T淋巴细胞.ppt

,胸腺依赖性淋巴细胞（thymus-dependentlymphocyte)简称T细胞。主要内容：一、T淋巴细胞的分化发育二、T淋巴细胞表面分子及其作用三、T淋巴细胞亚群四、T淋巴细胞功能,第十章T淋巴细胞,来源于骨髓在胸腺（thymus）内发育成熟移行至外周淋巴组织执行特异性细胞免疫应答，参与对TD抗原的体液免疫应答。重要事件:功能性TCR形成（基因重排）阳性选择获得MHC的限制性阴性选择获得对自身抗原的耐受性,第一节T细胞的分化发育,一、T细胞在胸腺中的发育胸腺的组成细胞：胸腺细胞:发育为T细胞胸腺基质细胞：胸腺上皮细胞、树突细胞（DC）、巨噬细胞等胸腺内环境：胸腺基质细胞可分泌胸腺素、胸腺生成素、胸腺激素和IL7等，并表达高水平的MHCI类、II类分子和黏附分子，共同构成了胸腺的内环境。,在胸腺微环境、细胞因子、胸腺激素作用下胸腺细胞成熟为T细胞，表现为功能性TCR形成，以及不同分化抗原的表达（CD3、CD4、CD8）。成熟过程分为：（1）双阴性阶段：既不表达CD4分子，也不表达CD8分子。CD4-CD8-CD3low（doublenegative,DN）（2）双阳性阶段：首先表达CD8分子，CD8分子的出现促进CD4分子的表达。CD4+CD8+（doublepositive，DP）（3）单阳性阶段：双阳性T细胞在胸腺中经选择过程，分化为CD4T细胞或CD8T细胞，即单阳性T细胞。CD4+/CD8+（singlepositive，SP）,1T细胞受体（TCR）的发育双阴性阶段链基因开始重排前T细胞（pre-T）表达链与前T细胞替代链pT（preTcell）组装成一种pT:受体；CD4+CD8+双阳性细胞开始表达有功能性的TCR,2.T细胞发育过程中的阳性选择DP细胞能识别胸腺皮质中的基质细胞表面的MHC-I、MHC-II分子，并与它们以适当亲和力结合。能发生结合的T细胞克隆，继续发育分化，即被选择，为阳性选择（positiveselection）。未发生结合的T细胞克隆则发生凋亡。能与MHC-I类分子结合的T细胞，CD4基因关闭，成为CD8阳性的SPT细胞；能与MHC-II类分子结合的T细胞，CD8基因关闭，成为CD4阳性的SPT细胞。生物学意义：此过程赋予T细胞具有识别、结合MHC的能力。即：使T细胞在识别抗原时能够显示MHC限制性。,获得MHC限制性,DP细胞的CD4结合皮质胸腺上皮细胞的MHC-II类分子，CD8丢失，成为CD4+T细胞；而CD8结合MHC-I类分子，则CD4丢失，成为CD8+T细胞。,清除无用的T细胞,T细胞不能识别胸腺皮质上皮细胞提呈的肽/MHC复合物，即发生凋亡。,3.T细胞发育过程中的阴性选择（negativeselection）经阳性选择的SP细胞既有识别外来异物的T细胞克隆，也有识别自身抗原的T细胞克隆。在胸腺皮髓交界处、髓质处，当TCR与基质细胞的MHC-自身抗原肽结合，此T细胞克隆发生凋亡。未与MHC-自身抗原肽结合的T细胞克隆继续发育成熟。生物学意义：阴性选择使T细胞获得了对自身抗原的耐受性。是机体免疫系统识别自己与非己的重要基础。,清除自身反应性（有害）T细胞,经阳性选择的T细胞与髓质DC和巨噬细胞提呈的自身肽/MHC复合物高亲和力结合，则发生凋亡。,识别和结合自身MHC的DP细胞分化为SP细胞，不结合者发生凋亡,高亲和力结合自身肽：MHC复合物的SP细胞发生凋亡，不结合者分化成熟,第二节T细胞表面分子及其作用,1、TCR:（1）是T细胞特有的表面标志。（2）是T细胞识别、结合抗原的主要单位。