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文檔簡(jiǎn)介
一、抗原(antigen,Ag)
定義:指能刺激機(jī)體產(chǎn)生(特異性)免疫應(yīng)答,并與免疫應(yīng)答產(chǎn)物抗體和致敏淋巴細(xì)胞結(jié)合,
發(fā)揮免疫效應(yīng)的物質(zhì)
1、抗原的基本特性
①免疫原性:能與B細(xì)胞和T細(xì)胞結(jié)合,刺激細(xì)胞活化、增殖、分化,產(chǎn)生抗體和致敏淋巴
細(xì)胞
a、影響抗原免疫原性的因素
1)親緣關(guān)系越遠(yuǎn),其抗原組成成分與人類之間同源性越低,免疫原性越強(qiáng)
2)分子量越大,免疫原性越強(qiáng)
3)抗原的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,免疫原性越強(qiáng)。多數(shù)大分子蛋白質(zhì)是良好的抗原,含有芳香族氨基
酸,尤其是酪氨酸的蛋白質(zhì),其免疫原性更強(qiáng)。
4)抗原表位的化學(xué)基團(tuán)構(gòu)成及空間構(gòu)型
②抗原性:能與抗體和致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合
△同時(shí)具有免疫原性與抗原性的抗原稱為免疫原(immunogen)或完全抗原,如病原微生物
和蛋白質(zhì);具有抗原性而不具有免疫原性的抗原稱為半抗原(hapten)或不完全抗原,如小
分子化學(xué)物質(zhì)及藥物。
2、抗原的種類
①根據(jù)產(chǎn)生抗體是否需要Th細(xì)胞參與分為:
1)胸腺依賴性抗原(TD-Ag):刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體時(shí)需要Th細(xì)胞輔助,主要為蛋白質(zhì)性抗
原,由BCR識(shí)別后B細(xì)胞內(nèi)吞并將抗原降解為短肽,通過(guò)與MHCII類分子結(jié)合,提呈給Th
細(xì)胞識(shí)別,為B細(xì)胞活化提供刺激信號(hào)
2)胸腺非依賴性抗原(Tl-Ag):可直接激活B細(xì)胞產(chǎn)生抗體,無(wú)需Th細(xì)胞輔助,主要為多
糖類抗原。刺激B細(xì)胞僅產(chǎn)生IgM類抗體,無(wú)免疫記憶,不刺激T細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞免疫
TD-AgTl-Ag
化學(xué)組成蛋白質(zhì)及其化合物多糖
化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,多種不同表位簡(jiǎn)單,重復(fù)表位
Th細(xì)胞輔助需要不需要
MHC限制性有無(wú)
免疫應(yīng)答體液免疫和細(xì)胞免疫體液免疫
抗體類型IgA、IgM、IgG等IgM
免疫記憶有無(wú)
②根據(jù)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)系分為:
1)異嗜性抗原(heterophilicantigen):存在于人、動(dòng)物及微生物等不同種屬之間的共同抗
原,如溶血性鏈球菌表面成分與人腎小球基底膜及心肌組織具有的共同抗原
2)異種抗原(xenogenicantigen):來(lái)自不同種屬的抗原,例如臨床治療所用的動(dòng)物免疫血
清既含抗毒素抗體,同時(shí)其本身也是一種異種抗原
3)同種異型抗原(allogenicantigen):同一種屬不同個(gè)體之間存在的不同抗原,例如不同個(gè)
體器官移植時(shí)誘導(dǎo)產(chǎn)生排斥反應(yīng)的抗原
4)自身抗原(autoantigen):自身組織表達(dá)的抗原,如腦組織、精子等正常情況下與免疫系
統(tǒng)相對(duì)隔絕,當(dāng)進(jìn)入血液中時(shí)可引起自身免疫應(yīng)答
5)獨(dú)特型抗原(idiotypeantigen):一種特殊的自身抗原,存在于抗體分子的超變區(qū)
③根據(jù)是否在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)合成可分為:
1)內(nèi)源性抗原(endogenousantigen):指在APC內(nèi)合成,存在于胞漿內(nèi)的蛋白質(zhì)抗原,由
MHCI類分子提呈給CD8+細(xì)胞識(shí)別
2)外源性抗原(exogenousantigen):指由APC從細(xì)胞外部攝取,存在于細(xì)胞囊膜系統(tǒng)內(nèi)的
蛋白質(zhì)抗原,由MHCII類分子提呈給CD4+細(xì)胞識(shí)別
3、抗原表位(epitope)
①定義:被抗原受體TCR與BCR特異性識(shí)別的抗原部分,是決定抗原特異性的分子結(jié)構(gòu)基
礎(chǔ),也稱抗原決定基
②特性:1)通常由5-15個(gè)氨基酸殘基組成,也可由多糖殘基或核甘酸組成
2)某一特定抗原表位能特異性刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)產(chǎn)物
3)抗原結(jié)合價(jià):1個(gè)蛋白質(zhì)分子中能與抗體結(jié)合的抗原表位數(shù)。天然蛋白質(zhì)分子
是良好的抗原,一般含有多個(gè)抗原表位,屬多價(jià)抗原,免疫機(jī)體后可產(chǎn)生多種不同特異性抗
體即多克隆抗體
③分類
根據(jù)抗原表位的構(gòu)成不同可分為:
1)線性表位:由序列上相連接的一些氨基酸殘基通過(guò)共價(jià)結(jié)構(gòu)形成,主要由TCR識(shí)別
2)構(gòu)象表位:由序列上不相連的氨基酸殘基在空間上通過(guò)折疊并置構(gòu)成,主要由BCR識(shí)別
根據(jù)TCR和BCR對(duì)抗原表位的識(shí)別不同可分為:
DT細(xì)胞表位:能被T細(xì)胞識(shí)別,由抗原提呈細(xì)胞加工提呈的線性表位(大分子抗原進(jìn)入
體內(nèi),必須被抗原提呈細(xì)胞攝取加工成短肽片段后,與MHC分子結(jié)合形成MHC-抗原肽復(fù)
合物,運(yùn)送到APC表面,才能被TCR特異性識(shí)別)
2)B細(xì)胞表位:能被B細(xì)胞識(shí)別,無(wú)需抗原提呈細(xì)胞加工提呈的構(gòu)象表位和線性表位
T細(xì)胞表位B細(xì)胞表位
識(shí)別受體TCRBCR
表位成分蛋白質(zhì)降解后的多肽各種天然抗原分子
表位類型線性表位構(gòu)象表位、線性表位
MHC分子需要,具有MHC限制性不需要,無(wú)MHC限制性
表位存在多在抗原分子內(nèi)部多在抗原分子表面
表位大小MHCI類分子提呈8-12個(gè)氨基酸殘基的表位5-15個(gè)氨基酸、5-7個(gè)單糖或
MHCII類分子提呈13-17個(gè)氨基酸殘基的表位核甘酸
△共同抗原交叉反應(yīng):不同抗原分子之間存在相同或相似的抗原表位,稱為共同抗原。其中
一種抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答的產(chǎn)物抗體或致敏淋巴細(xì)胞,也可以與具有相同或相似表位
