淋巴细胞活化ppt课件

.,L淋巴细胞活化,.,L1受体、辅助受体和发送信号L2T细胞活化L3B细胞活化,.,L1受体、辅助受体和发送信号,受体-配体相互作用淋巴细胞为执行其功能必须被激活。在分子水平上，这意味着经过与细胞表面受体相互作用，收到来自细胞外的信号。然后，此信号经过细胞质到核，诱发细胞增殖所需的基因转录和效应分子的合成与释放。虽然淋巴细胞经其抗原受体与抗原的结合（信号1）对刺激此细胞是必要的，但不够，通常引起无反应性（详见M3）。,.,当然，附属的细胞表面分子（如在T细胞上的CD4或CD8、LFA-1、CD2和CD28）与其他细胞上的他们的反受体的结合是重要的，因为这些相互作用增加细胞-细胞相互作用的亲和力。此外，协同刺激分子（其中一些也是附属分子）通过提供关键的第二信号（信号2）调节导致活化的信号转导事件。T细胞经其TCR受与MHC分子结合的肽抗原刺激。B细胞被激活有的需要T细胞，有的不需要T细胞。多聚体抗原能直接刺激B细胞，而对蛋白抗原的应答需要T细胞辅助。,.,通过辅助受体发送信号,没有一个T或B细胞上的抗原受体有足够长度的胞质内尾部起信号分子作用的氨基酸成分。因此，T细胞信号发送，通过CD3与TcR联合在一起引发。B细胞信号发送，通过CD79a/b与BcR联合在一起引发（详见H2、3）。这些分子上有酪氨酸基元，可被激酶磷酸化以引发活化过程。然后一系列有序的生化事件经激酶和磷酸酶而发生，这些事件受来自其他辅助受体细胞表面分子信号的调节。第二信使产生，它最终负责核内转录因子的活化，并且负责淋巴细胞效应器功能所需要的细胞周期蛋白和分子的产生。细胞因子诱导已活化的B细胞、T细胞的增殖及进一步分化。,.,L2T细胞活化L2.1参与T细胞活化的分子L2.2Th细胞的活化L2.3Tc细胞的活化L2.4导致T淋巴细胞活化的生化事件,.,感染外周部位的病原体或抗原典型地被捕获在感染部位正下游的淋巴结中。血中产生的病原体被脾捕获。这些二级淋巴器官含有APC（树突状细胞和巨噬细胞），它们有效地捕获抗原，以备加工和呈递。初始的T细胞再循环通过这些部位，以寻找适当的抗原。,T细胞与APC的非特异性结合,表面粘附分子的结合1.无特异性2.低亲和性3.短暂性无相应特异抗原结合即分离，T再次进入淋巴循环,.,T细胞与APC的特异性结合,非特异结合后，TCR识别并结合p-MHC，CD3传递特异性识别信号：LFA-1构象改变，与ICAM亲和力增强（结合可达数天）CD4/CD8增强TCR-p-MHC亲和力共刺激分子互相结合，提供协同刺激信号T细胞突触的形成：,.,T细胞与APC的非特异性结合,免疫突触,成功,失败,分离,TCR搜索特异性Ag肽-MHC复合物,.,L2.1参与T细胞活化的分子：.T细胞活化的辅助受体主要提供在APC和T细胞之间的附加连锁键。CD4：与MHC类分子恒定区域结合，从而加强了TCR与肽-MHC类分子的联合。其胞浆区与淋巴细胞激酶（lck激酶）结合，参与T细胞活化和增殖信号传导。CD8：同上，就是加强与MHC类分子的联合。2.协同刺激分子CD40L（CD154）：在活化的T细胞，与CD40结合,能协同参与激活B细胞、诱导记忆B细胞形成，参与B细胞的应答。CD28:胞外区与B7（CD86/CD80）结合，胞浆区可与多种信号分子相连，能引发T细胞的活化和克隆扩增。,.,CD2（LFA-2）：能与APC的CD58结合，通过增强T细胞与APC或靶细胞之间的黏附，能促进T细胞对抗原的识别功能。且胞浆区可与多种蛋白酪氨酸激酶相连，能介导信号转导。LFA-1（淋巴细胞功能相关抗原）：能与ICAM-1（胞间黏附分子）结合，能促进T细胞与靶细胞的相互作用，增强细胞免疫效应。3.结合丝裂原的膜分子:与丝裂原结合，能促使T细胞活化和诱导细胞分裂4.细胞因子受体(CKR):活化后表达一系列CKR，如IL-1R、IL-2R等受体,.,.,L2.2Th细胞的活化仅靠TCR自身连接不能刺激T细胞克隆扩增或淋巴因子产生。抗原特异的T细胞的完全活化需要两种信号。信号1：由与T细胞抗原受体的接合所提供；信号2：由协同刺激分子的接合所提供。最具特性的协同刺激分子是B7，它存在于许多APC上，与T细胞上的CD28结合，由此TCR和CD28发出的信号协同诱导T细胞淋巴因子产生和T细胞增殖（图L2.2）。,.,假如T细胞收到信号1而没有信号2，则T细胞不活化（图12.3）。,图L2.3T细胞的无反应性,.,超抗原和Th细胞的活化,超抗原：细菌和病毒的某些蛋白产物。它们能与MHCII类分子外侧面（不在肽结合槽内）和TCR的亚单位的V区结合。这些抗原不像通常的抗原被加工成肽，但能同特异的TCR家族结合。在某种意义上，它们把T细胞“粘贴”到APC上（图L2.4），并引起对T细胞的刺激。