课堂笔记
免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。
免疫细胞:泛指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体。
一、造血干细胞(hemopoietic stem cell,HSC)★
1.定义 是存在于造血组织及血液中的一群原始造血细胞,是机体各种血细胞的共同来源。具有多种分化潜能,又称多能造血干细胞。
2.造血场所 卵黄囊(胚胎2周)→胎肝(4周)→骨髓(5个月)。
3.分布场所 红骨髓、脾及淋巴结。
4.HSC 具有自我更新和定向分化潜能、持续赋予机体造血功能的细胞。
5.人HSC的分化过程 多能干细胞→定向干细胞(淋巴样干细胞和髓样干细胞)→各种血细胞(图6-1)。
6.人造血干细胞的主要表面标志
(1)CD34:分离CD34+造血干细胞。
(2)c-kit(CD117):即干细胞因子受体。
图6-1 骨髓造血干细胞的分化与发育
二、淋巴细胞★★★
淋巴细胞是构成免疫系统的主要细胞类别,分布在淋巴器官、淋巴组织及外周血液中,主要包括T细胞、B细胞和NK细胞等。
(一)T淋巴细胞
来源于骨髓→在胸腺内发育成熟→移行至外周淋巴组织→执行特异性免疫应答。
1.T淋巴细胞的分化发育
(1)场所:胸腺。
(2)意义:①获得功能性TCR(主要是);②获得抗原识别的MHC限制性;③获得对自身抗原的耐受性。
(3)定义
①阳性选择:双阳性T细胞TCR与胸腺皮质内上皮细胞表达的MHC分子有效结合→该T细胞继续发育,否则程序性死亡。
②阴性选择:经历阳性选择的T细胞,其TCR可与胸腺髓质间质细胞(DC和Mφ)表达的MHC-自身抗原肽高亲和力结合→该T细胞凋亡或无能。
(4)过程(图6-2):双阴性细胞(DN,CD4-CD8-)
→双阳性细胞(DP,CD4+CD8+)
→阳性选择(获得MHC限制性识别能力)
→阴性选择(获得自身耐受)
→成熟的单阳性细胞。
2.表面标志及其功能
T细胞表面标志:指存在于T细胞表面的膜分子,它们是T细胞识别抗原、与其他免疫细胞相互作用以及接受信号刺激并产生应答的物质基础,亦是鉴别和分离T细胞的重要依据(图6-3)。
(1)TCR-CD3复合物:TCR是T细胞表面特异性识别和结合抗原的结构,是所有T细胞特征性表面标志。TCR与 CD3分子两者非共价键结合,靠TCR的多态区识别并结合抗原肽-MHC复合物,靠CD3向细胞内传导信号。(第一信号)
(2)CD4和CD8分子:与T细胞识别抗原的MHC限制性有关,与TCR-CD3复合物的识别构成双识别。
(3)协同刺激分子(CD28等):与APC上的配体相互作用,构成第二信号。
(4)丝裂原受体(PHA受体、Con A受体)。
图6-3 APC与T细胞间协同刺激分子对的相互作用
3.T细胞的分类
(1)根据TCR二肽链构成:见图6-4。
图6-4 TCR二肽链构成
表6-1 TCRβαT细胞和TCRδγT细胞特性的比较
(2)根据CD4分子与CD8分子的表达:见表6-2。
表6-2 CD4分子与CD8分子的表达
(3)根据功能状态
①辅助性T细胞(help T cell,Th):按CD4+Th细胞分泌细胞因子谱的差异分为三个亚类:Th0细胞、Th1细胞、Th2细胞。
*Th0 细胞
*Th1细胞:分泌IFN-γ、TNF-β等;介导细胞免疫应答;对Th2细胞的分化、发育与功能具有抑制作用。参与抗肿瘤、抗病毒感染、移植排斥反应、器官特异性自身免疫病等。
*Th2细胞:分泌IL-4、IL-10等;主要介导体液免疫应答;对Th1细胞的分化、发育和功能具有抑制作用;主要参与Ⅰ型超敏反应、器官非特异性自身免疫病。
