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1、免疫细胞免疫细胞免疫系统的组成免疫系统的组成免疫细胞免疫细胞造血干细胞造血干细胞淋巴细胞淋巴细胞单核吞噬细胞单核吞噬细胞其它免疫细胞其它免疫细胞一、造一、造 血血 干干 细细 胞胞(Hemopoietic stem cell, HSC)lHSC是存在于造血组织中的一群原始造血是存在于造血组织中的一群原始造血细胞。细胞。lHSC具有增殖和分化的特点,是各种血细具有增殖和分化的特点,是各种血细胞的共同祖先,也称多能干细胞胞的共同祖先,也称多能干细胞(Pluripotent stem cell, PSC),其表面,其表面标志为标志为CD34+。造造 血血 干干 细细 胞胞骨髓样干细胞骨髓样干细胞淋巴
2、样干细胞淋巴样干细胞粒粒细细胞胞单单核核巨巨噬噬细细胞胞红红细细胞胞血血小小板板T细细胞胞B细细胞胞NK细细胞胞 淋巴细胞再循环淋巴细胞再循环l淋巴细胞经淋巴细胞经淋巴循环及血液循环淋巴循环及血液循环,运行并再,运行并再分布于全身各处淋巴器官及淋巴组织中。分布于全身各处淋巴器官及淋巴组织中。l淋巴细胞在各淋巴组织和淋巴器官中的定位淋巴细胞在各淋巴组织和淋巴器官中的定位有一定特异分布性。取决于淋巴细胞表面黏有一定特异分布性。取决于淋巴细胞表面黏附分子种类及高内皮细胞小静脉(附分子种类及高内皮细胞小静脉(HEV)表)表达的相应黏附分子受体。达的相应黏附分子受体。l淋巴细胞再循环的作用淋巴细胞再循环
3、的作用 使淋巴细胞能在体内各淋巴组织及器官处合理使淋巴细胞能在体内各淋巴组织及器官处合理分布,能动员淋巴细胞至病原体入侵处,并将分布,能动员淋巴细胞至病原体入侵处,并将抗原活化的淋巴细胞引流入局部淋巴组织及器抗原活化的淋巴细胞引流入局部淋巴组织及器官,在此产生免疫应答效应。官,在此产生免疫应答效应。 维持外周血淋巴细胞数量的稳定。维持外周血淋巴细胞数量的稳定。二、淋巴细胞(二、淋巴细胞(Lymphocyte)l淋巴细胞来源于淋巴样干细胞,是一个复杂不淋巴细胞来源于淋巴样干细胞,是一个复杂不均一的细胞群体,分为许多均一的细胞群体,分为许多形态相似而功能不形态相似而功能不同同的亚群。的亚群。l包括
4、包括T、B和第三群淋巴细胞三种,后者又包括和第三群淋巴细胞三种,后者又包括NK(natural killer cell )、K和和LAK细胞等。细胞等。l淋巴细胞在特异性免疫应答中起核心作用。淋巴细胞在特异性免疫应答中起核心作用。(一)(一)T 淋淋 巴巴 细细 胞胞1、T细胞在胸腺内的分化和发育细胞在胸腺内的分化和发育2、T细胞的表面标志细胞的表面标志3、T细胞亚群及功能细胞亚群及功能lT淋巴细胞是来自胚肝或骨髓的始祖胸腺淋巴细胞是来自胚肝或骨髓的始祖胸腺细胞,在胸腺内微环境作用下分化发育为细胞,在胸腺内微环境作用下分化发育为成熟的淋巴细胞,称胸腺依赖的淋巴细胞成熟的淋巴细胞,称胸腺依赖的淋
5、巴细胞(thymus dependent lymphocyte),),简称简称T细胞。细胞。1、T细胞在胸腺内的分化和发育细胞在胸腺内的分化和发育l主要有早期发育、阳性选择和阴性选择三个阶段。主要有早期发育、阳性选择和阴性选择三个阶段。l早期早期T细胞发育:细胞发育: 表型为表型为TCR-、CD2-、CD3-、CD4-、CD8-的胸的胸腺细胞在胸腺皮质区微环境作用下,成为表型是腺细胞在胸腺皮质区微环境作用下,成为表型是TCR+、CD2+、CD3+、CD4-、CD8- (双阴性细胞双阴性细胞)的始祖的始祖T细胞,进一步增殖分化成为细胞,进一步增殖分化成为TCR+、CD2+、CD3+、CD4+、C
