T細胞介導的細胞免疫應答課件

T細胞介導的細胞免疫應答第一節(jié)T細胞的抗原識別

T細胞的抗原識別：

初始

T細胞TCR與APC表面遞呈的MHC-肽複合物結(jié)合。

T細胞識別抗原具有MHC限制性：

CD4+

T細胞識別APC遞呈的MHCII-肽複合物；

CD8+

T細胞識別APC遞呈的MHCI-肽複合物。

一.

T細胞識別的抗原的種類

1.由MHCI類分子遞呈的抗原，即存在於胞漿（cytosol）內(nèi)的抗原。

來源於：

（1）病毒和一些細菌感染細胞後，於胞漿內(nèi)及胞核內(nèi)合成的抗原；

（2）腫瘤細胞合成的腫瘤抗原。

2.由MHCII類分子遞呈的抗原，即存在於囊泡系統(tǒng)內(nèi)的抗原。

來源於：（1）巨噬細胞攝取到內(nèi)體(endosome)中的顆粒成分

(如細菌、細胞等)及細菌增殖中新合成的抗原成分。

（2）APC通過吞噬和吞飲作用攝取內(nèi)化的細菌代謝產(chǎn)物和其他可溶性蛋白質(zhì)抗原。

二．T細胞的抗原識別

（一）對MHCI類分子遞呈抗原的識別

---內(nèi)源性抗原的遞呈過程：

指胞漿內(nèi)的抗原，經(jīng)酶降解成小的肽片段，與MHCI類分子結(jié)合成複合物，然後轉(zhuǎn)送到細胞膜表面，供CD8+T細胞識別的過程。

MHCI

鏈(新合成)

進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜

同鈣連接蛋白結(jié)合

同

2微球蛋白(

2M)結(jié)合

鈣連接蛋白分離,MHCI

-

2M異二聚體形成

與蛋白質(zhì)複合體(鈣網(wǎng)蛋白、tapasin

和

Erp57)結(jié)合*

LMPAg(蛋白質(zhì))肽（8-13個氨基酸殘基）

ABC（ATP-bindingcassette）轉(zhuǎn)運

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔*

*蛋白質(zhì)複合體分離,MHCI-肽複合物形成

高爾基體

細胞表面

TCR識別和同

CD8分子結(jié)合（CD8T細胞）。

注：鈣連接蛋白---使MHCI類分子在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)保持部分折疊狀態(tài)。

LMP---28個亞單位構(gòu)成的大圓柱型的複合體，中間含有一個以蛋白水解酶亞單位（LMP2、LMP7和MECL-1）的活性部分為襯的空心。

ABC蛋白---TAP-1（transportersasso-

ciatedwithantigenprocessing-1）和TAP-2,

形成異二聚體，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜伴隨，可有效地將肽轉(zhuǎn)運至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

（二）對MHCII類分子遞呈抗原的識

別---外源性抗原的遞呈過程：

指抗原在囊泡系統(tǒng)內(nèi)被酶降解成小肽片段，與MHCII類分子結(jié)合，運送到細胞表面，供CD4T細胞識別的過程。

MHCII類分子（新合成）

MHCII-Ii鏈

(invariantchain)複合物

離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到達酸性內(nèi)體

Ii鏈可被酸性蛋白酶（如組織蛋白酶）切割

MHCII-CLIP複合物

與HLA-DM結(jié)合

CLIP釋放*Ag（攝取內(nèi)化）

內(nèi)體,pH下降為酸性

同溶酶體融合成吞噬溶酶體(phagolysome),含有酸性蛋白酶

蛋白質(zhì)抗原被降解成小肽片段（在酸性內(nèi)體）*

*

MHCII類分子-肽複合物（在酸性內(nèi)體）

細胞表面

TCR識別和同CD4分子結(jié)合（CD4T細胞）。

注：

A.Ii鏈：由三個亞單位組成，每個亞單位肽鏈的一部分非共價鍵結(jié)合於一個MHCII類分子的肽結(jié)合槽內(nèi)，以阻止MHCII類分子與存在於內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的肽或部分折疊的蛋白結(jié)合。

B.CLIP（classII-associatedinvariantchainpeptide）：Ii鏈被切割後留下的與MHCII分子結(jié)合的短肽片段。

C.HLA-DM分子：HLA-DM基因編碼的分子功能：

a.與MHCII類分子結(jié)合；

b.催化與MHCII類分子不穩(wěn)定結(jié)合的肽的釋放；

c.維持MHCII-肽複合物在APC表面有足夠的存在時間供CD4T細胞識別。

D.酸性蛋白酶：

半胱氨酸蛋白酶，catherpsinsB、D、S和L

。

第二節(jié)T細胞的活化

是一個包括接受信號刺激、轉(zhuǎn)導信號、細胞內(nèi)酶活化，基因轉(zhuǎn)錄表達及細胞擴增等在內(nèi)的複雜過程。一.T細胞活化的信號刺激

1.T細胞活化的雙信號刺激：至少需要二個獨立信號刺激，由APC提供。

信號T細胞APC

第一信號：TCR和CD4——MHC-肽複合物或CD8

第二信號：CD28——B7(B7.1、B7.2)

2.T細胞活化中細胞粘附分子的輔助作用：

作用*T細胞

APC

（1）LFA-1——ICAM-1,ICAM-2CD2——LFA-3ICAM-3——DC-SIGN(DC)4-1BB(CD137)——4-1BBL

（2）CD40L(活化)——CD40(活化)*（1）維持抗原特異T細胞與APC的結(jié)合時間，有益於T細胞活化、增殖、分化成效應T細胞。（2）傳送活化信號給T細胞，進一步刺激T細胞克隆增殖?；罨腁PC表達B7分子增加。

