1、 T淋巴细胞 T LYMPHOCYTE T淋巴细胞( T lymphocyte) 依赖胸腺发育的淋巴细 胞, 负责细胞免疫功能 ,参 与抗肿瘤、抗细胞内感染微 生物、移植排斥、迟发型超 敏反应;对部分体液免疫发 挥辅助功能。 外周血:约占淋巴细胞总数的 65% 75%; 胸导管:高达 95%以上。 内容 T细胞的分化发育 T细胞表面分子及作用 T细胞亚群 T细胞的功能 第一节 T细胞的分化发育 来自骨髓的祖 T细胞( T lineage progenitor, pro- T)从胸腺皮髓交界处进入胸腺; pro-T细胞首先移行至胸腺皮质外层,再逐渐向 深皮质区、皮髓交界和髓质区迁移并逐渐分化发
2、育成熟; 最终,发育成熟的 T细胞 进入外周淋巴器官。 胸腺微环境对于 T细胞分化成熟的的重要性 在 分化早期, T细胞经历祖 T 细胞 ( pro-T cell) 和前 T细胞 ( pre-T cell)。 此时 ,胸腺细胞既不表达 CD4 ,也不表达 CD8,称为 双 阴性 (double negative, DN)T细胞 。 pro-T期 链基因开始 重排。 pre-T细胞表面表达 pre-TCR pre-TCR由 链和 pre-T链组成 没有 TCR 链表达 CD3低表达 一、双阴性细胞时期 pre-T增殖 活跃开始 表达 CD4和 CD8, 形成 CD4+CD8+双阳性 ( doub
3、le positive, DP) T细胞 。 链基因发生重排,开始表达有功能性的 TCR。 CD3表达水平逐渐升高 。 链重排抑制了 链的重排,使定向分化为 T细 胞。 TCR可以与自身肽 -MHC分子进行识别和结合 二、双阳性细胞时期 细胞 表面出现高密度 TCR和 CD3,并组成 TCR/CD3复合体 。可以与自身肽 -MHC结合 双 阳性 T细胞经历阳性 选择和 阴性选择过程,分 化为成熟的 CD4+或 CD8+T细胞 ,获得自身 MHC 限制性和自身免疫耐受,能 识别抗原介导免疫应 答并参与调节免疫 。 T细胞一旦成熟,就随血液离开胸腺进入外周免 疫 器官。 三、单阳性 T细胞时期 四
4、、阳性 选择 在胸腺皮质区发生的,双阳性 T细胞与胸腺上皮细胞递呈的自 身肽 -MHC / 复合物 反应; 不能与 自身肽 -MHC分子结合 或亲和力过高的 DP细胞被克隆清 除( 95% 左右的细胞), TCR与自身肽 -MHC分子以适当的亲 和力结合的 T细胞继续分化; 若识别自身肽 -MHC-I类分子复合物, DP细胞表面 CD8分子表 达水平增高, CD4分子表达水平降低甚至丢失,变成 CD4- CD8+单阳性细胞; 若识别自身肽 -MHC-II类 分子复合物, DP细胞表面 CD4分子 表 达水平增高, CD8分子 表达水平降低甚至丢失,变成 CD4+CD8-单 阳性细胞 ; 结果:
5、 获得自身 MHC限制性 五、阴性 选择 在胸腺内皮髓交界区发生,与胸腺髓质上皮细胞、 树突状细胞、巨噬细胞表面表达的自身肽 -MHC I/II分子复合物结合。 能 与自身抗原肽 -MHC分子复合物高亲和性结合的 SP细胞,则停止发育,不能结合的 SP细胞 则发育 为成熟的 T细胞。 结果 : 清除了自身 反应性 T细胞克隆 , 产生自身耐受 - 中枢免疫耐受 V区基因 TCR的 链 V、 D、 J基因 TCR的 链 V、 J基因 C区基因 位于 V区的下游 六、 TCR胚系基因结构及其重排 第二节 细胞的表面分子及其作用 TCR-CD3复合体 辅助 受体 CD4和 CD8分子 协同 刺激 分
6、子 丝裂原受体 其他 表面 分子 一、 TCR-CD3复合体 TCR 类型: TCR、 TCR 功能: 特异识别 MHC分子 提呈的抗原肽( 3个 CDR) CD3 构型: 和 免疫受体酪氨酸活化基序 ( immunoreceptor tyrosine- based activation motif, ITAM ) 功能:转导 T细胞活化的第 一信号 TCR与 CD3分子以非共价键形式结合 功能:是 T细胞识别抗原和转导信号 的主要单位。 TCR特异识别由 MHC分子提呈的抗原肽,而 CD3转 导 T细胞活化的第一信号。 T CR 抗原肽 MHC T细胞 抗原提呈细胞 CD4 65% 左右的外
