《醫(yī)學(xué)免疫學(xué)》第七章 白細(xì)胞分化抗原和粘附分子

第七章白細(xì)胞分化抗原和粘附分子(ClusterofDifferentiation，CDAdhesionMolecules，AM)精選課件Immuneresponsesaremediatedbyavarietyofcellsandbythesolublemoleculesthattheysecrete.Centraltoallimmuneresponsesareimmunecellswhichinteractionsareinvolved.

精選課件

免疫細(xì)胞間的直接作用借助于免疫細(xì)胞表面功能分子，該分子亦是鑒別細(xì)胞的重要標(biāo)志物，故稱為表面標(biāo)志

(cellsurfacemarker)包括表面受體（TCR

BCRPRRFCRCRDR)、表面抗原(MHCIMHCIICD)、粘附分子(AM)、協(xié)同刺激分子。是免疫細(xì)胞相互識別、協(xié)同效應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。表面標(biāo)志↗表面受體：TCR

BCRPRRFCR↘表面抗原：CDCAMMHC精選課件精選課件精選課件Membranefunctionalmolecules1.受體（Receptors）——BCR、TCR、PRR、CKR、CR、NKR、FcR、DR2.MHCmolecules:MHCIMHCII3.ClusterofDifferentiation,CD4.

Cell-AdhesionMolecules.CAM本章重點(diǎn)介紹CD及CAM精選課件第一節(jié)人類白細(xì)胞分化抗原（CD)

HumanLeukocyteDifferentiationAntigen

一、CD的概念（Conceptionofclusterofdifferentiation,CD）

Leukocytedifferentiationantigensarecellsurfacemoleculeswhichmayappearonordisappearfromcellmembranewhenstemcelldifferentiateintodifferentlineagecellsorwhenbloodcellsareinmaturationalstagesandactivationstatus.differentiationantigen）：

精選課件白細(xì)胞分化抗原是血細(xì)胞（還包括血小板、血管內(nèi)皮細(xì)胞等）分化成熟為不同譜系（lineage）和不同階段以及活化過程中，出現(xiàn)或消失的細(xì)胞表面標(biāo)志。

精選課件它們大都是穿膜的蛋白或糖蛋白，含胞膜外區(qū)、穿膜區(qū)和胞漿區(qū)(extracellular,transmembranousandintracellularregions).如CD4CD8有些白細(xì)胞分化抗原是以糖基磷脂酰肌醇（Glycosylphosphatidylinositol,GPI）連接方式“錨”在細(xì)胞膜上（CD59）。少數(shù)白細(xì)胞分化抗原是碳水化合物半抗原。

白細(xì)胞分化抗原（leukocyte精選課件精選課件

Cellsurfacemoleculescanberecognizedbyparticularmonoclonalantibodies.allofthemonoclonalantibodiesthatreactwithaparticularmembranemoleculearegroupedtogetherasaclusterofdifferentiation,CD.

CD1-CD363，14group/TBNK--精選課件CD的概念：細(xì)胞分化抗原，CD亦稱為分化群（Clusterofdifferentiation，CD）：細(xì)胞分化發(fā)育、成熟活化的不同階段在細(xì)胞表面出現(xiàn)或消失的膜分子，目前采用以單克隆抗體鑒定為主的聚類分析法，將來自不同實(shí)驗(yàn)室的單克隆抗體所識別的同一分化抗原歸為一個(gè)分化群（CD）,CD１－363,分為1４組，主要分布于TBNK細(xì)胞表面，與細(xì)胞識別活化有關(guān)。精選課件二、CD的種類

（ClassifficationofCD）Tcells:CD2CD3CD4CD8

CD28CD152CD154Bcells:

CD19CD20CD21CD40

CD79CD80CD86

NKcells:CD16CD56精選課件精選課件（一）、與T細(xì)胞識別活化有關(guān)的CD分子CD2

CD3CD4CD8CD28CD152CD154精選課件1.CD2：單鏈結(jié)構(gòu)，配體：LFA-3綿羊紅細(xì)胞受體+綿羊紅細(xì)胞---E花環(huán)TSRBCSRBCSRBCSRBCSRBCSRBC精選課件2.CD3(1)．結(jié)構(gòu)：包括、δ、ε、、五種多肽的跨膜蛋白，其中ε、ε及(約占90%)呈二聚體狀態(tài)，也有少數(shù)(10%)。、δ、ε、ζ和η鏈的胞漿內(nèi)部分都有一個(gè)共同序列，由于它同T細(xì)胞識別抗原后進(jìn)一步活化有關(guān)，故稱免疫受體酪氨酸活化基序（Immunoreceptortyrosine-basedactivationmotif,ITAM），其基本組成是：兩個(gè)酪氨酸-兩個(gè)任意氨基酸-亮氨酸（YYxxL）。可被酪氨酸激酶P56lck磷酸化。在細(xì)胞信號傳遞和活化中起重要作用。精選課件精選課件(2)．分布：所有成熟T細(xì)胞表面。(3)．功能：1）形成TCR-CD3復(fù)合體.

CD3與TCR以非共價(jià)鍵結(jié)合形成一個(gè)完整的功能單位。CD3帶負(fù)電荷的谷氨酸或天冬氨酸與TCR帶正電荷的賴氨酸或精氨酸形成鹽橋,使之形成穩(wěn)定TCR-CD3復(fù)合體.

2）傳遞活化信號。TCR識別結(jié)合抗原肽,導(dǎo)致酪氨酸磷酸化,與ZAP-70等信號分子中SH2結(jié)構(gòu)域結(jié)合,活化相關(guān)激酶,將識別信號傳入核內(nèi).CD3是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵分子,假如缺失可致T細(xì)胞活化缺陷.精選課件3.CD4(1)．結(jié)構(gòu)：CD4為55kD的單鏈跨膜糖蛋白多肽。胞膜外區(qū)含4個(gè)IgV樣功能區(qū)。第一個(gè)V樣區(qū)與Ig鏈的V區(qū)有很高同源性，有3個(gè)CDR。近N端的兩個(gè)功能區(qū)與MHCII類分子的單態(tài)決定簇結(jié)合。CD4跨膜區(qū)與MHCII類分子鏈的跨膜區(qū)高度同源。胞漿部位和p56lck相連。(2)．分布：CD4分布于70%T細(xì)胞和胸腺細(xì)胞表面，也發(fā)現(xiàn)于某些B細(xì)胞、EB病毒轉(zhuǎn)化的B細(xì)胞、單核吞噬細(xì)胞和腦細(xì)胞。(3)．配體：MHCⅡ類分子精選課件(4)．功能：

1）作為TCR共受體結(jié)合MHCII類分子：T細(xì)胞通過CD4與APC表面MHCⅡ類分子β2區(qū)結(jié)合，而增強(qiáng)它同其他細(xì)胞的穩(wěn)定結(jié)合，促進(jìn)免疫應(yīng)答反應(yīng)。2）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用：CD4的胞漿內(nèi)部分與PTKP56LcK相連接.P56LcK活化ITAM+ZAP-70__3）HIV的主要受體：HIV外殼被膜蛋白gp120可與CD4結(jié)合。HIV感染CD4細(xì)胞后，通過非整合途徑，即反式調(diào)節(jié)作用，使細(xì)胞代謝紊亂，生長失控，同時(shí)亦可阻斷CD4細(xì)胞與APC表面MHCⅡ類分子結(jié)合，干擾Th細(xì)胞識別抗原，最終導(dǎo)致免疫缺陷。

精選課件↖精選課件4.CD8(1)．結(jié)構(gòu)：CD8是由2條異源的（）肽鏈經(jīng)二硫鍵連接而成的穿膜糖蛋白，鏈分子量34kD，鏈30kD。每條鏈都含一個(gè)IgV樣功能區(qū)與MHCI類分子的3區(qū)結(jié)合。胞漿區(qū)和p56lck相連。(2)．分布：30%T細(xì)胞和胸腺細(xì)胞。NK細(xì)胞表面的CD8分子為二聚體。(3)．配體：MHCⅠ類分子(4)．功能：1）作為TCR共受體結(jié)合MHCI：T細(xì)胞CD8與靶細(xì)胞表面MHCⅠ類分子a3區(qū)結(jié)合。2）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用3）參與胸腺細(xì)胞發(fā)育：陽性選擇精選課件精選課件5.CD28(1)．結(jié)構(gòu)：CD28為44kD的糖蛋白肽鏈，由二硫鍵連接成同源二聚體，在細(xì)胞膜外含單個(gè)Ig樣功能區(qū)，其氨基酸序列與Ig重鏈可變區(qū)相似。CD28胞漿部分結(jié)合并激活磷脂酰肌醇3激酶（PI-3Kinase）。(2)．分布：CD28主要分布于成熟的T細(xì)胞和胸腺細(xì)胞精選課件(3)．配體：B7分子。B7-1為CD80，B7-2為CD86。CD80/CD86主要表達(dá)于樹突細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞和活化B細(xì)胞。雖然專職性的APC都表達(dá)CD80/CD86，但CD86是DC表達(dá)的一個(gè)主要的協(xié)同刺激分子，在細(xì)胞活化后迅速上調(diào)。(4).功能：1）粘附功能：CD28與B7結(jié)合促進(jìn)T細(xì)胞與APC的結(jié)合。2）為T細(xì)胞活化提供協(xié)同刺激信號。