②细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell,Tc):特异性介导靶细胞裂解或凋亡,其机制为:释放穿孔素,致靶细胞裂解、死亡;高表达FasL,通过Fas/FasL途径导致靶细胞凋亡;释放颗粒酶,借助穿孔素的穿孔作用进入靶细胞,导致细胞凋亡。
③抑制性T细胞:抑制性T细胞并非独立的细胞亚群,只是功能含义的命名;不同亚类T细胞在不同微环境或不同病理生理状态下可分别具有正或负免疫调节作用。
④迟发型超敏反应T细胞:TDTH细胞介导迟发型超敏反应,主要为Th1。
(4)根据对抗原的应答及活化状态:①初始T细胞(CD45RA);②效应T细胞;③记忆T细胞(CD45RO)。
(5)NK T细胞:近年发现一类既表达NK1.1(属NK细胞表面分子)又表达TCR-CD3的T细胞亚群,称为NK1.1+T细胞,简称NKT细胞。此类细胞的主要生物学特性为:①同时表达TCR和某些NK细胞受体;②TCR多样性有限,可识别CD1糖脂抗原复合物,且无MHC限制性;③激活时可分泌大量Th1和Th2型细胞因子(如IL-4、IFN-γ等),从而发挥不同免疫调节作用;④具有非特异性杀伤效应,被认为是参与固有免疫的效应细胞。
(二)B细胞
来源于骨髓→在骨髓内分化、发育为成熟B细胞→移行至外周淋巴组织→经抗原刺激分化为可产生抗体的浆细胞。
1.B细胞的表面标志
(1)BCR复合物
*组成:膜表面Ig(BCR)与Igα、Igβ;
*作用:mIg V区特异性识别抗原;Igα、Igβ转导mIg特异性识别抗原的信号。
BCR的功能是特异性识别不同抗原分子,使B细胞活化并分化为浆细胞,进而产生不同特异性的抗体,发挥体液免疫功能。
(2)B细胞活化辅助受体:由CD19、CD21、CD81组成。
(3)协同刺激分子:CD40、CD80和CD86等通过与相应配体结合,提供B细胞激活的第二信号。协同刺激分子受体:CD40等与相应配体(如T细胞上的CD40L)结合,提供B细胞激活的第二信号。CD40:是B细胞表面最重要的共刺激分子受体,与T细胞表面CD40L结合,对激活B细胞并阻止B细胞凋亡具有重要意义。
(4)CD80(B7-1)/CD86(B7-2):属重要的共刺激分子,表达于活化B细胞及其他抗原提呈细胞表面,分别是CD28和CTLA-4的配体。CD80分子(B7)表达于活化B细胞及其他APC表面,是T细胞表面CD28分子的配体,是协同刺激分子。
(5)其他表面分子:补体受体、丝裂原受体、HLA抗原等。
2.B细胞亚群及功能 根据是否表达CD5分子,可将人B细胞分为B1(CD5+)和B2(CD5-)细胞(表6-3)。
表6-3 B1细胞和B2细胞生物学特征比较
3.自然杀伤细胞 自然杀伤(natural killer,NK)细胞是不同于T、B细胞的第三类淋巴细胞,它们不表达特异性抗原识别受体,无须致敏即直接杀伤靶细胞。在其胞浆内有许多嗜苯胺颗粒,故又称为大颗粒淋巴细胞。属淋巴细胞;无特异性TCR。
(1)表面标记:CD3-、CD56+、CD16+。
(2)表面受体:①杀伤细胞活化受体(KAR)。结合靶细胞表面糖类配体,促使NK发挥杀伤作用。②杀伤细胞抑制受体(KIR)。识别自身细胞表面MHC-Ⅰ类分子,产生抑制信号。
(3)主要生物学功能:抗感染与抗肿瘤;免疫调节;参与移植排斥反应、自身免疫病和超敏反应的发生。
(4)NK细胞杀伤靶细胞的机制:①通过释放穿孔素和颗粒酶引起靶细胞溶解;②通过Fas/FasL途径引起靶细胞凋亡;③释放细胞因子,如NK细胞毒因子和TNF等,通过与靶细胞表面相应受体结合而杀伤靶细胞;④NK细胞表达Fc受体,可通过ADCC杀伤相应靶细胞。
三、抗原提呈细胞★★
抗原提呈细胞(antigen-presenting cell,APC)是指能摄取、加工、处理抗原,并将抗原肽提呈给抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞,又称为辅佐细胞。APC与淋巴细胞之间膜蛋白的结合,是淋巴细胞活化、增殖、发挥效应的始动因素。