7、周血 T细胞表达 单链,胞外区 4个 Ig样区 与 MHC II类分子 2非多态区结合 CD4+T细胞分为辅助性 T细胞( Th)和调 节性 T细胞( Treg) CD8 35% 左右的外周血 T细胞表达 异二聚体,胞外区各 1个 Ig样区 与 MHC I类分子 3非多态区 结合 CD8+T细胞:细胞毒性 T细胞( CTL) 二、 CD4和 CD8 分子 CD4和 CD8分子是 T细胞的辅助受体分子 CD4和 CD8分子参与 TCR活化信号的转导 Cellular and Molecular Immunology, 7th Edition CD4是 HIV包膜糖蛋白 gp120受体 三、协同刺
8、激分子 CD28 B7家族 CTLA-4 B7家族 ICOS B7家族 PD-1 PD-L1/PD-L2 CD2(LFA-2) -CD2或绵羊红细胞 CD45 CD22 CD40L CD40 LFA-1 ICAM-1 T细胞 靶细胞或 APC细胞 初始 T细胞完全活化需 双信号 : 第一信号: TCR识别 APC或靶细胞提呈的抗原肽 -MHC分子复合物, CD3向胞内转导 第二信号:协同刺激信号 1、 CD28 表达 : 90%CD4 +T细胞、 50% CD8 + T细胞 配体: B7-1( CD80)和 B7-2( CD86) 作用: 胞内 区含 ITAM基序,参与传递 T细胞活化的第 二
9、条信号 2、 CTLA-4 ( cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4, 又名 CD152) 表达:活化的 T细胞 配体: B7分子,亲和力显著高于 CD28 胞内区 含有 ITIM(immunoreceptor tyrosine-based inhibition motif, ITIM) 作用:与 B7分子结合 抑制 T细胞活化信号转导 3、 ICOS( inducible costimulator,又名 CD278) 表达:活化的 T细胞 配体: ICOS-L 作用:在 CD28后起调节活化 T细胞产生细胞因子,促进 T细胞增殖 4、 PD-
10、1 (programmed death 1) 表达:活化的 T细胞 配体: PD-L1 和 PD-L2 。 作用:抑制 T、 B细胞的增殖及细胞因子的释放, 参与外周免疫耐受的形成 5、 CD2 ( LFA-2即淋巴细胞功能相关抗原 2 ) 又称绵羊红细胞受体( E受体) 表达: 95% 成熟 T细胞、 50-70% 胸腺细胞、 部分 NK细胞 配体: LFA-3 ( CD58 ) 作用 介导 T细胞与 APC间粘附; 为效应 T细胞提供活化 信号 CD2抗体与 CD2结合可旁路激活 T细胞 玫瑰 花环实验 6、 CD45 (白细胞共同抗原, leukocyte common antigen,
11、 LCA) 表达:所有白细胞 异构体 : 单 链, 4种异构体( CD45RA, CD45RB, CD45RC, CD45RO) CD45RA:初始 T细胞 CD45RO:活化或记忆性 T细胞 作用:细胞间粘附和协同刺激信号传导 7、 CD40L (CD154, TNFSF) 表达:活化的 CD4+T细胞 配体: CD40 作用:促进 APC和 T细胞的活化;参与 B细胞应答 8、 LFA-1 ( Integrin家族 ) 配体: ICAM-1( IgSF) 作用:介导粘附,参与 T细胞活化、增殖、分化、归巢 CD58 LFA- 2 35 四、丝裂原( mitogen)结合分子 丝裂原与淋巴细
12、胞表面受体结合后, 刺激 静止淋巴细胞转 化为淋巴母细胞并进行 有丝分裂 ,可激活某一类淋巴细胞的 全部克隆。 T细胞丝裂原 : 刀豆蛋白 A( ConA) , 植物血凝素( PHA) , 商陆丝裂原( PWM ) B细胞丝裂原 : 脂多糖 /内毒素( LPS),葡萄球菌蛋白 A( SPA),商陆丝裂原( PWM ) 非特异性淋巴细胞多克隆激活剂 细胞因子受体(如 IL-2R); FasL等 五、其它表面分子 根据活化阶段分类 根据 TCR的组成分类 根据辅助受体分子分类 根据功能特征分类 第三节 T细胞的分类和功能 初始 T细胞 naive T cell ( Tn) 表达 : CD45RA和
13、 L-selectin等 作用 :参与淋巴细胞再循环;识别抗原,无免疫效应 效应 T细胞 effector T cell( Teff) 表达:高亲和力 IL-2R、 CD45RO等 作用:发挥细胞免疫的主要细胞 记忆性 T细胞 memory T cell( Tm) 表达: CD45RO等 作用:介导再次细胞免疫应答 一、根据活化阶段分类 初始、效应和记忆 T细胞 的区别 二、根据 TCR组成分类 T细胞 约占 T细胞的 90 95% 识别与 MHC分子结合的多肽 是参与特异性细胞免疫的主要细胞 T细胞 约占 T细胞的 5 10% ,主要分布于皮肤和粘膜,多数 为 CD4-CD8-双阴性 T细胞
