细胞毒性T细胞作用的分子机制
cd8细胞识别机制

cd8细胞识别机制
CD8细胞,也称为细胞毒性T细胞,是免疫系统中的重要成分,其主要功能是识别和消灭感染了病原体或异常细胞的目标细胞。
CD8
细胞的识别机制涉及多个层面的免疫学原理和细胞生物学过程。
首先,CD8细胞的识别机制涉及到抗原呈递过程。
当机体受到
感染或异常细胞发生时,这些病原体或异常细胞会释放特定的抗原
蛋白。
这些抗原蛋白会被抗原呈递细胞摄取并加工,然后通过MHC
I分子呈递到细胞表面。
CD8细胞通过它们的T细胞受体(TCR)识
别这些MHC I-抗原复合物。
其次,CD8细胞的识别机制也涉及到配体-受体相互作用。
一旦CD8细胞的TCR识别到MHC I-抗原复合物,CD8分子(又称为CD8
辅助分子)也能与MHC I分子的α3域结合,从而加强CD8细胞与
目标细胞的相互作用。
这种配体-受体相互作用的加强有助于激活
CD8细胞并增强其杀伤能力。
此外,CD8细胞的识别机制还涉及到信号传导通路。
一旦CD8
细胞的TCR与MHC I-抗原复合物结合,细胞内的信号传导通路会被
激活,导致细胞内钙离子浓度升高、蛋白激酶的激活和特定基因的
表达。
这些信号传导通路的激活最终会导致CD8细胞释放细胞毒素,如穿孔素和粒酶,从而诱导目标细胞凋亡。
总的来说,CD8细胞的识别机制是一个复杂的过程,涉及到抗
原呈递、配体-受体相互作用和信号传导通路。
这些过程共同作用,
使得CD8细胞能够准确识别并消灭感染了病原体或异常细胞的目标
细胞,从而维护机体免疫稳态。
希望这个回答能够全面地解答你的
问题。
细胞毒性t细胞活化条件

细胞毒性t细胞活化条件本文内容是对刘老师的原创文章《细胞毒性T细胞的激活需要什么条件?》进行了精简,把对浙科版教材的介绍进行了删除,只注重了2019人教新教材的描述。
在进行处理时,尽可能保持原作介绍,由于公众号平台限制,又做了进一步简化。
若需要查看原文请移步文章底部。
2019人教版新教材提到“靶细胞、辅助性T细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程”。
可见新教材表明细胞毒性T细胞(Tc)的激活需要两个信号:一个来自靶细胞表面的分子,一个来自辅助性T细胞(Th)分泌的细胞因子。
通过查阅资料得出,T细胞的激活需要3个条件:①抗原刺激信号,②共刺激信号,③细胞因子。
(1)抗原刺激信号。
T细胞不能直接识别抗原表面的表位,其能识别的抗原肽段往往位于抗原内部,需要形成抗原-MHC复合体,才能被T细胞识别。
T细胞通过T细胞抗原受体(TCR)识别APC表面的抗原-MHC复合体,TCR识别抗原产生的活化信号转导至T细胞内,使T细胞初步活化。
抗原刺激信号确保了免疫应答的特异性。
(2)共刺激信号。
APC细胞表面的共刺激分子CD80或CD86可与T细胞表面的CD28分子结合,由CD28向胞内传递信号,使得T细胞完全活化。
活化的T细胞表达一系列细胞因子和细胞因子受体,为其增殖分化奠定基础。
处于静息状态的APC不表达或低表达共刺激分子,而活化的APC通过表达共刺激分子来提示机体处于危险之中。
因此,共刺激信号确保了免疫应答在正确的时间与部位启动。
当T细胞只有第一信号缺乏第二信号时,会导致T细胞处于无应答状态。
(3)T细胞活化后,还有赖于Th分泌的细胞因子(如IL-2)的作用才能进一步增殖和分化为效应细胞。
如果没有细胞因子,T细胞活化后会凋亡。
人教2019版新教材只提到了T细胞激活的第1个和第3个条件,而对于第2个条件即共刺激信号没有提及,这应该是考虑到篇幅限制和高中学生的认知规律,故对细胞免疫进行了简化,减少了细枝末节的知识,而保留了主干知识,以减轻学生的学习负担,帮助学生更好地建构生物学大概念。
T细胞在免疫系统中的作用

T细胞在免疫系统中的作用T细胞是免疫系统中的重要成员,其在免疫应答中起着关键作用。
T细胞主要分为两种类型:辅助性T细胞和细胞毒性T细胞。
辅助性T细胞(Th细胞)在提供免疫刺激的同时调节免疫应答,而细胞毒性T细胞(Tc细胞)则直接杀伤感染的细胞。
以下将详细介绍T细胞在免疫系统中的作用。
首先,T细胞在免疫系统中的作用是识别和攻击抗原。
抗原是一种能够激活免疫系统并诱导免疫应答的物质,可以是外源性(例如病原体)或内源性(例如异常细胞)。
当抗原进入机体后,它会被抗原呈递细胞(APC)摄取、加工,并结合自身表面的HLA分子形成复合物。
这个复合物被T细胞识别,并激活相关的免疫应答。
其次,辅助性T细胞在免疫应答中起着重要作用。
当抗原被APC摄取后,它会被加工并结合到APC的MHCII分子上。
这个MHC-II-抗原复合物会被辅助性T细胞上的T细胞受体(TCR)识别。
一旦辅助性T细胞与APC相互作用,T细胞上的CD4分子与APC上的CD80/86分子结合,从而形成一个免激活信号。
这个信号使得辅助性T细胞分泌细胞因子,如干扰素γ(IFN-γ)、白细胞介素2(IL-2)、白细胞介素4(IL-4)等。
这些细胞因子能够激活与辅助性T细胞相互作用的其他免疫细胞,如B细胞和细胞毒性T细胞。
接着,T细胞的另一种类型,细胞毒性T细胞,也发挥着重要的作用。
细胞毒性T细胞主要通过分泌细胞毒素杀伤感染的细胞。
当抗原被识别并结合到T细胞上的TCR时,细胞毒性T细胞激活,并进行扩增。
激活后的细胞毒性T细胞能够通过直接接触感染细胞并释放细胞毒素的方式,杀死感染细胞。
此外,细胞毒性T细胞也可以通过分泌细胞因子调节免疫应答,与其他免疫细胞相互作用。
此外,T细胞还具有记忆功能。
一旦机体对一些特定抗原形成了免疫应答,T细胞会记住这个抗原,并形成记忆T细胞。
记忆T细胞具有较高的亲和力和快速应答能力,能够更加迅速地对再次遭遇相同抗原的威胁做出应答。
除了上述的功能,T细胞还能够调节免疫应答的平衡。
免疫细胞在免疫疗法中的重要作用与机制

免疫细胞在免疫疗法中的重要作用与机制引言免疫疗法作为一种新的癌症治疗方法,近年来备受关注。
免疫细胞在免疫疗法中扮演着重要的角色,其机制深受科研人员的关注和探索。
本文将重点探讨免疫细胞在免疫疗法中的作用以及其基本机制。
免疫细胞的类型免疫系统中存在多种类型的免疫细胞,包括T细胞、B细胞、自然杀伤细胞(NK细胞)等。
