 • 与免疫应答无关
20
（五）黏蛋白样家族
• • • • 外周淋巴结地址素（Gly-CAM1） 皮肤淋巴细胞相关抗原（PSGL-1） CD34 一组富含丝氨酸和苏氨酸的糖蛋白
21
3.黏附分子的功能 黏附分子的功能
细胞黏附分子
（cell-adhesion molucules） ）
免疫与病原生物学教研室
1
本章基本内容
• 一、免疫细胞表面功能分子和人白细胞 分化抗原 • 二、黏附分子的特性与功能 • 三、黏附分子的生物学作用 • 四、黏附分子的临床应用
2
一、免疫细胞表面功能分子和 人白细胞分化抗原
• 1.免疫细胞表面功能分子 免疫细胞表面功能分子
• （1）参与免疫细胞相互作用（识别中的 ）参与免疫细胞相互作用（ 辅助受体和协同刺激或抑制信号） 辅助受体和协同刺激或抑制信号） • （2）参与炎症反应（白细胞与血管内皮 ）参与炎症反应（ 细胞黏附） 细胞黏附） • （3）淋巴细胞归巢与再循环 ）
22
（1）免疫细胞识别中的辅助受体和协同刺激信号 ）
7
二、黏附分子
（cell-adhesion molecules，CAM） ， ） 概念： 概念： 是众多介导细胞间或细胞与细胞外基质间 相互接触和结合分子的总称。 相互接触和结合分子的总称。 • 以受体-配体结合的形式发挥作用 配体结合的形式发挥作用， 以受体 配体结合的形式发挥作用， • 参与细胞识别、活化和信号转导， 参与细胞识别、活化和信号转导，细胞的 增殖与分化，细胞的伸展与移动， 增殖与分化，细胞的伸展与移动， • 是免疫应答、炎症发生、凝血、 是免疫应答、炎症发生、凝血、肿瘤转移 以及创伤愈合等一系列重要生理和病理过程的 分子基础。 分子基础。
5
白细胞分化抗原的化学性质
• 跨膜蛋白或糖蛋白（多数） 跨膜蛋白或糖蛋白（多数） • 由GPI锚定在细胞膜上（部分） 锚定在细胞膜上（ 锚定在细胞膜上 部分） • 碳水化合物（少数） 碳水化合物（少数）
6
（2）CD的概念 ） 的概念
• 应用以单克隆抗体鉴定为主的方法， 应用以单克隆抗体鉴定为主的方法，将 来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同 一分化抗原称为CD 一分化抗原称为 （cluster of differentiation）。 ）。 的编号目前已从CD1命名到 命名到CD350。 人CD的编号目前已从 的编号目前已从 命名到 。
13
举例：LFA-1（lymphocyte function associated antigen-1)
• • • • 分子组成： 分布：thymocyte, T cell, macrophage 配体：ICAM-1、2、3（表达于APC） 功能：参与T细胞与APC或靶细胞的相互 作用
14
15
2.选择素家族（selectin family） 选择素家族 ）
免疫细胞 表面的功 能分子
免疫细胞 相互识别
免疫细胞 相互作用
免疫应答
marker） 通常也叫细胞表面标志（cell surface marker）
3
免疫细胞表面功能分子分类
• 受体：特异性 识别受体（TCR、BCR）、 受体：特异性Ag识别受体 TCR、BCR）
模式识别受体（pattern-recognition receptor ，
PRR）、 受体、C受体、NK细胞受体及 ）、CK受体 受体、 受体 受体、 细胞受体及 ）、 IgFc受体、DR 受体、 受体
• MHC分子：MHCⅠ类分子、MHCⅡ类分子 MHC分子 MHCⅠ类分子 MHCⅡ类分子 类分子、 • 协同刺激分子 • 黏附分子（CAM） CAM）
4
2.人白细胞分化抗原的概念 人白细胞分化抗原的概念
17
• 趋化与粘附
18
（三）免疫球蛋白超家族
• 具有与Ig相似的结构特征，即具有1个或多个 IgV样或C样结构域。 • 包括抗原特异性受体、MHC分子、CD2、 CD3、CD4、CD28、CD80、CD86、ICAM、 VCAM等 • 许多参与抗原识别或细胞间相互作用的分子