3．T細胞活化中IL-2的作用：

T細胞（啟動後進入G1期

分泌IL-2，表達IL-2R

自分泌作用

細胞增殖週期繼續(xù)進行，促進T細胞分化。

注：CD8+T細胞的活化較CD4+T細胞需要更強的協(xié)同刺激信號，IL-2對此起重要作用。實驗證明，IL-2減少，T細胞就不能增殖。

二.T細胞活化信號的傳導及基因表達

信號傳導（signaltransduction）：

將細胞膜表面受體與相應配體結(jié)合產(chǎn)生的信號通過受體蛋白或其他跨膜分子從細胞外轉(zhuǎn)至細胞內(nèi)，轉(zhuǎn)換成生物化學形式。

第三節(jié)T細胞介導的特異性免疫效應

介導特異性免疫效應的T細胞：CD8CTL、CD4Th1

一.CD8CTL介導的特異性免疫效應

主要效應功能：殺傷表達有同MHCI類分子結(jié)合的特異性抗原的細胞。

1.特異性細胞毒效應在宿主抵抗細胞內(nèi)寄生物的防禦中起重要作用。如病毒、一些細菌及寄生蟲等病原體。靶細胞特點：

(1)寄生物在感染細胞內(nèi)增殖，

a.不被所感染的細胞破壞；

b.不能接觸細胞外的抗體。

(2)MHCI類分子表達下降。

CTL殺傷靶細胞機制（兩種）：

(1)穿孔素依賴性機制---破壞細胞膜

CD8CTL

特異識別MHCI-肽複合物(靶細胞表面)

釋放活性溶解顆粒

毒性蛋白質(zhì)：穿孔素

形成膜孔道

細胞死亡。

顆粒酶(顆粒酶B)

進入靶細胞(通過膜孔道)

胱門蛋白酶（caspases,CPP-32）活化

CAD

活化

降解DNA。

注：CAD---

caspase

activatable

deoxy-

ribonuclease

(2)

穿孔素非依賴性機制

---誘導細胞凋亡

FasL(CTL)與Fas(靶細胞)結(jié)合

Fas的死亡功能區(qū)與效應器蛋白FADD結(jié)合

caspases（caspase8，caspases3）的級聯(lián)反應

核酸酶CAD活化(去除I-CAD的抑制)

降解DNA。

注:I-CAD--CAD抑制蛋白，同CAD結(jié)合，抑制其活性。

2.分泌細胞因數(shù)的效應

效應CD8CTL合成分泌細胞因數(shù)：

(1)IFN

---IFN

能直接抑制病毒複製；

誘導MHCI類分子表達；

活化巨噬細胞等。

(2)TNF

和TNF

---協(xié)同IFN

活化巨噬細胞；

與其受體TNFR-1結(jié)合誘導殺傷靶細胞。

二.CD4Th1細胞介導的特異性免疫效應

主要免疫效應功能(通過分泌的細胞因數(shù)和表達的膜表面分子發(fā)揮)：活化巨噬細胞；介導遲髮型超敏反應；誘導活化B細胞產(chǎn)生調(diào)理性抗體。

1.誘導巨噬細胞活化的作用

IFN

+IFNrRCD40L+CD40CD40分子和TNF受體表達增加，TNF

分泌

協(xié)同IFN

增加巨噬細胞抗胞內(nèi)微生物作用(如誘導NO和O2-離子產(chǎn)生)。

B7分子和MHCII分子的表達增加。

巨噬細胞活化

Th1細胞募集巨噬細胞到感染部位：

---兩種方式

A.分泌IL-3和GM-CSF

刺激骨髓內(nèi)新單核細胞的產(chǎn)生；

B.分泌TNF

和TNF

改變血管內(nèi)皮細胞粘附分子(如ICAM-1)的表達,分泌MCP-1

吸引聚集巨噬細胞。

2.導致炎癥反應—

介導遲髮型超敏反應(即IV型超敏反應)：是效應T細胞同特異性抗原作用後，引導的以單個核細胞浸潤和組織損傷為主要特徵的炎癥反應。特點：

（1）參與的效應T細胞---CD4Th1(主要)和

CD8CTL細胞；（2）以單個核細胞侵潤為主要的炎癥反應；（3）發(fā)生較慢，常需24～72小時；（4）無抗體和補體參與。

發(fā)生機制：

---兩個階段

第一階段：局部抗原遞呈細胞攝取、加工處理和遞呈抗原給T細胞；第二階段：效應Th1細胞識別抗原，釋放多種細胞因數(shù)，導致炎癥反應。

分泌的細胞因數(shù)及誘導炎癥作用：（1）IL-3和GM-GSF

單核細胞的新生，巨噬細胞數(shù)量增加；（2）TNF

和TNF

血管內(nèi)皮細胞粘附分子的表達和血管的通透性增加

吞噬細胞（以巨噬細胞為主）募集和增加血漿滲出；（3）MCP-1

單核細胞到達抗原部位；（4）IFN-

和TNF

巨噬細胞活化

釋放細胞因數(shù)(如IL-1、IL-6、IL-8、TNF

、GM-GSF)

加重炎癥反應，擴大免疫應答效應；（5）FasL

（Th1細胞）+Fas（靶細胞）

誘導靶細胞凋亡。

臨床常見遲髮型超敏反應疾?。海?）傳染性遲髮型超敏反應性疾病：如結(jié)核、麻風及某些原蟲感染等。結(jié)核桿菌

侵入巨噬細胞

巨噬細胞活化

細菌被殺死；細菌抵抗殺傷

形成肉芽腫。

肉芽腫中心：由巨噬細胞融合形成的巨細胞構(gòu)成，在缺氧和巨噬細胞的細胞毒作用下，可形成乾酪樣壞