它们各自具有不同的功能和特点。
•T细胞是一种重要的免疫细胞,在免疫疗法中起到关键的作用。
T细胞可以分为CD4+辅助T细胞和CD8+细胞毒性T细胞。
辅助T细胞通过产生细胞因子来激活其他免疫细胞,如B细胞和巨噬细胞,从而促进免疫应答。
细胞毒性T细胞则可以直接杀伤被感染的细胞或肿瘤细胞。
•B细胞是一种产生抗体的免疫细胞。
在遇到抗原后,B细胞可以分化为浆细胞,产生大量的抗体来清除抗原。
B细胞也可以通过呈递抗原给T细胞来参与免疫应答。
•自然杀伤细胞(NK细胞)是一种与抗体相关的免疫细胞。
NK细胞具有杀伤肿瘤细胞和病原微生物的能力,同时也参与了调节免疫应答的过程。
免疫细胞在免疫疗法中的作用免疫疗法通过激活和增强机体自身的免疫系统来对抗肿瘤和感染。
免疫细胞作为免疫系统的核心组成部分,在免疫疗法中发挥着关键的作用。
1.免疫细胞激活免疫应答免疫细胞可以通过与抗原结合来激活免疫应答。
当抗原被呈递给免疫细胞表面的受体时,免疫细胞会被激活并开始产生细胞因子。
这些细胞因子可以进一步激活其他免疫细胞,如T细胞和B细胞,从而引发免疫应答的级联反应。
2.免疫细胞杀伤肿瘤细胞细胞毒性T细胞和NK细胞是免疫系统中的杀伤细胞,它们具有直接杀伤肿瘤细胞的能力。
这些杀伤细胞通过释放毒性物质,如穿孔素和颗粒酶,破坏肿瘤细胞的膜结构,引发细胞凋亡和细胞死亡。
3.免疫细胞调节免疫应答免疫细胞还可以通过调节免疫应答来控制免疫系统的活性。
辅助T细胞可以分泌细胞因子来调节其他免疫细胞的功能,如增强B细胞的抗体产生和增加细胞毒性T细胞的杀伤能力。
免疫调节中T细胞的种类和功能
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免疫调节中T细胞的种类和功能T细胞是免疫系统中的一类重要的淋巴细胞,它在免疫调节中发挥着关键的作用。
根据表面上的CD4和CD8分子表达情况,T细胞可以分为辅助性T细胞(Th细胞)和细胞毒性T细胞(Tc细胞);根据它们的功能,它们可以进一步分为不同的亚群。
1.辅助性T细胞(Th细胞):辅助性T细胞主要表达CD4分子,具有辅助性免疫功能,可以通过分泌细胞因子来调节免疫应答,并协调其他免疫细胞的活动。
主要亚群包括:(1)Th1细胞:Th1细胞主要产生IL-2和干扰素-γ(IFN-γ),可协助激活巨噬细胞、活化细胞毒T细胞,并参与细胞免疫应答。
它对细胞内病原体感染起关键作用,如病毒和细胞内寄生虫感染。
(2)Th2细胞:Th2细胞主要产生IL-4、IL-5和IL-13,能够协助B细胞分泌抗体,参与体液免疫应答。
它对体内寄生虫感染、过敏性疾病等免疫应答发挥重要作用。
(3)Th17细胞:Th17细胞主要产生IL-17和IL-22,可协助中性粒细胞和巨噬细胞的活化,对于抵抗细菌和真菌感染有重要作用。
它还参与自身免疫性疾病的发病机制,如类风湿关节炎和多囊性红斑等。
2.细胞毒性T细胞(Tc细胞):细胞毒性T细胞主要表达CD8分子,具有直接杀伤靶细胞的能力,对于抗击受感染细胞和克隆癌细胞非常重要。
(1)CTL细胞:CTL细胞是细胞免疫应答的重要组成部分。
它通过受体介导的识别和靶细胞的特异性杀伤,消灭受感染细胞、病毒感染的细胞和癌细胞。
CTL细胞具有高度的杀伤性,并通过释放细胞毒素和细胞溶酶体相关的蛋白酶,如穿孔蛋白和粒酶,导致目标细胞的死亡。
(2)记忆T细胞:记忆T细胞是被免疫系统记住的一种T细胞亚群。
它们在初次感染后会生成,然后进入静止状态并分化为存活的记忆T细胞。
这些细胞具有长时间存活的潜力,并在再次接触同一抗原时迅速激活,从而实现更快、更有效地免疫应答。
总体而言,T细胞通过产生和释放不同的细胞因子,以及与其他免疫细胞的交互作用,调节和协调免疫应答。
T细胞免疫反应的分子机制及其在治疗疾病中的作用

T细胞免疫反应的分子机制及其在治疗疾病中的作用T细胞免疫反应是指通过T细胞介导的、针对抗原的特异性免疫反应。
T细胞是人体免疫系统中的重要组成部分,它们能够识别、攻击和杀死身体内的病原体,如细菌、病毒和真菌等。
T细胞免疫反应的分子机制十分复杂,本文将对其进行探讨,并介绍T细胞免疫反应在治疗疾病中的作用。
T细胞免疫反应的分子机制T细胞免疫反应的分子机制包括T细胞抗原受体(TCR)与MHC-抗原(peptide)复合物的识别、T细胞活化、增殖、分化及效应分子的释放。
其中,TCR与MHC-抗原(peptide)复合物的识别是T细胞免疫反应的关键步骤。
TCR是一种膜外区域具有抗原结合能力的异源二聚体分子,由α和β两个亚基组成。
MHC(主要组织相容性复合物)是一种具有抗原呈递功能的分子,能够将抗原肽及其识别者TCR一起呈递给T细胞。
T细胞必须 "看" 到MHC上的抗原肽与其TCR结合才能激活,进而执行免疫功能。
T细胞的活化需要刺激信号,在MHC-抗原复合物介导的TCR信号的同时,还需要共刺激信号的作用。
主要包括受体与配体的结合和信号传导两个阶段。
抗原递呈细胞表面的共刺激分子如B7、CD40等与T细胞表面的共刺激受体CD28等相互作用,可以协同MHC-抗原复合物介导的TCR信号,最终激活T细胞。
T细胞的活化不仅仅是简单的细胞膜表面分子的表达上升,还包括增殖、分化和效应分子的释放等复杂过程。
T细胞经过活化后能够分化成多个亚群,每个亚群具有不同的功能,包括细胞毒性T细胞(CTL)、辅助T细胞(Th)等。
T细胞分化还会导致效应分子的释放,包括细胞毒素、细胞因子等,这些分子的释放能够加强免疫反应的效力,帮助自身对抗病毒等强烈病原体入侵。
T细胞免疫反应在治疗疾病中的作用T细胞免疫反应在治疗疾病中具有重要作用。
有研究显示,T细胞在识别肿瘤细胞和杀死它们方面具有重要作用。
某些肿瘤细胞会缺乏足够数量的MHC分子,这可能导致T细胞无法识别它们,从而导致肿瘤细胞在体内持续生长。
t细胞表面重要的膜分子及其功能

T细胞是免疫系统中非常重要的一类细胞,它们在免疫应答中发挥着重要的作用。
T细胞表面上的膜分子对其功能起着至关重要的作用,因此对这些膜分子进行深入的研究对于我们理解T细胞的免疫应答机制具有重要意义。
