医学免疫学笔记汇总(1~15章)
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第一章 免疫学概论
医学免疫学(medical immunology ):是研究人体免疫系统的结构和功能的科学
免疫系统包括:免疫器官、免疫细胞、免疫分子
机体的免疫功能可以概括为:
①免疫防御(immune defense ):能力过弱可发生免疫缺陷;过强可导致超敏反应 ②免疫监视(immune surveillance ):监视功能低下可导致肿瘤和持续性病毒感染 ③免疫自身稳定(immune homeostasis ):通过免疫耐受和免疫调节实现
免疫应答(immune response ):是指免疫系统识别和清除“非己”物质的整个过程。
分为固有免疫和适应性免疫两大类。
适应性免疫具有三大特点:特异性、耐受性、记忆性。
免疫学发展时期可分为:经验免疫学时期、科学免疫学时期、现代免疫学时期。
第二章 免疫器官和组织
2.1 中枢免疫器官
一、骨髓(bone marrow ){ 血窦
造血组织{ 造血细胞 基质细胞:提供造血诱导微环境(HIM )
造血诱导微环境(HIM ):由基质细胞产生的造血生长因子(GM-CSF, SCF, IL-3、4、6、7)与细胞外基质共同构成了造血细胞赖以生长发育和成熟的环境,称为造血诱导微环境。
HSC {髓样SC →RBC 、PLT 、粒细胞、单核细胞 淋巴样SC →B 细胞、T 细胞、NK 细胞
人HSC 表面标志:CD34、CD117
【骨髓的功能:】
①产生各类免疫细胞和血细胞
②B 细胞、NK 细胞分化成熟的场所
③再次体液免疫应答和抗体产生的主要部位
二、胸腺(thymus ){ 胸腺细胞:处于不同分化阶段的T 细胞胸腺基质细胞(TSC ):TEC 、DC 、M∅
皮质内多为胸腺细胞(85~90%);髓质内多为上皮细胞,常见胸腺小体。
胸腺微环境——决定T 细胞增殖、分化和选择性发育的重要条件
【胸腺的功能:】
①T 细胞分化成熟的场所
②自身免疫耐受的建立和维持
③免疫调节作用(胸腺基质细胞产生的细胞因子等可调节外周免疫器官)
2.2 外周免疫器官和组织
一、淋巴结(lymph node ){ 浅皮质区(B 细胞区)
副皮质区(T 细胞区)髓质:髓索+髓窦
:有DC 、HEV
淋巴结的功能:①T 、B 细胞的定居场所(T :75% B :25%)
②免疫应答发生的场所:接受抗原刺激、发生适应性免疫应答主要部位之一
③参与淋巴细胞再循环
④过滤作用(滤淋巴液)
二、脾(spleen ){ 白髓:中央动脉+(PALS 、脾小结、边缘区)红髓:脾索+脾血窦
脾的功能:①T 、B 细胞的定居场所(T :40% B :60%)
②免疫应答发生的场所:主要对血源性抗原产生应答
③合成生物活性物质(如补体成分和细胞因子等)
④过滤作用(滤血)
三、黏膜相关淋巴组织(MALT )
黏膜相关淋巴组织(MALT ):主要指呼吸道、消化道、泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在的淋巴组织,以及含有生发中心的淋巴组织,如扁桃体、阑尾等,是发生黏膜免疫的主要部位。
MALT 的功能:①黏膜局部免疫应答
②产生SIgA
2.3 淋巴细胞归巢与再循环
淋巴细胞归巢(lymphocyte homing ):血液中淋巴细胞选择性趋向迁移并定居与外周免疫器官的特定区域或特定组织的过程,淋巴细胞表面黏附分子(归巢受体)与特定组织HEV 表面黏附分子(地址素)的相互作用决定细胞去向。
(记忆:“各回各家、各找各妈”--选择性迁移;“一把钥匙开一扇门”--归巢受体与地址素)
