免疫系統(tǒng)的組織、器官與細胞.ppt

第五章 免疫系統(tǒng)的組成、器官與細胞,第五章免疫系統(tǒng)的組成、器官與細胞,第一節(jié) 淋巴組織和器官的結(jié)構(gòu)與功能 第二節(jié) 免疫系統(tǒng)的細胞,第二節(jié) 免疫系統(tǒng)的細胞,一、B細胞 二、T細胞 三、自然殺傷細胞和自然抑制細胞 四、單核吞噬細胞、粒細胞和肥大細胞 五、朗格漢斯細胞與樹突細胞,一、B細胞,B細胞也稱骨髓依賴淋巴細胞，指帶有自身合成免疫球蛋白的細胞。,一、B細胞,1、 B細胞的來源 胚胎期（哺乳動物）源于胎肝和胎脾。 成體來源于骨髓的淋巴干細胞。 2、發(fā)育分化 淋巴干細胞祖B細胞前B細胞幼B細胞成熟B細胞漿細胞和記憶細胞。,B細胞的分化,記憶細胞,淋巴干細胞,祖B細胞,前B細胞,幼B細胞,成熟B細胞,激活B細胞,漿細胞,輕鏈的重排,重鏈的重排,表達CD45R（小鼠為B220）,改變RNA加工,抗原刺激,合成替代輕鏈,Ig表達,骨髓,外周淋巴 組織,B-Cell 在骨髓中的發(fā)育,VLA-4： 整合素分子 VCAM-1：黏附分子 C-Kit：祖B細胞受體分子 SCF：基質(zhì)細胞因子,骨髓基質(zhì)細胞,祖B細胞通過其VLA-4和骨髓中基質(zhì)細胞上的VCAM-1結(jié)合后，祖B細胞上的C-Kit魚基質(zhì)細胞分泌的IL-7結(jié)合并調(diào)節(jié)這兩種細胞之間黏附分子的作用。使祖B細胞脫離基質(zhì)細胞繼續(xù)分化增殖，并完成Ig重鏈基因的重排進入前B細胞的發(fā)育階段。前B細胞繼續(xù)發(fā)育并發(fā)生Ig輕鏈基因的重排，進入幼B細胞。,幼B細胞,前B細胞,祖B細胞,一、B細胞,3、B細胞亞系 有人把小鼠的B-Cell產(chǎn)生抗體時是否需T-Cell輔助作為標準分為： B-1亞系：也稱非常規(guī)B細胞亞系，為T細胞不依賴性，只有初級應(yīng)答。 B-2亞系：也稱常規(guī)B細胞亞系，為T細胞依賴性。,一、B細胞,3、B細胞亞系 按照B細胞表面分子不同分為： 次要亞系：細胞表面有CD5分子，這類細胞能產(chǎn)生針對自身抗原的抗體。 主要亞系 ：表面無CD5分子。,IgE,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記,B細胞的表面標記,表面標記是指細胞表面上具有特殊結(jié)構(gòu)與功能的蛋白質(zhì)分子。,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的表面標記 抗原受體（膜抗體） 識別特點：識別游離的抗原，不受MHC限制 mIg分子的C端比分泌型抗體分子（sIg）多一段疏水的肽段。,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的表面標記 Fc受體：與抗體Fc片段結(jié)合的受體。,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的表面標記 Fc受體：與抗體Fc片段結(jié)合的受體 抗體類型不同，F(xiàn)c受體也不相同。 B細胞表面上有有FcR(IgG)和FcR(IgE)二種。 FcR又分為FcR、FcR FcR。 FcR又分為FcR、FcR。, Gamma；Epsilon,B細胞的花結(jié)試驗,Fc受體能結(jié)合抗原-抗體形成的復(fù)合物。 用抗牛紅細胞抗體與牛紅細胞形成的復(fù)合物（抗體致敏紅細胞，EA）作EA花結(jié)試驗。