本文将对T细胞表面重要的膜分子及其功能进行介绍,以期帮助读者更好地理解T细胞的免疫应答机制。
一、CD3分子CD3分子是T细胞表面上的一组蛋白质复合物,由ε、δ、γ和ζ四个不同的亚基组成。
它们通过非共价相互作用形成一个复杂的结构,与T 细胞受体(TCR)共同构成T细胞受体复合物。
CD3分子的主要功能是传递细胞外信号到细胞内,调控T细胞激活、增殖和分化。
二、CD4分子CD4分子是T细胞表面上的膜蛋白,它主要表达在辅助T细胞表面上。
CD4分子通过其外胞段与MHC-II分子结合,促进T细胞与抗原提呈细胞的相互作用,从而激活T细胞。
CD4分子还能够参与调节T细胞的免疫应答,发挥重要的免疫调节作用。
三、CD8分子与CD4分子类似,CD8分子也是T细胞表面上的膜蛋白,主要表达在杀伤性T细胞表面上。
CD8分子通过其外胞段与MHC-I分子结合,促进T细胞与靶细胞的相互作用,从而介导T细胞对靶细胞的杀伤作用。
CD8分子也参与调节T细胞的免疫应答,对细胞毒性T细胞的功能发挥着重要作用。
四、CD28分子CD28分子是T细胞表面上的共刺激分子,与其配体B7分子结合后能够向T细胞传递共刺激信号,从而增强T细胞的活化和功能。
CD28分子在T细胞的初级激活过程中发挥重要作用,对T细胞的增殖、分化和功能维持具有重要意义。
五、CTLA-4分子CTLA-4分子是T细胞表面上的抑制性共刺激分子,与其配体B7分子结合后能够向T细胞传递抑制信号,从而抑制T细胞的活化和功能。
CTLA-4分子在T细胞免疫调节过程中发挥着负向调控作用,对维持免疫平衡具有重要作用。
六、PD-1分子PD-1分子是T细胞表面上的抑制性共刺激分子,与其配体PD-L1和PD-L2结合后能够向T细胞传递抑制信号,从而抑制T细胞的活化和功能。
细胞毒性T细胞作用的分子机制
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第四章细胞毒性T细胞作用的分子机制免疫系统针对病原所产生的免疫应答分为两大类:以抗体为主体介导的中和细胞外病原体的体液免疫反应和以细胞毒性T细胞(CTL)为主体介导的特异杀伤被感染靶细胞的细胞免疫反应。
其中细胞免疫反应对于彻底地杀灭病原体、清除被感染的“改变”了的自身细胞显得尤为重要。
细胞免疫反应包括NK细胞等介导的非特异性靶细胞杀伤和CTL为主、Th细胞为辅所介导的特异性靶细胞杀伤。
CTL对于被感染细胞的MHC I类分子限制特异性的杀伤是细胞免疫应答的重要内容,其研究对于了解免疫识别、免疫杀伤以及新型疫苗的分子设计都有重要意义。
第一节CTL作用概述CTL即杀伤性T细胞,是一类具有CD8+表面标志、受MHC I类分子限制性杀伤功能的T细胞。
CTL的重要功能是可以特异性地杀伤靶细胞。
CTL介导的靶细胞杀伤的特点是:杀伤受TCR以及MHC I类分子的严格限制。
CTL对靶细胞的杀伤还具有特异性、程序性和快速性的特点。
另外,IL-2和其它一些细胞因子在CTL前体的体外培养和效应CTL的分化诱导中也起着重要作用。
一、CTL的主要生物学功能CTL对感染了病原的靶细胞杀伤构成了细胞免疫的重要部分。
CTL在识别“改变”了的自身细胞,如病毒感染细胞、恶性细胞和移植反应中的移植细胞等起着非常重要的作用。
由于人体所有的有核细胞都表达I类MHC分子,因此,CTL原则上可以识别和清除几乎所有改变了的自身细胞。
二、CTL作用的MHC限制性CTL的杀伤作用受MHC严格限制。
CTL在杀伤抗原特异性靶细胞过程中,不识别可溶性抗原或者与非自身MHC I类分子结合的抗原,而只能识别与自身MHC I类分子相联系的特异性抗原多肽。
三、CTL的组成CTL的命名是根据体外与一定比例的特异性靶细胞孵育后杀伤一定百分率的靶细胞这一功能来确定的。
因此,CTL不是一种特定的细胞,而是一个具有特异性杀伤活性的T细胞群体。
在组成上,它包括CD8+T细胞和CD4+T细胞。
CB6F1小鼠树突状细胞诱导细胞毒性T淋巴细胞的杀伤作用
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CB6F1小鼠树突状细胞诱导细胞毒性T淋巴细胞的杀伤作用CB6F1小鼠树突状细胞(DCs)是一种专门负责抗原递呈和T细胞激活的免疫细胞,其在诱导免疫应答和控制免疫耐受方面具有重要作用。
近年来,研究表明DCs不仅可以调节T细胞的免疫应答,还能影响T细胞的毒性,包括诱导T细胞毒性(CTL)和自然杀伤细胞(NK细胞)杀伤作用。
本文主要介绍CB6F1小鼠DCs诱导CTL细胞毒性的作用。
CTL细胞是一种免疫细胞,其主要作用是杀伤感染体内的病原体或异常细胞,如癌细胞等。
DCs作为抗原递呈细胞,可以通过递呈肿瘤抗原或病原体抗原来诱导CTL的活化和扩增。
实验表明,CB6F1小鼠DCs和T细胞一起培养,可以诱导T细胞活化和扩增,同时还能增强T细胞对靶细胞的毒性作用,即增强CTL细胞的杀伤作用。
DCs诱导CTL细胞毒性的作用机制主要包括以下几个方面:首先,DCs递呈抗原后,会通过共刺激分子(如CD80和CD86)和细胞因子(如IL-12和IL-18)的作用来激活T细胞。
其次,DCs可以通过MHC-I分子递呈抗原给T细胞,增强T细胞对靶细胞的识别和杀伤作用。
此外,DCs还能够分泌诸如CD40L和TNF-α等促进T细胞增殖和分化的细胞因子,从而增强CTL细胞的功能。
除了DCs自身的作用以外,还有其他因素可以影响DCs诱导CTL细胞毒性作用。
例如,某些病原体感染能够抑制DCs激活T细胞的能力,导致CTL细胞功能下降,从而增加病原体的存活率。
此外,调节性T细胞(Treg)等免疫抑制因子也可以抑制DCs的免疫激活作用,从而减弱CTL细胞的杀伤作用。
总之,CB6F1小鼠DCs诱导CTL细胞毒性作用是一种重要的免疫机制,能够有效地增强T细胞对感染和癌细胞的杀伤作用。
未来的研究应该着重探讨如何进一步优化DCs的激活方式和免疫环境,以提高CTL细胞毒性作用的效果,为疾病的治疗和预防提供更有效的手段。
免疫调节中T细胞的种类和功能
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免疫调节中T细胞的种类和功能免疫调节是一种非常关键的免疫过程,主要通过调整免疫应答的幅度和持续时间,以保持免疫系统的平衡和稳定。