的其他抗原特異性結(jié)合,這種現(xiàn)象稱為交叉反應(yīng)(cross-reaction)
4、半抗原(hapten)
①特性:半抗原是小分子化學(xué)物質(zhì),能與特異性抗體和膜表面免疫球蛋白(BCR)結(jié)合,但
不能單獨(dú)刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體,若將其與大分子蛋白質(zhì)或多聚賴氨酸等載體(carrier)偶聯(lián),
則可刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答,成為完全抗原
②免疫應(yīng)答過(guò)程:半抗原與載體偶聯(lián)后,半抗原特異性B細(xì)胞通過(guò)識(shí)別半抗原中的B細(xì)胞
表位,內(nèi)吞半抗原-載體偶聯(lián)物,通過(guò)MHC-II類分子將載體蛋白攜帶的抗原肽提呈給特異的
Th細(xì)胞,在Th細(xì)胞的輔助下,B細(xì)胞產(chǎn)生抗半抗原的抗體
5、非特異性免疫刺激劑
定義:指能激活多數(shù)或全部T或B淋巴細(xì)胞克隆,不受TCR與BCR特異性限制的非特異性
刺激物質(zhì),包括超抗原、絲裂原、佐劑等
①超抗原(superantigen,SAg)
1)定義:某些抗原物質(zhì),僅需極低濃度即可非特異性激活高達(dá)2%-20%的T細(xì)胞克隆,產(chǎn)生
極強(qiáng)的免疫應(yīng)答,稱為超抗原
2)作用機(jī)制:一端直接與TCRVp鏈CDR3外側(cè)區(qū)域結(jié)合,另一端與APC表面MHCII類分子
抗原結(jié)合槽外部結(jié)合,以完整蛋白形式激活T細(xì)胞,不涉及與MHC和TCR識(shí)別
3)效應(yīng):非特異性激活大量T細(xì)胞并分泌大量細(xì)胞因子,繼而參與某些病理過(guò)程的發(fā)生
普通抗原超抗原
化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)、多糖外毒素蛋白、逆轉(zhuǎn)錄病毒蛋白
MHC結(jié)合部位抗原結(jié)合槽抗原結(jié)合槽外部
TCR結(jié)合部位CDRVB鏈CDR3外側(cè)保守區(qū)
MHC限制性有無(wú)
應(yīng)答特點(diǎn)須經(jīng)APC處理,被少量T細(xì)胞識(shí)別直接激活大量T細(xì)胞
反應(yīng)細(xì)胞T、B細(xì)胞CD4+T細(xì)胞
刺激效應(yīng)免疫應(yīng)答或耐受細(xì)胞凋亡
②免疫佐劑(adjuvant)
1)定義:指預(yù)先與抗原同時(shí)注入體內(nèi),增強(qiáng)機(jī)體免疫應(yīng)答或改變應(yīng)答類型的非特異性免疫
增強(qiáng)性物質(zhì)
2)應(yīng)用:制備免疫血清和預(yù)防接種
③絲裂原(mitogen):通過(guò)與淋巴細(xì)胞表面的絲裂原受體結(jié)合,刺激靜止淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化為淋
巴母細(xì)胞并發(fā)生有絲分裂,從而激活某一類淋巴細(xì)胞的全部克隆
二、抗體(antibody,Ab)
定義:是血液和組織中的一種糖蛋白,由B細(xì)胞接受抗原刺激后增殖分化形成的漿細(xì)胞產(chǎn)生,
能與抗原特異性結(jié)合,是介導(dǎo)體液免疫的重要效應(yīng)分子。
1、抗體的結(jié)構(gòu)
①基本結(jié)構(gòu):兩條重鏈與兩條輕鏈以二硫鍵連接形成的四肽鏈結(jié)構(gòu)
②分區(qū):以氨基酸序列是否保守分為
高變區(qū)/互補(bǔ)決定區(qū)(CDR1、CDR2、CDR3):抗原結(jié)合部
N端:可變區(qū)(VH,VL)'
骨架區(qū)(FR1、FR2、FR3、FR4)
竣基端:恒定區(qū)(CH1,CH2,CH3;CL)
③二級(jí)結(jié)構(gòu)
1)結(jié)構(gòu)域:多肽鏈通過(guò)鏈內(nèi)二硫鍵折疊形成的幾個(gè)球形結(jié)構(gòu)
2)1g折疊:由多肽鏈折疊形成的球狀結(jié)構(gòu)。每個(gè)結(jié)構(gòu)域由反向平行的B股形成兩個(gè)。片層,
B片層內(nèi)部由氨基酸疏水側(cè)鏈組成,B片層之間由一個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵連接,形成一個(gè)B扁桶狀
結(jié)構(gòu)。
3)免疫球蛋白超家族:免疫系統(tǒng)中許多蛋白質(zhì)如TCR、CD4、CD8、Fc受體、一些細(xì)胞因子
及其受體等,具有與免疫球蛋白結(jié)構(gòu)同源的保守序列,并形成1g折疊,統(tǒng)稱免疫球蛋白超
家族
④其他結(jié)構(gòu)
1)錢鏈區(qū)(hingeregion):位于IgA、IgG、IgD重鏈恒定區(qū)CH1段與CH2段之間的富含脯氨
酸的區(qū)域,易被蛋白酶水解。被木瓜蛋白酶水解時(shí)可分為具有抗原結(jié)合活性的Fab段和具有
免疫效應(yīng)性的Fc段。
2)J鏈:由漿細(xì)胞合成的富含半胱氨酸的多肽鏈,主要功能是將單體1g分子連接為多聚體
3)分泌片(secretorypiece):由黏膜上皮細(xì)胞合成分泌的多聚免疫球蛋白受體(plgR)的胞
外段,介導(dǎo)IgA二聚體轉(zhuǎn)到黏膜表面,并可保護(hù)SlgA較鏈區(qū)
2、抗體的免疫原性
1)同種型:同一種屬內(nèi)所有健康個(gè)體所共有的抗原標(biāo)志,主要集中在1g恒定區(qū)??梢甬?/p>
種機(jī)體產(chǎn)生抗同種型抗體
2)同種異型:同一種屬不同個(gè)體的1g所具有的不同的抗原性標(biāo)志,誘導(dǎo)同一種屬不同個(gè)體
動(dòng)物產(chǎn)生抗同種異型抗體。
3)獨(dú)特型:同種屬、同一個(gè)人來(lái)源的Ab分子,其免疫原性也會(huì)不相同,是每個(gè)Ab分子所
特有的抗原特異性標(biāo)志,在異種、同種異體和同一個(gè)體內(nèi)均可刺激產(chǎn)生抗獨(dú)特型抗體。
3、抗原抗體結(jié)合的分子和細(xì)胞效應(yīng)
①中和作用(neutralization):機(jī)體產(chǎn)生的某些抗體可以識(shí)別并結(jié)合病原體上能與宿主細(xì)胞
相互作用的位點(diǎn)(封閉作用位點(diǎn)),使其不再感染細(xì)胞的效應(yīng)
②激活補(bǔ)體:抗原抗體結(jié)合后發(fā)生構(gòu)象改變,暴露IgFc段上能與Clq結(jié)合的位點(diǎn),激活補(bǔ)
體的經(jīng)典途徑。1g中只有IgG與IgM具有Clq的結(jié)合位點(diǎn),其中IgM、IgGl、lgG3是強(qiáng)有力
的激活物。而IgA、IgE、lgG4可以激活補(bǔ)體的旁路途徑。
③結(jié)合Fc受體清除病原體
FC受體指能與抗體Fc段結(jié)合的膜蛋白,能夠表達(dá)Fc受體的效應(yīng)細(xì)胞包括單核巨噬細(xì)胞、中