,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的表面標記 補體的受體 在B細胞表面有CR1(CD35)和CR2(CD21)二種， CR1: 結(jié)合C3b和C4b，免疫黏附功能，調(diào)節(jié)B細胞的活化增殖。 CR2: a.B細胞協(xié)同受體組成分子; b.與C3d和C3dg結(jié)合促進B細胞活化；,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的表面標記 補體的受體 在B細胞表面有CR1(CD35)和CR2(CD21)二種，,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的表面標記 有絲分裂原受體 有絲分裂原：是能促進淋巴細胞產(chǎn)生有絲分裂的物質(zhì)。有選擇性的與B或T淋巴細胞結(jié)合 作用：使靜止的淋巴細胞轉(zhuǎn)化為淋巴母細胞。 種類：葡萄球菌A蛋白（SPA）B細胞專有 （不依賴于T細胞） 美洲商陸有絲分裂原（依賴于T細胞）,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的表面標記 MHC-抗原 MHC抗原是主要組織相容性抗原，是MHC編碼的一類膜蛋白，在蛋白質(zhì)抗原信號傳遞中起重要作用。,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的表面標記 MHC-抗原 分兩類：MHC-和MHC- B細胞能表達MHC-抗原，能被CD4+T細胞識別。,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的表面標記 T1受體（CD72）和MEM受體 T1受體與T細胞表面的T1抗原結(jié)合。 MEM是鼠紅細胞受體。 兩者可能是未成熟的B細胞的標志,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的表面標記 B7分子 由微生物的脂多糖抗原誘導(dǎo) 含兩個Ig樣結(jié)構(gòu)域的肽鏈； 包括B7.1和B7.2兩種 與T細胞的CD28及CTLA-4結(jié)合，提供T細胞活化的第二信號。 對B細胞抗原遞呈和B、T細胞間的信號傳遞非常重要。,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的表面標記 CD40 異源二聚體，在B細胞、巨噬細胞、樹突細胞和堿性上皮細胞表達 接受T細胞之CD40L分子所提供的協(xié)同信號以完成B細胞對TD抗原的免疫應(yīng)答（B細胞活化的第二信號）； 促進B細胞的Ig轉(zhuǎn)類 。,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的內(nèi)部標記 末端脫氧核苷轉(zhuǎn)移酶(TdT),存在于B細胞及T細胞的前體細胞的胞核中，能催化核苷酸結(jié)合到DNA外露末端及非胚系殘基上，在Ig基因重排時插入，影響抗體上抗原結(jié)合位的多樣性。,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的內(nèi)部標記 mRNA差別導(dǎo)致合成蛋白的差異 T細胞和B細胞有200種mRNA的差別 B細胞有一些不編碼表面蛋白的mRNA，有其他的生物活性。,一、B細胞,4、B細胞的表面標記和內(nèi)部標記 B細胞的內(nèi)部標記 免疫球白蛋基因增強子 作用：增強免疫球蛋白基因啟動子的活性。能被專一的DNA結(jié)合蛋白所識別，調(diào)節(jié)啟動子以增強Ig基因的轉(zhuǎn)錄。