在免疫调节中,T细胞起到了非常关键的作用,包括调节性T细胞(Treg)和效应性T细胞(Teff)。
本文将深入探讨这两种T细胞的种类和功能。
1. 调节性T细胞(Treg)Treg细胞的主要功能是通过细胞接触和因子调节来抑制其他免疫细胞的活化和功能。
Treg细胞通过细胞-细胞接触来抑制其他免疫细胞,主要通过“细胞毒性T淋巴细胞相关抑制分子”(CTLA-4)来实现,该分子可以与抗原提呈细胞的B7分子结合,从而抑制抗原提呈和CD28共刺激信号。
此外,Treg细胞还通过分泌免疫抑制因子如转化生长因子-β(TGF-β)和白介素-10(IL-10)来抑制其他免疫细胞的功能。
2. 效应性T细胞(Teff)效应性T细胞(Teff)是免疫应答的主要执行者,能够识别和消灭感染或异常细胞。
Teff细胞主要包括细胞毒性T淋巴细胞(CTL)和辅助性T淋巴细胞(TH)。
CTL主要通过释放细胞毒性颗粒和激活凋亡途径来清除感染细胞和肿瘤细胞。
TH细胞主要通过分泌细胞因子来激活和调节其他免疫细胞的功能。
Teff细胞主要通过细胞因子介导的机制来执行其功能。
CTL细胞通过释放细胞毒性颗粒,如穿孔素和颗粒酶,来识别和杀死感染的细胞或肿瘤细胞。
此外,CTL细胞还通过释放干扰素-γ(IFN-γ)来激活巨噬细胞和协助其他免疫细胞的活化和功能。
TH细胞则通过分泌细胞因子来激活和调节其他免疫细胞的功能。
不同类型的TH细胞分泌不同的细胞因子,如TH1细胞主要分泌IFN-γ,而TH2细胞主要分泌白介素-4(IL-4)和白介素-5(IL-5)。
总结起来,T细胞在免疫调节过程中起到了非常重要的作用。
调节性T细胞(Treg)通过抑制其他免疫细胞的功能来保持免疫系统的平衡和稳定。
效应性T细胞(Teff)则负责执行免疫应答,并通过细胞因子的介导来清除感染或异常细胞。
细胞免疫的分类、作用及机制
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细胞免疫的分类、作用及机制一、概要细胞免疫,又称细胞介导免疫,是机体免疫系统的重要组成部分,主要通过T细胞等免疫细胞对外来病原体及体内异常细胞进行识别和清除。
现将从细胞免疫的分类、作用及机制三个方面进行详细阐述。
二、T细胞的分类细胞免疫的分类主要基于免疫细胞的功能和特性。
其中,T细胞是细胞免疫的核心细胞,根据其功能不同,T细胞可分为三类:细胞毒性T细胞(Tc)、辅助性T细胞(Th)和调节性T细胞(Treg)。
1.细胞毒性T细胞(Tc)也称为杀伤性T细胞,是细胞免疫中的主要效应细胞。
它们能够识别和结合被病毒感染或恶变的细胞表面的抗原-MHC复合物,并通过释放穿孔素、颗粒酶等细胞毒性物质,导致靶细胞凋亡或死亡。
2.辅助性T细胞(Th)通过识别抗原-MHC复合物,辅助其他免疫细胞的活化和功能发挥。
Th细胞主要分泌细胞因子,如白细胞介素-2(IL-2)、干扰素-γ(IFN-γ)等,这些细胞因子可以促进Tc细胞、B细胞和巨噬细胞的增殖、分化和活化,从而增强免疫应答。
3.调节性T细胞(Treg)具有免疫抑制功能的T细胞亚群,能够抑制过度的免疫应答,维持免疫平衡和自身耐受。
Treg细胞通过分泌抑制性细胞因子(如IL-10、TGF-β等)或直接接触抑制其他免疫细胞的活性,从而防止自身免疫性疾病的发生。
三、细胞免疫的作用细胞免疫在机体免疫防御中发挥着至关重要的作用,主要包括以下几个方面:1.抗感染细胞免疫在抵抗胞内寄生菌(如结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌等)、病毒和真菌等感染中起着关键作用。
Tc细胞能够直接杀伤被感染的细胞,从而限制病原体的复制和传播。
2.抗肿瘤细胞免疫可以识别和清除体内恶变的肿瘤细胞。
Tc细胞通过识别肿瘤细胞表面的肿瘤抗原,介导对肿瘤细胞的杀伤作用。
此外,Th细胞分泌的细胞因子也可以增强抗肿瘤免疫应答。
3.免疫调节细胞免疫参与免疫调节,维持免疫系统的平衡和稳定。
Treg细胞通过抑制免疫细胞的过度活化,防止自身免疫反应的发生。
高二生物细胞免疫知识点
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高二生物细胞免疫知识点细胞免疫是指机体通过免疫细胞,如巨噬细胞、淋巴细胞等,来进行防御的一种免疫反应。
以下是高二生物中关于细胞免疫的几个重要知识点:1. 免疫细胞的种类与功能免疫细胞包括巨噬细胞、T细胞和B细胞等。
其中,巨噬细胞具有吞噬病原体的能力,是机体最早参与免疫反应的细胞;T细胞主要负责细胞免疫,能够识别并杀伤感染细胞或肿瘤细胞;B 细胞则主要负责体液免疫,能够分泌抗体中和病原体。
2. 抗原的识别与适应性免疫抗原是引起免疫反应的物质,一般指病原体表面的特定分子。
免疫细胞通过其表面的受体分子与抗原结合,以识别病原体。
一旦免疫细胞与抗原结合,就会引发适应性免疫。
适应性免疫包括细胞免疫和体液免疫两种方式,涉及到T细胞、B细胞等免疫细胞的活化与增殖。
3. 细胞毒性T细胞的作用机制细胞毒性T细胞(CTL)是T细胞的一种,具有杀伤感染细胞的能力。
当它识别到感染细胞上出现的抗原时,会释放出穿孔素和引起细胞凋亡的酶,以杀死该感染细胞。
这种免疫反应可以有效清除体内的病原体。
4. B细胞的免疫反应和抗体产生B细胞是体液免疫的主要细胞,它可以通过表面的抗原受体与抗原结合,并进而被激活。
激活的B细胞会分化为浆细胞,它们能够合成和分泌抗体。
抗体是一种特异性的蛋白质,能够与抗原结合并中和病原体,从而阻止其侵入机体细胞。
5. 细胞免疫的调控机制细胞免疫反应需要得到精确的调控,以避免异常的免疫反应。
正常情况下,机体会产生一系列的信号分子来调控免疫细胞的活化、增殖和功能。
例如,细胞因子可以促进或抑制免疫细胞的活化,从而保持免疫系统的平衡。
细胞免疫作为机体抵御外界侵袭的重要手段,在生物学中占据着重要的位置。
通过对以上知识点的学习,我们可以更好地理解细胞免疫的原理以及免疫细胞之间的相互作用。
同时,深入了解细胞免疫还有助于我们认识到细胞的重要性和多样性,为进一步研究和应用免疫学提供了基础。