性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、NK細(xì)胞、肥大細(xì)胞等
1)調(diào)理作用(opsonization):抗體Fc段與吞噬細(xì)胞結(jié)合可以增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)病原體的吞噬作用
2)抗體依賴的細(xì)胞毒作用(ADCC):指表達(dá)Fc受體的殺傷細(xì)胞與靶細(xì)胞表面的抗體Fc段結(jié)
合,直接發(fā)揮殺傷靶細(xì)胞的作用,如NK細(xì)胞
3)被動(dòng)免疫:母體的IgG可與母體側(cè)滋養(yǎng)層細(xì)胞的Fc受體結(jié)合,轉(zhuǎn)運(yùn)至胎兒血液循環(huán);分
泌型IgA與上皮細(xì)胞的plgR結(jié)合,轉(zhuǎn)運(yùn)至淚水、乳汁或呼吸道、消化道腔道表面
4、抗體的分類
①Ig根據(jù)重鏈的類型口、6、V、a、£鏈可分為IgM、IgD、IgG、IgA和IgE,其中IgD、IgE、
IgG只有單體形式,IgA、IgM具有由多個(gè)單體連接而成的多聚體形式
1)IgA:是黏膜表面主要的免疫球蛋白,幫助機(jī)體抵御病原體經(jīng)由黏膜上皮特別是呼吸道、
腸道和泌尿生殖道的感染
2)IgD:是B細(xì)胞發(fā)育分化成熟的標(biāo)志,膜IgD與膜IgM可能控制B細(xì)胞的活化和抑制,并
與B細(xì)胞的耐受誘導(dǎo)有關(guān)
3)IgE:主要結(jié)合在呼吸道、消化道以及皮膚等配置結(jié)構(gòu)下的肥大細(xì)胞表面,當(dāng)抗原遭遇IgE
時(shí)會(huì)導(dǎo)致肥大細(xì)胞釋放大量炎性介質(zhì)和趨化因子,募集補(bǔ)體和吞噬細(xì)胞清除病原體
4)IgG:是人體含量最高的1g,主要分布于血液與組織液中,妊娠期母體可以通過(guò)FcRn將
IgG傳遞給胎兒。IgG主要在B細(xì)胞經(jīng)過(guò)親和成熟后的再次免疫應(yīng)答中產(chǎn)生,對(duì)抗原的親和
力要高于IgM,是機(jī)體再次免疫應(yīng)答的主要抗體
5)IgM:是機(jī)體初次免疫應(yīng)答產(chǎn)生的抗體,主要以膜蛋白的形式和膜IgD共同表達(dá)在初始B
細(xì)胞表面,構(gòu)成初始B細(xì)胞的抗原受體庫(kù)。IgM可在B-2細(xì)胞對(duì)抗外來(lái)抗原的初次免疫應(yīng)答
中產(chǎn)生,也可是B-1細(xì)胞在細(xì)菌病毒誘導(dǎo)下經(jīng)多克隆活化產(chǎn)生。
②1g根據(jù)輕鏈的類型K、入鏈分為K、入兩型,正常人血清中K型和入型的比例為2:1
三'補(bǔ)體(complement,C)
定義:補(bǔ)體是存在于人和動(dòng)物血清或組織液中的一組不耐熱、經(jīng)活化后可發(fā)揮酶活性、可介
導(dǎo)免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng)的蛋白質(zhì)。肝細(xì)胞與巨噬細(xì)胞是產(chǎn)生補(bǔ)體的主要細(xì)胞。
1、補(bǔ)體系統(tǒng)的組成
①固有成分
1)參與經(jīng)典激活途徑:Cl、C2、C4
2)參與MBL途徑:甘露聚糖凝集結(jié)合素(MBL)、MASP-1、MASP-2
3)參與旁路活化途徑:B、D因子
4)共同組分:C5、C6、C7、C8、C9
②調(diào)節(jié)蛋白
1)血漿可溶性因子:P、H、I因子,C1抑制因子,C4結(jié)合蛋白
2)細(xì)胞膜結(jié)合蛋白:DAF、CD46、CD59
③補(bǔ)體受體:表達(dá)于各種細(xì)胞表面,如CR1-CR5、C3aR、C4aR、C5aR、ClqR等等
2、補(bǔ)體的活化
①經(jīng)典激活途徑(最晚)
激活物:抗原抗體復(fù)合物(IgM與IgG1-3所形成的IC)
始動(dòng)物:Clq
裂解C4與C2,形
Cis活化成C3轉(zhuǎn)化酶
0C4b2a
C3轉(zhuǎn)化酶裂解C3,
C5活化形成C5轉(zhuǎn)化酶
00C4b2a3b
②MBL途徑(經(jīng)典和旁路途徑的交叉)
激活物:病原微生物表面的糖結(jié)構(gòu)
始動(dòng)物:甘露聚糖凝集結(jié)合素(MBL)
③旁路途徑(最早)
激活物:病原微生物提供的接觸表面
始動(dòng)物:血清中低水平裂解產(chǎn)生的C3b(生理狀態(tài)下很快被滅活)
④三條補(bǔ)體途徑的聯(lián)系與比較
經(jīng)典途徑MBL途徑旁路途徑
激活物抗原抗體復(fù)合物病原體表面的糖結(jié)構(gòu)病原體表面成分
參與成分C1-C9MBL、MASP、C2-C9B、D、P因子、C3、C5-C9
C3轉(zhuǎn)化酶C4b2aC4b2a或C3bBbC3bBb
C5轉(zhuǎn)化酶C4b2a3bC4b2a3b或C3bBb3bC3bBb3b
抗感染作用適應(yīng)性免疫固有免疫固有免疫
C5卜9
mr(膜攻擊復(fù)合物)
C6C7C8C9
3、補(bǔ)體的生物學(xué)功能
①溶解靶細(xì)胞:形成攻膜復(fù)合物并介導(dǎo)細(xì)胞溶解,發(fā)揮補(bǔ)體依賴的細(xì)胞毒作用(CD井
②調(diào)理作用:補(bǔ)體激活過(guò)程中產(chǎn)生的屐吐烏⑥但虬可通過(guò)與巨噬細(xì)胞的CR1、CR3或CR4
結(jié)合而增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬作用
③清除免疫復(fù)合物:1)補(bǔ)體與1g結(jié)合可在空間上干擾Fc段間的相互作用,抑制新的IC形
成;2)C3b通過(guò)與血細(xì)胞上CR1結(jié)合產(chǎn)生免疫黏附,隨循環(huán)血液運(yùn)送至肝臟和脾臟內(nèi),由
巨噬細(xì)胞吞噬
④炎癥介質(zhì)作用:C3a和C5a可與肥大細(xì)胞或嗜堿性細(xì)胞表面受體結(jié)合促使其脫顆粒,釋放
組胺與其他活性物質(zhì),參與炎癥反應(yīng)
⑤參與適應(yīng)性免疫
4、補(bǔ)體受體
①CR1:結(jié)合C3b與C4b,表達(dá)于紅細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、T/B淋
巴細(xì)胞、DC細(xì)胞等表面
功能:調(diào)理吞噬、免疫黏附、抑制C3轉(zhuǎn)化酶的形成
②CR2:結(jié)合C3b裂解片段(C3d、C3dg、iC3b),表達(dá)于B細(xì)胞、DC和鼻咽黏膜上皮細(xì)胞等
表面
功能:參與B細(xì)胞活化,作為EB病毒受體
③CR3:結(jié)合iC3b,表達(dá)于中性粒細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞、NK細(xì)胞等表面
功能:在無(wú)補(bǔ)體活化情況下也能介導(dǎo)病原體的吞噬和殺傷;介導(dǎo)以上細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附
④CR4:結(jié)合iC3b和C3bg,表達(dá)于中性粒細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞和血小板表面