,二、T細胞（胸腺依賴的淋巴細胞）,T細胞：來源于胚肝或骨髓的原T細胞，在胸腺微環(huán)境中分化、發(fā)育，成熟后遷移至外周血，繼而定居于外周淋巴組織，可介導(dǎo)細胞免疫應(yīng)答，并輔助機體針對T細胞依賴性抗原產(chǎn)生體液免疫應(yīng)答。,二、T細胞（胸腺依賴的淋巴細胞）,1、T細胞的來源 胚胎期(哺乳動物)：來源于胎肝，或卵黃囊。 成體：來源于骨髓的造血干細胞。,二、T細胞（胸腺依賴的淋巴細胞）,2、T細胞的發(fā)育 幼年，T細胞前體緊密排列在胸腺上皮細胞的網(wǎng)絡(luò)中，轉(zhuǎn)移到胸腺中發(fā)育分化成熟。 雙負雙正單正,外皮質(zhì)部,內(nèi)皮質(zhì)部,胸腺素,胸腺生成素,髓部,次級免疫器官的胸腺依賴區(qū),雙負,雙正,單負,T細胞在胸腺內(nèi)的發(fā)育過程,Thymic cortex 胸 腺 皮 質(zhì),Thymic medulla 胸 腺 髓 質(zhì),T-Cell Maturation, Activation, and Differentiation,巨噬細胞,樹突狀細胞,Thymic cortex 胸 腺 皮 質(zhì),正選擇,Thymic medulla 胸 腺 髓 質(zhì),負選擇,Scanning EM of CD8-Positive T Lymphocytes Isolated with Magnetic Antibodies 結(jié)合了抗體的CD8+ T細胞掃描電鏡照片,二、T細胞（胸腺依賴的淋巴細胞）,3、T細胞的表面標記 T細胞表面有多種膜表面分子，這是T細胞識別抗原，與其它免疫細胞相互作用，接受信號刺激等的分子基因，也是鑒別和分離T細胞和T細胞亞群的重要依據(jù)。T細胞膜表面分子主要有白細胞分化抗原（CD）、主要組織兼容性抗原（MHC）以及各種膜表面的受體。,T細胞表面膜分子,二、T細胞（胸腺依賴的淋巴細胞）,3、T細胞的表面標記 T細胞抗原受體與CD3 CD4和CD8抗原 整合素（integrin） 其他的T細胞表面輔助分子,T細胞抗原受體與CD3T細胞抗原受體（TCR）,T細胞抗原受體（TCR） a、TCR：T細胞對抗原特異識別和結(jié)合的受體蛋白。任一T細胞只表達TCR2和TCR1之一。 b、TCR有二類： TCR ： 90%T細胞為 TCR。 TCR ： 10%T細胞為TCR 。 外周T細胞中表達TCR的類型，不在胸腺中發(fā)生。,T細胞抗原受體與CD3T細胞抗原受體（TCR）,c、結(jié)構(gòu),膜外區(qū)：V區(qū)和C區(qū),穿膜區(qū),胞漿區(qū),Ig超家族,T細胞抗原受體與CD3T細胞抗原受體（TCR）,d、 TCR 能識別與MHC-I類有關(guān)的分子，且不依賴于抗原的加工處理，在自然免疫和獲得免疫中起重要作用。 這類細胞多分布于皮膚和腸粘膜部位，在受到病原體激活后，產(chǎn)生趨化因子、上皮生長因子等，也能分泌IL-4而活化Th2，促進體液免疫。,T細胞抗原受體與CD3T細胞抗原受體（TCR）,e、TCR 由、鏈組成的異源二聚體。 鏈：結(jié)構(gòu)和基因編碼與Ig非常相似，由可變區(qū)(V)和恒定區(qū)(C)組成。 鏈的V區(qū)由102-119個aa組成，空間結(jié)構(gòu)也與Ig很相似，每條鏈各有三個超變區(qū)(CDRs)，決定其特異性，并與CDR3有重要的關(guān)系。 鏈的C區(qū)由138-179aa組成，分成四個功能區(qū)，N端各含二個由鏈內(nèi)半胱氨酸形成二硫鍵的環(huán)，與Ig的C區(qū)相似。