6、D8+的前的前T细胞(细胞(双阳性细胞双阳性细胞)。)。l双阳性细胞表面的双阳性细胞表面的CD4和和CD8分子与胸腺皮质上皮分子与胸腺皮质上皮细胞表面的细胞表面的MHC-II类或类或MHC-I类分子发生有效结合类分子发生有效结合时,该细胞就被选择而继续发育分化为具有时,该细胞就被选择而继续发育分化为具有TCR的的CD4+或或CD8+的单阳性细胞,而未能结合的双阳性的单阳性细胞,而未能结合的双阳性细胞,则发生凋亡被清除。细胞,则发生凋亡被清除。 阳性选择,可使表型为阳性选择,可使表型为TCR+、CD2+、CD3+、CD4+或或TCR+、CD2+、CD3+、CD8+的单阳性细胞的单阳性细胞获得识别
7、抗原肽获得识别抗原肽MHC-II类分子或类分子或I类分子复合物类分子复合物的能力,这也是的能力,这也是T细胞作用受细胞作用受MHC限制的原因。限制的原因。l阳性选择阶段(发生在深皮质区):阳性选择阶段(发生在深皮质区): 单阳性细胞与胸腺皮髓交界处的巨噬细胞和树突单阳性细胞与胸腺皮髓交界处的巨噬细胞和树突状细胞表达的状细胞表达的MHC-II类或类或MHC-I类分子自身抗原肽类分子自身抗原肽复合物发生有效结合时,该细胞出现自身发育停止,复合物发生有效结合时,该细胞出现自身发育停止,即针对该种自身抗原的即针对该种自身抗原的反应性反应性T细胞克隆细胞克隆被清除,或被清除,或T细胞克隆虽然存在但功能丧
8、失(细胞克隆虽然存在但功能丧失(T细胞克隆无能)。细胞克隆无能)。 通常只有那些未与巨噬细胞或树突状细胞表面自通常只有那些未与巨噬细胞或树突状细胞表面自身抗原肽身抗原肽-MHC-I/II类分子复合物结合的单阳性细胞,类分子复合物结合的单阳性细胞,才能继续分化发育为具有识别非己抗原能力的才能继续分化发育为具有识别非己抗原能力的T细胞,细胞,该过程叫该过程叫T细胞的阴性选择过程。细胞的阴性选择过程。阴性选择阶段(发生在皮髓交界处):阴性选择阶段(发生在皮髓交界处):l黏膜伴随的淋巴组织黏膜伴随的淋巴组织 在呼吸道、肠道及泌尿在呼吸道、肠道及泌尿生殖道的黏膜上皮细胞下,均聚集有无包膜的淋生殖道的黏膜
9、上皮细胞下,均聚集有无包膜的淋巴组织。在小肠黏膜上皮细胞间存在一类巴组织。在小肠黏膜上皮细胞间存在一类T细胞,细胞,+T细胞细胞固有免疫应答。外周血固有免疫应答。外周血T细胞主要细胞主要是是+T细胞细胞特异免疫应答。特异免疫应答。2、T细胞的表面标志细胞的表面标志 淋巴细胞在显微镜下是不能有效区分的,只能淋巴细胞在显微镜下是不能有效区分的,只能借助相应的特异性抗体或配体分子,通过鉴别细胞借助相应的特异性抗体或配体分子,通过鉴别细胞表面的分子来区分。表面的分子来区分。 通常用抗体鉴定的细胞表面分子,简称为表面通常用抗体鉴定的细胞表面分子,简称为表面抗原;用配体分子鉴定的表面分子称为表面受体。抗原
10、;用配体分子鉴定的表面分子称为表面受体。 需要明确的是,细胞表面的分子名称,只是人需要明确的是,细胞表面的分子名称,只是人们借助不通的手段鉴定后而起的名字,同一分子有们借助不通的手段鉴定后而起的名字,同一分子有时被称作表面抗原,有时又被称为表面受体,皆因时被称作表面抗原,有时又被称为表面受体,皆因鉴定的手段或研究目的不同而不同。鉴定的手段或研究目的不同而不同。TCR: T细胞抗原受体,细胞抗原受体,及及。 CD抗原、抗原、CD分子:分化群抗原,分子:分化群抗原, 用单克隆抗体鉴定的与细胞分化有关的用单克隆抗体鉴定的与细胞分化有关的 细胞表面抗原。细胞表面抗原。HLA: 静息的外周静息的外周T细
