第八章 免疫细胞膜分子
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E花环
用这个方法可以检测人外周血液T细胞的相对 百分数,可作为判断人T细胞免疫功能指标之 一。
E receptor (ER) T细胞可以同羊红血球混合 后,形成花环,称为E环, 可区别于B细胞。
七、补体受体
60年代Uhr等人发现由抗原抗体与补体分子形 成免疫复合物能与部分豚鼠淋巴细胞结合, 如从复合物中除去补体,则复合物与细胞的 结合明显减少,证明了细胞表面有补体受体 (Complement receptor,CR)的存在。
(2)作用特点
1)在同一类细胞中可同时表达多种CAM:
如T细胞同时表达CD2,LFA-1, CD4/CD8,
CD28,ICAM等,各自发挥不同的功能。 2)同一个CAM对可具有多种功能,在不同反应过 程中发挥不同的作用:
如LFA-1/ICAM:既可增强T细胞与APC/靶细胞
的相互结合又可作为淋巴细胞归巢受体和内皮
3.生理学和病理学功能: ——多样、互相重叠
参与胚胎发育和分化 维持正常组织结构 参与调节免疫应答 参与调节炎症反应 参与凝血和血栓形成,创伤愈合 参与肿瘤扩散和转移
4.作用方式、作用特点
(1)作用方式
——以受体与配体相互配对的形式分布于相互作 用的细胞表面或ECM中,起作用时多个分子对共 同参与。 如白细胞穿过血管进入组织,LFA-1/ICAM,VLA4/VCAM-1,Mac-1/ICAM-1,selectin等都参与。
二、粘附分子的免疫生物学功能
参与调节免疫细胞的分化和发育
参与调节免疫应答
参与调节炎症反应
参与淋巴细胞归巢和再循环
阳性选择
MHC-与淋巴细胞表面TCR 结合 CD8+ CD4+
胸腺基质细胞
MHC- + 淋巴细胞表面TCR MHC-I TC 胸腺基 R 前T细胞 质细胞 胸腺基 质细胞 TC R 前T细胞 MHCII CD8+
EAC花环
其后应用抗绵羊红细胞抗体(A)和补体(C) 致敏的绵羊红细胞(E)形成的复合物(EAC) 可与细胞表面的补体受体结合形成花环,称 为EAC花环,用检测CR。 多数B细胞表面有CR,除B细胞外,单核—巨 噬细胞,中性粒细胞,K细胞,哺乳类动物血 小板,人及灵长类红细胞上均有补体受体。
八、内分泌激素、神经递质和神经肽受体
(四)参与淋巴细胞归巢和再循环
成熟淋巴细胞 定居于外周淋巴器官或组织后, 通过血液和淋巴的再循环回归到原来的淋巴组 织(归巢)。 此作用有赖于淋巴组织中毛细血管后静脉的一 些特殊化的HEV(高内皮小静脉)。这些细胞表 达大量一般静止的扁平内皮细胞所缺乏的粘附 分子,包括IgSF的ICAM-1,ICAM-2,VCAM-1等, 它们作为配体与淋巴细胞归巢受体(LFA-1, VLA-4,CD44,L-selectin)结合,引导淋巴细 胞定向地进入淋巴组织。
第二部分
主要组织相容性抗原
组织相容性抗原
在不同种属或同种不同的动物个体间进行正常组 织或肿瘤移植会出现排斥,排斥反应本质上是一 种免疫反应,它是由细胞表面的同种异型抗原诱 导的,这Biblioteka Baidu代表个体特异性的同种抗原称为组织 相容性抗原(histocompatibility antigen)或移植 抗原(transplantation antigen)。
主要组织相容性复合体
机体内与排斥反应有关的抗原系统多达 20种以 上,其中能引起强而迅速排斥反应者称为主要 组织相容抗原,其编码基因是一组紧密连锁的 基因群,称为主要组织相容性复合体( major histocompatibility complex, MHC)。 控制机体免疫应答能力与调节功能的基因 (immune response gene, Ir gene)也存在于 MHC内。 因此MHC不仅与移植排斥反应有关,也参与免 疫应答的诱导与调节。
细胞上的配体参与淋巴细胞归巢。
3)作用双向性:
CAM除介导细胞粘附作用外,还起传导信 号的作用,而且表现为双向性的。 如B7(CD80/CD86):B7分子与T细胞CD28 结合促进T细胞活化,同时活化的T细胞表达 CD40L,与B细胞上的CD40结合促进B细胞增殖 和产生免疫球蛋白。
