免疫学-电子教材:第十五章

第十五章 适应性免疫：T淋巴细胞对抗原的识别及免疫应答

分三个阶段：  1、T细胞识别抗原阶段

 2、 T细胞活化、增殖和分化阶段

 3、效应T细胞的产生及效应阶段

第一节  T细胞对抗原的识别

初始T细胞（NaiveＴ Cell)

抗原识别（AntigenRecognition)：实质是T细胞膜表面的TCR-CD3复合物与APC表面的MHC-抗原肽的特异结合。

MHC限制性（MHCRestriction)：TCR在识别抗原肽的过程中，要同时识别与抗原肽形成复合物的MHC分子。

一、T细胞与APC的非特异性结合

是T细胞与APC随机黏附结合的过程，本质是T细胞上的黏附分子LFA-1、CD2与APC上的配体ICAM-1、LFA-3的结合，但是短暂和可逆的。

二、T细胞与APC的特异性结合

1、T细胞膜表面的TCR-CD3复合物与APC表面的MHC-抗原肽的特异结合。

2、LFA-1分子构象改变，与ICAM-1的亲和力加强。

3、CD4+、CD8+分别与MHC-II及MHC-I发生识别及结合。增强了TCR与MHC-抗原肽的亲和力。

4、协同刺激分子（Co－stimulatory　Molecular)维持及加强了T细胞与APC之间的结合。以CD28/CD80（CD86)为重要。

T细胞突触(TCell Synapse)或免疫突触(Immunological  Synapse)

指T细胞与APC识别结合过程中，两种细胞的多种跨膜分子聚集在一定的部位，靠拢成簇，所形成的细胞结合部位。

免疫突触的中心是：TCR-CD3-CD4/CD4  

MHC-抗原肽

周围环布着大量其他细胞黏附分子，如LFA-1/ICAM-1、CD2/CD48（LFA-3)、B7/CD28等。

第二节  T细胞活化的过程T细胞活化涉及的分子

活化的信号要求，发生在细胞表面

T细胞活化信号的转导途径

活化信号在T细胞内的传播

被T细胞活化信号影响的靶基因

特异性T细胞的克隆性增殖和分化

一、T细胞活化涉及的分子

T细胞活化需要两个信号和细胞因子的作用：

1、T细胞活化www.lindalemus.com/pharm/的第一信号：

TCR—CD3 CD4/CD8

抗原肽----MHC

2、T细胞活化的第二信号

涉及APC及T 细胞上的多对免疫分子

1)协同刺激分子  2)协同刺激信号

3)T细胞无能（Anergy):T细胞在接受第一信号的刺激后，若缺乏第二信号的作用，非但不被激活，反而会导致细胞凋亡，或呈现无能状态。

3、细胞因子促使T细胞充分活化：

细胞因子来源：APC、T  Cell

细胞因子种类：IL-1、IL-2、IL-6、IL-12等。

二、T细胞活化的信号转导途径

不同TCR识别不同的抗原，但活化信号在细胞内的转导过程是相似的，最终都导致控制细胞应答的基因活化及表达。

TCR 胞内部分较短，要借助CD3、CD4/8、CD28等分子将刺激信号传到细胞内部，致转录因子活化，转位到核内，活化相关基因。这一过程称为

信号转导（SignalTransduction)。

1、受体交联：

抗原-抗体受体结合，使TCR的构像及位置发生改变，CD3、CD4/CD8分子的尾部聚集在一起，即发生受体交联，激活胞内的信号蛋白和酶。

2、PTK活化：

受体交联首先激活膜上的蛋白酪氨酸激酶（Protein tyrosinekinase，PTK)，如：Fyn P59---CD3的ζ 链, Lck P56---CD4/CD8. PTK 活化促使带有酪氨酸的ITAM蛋白发生磷酸化而活化，胞浆中的ZAP-70的SH2附着于ITAM而活化。活化的ZAP-70使磷脂酶C（PLC－γ)和生长因子受体结合蛋白-2（GRB-2)活化。启动两条不同的信号转导途径，即磷脂酰肌醇途径、MAP激酶途径。

磷脂酰肌醇途径：

PLC-γ 磷酸化致使

二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2)分解

为三磷酸肌醇（IP3)和甘油二酯（DAG)