专职APC能组成性表达MHC-Ⅱ类分子,具有较强的抗原提呈作用,包括巨噬细胞(Mφ)、树突状细胞(dendritic cell, DC)、B细胞等。
兼职APC非组成性地表达MHC-Ⅱ类分子,抗原提呈能力弱,包括内皮细胞、纤维细胞、上皮及间质细胞等。肿瘤细胞、病毒感染细胞等也可通过MHC-Ⅰ类分子途径提呈抗原,属广义APC。
(一)单核吞噬细胞系统(MPS)
1.组成及生物学特征
(1)组成:骨髓内的前单核细胞→外周血的单核细胞→组织内的巨噬细胞。
(2)表面标志:MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ类抗原,黏附分子,FcR,补体受体等。
(3)生物学特征:黏附特性;非特异性吞噬作用;参与特异性免疫的抗原提呈。
2.单核吞噬细胞系统细胞的分化和分布 见表6-4。
表6-4 单核吞噬细胞系统细胞的分化和分布
3.MPS的功能及其机制 巨噬细胞在体内一般处于静息状态,可被病原体或某些细胞因子激活而功能明显增强。
(1)吞噬杀菌作用机制:其表面成分对病原体所表达“非己”成分的泛特异性识别与结合。也是抗肿瘤的第一道防线。
(2)分泌细胞因子等炎症介质参与免疫应答及免疫调节,如TNF、IL-1、IL-6等。
(3)提呈抗原,提供T细胞活化第二信号。
(4)抗肿瘤的第一道防线。
(二)树突状细胞
1.来源、分化与发育
(1)主要来源于骨髓。
(2)不同分化阶段的淋巴系干细胞、髓系干细胞、单核细胞前体、胸腺细胞前体等可分化成各种类型的DC。
2.分布与分类
(1)淋巴样组织中的DC:F(滤泡)DC、I(并指状)DC、T(胸腺)DC。
(2)非淋巴样组织中的DC:包括LC(朗格汉斯细胞)、间质DC。
(3)循环DC。
3.DC的生物学特征及其功能
(1)共同特征:①形态上呈树突状;②高表达MHC-Ⅱ类抗原和多种黏附分子;③吞噬功能较低;④可有效诱导静息T细胞活化。
(2)DC的生物学功能:①抗原提呈功能;②参与T、B细胞的分化、发育;③参与免疫调节。
(三)B细胞的抗原提呈功能
摄取抗原的方式:①BCR特异性摄取抗原;②胞饮作用;③组成性表达MHC-Ⅱ类分子,将加工处理之后的抗原与之结合,能有效提呈抗原给CD4Th细胞。
(四)其他抗原提呈细胞
四、其他免疫相关细胞★
1.中性粒细胞 IgG的Fc受体,补体C3b和C5a受体。
2.嗜酸性粒细胞 补体C3b、C5a和C567受体及嗜酸性粒细胞趋化因子受体。
3.嗜碱性粒细胞和肥大细胞 IgE的Fc受体。
4.红细胞 补体C3b受体。
重点难点提示
1.T淋巴细胞的分化发育。
2.T淋巴细胞的表面标志。
3.T淋巴细胞亚群的功能。
4.B淋巴细胞的表面标志。
5.NK细胞杀伤靶细胞的机制。
6.抗原提呈细胞的类型和主要功能。
测试及考研
一、最佳选择题
1.免疫细胞产生、发育、分化成熟的场所是( )
A.淋巴结和脾脏 B.胸腺和骨髓
C.淋巴结和胸腺 D.骨髓和黏膜相关淋巴组织
E.淋巴结和骨髓
本题考点:中枢免疫器官的功能。
2.巨噬细胞表面缺乏( )
A.C3b受体 B.IgGFc受体
C.细胞因子受体 D.特异性抗原识别受体
E.MHC分子
本题考点:巨噬细胞的表面标志。
3.细胞之间相互作用不受MHC限制的是( )
A.CTL杀伤肿瘤细胞
B.CTL杀伤病毒感染细胞
C.DC向Th细胞提呈抗原
D.活化的巨噬细胞杀伤肿瘤细胞
E.巨噬细胞向Th细胞提呈抗原
本题考点:细胞之间的MHC限制。
二、简答题
1.试述T细胞的主要表面标记及其意义?
2.试述B细胞的主要表面标记及其意义?
答案:
一、1.B;2.D;3.A
二、1.
2.
(续 表)
(周丽娜)
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