淋巴细胞再循环(lymphocyte recirculation ):定居在外周免疫器官的淋巴细胞,由输出淋巴管经淋巴干、淋巴导管进入血液循环;经血液循环达外周免疫器官后穿越HEV 重新分布于全身淋巴器官和组织的反复循环过程。
淋巴细胞再循环的生物学意义:(简记)分布更合理、接触机会更多、联系为整体。
第三章抗原
抗原(Ag):所有能激活和诱导免疫应答反应的物质,通常指能被T、B淋巴细胞表面抗原特异性受体识别并结合,激活T、B淋巴细胞增殖、分化、产生免疫应答效应产物,并与效应产物结合,进而发挥适应性免疫应答效应的物质。
3.1 抗原的性质与分子结构基础
一、抗原的基本特性:免疫原性、免疫反应性
免疫原性:刺激免疫细胞产生免疫效应产物的性质
免疫反应性:抗原分子与免疫效应产物特异结合的性质
半抗原(hapten)+ 载体= 完全抗原
二、决定抗原特异性的分子基础:抗原表位
抗原表位(epitope):抗原分子中决定免疫应答特异性的特殊化学基团,是抗原与TCR/BCR或抗体特异性结合的最小结构与功能单位。
分为线性表位和构象表位。
三、半抗原-载体效应
3.2 影响抗原免疫原性的因素
一、抗原分子的理化与结构性质
异物性、易接近性、物理性状、化学属性、分子量、分子结构、分子构象
分子量越大、分子结构越复杂,免疫原性越强;颗粒性抗原>可溶性抗原
二、宿主的特性
遗传因素:MHC基因多态性及其他免疫调控基因差异导致不同个体免疫应答不同
年龄、性别与健康状态
三、抗原进入人体的方式
适中抗原剂量可诱导免疫应答,抗原过高或过低的抗原量可诱导免疫耐受(见16章);
皮内注射和皮下途径易诱导免疫应答,肌内注射次之,静脉注射效果差,口服易耐受;
3.3 抗原的种类
一、根据诱生抗体是否需要Th细胞参与分类:TD-Ag / TI-Ag
MHC限制性有无
激活的B细胞B2 B1
二、根据抗原与机体的亲缘关系
1、异嗜性抗原(heterophilic antigen):不同种属之间的共同抗原,又称Forssman抗原。
如:大肠杆菌O14型脂多糖与人结肠黏膜有共同抗原
2、异种抗原(xenogenic antigen):来源于另一物种的抗原
3、同种异型抗原(allogenic antigen):同一种属不同个体存在的不同抗原
如:人血型抗原、人白细胞抗原
4、自身抗原(autoantigen)
5、独特性抗原(idiotypic antigen):抗体也具有免疫原性,可诱导产生抗抗体。
三、根据APC内抗原的来源分类
1、内源性抗原(endogenous antigen)在APC内新合成的抗原
2、外源性抗原(exogenous antigen)外来抗原进入APC在内体溶酶体中降解为抗原肽
3.4 非特异性免疫刺激剂
某些物质可非特异性激活T/B细胞应答,称为免疫刺激剂,可分为超抗原、佐剂、丝裂原。
一、超抗原(superantigen, SAg)
实质为多克隆刺激剂,只需极低浓度便可激活2~20%T细胞克隆,产生极强免疫应答。
一端与TCR的Vβ链结合,另一端与APC表面MHCⅡ类分子α螺旋外侧结合,以完整蛋白形式激活T细胞,无MHC限制性。
二、佐剂(adjuvant)
预先或与抗原同时注入体内,可增强机体对抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型的非特异性免疫增强物质。
主要作用机制:(从抗原、APC、淋巴细胞3方面考虑)
①改变抗原物理性状,延长抗原在体内潴留时间
②刺激APC,增强其对抗原的加工和提呈
③刺激淋巴细胞的增殖分化,增强和扩大免疫应答