CAM介导细胞粘附和信号传递作用: —与细胞表面CAM的密度和亲和力有关。 生理情况下,静止细胞表达CAM数量有限, 亲和力也很低,不会引起细胞聚合,细胞被 激活后,表达CAM的数量和亲和力才会显著 增高。 4)粘附作用是短暂和可逆的。
免疫细胞表面可具有多种激素、神经递质和神 经肽的受体,如雌激素、甲状腺素、肾上腺皮 质激素、肾上腺素、前列腺素 E、生长激素、 胰岛素的受体。 内啡肽、脑啡肽、 P 物质等神经肽受体,组胺、 乙酰胆碱、5-羟色胺、多巴胺等神经逆质受体。
人白细胞分化抗原
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),在许多场合下,抗体及其识别的相应 抗原都用同一个CD序号。 迄今为止CD的序号从CD1~CD130,可大致划 分为T细胞、B细胞、激活细胞、髓样细胞、 NK/非谱系细胞、血小板、内皮细胞粘附分子 和细胞因子受体等九个组。
B 活化 号 LFA-1 2
1
CKs
信号1
APC Th APC
信号1+2
Th
CD3 MHC-II Ag TCR CD4 1
VCAM VLA-4 ICAM LFA-1 1/2 LFA-3 CD2
1
MHC-II
CD3 Ag TCR CD4 CD4
2
B7
CD28 CTL A-4
无能
CD28刺激
阻断B7
活化并增殖
二、CD的分类 Classification of CD
CD1-CD350,可分为: 1、T细胞; 2、 B细胞; 3、髓样细胞; 4、Dc细胞; 5、粘附分子; 6、细胞因子/趋化因子受体等。
三、与T细胞增殖、活化有关的CD分子
CD2: CD3: CD4: CD8: CD28-CD80(B7.1)/CD86(B7.2): CD152(CTLA-4)- CD80(B7.1)/CD86(B7.2):
CD4+
阴性选择
巨噬细胞
表面MHC-I-自身肽
树突状细胞
巨噬细胞
+ CD8+
自身耐受
表面MHC-II-自身肽
树突状细胞
+ CD4+
自身耐受
不同类型的免疫细胞在发育的不同阶段可 表达各种特有的分化抗原,它们既是重要 的标志,又具粘附分子特性,通过介导免 疫细胞与其他细胞的相互作用而参与调节 免疫细胞的发育和分化。
一、基本概念
1.定义
是介导细胞与细胞或细胞与细胞外基 质间相互接触和结合的一类膜表面糖蛋白分子。 以受体与配体方式相互作用,通过增加细 胞间粘附作用和或传递信号而促进细胞的功能。
2.分 类 选择素家族 selectin 整合素家族 integrin 粘蛋白样家族 Ig家族 IgSF 钙粘蛋白家族 cadherin 尚未归类的粘附分子
CD : 以单克隆抗体鉴定为主,由国际白细胞分化 抗原会议将来自不同实验室的单克隆抗体所 识别的的同一种分化抗原归为同一个分化群,简 称 CD(Cluster of Differentiation)。
人的CD的编号已从CD1命名至CD350,可大致划 分为14个组。
T细胞发育: CD4-CD8-; CD4+CD8+; CD4+ or CD8+
白细胞分化抗原参与机体重要的生理和病理过程:
免疫应答过程中免疫细胞的相互识别,免疫 细胞抗原识别,活化,增殖和分化,免疫效 应功能的发挥。 造血细胞的分化和造血过程的调控 炎症发生 细胞的迁移
二、粘附分子
粘附分子(adhesion molecules, AM)是指介 导细胞与细胞间或细胞与基质间相互接触和 结合的一类分子,大都为糖蛋白,分布于细 胞表面或细胞外基质(extracellular matrix, ECX)中。
(三)参与调节炎症反应
滚动
激发
牢固粘附
越出血管
L-selectin E-selectin 4 1/ 4 7 VCAM Mad.CAM
趋化因子 LFA-1 4 1/ 4 7 VCAM-1 ICAM-1/2
LFA-1 ICAM-1/2 VCAM-1
LFA-1 ICAM-1/2 VCAM-1 趋化因子