总结起来,细胞免疫是一项复杂而精密的免疫机制,涉及到多种免疫细胞及其相互配合的过程。
分子生物学中的免疫反应
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分子生物学中的免疫反应免疫反应是人体对外来抗原刺激产生的免疫应答,是人体对抵御病原体侵入所必需的重要防御机制。
在分子生物学领域中,研究免疫反应的分子机制是一个热门的研究课题。
抗原识别免疫反应的第一步是抗原识别,即免疫细胞识别抗原并进行联合激活。
T细胞通过它们表面的T细胞受体(TCR)识别MHC类分子上呈递的抗原肽。
而B细胞的表面是有B细胞受体(BCR)的,它们能够直接识别抗原。
免疫细胞激活抗原与免疫细胞受体的结合不仅会激活和呈递抗原的T细胞和B细胞,还会导致一系列的信号级联。
这些信号最终导致T细胞和B细胞的活化,以及细胞增殖和分化。
这是为了提高可检测到抗原的数量,并形成反应性免疫细胞集群,用于清除抗原。
细胞因子一旦T细胞和B细胞被激活,它们会产生和分泌细胞因子。
这些细胞因子在免疫反应的各个阶段会起到不同作用。
例如,一些细胞因子可以影响免疫细胞增殖和分化,而另一些则可以促进和使免疫细胞相互协作。
同时,一些细胞因子也会引起局部组织的炎症反应,以加强免疫反应。
抗体产生B细胞在被激活和分化后会产生抗体,抗体可以结合在抗体与抗原存在一样的、并能特异性结合抗原识别的抗原上面。
一旦特异性结合抗原,抗体就会指示免疫细胞(如巨噬细胞)对其进行破坏。
细胞毒性T细胞细胞毒性T细胞(CTL)是一种对受某些突变物或感染控制病原体细胞的T细胞。
它们对其他细胞具有毒性,这意味着它们能够杀死被某些病原体感染的细胞。
在某些病毒感染的情况下,仅在此类细胞清除病原体后才可消灭病毒。
疫苗利用分子生物学技术和免疫学原理,我们可以合成并设计有效的疫苗。
在产生疫苗时,将抗原注射到人体中,从而促使免疫细胞产生反应。
这会导致免疫系统记住该抗原,并在未来的抗原接触中产生更快、更强的反应,这将有助于预防人体免疫系统感染和发病。
结论免疫反应在分子生物学领域中的研究和发现,揭示了生命的护卫系统之复杂和精细。
在过去的几十年中,关于免疫反应的科学研究一直在蓬勃发展。
t细胞的作用
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t细胞的作用T细胞的作用T细胞是一种重要的免疫细胞,它在机体的免疫应答过程中发挥着关键的作用。
T细胞主要分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞两种类型,它们通过不同的机制来调节和参与免疫应答,保护机体免受病原体的侵袭。
本文将详细介绍T细胞的作用和其在机体免疫防御中的重要性。
T细胞在机体免疫应答中起到了一种调节和激活免疫系统的作用。
当机体受到外界病原体的入侵时,T细胞能够识别并与抗原相结合,从而激活免疫应答并介导抗原特异性免疫反应。
辅助性T细胞(CD4+T细胞)的主要作用是调节和协调免疫应答,它们通过分泌细胞因子来激活和增强其他免疫细胞的功能。
细胞毒性T细胞(CD8+T细胞)则具有直接杀伤被感染细胞的能力,从而清除机体内的病原体。
与辅助性T细胞相比,细胞毒性T细胞的作用更为直接和具体。
当机体感染病原体时,感染细胞会表达出抗原,这些抗原会被细胞毒性T细胞识别并与之结合。
接着,细胞毒性T细胞会释放杀伤素和穿孔素,将这些物质注入感染细胞内,导致感染细胞的死亡。
这种杀伤机制能够有效清除被感染的细胞,从而阻止病原体的扩散和复制。
辅助性T细胞在免疫应答中起到了至关重要的角色。
它们通过分泌细胞因子来调节和协调其他免疫细胞的活性,从而促进机体免疫系统的效应。
辅助性T细胞分为多个亚型,每个亚型可以分泌不同的细胞因子,以应对不同类型的病原体。
例如,辅助性T细胞亚型Th1主要分泌干扰素-γ(IFN-γ),它能够增强巨噬细胞和细胞毒性T细胞对细胞内病原体的清除能力。
而亚型Th2则主要分泌白介素-4(IL-4)和白介素-5(IL-5),它们能够促进B淋巴细胞的活化和抗体产生。
除了调节和协调其他免疫细胞的活性,辅助性T细胞还能够直接参与免疫反应的调节。
在机体感染病原体后,辅助性T细胞会与抗原呈递细胞相互作用,并释放细胞因子,从而激活抗原呈递细胞。
这些激活的抗原呈递细胞能够进一步识别和激活其他免疫细胞,形成免疫反应的级联效应。
此外,辅助性T细胞还能够增强B淋巴细胞的抗体产生,从而增强机体对病原体的免疫防御能力。
感染和免疫的分子机制
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感染和免疫的分子机制随着现代医学的发展,对于人类免疫系统的理解也越来越深入。
我们知道,免疫系统是人体保持健康和抵抗疾病的重要组成部分,它由一系列高度复杂的生化反应组成。
本文探讨感染和免疫的分子机制,以期为大家深入理解免疫系统提供一定的启示。
感染的原因许多疾病都是由细菌、病毒和真菌等病原体引起的。
病原体通过不同的途径进入人体并繁殖,这样就会导致感染。
其中,不少病原体都能够逃避人体的天然免疫系统,因此需要激活特异性免疫机制来清除它们。
在大多数情况下,特异性免疫反应会结合许多分子和细胞,以最大化保护人类免受感染。
免疫细胞与分子感染会导致免疫系统的活动增加,各种免疫细胞与分子将参与到这一过程当中。
其中,T细胞和B细胞分别是特异性免疫反应中的两个重要成分。
先来说说T细胞。
T细胞又分为辅助T细胞和细胞毒性T细胞。
辅助T细胞能够刺激B细胞分泌抗体,以及在感染期间激活其他免疫细胞。
细胞毒性T细胞可以释放细胞毒素,以杀死病原体和受感染的细胞。
在T细胞介导的免疫反应中,T细胞会寻找能够与它们的T细胞受体配对的特异性抗原肽并识别它们。
这些特异性肽来自受感染的细胞中的胞内蛋白,它们被锁定在专门的分子受体上。
这些分子受体与MHC分子一起在免疫细胞表面上被表达,它们共同作用,确定了特异性肽对免疫细胞特异性T细胞受体的结合。
然后是B细胞,它们是产生抗体的细胞。
当特异性肽与B细胞表面的受体结合时,B细胞会激活并产生抗体。