19
（四）钙粘蛋白家族
26
27
28
三、黏附分子的临床应用
一、黏附分子与遗传病 二、黏附分子与炎症 三、黏附分子与肿瘤 四、黏附分子与移植排斥反应
29
免疫应答
免疫系统
免疫细胞 免疫分子 器官组织
淋巴 细胞
抗 原
识 别
固有免疫 细胞
获得
中枢 器官
外周 器官
抗 补 体 体
外 因
细 胞 因 子
MHC 分 子 内 因
CD 分 子
（1）选择素分子的基本结构 ）
16
选择素家族
• （2）选择素家族的组成 ） • L-选择素（Leukocyte）：参与炎症、淋巴 选择素（ ）：参与炎症 选择素 ）：参与炎症、 细胞归巢 • P -选择素（Platelet）：白细胞与内皮细胞 选择素（ ）：白细胞与内皮细胞 选择素 ）wenku.baidu.com 和血小板黏附 • E -选择素（Endodermis）：白细胞与内皮细胞 选择素（ ）：白细胞与内皮细胞 选择素 ）： 黏附， 黏附，向炎症部位游走 肿瘤细胞转移
23
（2）炎症过程中白细胞与 ） 血管内皮细胞黏附
24
25
（3）淋巴细胞归巢 ） (lymphocyte homing)
• 包括成熟淋巴细胞向外周淋巴器官归巢， 包括成熟淋巴细胞向外周淋巴器官归巢， 淋巴细胞再循环， 淋巴细胞再循环，以及淋巴细胞向炎症 部位迁移。 部位迁移。 • 分子基础：淋巴细胞表面LHR 分子基础：淋巴细胞表面 （lymphocyte homing receptor）与内皮 ） 细胞上的血管地址素(vescular addressin) 细胞上的血管地址素 相互作用。 相互作用。
耐 受
多 样 性
MHC 限 制 性
免 疫 应 答 场 所
30 免疫应答的调节
8
黏附分子的命名
• 以功能命名：如细胞间黏附分子(ICAM), 以功能命名：如细胞间黏附分子 血管细胞黏附分子（ ），TCR， 血管细胞黏附分子（VCAM）， ）， ， LFA-1等 等 • 以CD命名：统称为 抗原 分子 命名： 抗原/分子 命名 统称为CD抗原
9
黏附分子和CD的概念范畴 黏附分子和 的概念范畴
• （1）白细胞分化抗原 ）
（leukocyte differentiation antigen） ） 是指血细胞在分化成熟为不同谱系、分化 是指血细胞在分化成熟为不同谱系、 不同谱系 不同阶段及细胞活化过程中 出现或消失的细 过程中， 不同阶段及细胞活化过程中，出现或消失的细 胞表面分子。 胞表面分子。白细胞分化抗原除表达在白细胞 还表达在红系和巨核细胞/血小板谱系 血小板谱系， 外，还表达在红系和巨核细胞 血小板谱系，及 非造血细胞的血管内皮细胞、成纤维细胞、上 非造血细胞的血管内皮细胞、成纤维细胞、 皮细胞、神经内分泌细胞等。 皮细胞、神经内分泌细胞等。
黏附分子 已编号的CD分子 已编号的 分子 10
二、黏附分子的分类
• • • • • 整合素家族（ 整合素家族（integrin family） ） 选择素家族（ 选择素家族（selectin family) 免疫球蛋白超家族( 免疫球蛋白超家族 Ig superfamily) 钙黏蛋白家族(cadherin family) 钙黏蛋白家族 黏蛋白样家族（ 黏蛋白样家族（mucin-like family） ）
11
1.整合素家族（integrin family） 整合素家族 ）
（1）整合素分子的基本结构 ） 由α、β亚单位 组成的异二聚体
跨膜分子
12
（2）整合素分子的分布 ）
• 分布十分广泛，一种整合素可分布于多 分布十分广泛， 种细胞， 种细胞，同一种细胞也往往有多种整合 素的表达。 素的表达。 • 整合素的表达水平可随细胞分化和生长 状态发生改变。 状态发生改变。
• 是一类钙离子依赖的黏附分子家族。在 维持实体组织形成以及在生长发育过程 中细胞选择性相互聚集、重排有重要作 用。 • 与免疫应答无关
20
（五）黏蛋白样家族