五、细胞因子受体
免疫细胞表面表达多种细胞因子受体(cytokine receptor),不同免疫细胞表达细胞因子受体和 种类、密度和亲和力有所差别。
六、羊红细胞受体
人T细胞表面有能与绵羊红细胞结合的受体, 称为E受体, E受体在体外可与绵羊红细胞表 面的配体在一定条件下结合,可在T细胞表面 形成花环状,称为E花环。
LFA-1
CD45
淋巴细胞活化的辅助信号分子
•T细胞表面的粘附分子——可提供辅助信号,结合APC表 面
相应的黏附分子,主要有:
•
CD4
/ MHC-II类分子
CD8 / MHC-I类分子、
CD28 / CD80及CD86
LFA-1 / ICAM-1等
CD2 / CD58
T细胞识别APC细胞提呈的抗原后,如缺乏CD80(或CD86)提
CD聚类分析
CD抗原及其相应的单克隆抗体的应用: 基础研究:
CD 抗原的基因克隆,新 CD 抗原及新配体 的发现 CD抗原结构与功能关系 细胞激活途径和膜信号的传导 细胞分化过程中的调控 细胞亚群的功能
CD抗原及其相应的单克隆抗体的应用:
临床研究: 机体免疫功能的检测 白血病、淋巴瘤免疫分型 免疫毒素用于肿瘤治疗 骨髓移植以及移植排斥反应的防治 体内免疫调节治疗
(二)参与调节免疫应答
免疫应答的过程(3个阶段): 识别(活化), 反应(增殖分化) 效应反应许多CKs和CAM参与调节这一过
程,它们对不同细胞或在应答反应的不同阶段 发挥的作用不尽相同。
参与TH细胞活化的粘附分子
LFA-3
CD2
APC
MHC-II Ag
CD4 TCR CD3
淋 巴 细 胞
ICAM-1
四、Ig Fc受体
Ig分为IgM、IgG、IgA、IgD和IgE五类,各类 Ig的不同功能主要与其结构有关。机体内许多 细胞表面具有不同类,Ig Fc的受体,通过Fc受 体与Ig Fc的结合,参与Ig介导的生理功能或病 理损伤过程。 目前已鉴定明确的 Fc受体有FcγR、 FcαR和FcεR。
第八章 免疫细胞膜分子
第一部分 白细胞分化抗原
yi
细胞间的相互作用
机体免疫系统是由中枢淋巴器官、外周淋巴 器官、免疫细胞和免疫分子所组成。 免疫应答过程有赖于免疫系统中细胞间的相 互作用,包括细胞间直接接触和通过释放细 胞因子或其它介质间接的作用。
细胞间相互识别
免疫细胞间或介质与细胞间相互识别的物质 基础是免疫细胞膜分子,包括细胞表面的多 种抗原、受体和其它分子,细胞膜分子通常 也称为细胞表面标记(Cell surface marker)。 免疫细胞膜分子的研究对于深入了解免疫应 答的本质以及临床某些疾病的诊断、预防和 治疗具有十分重要的意义。
LHR:lymphocyte homing receptor
三、促有丝分裂原受体
有丝分裂原(mitogen) 来自植物的糖蛋白或细 菌产物,它能与多种细 胞膜糖类及寡糖基分子 结合,后者为促有丝分 裂原受体,结合后能促 使细胞活化和诱导细胞 分裂。
有丝分裂原受体
由于细胞膜含有不同糖基,因之结合的分裂 原亦不相同。分裂原以非特异方式刺激众多 细胞膜分裂增殖,无特异性,故可以认为是 多克隆活化剂,它与抗原特异性的克隆活化 是不同的。
免疫细胞膜分子的种类
免疫细胞膜分子的种类相当繁多,主要有T 细胞抗原识别受体(TCR),B细胞抗原识 别受体( BCR ),主要组织相容性抗原, 白细胞分化抗原,粘附分子,促分裂原受 体,细胞因子受体,免疫球蛋白的 Fc 段受 体,以及其它受体和分子。
一、白细胞分化抗原
白细胞分化抗原是白细胞(还包括血小板、 血管内皮细胞)在正常分化成熟不同谱系 (lineage)和不同阶段以及活化过程中,出 现或消失的细胞表面标记。它们大都是穿膜 的蛋白或糖蛋白,含胞膜外区、穿膜区和胞 浆区。
供的辅助刺激信号,则T细胞的应答处于无能(anergy)状 态。
B cell
T cell ICAM-1 LFA-1 B-7
SIg活 化 信 CD79 号
CD28 活化信号2 Th 活 CD4 活 MHC-II 化 Ag TCR 化 活 信 CD3 号 化 CD40L 信 CD40 1 ICAM-1