精選課件精選課件6.CTLA-4（CD152）

CTLA-4與CD28的同源性達(dá)31%。胞漿部分有I/VxYxxL基序（ITIM）。CTLA-4主要表達(dá)于活化的T細(xì)胞表面，亦可表達(dá)于CTL細(xì)胞表面。CTLA-4的配體為CD80/CD86(B7)，并且與配體的親和力顯著高于CD28。胞內(nèi)段含有ITIM可活化SHP和SHIP磷酸酶，故抑制酪氨酸磷酸化。所以，B7與CTLA-4結(jié)合向活化的T細(xì)胞傳遞抑制信號。

精選課件精選課件7.CD154（CD40L）

CD40L屬于Ⅱ型跨膜蛋白，33kD，主要表達(dá)于活化的T細(xì)胞表面，可結(jié)合B細(xì)胞或巨噬細(xì)胞表面的CD40，發(fā)揮輔助B細(xì)胞活化作用。精選課件精選課件8.CD59精選課件

CD3—allTcell+TCRCD4---70%Tcell(TH)+MHCIICD8---20-30%Tcell(TC)+MHCICD28---80-90%Tcell+B7(+)CD152---activeTcell+B7(-)CD154---activeTcell+CD40精選課件（二）與B細(xì)胞識別活化有關(guān)的CD分子精選課件1.CD79CD79(IgIg)精選課件(1).結(jié)構(gòu)Ig鏈(CD79,MB-1編碼)和Ig鏈(CD79,B29編碼)。IgIg籍二硫鍵形成異二聚體，借靜電吸引與BCR連接形成復(fù)合體。(2).功能

Ig和Ig的胞漿區(qū)有ITAM,通過與BCR結(jié)合協(xié)助BCR進(jìn)行抗原信號胞內(nèi)傳遞精選課件2.CD80和CD86(B7-1,B7-2)CD80和CD86分別是B7-1和B7-2，靜止的單核細(xì)胞和DC細(xì)胞CD80表達(dá)水平較低，CD86表達(dá)水平相對較高；活化的T細(xì)胞、B細(xì)胞和單核細(xì)胞CD80和CD86表達(dá)水平都明顯增加。CD80/CD86與CD28結(jié)合為T細(xì)胞活化提供重要的協(xié)同刺激信號。但和CTLA-4,可傳遞抑制信號.

精選課件精選課件3.CD40(1)．結(jié)構(gòu)與分布：CD40是分子量為50kDa跨膜蛋白。CD40分布較廣，主要表達(dá)于B細(xì)胞、DC、活化的單核細(xì)胞、某些上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等。(2)．配體：為CD40L，主要表達(dá)于活化的CD4+T細(xì)胞，但也表達(dá)于CD8+T細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、NK細(xì)胞和單核細(xì)胞等。(3)．功能：（1）CD40+CD40L為B細(xì)胞活化提供協(xié)同刺激信號。（2）誘導(dǎo)Ig類別的轉(zhuǎn)換。（3）有助于Bm細(xì)胞的形成。精選課件4.CD19/CD21/CD81CD19為分子量95kDa的跨膜糖蛋白，屬IgSF。胞漿區(qū)長，內(nèi)有9個(gè)酪氨酸殘基。CD19分子中的酪氨酸在抗原與BCR結(jié)合后迅速磷酸化。功能：

