第7章 白细胞分化抗原

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1、第七章 白细胞分化抗原和黏附分子免疫应答过程有赖于免疫系统中细胞间的相互作用，包括细胞间直接接触和通过分泌细 胞因子或其他生物活性分子介导的作用。免疫细胞之间相互识别的分子基础是表达于细胞表 面多种多样的功能分子，包括细胞表面的多种抗原、受体和黏附分子等。有些细胞表面功能 分子也称为纟田胞表面标记（cell surface marker）。第一节 人白细胞分化抗原一、人白细胞分化抗原的概念（一）白纟胞分化抗原的概念白纟田胞分化抗原（leukocyte differentiation antigen）主要是扌旨造血干纟田胞在分化成熟为不 同谱系（lineage）、各个谱系分化不同阶段，以及成熟细

2、胞活化过程中，出现或消失的细胞 表面分子。白纟胞分化抗原除表达在白纟胞外，还表达在红系和巨核纟胞/血小板谱系，并 广泛分布于许多非造血纟胞如血管内皮纟胞、成纤维纟胞、上皮纟胞、神经内分泌纟胞等。 显然，白纟胞分化抗原并非旨只表达在白纟胞表面的分子。白纟胞分化抗原大都是跨膜的糖 蛋白， 含胞膜外区、 跨膜区和胞质区；有些白纟 胞分化抗原是以糖基磷脂酰肌醇 （glycosyl-phosphatidylinositol, GPI）连接方式，锚定在细胞膜上。少数白细胞分化抗原是 碳水化合物。根据人白细胞分化抗原胞膜外区结构特点，可分为不同的家族（family）或超家族 （superfamily）。常见

3、的有免疫球蛋白超家族（IgSF）、细胞因子受体家族、C型凝集素超家 族、整合素家族、肿瘤坏死因子超家族（TNFSF）和肿瘤坏死因子受体超家族（TNFRSF） 等。（二）CD 的概念 应用以单克隆抗体鉴定为主的方法，将来自不同实验室的单克隆抗 体所识别的同一种分化抗原归为同一个分化群，简称CD （cluster of differentiation）。在许多 情况下，抗体及其识别的相应抗原都用同一个CD编号，在阅读教科书和文献时需加注意。 人CD的编号已从CD1命名至CD350，可大致划分为14个组（表7-1），有关CD分子的 主要特征参见本书附录II。分组CD分子（举例）T细胞CD2、 CD3

4、、 CD4、 CD5、 CD8、 CD28、 CD152(CTLA-4)、 CD154(CD40L)、CD278(ICOS)B 细胞CD19、CD20、CD21、CD40、CD79a (Iga)、CD79b(Ig卩)、CD80 (B71)、 CD86(B7-2)髓样细胞血小板CD14、CD35 (CR1)、CD64 (FcyR I)、CD284 (TLR4)CD36、CD41 (整合素allb)、CD51 (整合素av)、CD61 (整合素卩3)、CD62P( P 选择素)NK 细胞CD16 (FcyRlII)、CD56 (NCAM-1)、CD94、CD158 (KIR)、CD161 (NKR

5、-P1A)、CD314(NKG2D)、 CD335(NKp46)、 CD336(NKp44)、 CD337(NKp30)非谱系CD30、CD32 (FcyRlI)、CD45RA、CD45RO、CD46 (MCP)、CD55 (DAF)、CD59、 CD279(PD-1)黏附分子CD11a-CD11c、CD15s (sLeX)、CD18 (整合素卩2)、CD29 (整合素卩1)、CD49a-CD49f、CD54 (ICAM-1)、CD62E (E 选择素)、CD62L (L 选择素)细胞因子/ 趋化因子受体 内皮细胞 碳水化合物结构 树突状细胞 干细胞/祖细胞 基质细胞 红细胞CD25(IL-2