（3）TCR组成与结构：构成TCR的肽链有、四种类型，分别组合成TCR和TCR两种类型。T,（占90-95%）T,（占5-10%）,一、TCR-CD3复合物,识别特点：1）特异性识别抗原提呈细胞或靶细胞表面的抗原肽-MHC分子复合物（pMHC）；2）具有双重特异性：即识别抗原肽的表位，也识别自身MHC分子的多态性部位。是T细胞识别抗原具有自身MHC限制性的原因。,(1)是成熟T细胞又一特征性表面标志。(2)是TCR-CD3复合体中信号转导的亚单位，将TCR接受的抗原刺激信号转导至细胞内，使T细胞活化。(3)组成与结构：由、五种肽链组成。以、（或）的六聚体形式与TCR共同组成复合体。(4)每条肽链胞质区较长，均含有1-3个ITAM基序。,2、CD3：,ITAM：(由18个AA组成，含有2个YxxL/V，Y：酪氨酸。酪氨酸激酶磷酸化后可与胞浆中含SH2结构域的酪氨酸激酶结合，是T细胞活化信号转导过程早期阶段的重要生化反应之一，因此，CD3分子的功能是：转导TCR识别抗原所产生的活化（第一）信号。),成熟T细胞只能表达CD4或CD8分子。是TCR-CD3的辅助受体（coreceptor），辅助TCR识别抗原和参与T细胞活化信号的转导。,1、CD4基本结构及作用,二、CD4和CD8分子,为单链跨膜糖蛋白，胞膜外区属IgSF家族，有四个IgSF结构域；胞质区有与蛋白酪氨酸激酶（PTK）结合的基序。,CD4分子通过胞外第一、二结构域与MHCII类分子的非多态区（2结构域）结合，辅助TCR-CD3对抗原的识别；通过胞质区与PTKp56lck的结合，参与信号转导。胞外第一结构域是HIV的受体，HIV膜蛋白gp120与其结合引起感染。,T细胞,2、CD8基本结构及作用,由两条肽链构成，异聚体，、链胞外区各有一个V样结构域（IgSF）。链V样区与MHCI类分子非多态的3区域结合，胞浆区可与p56lck激酶结合，CD8也是T细胞的辅助受体，参与T细胞活化和增殖的信号转导。,CD4和CD8分子又称为T细胞的辅助受体。,Tcellco-receptormolecules,T细胞膜,APC膜,功能：是TCR-CD3的辅助受体:协助识别MHC分子:是T细胞识别抗原具有MHC限制性的原因。帮助TCR的信号传递：CD4、CD8分子胞浆区结合有酪氨酸蛋白激酶（p56Lck)，可催化CD3的ITAM基序的酪氨酸残基磷酸化。,1.CD28表达于90%CD4+T细胞和50%CD8+T细胞。配体为B7分子包括B7-1（CD80）和B7-2（CD86）。CD28与CD80/86结合后，可诱导T细胞表达抗凋亡蛋白（Bcl-XL），合成和分泌IL-2及其他细胞因子，促进T细胞增殖和分化。,三、协同刺激分子,位于T细胞膜上的各种膜分子，通过与APC或靶细胞上的配体结合，提供T细胞活化的第二信号（又称协同刺激信号）。,表达于活化的T细胞，配体亦是B7分子，CTLA-4与B7的亲和力显著高于CD28与B7的亲和力，其与B7结合后，使已活化T细胞产生抑制信号，下调或终止T细胞活化。,2.CTLA-4（CD152),CTLA-4胞质区有免疫受体酪氨酸抑制基序（ITIM）,3.CD40L(CD154)表达于活化的CD4+T细胞，与APC上的CD40结合。作用：促进APC活化。在B细胞活化中，CD40-CD40L的结合，有促进B细胞活化、记忆性B细胞形成的作用。4.LFA-和ICAM-介导细胞与抗原提呈细胞或靶细胞间的粘附。5.CD2分子（LFA-）人CD2表达在95%成熟T、50%-70%胸腺细胞及部分NK细胞。又称绵羊红细胞受体（SRBC)，与CD58（LFA-3)和CD48（小鼠和大鼠）结合，除介导T细胞与APC或靶细胞之间的黏附外，还为T细胞提供活化信号。