T淋巴细胞对抗原的识别及应答.ppt

第六章T淋巴细胞及其对抗原的识别 和应答1内容第一节 T淋巴细胞表面分子及其作用 第二节 T细胞亚群 第三节 T细胞功能 第四节 T细胞对抗原的识别及应答 第五节 T细胞活化的信号要求第六节 转录因子活化及基因表达第一节 T淋巴细胞表面分子及 其作用• TCR-CD3复合物 • CD4和CD8分子• 协同信号分子 • 结合丝裂原的膜分子一、TCR-CD3复合物• TCR (T cell receptor)–  chains –  chains – Each T cell has 10,000 to 20,000 identical TCRs • ITAM– 免疫受体酪氨酸活化基序 （immunoreceptor tyrosine based activation motif） – 转导TCR信号Two types of TCRs in humans and animalsSpeciesTCR TCRHumans and mice 90%-99%1%-10%Ruminants40%60%二、CD4和CD8分子CD4和CD8分子的作用• 加强T细胞与APC细 胞或靶细胞的相互作 用。

• 参与抗原刺激TCR- CD3信号转导 • 参与T细胞在胸腺内 的发育成熟及分化Scanning EM of CD8-Positive T Lymphocytes Isolated with Magnetic Antibodies三、协同信号分子• CD28– 配体: B7(CD80/CD86) • LFA (Lymphocyte functional antigens). – LFA-1(CD11a/CD18), LFA2(CD2，SRBC受体), LFA3(CD58). – 配体: ICAM-1,2,3(intercellular adhesion molecules- 1,2,3) – 作用：促进T细胞与靶细胞或其他细胞的相互结合 CD28 and CTLA-4 as Receptors for B7-1 and B7-2四、结合丝裂原的膜分子• T细胞表面膜分子上特定的糖蛋白和某些物质交联后，可使 静止状态(naïve)的T淋巴细胞活化、增殖、转化为淋巴母细 胞，这些物质叫丝裂原（mitogen），它们中的一种叫凝集 素（lectins），如concanavalin (ConA), phytohemagglutinin (PHA)。

这种作用可能和打开钙离子通道有关– Con A: -manose, -glucoseT细胞丝裂原 – PHA：N-acetylgalactosamine主要刺激T细胞增殖，对B细胞也有轻微作用 – PWM：对B和T细胞均有作用 – LPS:对B细胞作用 – 中性蛋白酶（如胰蛋白酶，trypsin），Ig的Fc片段:对B细胞作用. – BCG（bacille Calmette-Guerin,卡介苗）：对T细胞有作用第二节 T细胞亚群• T细胞重要的表面标志 • CD4+和CD8+亚群 • TCRT细胞和  TCRT细胞 • Th、Tc、Ts、TDTH细胞 • 初始T细胞和记忆性T细胞 • NK1.1+细胞一、T细胞重要的表面标志• TCR – T细胞特有标志 • CD3 – T细胞重要标志，但部分活化的NK细胞也有 • CD28 – 几乎所有的CD4+T细胞，约50%的CD8+T细胞，部 分活化的B细胞 • CD2、CD4、CD8 – 不是T细胞的特有标志，但B细胞一般不表达二、CD4+和CD8+亚群• CD4+T细胞– CD3+CD4+CD8- – 识别13-17aa残基的抗原肽。

– 受自身MHC II分子限制 – 主要是Th细胞，但有的具Tc和Ts功能 • CD8+T细胞– CD3+CD4-CD8+ – 识别8-10aa残基的抗原肽 – 受自身MHC I分子限制 – 为Tc或Ts细胞二、TCRT细胞和  TCRT细胞特性TCRT细胞 TCRT细胞TCR多态性大多态性小分布外周血60-70%5-15%组织外周淋巴组织黏膜上皮表型CD3+CD2+100%100%CD4+CD8-60-65%=50%识别 抗原8-17氨基酸简单 多态、HSP、脂 类、多糖 MHC限制经典MHC分子MHC类似分子三、Th、Tc、Ts、TDTH细胞• Th – Th0、Th1、Th2、Th3亚型CDTh3细胞主要分泌TGF-，下调APC 和Th1细胞的活性 • Tc：有相似的杀伤功能 – Tc1主要分泌IFN – Tc2主要分泌IL4、IL5、IL10；bystand help • Ts – 目前认为，Ts细胞是活化T细胞的不同亚型，具有免疫抑制功能 CD4+和CD8+T细胞均可抑制免疫应答 • TDTH（delayed type hypersensitivity) – 主要为CD4+Th1但CD8+T细胞也有作用。

– 释放一系列细胞因子和直接破坏靶细胞四、初始T细胞和记忆性T细胞• 初始T细胞– 表达CD45RA – TCR结构上高度异质性 • 记忆性T细胞– 表达IL2R的链（CD25），通过和IL2R、链形成高亲和力 受体，可在IL2低浓度下实现自分泌性增殖，而naïve细胞无此 功能 – 表达CD45RO – TCR结构上相对均一性 – 表达MHC II类分子和ICAMThree functional forms of the IL-2 receptor (IL- 2)五、NK1.1+T细胞• 表达NK1.1的TCR-CD3T细胞• 分布：骨髓、肝、脾、胸腺和淋巴结 • 大多数为型，少数为型 • 大多数为CD4-CD8-T细胞，少数为CD4+ T细胞 • TCR识别的抗原是由CD1分子提呈的脂 类和糖脂类抗原第三节 T细胞的功能• 免疫效应细胞 – TDTH介导的DTH（delayed-type hypersensitivity）反 应 – CTL(cytolytic T cells)细胞直接杀伤靶细胞 • 免疫调节细胞 – 辅助其他免疫细胞分化 – 调节免疫应答一、CD4+辅助性T细胞• 二、CD8+杀伤性T细胞CTL杀伤靶细胞的机制• 细胞裂解(cytolysis)– 接触相 – 分泌相：granule exocytosis, perforin (Pf), granzyme (Gz)– 裂解相 • 细胞凋亡(apoptosis)– 死亡信号激活：FasL-Fas结合激活caspase8（半胱天冬氨酸蛋白 酶）激活一系列caspase 激活内源性DNA内切酶核小体断裂 细胞死亡。