14、; TCR缺乏多样性,抗原识别谱窄,主要识别非肽类分 子,无 MHC限制性 主要功能:抗感染,抗肿瘤 CD4+ T细胞 外周血中占 65% 识别 MHC II类分子提呈的 13-17个氨基酸残基的外源 性抗原肽 分化为 CD4+ Teff细胞,包括辅助性 T细胞和调节性 T 细胞 CD8+ T细胞 外周血中占 35% 识别 MHC I类分子提呈的 8-10个氨基酸残基的内源 性抗原 肽 分化为 CD8+ Teff细胞,主要是细胞毒性 T细胞, 特 异性杀伤靶细胞 三、 根据辅助受体分子分类 辅助性 T细胞 (helper T cell, Th) 细胞毒性 T细胞 (cytotoxic T ce
15、ll, CTL或 Tc) 调节性 T细胞 (regulatory T cell, Treg) 四、 根据免疫效应功能分类 1、辅助性 T细胞( CD4+Th细胞) Th1细胞 IL-12, IFN- 刺激 Th0细胞分化为 Th1 分泌 IL-2、 IFN-、 TNF-等 主要介导抗胞内病原体感染为主的细胞免疫 Th2细胞 IL-4和可溶性抗原是 Th0分化为 Th2的关键因素 分泌 IL-4、 5、 6、 10等 主要辅助体液免疫应答,参与超敏反应和抗寄生虫感染 Th17细胞 IL-6, TGF-, IL-23和 IL-1等参与其分化 分泌 IL-17、 IL-21、 IL-22 介导炎性反
16、应和固有免疫 1、辅助性 T细胞( CD4+Th细胞) Th22细胞 主要分布在皮肤表皮层,参与皮肤炎性反应和组织修复 分泌 IL-22, IL-13和 TNF- Th9细胞 由 Th2经 TGF-和 IL-4诱导产生 分泌 IL-9 与自身免疫病、过敏性炎性反应 相关 Tfh细胞 ( folicular B helper T cell, Tfh) 位于淋巴滤泡区,故名滤泡辅助性 T细胞 分泌 IL-21,又称 Th21细胞 辅助 B吧在生发中心的存活、增殖和分化 2、细胞毒性 T细胞 (cytotoxic T cell, CTL 或 Tc) CD8+ Teff 识别内源性抗原肽 -MHC I
17、分子复合物 作用 通过释放穿孔素 (perforin)、颗粒酶 (Granzyme)、颗粒 溶 解素 granulysin及淋巴毒素 LT对靶细胞特异性杀伤 FasL/Fas结合 ,诱导细胞凋亡 THE KISS OF DEATH 3、调节性 T细胞 (regulatory T cell,Treg) 表型: CD4+ CD25(IL- 2R链 )+ Foxp3+ 介导免疫抑制作用:直接接触抑制; TGF-, IL- 10间接抑制 自然性 Treg( natural Treg cells, nTregs) 又称胸腺 Treg( tTreg),占外周血 CD4+T细胞的 5-10% 诱导性 Tre
18、g( inducible Treg cells, iTregs) 又称适应性 Treg( aTreg),主要包括 Tr1和 Th3 其他型 Treg CD8+ Treg Treg直接抑制效应 T细胞 Treg通过抑制 APC间接抑制 T细胞活化 T细胞 T细胞 T细胞 CD4+CD8 CD4 CD8+ 杀伤性 T细胞 非特异性免疫 辅助性 T细胞 调节性 T细胞( Treg) Fundamental Immunology Balance = Health Th1 Th2 TH3 Il-2, TNF, IFN- IL-4, IL-10 Imbalance = Disease Th2 Th3Il-
19、2, TNF, IFN IL-4, IL-10Th1 Suppression of NK cells Suppression of Cytotoxic T cells Increased incidence of neoplasia Increased cellular viral infection Increased Ig production Increased eosinophil and mast cell degranulation Allergies, systemic autoimmunity, inflammation and pain Th1 Th2 Th3 Il-2, TNF, IFN IL-4, IL-10 Imbalance = Disease Increased tissue specific autoimmunity Increased parasitic infection The End