功能:增強(qiáng)Fc介導(dǎo)的吞噬作用
5、補(bǔ)體激活途徑的調(diào)節(jié)
①自身調(diào)控:己活化的分子不穩(wěn)定,未及時(shí)與靶細(xì)胞膜結(jié)合即迅速衰變失活
②調(diào)控C1活化:C1抑制因子(C1NH)可與Clr、Cis、MASP-2結(jié)合抑制其活性,使之不能
裂解C4與C2,從而阻斷C3轉(zhuǎn)化酶的形成
③調(diào)控C3轉(zhuǎn)化酶和C5轉(zhuǎn)化酶:
1)I因子:抑制經(jīng)典途徑與旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶的形成
2)H因子:與B因子或Bb競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合C3b,阻斷C3轉(zhuǎn)化酶形成
3)衰變加速因子(DAF,CD55):表達(dá)于所有外周血細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和各種黏膜上皮細(xì)胞表
面,與C2競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合C4b,從而抑制C3轉(zhuǎn)化酶形成
4)膜輔助蛋白(MCP,CD46):輔助I因子裂解C4b和C3b
④調(diào)控MAC形成:
1)CD59:即膜反應(yīng)性溶解抑制物,廣泛表達(dá)于各類組織細(xì)胞表面,阻止C8與其他補(bǔ)體分
子的結(jié)合從而抑制MAC形成,限制補(bǔ)體系統(tǒng)對(duì)自身細(xì)胞的溶解作用
2)C8bp、S蛋白、群集素:抑制MAC的組裝
四、細(xì)胞因子(cytokine,CK)
定義:指由免疫細(xì)胞或其他細(xì)胞受到免疫原或其他因子刺激后產(chǎn)生并分泌的低分子量可溶性
蛋白,具有多種調(diào)控機(jī)體免疫和非免疫系統(tǒng)發(fā)育與功能的作用
1、共性特點(diǎn)
多為小分子多肽(8-30kD),與受體間的親和力極高,主要以自分泌、旁分泌、內(nèi)分泌的形
式發(fā)揮作用,具有多效性、重疊性、拮抗性、協(xié)同性、網(wǎng)絡(luò)性。
2、經(jīng)典分類
①白介素:由白細(xì)胞分泌并介導(dǎo)白細(xì)胞間相互作用的一些細(xì)胞因子
②干擾素:具有干擾病毒感染和復(fù)制的功能
產(chǎn)生細(xì)胞功能
抗病毒、免疫調(diào)節(jié)、促進(jìn)MHC-I
IFN-a漿細(xì)胞樣DC細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞
類分子與MHC-II類分子表達(dá)
抗病毒、抑制細(xì)胞增殖、免疫調(diào)
IFN-p成纖維細(xì)胞節(jié)、促進(jìn)MHC-I類分子與MHC-II
類分子表達(dá)
活化巨噬細(xì)胞、抗病毒、促進(jìn)MHC
IFN-Y活化T細(xì)胞、NK細(xì)胞分子表達(dá)與抗原提呈,誘導(dǎo)Thl
細(xì)胞分化,抑制Th2細(xì)胞分化
③腫瘤壞死因子:參與免疫調(diào)節(jié)和殺傷靶細(xì)胞
④集落刺激因子(CSF):能夠刺激多能造血干細(xì)胞和不同分化發(fā)育階段的造血祖細(xì)胞增殖與
分化的細(xì)胞因子
⑤趨化因子(chemokine):是分子量為8-12kDa的多肽,可導(dǎo)致免疫細(xì)胞定向遷移、活化與
發(fā)育,可分為CXC(中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞)、CC(單核巨噬細(xì)胞、白細(xì)胞)、C(CD8+T細(xì)
胞)、CX3C(單核細(xì)胞、NK細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞)四個(gè)亞家族
3、細(xì)胞因子受體
①免疫球蛋白超家族受體(IgSFR):結(jié)構(gòu)與免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)類似,如IL-1JL-18.M-CSF,
SCF的受體
②I類細(xì)胞因子受體家族:多為白介素和集落刺激因子受體,由細(xì)胞因子結(jié)合亞單位與信號(hào)
轉(zhuǎn)導(dǎo)亞單位組成,存在多種細(xì)胞因子共用亞單位的現(xiàn)象。當(dāng)編碼共用亞單位的基因缺失時(shí)可
出現(xiàn)聯(lián)合免疫缺陷病。
③II類細(xì)胞因子受體家族:胞膜外區(qū)由III型纖連蛋白(Fn3)結(jié)構(gòu)域組成,干擾素家族和IL-10
家族受體屬于此類
④腫瘤壞死因子受體超家族:富含半胱氨酸基序,多以同質(zhì)三聚體的形式發(fā)揮作用,包括
TNFR、CD40、Fas
⑤趨化因子受體家族(CRF):為7次跨膜的G蛋白偶聯(lián)受體。CCR5和CXCR4是HIV在巨噬
細(xì)胞與T細(xì)胞上的輔助受體。
⑥可溶型細(xì)胞因子受體:是細(xì)胞因子受體在體液中的可溶型形式,可與膜型受體競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合細(xì)
胞因子而起到抑制細(xì)胞因子功能的作用
4、生物學(xué)活性
①調(diào)控炎癥反應(yīng):
1)促炎因子:TNF-a、IL-1、IL-6、IL-12、IL-17、IL-18、IL-23、IL-32、IL-33、MIF
2)抗炎因子:IL-10,IL-13,IL-22,IL-37、TGF-p,IL-IRa
②調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答:
a、固有免疫
c、造血
髓樣干細(xì)胞
細(xì)胞(IL-7/L3)
淋巴樣干細(xì)胞B細(xì)胞(IL-7/IL-U)
NK細(xì)胞(IL-12/IL-15)
五、白細(xì)胞分化抗原和黏附分子
細(xì)胞表面功能分子:包括細(xì)胞表面多種抗原、受體和其他分子,是免疫細(xì)胞之間或細(xì)胞與介
質(zhì)之間相互識(shí)別的基礎(chǔ),同時(shí)細(xì)胞表面功能分子的表達(dá)于細(xì)胞的特定形態(tài)、功能和發(fā)育階段
密切相關(guān),又稱為細(xì)胞表面標(biāo)志。
1>白細(xì)胞分化抗原(leukocytedifferentiationantigen,LDA)
①定義:指造血干細(xì)胞在分化成熟為不同譜系、分化的不同階段及細(xì)胞活化過(guò)程中不同功能
狀態(tài)下出現(xiàn)或消失的細(xì)胞表面標(biāo)記。LDA除表達(dá)在白細(xì)胞外,還廣泛分布于其他血液細(xì)胞以
及非造血細(xì)胞。
②CD(clusterofdifferentiation):是應(yīng)用單克隆抗體鑒定為主的方法,對(duì)來(lái)自不同實(shí)驗(yàn)室的
單克隆抗體所識(shí)別的同一分化抗原進(jìn)行命名的體系
③理化特性:大都是跨膜的蛋白或糖蛋白,含胞膜外區(qū)、跨膜區(qū)和胞質(zhì)區(qū),有些LDA是以