• • • • 外周淋巴结地址素（Gly-CAM1） 皮肤淋巴细胞相关抗原（PSGL-1） CD34 一组富含丝氨酸和苏氨酸的糖蛋白
21
3.黏附分子的功能 黏附分子的功能
细胞黏附分子
（cell-adhesion molucules） ）
免疫与病原生物学教研室
1
本章基本内容
• 一、免疫细胞表面功能分子和人白细胞 分化抗原 • 二、黏附分子的特性与功能 • 三、黏附分子的生物学作用 • 四、黏附分子的临床应用
2
一、免疫细胞表面功能分子和 人白细胞分化抗原
• 1.免疫细胞表面功能分子 免疫细胞表面功能分子
• （1）参与免疫细胞相互作用（识别中的 ）参与免疫细胞相互作用（ 辅助受体和协同刺激或抑制信号） 辅助受体和协同刺激或抑制信号） • （2）参与炎症反应（白细胞与血管内皮 ）参与炎症反应（ 细胞黏附） 细胞黏附） • （3）淋巴细胞归巢与再循环 ）
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（1）免疫细胞识别中的辅助受体和协同刺激信号 ）
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二、黏附分子
（cell-adhesion molecules，CAM） ， ） 概念： 概念： 是众多介导细胞间或细胞与细胞外基质间 相互接触和结合分子的总称。 相互接触和结合分子的总称。 • 以受体-配体结合的形式发挥作用 配体结合的形式发挥作用， 以受体 配体结合的形式发挥作用， • 参与细胞识别、活化和信号转导， 参与细胞识别、活化和信号转导，细胞的 增殖与分化，细胞的伸展与移动， 增殖与分化，细胞的伸展与移动， • 是免疫应答、炎症发生、凝血、 是免疫应答、炎症发生、凝血、肿瘤转移 以及创伤愈合等一系列重要生理和病理过程的 分子基础。 分子基础。
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白细胞分化抗原的化学性质
• 跨膜蛋白或糖蛋白（多数） 跨膜蛋白或糖蛋白（多数） • 由GPI锚定在细胞膜上（部分） 锚定在细胞膜上（ 锚定在细胞膜上 部分） • 碳水化合物（少数） 碳水化合物（少数）
6
（2）CD的概念 ） 的概念
• 应用以单克隆抗体鉴定为主的方法， 应用以单克隆抗体鉴定为主的方法，将 来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同 一分化抗原称为CD 一分化抗原称为 （cluster of differentiation）。 ）。 的编号目前已从CD1命名到 命名到CD350。 人CD的编号目前已从 的编号目前已从 命名到 。
13
举例：LFA-1（lymphocyte function associated antigen-1)
• • • • 分子组成： 分布：thymocyte, T cell, macrophage 配体：ICAM-1、2、3（表达于APC） 功能：参与T细胞与APC或靶细胞的相互 作用
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15
2.选择素家族（selectin family） 选择素家族 ）
免疫细胞 表面的功 能分子
免疫细胞 相互识别
免疫细胞 相互作用
免疫应答
marker） 通常也叫细胞表面标志（cell surface marker）
3
免疫细胞表面功能分子分类
• 受体：特异性 识别受体（TCR、BCR）、 受体：特异性Ag识别受体 TCR、BCR）
模式识别受体（pattern-recognition receptor ，
PRR）、 受体、C受体、NK细胞受体及 ）、CK受体 受体、 受体 受体、 细胞受体及 ）、 IgFc受体、DR 受体、 受体
• MHC分子：MHCⅠ类分子、MHCⅡ类分子 MHC分子 MHCⅠ类分子 MHCⅡ类分子 类分子、 • 协同刺激分子 • 黏附分子（CAM） CAM）
