免疫学基础知识
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CD4、CD8相关基础知识
CD4和CD4/CD8比值的意义及正常值
名词解释:
免疫细胞(immune cell)是白细胞的俗称,包括淋巴细胞和各种吞噬细胞等,也特指能识别抗原、产生特异性免疫应答的淋巴细胞等,淋巴细胞是免疫系统的基本成分。
淋巴细胞包括T淋巴细胞(CD3+)、B淋巴细胞(CD3-CD19+)、NK细胞(CD3-CD16+CD56+),其中,T细胞是淋巴细胞的主要组成。
T 淋巴细胞:就是胸腺依赖淋巴细胞(thymus dependent lymphocyte),简称T细胞。
CD3+ 淋巴细胞代表全T淋巴细胞,它包括辅助/诱导T淋巴细胞(CD3+CD4+)、抑制/细胞毒T淋巴细胞(CD3+CD8+)、CD4+T细胞纯真亚群(CD4+CD45RA+/CD4+CD45RA+62L+)和记忆亚群(CD4+CD45RA-/CD4+CD45RO+)、功能亚群(CD28+)、激活亚群(CD38+、HLA-DR+)、凋亡亚群(CD95+)等。
CD4 和CD4+ 的区别
实际上,病友们常说的CD4就是辅助/诱导T淋巴细胞(CD3+CD4+)。CD4+T淋巴细胞的正确细胞是CD3和CD4全部双阳性的细胞,同样,病友们常说的CD8就是抑制/细胞毒T淋巴细胞(CD3+CD8+)。CD8+T淋巴细胞是CD3和CD8都为阳性的细胞。在识别CD4和CD8中不应包括其他细胞型别的非T淋巴细胞,比如CD3-CD4+细胞,因为此处CD3为阴性。这就是我们经常会看到文字表述CD3、CD4、CD8后面带有+号的原因,或者如同上面一样——出现更让我们这些外行眼晕的CD3+CD4+、CD3+CD8+。
CD3+CD4+ 代表T辅助/诱导细胞亚群(病友们简称为CD4)
CD3+CD8+ 代表T抑制/细胞毒性细胞亚群(病友们简称为CD8)
CD3+CD4+/ CD3+CD8+ 代表T辅助细胞/T抑制细胞的比值(病友们简称为CD4/CD8比值)
CD4 加CD8 等于CD3 吗?
CD3+理论上应约等于CD4+细胞和CD8+细胞的总和,但往往出现CD4+加CD8+细胞之和大于CD3+,这是因为CD4+细胞包括CD3+/CD4+细胞(真正Th细胞)和CD3-CD4+细胞(非Ts细胞),而后者包括CD3-CD8+CD16+56+细胞(一部分NK细胞)和CD3-CD8+CD16+56-(未知细胞),这部分CD8阳性细胞并不表达CD3。真正的TH细胞是CD3+CD4+细胞,真正Ts细胞是CD3+CD8+细胞。尤其当患者NK细胞明显增加时,会使CD4细胞和CD8细胞的总和远大于CD3+细胞。所以,用CD4、CD8的值来得出CD3的值是不准确的,反之亦然。
我们简单记住——CD3约等于但必然小于CD4加CD8之和。
CD4/CD8比值
由于HIV的攻击对象正是人体的CD4细胞,因此CD4记数能够直接反映人体免疫功能,是提供HIV感染患者免疫系统损害状况最明确的指标。CD4细胞的绝对计数通常会随生理情况的不同而有较大的波动,而CD4和CD8的比值则相对比较稳定。HIV/AIDS患者机会性感染发生频率与CD4细胞计数及CD4/CD8比值有着非常密切的关系,CD4 T细胞计数小于200、CD4/CD8比值小于0.20,机会性感染明显增加,且随着病情进展同时发生多种机会性感染的几率也明显增加。
健康人的数值范围
估计鉴于中国地域、种族等差异原因,加之缺少足够的大样本报告,目前E-HIV看到的参考范围各有不同,而且以相对计数(百分比)为主。现在检测外周血中T淋巴细胞及各亚群数量和比例多以流式细胞术进行,流式细胞检测分单平台法和双平台法。单平台法更精确,但标准荧光微球价格昂贵,且流式细胞仪目前操作未实现全程自动化,手工环节误差难以掌握。双平台法用血细胞计数仪测定白细胞计数,再用流式细胞仪检测相对计数(百分比),从而计算出待测细胞的绝对计数,这可能就是我们看到的参考范围多是百分比的缘故。卫生部2011年12月14日发布了《流式细胞术检测外周血淋巴细胞亚群指南》,2012年6月1日正式实施,指南中并未划定