糖基磷脂酰肌醇(GPI)的連接方式錨定在細(xì)胞膜表面
④重要的CD分子
1)CD3:分布于所有T細(xì)胞和部分胸腺細(xì)胞,是T細(xì)胞的特征性標(biāo)志。胞內(nèi)段具有免疫受
體酪氨酸活化基序(ITAM),與TCR結(jié)合形成TCR-CD3復(fù)合物,在T細(xì)胞應(yīng)答過(guò)程中轉(zhuǎn)導(dǎo)TCR
識(shí)別抗原后活化的第一信號(hào)
2)CD4:Th細(xì)胞膜表面亞類特異性分子,胞外區(qū)識(shí)別結(jié)合MHCII類分子,增強(qiáng)CD3轉(zhuǎn)導(dǎo)的
活化信號(hào)。同時(shí)也是HIV識(shí)別的靶點(diǎn),造成免疫功能損傷(CCR5和CXCR4是HIV在巨噬細(xì)
胞與T細(xì)胞上的輔助受體)
3)CD8:CTL細(xì)胞膜表面亞類特異性分子,胞外區(qū)識(shí)別結(jié)合MHCI類分子,參與CTL細(xì)胞活
化和殺傷過(guò)程
4)CD28:T細(xì)胞膜表面特異性黏附分子,與APC表面B7配體結(jié)合,傳導(dǎo)T細(xì)胞活化的協(xié)
同刺激信號(hào),參與T細(xì)胞活化
5)CD152(CTLA-4):表達(dá)于活化的T細(xì)胞表面,可與CD28競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合B7配體,抑制T細(xì)
胞活化
6)CD80(B7-1),CD86(B7-2):抗原提呈細(xì)胞表達(dá)的協(xié)同刺激分子,同屬免疫球蛋白超家
族,共同構(gòu)成CD28和CD152的配體,為T細(xì)胞活化提供第二信號(hào)
7)CD25(IL-2Ra):參與T細(xì)胞活化、增殖和分化,CD4+CD25*Foxp3+T細(xì)胞是一類具有負(fù)向
調(diào)節(jié)功能的Treg細(xì)胞
8)CD19、CD21、CD81:B細(xì)胞表面特異性分子,共同形成B細(xì)胞特異的多分子活化輔助受
體。CD19胞內(nèi)區(qū)具有ITAM活化基序,參與B細(xì)胞發(fā)育、分化與活化。CD21是補(bǔ)體受體(CR2),
C3d與CD21結(jié)合可促進(jìn)B細(xì)胞活化。
9)其他表面標(biāo)志:CD56是NK細(xì)胞膜表面識(shí)別分子,CD69是免疫細(xì)胞泛表達(dá)標(biāo)志,CD133
與CD34為干細(xì)胞表面標(biāo)志
2、黏附分子(celladhesionmolecule,CAM)
①定義:是眾多介導(dǎo)細(xì)胞間或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間相互接觸和結(jié)合的分子的統(tǒng)稱。黏附分
子與CD分子是分別從不同角度來(lái)命名細(xì)胞膜表面分子
②分類:根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為整合素家族、選擇素家族、免疫球蛋白超家族、選凝素家族等
1)整合素家族:介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的黏附,使細(xì)胞附著形成整體,是由a、p兩條鏈
經(jīng)非共價(jià)鍵連接形成的異源二聚體,以B亞單位差異分為8個(gè)組
**組:分布廣,表達(dá)于幾乎所有白細(xì)胞,配體包括纖連蛋白、VCAM-1等
?B2組:局限在白細(xì)胞表達(dá),介導(dǎo)白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附與遷移,包括LFA-1(CD18)、
Mac-1(CR3)、P150/95(CR4),配體有ICAM-1,2,3、iC3b。其中LFA-3/ICAM-1參與T細(xì)
胞活化。
?組:表達(dá)于黏膜淋巴細(xì)胞、NK、Eos,主要功能為a4B7(LPAM-l)、aE07與HEV粘膜
地址素細(xì)胞黏附分子(MAdCAM-1)結(jié)合,使淋巴細(xì)胞歸巢到Peyer小結(jié)和腸道粘膜(IEL)
2)免疫球蛋白超家族:胞膜外結(jié)構(gòu)域與lgV區(qū)或C區(qū)相似,可識(shí)別同型IgSF黏附分子、IgSF
其他成員、整合素或其他結(jié)構(gòu)膜分子,參與多種免疫細(xì)胞間的黏附,為免疫細(xì)胞的應(yīng)答提供
活化和抑制信號(hào)
3)選凝素家族:成員有L-選凝素、P-選凝素和E-選凝素,在白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞黏附、炎癥
發(fā)生以及淋巴細(xì)胞歸巢中發(fā)揮重要作用,配體為寡糖基團(tuán)
③生物學(xué)功能
1)參與免疫細(xì)胞識(shí)別中的輔助受體和協(xié)同刺激信號(hào)
2)參與炎癥過(guò)程中白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附和滲出
3)參與淋巴細(xì)胞歸巢:淋巴細(xì)胞歸巢受體與血管地址素結(jié)合
六、主要組織相容性復(fù)合體(majorhistocompatibiIitycompIex,MHC)
定義:是一組決定移植組織是否相容,與免疫應(yīng)答密切相關(guān)、緊密連鎖的基因群,其編碼產(chǎn)
物為主要組織相容性抗原,在人類即為人類白細(xì)胞抗原(HLA)。
1,MHC基因結(jié)構(gòu)
人類MHC編碼白細(xì)胞抗原,又稱HLA復(fù)合體,位于第6號(hào)染色體短臂q21.31上,長(zhǎng)3600kDa,
包含224個(gè)基因座位。
①分類:依據(jù)HLA編碼蛋白結(jié)構(gòu)和功能不同分為HLAI類、II類和川類基因,其中HLAI類
和II類基因還可分為經(jīng)典與非經(jīng)典HLA基因
經(jīng)典HLA基因:參與抗原加工和提呈,決定組織相容性
HLAIJI類基因
非經(jīng)典HLA基因
參與炎癥應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié)
HLAIII類基因
1)HLAI類基因:經(jīng)典HLAI類基因包括HLA-A、B、C位點(diǎn),編碼HLAI類分子,與02m組
成MHCI類分子,提呈內(nèi)源性抗原;非經(jīng)典HLAI類基因包括HLA-E、F、G、H、K、L位點(diǎn)和
MIC基因
2)HLAII類基因:經(jīng)典HLAII類基因包括DR、DQ、DP三個(gè)亞區(qū),編碼MHCN類分子,分
布于B細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、DC細(xì)胞表面,提呈外源性抗原;此外該區(qū)域還包括抗原加工
相關(guān)基因,如LMP基因(參與內(nèi)源性抗原加工)、TAP基因(參與內(nèi)源性抗原加工中的抗原
肽轉(zhuǎn)運(yùn))、HLA-DM基因(參與外源性抗原加工與提呈)、HLA-DO基因(抑制HLA-DM基因
起負(fù)調(diào)控作用)等