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2.人白细胞分化抗原的概念 人白细胞分化抗原的概念
17
• 趋化与粘附
18
（三）免疫球蛋白超家族
• 具有与Ig相似的结构特征，即具有1个或多个 IgV样或C样结构域。 • 包括抗原特异性受体、MHC分子、CD2、 CD3、CD4、CD28、CD80、CD86、ICAM、 VCAM等 • 许多参与抗原识别或细胞间相互作用的分子
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（四）钙粘蛋白家族
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三、黏附分子的临床应用
一、黏附分子与遗传病 二、黏附分子与炎症 三、黏附分子与肿瘤 四、黏附分子与移植排斥反应
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免疫应答
免疫系统
免疫细胞 免疫分子 器官组织
淋巴 细胞
抗 原
识 别
固有免疫 细胞
获得
中枢 器官
外周 器官
抗 补 体 体
外 因
细 胞 因 子
MHC 分 子 内 因
CD 分 子
（1）选择素分子的基本结构 ）
16
选择素家族
• （2）选择素家族的组成 ） • L-选择素（Leukocyte）：参与炎症、淋巴 选择素（ ）：参与炎症 选择素 ）：参与炎症、 细胞归巢 • P -选择素（Platelet）：白细胞与内皮细胞 选择素（ ）：白细胞与内皮细胞 选择素 ）wenku.baidu.com 和血小板黏附 • E -选择素（Endodermis）：白细胞与内皮细胞 选择素（ ）：白细胞与内皮细胞 选择素 ）： 黏附， 黏附，向炎症部位游走 肿瘤细胞转移
23
（2）炎症过程中白细胞与 ） 血管内皮细胞黏附
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25
（3）淋巴细胞归巢 ） (lymphocyte homing)
• 包括成熟淋巴细胞向外周淋巴器官归巢， 包括成熟淋巴细胞向外周淋巴器官归巢， 淋巴细胞再循环， 淋巴细胞再循环，以及淋巴细胞向炎症 部位迁移。 部位迁移。 • 分子基础：淋巴细胞表面LHR 分子基础：淋巴细胞表面 （lymphocyte homing receptor）与内皮 ） 细胞上的血管地址素(vescular addressin) 细胞上的血管地址素 相互作用。 相互作用。
耐 受
多 样 性
MHC 限 制 性
免 疫 应 答 场 所
30 免疫应答的调节
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黏附分子的命名
• 以功能命名：如细胞间黏附分子(ICAM), 以功能命名：如细胞间黏附分子 血管细胞黏附分子（ ），TCR， 血管细胞黏附分子（VCAM）， ）， ， LFA-1等 等 • 以CD命名：统称为 抗原 分子 命名： 抗原/分子 命名 统称为CD抗原
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黏附分子和CD的概念范畴 黏附分子和 的概念范畴
• （1）白细胞分化抗原 ）
（leukocyte differentiation antigen） ） 是指血细胞在分化成熟为不同谱系、分化 是指血细胞在分化成熟为不同谱系、 不同谱系 不同阶段及细胞活化过程中 出现或消失的细 过程中， 不同阶段及细胞活化过程中，出现或消失的细 胞表面分子。 胞表面分子。白细胞分化抗原除表达在白细胞 还表达在红系和巨核细胞/血小板谱系 血小板谱系， 外，还表达在红系和巨核细胞 血小板谱系，及 非造血细胞的血管内皮细胞、成纤维细胞、上 非造血细胞的血管内皮细胞、成纤维细胞、 皮细胞、神经内分泌细胞等。 皮细胞、神经内分泌细胞等。