抗体可以沉淀、中和病原体和相关分子,并标记蛋白质以使它们被其他免疫细胞发现和摧毁。
除此之外,还有很多其他分子也参与到免疫反应中去。
例如,细胞因子和趋化因子等分子可以调节和促进免疫细胞的运动和活动。
特别是当人体遭受感染时,细胞因子的作用就会得到进一步的加强,以发挥对病原体的更有效抵御。
抵御病原体的关键然而,人体能够抵御病原体的关键是抗原呈递。
在这个过程中,抗原呈递细胞包括树突状细胞或者宏噬细胞等,可以通过吞噬蛋白质等抗原,然后在它们的表面展示特异性肽MHC复合体,以便T细胞或B细胞能够连接并启动相应的免疫反应。
细胞毒效应机制
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细胞毒效应是在T细胞介导的免疫应答中,激活的细胞毒性T细胞对带有特异性抗原的细胞或相应的靶细胞的直接杀伤作用。
这种效应在抗病毒感染、同种异体移植排斥反应和抗肿瘤免疫中起重要作用。
细胞毒效应的机制包括以下几个方面:
激活的细胞毒性T细胞在趋化因子作用下向受感染细胞或肿瘤部位聚集。
细胞内的某些细胞器,如细胞骨架系统、高尔基复合体及胞质颗粒等会重新排布和分布,使得细胞毒性T细胞分泌的效应分子在局部浓度很高,从而选择性杀伤靶细胞,而不破坏临近的正常细胞。
细胞毒性T细胞能对靶细胞进行特异性杀伤,主要是在其细胞浆内形成了许多膜结合的颗粒,这些颗粒包含穿孔素(perforin,成孔蛋白)和颗粒酶(granzyme)等。
穿孔素可对靶细胞打孔,使颗粒酶迅速进入靶细胞胞浆,它进入胞浆后通过激活凋亡相关的酶系统而使靶细胞凋亡。
细胞毒性T细胞也可以通过死亡受体途径等来诱导靶细胞凋亡。
当靶细胞死亡后,病原体暴露,从而有可能被抗体消灭;而T细胞也会继续去寻找下一个目标。
效应细胞毒性T细胞如何杀伤靶细胞?
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效应细胞毒性T细胞如何杀伤靶细胞?效应细胞毒性T细胞作⽤靶细胞⽰意图教材研究:有时学⽣会问到效应细胞毒性T细胞如何杀死靶细胞?这个过程其实也很复杂,分为三阶段。
1.效-靶细胞结合细胞毒性T细胞(CD8+T细胞)在外周淋巴组织内增殖、分化为效应细胞毒性T细胞(效应CTL),在趋化因⼦作⽤下离开淋巴组织向感染灶集聚。
效应细胞毒性T细胞⾼表达黏附分⼦(如LFA-1、CD2等),可有效结合表达相应受体(ICAM、LFS-3等)的靶细胞。
⼀旦T细胞受体(TCR)遭遇特异性抗原,TCR的激活信号可增强效-靶细胞表⾯黏附分⼦对的亲和⼒,并在细胞接触部位形成紧密、狭⼩的空间,使CTL分泌的⾮特异性效应分⼦集中于此,从⽽选择性杀伤所接触的靶细胞,但不影响邻近正常细胞。
2.效应细胞毒性T细胞(CTL)的极化CTL的TCR与靶细胞表⾯肽-MHC-I类分⼦复合物特异性结合后,TCR及共受体向效-靶细胞接触部位聚集,导致CTL内亚显微结构极化,即细胞⾻架系统(如肌动蛋⽩、微管)、⾼尔基复合体及胞浆颗粒等均向效-靶细胞接触部位重新排列和分布,从⽽保证CTL分泌的⾮特异性效应分⼦选择性作⽤于所接触的靶细胞。
3.致死性攻击CTL主要通过两条途径杀伤靶细胞(如图)。
(1)穿孔素/颗粒酶途径穿孔素(perforin)是储存于胞浆颗粒中的细胞毒素,其⽣物学效应类似于补体激活所形成的膜攻击复合体(MAC)。
穿孔素单体可插⼊靶细胞膜,在钙离⼦存在的情况下,聚合成内径为16nm的孔道,使⽔、电解质迅速进⼊细胞,导致靶细胞崩解。
颗粒酶(granzyme)也是⼀类重要的细胞毒素,属丝氨酸蛋⽩酶。
颗粒酶随CTL脱颗粒⽽出胞,循穿孔素在靶细胞膜所形成的孔道进⼊靶细胞,通过激活凋亡相关的酶系统⽽介导靶细胞凋亡。
(2)TNF与FasL途径效应CTL可分泌TNF-α、TNF-β并表达膜FasL。
这些效应分⼦可分别与靶细胞表⾯TNFR和Fas结合,通过激活胞内Caspase系统,介导靶细胞凋亡。
免疫抑制剂对T淋巴细胞功能的影响和分子机理研究
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免疫抑制剂对T淋巴细胞功能的影响和分子机理研究近年来,随着器官移植等治疗方式的不断进步,免疫抑制剂的应用也成为了治疗该类疾病的主流方法。
然而,长期使用免疫抑制剂会对人体免疫系统产生一定的影响,特别是对T淋巴细胞功能产生不利影响,本文将对此进行探讨。
一、对T淋巴细胞功能的影响T淋巴细胞是人体中最重要的细胞免疫反应参与者之一,而免疫抑制剂的主要作用就是抑制T淋巴细胞的活性,从而达到免疫抑制的效果。
免疫抑制剂的主要靶点包括T细胞活化、增殖和分化等过程中所涉及的分子和信号通路。
长期的免疫抑制剂使用会使T淋巴细胞活性降低,机体对可疑损伤或病原体的反应反而也会减弱。
此外,一些研究表明,长期使用免疫抑制剂还会影响T淋巴细胞内的表观遗传调控机制,导致某些基因表达上的改变,加重免疫抑制剂的不良反应。
这些改变可能还会导致免疫细胞在某些自身免疫性疾病中的活性上升。
二、分子机理研究在对免疫抑制剂对T淋巴细胞功能影响的研究中,对相关的分子机理的深入研究显得格外重要。
目前,研究者们主要关注的是其对信号通路的抑制作用。
由于信号通路在T细胞活化、增殖和分化中有着重要的作用,因此对信号通路及其相关分子的研究至关重要。
以下是关于常见的免疫抑制剂的作用机制的进一步解释:1.环孢素A(CsA)CsA对T淋巴细胞的影响主要通过抑制calcineurin信号通路实现。
calcineurin 的抑制导致NFAT核因子 T细胞内无法激活。
NFAT成为T淋巴细胞增殖和增强自身免疫应答的重要介质,因此,CsA抑制NFAT激活将使免疫细胞的免疫应答变得相对容易抑制。
2.甲泼尼龙(MP)MP是糖皮质激素的一种,是常用的免疫抑制剂之一。
研究表明,MP主要通过抑制 JAK-STAT信号通路,抑制Th细胞的细胞因子发挥作用的有效性。
这样,MP就能够减少T细胞对Th因子的反应,从而减轻Th反应的机体负担。
3.谷氨酰胺谷氨酰胺是一种细胞毒性T淋巴细胞-4(CTLA-4)的抗体。
非消除性免疫名词解释