3)HLAIII類基因:介于HLAI類與II類基因之間,編碼包括補(bǔ)體成分C2、C4、B因子、細(xì)
胞因子(TNF、LTA和LTB)、熱休克蛋白70等產(chǎn)物,也稱炎癥相關(guān)基因
②特點(diǎn)
1)多基因性:HLA基因由多個(gè)緊密相鄰的基因座位組成,編碼功能相同或相似的產(chǎn)物
2)多態(tài)性:在同一個(gè)HLA基因座位上存在兩個(gè)或兩個(gè)以上等位基因的現(xiàn)象
△多基因性是同一個(gè)體內(nèi)HLA復(fù)合體在基因座位數(shù)量上的多樣性,多態(tài)性則指群體中HLA
各基因座位的等位基因數(shù)量構(gòu)成上的多樣性
生物學(xué)意義:賦予個(gè)體獨(dú)特的分子標(biāo)簽,擴(kuò)大種群對(duì)抗原肽的提成范圍,有利于種群生存和
延續(xù),但不利于供體選擇
2、HLA遺傳特點(diǎn)
①單倍型遺傳:指HLA復(fù)合體以單倍型形式向下代傳遞。單倍型是指一條染色體上HLA基
因復(fù)合體各位點(diǎn)基因緊密連鎖組成的基因單位。
②共顯性遺傳:指一個(gè)個(gè)體同源染色體相同位點(diǎn)上的等位基因不論是雜合子還是純合子都能
同等表達(dá)
③連鎖不平衡:在群體中不同基因座位上的等位基因出現(xiàn)在同一單倍體型上的頻率與預(yù)期頻
率之間存在明顯差異,可作為人種種群基因結(jié)構(gòu)的一個(gè)特征
3、MHC蛋白分子
①HLAI類分子
1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):由a鏈與0鏈通過(guò)非共價(jià)鍵連接形成的糖蛋白,a鏈由HLA-A/B/C等位基因
編碼,B鏈由位于15號(hào)染色體的02微球蛋白基因編碼。
?a鏈由al、a2與a3三個(gè)功能區(qū)組成,al與a2區(qū)氨基酸序列變化較大,形成抗原結(jié)合
槽;a3區(qū)序列保守,是與CD8分子結(jié)合的部位
?B鏈不直接參與抗原提呈,但能促進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成HLAI類分子向細(xì)胞表面運(yùn)輸,同時(shí)穩(wěn)
定HLAI類分子的結(jié)構(gòu)
2)組織表達(dá):分布于幾乎所有的有核細(xì)胞表面,但不同組織細(xì)胞表達(dá)水平有差異,淋巴細(xì)
胞表面HLAI類抗原密度最高。神經(jīng)細(xì)胞、成熟紅細(xì)胞、胎盤成熟滋養(yǎng)層細(xì)胞不表達(dá)經(jīng)典HLA
I類分子。
②HLAII類分子
1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):由a鏈與0鏈組成的異二聚體糖蛋白,均由HLA-DP/DQ/DR編碼。細(xì)胞外分
為al、a2、01、02四個(gè)功能區(qū),其中al和01區(qū)組成抗原結(jié)合槽,02區(qū)結(jié)合CD4分子
2)組織表達(dá):主要表達(dá)于B細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、DC細(xì)胞等專職抗原提呈細(xì)胞,精子以及
某些活化T細(xì)胞表面
③HLA分子與抗原肽結(jié)合的特點(diǎn)
1)專一性:HLA分子對(duì)Ag肽的識(shí)別具有一定的特異性,表現(xiàn)在錨定位和錨定殘基相對(duì)恒定
2)包容性:特定MHC分子所選擇的錨定殘基并非嚴(yán)格專一,而是一種類型的MHC分子識(shí)
別一群帶有特定共同基序的肽段。
七、抗原的加工與提呈
1、抗原提呈細(xì)胞(antigenpresentingcell,APC)
定義:指能攝取和在細(xì)胞內(nèi)加工抗原,并將抗原信息提呈給T細(xì)胞的細(xì)胞
①分類:專職APC、非專職APC、表達(dá)MHCI類分子的靶細(xì)胞
1)專職APC:包括DC細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞,能夠組成性表達(dá)MHCII類分子和T
細(xì)胞活化所需的共刺激分子,具有直接攝取、加工、處理與提呈抗原的能力。
2)非專職APC:包括內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、上皮間皮細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞,只有在一定
條件下才能表達(dá)MHCII類分子和共刺激分子,加工和提呈抗原的能力較專職APC弱
3)靶細(xì)胞:指被病原體感染或自身突變的細(xì)胞,能夠組成性表達(dá)MHCI類分子并加工內(nèi)源
性抗原,將抗原信息提呈給CD8+T細(xì)胞
②樹突狀細(xì)胞(dendriticcell)
概述:DC細(xì)胞是目前所知抗原提呈能力最強(qiáng)的細(xì)胞,最大特點(diǎn)是能夠刺激初始T細(xì)胞活化
和增殖,是特異性免疫應(yīng)答的始動(dòng)者
a^分類
1)根據(jù)來(lái)源分:DC細(xì)胞起源于多能造血干細(xì)胞,可分為髓樣DC和淋巴樣DC
2)分為經(jīng)典DC和漿細(xì)胞樣DC
■經(jīng)典DC(eDC):存在于淋巴組織、血液和其他非淋巴組織的DC統(tǒng)稱為經(jīng)典DC。主要
功能是誘導(dǎo)針對(duì)入侵抗原的特異性免疫應(yīng)答并維持自身耐受。
■漿細(xì)胞樣DC:將能夠分泌大量I型干擾素的DC稱為漿細(xì)胞樣DC,主要功能是針對(duì)微
生物特別是病毒感染產(chǎn)生大量I型干擾素并激發(fā)相應(yīng)的T細(xì)胞應(yīng)答。
3)根據(jù)組織部位分:
■淋巴樣組織中:并指狀DC(IDC,淋巴組織胸腺依賴區(qū))和邊緣區(qū)DC(脾臟邊緣區(qū))
■非淋巴樣組織中:間質(zhì)性DC(間質(zhì)毛細(xì)血管附近)、朗格漢斯細(xì)胞(表皮與胃腸上皮)
■體液中:隱蔽細(xì)胞、血液DC
▲濾泡DC細(xì)胞(FDC):一類存在于外周淋巴器官淋巴濾泡生長(zhǎng)中心的特殊樹突樣細(xì)胞,不
表達(dá)MHCII類分子,不攝取抗原,也不能誘導(dǎo)初始T細(xì)胞活化,因此不屬于DC細(xì)胞。但
FDC高表達(dá)抗體和補(bǔ)體的膜受體,是激發(fā)免疫應(yīng)答及產(chǎn)生和維持免疫記憶的重要細(xì)胞。
b、eDC的成熟與遷移過(guò)程:前體期一一未成熟期一一遷移期一一成熟期
1)未成熟DC:表達(dá)低水平MHCII類分子、共刺激分子和黏附分子,提呈能力弱;但表達(dá)
較多FcR和病原體受體,具有極強(qiáng)的攝取和加工抗原的能力
2)成熟DC:表達(dá)大量MHCII類分子、共刺激分子和黏附分子,抗原提呈能力強(qiáng);但不表
達(dá)FcR和病原體受體,攝取和加工抗原能力弱
3)過(guò)程:當(dāng)未成熟DC在外周組織捕捉到抗原后其開始成熟,同時(shí)由外周組織通過(guò)淋巴管
或血液循環(huán)遷移到鄰近的外周淋巴器官進(jìn)行抗原提呈,啟動(dòng)T細(xì)胞應(yīng)答
c、DC的功能