（1）CD21/CD19/CD81BCR共受體促進(jìn)B細(xì)胞活化。（2）參與B細(xì)胞免疫記憶，帶有C3片段的免疫復(fù)合物可與淋巴濾泡內(nèi)DCs表面的CD21結(jié)合，定位于生發(fā)中心，在誘導(dǎo)免疫記憶中起重要作用。（3）介導(dǎo)EB病毒轉(zhuǎn)化B細(xì)胞。精選課件精選課件精選課件（三）NK細(xì)胞的CD分子：CD56CD16精選課件精選課件三.CD的功能（FunctionofCD）白細(xì)胞分化抗原參與機(jī)體重要的生理和病理過程：（一）參與免疫細(xì)胞的識別、活化、增殖、分化和免疫效應(yīng)(CD4/CD8/CD3/CD28/CD40)（二）參與T細(xì)胞的分化發(fā)育成熟(CD4/CD8)（三）與腫瘤的逃逸有關(guān)（如CD44CD59)精選課件第二節(jié)粘附分子

(Adhesionmolecules,AM)一、粘附分子概念:（AM或CAM）是介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞間或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間（extracellularmatrix,ECM）相互粘附作用的膜分子。它以配體-受體相對應(yīng)的形式發(fā)揮作用，參與細(xì)胞識別、活化、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、血栓、腫瘤轉(zhuǎn)移、炎癥等病理過程的分子基礎(chǔ)。CDAM從不同角度命名。AM因具有黏附功能而得名,多數(shù)AM有CD編號，但部分黏附分子無CD編號，CD范圍更廣泛。精選課件ConceptionofCAM

Acellsurfacemoleculewhosefunctionistopromoteadhesiveinteractionswithothercellsortheextracellularmatris,Arecalledcell-adhesionmolecules.CAM介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞間或細(xì)胞與基質(zhì)間黏附作用的膜分子稱為黏附分子精選課件精選課件二、粘附分子的種類

(ClassifficationofCAM)目前按粘附分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可將其分為選擇素家族（selectinfamily）、粘蛋白樣家族（mucin-likefamily）、整合素超家族（integrinfamily）、免疫球蛋白超家族（IgSF）、鈣粘附素家族（cadherinfamily）和其他未歸類的粘附分子。本節(jié)重點(diǎn)講整合素超家族、選擇素家族、免疫球蛋白超家族精選課件Accordingtheirstructurefeatures,CAMarefalleninto：selectinfamily,mucin-likefamily,integrinfamily,IgSF,cadherinfamilyandothers精選課件（一）、整合素家族１概念：整合素（integrins）主要介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的粘附活性，使細(xì)胞得以附著形成整體。Intergrinfamilyissonamedbecausethatitcanmediatethecellularadherencetoextracellularmatrix,enablingcellsandextracellularmatrixtoformtheintegration.精選課件精選課件２結(jié)構(gòu)：、亞單位組成的異二聚體分子，已發(fā)現(xiàn)18種和8種亞單位，根據(jù)亞單位的不同而分為8組。所有整合素的異二聚體都是跨膜糖蛋白肽鏈，由非共價(jià)鍵相連接。每條鏈的N端都折疊成球狀結(jié)構(gòu)的頭部，是鏈間連接和結(jié)合配體的部位。鏈的頭部含有同雙價(jià)陽離子結(jié)合的區(qū)域，對整合素受體發(fā)揮功能起重要作用。精選課件Generalstructureofintegrinfamily

Theintegrinsareheterodimericproteinsconsistingoftwonon-covalentlyboundpolypeptides(aandβchain),bothofwhichtraversethemembraneandformthebindingsiteofligand.精選課件精選課件精選課件精選課件３整合素類型鏈--8組。β2組（白細(xì)胞粘附受體組）:LFA-1廣泛分布于淋巴細(xì)胞、粒細(xì)胞和單核細(xì)胞（某些巨噬細(xì)胞除外），以CTL表達(dá)最為豐富。只表達(dá)于白細(xì)胞，故又稱白細(xì)胞整合素4.配體：LFA-1組分子的配體是ICAM123，屬于IgSF。5.LFA-1的主要功能是：（1）促進(jìn)T細(xì)胞與APC/靶細(xì)胞和其他細(xì)胞的相互結(jié)合；（2）由于它能介導(dǎo)白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞的結(jié)合，因而對白細(xì)胞向炎癥局部移行以及淋巴細(xì)胞歸巢和再循環(huán)也起重要作用。

