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1、第第9 9章章 细胞粘附分子细胞粘附分子Cell Adhesion Molecules,CAM 1. 1.定义定义定义定义 是介导细胞与细胞或细胞与细胞外基是介导细胞与细胞或细胞与细胞外基是介导细胞与细胞或细胞与细胞外基是介导细胞与细胞或细胞与细胞外基质间相互接触和结合的一类质间相互接触和结合的一类质间相互接触和结合的一类质间相互接触和结合的一类膜表面糖蛋白分子膜表面糖蛋白分子膜表面糖蛋白分子膜表面糖蛋白分子。 以以以以受体与配体受体与配体受体与配体受体与配体方式相互作用，通过方式相互作用，通过方式相互作用，通过方式相互作用，通过增加细增加细增加细增加细胞间粘附作用胞间粘附作用胞间粘附作用胞间
2、粘附作用和和和和或或或或传递信号传递信号传递信号传递信号而促进细胞的功能。而促进细胞的功能。而促进细胞的功能。而促进细胞的功能。一、基本概一、基本概念念选择素选择素家族家族 selectin selectin整合素家族整合素家族 integrin integrin粘蛋白样家族粘蛋白样家族IgIg家族家族 IgSF IgSF钙粘蛋白家族钙粘蛋白家族 cadherin cadherin尚未归类的粘附分子尚未归类的粘附分子2.2.分分 类类3.生理学和病理学功能：生理学和病理学功能： 多样、互相重叠多样、互相重叠参与肿瘤扩散和转移参与肿瘤扩散和转移参与胚胎发育和分化参与胚胎发育和分化维持正常组织结构
3、维持正常组织结构参与调节免疫应答参与调节免疫应答参与调节炎症反应参与调节炎症反应参与凝血和血栓形成，创伤愈合参与凝血和血栓形成，创伤愈合（1 1）作用方）作用方式式以以以以受体与配体相互配对的形式分布受体与配体相互配对的形式分布受体与配体相互配对的形式分布受体与配体相互配对的形式分布于相互作于相互作于相互作于相互作用的细胞表面或用的细胞表面或用的细胞表面或用的细胞表面或ECMECMECMECM中，起作用时多个分子对共同中，起作用时多个分子对共同中，起作用时多个分子对共同中，起作用时多个分子对共同参与。参与。参与。参与。 如白细胞穿过血管进入组织，如白细胞穿过血管进入组织，如白细胞穿过血管进入组
4、织，如白细胞穿过血管进入组织，LFA-1/ICAMLFA-1/ICAMLFA-1/ICAMLFA-1/ICAM，VLA-VLA-VLA-VLA-4/VCAM-14/VCAM-14/VCAM-14/VCAM-1，Mac-1/ICAM-1Mac-1/ICAM-1Mac-1/ICAM-1Mac-1/ICAM-1，selectinselectinselectinselectin等都参与等都参与等都参与等都参与。4.作用方式、作用特点作用方式、作用特点2 2 2 2）同一个）同一个）同一个）同一个CAMCAMCAMCAM对可具有多种功能，在不同反应过对可具有多种功能，在不同反应过对可具有多种功能，在不同
5、反应过对可具有多种功能，在不同反应过程中发挥不同的作用：程中发挥不同的作用：程中发挥不同的作用：程中发挥不同的作用： 如如如如LFA-1/ICAMLFA-1/ICAMLFA-1/ICAMLFA-1/ICAM：既可增强既可增强T T细胞与细胞与APC/APC/靶细胞靶细胞 的相互结合又可作为淋巴细胞归巢受体和内皮的相互结合又可作为淋巴细胞归巢受体和内皮 细胞上的配体参与淋巴细胞归巢。细胞上的配体参与淋巴细胞归巢。1 1 1 1）在同一类细胞中可同时表达多种）在同一类细胞中可同时表达多种）在同一类细胞中可同时表达多种）在同一类细胞中可同时表达多种CAMCAMCAMCAM： 如如如如T T T T细