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非消除性免疫名词解释非消除性免疫(non-lytic immunity)是指在免疫系统中,对抗病原体的一种免疫反应类型。
相对于消除性免疫(lytic immunity),非消除性免疫不直接杀灭病原体,而是通过其他机制来限制病原体的生长、复制和传播,从而保护机体免受感染和疾病。
非消除性免疫可以通过多种机制发挥作用。
以下是几种常见的非消除性免疫机制:1. 细胞毒性T细胞:细胞毒性T细胞是一类能够识别并杀灭感染细胞的免疫细胞。
它们通过释放毒性物质,如穿孔素和炎症因子,破坏感染细胞的结构和功能,从而抑制病原体的复制和传播。
2. 细胞因子:细胞因子是一类分泌性蛋白质,它们可以调节和调动其他免疫细胞的活动。
例如,干扰素可以抑制病毒复制,细胞因子IL-1和IL-6可以诱导炎症反应,从而吸引其他免疫细胞来清除感染。
3. 抗体中和:抗体是由B淋巴细胞产生的一类蛋白质,可以与病原体表面的抗原结合,阻止其进一步侵入机体细胞。
抗体中和作用就是指通过与病原体结合,使其失去侵入性和感染能力。
这样,即使病原体侵入机体,也无法引起感染。
4. 亲和素介导的病原体清除:亲和素是一类在免疫系统中起到重要作用的分子。
它们能够结合病原体表面的抗原,从而标记病原体,使其易于被其他免疫细胞捕获和清除。
5. 局部免疫炎症:免疫炎症是一种常见的非消除性免疫反应。
当机体受到感染或受伤时,免疫细胞会释放大量的炎症介质,引起局部炎症反应。
炎症反应能够吸引其他免疫细胞和炎性细胞,加速感染部位的清除和修复过程。
总之,非消除性免疫通过多种机制来限制病原体的生长和传播,保护机体免受感染和疾病。
非消除性免疫的作用方式多样,充分发挥了免疫系统的多重防线,加强了机体对病原体的防御能力。
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第四章 细胞毒性T 细胞作用的分子机制免疫系统针对病原所产生的免疫应答分为两大类:以抗体为主体介导的中和细胞外病原体的体液免疫反应和以细胞毒性T 细胞(CTL )为主体介导的特异杀伤被感染靶细胞的细胞免疫反应。
其中细胞免疫反应对于彻底地杀灭病原体、清除被感染的“改变”了的自身细胞显得尤为重要。
细胞免疫反应包括NK 细胞等介导的非特异性靶细胞杀伤和CTL 为主、Th 细胞为辅所介导的特异性靶细胞杀伤。
CTL 对于被感染细胞的MHC I 类分子限制特异性的杀伤是细胞免疫应答的重要内容,其研究对于了解免疫识别、免疫杀伤以及新型疫苗的分子设计都有重要意义。
第一节 CTL 作用概述CTL 即杀伤性T 细胞,是一类具有CD8+表面标志、受MHC I 类分子限制性杀伤功能的T 细胞。
CTL 的重要功能是可以特异性地杀伤靶细胞。
CTL 介导的靶细胞杀伤的特点是:杀伤受TCR 以及MHC I 类分子的严格限制。
CTL 对靶细胞的杀伤还具有特异性、程序性和快速性的特点。
另外,IL-2和其它一些细胞因子在CTL 前体的体外培养和效应CTL 的分化诱导中也起着重要作用。
一、CTL 的主要生物学功能CTL 对感染了病原的靶细胞杀伤构成了细胞免疫的重要部分。
CTL 在识别“改变”了的自身细胞,如病毒感染细胞、恶性细胞和移植反应中的移植细胞等起着非常重要的作用。
由于人体所有的有核细胞都表达I 类MHC 分子,因此,CTL 原则上可以识别和清除几乎所有改变了的自身细胞。
二、CTL 作用的MHC 限制性CTL 的杀伤作用受MHC 严格限制。
CTL 在杀伤抗原特异性靶细胞过程中,不识别可溶性抗原或者与非自身MHC I 类分子结合的抗原,而只能识别与自身MHC I 类分子相联系的特异性抗原多肽。
三、CTL 的组成CTL 的命名是根据体外与一定比例的特异性靶细胞孵育后杀伤一定百分率的靶细胞这一功能来确定的。
因此,CTL 不是一种特定的细胞,而是一个具有特异性杀伤活性的T 细胞群体。
在组成上,它包括CD8+T 细胞和CD4+T 细胞。
1、CD8+ T 细胞 主要有αβTCR 型CD8+T 细胞和γδTCR 型CD8+T 细胞。
前者以αβTCR 识别靶细胞表面上的MHC I 类分子-肽复合物(图4- );后者则以γδTCR 识别靶细胞表面的HLA-I HLA-II图4-1 TCR-抗原肽-HLA 三分子复合物αβ TCRαβ TCRMHC I类分子-肽复合物。
尽管 TCR型T细胞仅占CTL群体中的极小部分,但在对一些特殊抗原的免疫反应中,它们起着非常重要的作用。
2、CD4+T细胞CD4+T细胞通常被认为是在抗原免疫过程中通过分泌细胞因子及表达表面分子介导细胞间相互作用,来调节和增进体液免疫和细胞免疫反应,主要起辅助作用。
但在某些情况下,CD4+T细胞也具有杀伤功能,且主要依赖Fas-FasL机制。
实验证明当抗原由II类MHC分子而不是由I类MHC分子呈递时,CD4+T细胞可以取代CD8+T细胞而发生反应,成为杀伤性的CTL。
四、CTL作用的主要过程CTL介导的靶细胞杀伤反应可分为3个阶段:识别启动、增殖分化及效应阶段。
1、识别启动阶段在这一阶段,CTLp(CTL前体)通过表面的TCR特异性地识别并结合靶细胞表面呈递的I类MHC分子-抗原多肽复合物,和其它若干对表面分子的配体(图4-2)。
Fig 4-2 Accessory molecules of T lymphocytesThe interaction of a cdCD4+helper T cell with an APC (A),or of a CD8+CTL with a target cell (B), involves multiple T cell membrane proteins that recognize different ligands on the APC or target cell.2、增殖分化阶段在此阶段,Th细胞发生大量增殖并分泌IL-2等细胞因子;CTL则在特异性增殖的同时,自前体细胞分化成为效应CTL。
(1)Th细胞的增殖对CTLp分化的辅助作用当CTLp识别了呈递于靶细胞表面与I 类MHC分子相结合的特异性抗原多肽后,特征性地表达IL-2R(受体)。
由于此时Th细胞也受到特异性抗原的刺激,产生大量的IL-2。