用途:
①增强特异性免疫应答,用于预防接种及制备动物免疫血清;
②作为非特异免疫增强剂,用于抗肿瘤和抗感染的辅助治疗。
三、丝裂原(mitogen)
*练习题
1、列表比较T、B细胞表位的特性
2、列表比较TD-Ag和TI-Ag及其引起免疫应答的特点
3、何为佐剂?简述其作用机制和用途。
4、简述抗原诱导免疫应答的主要因素。
(3方面)
第四章抗体
抗体(Ab):免疫系统在抗原刺激下,由B淋巴细胞或记忆B细胞增殖分化成的浆细胞产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白,主要分布于血清中。
免疫球蛋白(Ig):具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
4.1 抗体的结构
一、基本结构:两条完全相同的重链(H)与轻链(L)
(一)重链和轻链(Heavy chain and Light chain)
根据重链抗原性差异分为5类;根据铰链区可继续分亚类
轻链分为κ链和λ链,两型轻链功能无差异
(二)可变区和恒定区(Variable region and Constant region)
V区靠近N端,占重链1/4和轻链的1/2;其余为C区
1、可变区HVR(CDR)、FR
2、恒定区IgM和IgE重链C区有CH1~4四个结构域,无铰链区
IgG的CH2和IgM的CH3与补体经典激活途径有关
(三)铰链区(hinge region)——介于CH1、CH2之间,富含脯氨酸(Pro.)
二、辅助成分(auxiliary component)
(一)J链(Joining chain)
2个IgA由J链形成二聚体;5个IgM由二硫键和J链形成五聚体
(二)分泌片(secretory piece(SP) / secretory component(SC))
黏膜上皮细胞合成和分泌——保护免受蛋白酶水解;介导从黏膜下转运到黏膜表面。
三、抗体分子的水解片段
(一)木瓜蛋白酶(papain):2 Fab 和 1 Fc
(二)胃蛋白酶(pepsin):F(ab’)2 和pFc’
4.2 抗体的多样性和免疫原性
抗体的多样性是由免疫球蛋白基因重排决定并经由抗原选择表现出来的
抗体的抗原表位:同种型(isotype):存在于C区
同种异型(allotype):存在于C区
独特型(idiotype, Id):存在于V区
4.3 抗体的功能
一、识别抗原
二、激活补体
三、结合Fc受体
{1、调理作用
2、ADCC
3、介导Ⅰ型超敏反应
四、穿过胎盘和黏膜
4.4 各类抗体的特性与功能
一、IgG
血清中含量最高,半衰期最长;能穿过胎盘;与抗原结合后可经经典途径激活补体;
有四个亚类;是机体再次免疫和抗感染中最主要的Ig
二、IgM
为五聚体,分子量最大;个体发育中最先出现,胚胎晚期开始合成;激活补体的能力比IgG 强,在机体早期免疫防御中具有重要作用;未成熟B细胞仅表达mIgM(单体、膜型)三、IgA
血清型为单体,分泌型为二聚体;SIgA是机体黏膜局部抗感染免疫的重要因素;
初乳中的SIgA可对婴儿发挥自然被动免疫作用
四、IgD
单体,血清中含量很少,主要存在于成熟B细胞表面,mIgD是B细胞成熟的重要标志五、IgE
单体,血清中含量最少;属于亲细胞抗体,可介导Ⅰ型超敏反应
4.5 人工制备抗体
多克隆抗体(pAb):用包含多个抗原表位的物质刺激多个B细胞克隆所产生的针对多个抗原表位的多种抗体的复合物,称为多克隆抗体。
这种抗体易出现交叉反应。
单克隆抗体(mAb):由单一杂交瘤细胞产生的,只作用于单一抗原表位的高度均一的特异性抗体,其结构均一、纯度高、特异性强。