1)攝取、加工并提呈抗原,激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答
DC通過(guò)受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用、巨吞飲作用和吞噬作用攝取抗原并在細(xì)胞內(nèi)加工抗原,以
MHC-抗原肽的形式為T細(xì)胞活化提供第一信號(hào),同時(shí)DC還高表達(dá)B7、CD40等共刺激分子
為T細(xì)胞活化提供第二信號(hào),并分泌IL-12誘導(dǎo)初始T細(xì)胞產(chǎn)生Thl型應(yīng)答
2)參與胸腺內(nèi)T細(xì)胞分化的陽(yáng)性選擇和陰性選擇
■陽(yáng)性選擇:表達(dá)MHCI類分子和MHCII類分子的胸腺上皮DC與雙陽(yáng)性T細(xì)胞結(jié)合,通
過(guò)陽(yáng)性選擇保留MHC限制性的單陽(yáng)性T細(xì)胞
■陰性選擇:?jiǎn)侮?yáng)性T細(xì)胞進(jìn)入胸腺髓質(zhì),與胸腺髓質(zhì)DC表達(dá)的MHC-自身肽復(fù)合物,
通過(guò)陰性選擇去除自身反應(yīng)性T細(xì)胞
3)參與中樞和外周免疫耐受
■胸腺DC參與T細(xì)胞的陰性選擇,誘導(dǎo)T細(xì)胞的中樞免疫耐受
■未成熟DC攜帶自身抗原進(jìn)入外周組織不僅不能激活T細(xì)胞,反而誘導(dǎo)T細(xì)胞失能,引
起T細(xì)胞的外周免疫耐受
■未成熟DC和調(diào)節(jié)性DC可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞來(lái)清除免疫反應(yīng)性T細(xì)胞。
4)參與免疫記憶維持:長(zhǎng)壽IDC可能與記憶T細(xì)胞的形成和維持有關(guān),F(xiàn)DC參與記憶性B
細(xì)胞的形成和維持
5)分泌細(xì)胞因子調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答:IL-12(誘導(dǎo)ThO向Thl分化)、IL-33(誘導(dǎo)ThO向Th2分
化)、IL-6(誘導(dǎo)ThO向Thl7分化)
未成熟DC與成熟DC比較
未成熟DC成熟DC
功能攝取和加工抗原提呈抗原
存在部位非淋巴組織、器官外周淋巴組織
宜
MHCII分子表達(dá)低IRJ
共刺激分子和黏附分子表達(dá)無(wú)較高
FcR和甘露糖受體++—
表達(dá)趨化因子CCR9、CXCR1/2CCR7、CXCR4
③巨噬細(xì)胞(macrophage):不能將抗原直接提呈給初始T細(xì)胞,只能將抗原提呈給活化T
細(xì)胞或效應(yīng)T細(xì)胞,而且其抗原提成的功能明顯弱于DC。
④B細(xì)胞:可通過(guò)mlg濃集(即使低濃度抗原也可攝取處理)并內(nèi)化抗原,在細(xì)胞內(nèi)加工后
以MHCII類分子-抗原肽復(fù)合物的形式提呈給T細(xì)胞,T細(xì)胞活化后可輔助B細(xì)胞發(fā)生親和
力成熟、類別轉(zhuǎn)換并進(jìn)一步分化為漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體。
2、抗原的攝取、加工和提呈
抗原加工(antigenprocessing):指APC在感染或炎癥部位攝取抗原,然后在細(xì)胞內(nèi)降解抗
原并將其加工成抗原多肽片段,再以抗原肽-MHC復(fù)合物的形式表達(dá)在細(xì)胞表面
抗原提呈(antigenpresenting):指APC與T細(xì)胞接觸時(shí),抗原肽-MHC復(fù)合物被TCR識(shí)別并
啟動(dòng)T細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),誘導(dǎo)T細(xì)胞活化增殖
①M(fèi)HCII類途徑一一提呈外源性抗原
a、外源性抗原:來(lái)源于細(xì)胞外的抗原,由APC攝取入細(xì)胞內(nèi)的吞噬顆粒,降解并以抗原肽
-MHCII復(fù)合物形式提呈給CD4+T細(xì)胞,如可被吞噬細(xì)胞吞噬的細(xì)菌、可溶性蛋白質(zhì)等
b、參與物質(zhì):內(nèi)體、MHCII類小室、li鏈、CUP片段、HLA-DM分子
C、過(guò)程
1)APC通過(guò)胞吞作用攝取外源性抗原形成早期內(nèi)體。胞吞作用指細(xì)胞膜內(nèi)陷將顆粒狀物質(zhì)、
大分子物質(zhì)或小分子物質(zhì)包圍成小泡并吞入細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,又稱內(nèi)化(internalization)
■內(nèi)化方式:吞噬作用、胞飲作用、巨吞飲作用、受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用
2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表達(dá)MHCII類分子異二聚體,并與非共價(jià)連接形成九聚體
■li鏈的主要功能:促進(jìn)MHCII類分子二聚體形成;促進(jìn)MHCII類分子二聚體在細(xì)胞內(nèi)
的轉(zhuǎn)運(yùn);阻止MHCII類分子在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)與內(nèi)源性多肽結(jié)合(li鏈結(jié)合在抗原結(jié)合槽中)
3)早期內(nèi)體經(jīng)抗原降解后形成晚期內(nèi)體,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體或溶酶體融合形成一種富含
MHCII類分子的溶酶體樣細(xì)胞器,稱為MHCII類小室(MIIC)
4)在MIIC中,li鏈被組織蛋白酶和天冬氨酸內(nèi)肽酶水解保留CUP片段,而后再由HLA-DM
分子催化CUP片段與抗原結(jié)合槽解離,從而使抗原肽與MHCII類分子溝槽形成穩(wěn)定的MHC-II
類分子復(fù)合物,轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞膜表面供T細(xì)胞識(shí)別
②MHCI類途徑一一提呈內(nèi)源性抗原
a、內(nèi)源性抗原:在細(xì)胞內(nèi)合成的抗原,直接被細(xì)胞加工并以抗原肽-MHCI類復(fù)合物的形式
提呈給CD8+T細(xì)胞,如病毒感染細(xì)胞后合成的病毒蛋白、細(xì)胞內(nèi)感染細(xì)菌的產(chǎn)物等
b、參與成分:蛋白酶體、TAP、伴侶蛋白
c、過(guò)程
1)內(nèi)源性抗原在胞漿內(nèi)首先與泛素結(jié)合形成泛素化蛋白,而后由蛋白酶體識(shí)別將其降解形
成可被提呈的抗原肽
2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表達(dá)MHCla鏈,在伴侶蛋白鈣聯(lián)蛋白的輔助下與B2m結(jié)合形成MHCI類分子
3)內(nèi)源性抗原肽被TAP(抗原加工相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)體)轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中與MHCI類分子的抗原結(jié)