11、胞只表达细胞只表达HLA-I类抗原,类抗原,某些活化的某些活化的T细胞可同时表达细胞可同时表达HLA-I/II类类抗原。抗原。丝裂原受体丝裂原受体细胞因子受体细胞因子受体T细胞抗原受体(细胞抗原受体( TCR) 是是T细胞表面能特异识别和结合抗原的结构。细胞表面能特异识别和结合抗原的结构。 结构:结构: 由由 、 (95%)或或 、 (5%)两条亚基通两条亚基通过非共价键结合形成异二聚体,存在过非共价键结合形成异二聚体,存在T细胞表面。细胞表面。 功能:功能:TCR负责识别负责识别APC或靶细胞表面的抗原或靶细胞表面的抗原肽肽MHC分子复合物,所产生的信号由分子复合物,所产生的信号由CD3分子
12、进分子进行传递,这是行传递,这是T细胞活化的第一信号。细胞活化的第一信号。 TCR不能直接识别和结合游离的可溶性抗原,不能直接识别和结合游离的可溶性抗原,只能识别只能识别APC加工处理后表达于加工处理后表达于APC表面的与表面的与MHC分子结合的抗原分子,从而有别于分子结合的抗原分子,从而有别于B细胞对抗原的识细胞对抗原的识别。别。A.CD3分子分子:存在于外周成熟和部分未成熟的:存在于外周成熟和部分未成熟的T细胞细胞表面,与表面,与TCR呈非共价键结合成呈非共价键结合成TCR-CD3分子复分子复合物,参与合物,参与TCR的信号传递。的信号传递。B.CD4和和CD8分子分子:外周:外周T细胞表
13、面只表达其中的一细胞表面只表达其中的一种并籍此进行分类,它们分别是种并籍此进行分类,它们分别是MHC-II/I类分子的类分子的受体,与之结合后可加强和稳定受体,与之结合后可加强和稳定TCR与与APC或其它或其它靶细胞表面非己抗原靶细胞表面非己抗原MHC分子复合物的结合,分子复合物的结合,并有助于激活信号的传递。并有助于激活信号的传递。几种主要的几种主要的CD抗原:抗原:C. CD2分子分子:也叫也叫E受体、受体、LFA-2、共刺激分子受、共刺激分子受体等,存在于外周体等,存在于外周T细胞和胸腺细胞的表面,是细胞和胸腺细胞的表面,是一种黏附分子,可与一种黏附分子,可与APC或靶细胞表面的配体分或
14、靶细胞表面的配体分子子LFA-3(CD58)结合,可促进和加强结合,可促进和加强T细胞与细胞与APC的结合和相互作用,并由此产生协同刺激信的结合和相互作用,并由此产生协同刺激信号,诱导号,诱导T细胞活化。细胞活化。 丝裂原:主要指能非特异性刺激多克隆丝裂原:主要指能非特异性刺激多克隆T、B细胞细胞 增殖分化的物质。增殖分化的物质。 T细胞的丝裂原:细胞的丝裂原:PHA、Con-A和和PWM B细胞的丝裂原:细胞的丝裂原:LPS、SPA和和PWM . 借助丝裂原刺激淋巴细胞增殖的特性建立的淋转借助丝裂原刺激淋巴细胞增殖的特性建立的淋转实验,可间接反应实验,可间接反应T细胞的免疫机能细胞的免疫机能
15、(正常(正常60%80%)。丝裂原受体丝裂原受体与丝裂原结合的受体与丝裂原结合的受体 白细胞介素(白细胞介素(interleukins)是免疫细胞和非是免疫细胞和非免疫细胞产生的一类细胞因子。免疫细胞产生的一类细胞因子。 外周外周T细胞在活化、增殖、发育的不同阶段细胞在活化、增殖、发育的不同阶段可表达一系列不同的白介素受体(如可表达一系列不同的白介素受体(如IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL-6R等),它们同相应配体等),它们同相应配体结合后可促进或诱导结合后可促进或诱导T细胞的活化、增殖、分细胞的活化、增殖、分化和成熟化和成熟白细胞介素受体白细胞介素受体l根据细胞活化阶段分类根据细胞活