,T細胞抗原受體與CD3T細胞抗原受體（TCR）,f、TCR特異性的特點 雙重特異性：TCR在結(jié)合抗原-MHC復(fù)合物時，既要識別抗原肽段又要識別MHC分子，否則T細胞不能被結(jié)合，也不可能被激活，也保證了MHC的限制性作用。 特異性必需由、二條肽鏈共同完成：T細胞對抗原的識別受MHC-I類還是-II類分子限制，但這種限制并非由TCR抗原結(jié)合位決定，而是決定于T細胞表面表達的分子是CD8還是CD4。,T細胞抗原受體與CD3T細胞抗原受體（TCR）,TCR,Coreceptor(CD4),Ag,MHC-II,Diagram of the ab TCR-CD3 complex,Comparison between the B-cell and the T-cell receptors,B-cell,T-cell,T細胞抗原受體與CD3T細胞抗原受體（TCR）,g、TCR基因具有多樣性：可達1010以上， 由于不能隨機重排，多樣性受到限制。 TCR與CD3形成復(fù)合物，能識別MHC-I或MHC-II遞呈的抗原。,T細胞抗原受體與CD3CD3,a、CD3僅存在于成熟T細胞表面，由 5條肽鏈組成，常與TCR緊密結(jié)合形成含有8條肽鏈的TCR-CD3復(fù)合體。,T細胞抗原受體與CD3CD3,b、由、和五種肽鏈組成 其中可形成同源二聚體(或2)或異源二聚體 在TCR-CD3復(fù)合物中 90%為TCR: 10%為TCR:,(Delta),(zeta),(eta),T細胞抗原受體與CD3CD3,c、TCR-CD3復(fù)合體的功能 識別抗原肽及MHC 穩(wěn)定TCR結(jié)構(gòu)；傳遞抗原刺激的信號, CD4和CD8抗原,老鼠胸腺細胞：紅色CD4；L綠色CD8, CD4和CD8抗原CD4,CD4分布：是Th和Tind(誘導(dǎo)性T細胞)的表面標志。 CD4組成：人類由459個aa構(gòu)成的單鏈糖蛋白，其中跨膜區(qū)片段有21aa，胞質(zhì)功能區(qū)有40aa，胞外區(qū)由四個與Ig可變區(qū)相似的功能結(jié)構(gòu)域組成。, CD4和CD8抗原CD4,CD4功能：參與識別MHC-II抗原，是TCR的共受體；與II類分子的Ig樣區(qū)(22)結(jié)合，發(fā)揮細胞粘附分子的作用；起信號傳導(dǎo)作用，促使T細胞激活；也是HIV的受體。, CD4和CD8抗原CD8,CD8分布：是Tc(CTL)和Ts(抑制性T細胞)的表面標記。 CD8組成：由二條或多條相同肽鏈組成，人類是由二條(CD8) 鏈組成的同源二聚體，小鼠是由、組成的異源二聚體。 、 鏈均由胞外功能區(qū)、連接肽跨膜區(qū)和胞質(zhì)尾部組成。, CD4和CD8抗原CD8,CD8功能：是識別MHC-I抗原，是TCR的共受體，與I類分子的Ig樣區(qū)3結(jié)構(gòu)域部位結(jié)合，發(fā)揮細胞粘附分子的作用；同時也起信號傳導(dǎo)作用，從而促使T細胞激活，對帶有這類抗原蛋白的靶細胞有細胞毒作用。,整合素,功能:整合素能促進細胞與細胞之間及細胞與胞外基質(zhì)之間的相互作用，同時起信號傳導(dǎo)作用。 組成:整合素是一類粘附分子，是一大家族，由30多個成員組成，但均由不同的、組成異源二聚體結(jié)構(gòu)。 整合素1(CD49)類:代表是VLA，由CD49與不同的鏈組成不同. 如VLA-4,5，6等。 整合素2(CD18）類:代表是LFA-1（白細胞功能相關(guān)抗原)，由CD18-CD11a(2L)組成。,整合素,整合素鏈與鏈的配對組合,CD2,淋巴細胞功能相關(guān)抗原-2（LFA-2） 分布于成熟的T淋巴細胞表面 綿羊紅細胞受體(SRBCR),CD2, CD28和CTLA-4(CD152),CD28： 是Ig超家族成員，由二條肽鏈組成的同源二聚體。 