健康人的参考数值。诸位可以参看E-HIV此前转载的相关文献:HIV感染者与健康人CD4、CD8及其比值对照和不同年龄组CD4、CD8正常值调查。或者参看以下不全面的数据:
相对计数参考数据一:
CD3+细胞阳性率61%~85%;CD4+细胞阳性率28%~58%;CD8+细胞阳性率19%~48%;CD4/CD8比值为0.9~2.0。
相对计数参考数据二:
CD3:60-80% ;CD4:35-55% ;CD8:20-30% ;CD4/CD8比值:1.4-2.0。
CD4/CD8比值还有一数据为1.66±0.33
绝对计数:
CD4的正常值范围在不同的国家会有所差别,即便是同一国家的不同地区其指标也可能存在差异,一般比较认可的范围是每微升血中500~1500个。我们实验室通过对我国20—40岁青壮年人群样本的检测发现,CD4的平均值为750个左右,但也不乏每微升血中只含有CD4细胞350或者400个的健康成人。随着年龄增长(如60岁以上),CD4细胞会逐渐减少。单纯的精神因素完全可以导致CD4偏低,如抑郁症可以使CD4低至每微升血300个,甚至200多个。正常情况下CD4/CD8比值介于1.5~2.5之间,95%的正常人CD4/CD8的比值都在1以上,但是也有一些正常人可以发生倒置(即比值低于1)。
《流式细胞术检测外周血淋巴细胞亚群指南》中对指标异常的叙述:
CD4+T细胞减少:常见于恶性肿瘤、遗传性免疫缺陷症、艾滋病、应用免疫抑制剂等。
CD8+T细胞:增多见于系统性红斑狼疮、慢性活动性肝炎、传染性单核细胞增多症、恶性肿瘤及其他病毒感染等。降低见于类风湿性关节炎、糖尿病等。
CD4+T/CD8+T比值:降低见于传染性单核细胞增多症、急性巨细胞病毒感染、再生障碍性贫血、骨髓移植恢复期、肾病等,艾滋病患者的CD4/CD8比值多在0.5以下。增高见于移植后发生排异反应、类风湿性关节炎、糖尿病等。
与肿瘤的关系:
目前已报道的肿瘤基质细胞包括成纤维细胞、免疫炎性细胞、脂肪细胞、血管内皮细胞等.其中,成纤维细胞可在转化生长因子(TGF-β)及血小板衍生生长因子(PDGF)的作用下转化为癌相关成纤维细胞(CAF),后者可以进一步促进肿瘤的恶性转化.肿瘤微环境中的免疫炎性细胞又可分为淋巴细胞、骨髓来源的巨噬细胞、髓样抑制细胞等.其中,CD8 + 细胞毒性T 淋巴细胞(CTL)和CD4 + 辅助性T 细胞1(Th1)及NK细胞主要发挥杀伤肿瘤细胞的作用,调节性T 细胞(Treg)主要发挥免疫抑制作用.Treg 抑制抗肿瘤免疫反应的机制主要通过分泌免疫抑制细胞因子(如IL-10、TGF-β)抑制效应T 细胞和NK 细胞的功能.浸润到肿瘤微环境中的 B 淋巴细胞通过分泌促进肿瘤生长的细胞因子而有利于癌症的发生、发展.巨噬细胞主要分为抑制肿瘤生长的M1 型和促进肿瘤生长的M2 型.但肿瘤细胞往往能够选择性招募骨髓来源的巨噬细胞,使其逐渐分化为M2 型巨噬细胞,即肿瘤相关巨噬细胞(TAM),后者分泌的IL-10、TGF-β和前列腺素E2(PGE2)会抑制T 细胞和NK 细胞的活化和增殖.髓样抑制细胞(MDSC)是在肿瘤组织慢性炎症环境中产生的一群异质性的未成熟髓样细胞,在肿瘤微环境中也主要起抑制免疫反应的作用.肿瘤微环境中的MDSC在PGE2 的刺激下产生并积累,进而抑制T 细胞、NK 细胞的活化和功能,导致失去抗肿瘤免疫反应能力.MDSC 还能诱导精氨酸酶和一氧化氮产生Treg,阻断免疫应答.除此以外,其他基质细胞也对肿瘤生长有重要作用,例如:肿瘤相关脂肪细胞可分泌多种生长因子和细胞因子,促进肿瘤细胞的侵袭和转移.肿瘤微环境中的内皮细胞不仅能够利用已有血管形成支撑肿瘤生长的新生血管,还能分泌趋化因子和黏附因子调控肿瘤细胞的迁移。