名词解释:
ADCC:抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用,是指抗体的Fab段结合病毒感染的细胞或肿瘤细胞表面抗原表位,其Fc段与杀伤细胞表面FcR结合,从而介导杀伤细胞直接杀伤靶细胞。
CDR:互补决定区,免疫球蛋白高变区氨基酸残基种类和顺序特别多变,该区域形成与抗原表位互补的空间构象,决定抗体的特异性,为抗体分子结合抗原表位的部位,称CDR。
铰链区:指位于部分免疫球蛋白CH1、CH2之间,富含脯氨酸的肽链区域。
此区易弯曲伸展,能改变抗体“Y”形两个臂之间的距离,有利于两臂同时结合两个相同的抗原表位。
调理作用(opsonization):细菌特异性抗体以Fab段与抗原表位结合,以Fc段与巨噬细胞或中性粒细胞表面FcR结合,通过抗体“桥联”作用,促进吞噬细胞对细菌的吞噬。
1、简述免疫球蛋白的基本结构和主要生物学功能
2、简述五类免疫球蛋白的特性及功能
3、简述免疫球蛋白的功能区及其功能(可变区、恒定区、铰链区)
第五章补体系统
补体(complement):包括30余种成分,广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面,是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统,不仅是机体固有免疫防御体系的重要组分,也是抗体发挥免疫效应的重要机制之一,并在不同环节参与适应性免疫应答及其调节。
5.1 补体概述
(一)补体系统的组成
1、补体固有成分经典途径C1qrs、C
2、C4;旁路途径B、D、P因子;
MBL途径的MBL;补体活化共同组分C3、C5、C6、C7、C8、C9
C3是血浆浓度最高的补体成分
2、补体调节蛋白控制补体活化程度和范围的蛋白分子
3、补体受体(CR)
(二)补体的理化性质:对热不稳定、无种属特异性
(三)补体的合成:主要来自肝、巨噬细胞
5.2 补体激活途径
经典途径旁路途径MBL途径
激活物抗原-抗体复合物病原体表面甘露糖残基病原体表面多糖
补体参与成分C1~C9C3,B、D、P因子,C5~C9MBL-MASP,C2~C9所需离子Mg2+,Ca2+Mg2+Ca2+
C3转化酶C4b2a C3bBbP C4b2a
C5转化酶C4b2a3b C3bnBb C4b2a3b
作用参与特异性体液
免疫的效应阶段参与非特异性免疫
感染早期发挥作用
参与非特异性免疫
感染早期发挥作用
种系进化中,3条途径先后顺序为:旁路途径→MBL途径→经典途径
MAC:膜攻击复合物,由补体激活的后续成分C5b6789n组成,是补体激活的最终效应物,可插入细胞膜形成“渗漏斑”,造成靶细胞膜损伤和靶细胞溶解。
5.4补体的生物学意义
【补体的生物学功能】
1、细胞毒作用:形成MAC导致靶细胞溶解
2、调理作用:补体激活产生的某些片段直接结合于细菌或其他颗粒物表面,通过与吞
噬细胞表面的补体受体结合促进吞噬。
补体的调理作用与抗体的调理作用相协同、加强。
3、炎症介质作用:如C3a、C4a、C5a等,可以介导局部炎症反应
4、清除免疫复合物
免疫黏附(immune adherence):C3b与免疫复合物(IC)结合,同时黏附于红细胞、血小板,从而将IC运送至肝脏和脾脏被巨噬细胞吞噬、清除,此作用称为免疫黏附。
第六章细胞因子
细胞因子(cytokine):由免疫细胞和组织细胞分泌的、在细胞之间发挥相互调控作用的一类小分子可溶性多肽蛋白,通过结合相应受体调节细胞生长分化和效应,调控免疫应答。
6.1 细胞因子的共同特点
(一)基本特征(7)