合槽結(jié)合,而后經(jīng)高爾基復(fù)合體轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞膜上提呈給T細(xì)胞
▲TCR與MHC-抗原肽的識(shí)別:TCR的珅鏈經(jīng)CDR1和CDR2識(shí)別抗原結(jié)合槽兩側(cè),CDR3主
要識(shí)別抗原結(jié)合槽中的抗原肽,相互結(jié)合達(dá)到一定親和力后才能引起TCR構(gòu)象改變,進(jìn)而引
起CD3向細(xì)胞內(nèi)傳遞活化信號(hào)
MHCI類途徑MHCII類途徑
抗原來(lái)源內(nèi)源性抗原外源性抗原
抗原降解的酶結(jié)構(gòu)蛋白酶體溶酶體
抗原與MHC分子結(jié)合部位內(nèi)質(zhì)網(wǎng)MHCII類小室
參與的MHC分子MHCI類分子MHCII類分子
加工抗原的細(xì)胞所有有核細(xì)胞專職APC
提呈對(duì)象CD8+T細(xì)胞CD4+T細(xì)胞
③其他抗原提呈途徑
a、交叉提呈(crosspresentation):在某些條件下,外源性抗原經(jīng)MHCI類途徑提呈給CD8+T
細(xì)胞,內(nèi)源性抗原經(jīng)MHCII類途徑提呈給CD4+T細(xì)胞,這種提呈方式稱為交叉提呈
b、脂類抗原的CD1分子提呈途徑:CD1分子是非經(jīng)典MHCI類分子,表達(dá)于專職APC表面
(CDld主要表達(dá)于腸上皮細(xì)胞和造血干細(xì)胞),主要提呈脂類抗原供CD1限制性T細(xì)胞識(shí)
別,抗原加工方式類似于MHCII類途徑。參與固有免疫。
▲CD1限制性T細(xì)胞:NKT細(xì)胞、TCRy6T細(xì)胞、CD41D81細(xì)胞
八、T細(xì)胞及其介導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答
1、T細(xì)胞的發(fā)育
①主要過(guò)程:T細(xì)胞來(lái)源于骨髓或胚胎淋巴樣干細(xì)胞,分化發(fā)育為胸腺前T細(xì)胞后隨血液進(jìn)
入胸腺皮質(zhì),從胸腺的淺皮質(zhì)區(qū)向深皮質(zhì)區(qū)、髓質(zhì)區(qū)移行發(fā)展為成熟T細(xì)胞,經(jīng)轉(zhuǎn)移到外周
淋巴組織接受抗原刺激成為效應(yīng)性和記憶性T細(xì)胞。
②在胸腺中的發(fā)育:雙陰性(DN)——雙陽(yáng)性(DP)——單陽(yáng)性(SP)
a、功能性TCR的表達(dá)
TCR是由兩條不同肽鏈組成的異二聚體,95%-99%由a鏈和0鏈組成,1%-5%由丫鏈和6鏈
組成,據(jù)此可分為aRT細(xì)胞和MT細(xì)胞。T、B細(xì)胞在發(fā)育早期存在分隔、一定數(shù)量的胚系
基因片段,胚系基因片段通過(guò)各種重排、組合,形成特異性抗原識(shí)別受體:
1)DN階段:TCR?;蜻M(jìn)行V、D、J基因重排和表達(dá),并組裝為0鏈
2)DP階段:TCRa基因進(jìn)行V、J基因重排,表達(dá)成熟的功能性TCRaB。只有表達(dá)了功能性
TCRaB的細(xì)胞才能經(jīng)歷陽(yáng)性選擇和陰性選擇
b、陽(yáng)性選擇:雙陽(yáng)性T細(xì)胞在胸腺皮質(zhì)內(nèi),與胸腺上皮細(xì)胞表達(dá)的自身肽-MHC復(fù)合物以
適當(dāng)親和力結(jié)合,親和力過(guò)高或無(wú)親和力的T細(xì)胞將發(fā)生凋亡而被清除,剩余T細(xì)胞則發(fā)育
分化為具有MHC限制性的單陽(yáng)性T細(xì)胞
c、陰性選擇:?jiǎn)侮?yáng)性T細(xì)胞在胸腺皮質(zhì)與髓質(zhì)的交界處,與樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞表達(dá)的
自身抗原肽-MHC復(fù)合物結(jié)合,能與之發(fā)生高親和力結(jié)合的T細(xì)胞被誘導(dǎo)凋亡或處于失能狀
態(tài),剩余T細(xì)胞則繼續(xù)發(fā)育分化為具有自身耐受性的成熟T細(xì)胞
③在外周淋巴組織中的發(fā)育
初始丁細(xì)胞(naiveTcell)指從胸腺進(jìn)入外周淋巴組織尚未接觸過(guò)抗原的T細(xì)胞,主要定位
于外周淋巴組織的胸腺依賴區(qū),與抗原接觸后分化為不同的T細(xì)胞亞群,獲得新的歸巢功能
2、T細(xì)胞的表面分子
①TCR-CD3復(fù)合物:表達(dá)于所有T細(xì)胞表面,參與T細(xì)胞的抗原識(shí)別和活化信號(hào)的傳遞,TCR
識(shí)別抗原所產(chǎn)生的活化信號(hào)由CD3分子傳遞入細(xì)胞內(nèi)(第一信號(hào))
②CD4/CD8:與MHC分子結(jié)合,輔助TCR識(shí)別結(jié)合抗原和參與T細(xì)胞活化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),被稱
作TCR的共受體
③CD28和CTLA4:
1)CD28表達(dá)于約90%CD4+T細(xì)胞和50%CD8+T細(xì)胞,與APC上的B7-l/B7-2(CD80/CD86)結(jié)合
后產(chǎn)生協(xié)同刺激信號(hào)(第二信號(hào)),促進(jìn)T細(xì)胞增殖和IL-2等細(xì)胞因子的生成。
2)CTLA-4(CD152)表達(dá)于活化T細(xì)胞,與B7結(jié)合后產(chǎn)生抑制信號(hào),避免T細(xì)胞的過(guò)度激活。
?CD2:即LFA-2,又稱綿陽(yáng)紅細(xì)胞受體,分布于90%的成熟T細(xì)胞、50%-70%的胸腺細(xì)胞及
部分NK細(xì)胞表面,與其配體LFA-3(CD58)、CD59或CD48結(jié)合后,能加強(qiáng)T細(xì)胞與APC
或靶細(xì)胞間的黏附,促進(jìn)T細(xì)胞活化。另外,在沒(méi)有TCR-CD3信號(hào)時(shí),可直接介導(dǎo)T細(xì)胞的
旁路活化,使其增殖并分泌細(xì)胞因子
⑤CD45:在所有白細(xì)胞上均表達(dá),但其異構(gòu)型可用以區(qū)分T細(xì)胞亞群,其中CD45RA主要表
達(dá)在初始T細(xì)胞上,CD45RO則表達(dá)于活化或記憶性T細(xì)胞上
@CD40L:主要表達(dá)于活化的CD4+T細(xì)胞表面,與B細(xì)胞表面的CD40結(jié)合可調(diào)節(jié)B細(xì)胞活
化,提供B細(xì)胞活化的協(xié)同刺激信號(hào)。此外,還可以通過(guò)與其他APC上CD40結(jié)合刺激B7
分子表達(dá)從而促進(jìn)T細(xì)胞活化。
⑦LFA-L與ICAM-1結(jié)合參與T細(xì)胞的活化、增殖、分化及歸巢等多種生理過(guò)程
⑧CD31:是一種血小板-內(nèi)皮細(xì)胞間黏附分子,屬
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