这些IL-2与激活的CTLp表面的IL-2R结合,使得CTLp发生特异性的增殖,逐步分化成为成熟的效应CTL。
(2)巨噬细胞对CTLp分化的辅助作用研究证明巨噬细胞的作用是用以激活II类MHC限制性的Th细胞。
(3)细胞因子对CTL的产生调节多种细胞因子,包括IL-2、IL-4、IL-7、IL-10、IL-12和IL-15,其中IL-2诱导CTL杀伤活性的能力较强。
这些细胞因子通过诱导相关基因的表达,使CTLp朝着成熟方向分化,并使抗原特异性CTL克隆的生长和增殖加快。
3、效应阶段在效应阶段,已分化成熟的效应CTL发挥其杀伤功能,特异性裂解靶细胞。
作用的过程可分为4个阶段:识别与结合、细胞器重排与颗粒外吐、CTL解离、靶细胞解体(图4-3,4-4)。
图4-3 CTL介导的靶细胞杀伤过程(1)识别与结合CTL表面的TCR识别并结合靶细胞表面的I类MHC-多肽复合体,同时还需其它若干对表面分子参与,才能加强和稳定CTL与靶细胞的结合。
其中,CTL上的CD11a/CD18 (LFA-1)与靶细胞上的ICAM-1或ICAM-2可能是最重要的一对结合分子。
Target cellA Conjugate formation between CTL and Target cellB form pores in the target cell membrane C. Target cell apoptosisFig 4-4 Killing of Target cells by CTLCTLs from a cloned cell line specific for the human MHC molecule bind to MHC-expressing target cell (A), result in the membrane pored (B) and induce target cell apoptosis (C).(2)细胞器重排与颗粒外吐CTL上的TCR是与细胞内一些细胞骨架成分如小管和肌动蛋白偶联的。
当TCR 与靶细胞上的MHC I-多肽复合体交联后,将通过这些细胞骨架成分启动细胞器的重排。
高电子密度的颗粒明显地向靶细胞方向移动,并在结合部位直接外吐颗粒内含物质,对靶细胞膜进行攻击。
这一胞质颗粒的外吐是由Ca 2+流入CTL 所诱发的。
(3)CTL 解离 CTL 向靶细胞释放颗粒内含物后,即完成其杀伤过程,开始与靶细胞解离。
离开靶细胞后,又可重复以上过程,重新结合靶细胞,重复杀伤。
因此CTL 可以杀伤多个靶细胞,即CTL 可循环利用。
(4)靶细胞解体 CTL 离开靶细胞后,靶细胞开始出现核膜与细胞膜的破裂,直至细胞裂解死亡(图4-5)。
第二节 CTL 分子机制及应用前景一、CTL 作用的分子模式CTL 杀伤靶细胞的分子机制包括胞质颗粒依赖机制和FasL-Fas 介导的凋亡机制(图4)。
1、胞质颗粒依赖机制CTL 可以通过外吐胞质颗粒,释放颗粒内含物,导致靶细胞的损伤。
CTL 胞内含许多颗粒,直径0.5~1 m ,主要有两种成分:颗粒核心核多囊泡结构。
颗粒核心中包含穿孔素、颗粒酶和粘蛋白,而多囊泡结构则包含溶酶体酶和溶酶体的一些膜标志。
穿孔素是胞质颗粒中参与靶细胞损伤过程的最主要蛋白,穿孔素似乎唯一地表达于CTL 颗粒中。
它可在靶细胞膜上聚合,形成穿膜孔道,以穿孔方式裂解靶细胞。
Target cellGranzyme, perforin Process and presentation of antigen by target cell TCR/antigenic peptide: MHC I complex CTL activated kills the target cell (granzyme/ perforin, FasL/Fas) CTL dissociation and target cell apoptosis Fig 4-5 The stage of CTL killing the target cell(1)穿孔素的穿孔机制穿孔素是一个含555个氨基酸的糖蛋白,分为两个重要的功能区:补体同源区和C2区。
穿孔素以单体存在,插入靶细胞膜中,发生聚合,产生多种不同聚合数目的多聚体。
CTL通过可咯外吐方式释放出穿孔素,进入细胞间隙。
穿孔素在Ca++存在下,引起构象变化,暴露其疏水基团,附着并插入脂质双层膜中,在靶细胞膜表面形成多个孔洞,最终引起靶细胞解体(图4-6)。
图4-6 CTL杀伤的胞质颗粒酶依赖和Fas/FasL凋亡机制(2)胞质颗粒内其它酶或分子依赖的非穿孔素机制 A 丝氨酸脂酶/颗粒酶;B 粘蛋白;TNF。
2、非胞质颗粒依赖机制—FasL/Fas机制CTL对靶细胞的杀伤主要引起靶细胞的膜结构破裂以及核DNA的快速降解,但胞质颗粒依赖机制只能引起靶细胞的膜结构破裂,而不能导致靶细胞核DNA的降解,目前认为Fasl/Fas介导的细胞凋亡是CTL杀伤靶细胞的非胞质颗粒依赖机制。
Fas/Apo-1即CD95分子,编码分子量45⨯103单位?的跨膜蛋白,是TNF受体相关蛋白(TNFR)的一种。
Fas蛋白由胞外区、跨膜区和胞内区组成,其中胞内区含一个与细胞凋亡相关的死亡区域。
Fas主要以膜受体形式存在,广泛表达于外周活化T、B细胞,NK 细胞,单核细胞,成纤维细胞等。
FasL是分子量为30⨯103单位?的TNF相关II型膜蛋白,也由细胞外区、跨膜区和胞内区组成,其胞外区与TNF家族成员高度同源。
FasL除了在淋巴细胞表达外,还在其他一些细胞表达,包括巨噬细胞、树突细胞、中性粒细胞、神经元细胞和若干肿瘤细胞。
因靶细胞上的Fas与CTL等具有杀伤功能的细胞上的FasL结合是诱导靶细胞产生凋亡的主要途径之一,因此Fas可称死亡分子,FasL则称死亡因子。
FasL-Fas作用的分子机制FasL-Fas机制介导的杀伤过程可分为两个时期:激活启动期和FasL-Fas结合期。
FasL-Fas机制的启动仍然必需CTL上的TCR对靶细胞MHC I-肽复合物的识别,同样需要CTL与靶细胞发生Mg++依赖的结合和粘连。
激活期依赖于细胞外Ca++/Mg++环境的存在以及细胞内RNA合成与蛋白合成所需的酶与基质。