6、胞同时表达细胞同时表达细胞同时表达细胞同时表达CD2CD2CD2CD2，LFA-1LFA-1LFA-1LFA-1， CD4/CD8 CD4/CD8 CD4/CD8 CD4/CD8， CD28 CD28 CD28 CD28，ICAMICAMICAMICAM等，各自发挥不同的功能。等，各自发挥不同的功能。等，各自发挥不同的功能。等，各自发挥不同的功能。（2）作用特点）作用特点3 3）作用双向性：）作用双向性： CAM CAM除除介导细胞粘附介导细胞粘附介导细胞粘附介导细胞粘附作用外，还起作用外，还起传导信传导信传导信传导信 号号号号的作用，而且表现为的作用，而且表现为双向性的双向性的双向性的双向性
7、的。 如如如如B7B7B7B7（CD80/CD86CD80/CD86CD80/CD86CD80/CD86）：）：）：）：B7B7B7B7分子与分子与T T细胞细胞CD28CD28结合促进结合促进T T细胞活化，同时活化的细胞活化，同时活化的T T细胞表达细胞表达CD40LCD40L，与，与B B细胞上的细胞上的CD40CD40结合促进结合促进B B细胞增殖细胞增殖和产生免疫球蛋白。和产生免疫球蛋白。 CAMCAMCAMCAM介导细胞粘附和信号传递作用：介导细胞粘附和信号传递作用：介导细胞粘附和信号传递作用：介导细胞粘附和信号传递作用： 与细胞表面与细胞表面CAMCAM的密度和亲和力有关。的密度
8、和亲和力有关。生理情况下，静止细胞表达生理情况下，静止细胞表达生理情况下，静止细胞表达生理情况下，静止细胞表达CAMCAMCAMCAM数量有限，亲数量有限，亲数量有限，亲数量有限，亲和力也很低，不会引起细胞聚合，细胞被激和力也很低，不会引起细胞聚合，细胞被激和力也很低，不会引起细胞聚合，细胞被激和力也很低，不会引起细胞聚合，细胞被激活后，表达活后，表达活后，表达活后，表达CAMCAMCAMCAM的数量和亲和力才会显著增高。的数量和亲和力才会显著增高。的数量和亲和力才会显著增高。的数量和亲和力才会显著增高。4 4）粘附作用是）粘附作用是短暂和可逆的短暂和可逆的。二、粘附分子的二、粘附分子的免疫生
9、物学功能免疫生物学功能参与调节免疫细胞的分化和发育参与调节免疫细胞的分化和发育参与调节免疫应答参与调节免疫应答参与调节炎症反应参与调节炎症反应参与淋巴细胞归巢和再循环参与淋巴细胞归巢和再循环（一）参与调节免疫细胞的分化和发育（一）参与调节免疫细胞的分化和发育 无无无无CD CD7 CD2 CD CD7 CD2 CD CD7 CD2 CD CD7 CD2 CD2 CD2 CD2 CD2 CD2 CD2 CD2 CD2 分子分子分子分子 CD5 CD5 CD5 CD5 CD3 CD3 CD3 CD3 CD3 CD3 CD3 CD3 CD3 CD3 CD3 CD3 CD4 CD4CD4 CD4CD4
10、 CD4CD4 CD4 +CD8 +CD8 +CD8 +CD8 或或或或 CD8CD8CD8CD8 胸腺细胞分化发育的程序胸腺细胞分化发育的程序 干细胞干细胞干细胞干细胞 前前前前T T T T 双阴性双阴性双阴性双阴性 双双双双阳性阳性阳性阳性 成熟成熟成熟成熟T T T T 细胞细胞细胞细胞 细胞细胞细胞细胞 细胞细胞细胞细胞 细胞细胞细胞细胞MHC-IIMHC-IITCRTCR阳性选择阳性选择TCRTCR胸腺基胸腺基胸腺基胸腺基胸腺基胸腺基质细胞质细胞质细胞质细胞质细胞质细胞MHC-IMHC-I前前前前前前T T T T T T细胞细胞细胞细胞细胞细胞 前前前前前前T T T细胞细胞细胞