精選課件精選課件精選課件（二）免疫球蛋白超家族（IgSF)該家族成員均以受體或配體方式表達(dá)于細(xì)胞表面，介導(dǎo)細(xì)胞間粘附和信號傳遞，參與淋巴細(xì)胞發(fā)育分化、炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答以及淋巴細(xì)胞歸巢和再循環(huán)。其結(jié)構(gòu)類似Ig，具有IgV區(qū)或IgC區(qū)如LFA2--3,ICAM１+LFA-1CD4+MHCIICD8+MHCICD28+B7

精選課件（三）選凝素家族(selectinfamily):

1.種類：L選凝素（leukocyte-白細(xì)胞）、P選凝素（Platelet-血小板）、E選凝素（Endothelialcell-內(nèi)皮細(xì)胞）2.結(jié)構(gòu):胞外區(qū)結(jié)構(gòu)相似，CL+EGF+CCP，CL+配體

精選課件精選課件

theyplayimportantrolesinleukocyteadhesiontoendothelium,inflammationandlymphocytehoming.basicstructureofselectinSelectinaretransmembraneglycoproteinswithanumberofcomplementcontrolproteins,CCP);aepidermalgrowthfactor,EGF;andClectin-likedomain,CLthatisligandbindingsite精選課件3.選凝素的配體

(LigandofSelectin)選擇素分子識別的配體都是一些寡糖基團(tuán)，主要是具有唾液酸化的路易斯寡糖(sialy-latedLewis-Xcarbohydrate，Slex)或類似結(jié)構(gòu)的分子。一種寡糖基團(tuán)可以存在于多種糖蛋白或糖脂分子上，并分布于多種細(xì)胞表面，因此選凝素分子的配體在體內(nèi)分布較為廣泛。路易斯寡糖表達(dá)于白細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及某些腫瘤細(xì)胞表面，可能與腫瘤的轉(zhuǎn)移擴(kuò)散有關(guān)。精選課件4、選凝素的功能（1）．L－se1ectin(白細(xì)胞選凝素）：廣泛分布于白細(xì)胞，是介導(dǎo)白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞粘附的重要分子。L-selectin在白細(xì)胞活化后可迅速從細(xì)胞表面脫落，有利于白細(xì)胞進(jìn)入組織引起炎癥并參與淋巴細(xì)胞歸巢。精選課件（2）．E-se1ectin

（內(nèi)皮細(xì)胞選凝素）

它在炎癥性細(xì)胞因子刺激后活化的內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)，也是介導(dǎo)白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞粘附起始階段的重要分子。多種白細(xì)胞都能與E-se1ectin結(jié)合。精選課件（3）．P-se1ectin（血小板選凝素)

它貯存于血小板的顆粒和內(nèi)皮細(xì)胞的Weibel-pa1ate小體中，在凝血酶或組胺等刺激物作用后迅速被動員到血小板或內(nèi)皮細(xì)胞表面，介導(dǎo)白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞和血小板的粘附。血小板通過P-selectin可與多種白細(xì)胞結(jié)合。

精選課件精選課件三、粘附分子的功能（FunctionofCAM）

（一）作為輔助受體和提供協(xié)同刺激信號(Co-receptorandco-stimulatingsignalwhenimmunecellrecognition)CD4/MHCII、CD8/MHCI、CD28/B7、CD2/CD58、LFA-1/ICAM-1etcCTLA4+B7----抑制效應(yīng)精選課件精選課件（二）參與炎癥反應(yīng)(adhesionofleukocytetovascularendotheliumduringinflammation）

白細(xì)胞穿過血管向炎癥區(qū)聚集。在細(xì)胞移行過程的不同階段，有多種不同的細(xì)胞因子包括化學(xué)趨化因子和粘附分子參與調(diào)節(jié)。1.內(nèi)皮細(xì)胞E-選擇素+中性粒細(xì)胞sLex2.中性粒細(xì)胞IL8R+內(nèi)皮細(xì)胞mIL83.中性粒細(xì)胞LFA-1+內(nèi)皮細(xì)胞ICAM