(二)作用方式:自分泌、旁分泌、内分泌
(三)功能特点:多效性、重叠性、协同性、拮抗性、网络性
6.2 细胞因子分类
1、白细胞介素(IL)
2、集落刺激因子(CSF)
3、干扰素(IFN)(I型干扰素)IFN-α、IFN-β 主要由病毒感染细胞产生;
(Ⅱ型干扰素)IFN-γ主要由活化T、NK细胞产生
4、肿瘤坏死因子(TNF)TNF-α 主要由活化的单核/巨噬细胞产生
TNF-β 主要由活化的T细胞产生,又称淋巴毒素(LT)
5、生长因子(GF)
6、趋化因子(chemokine)
【细胞因子的生物学功能:】
(1)调控免疫细胞在中枢、外周免疫器官的发育、分化和功能
(2)调控免疫应答的全过程:①抗感染②抗肿瘤③诱导细胞凋亡
第七章白细胞分化抗原和黏附分子
人白细胞分化抗原(HLDA):主要指HSC在分化为不同谱系、各个细胞谱系分化不同阶段、以及成熟细胞活化过程中,表达的细胞表面分子。
分化群(CD):应用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分化群,人CD的编号目前已从CD1编至CD363。
细胞黏附分子(CAM):是介导细胞间或细胞与细胞外基质间相互结合的分子。
以受体-配体结合形式发挥作用,使细胞间、细胞与基质间发生黏附。
【黏附分子的分类和主要功能:】
分类:免疫球蛋白超家族(IgSF),整合素家族,选择素家族,钙黏蛋白家族
主要功能:①是免疫细胞识别中的共受体和共刺激信号(CD4/CD8、CD40-CD40L)
②参与炎症过程中白细胞与血管内皮细胞黏附
③参与淋巴细胞归巢
第八章主要组织相容性复合体
主要组织相容性复合体(MHC):一组决定移植组织是否相容、与免疫应答密切相关、紧密连锁的基因群。
哺乳动物都有MHC,人MHC称为人白细胞抗原基因复合体。
8.1 人类MHC结构及其遗传特性
HLA基因复合体位于:6号染色体短臂,全长3600kb;224个基因座位、96个假基因一、经典的HLAⅠ类及Ⅱ类基因
Ⅰ类基因只编码重链,轻链由15号染色体基因编码β2m;
Ⅱ类基因分为DP、DQ、DR,每一亚区包括A、B两种基因座位,分别编码α和β链
二、免疫功能相关基因(略)——HLA-G在母胎耐受中发挥功能
三、人类MHC的遗传特点
(一)多基因性和多态性、共显性
多基因性:基因复合体由多个紧密相邻的基因座位组成。
多态性:群体中单个基因座位存在两个以上不同等位基因的现象。
共显性:同一个体中,一个基因座位上来自同源染色体的两个等位基因皆表达。
(二)单体型、非随机表达和连锁不平衡
单体型(haplotype):同一染色体上紧密连锁的MHC等位基因组合
非随机表达:群体中各等位基因不以相同的频率出现
连锁不平衡(linkage disequilibrium):分属两个或两个以上基因座位的等位基因同时出现在一条染色体上的几率,高于随机出现的概率。
8.2 人类MHC的产物——HLA分子
HLA的抗原肽结合槽与抗原肽互补,其中有两个或以上与抗原肽结合的关键部位,称锚定位。
HLA分子与抗原肽结合显示相对专一性:
1、具有某类HLA等位基因的个体,可能由于HLA分子抗原肽结合槽与锚定残基不匹配,
而对某种抗原不发生或仅发生低水平免疫应答。
2、不同HLA分子可能提呈同一抗原的不同表位,造成不同个体对同一抗原提呈强度的差异。
3、HLA分子对抗原肽的识别不是一对一关系,而显示一定的包容性。
三、HLA分子的功能
(一)作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答
1、MHC限制性
2、参与T细胞在胸腺中的选择和分化