16、化阶段分类 初始初始T细胞、效应细胞、效应T细胞、记忆细胞、记忆T细胞细胞l根据根据TCR分类分类 T细胞、胞、T细胞胞l根据根据CD分子分分子分类 CD4+T、CD8+T、CD25+Tl根据功能特征分根据功能特征分类 辅助性助性T细胞(胞(Th)、)、杀伤性性T细胞(胞(Tc)、)、调节性性T细胞(胞(Treg)3 T细胞亚群及功能细胞亚群及功能以以CD分子为基础结合细胞功能分类分子为基础结合细胞功能分类TH1细胞细胞:抗原激活后,可以释放:抗原激活后,可以释放IL-2、IFN- 和和 TNF- 等因子,辅助细胞免疫。等因子,辅助细胞免疫。TH2细胞细胞:抗原激活后,释放:抗原激活后,释放I
17、L-4、5、6、10等细等细 胞胞因子,辅助体液免疫。因子,辅助体液免疫。Tc细胞细胞:抗原致敏后增殖分化形成的一类免疫效:抗原致敏后增殖分化形成的一类免疫效应细胞,可特异性的杀死带有致敏抗原应细胞,可特异性的杀死带有致敏抗原的肿瘤或病毒感染的细胞。的肿瘤或病毒感染的细胞。CD25+TCD25+T细胞细胞Treg细胞细胞:也叫调节性:也叫调节性T细胞,通过释放抑制性细细胞,通过释放抑制性细胞因子(如胞因子(如IL-4、IL-10等)和等)和IFN- ,从,从而抑制体液和细胞免疫的发生和发展,而抑制体液和细胞免疫的发生和发展,对免疫应答的调节具有重要的意义。对免疫应答的调节具有重要的意义。粒酶粒
18、酶穿孔素穿孔素FasLFas细胞坏死细胞坏死细胞凋亡细胞凋亡穿孔素穿孔素APC效应效应 TcFas /FasL粒酶粒酶Tc 的效应机制的效应机制T细胞细胞亚群亚群MHC限限制制表面标记表面标记主要功能主要功能TH1细细胞胞MHC-II类限制类限制TCR+、CD3+、CD4+分泌以分泌以IL-2、 IFN- 和和TNF- 为主的细胞为主的细胞因子,引起炎症反应或迟发行超敏反应因子,引起炎症反应或迟发行超敏反应TH2细细胞胞MHC-II类限制类限制TCR+、CD3+、CD4+分泌以分泌以IL-4、5、6、10等为主的细胞等为主的细胞因子,因子,诱导诱导B细胞增殖、分化、合成、分泌抗体,细胞增殖、分
19、化、合成、分泌抗体,引起体液免疫反应。引起体液免疫反应。Tc细细胞胞MHC-I类限制类限制TCR+、CD3+、CD8+可特异性的杀死带有致敏抗原的肿瘤或病可特异性的杀死带有致敏抗原的肿瘤或病毒感染的细胞,发挥细胞免疫效应。毒感染的细胞,发挥细胞免疫效应。Tr细细胞胞TCR+、CD3+、CD25+释放抑制性细胞因子(如释放抑制性细胞因子(如IL-4、IL-10等)等)和和IFN- ,抑制体液和细胞免疫的发生和,抑制体液和细胞免疫的发生和发展。发展。表表3 人类人类T细胞亚群及其功能细胞亚群及其功能(二)(二)B 淋淋 巴巴 细细 胞胞1、B细胞的分化发育细胞的分化发育2、B细胞的表面标志细胞的表
20、面标志3、B细胞的功能细胞的功能1、B细胞的分化发育细胞的分化发育lB细胞的分化过程可分为两个阶段,即抗原非细胞的分化过程可分为两个阶段,即抗原非依赖期和抗原依赖期依赖期和抗原依赖期l第一阶段发生在骨髓第一阶段发生在骨髓 骨髓中的骨髓中的pro-B细胞丢细胞丢失失CD43,即转化为,即转化为pre-B细胞,进而发育为细胞,进而发育为+的不成熟的不成熟B细胞;进一步发育为细胞;进一步发育为+ +的成熟的成熟B细胞。细胞。l第二阶段发生在外周免疫器官第二阶段发生在外周免疫器官 接受抗原刺激接受抗原刺激后,后,B细胞可发生类型转换,分化为浆细胞细胞可发生类型转换,分化为浆细胞B细胞在骨髓中的分化和发
