免疫學(xué)-電子教材:第十五章

第十五章 適應(yīng)性免疫：T淋巴細胞對抗原的識別及免疫應(yīng)答

分三個階段：  1、T細胞識別抗原階段

 2、 T細胞活化、增殖和分化階段

 3、效應(yīng)T細胞的產(chǎn)生及效應(yīng)階段

第一節(jié)  T細胞對抗原的識別

初始T細胞（NaiveＴ Cell)

抗原識別（AntigenRecognition)：實質(zhì)是T細胞膜表面的TCR-CD3復(fù)合物與APC表面的MHC-抗原肽的特異結(jié)合。

MHC限制性（MHCRestriction)：TCR在識別抗原肽的過程中，要同時識別與抗原肽形成復(fù)合物的MHC分子。

一、T細胞與APC的非特異性結(jié)合

是T細胞與APC隨機黏附結(jié)合的過程，本質(zhì)是T細胞上的黏附分子LFA-1、CD2與APC上的配體ICAM-1、LFA-3的結(jié)合，但是短暫和可逆的。

二、T細胞與APC的特異性結(jié)合

1、T細胞膜表面的TCR-CD3復(fù)合物與APC表面的MHC-抗原肽的特異結(jié)合。

2、LFA-1分子構(gòu)象改變，與ICAM-1的親和力加強。

3、CD4+、CD8+分別與MHC-II及MHC-I發(fā)生識別及結(jié)合。增強了TCR與MHC-抗原肽的親和力。

4、協(xié)同刺激分子（Co－stimulatory　Molecular)維持及加強了T細胞與APC之間的結(jié)合。以CD28/CD80（CD86)為重要。

T細胞突觸(TCell Synapse)或免疫突觸(Immunological  Synapse)

指T細胞與APC識別結(jié)合過程中，兩種細胞的多種跨膜分子聚集在一定的部位，靠攏成簇，所形成的細胞結(jié)合部位。

免疫突觸的中心是：TCR-CD3-CD4/CD4  

MHC-抗原肽

周圍環(huán)布著大量其他細胞黏附分子，如LFA-1/ICAM-1、CD2/CD48（LFA-3)、B7/CD28等。

第二節(jié)  T細胞活化的過程T細胞活化涉及的分子

活化的信號要求，發(fā)生在細胞表面

T細胞活化信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

活化信號在T細胞內(nèi)的傳播

被T細胞活化信號影響的靶基因

特異性T細胞的克隆性增殖和分化

一、T細胞活化涉及的分子

T細胞活化需要兩個信號和細胞因子的作用：

1、T細胞活化m.bhskgw.cn/pharm/的第一信號：

TCR—CD3 CD4/CD8

抗原肽----MHC

2、T細胞活化的第二信號

涉及APC及T 細胞上的多對免疫分子

1)協(xié)同刺激分子  2)協(xié)同刺激信號

3)T細胞無能（Anergy):T細胞在接受第一信號的刺激后，若缺乏第二信號的作用，非但不被激活，反而會導(dǎo)致細胞凋亡，或呈現(xiàn)無能狀態(tài)。

3、細胞因子促使T細胞充分活化：

細胞因子來源：APC、T  Cell

細胞因子種類：IL-1、IL-2、IL-6、IL-12等。

二、T細胞活化的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

不同TCR識別不同的抗原，但活化信號在細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)導(dǎo)過程是相似的，最終都導(dǎo)致控制細胞應(yīng)答的基因活化及表達。

TCR 胞內(nèi)部分較短，要借助CD3、CD4/8、CD28等分子將刺激信號傳到細胞內(nèi)部，致轉(zhuǎn)錄因子活化，轉(zhuǎn)位到核內(nèi)，活化相關(guān)基因。這一過程稱為

信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（SignalTransduction)。

1、受體交聯(lián)：

抗原-抗體受體結(jié)合，使TCR的構(gòu)像及位置發(fā)生改變，CD3、CD4/CD8分子的尾部聚集在一起，即發(fā)生受體交聯(lián)，激活胞內(nèi)的信號蛋白和酶。

2、PTK活化：

受體交聯(lián)首先激活膜上的蛋白酪氨酸激酶（Protein tyrosinekinase，PTK)，如：Fyn P59---CD3的ζ 鏈, Lck P56---CD4/CD8. PTK 活化促使帶有酪氨酸的ITAM蛋白發(fā)生磷酸化而活化，胞漿中的ZAP-70的SH2附著于ITAM而活化�；罨�的ZAP-70使磷脂酶C（PLC－γ)和生長因子受體結(jié)合蛋白-2（GRB-2)活化。啟動兩條不同的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，即磷脂酰肌醇途徑、MAP激酶途徑。

磷脂酰肌醇途徑：

PLC-γ 磷酸化致使

二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2)分解

為三磷酸肌醇（IP3)和甘油二酯（DAG)

IP3提高鈣離子濃度，激活鈣調(diào)磷酸酶，激活轉(zhuǎn)錄因子NF-AT

DAG直接激活PKC，激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB

MAP激酶相關(guān)途徑：

ZAP-70通過Ras活化絲裂原激活的蛋白激酶（MAPK)級聯(lián)反應(yīng)，誘導(dǎo)細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子活化，特別是激活癌基因fos和Jun表達，活化轉(zhuǎn)錄因子AP－1。