3、决定疾病易感性的个体差异
4、参与构成种群基因结构的异质性(有助于增强种群的适应能力)
(二)作为调节分子参与固有免疫应答
1、经典Ⅲ类基因编码补体成分
2、非经典Ⅰ类基因和MICA基因产物可调节NK细胞活性
3、炎症相关基因参与启动和调控炎症反应,并在应激反应中发挥作用
8.3 HLA与临床医学
一、HLA与同种器官移植
二、HLA分子表达异常与临床疾病
1、肿瘤细胞HLAⅠ类分子表达下降,逃避免疫监视
2、某些自身免疫病时,某些细胞被诱导表达HLA Ⅱ类分子,如Ⅰ型糖尿病
三、HLA分子与疾病易感的关联
携带HLA-B27者易患强直性脊柱炎
携带HLA-DR3/DR4者易患胰岛素依赖型糖尿病
四、HLA分子与亲子鉴定和法医学
HLA的多基因性和多态性意味着两个无亲缘关系的个体,所有HLA基因座位上拥有相同等位基因的机会几乎为零。
第九章B淋巴细胞
9.1 B细胞的分化发育
核心事件——功能性BCR的表达、自身免疫耐受的形成
(一)BCR的基因结构及其重排
BCR是B细胞表面的mIg
基因重排(gene rearrangement):B细胞在发育过程中,BCR基因发生重新排列组合,从而产生数量巨大的,能识别特异性抗原的BCR。
1、BCR的胚系基因结构
重链14号染色体V-D-J (可变区)+ C(恒定区)基因片段
轻链κ:2号染色体λ:22号染色体V-J + C 基因片段
2、BCR基因重排及其机制
重组酶:① RAG ②TdT ③其它顺序:D-J →V-D-J
【为什么B细胞克隆具有单一的特异性,而且只表达一种类型的轻链?】
等位排斥(allelic exclusion):B细胞中一条染色体的重链(或轻链)重排成功后,抑制另一
条染色体上重链(或轻链)的重排。
同型排斥(isotype exclusion):κ链基因重排成功后抑制λ链基因的重排
(二)BCR多样性产生的机制
1、组合多样性(combinational diversity)
2、连接多样性(junctional diversity)
3、受体编辑(receptor editing)
4、体细胞高频突变(somatic hypermutation):已经完成Ig基因重排的基础上,成熟B细胞在外周淋巴器官生发中心接受抗原刺激后发生,主要方式是CDR部位基因碱基点突变。
(三)B细胞在中枢免疫器官中的分化发育
Pro-B (开始重排,但不表达mIgM)→Pre-B(pre-BCR,但仍不表达功能性BCR)
→未成熟B细胞(表达完整BCR,受抗原刺激则凋亡)→成熟B细胞(mIgM + mIgD)
(四)B细胞中枢免疫耐受的形成——阴性选择(negative selection)
未成熟B细胞与骨髓自身抗原结合后的可能后果:
克隆清除(clone deletion)、受体编辑(receptor editing)、失能(anergy)
9.2 B细胞的表面分子及其作用
(一)B细胞抗原受体复合物(BCR complex)mIg + Igα/Igβ(CD79a/CD79b)ITAM (二)共受体(coreceptor)CD19/CD21(CR2--EBVR)/CD81
(三)共刺激分子(co-stimulatory molecule)
1、CD40与CD40L 结合,B细胞活化第二信号
2、CD80/CD86 (B7-1/2)
活化的B细胞表达增强;
与T细胞表面的CD28和CTLA-4结合,提供活化(或抑制)信号
3、黏附分子LFA-1、ICAM-1
(四)其他
1、CD20 B细胞特异性标志,是治疗性单抗识别的靶分子
2、CD22 特异性表达于B细胞,含ITIM,能负调节CD19/CD21/CD81共受体