6、Ra)、 CD95(Fas)、 CD178(FasL)、 CD183(CXCR3)、 CD184(CXCR4)、CD195(CCR5)CD106 (VCAM-1)、CD140 (PDGFR)、CD144 (VE 钙黏蛋白)CD15u、 CD60a-CD60c、 CD75CD83、CD85 (ILT/LIR)、CD206 (苷露糖受体)CD34、CD117 (SCF 受体)、CD133、CD243CD331-CD334(FGFR1-FGFR4)CD233-CD242 (多种血型抗原和血型糖蛋白)注：（1） CD分子14个组划分的特异性是相对的，实际上，许多CD抗原组织细胞分布较为广泛。 此外，有

7、的CD抗原可从不同分类角度归入不同组，如某些属于T细胞、B细胞、髓样细胞或NK细胞 组的 CD 抗原实际上也是黏附分子。（2）表中某些 CD 分子后加了括号，列出其相应的分子名称，以便联系本书中相应章节的内容。二、人白细胞分化抗原的功能人白细胞分化抗原按其执行的功能，主要可分为受体、共刺激（或抑制）分子以及黏 附分子等，其中受体可包括特异性识别抗原受体及其辅助受体、模式识别受体 （pattern-recognition receptor, PRR）、细胞因子受体、补体受体，NK细胞受体以及Ig Fc受 体等。有关人白细胞分化抗原的主要功能见表7-2、图 7-1和图7-2。有关TCR、BCR、N

8、K细胞受体、PRR、补体受体和细胞因子受体等内容在本书相关章节中介绍。表7-2与免疫功能相关的CD分子(举例)表面分子的种类主要分布细胞CD分子及其参与的功能细胞受体T细胞受体(TCR)复合物及其辅助受体T细胞CD3 参与 TCR 信号转导， CD4 和 CD8 辅助 TCR识别抗原，参与信号转导B细胞受体(BCR)复合物及其辅助受体B 细胞CD79a 和 CD79b 参与 BCR 信号转导， CD19/CD21/CD81复合物辅助BCR识别抗原，参与信号转导NK细胞受体NK 细胞CD94、CD158CD161、CD226、CD314(NKG2D) 和 CD335-CD337(NCR1-NCR

9、3 )等，调节 NK 细 胞杀伤活性，参与信号转导补体受体( CR)吞噬细胞CR1CR4 (分别为 CD35、CD21、CDllb/CD18 和CD11c/CD18)，参与调理吞噬、活化免疫细胞Ig Fc 受体（ FcR）吞噬细胞，DC,NK细胞，B细胞肥大细胞IgG Fc 受体(CD64、CD32、CD16)、Ig A Fc 受体 (CD89)、IgE Fc 受体(FceRI、CD23)，参与调 理吞噬、 ADCC 和超敏反应细胞因子受体广泛包括多种白细胞介素受体、集落刺激因子受体、 肿瘤坏死因子超家族受体、趋化因子受体等，介导 细胞因子刺激后的信号转导，参与造血以及细胞活 化、生长、分化和

10、趋化等模式识别受体( PRR)吞噬细胞, DCTLR-1TLR11 (CD281CD291)，参与固有免疫，感应危险信号死亡受体广泛TNFRl(CD121a)、Fas(CD95)等，分别结合 TNF 和FasL，诱导细胞凋亡黏附分子共刺激分子T细胞，B细胞APCT 细胞(CD40L) -B 细胞(CD40)，T 细胞(CD28， CTLA-4) -APC (CD80，CD86)，参与 T 细胞活化 和T-B细胞间协作归巢受体和地址素白细胞，内皮细胞白细胞( LFA-1 即 CD11a/CD18) -内皮细胞 (ICAM-1/CD54)，初始T细胞(L-选择素)-高内 皮微静脉(CD34等)，参