,6.ICOS（induciblecostimulator）表达于活化的T细胞，人的ICOS配体为ICOSL/B7-H2。初始T细胞的活化主要依赖CD28提供协同刺激信号；而ICOS则在CD28之后起作用，调节活化T细胞多种CK的产生，并促进T细胞增殖。7.PD-1（programmeddeath1）表达于活化的T细胞，配体为PD-L1和PD-L2。PD-1与相应配体结合后，可抑制T细胞的增殖及IL-2和IFN-等CK的产生，并抑制B细胞的增殖、分化和Ig的分泌。PD-1还参与外周免疫耐受的形成。,CD40,CD40L,四、丝裂原（mitogen）受体和其它表面分子丝裂原：ConA、PHA、PWN。细胞因子受体（CKR）T细胞表面有许多CKR，静止和活化的T细胞表面CKR的数目和亲和力差别很大。MHC分子MHC-I类分子存在于所有T细胞表面，MHC-II类分子只表达在活化的T细胞表面。凋亡分子活化的T细胞表达FasL（CD95）等。,分类方法：1、按所处的活化阶段分为：初始T细胞（naiveTcell）效应T细胞（effectorTcell）记忆T细胞（memoryTcell）2、按TCR类型分为：T细胞和T细胞,第三节T淋巴细胞亚群,3、按是否表达CD4或CD8分子分为：CD4+T细胞和CD8+T细胞4、按T细胞功能分为：辅助性T细胞（helpTcell，Th）细胞毒性T细胞（cytotoxicTcell，CTL/Tc）调节性T细胞（regulatoryTcell，Treg）,一、初始T细胞、效应T细胞、记忆T细胞,初始T细胞（naiveTcell）：初始T细胞是指从未接受过抗原刺激的成熟T细胞，主要表达CD45RA和CD62L。主要功能是识别抗原，受刺激后分化为效应T细胞和记忆性T细胞。参与淋巴细胞再循环。活化T细胞（activatedTcell）：效应T细胞高表达IL-2R及整和素、CD44和CD45RO，不参与淋巴细胞再循环。而是向外周炎症组织迁移。记忆T细胞（memoryTcell）：存活期长，亦表达CD45RO，参与再次免疫应答。再次接受抗原后，立即活化，并分化为记忆性T细胞和效应性T细胞。,根据趋化因子受体CCR7的表达可将记忆性T细胞分为：,CCR7-记忆性T细胞：主要存在于血液、脾脏和非淋巴组织中，受到抗原刺激后能迅速分化为效应细胞，产生效应分子，又称为效应性记忆T细胞（effectormemoryTcells，TEM）。CCR7+记忆性T细胞主要存在于淋巴结、脾脏和血液中，受到抗原刺激后其分化成效应细胞并产生细胞因子，对靶细胞的杀伤作用较慢，又称为中央型记忆T细胞（centralmemoryTcells，TCM）。,记忆性T细胞不是静止的，通过有规律的自发增殖来补充其数量。,二、T细胞和T细胞,皮肤表皮,（CD1）,无,缺乏多样性,高度多样性,90%95%,5%10%,占外周血T比例,三、CD4+T细胞及CD8+T细胞1、CD4+T：表型为CD3+、CD2+、CD4+、CD8-；主要为T细胞，其TCR识别MHC类分子-抗原肽复合物。活化后分化的效应T细胞主要为辅助性T细胞（Th），也有少数CD4+效应性T细胞具有细胞毒作用和免疫抑制作用。,2、CD8+T细胞表型为CD3+、CD4-、CD8+；TCR可为型或型。CD8分子表达于30%35%T细胞。CD8+T细胞主要识别MHC类分子-抗原肽复合物。活化后，分化的效应细胞为细胞毒T细胞（CTL或Tc），具有细胞毒作用，可特异性杀伤靶细胞。