9.3 B细胞的分类
依照CD5表达与否,可把B细胞分为B1、B2两类亚群。
B1表达CD5,由于发育在先,故命名为B1细胞,B2即通常所指的B细胞。
天然抗体(natural antibody):在无明显外源性抗原刺激的情况下,B1细胞能自发分泌针对微生物脂多糖和某些自身抗原的IgM,这些抗体称为天然抗体。
9.4 B淋巴细胞的功能
1、产生抗体介导体液免疫应答
2、提呈抗原(专职APC)
3、免疫调节功能(产生细胞因子IL-6、IL-10、TNF-α ;调节性B细胞)
第十章T淋巴细胞
10.1 T细胞的分化发育
核心事件:获得多样性TCR的表达
自身MHC限制性(阳性选择)
自身免疫耐受(阴性选择)的形成
αβTCR基因重排:从pro-T开始,先排β链,与pTα组装成pre-TCR,成为前T细胞;
后排α链,与β链组装成完整TCR,成为未成熟T细胞;
多样性(主要是组合多样性和连接多样性)比BCR更丰富。
阳性选择(positive selection):在胸腺皮质中,未成熟DP细胞表达的随机多样特异性的TCR 与胸腺上皮细胞表面的自身抗原肽-MHCⅠ/Ⅱ类分子复合物相互作用,能以适当亲和力结合的DP细胞成活并获得MHC限制性;不能结合或亲和力过高的DP细胞发生凋亡。
意义:1、获得MHC限制性2、DP细胞分化为SP细胞
阴性选择(negative selection):经阳性选择的SP细胞在皮髓质交界处或髓质区,与胸腺DC、MΦ等表面的自身抗原肽-MHCⅠ/Ⅱ类分子复合物相互作用,高亲和力结合的SP细胞发生凋亡,少部分分化为Treg;不能结合的SP细胞存活成为成熟T细胞进入外周免疫器官。
意义:清除自身反应性T细胞,维持T细胞中枢免疫耐受
10.2 T淋巴细胞的表面分子及其作用
一、TCR-CD3复合物
MHC限制性
TCR的跨膜区有带正电荷的氨基酸残基与带负电荷的CD3跨膜段连接
二、CD4和CD8 (共受体)
CD4 →MHCⅡ(β2)CD4是HIV(gp120)的受体
CD8 →MHCⅠ(α3)
三、共刺激分子(co-stimulatory molecule)
1、CD28
2、CTLA-4(表达于活化的T细胞)胞质区有ITIM
3、CD40L(表达于活化的T细胞)
4、LFA-1 和ICAM-1
四、丝裂原受体
刀豆蛋白A(Con A),植物凝集素(PHA),商陆丝裂原(PWM)
10.3 T细胞的分类和功能
一、根据所处活化阶段分类
(一)初始T细胞(naïve T cell):从未接受过抗原刺激的成熟T细胞
(二)效应T细胞(effector T cell)
(三)记忆T细胞(memory T cell,Tm)
二、根据TCR类型分类
(一)αβT细胞:通常所说的T细胞,占95%以上
(二)γδT细胞:属固有样淋巴细胞(ILLs),识别抗原无MHC限制性
分布于皮肤表皮和黏膜上皮
三、根据CD分子分亚群
CD4+T →→ 分化为Th细胞,少数有细胞毒作用和免疫抑制作用
CD8+T →→ 分化为CTL
四、根据功能特征分亚群
(一)辅助T细胞(helper T cell,Th)
从未接受过刺激的初始CD4+T细胞:Th0
Th1:分泌IL-2、TNF、IFN-γ,增强细胞介导的抗感染免疫
Th2:分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-13,辅助B细胞活化、增殖、分化和抗体形成Th17:分泌IL-17,参与固有免疫和炎症发生
Tfh:分泌IL-21,是辅助B细胞应答的关键细胞