11、细胞细胞细胞CD8CD8CD8+ +CD4CD4+ 胸腺基胸腺基胸腺基胸腺基胸腺基胸腺基质细胞质细胞质细胞质细胞质细胞质细胞胸腺基质细胞胸腺基质细胞胸腺基质细胞胸腺基质细胞胸腺基质细胞胸腺基质细胞MHC-MHC-MHC-MHC-MHC-MHC- 与淋巴细胞表面与淋巴细胞表面与淋巴细胞表面与淋巴细胞表面与淋巴细胞表面与淋巴细胞表面TCR TCR TCR TCR TCR TCR 结合结合结合结合结合结合 MHC- MHC- MHC- + + + 淋巴细胞表面淋巴细胞表面淋巴细胞表面淋巴细胞表面淋巴细胞表面淋巴细胞表面TCRTCRTCR CD8+CD8+CD8+CD4+CD4+CD4+ 巨噬细胞巨噬
12、细胞巨噬细胞巨噬细胞 表面表面表面表面MHC-I-MHC-I-MHC-I-MHC-I-自身肽自身肽自身肽自身肽 + + CD8CD8CD8CD8+ + + + 自身耐受自身耐受自身耐受自身耐受 树突状细胞树突状细胞树突状细胞树突状细胞 巨噬细胞巨噬细胞巨噬细胞巨噬细胞 表面表面表面表面MHC-II-MHC-II-MHC-II-MHC-II-自身肽自身肽自身肽自身肽 + + CD4CD4CD4CD4+ + + + 自身耐受自身耐受自身耐受自身耐受 树突状细胞树突状细胞树突状细胞树突状细胞阴性选择阴性选择不同类型的免疫细胞在发育的不同阶段可不同类型的免疫细胞在发育的不同阶段可表达各种特有的表达各种
13、特有的分化抗原分化抗原，它们既是重要它们既是重要的的标志标志，又具又具粘附分子粘附分子特性，通过介导免特性，通过介导免疫细胞与其他细胞的相互作用而参与调节疫细胞与其他细胞的相互作用而参与调节免疫细胞的发育和分化。免疫细胞的发育和分化。（二）参与调节免疫应答（二）参与调节免疫应答免疫应答的过程（免疫应答的过程（3 3个阶段）：个阶段）： 识别（活化），识别（活化）， 反应（增殖分化）反应（增殖分化） 效应反应效应反应许多许多CKsCKs和和CAMCAM参与调节这一过程，它们对不同参与调节这一过程，它们对不同细胞或在应答反应的不同阶段发挥的作用不尽细胞或在应答反应的不同阶段发挥的作用不尽相同。相同
14、。参与参与T TH H细胞活化的粘附分子细胞活化的粘附分子APCLFA-3LFA-3 CD2 CD2 AgAgCD4CD4TCRTCRICAM-1ICAM-1LFA-1LFA-1淋淋巴巴细细胞胞CD3CD3MHC-IIMHC-IICD45CD45T T细胞细胞表面的粘附分子表面的粘附分子可提供辅助信号，结合可提供辅助信号，结合APCAPC表表 面面相应的黏附分子，主要有：相应的黏附分子，主要有： CD4 / CD4 / CD4 / CD4 / MHC-IIMHC-IIMHC-IIMHC-II类分子类分子类分子类分子 CD8 / CD8 / CD8 / CD8 / MHC-IMHC-IMHC-I
15、MHC-I类分子、类分子、类分子、类分子、 CD28 / CD28 / CD28 / CD28 / CD80CD80CD80CD80及及及及CD86CD86CD86CD86 CD2 / CD2 / CD2 / CD2 / CD58CD58CD58CD58 LFA-1 / LFA-1 / LFA-1 / LFA-1 / ICAM-1ICAM-1ICAM-1ICAM-1等等等等T T细胞识别细胞识别APCAPC细胞提呈的抗原后，如缺乏细胞提呈的抗原后，如缺乏CD80CD80（或（或CD86CD86）提提供的辅助刺激信号，则供的辅助刺激信号，则T T细胞的应答处于无能（细胞的应答处于无能（anerg
16、yanergy）状状态。态。淋巴细胞活化的淋巴细胞活化的辅助信号分子辅助信号分子ICAM-1ICAM-1ICAM-1ICAM-1LFA-1LFA-1LFA-1LFA-1B-7B-7CD28CD28CD4CD4TCRTCRCD3CD3MHC-IIMHC-IICD40CD40CD40LCD40LSIgSIgCD79CD79CKsCKs活活活活化化化化信信信信号号号号1 1活化信号活化信号活化信号活化信号2 2ThTh活活活活化化化化活活活活化化化化信信信信号号号号 2 2活活活活化化化化信信信信号号号号1 1B B 活化活化活化活化AgAg加工、提呈加工、提呈加工、提呈加工、提呈B cellB c