,CD4+T,CD8+T,CD4+T与CD8+T细胞的比较CD4+T细胞CD8+T细胞表型CD3+CD4+CD8-CD3+CD8+CD4-识别抗原肽1318AA810AAMHC限制性MHC-II类分子MHC-I类分子Th+-Tc+,四、Th、CTL和Treg细胞,（一）Th细胞初始CD4+T细胞活化后可分化为Th1、Th2和Th17三类效应性Th细胞。Th1：主要分泌IFN-、TNF、IL-2等，在细胞免疫中发挥重要作用；Th2：主要分泌IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等，在体液免疫中发挥重要作用；Th17：通过分泌IL-17参与固有免疫和某些炎症的发生。此外，初始CD4+T细胞活化后还可分化为Th3和Tr1，发挥免疫调节作用。,（二）CTL（Tc）细胞,广义上，具有细胞毒作用的T细胞包括：CD8+T、T和NKT细胞。细胞毒性T细胞（CTL）通常指CD8+T细胞。CTL依据其分泌的CK不同，可进一步分为Tc1和Tc2两个亚型。Tc1：分泌的CK与Th1类似；Tc2：分泌的CK与Th2类似。,（三）调节性T细胞（Treg）,1.自然调节性T细胞（nTreg）直接从胸腺中分化而来，组成性高表达IL-2受体的链（CD25）分子。人体中nTreg占外周血CD4+T细胞总数的5%10%。nTreg的表型为CD4+CD25+Foxp3+。Foxp3是nTreg的一种重要标志，参与Treg的分化和功能。nTreg的主要功能是：通过抑制CD4+和CD8+T细胞的活化与增殖达到免疫的负调节作用，主要抑制自身反应性T细胞应答。,nTreg发挥负调控作用的方式：,主要通过与靶细胞直接接触发挥抑制作用；分泌具有抑制作用的细胞因子TGF-、IL-10、IL-35等。,2.适应性调节性T细胞又称诱导性调节性T细胞（iTreg），一般在外周由抗原及其他因素（如TGF-）诱导产生，表型与nTreg相同，但Foxp3表达量稍低。主要包括：Tr1：主要分泌IL-10及TGF-;Th3：主要产生TGF-。iTreg的主要作用是抑制Th1细胞介导的免疫应答和炎症反应。抑制B细胞、CTL细胞和NK细胞的增殖和功能。3.其它调节性T细胞除CD4+调节性T细胞外，尚发现CD8+Treg，Th1、Th2、NK、NKT、T等也具有免疫调节活性。,两类调节性T细胞的比较,特点自然调节性T细胞适应性调节性T细胞诱导部位胸腺外周CD25表达+转录因子Foxp3+抗原特异性自身抗原（胸腺中）组织特异性抗原和外来抗原发挥效应作用的方式细胞接触为主，分泌CK分泌细胞因子为主功能抑制自身反应性T细胞应答抑制自身损伤性炎症反应和移植排斥反应，有利于肿瘤生长,第四节T淋巴细胞的功能一、CD4辅助型T细胞（Th）（一）CD4Th的分化初始T细胞首先分化为Th0细胞，Th0继续分化为Th1、Th2、Th3和Th17四个亚群，分泌不同的细胞因子，执行不同的功能。Th1：分泌IL-2、IFN-、TNFTh2：分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13Th3：TGF-Th17：分泌IL-17不同亚群只是反映细胞处于不同分化状态，这种分化状态不是恒定不变的，可发生转化。,（二）CD4Th细胞分化的调节,TGF-、IL-4、IL-10则能促进Th3的分化。除CK外，APC表达的协同刺激分子对Th0的分化方向亦发挥调节作用。,CD4+T细胞在不同细胞因子作用下分化为不同T细胞功能亚群,（三）CD4Th细胞亚群的效应功能,1.Th1细胞功能增强吞噬细胞介导的抗