(二)细胞毒性T细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)
CD8+T
CTL杀伤机制:①分泌穿孔素(perforin)、颗粒酶(granzyme)等物质杀伤靶细胞
②通过Fas/FasL途径诱导靶细胞凋亡
(三)调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)
CD4+CD25+Foxp3+Foxp3是一种转录因子
负调控免疫应答的方式①直接接触抑制靶细胞活化
②分泌TGF-β、IL-10等细胞因子抑制免疫应答
第十一章抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈
11.1 抗原提呈细胞的种类与特点
抗原提呈细胞(APC):能够识别、摄取、加工抗原并以抗原肽-MHC分子复合物的形式将抗原肽提呈给T细胞的一类细胞,在机体免疫识别、应答和调节中起重要作用。
一、APC的分类
1、通过MHCⅡ类分子提呈外源性抗原的APC→CD4+T
(1)专职性APC:DC、Mφ、B,组成性表达MHCⅡ类分子
(2)非专职性APC:内皮、上皮、成纤维细胞等,非组成性表达MHCⅡ类分子
2、通过MHCⅠ类分子提呈内源性抗原的APC→CD8+T
属于广义APC,通常提呈胞内寄生病原体抗原、肿瘤的突变蛋白抗原
二、专职性APC
DC不但参与固有免疫应答,还是适应性免疫应答的始动者。
单核/巨噬细胞和B细胞仅能刺激已活化的效应T细胞或记忆T细胞,同时自身被T细胞活化,发挥更强效应。
(一)DC
未成熟DC在外周组织识别、摄取抗原后迁移到外周免疫器官发育称为成熟DC
未成熟DC成熟DC
PRR、FcR、MR高表达PRR、FcR、MR低表达
MHCⅡ类分子、共刺激分子、AM低表达MHCⅡ类分子、共刺激分子、AM高表达摄取、加工抗原提呈抗原
DC的功能:①识别、摄取、加工抗原,参与固有免疫应答(pDC产生大量Ⅰ型干扰素)
②提呈抗原与免疫激活作用(唯一能直接激活初始T细胞的专职APC)
③参与免疫耐受的形成与维持(中枢耐受:胸腺DC;外周耐受:未成熟DC)
④免疫调节作用(分泌细胞因子或趋化因子,调节其它免疫细胞功能)(二)Mφ
正常情况下,低表达MHCⅠ/Ⅱ类分子和共刺激分子,提呈能力弱,但在IFN-γ等作用下,这些分子水平显著提高,可发挥专职性APC功能,激活T细胞,自身也被进一步激活。
(三)B细胞
体液免疫应答的主要细胞,可以浓集、内化抗原;
通常不表达B7-1/2等共刺激分子,但在细菌感染或Th辅助下可以表达
11.2 抗原的加工和提呈
抗原加工(antigen processing):或称抗原处理,是APC将内/外源性抗原降解并加工成一定大小的多肽片段,使抗原肽适合与MHC分子结合,再将抗原肽-MHC分子复合物转运到细胞表面的过程。
抗原提呈(antigen presentation):表达于APC表面的抗原肽-MHC分子复合物被T细胞识别,从而将抗原肽提呈给T细胞,诱导T细胞活化的过程。
(一)MHCⅠ类分子提呈途径
内源性蛋白抗原被泛素化、蛋白酶体降解→8~12AA残基被TAP选择性结合并转运至ER中→与MHCⅠ类分子的抗原肽结合槽结合→经高尔基体转运到细胞表面→CD8+T识别(二)MHCⅡ类分子提呈途径
外源性抗原被识别和摄取,胞内形成内体或溶酶体,在MⅡC中被降解为多肽→在ER 中合成组装的(MHC/Ii)3九聚体经高尔基体形成MⅡC,Ii链在MⅡC中降解为CLIP留于抗原肽结合槽→内体或吞噬溶酶体与MⅡC结合后,CLIP在HLA-DM作用下被抗原肽置换,形成抗原肽-MHCⅡ类分子复合物,转运至细胞膜表面→CD4+T识别。