11、与淋巴细胞再循环和炎症图7-1免疫细胞膜分子参与免疫系统中常见的细胞间相互作用图7-2免疫系统中常见可溶性生物活性介质与相应受体的结合第二节 黏附分子细胞黏附分子(cell adhesion molecules, CAM)是众多介导细胞间或细胞与细胞外基 质(extracellular matrix, ECM)间相互接触和结合分子的统称。黏附分子以受体-配体结合 的形式发挥作用，使细胞与细胞间或细胞与基质间发生黏附，参与细胞的识别，细胞的活化和信号转导，细胞的增殖与分化，细胞的伸展与移动，是免疫应答、炎症发生、凝血、肿瘤 转移以及创伤愈合等一系列重要生理和病理过程的分子基础。黏附分子与 CD

12、分子是从不同角度来命名。黏附分子是以黏附功能来归类，其配体有膜分子、细胞外基质以及血清等体液中的可溶性因子和补体C3片段。CD分子范围十分广 泛，其中包括了黏附分子组，因此大部分黏附分子已有CD的编号，但也有部分黏附分子尚 无CD编号。黏附分子根据其结构特点可分为免疫球蛋白超家族、整合素家族、选择素家族、 黏蛋白样血管地址素、钙黏蛋白家族等，此外还有一些尚未归类的黏附分子。有关免疫球蛋 白超家族中某些常见的黏附分子如CD4、CD8、CD22、CD28、CTLA-4、ICOS、ICAM-1、 CD80和CD86等在本书相应章节中加以介绍。本节简要介绍整合素家族和选择素家族。一、整合素家族整合素家

13、族（i ntegrin family）最初是因此类黏附分子主要介导细胞与细胞外基质的黏附， 使细胞得以附着而形成整体（i ntegratio n）而得名。（一）整合素分子的基本结构整合素家族的成员都是由Q、卩两条链（或称亚单位）经非共价键连接组成的异源二聚 体。Q、卩链共同组成识别配体的结合点（图7-3）。图7-3整合素分子的基本结构示意图（二）整合素家族的组成整合素家族中至少有17种a亚单位和8种卩亚单位，以含有卩亚单位的不同可将整合素 家族分为8个组（卩1组卩8组）。同一个组不同成员中，卩链均相同，a链不同。大部分a链 结合一种卩链，有的a链可分别结合两种或两种以上的B链。已知a链和卩链之

14、间有24种之多 的组合形式。表7-3列举了整合素家族卩1、卩2、卩3三个组中某些成员的结构、分布、相应 配体和主要功能。（三）整合素分子的分布整合素分子在体内分布十分广泛，一种整合素可分布于多种细胞，同一种细胞也往往 有多种整合素的表达。某些整合素的表达有显著的细胞类型特异性,如白细胞黏附受体组（卩2 组）主要分布于白细胞，gpllbllla分布于巨核细胞和血小板。整合素分子的表达水平可随 细胞活化和分化状态发生改变。成员 a/卩亚单位 举 例分子量（kDa）VLA 组（卩 1 组）VLA-4有12个成员）150/130(CD49d/CD29)白细胞黏附LFA-1180/95受体组（卩2组）(

15、CD11a/CD18)有 4 个成员）Mac-1170/95CR3)(CD11b/CD18)血小板糖蛋白组 gpllbllla （卩3组）（有2个成员）亚单位 结构分布配体主要功能a4卩1淋巴细胞，FN, VCAM-1参与免疫细胸腺细胞MAdCAM-1胞黏附，为 T单核细胞，细胞活化提嗜酸性粒供协同刺激细胞信号aL卩2淋巴细胞，ICAM-1,2,3为T细胞活化髓样细胞提供协同刺激信号，参与 淋巴细胞再 循环和炎症aM卩2髓样细胞，iC3b, Fg参与免疫细淋巴细胞ICAM-1胞黏附、炎症和调理吞噬aIIb 卩 3血小板，Fg,FN,vWF血小板活化内皮细胞 巨核细胞TSP和凝集125+22 /105(CD41/CD61)注 ： Fg(fibrinogen) ： 血 纤 蛋 白 原 ； FN(fibronectin) ： 纤 连 蛋 白 ； iC3b ： 灭 活 C3b 片 段 ； ICAM-1(2,3)(intercellular adh