是APC表面最重要的協(xié)同刺激分子B7的受體； 與APC上的CD80（B7)結(jié)合，形成T細胞活化的第二信號。, CD28和CTLA-4(CD152),CTLA-4組成：(溶細胞性T淋巴細胞相關(guān)抗原)，與CD28有高度的同源性。均表達于活化的T細胞表面。, CD28和CTLA-4(CD152),CD28和CTLA-4功能:是B7(B7.1和B7.2)的配體，結(jié)合后起協(xié)同刺激作用。其中CD28與B7結(jié)合起正調(diào)節(jié)作用，而CTLA-4與B7結(jié)合起負調(diào)節(jié)作用。, CD40L,又稱為gp39，表達于Th表面，是B細胞表面分子CD40的配體，二者的結(jié)合是B細胞活化的信號之一。,TCR,Coreceptor(CD4),Ag,MHC-II,其它表面分子,CD45:即白細胞共同抗原。由位于1號染色體上的單一基因編碼，但由于有A、B、C三個不同的外顯子的不同剪接，導(dǎo)致8種可能的mRNA產(chǎn)生，而且加入糖基不同，所以CD45有多態(tài)性，表現(xiàn)為同種型分子表達在不同的細胞上，即CD45R。 CD45R0：表達于記憶T細胞、B細胞、粒細胞、單核細胞和某些T細胞亞群的細胞膜上； CD45RA：表達于野生型T細胞亞系、B細胞、NK細胞等細胞膜上； CD45RB：表達于B細胞、粒細胞、單核細胞和某些T細胞亞群的細胞膜上。,其它表面分子,CD5：表達于所有的T細胞和胸腺細胞和某些B細胞上。 CD2：人成熟T細胞（90%以上）和胸腺細胞（50-70%）表面有CD2，NK細胞上也有表達。 有絲分裂原受體 (MR),三、自然殺傷細胞和自然抑制細胞,1、自然殺傷細胞,三、自然殺傷細胞和自然抑制細胞,1、自然殺傷細胞 大顆粒淋巴細胞（溶酶體） 骨髓中發(fā)育 分子表型：TCR、mIg、CD16、CD56、CD3 生物學(xué)作用： （1）殺傷作用（抗腫瘤和早期抗病毒或胞內(nèi)寄生菌感染） （2）免疫調(diào)節(jié)作用（分泌細胞因子）,三、自然殺傷細胞和自然抑制細胞,1、自然殺傷細胞,殺傷抑制受體KIR,類凝集素受體AR,RAPID-RESPONSE FORCE Two natural killer cells attack a cancer cell.,三、自然殺傷細胞和自然抑制細胞,2、自然抑制細胞 CD3+TCR+CD4-CD8-。能抑制多種免疫反應(yīng)，但無抗原特異性，也無同MHC限制性。 通過分泌各種抑制因子來介導(dǎo)抑制作用,四、單核吞噬細胞、粒細胞和肥大細胞,1、單核吞噬細胞,單核巨噬細胞,單核細胞體積較大，蹄狀核（左，普通光鏡）；透射電鏡顯示其高爾基體發(fā)達、線粒體豐富、胞漿顆粒明顯(中）；掃描電鏡顯示腹腔巨噬細胞粘附于玻璃表面（右）。,多能干細胞 髓樣干細胞 單核母細胞（成單核細胞） 前單核細胞 單核細胞 巨噬細胞,來源與分布,（2）膜分子,MHC類和類分子（與抗原提呈作用有關(guān)） 多種黏附分子 Fc受體（調(diào)理吞噬） 補體受體 多種細胞因子、激素、神經(jīng)肽受體 模式識別受體, 巨噬細胞 巨噬細胞是吞噬細胞的一類，由骨髓干細胞經(jīng)原單核細胞、前單核細胞成為單核細胞(monocyte)，其膜上有Fc和C3受體，進入組織后分化成為巨噬細胞。,巨噬細胞形成時，胞內(nèi)溶酶體中的各種酶活性明顯增強，有利于其功能發(fā)揮。 表面有多種標記分子，如補體受體(CR1、CR3、CR4)、Fc受體(FcR、 FcR)及其它一些受體和、MHC-I、-分子。 巨