白细胞分化抗原和CAM
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白细胞分化抗原
白细胞分化抗原(leukocyte differentiation antigen,LDA)是白细胞在分化成熟为不同谱系、不同分化阶段以及活化过程中,出现或消失的细胞表面标记。它们大多是穿膜糖蛋白,含胞膜外区、穿膜区和胞浆区。
在世界卫生组织(WHO)和国际免疫学会联合会(IUIS)的组织下,自1982年至2004年已先后举行了8次有关人类白细胞分化抗原的国际协作组会议,并应用以单克隆抗体鉴定为主的聚类分析法,将识别同一分化抗原的来自不同实验室的单克隆抗体归为一个分化群(cluster of differentiation,CD),并以此代替分化抗原以往的命名。因此CD分子是细胞膜上一类分化抗原的总称,
与抗原提呈相关的CD分子
CD1:CD1为Ⅰ型跨膜糖蛋白,其空间结构与MHC Ⅰ类分子相似,且都与β2m相连,但氨基酸序列差别很大。根据氨基酸序列及糖基化位点的不同,可以把CD1分子分为CD1(a,b,c)(I类)及CD1d (Ⅱ类)两大类。CD1分子主要在专职APC表面表达,包括大部分B细胞、活化的单核细胞、朗格罕细胞及树突状细胞,在胸腺皮质未成熟的双阴性胸腺细胞和CD8+T细胞也有表达。
CD1分子对非肽类抗原具有提呈作用,CD1的配体包括分支杆菌脂类、分支菌酸、葡萄糖单分支菌酸、磷脂酰肌醇甘露糖;CD1d识别的抗原有α-糖酰基植物鞘氨醇。CD1分子对抗原的提呈有别于MHC I类分子:CD1提呈抗原不需要TAP 和DM分子的参与,但β2m是必要的;另外,CD1提呈的抗原是外源性的,需要内化和酸化降解。
参与T细胞识别抗原和活化的主要CD分子
(一)TCR-CD3复合物T细胞受体(T cell receptor,TCR)是T淋巴细胞表面重要的分化抗原,也是成熟T细胞的特征性标志。TCR在细胞表面与CD3分子结合,组成TCR-CD3复合物,TCR识别特异性抗原肽-MHC分子复合物,CD3分子传递信号,促进T细胞活化。
CD3分布于成熟T淋巴细胞表面,由γ、δ、ε、δ、ε 5种肽链组成,与TCR 非共价连接。TCRαβ/CD3γδεε结合后组成一个完整的复合物TCRαβ/CD3γεδεδδ。
CD3分子的胞内区含有免疫受体酪氨酸活化基序(immunreceptor tyrosine-based activation motif, ITAM),TCR识别并结合由MHC分子提呈的抗原肽,导致ITAM 中酪氨酸磷酸化,与ZAP-70等信号分子中SH2结构域结合,可激活相关激酶,将信号转入T细胞内。CD3肽链的缺陷或缺失,将导致T细胞活化缺陷。
(二)CD4
CD4属于Ig超家族,为胞膜表面单链糖蛋白。人CD4分子由458个氨基酸残基组成,包括信号肽23氨基酸残基,胞膜外区374个氨基酸残基,穿膜区21氨基酸残基,胞浆内区含有40氨基酸残基。在胞膜外区,有4个IgV样功能区,含2个糖基化位点。CD4表达于部分T淋巴细胞和胸腺细胞以及某些B淋巴细胞、EBV转化的B细胞、单核吞噬细胞和脑细胞的表面,CD4生物学功能为稳定MHCⅡ类分子限制的T细胞与带有MHCⅡ类分子-抗原肽复合物的APC细胞间的相互作用。CD4分子胞浆区与蛋白酪氨酸激酶p56lck相连,对T细胞信号的转导起重要作用。
(三)CD8
CD8分子是由α、β两条多肽链组成的穿膜糖蛋白,α链分子量34kDa,β链30kDa。每条链各包括1个IgV区样功能区、连接肽、穿膜区和胞浆区。CD8分子分布于部分T淋巴细胞和胸腺细胞。CD8分子与MHCⅠ类分子结合可以稳定MHCⅠ类分子限制的T细胞(主要是CTL)与带有MHC Ⅰ类分子-抗原肽复合物的靶细胞结合。TCR与配体结合后,CD8分子胞内区快速磷酸化,导致与CD8相连的蛋白酪氨酸激酶p56lck相活,在T细胞增殖和分化的信号转导中起重要作用。
(四)CD2-CD58
CD2分子又称绵羊红细胞受体(SRBC)或淋巴细胞功能相关抗原-2(LFA-2),CD2分子的配体是CD58。CD2与CD58结合可介导T细胞与其他免疫细胞的黏附作用。
(五)CD28/CD152与CD80/CD86
1.CD28
CD28由两条44kDa多肽借二硫键组成的同源二聚体,属免疫球蛋白超家族成员,在外周血淋巴细胞,CD28+T细胞占54~86%,其中90%CD4+T细胞和
50%CD8+T细胞表达CD28,活化的T细胞CD28表达增加。CD28与CTLA-4分子高度同源,分子的同源性为68%,后者主要表达于活化的T细胞表面。C
2.CD152
又称细胞毒T细胞抗原4(cytotoxic T lymphocyte antigen 4, CTLA4),为同源二聚体,主要表达在活化T细胞,静止T细胞则不表达。CD152配体也是B7-1和B7-2,但二者结合后能抑制T细胞增殖活化,对T细胞应答起负调节作用,因此CD152属于抑制性受体。
在APC与T细胞的相互作用中,CD28与CD80/CD86结合的协同作用可参与CD4+T细胞激活,也参与CD8+CTL的细胞毒效应。CD152对T细胞的活化发挥负调节作用。CD28和CD152均可以与CD80/CD86结合,但介导的效应相反,达到对免疫应答的细微调节。
(六)CD45
CD45又称白细胞共同抗原(leukocyte common antigen, LCA),已鉴定出3种CD45变异体,即CD45RA、CD45RB和CD45RO。根据CD45变异体的表达,可将T细胞分为CD45RA+初始型T细胞(naïve T cell,Tn)和CD45RO+记忆性T细胞(memory T cell, Tm)。
CD45属于膜结合的蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)家族成员,CD45分子通过与其他细胞表面分子如CD2、CD3、CD4、CD8、CD28等相互作用及其胞内区的PTP 活性,调节T、B细胞的信号转导和效应。
参与B细胞识别抗原和活化的主要CD分子
(一)BCR-CD79a(Igα)/CD79b(Igβ)复合物
B细胞抗原受体(B cell receptor,BCR)即膜表面免疫球蛋白(mIg),是参与B 细胞特异性应答的关键分子。B细胞接受抗原刺激后,BCR特异性识别并结合抗原,在识别信号和共刺激信号共同作用下,B细胞可发生活化、增殖和分化。BCR复合物由mIg与CD79a(Igα)和CD79b(Igβ)共同组成。CD79a和CD79b属于免疫球蛋白超家族成员,表达于除浆细胞外各分化阶段的B细胞表面,为B细胞特征性表面标志。CD79a和CD79b作用与CD3类似,其胞质区含ITAM,能将BCR特异性识别或结合抗原的活化信号转入B细胞内,作为B细胞活化的第一信号。