17、ellT cellT cellAgAg活化并增殖活化并增殖活化并增殖活化并增殖CD28CD28刺激刺激刺激刺激阻断阻断阻断阻断B7B7信号信号信号信号1 1信号信号信号信号1+21+2CD4CD4CD4CD4ThThCD3CD3TCRTCRAgAgAPCAPCMHC-IIMHC-II1 1AgAgAPCAPCMHC-IIMHC-IIB7B7LFA-3LFA-3ICAMICAM1/21/2VCAMVCAM2 21 1 无能无能无能无能ThThTCRTCRCD3CD3CD28CD28CTLA-4CTLA-4CD2CD2LFA-1LFA-1VLA-4VLA-4CD4CD4（三）参与调节炎症反应（三）
18、参与调节炎症反应 滚动滚动滚动滚动 激发激发激发激发 牢固粘附牢固粘附牢固粘附牢固粘附 越出血管越出血管越出血管越出血管 L-selectin 趋化因子趋化因子 LFA-1 LFA-1 E-selectin LFA-1 ICAM-1/2 ICAM-1/2 4 1/ 4 7 4 1/ 4 7 VCAM-1 VCAM-1 VCAM VCAM-1 趋化趋化因子因子 Mad.CAM ICAM-1/2（四）参与淋巴细胞归巢和再循环（四）参与淋巴细胞归巢和再循环成熟淋巴细胞 定居于外周淋巴器官或组织定居于外周淋巴器官或组织后，通过血液和淋巴的再循环回归到原来的淋巴组织（归巢）。此作用有赖于淋巴组织中毛细血
19、管后静脉的一些特殊化的HEVHEV（高内皮小静脉）（高内皮小静脉）。这些细胞表达大量一般静止的扁平内皮细胞所缺乏的粘附分子，包括IgSFIgSF的的ICAM-1ICAM-1，ICAM-2ICAM-2，VCAM-1VCAM-1等，等，它们它们作为作为配体与淋巴细胞归巢受体配体与淋巴细胞归巢受体配体与淋巴细胞归巢受体配体与淋巴细胞归巢受体（LFA-1LFA-1，VLA-4VLA-4，CD44CD44，L-selectinL-selectin）结合结合，引导淋巴细引导淋巴细胞定向地进入淋巴组织胞定向地进入淋巴组织。LHR：lymphocyte homing receptor 淋巴组织淋巴组织 血液血
20、液 归巢归巢归巢归巢 T TT THEVHEVHEV: HEV: 高内皮细胞小静脉高内皮细胞小静脉HEV: high endothelial venules 心脏心脏 体循环体循环脾脏脾脏脾脏脾脏 HEV:高内皮高内皮细胞小静脉细胞小静脉如白细胞粘附缺陷病：如白细胞粘附缺陷病：粘粘粘粘附附附附分分分分子子子子可可可可从从从从细细细细胞胞胞胞脱脱脱脱落落落落或或或或释释释释出出出出进进进进入入入入血血血血液液液液，检检测测血血液液中中可可溶溶性性粘粘附附分分子子的的水水平平，对对了了解解疾疾病病进进程和预后有意义。程和预后有意义。应应应应用用用用抗抗抗抗粘粘粘粘附附附附分分分分子子子子抗抗抗抗体
21、体体体或或或或模模模模拟拟拟拟配配配配体体体体的的的的合合合合成成成成多多多多肽肽肽肽，阻阻阻阻断断断断细细细细胞胞胞胞粘粘粘粘附附附附或或或或导导导导入入入入细细细细胞胞胞胞粘粘粘粘附附附附分分分分子子子子基基基基因因因因，以以以以增增增增强强强强信信信信号号号号刺刺刺刺激激激激等等等等，有有有有可可可可能能能能被被被被用用用用来来来来作作作作为为为为干干干干预预预预某某某某些些些些疾疾疾疾病或病理过程的一种手段病或病理过程的一种手段病或病理过程的一种手段病或病理过程的一种手段。三、三、CAM与临床与临床 白细胞粘附分子缺陷白细胞粘附分子缺陷白细胞粘附分子缺陷白细胞粘附分子缺陷 可导致疾病可导致疾病可导致疾病可导致疾病