三、T細胞活化信號涉及的靶基因

四、抗原特異性T細胞克隆性增殖和分化

被特異性抗原活化的T細胞株進入有絲分裂而大量增殖，并進一步分化成為效應(yīng)細胞，到達特異性抗原聚集部位，發(fā)揮效應(yīng)作用。

1、多種細胞因子參與T細胞的增殖與分化，如：

IL-2、IL-4、 IL-6、 IL-7、

IL-12、IL-15、 IL-18

2、IL-2是促進活化后T細胞增殖的最重要的細胞因子：

IL-2R表達：

靜止T細胞：中等親和力受體， βγ

活化T細胞：高親和力受體，αβγ

IL-2選擇性地促進經(jīng)抗原活化的T細胞增殖。

3、CD4+T細胞的增殖分化

4、CD8+T細胞的增殖分化

Th細胞依賴性：常見于低表達/不表達協(xié)同刺激分子的靶細胞，APC及CD4+（Th1)協(xié)助其增殖為CTL。

Th細胞非依賴性：高表達協(xié)同刺激分子的病  毒感染的DC，無需 APC、CD4+協(xié)助即增殖為CTL。

第三節(jié)  效應(yīng)T細胞的應(yīng)答效應(yīng)

一、Th1細胞的效應(yīng)

1、通過分泌多種細胞因子活化及作用在巨噬細胞，使之具有強的抗胞內(nèi)感染的功能。

2、Th1細胞對淋巴細胞的作用：分泌產(chǎn)生IL-2，促Th1、CTL等細胞增殖。還可促B細胞產(chǎn)生具有調(diào)理作用的抗體Ig2a，增強巨噬細胞對病原體的吞噬。

3、Th1對中性粒細胞的作用：產(chǎn)生的LT、TNF可活化中性粒細胞。

二、Th2細胞的效應(yīng)

1、輔助體液免疫應(yīng)答。

2、參與超敏反應(yīng)性炎癥。

三、CTL細胞的效應(yīng)：

   可識別MHC-I提呈的抗原，特異地殺傷胞內(nèi)感染的靶細胞和腫瘤細胞------細胞毒效應(yīng)。

1、效靶細胞結(jié)合：已活化、增殖的CTL高表達黏附分子、TCR復(fù)合物，可與表達MHC-I：抗原肽及黏附分子配體的靶細胞識別并結(jié)合。

2、CTL的極化：在CTL與靶細胞結(jié)合的部位，發(fā)生細胞骨架重排、Golgi體、胞漿顆粒向結(jié)合部位集中，從而保證CTL 分泌的非特異性分子作用于所接觸的靶細胞，而不影響鄰近的正常細胞。

3、致死性攻擊：CTL通過兩條途徑殺傷靶細胞：

1)穿孔素/顆粒酶途徑

   穿孔素生物學(xué)效應(yīng)類似于補體的攻膜單位（MAC)，插入細胞膜，形成穿膜孔徑。顆粒酶通過孔道進入細胞，激活細胞凋亡酶系統(tǒng)，caspase10,caspase7,介導(dǎo)細胞凋亡。

2)Fas/FasL途徑

多數(shù)細胞可以表達膜Fas分子，但只有少數(shù)具有殺傷作用的細胞表面表達FasL。Fas-FasL結(jié)合可激活靶細胞內(nèi)Caspase轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，誘導(dǎo)細胞凋亡。完成殺傷作用后，效靶細胞解離，CTL可以再與其他靶細胞結(jié)合，發(fā)揮殺靶作用。

Fas/FasL所激發(fā)的細胞凋亡參與了幾項重要的效應(yīng)作用，全部與免疫應(yīng)答有關(guān)：

1)介導(dǎo)CTL、NK細胞的殺傷作用。

2)調(diào)節(jié)特異性免疫應(yīng)答。

3)誘導(dǎo)免疫豁免。

   Fas胞內(nèi)區(qū)有一由70個氨基酸組成的保守區(qū)域，為凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)所必需的，稱死亡結(jié)構(gòu)域（Death Domain，DD)。

Caspase：半胱天冬蛋白酶，有13個成員。在天冬氨酸后切斷與另一氨基酸的連接。通常以酶原的形式存在。Caspase在接受了由DD轉(zhuǎn)導(dǎo)的凋亡信號后，形成活化的Caspase，激活的成員又可作用在其他Caspase成員，由此形成信號級聯(lián)反應(yīng)。參與凋亡的Caspase分兩類：啟動酶、效應(yīng)酶，分別在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的上游及下游發(fā)揮作用。Caspase8、9、10均為啟動酶。

CTL細胞發(fā)揮效應(yīng)的基本過程：

四、記憶性T細胞（MemoryT Cell，Tm)的形成

T細胞活化，在克隆擴增過程中，有部分細胞分化停滯，成為有記憶能力、壽命長的記憶細胞。這類細胞在再次遇到抗原時，可迅速活化、增殖、分化為效應(yīng)細胞。

與NaiveT Cell比較：

NaiveT Cell    MemoryT Cell

表型  CD45RA+、CD45RO-   CD45RA-、CD45RO+

抗原濃度較高  較低

協(xié)同刺激分子   依賴較高 較低

分泌細胞因子&nbm.bhskgw.cn/shouyi/sp;  較少  較高

細胞因子敏感性   較低  較高

五、T細胞活化后誘導(dǎo)的自身的凋亡

事件：T效應(yīng)細胞在發(fā)揮免疫應(yīng)答后，發(fā)生自身凋亡而被清除。

意義：維持細胞克隆間的平衡，控制免疫應(yīng)答強度，維持自身耐受。

途徑：1、活化誘導(dǎo)的細胞死亡：

  抑制凋亡分子：CD28/B7，CD40/CD40L

   促進凋亡分子：CTLA-4/B7，F(xiàn)as/FasL

2、被動細胞死亡：在免疫應(yīng)答晚期，細胞接受抗原刺激、生存信號及產(chǎn)生的生長因子均減少，致細胞色素C釋放，通過Caspase途徑致細胞死亡。