IP3提高钙离子浓度，激活钙调磷酸酶，激活转录因子NF-AT

DAG直接激活PKC，激活转录因子NF-κB

MAP激酶相关途径：

ZAP-70通过Ras活化丝裂原激活的蛋白激酶（MAPK)级联反应，诱导细胞核内转录因子活化，特别是激活癌基因fos和Jun表达，活化转录因子AP－1。

三、T细胞活化信号涉及的靶基因

四、抗原特异性T细胞克隆性增殖和分化

被特异性抗原活化的T细胞株进入有丝分裂而大量增殖，并进一步分化成为效应细胞，到达特异性抗原聚集部位，发挥效应作用。

1、多种细胞因子参与T细胞的增殖与分化，如：

IL-2、IL-4、 IL-6、 IL-7、

IL-12、IL-15、 IL-18

2、IL-2是促进活化后T细胞增殖的最重要的细胞因子：

IL-2R表达：

静止T细胞：中等亲和力受体， βγ

活化T细胞：高亲和力受体，αβγ

IL-2选择性地促进经抗原活化的T细胞增殖。

3、CD4+T细胞的增殖分化

4、CD8+T细胞的增殖分化

Th细胞依赖性：常见于低表达/不表达协同刺激分子的靶细胞，APC及CD4+（Th1)协助其增殖为CTL。

Th细胞非依赖性：高表达协同刺激分子的病  毒感染的DC，无需 APC、CD4+协助即增殖为CTL。

第三节  效应T细胞的应答效应

一、Th1细胞的效应

1、通过分泌多种细胞因子活化及作用在巨噬细胞，使之具有强的抗胞内感染的功能。

2、Th1细胞对淋巴细胞的作用：分泌产生IL-2，促Th1、CTL等细胞增殖。还可促B细胞产生具有调理作用的抗体Ig2a，增强巨噬细胞对病原体的吞噬。

3、Th1对中性粒细胞的作用：产生的LT、TNF可活化中性粒细胞。

二、Th2细胞的效应

1、辅助体液免疫应答。

2、参与超敏反应性炎症。

三、CTL细胞的效应：

   可识别MHC-I提呈的抗原，特异地杀伤胞内感染的靶细胞和肿瘤细胞------细胞毒效应。

1、效靶细胞结合：已活化、增殖的CTL高表达黏附分子、TCR复合物，可与表达MHC-I：抗原肽及黏附分子配体的靶细胞识别并结合。

2、CTL的极化：在CTL与靶细胞结合的部位，发生细胞骨架重排、Golgi体、胞浆颗粒向结合部位集中，从而保证CTL 分泌的非特异性分子作用于所接触的靶细胞，而不影响邻近的正常细胞。

3、致死性攻击：CTL通过两条途径杀伤靶细胞：

1)穿孔素/颗粒酶途径

   穿孔素生物学效应类似于补体的攻膜单位（MAC)，插入细胞膜，形成穿膜孔径。颗粒酶通过孔道进入细胞，激活细胞凋亡酶系统，caspase10,caspase7,介导细胞凋亡。

2)Fas/FasL途径

多数细胞可以表达膜Fas分子，但只有少数具有杀伤作用的细胞表面表达FasL。Fas-FasL结合可激活靶细胞内Caspase转导途径，诱导细胞凋亡。完成杀伤作用后，效靶细胞解离，CTL可以再与其他靶细胞结合，发挥杀靶作用。

Fas/FasL所激发的细胞凋亡参与了几项重要的效应作用，全部与免疫应答有关：

1)介导CTL、NK细胞的杀伤作用。

2)调节特异性免疫应答。

3)诱导免疫豁免。

   Fas胞内区有一由70个氨基酸组成的保守区域，为凋亡信号转导所必需的，称死亡结构域（Death Domain，DD)。

Caspase：半胱天冬蛋白酶，有13个成员。在天冬氨酸后切断与另一氨基酸的连接。通常以酶原的形式存在。Caspase在接受了由DD转导的凋亡信号后，形成活化的Caspase，激活的成员又可作用在其他Caspase成员，由此形成信号级联反应。参与凋亡的Caspase分两类：启动酶、效应酶，分别在信号转导的上游及下游发挥作用。Caspase8、9、10均为启动酶。

CTL细胞发挥效应的基本过程：

四、记忆性T细胞（MemoryT Cell，Tm)的形成

T细胞活化，在克隆扩增过程中，有部分细胞分化停滞，成为有记忆能力、寿命长的记忆细胞。这类细胞在再次遇到抗原时，可迅速活化、增殖、分化为效应细胞。

与NaiveT Cell比较：

NaiveT Cell    MemoryT Cell

表型  CD45RA+、CD45RO-   CD45RA-、CD45RO+

抗原浓度较高  较低

协同刺激分子   依赖较高 较低

分泌细胞因子&nbwww.lindalemus.com/shouyi/sp;  较少  较高

细胞因子敏感性   较低  较高

五、T细胞活化后诱导的自身的凋亡

事件：T效应细胞在发挥免疫应答后，发生自身凋亡而被清除。

意义：维持细胞克隆间的平衡，控制免疫应答强度，维持自身耐受。

途径：1、活化诱导的细胞死亡：

  抑制凋亡分子：CD28/B7，CD40/CD40L

   促进凋亡分子：CTLA-4/B7，Fas/FasL

2、被动细胞死亡：在免疫应答晚期，细胞接受抗原刺激、生存信号及产生的生长因子均减少，致细胞色素C释放，通过Caspase途径致细胞死亡。