21、育细胞在骨髓中的分化和发育祖祖B细胞细胞前前B细胞细胞未成熟未成熟B细胞细胞成熟成熟B细胞细胞骨髓淋骨髓淋巴样干巴样干细胞,细胞,无无smIg无无smIg表达,表达,但胞浆中出现但胞浆中出现 链,同时有链,同时有MHC-II表达表达,CD19+20+膜表面出现单体膜表面出现单体IgM,开始表达,开始表达CD21,CD19、20、MHC-II类类分子表达量增多分子表达量增多表达表达smIgM、 smIgD、丝裂、丝裂原受体及原受体及CD19、20、21等等无免无免疫应疫应答功答功能能smIgM同自身抗原结同自身抗原结合可产生抑制信号,合可产生抑制信号,导致自身反应性导致自身反应性B细细胞无功能,
22、自身耐受胞无功能,自身耐受具有接受抗原刺激并具有接受抗原刺激并发生增殖分化能力,发生增殖分化能力,是抗体产生细胞;部是抗体产生细胞;部分可记忆性分可记忆性B细胞细胞Antigen-independent B-Cell maturation in the bone marrow2、B细胞的表面标志细胞的表面标志BCRCD19CD20CD40CD79是镶嵌于是镶嵌于B细胞膜中的免疫球蛋白分子,又称膜细胞膜中的免疫球蛋白分子,又称膜表面免疫球蛋白(表面免疫球蛋白(smIg),可以同游离或与),可以同游离或与MHC抗原肽复合物中的抗原结合。与抗原结抗原肽复合物中的抗原结合。与抗原结合后产生的信号,通过
23、与之呈非共价键结合的合后产生的信号,通过与之呈非共价键结合的Ig /Ig 异二聚体分子进行传递,从而使异二聚体分子进行传递,从而使B细胞细胞活化。活化。BCR: B细胞抗原受体细胞抗原受体CD19/CD20CD21CD40CD79CD80分分布布前前B、不成、不成熟、成熟熟、成熟B细胞细胞成熟成熟B细胞细胞成熟成熟B细细胞胞成熟成熟B细胞细胞成熟成熟B细胞细胞功功能能调节调节B细胞细胞发育、活化、发育、活化、分化分化是是C3d/ EB病病毒的受毒的受体体共刺激分共刺激分子受体,子受体,配体为配体为T细细胞表面的胞表面的CD40L两条链形成两条链形成的异二聚体,的异二聚体,介导介导BCR的的信号
24、传递信号传递共刺激分子共刺激分子受体,配体受体,配体是是T细胞表细胞表面的面的CD28分子分子CD抗原抗原 B细胞可高效表达细胞可高效表达HLA-I/II类抗原,其中类抗原,其中HLA-II类抗原对类抗原对B细胞的活化意义重大。细胞的活化意义重大。HLA IgG的的Fc受体受体 。有利于。有利于B细胞对抗原的细胞对抗原的捕获和结合,对捕获和结合,对B细胞的活化、增殖与分化细胞的活化、增殖与分化产生调节作用。产生调节作用。 Fc R可表达于多种细胞表面并发挥多可表达于多种细胞表面并发挥多种功能,如吞噬细胞表面:调理作用;种功能,如吞噬细胞表面:调理作用;NK细细胞:胞:ADCC作用作用Fc 受体
25、受体 能分别与裂解片段能分别与裂解片段C3b和和C3d结合的结合的CRI(CD25)/CRII(CD21) ,前者高表达于成熟及,前者高表达于成熟及活化的活化的B细胞细胞 ,作用类似于,作用类似于Fc R;后者也是后者也是EB病毒的受体。病毒的受体。补体受体补体受体丝裂原受体丝裂原受体3、B细胞的功能细胞的功能产生抗体,体液免疫产生抗体,体液免疫免疫调节免疫调节抗原提呈抗原提呈T 细细 胞胞B 细细 胞胞分化分化胸腺胸腺骨髓骨髓外周血外周血分布分布708020抗原受体抗原受体TCR-CD3BCR-Ig /Ig IgG Fc受体受体-/+C3b受体受体-+CD2(SRBCR)+-CD4TH-CD8TC/TS-丝裂原丝裂原PHA、Con-A、PWMSPA、LPS、 PWM 主要功能主要功能细胞免疫和免疫调节细胞免疫和免疫调节体液免疫,免疫调节,抗体液免疫,免疫调节,抗原提呈原提呈