– CTL颗粒胞吐释放的颗粒酶激活 caspase10，引发caspase的级联反 应细胞死亡CTL mediated immune responsesCTL-mediated pore formation in target cell membrane细胞凋亡三、抑制性T细胞• 抑制性T细胞不是独立的亚群，只是功能 上的含义 • CD4+Th2：释放IL10、TGF抑制Th1 类免疫反应 • CD4+Th1：释放IFN抑制Th0向Th2类 转化 • CD4+CTL杀伤APC • CD8+CTL杀伤CD4+Th细胞四、迟发型超敏反应T细胞• 介到导TDTH的T细胞包括两类：– Th1类淋巴细胞：分泌 多种cytokines, 作用于 macrophages, lymphocytes, granulocytes, endothelium – CTL：直接杀伤靶细胞Overview of the DTH response五、NK1.1+T细胞• 通过TCR识别APC或胃肠黏膜上皮细胞 表面的CD1分子所提呈的抗原被激活 • 激活的NK1.1+T细胞有两种功能： – 细胞毒作用：（1）分泌穿孔素；（2）通过 FasL/Fas途径诱导CD4+CD8+双阳性胸腺细胞凋亡 。

– 免疫调节作用：（1）在某些抗原刺激时，如寄生 虫感染，分泌IL4，诱导Th0细胞向Th2细胞转化， 参与体液免疫应答；（2）诱导B细胞发生类别转换 ，产生特异性IgE；（3）在病毒抗原作用下，可产 生IFN和IL2，使Th0细胞向Th1转化第六节 T细胞对抗原的识别TCR-CD3复合物Structure model for the class II, peptide and TCR interactionTCR识别抗原肽的MHC限制性• T细胞识别APC 表面的抗原肽， 受到MHC分子种 类的限制（MHC restriction）T细胞进行抗原识别的部位• 血流 脾 • 淋巴管 • 黏膜 局部集合淋巴结或扁桃体(连接) • 通常只有1/10,000 - 1/100,000个淋巴细胞表达 对某一抗原特异性识别的受体因此，只有经 过克隆扩增才能产生大量效应细胞，发挥作用 第七节 T细胞活化的信号要求一、T细胞的活化剂• 抗原 • 丝裂原 – ConA, PHA, PWM, LPS • 抗T细胞表面的mAb– 抗CD3, TCR, TCR 单抗 • 超抗原 – 葡萄球菌肠毒素，激活5%- 20%的T细胞。

二、 T细胞活化需双信号刺激• 第一信号 – 抗原识别 • 第二信号 – 协同刺激分子(co-stimulatory molecules) – 参与T细胞活化的协同刺激信号主要是CD28— B7(CD80/86)，CTLA4--CD80/86给予已活化T细胞 抑制信号APC表达Co-stimulatury molecules的意义• 感染部位由炎症细胞释放的细胞因子，使局部APC 细胞表面的Co-stimulatury molecules表达量增加， 使APC在准确的时间和地点被活化 • Co-stimulatury molecules 增强了T和B, T和M之间 的相互作用 B对于T既是APC，又是Th细胞的辅 助对象 • 正常组织中，静止的APC不表达或很少表达Co- stimulatury moleculesAPC可提呈自身抗原给T细 胞但由于缺乏Co-stimulatury molecules，自身应 答应性的T细胞不会被活化T细胞活化双信号原则的应用经过基因修饰 • 肿瘤细胞 表达B7-1  抗肿瘤细胞免疫• 抗B7抗体 移植排斥反应  延长移植物存活期第八节 淋巴细胞活化信号的转导• 信号转导（Signal transduction)– 一种信号形式转化为另一种信号形式。

信号转导涉 及蛋白的磷酸化（phosphorylate, kinase）和脱磷酸 化（dephosphorylate, phosphatases） 信号转导过程所需的蛋白激酶• 酪氨酸蛋白激酶（protein tyrosine kinase, PTK） ： – 主要活跃在信号转导的启始阶段和上游阶段—lck, fyn, syk （ZAP-70），Jak • 丝氨酸蛋白激酶/苏氨酸蛋白激酶– 在信号转导的下游发挥作用，参与协同刺激信号的传递 T活化有关的激酶 • 蛋白激酶C（protein kinase C, PKC）– 丝裂原活化的蛋白激酶（MAPK）；磷酸肌醇3激酶（PI3-K ）蛋白磷酸酶；蛋白酪氨酸磷酸酶（PTP）-CD45；丝氨 酸/苏氨酸磷酸酶-钙调磷酸酶一、受体交联• 抗原与受体结合， 膜表面的抗原受体 位置及构象发生改 变MHC TCR activation （动画）T细胞活化相关分子及其布局TCR及其辅助受体启动T细胞活化信号TCR复合物及其辅助受体活化信号的细胞 内转导途径T Cell Receptor Signaling Pathway第九节 转录因子活化及基因表达• 转录因子活化 • T细胞基因表达转录因子。