然而，这些T细胞对病原体不是特异的，因为TCR家族的所有成员均被激活。,L2.4超抗原通过桥接TCR和MHCII类引起T细胞活化,.,超抗原与大量T细胞结合的结果是细胞因子大量产生，在某些场合中，导致淋巴因子诱发的血管渗透和休克。细菌超抗原中有引起普通食物中毒的葡萄球菌肠毒素（SE）和中毒性休克综合征毒素（TSST）。,.,L2.3Tc细胞的活化,CD8细胞毒性T细胞也需活化才能产生含有颗粒体和穿孔素的有功能的CTL。除了要有TcR附着于APC的MHC类-肽复合物（信号1）外，还需提供第二信号，其性质不清楚，但其只能由Th细胞限制的APC提供（详见L2.5即K1.1）。要注意的是，虽然其他Th限制的APC可能为Tc活化提供必需的信号，但树突状细胞是具有已加工抗原有效穿越到外源和内源途径的唯一细胞。而且，通常它们是最有效的抗原呈递细胞。,.,特异的Th1细胞与DC（树突状细胞）上的MHC类分子呈递的肽（如来自病毒或肿瘤细胞蛋白）的相互作用包括黏附分子以及B7与CD28的结合。此连续的相互作用诱导Th1细胞上CD154表达，然后CD154与DC上的CD40结合。在Th1细胞释放的细胞因子存在时，通过CD40引发，制约DC将MHC类中的抗原呈递给肽特异的Tc前体细胞，诱导它成熟为Tc细胞。,图L2.5,.,L2.4导致T淋巴细胞活化的生化事件,T细胞为履行其功能，必须将信号从细胞表面经胞质溶胶转达给核，以引起特异的基因转录。此信号转导通过细胞表面的几个分子进行（图L2.6）。在此过程中起关键作用的是酶，它们使特殊的氨基酸磷酸化（激酶）和去磷酸化（磷酸酶），从而激活它们，最终导致核中特异转录因子的活化和功能蛋白的产生。,.,信号级联,图L2.6,1.CD45分子(一种酪氨酸激酶)与TCR复合体-MHC-肽复合物-协同受体结合Fyn(受体相关酪氨酸激酶Src家族成员)和Lck（淋巴细胞激酶）活化（去除抑制性磷酸基团）。2.活化的FynCD3及链的ITAM磷酸化磷酸化的链的ITAM与ZAP-70（chain-associatedprotein-70，一种酪氨酸激酶）结合ZAP-70活化,.,图L2.7导致Th细胞活化的信号发送途径,3.ZAP70可以激活磷脂酶C,从而引发磷脂酰信号通路，磷脂酰信号通路又分为两类：IP3和DAG.分别产生蛋白激酶C（PKC）和Ca离子，PKC最终可转运核因子NF-b；而Ca离子最终可以转运NFATC（是一种活化T细胞核因子的蛋白)。另外，ITAM可以激活Ras蛋白，从而活化June激酶(JNK途径)，而使得Jun和Fos转录因子产生，Jun和Fos是核内原癌基因，主要参与细胞增殖和凋亡的调控。,细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（CTLA-4）是T细胞上的一种跨膜受体，与CD28共同享有B7分子配体，而CTLA-4与B7分子结合后诱导T细胞无反应性，参与免疫反应的负调节。,正向,负向,.,L3B细胞活化L3.1参与B细胞活化的分子L3.2不依赖胸腺的抗原（T-I抗原）L3.3依赖胸腺的抗原（T-D抗原）L3.4导致B淋巴细胞活化的生化事件,.,1.B细胞受体复合物：B细胞抗原受体（BCR）复合物是由识别和结合抗原的mIg和传递抗原刺激信号的Ig(CD79a)/Ig(CD79b)异源二聚体组成。通常包括1个mIg分子与2个Ig/Ig异二聚体。,BCR复合物结构模式图,2.B细胞活化的辅助受体CD19：是B细胞的特异性标记。可与多种激酶结合，促进B细胞激活，转导活化信号。CD21：又称CR2和EB病毒受体，是成熟B细胞的重要标记。CD21与C3d结合，增强B细胞对抗原的结合、将信号传递给CD19、辅助B细胞活化。,L3.1参与B细胞活化的因子,.,4.补体受体CR1(CD35):可与补体C3b和C4b结合，从而促进B细胞的活化。CR2(CD21)：结合C3d，是B细胞活化辅助受体的一个组分，也是B细胞上的EB病毒受体。5.其它分子CD20：Ca2+通道CD32：FcR，与IgG-抗原复合物结合，参与免疫调节终止活化和抗体分泌6.细胞因子受体（CKR）：结合细胞因子，促进B细胞增殖分化。7.有丝裂原受体：结合B细胞有丝分裂原(脂多糖LPS)，刺激B细胞转化。,3.协同刺激分子CD40：与CD154结合后，发送B细胞活化信号。B7（CD86/CD80）：结合CD28，介导T细胞活化。,.,虽然B细胞对大多数抗原应答需要T细胞辅助，但B细胞被某些抗原活化则不需要，通常这些不依赖T细胞的抗原（TI抗原）主要产生低亲和力的IgM抗体，而依赖T细胞的抗原（TD抗原）产生其他类别的且亲和力高的多的抗体。L3.2T-I抗原T-I抗原有两种类型。,TI-1抗原主要为细菌胞壁成分，如脂多糖具丝裂原成分高浓度时，其中的丝裂原可非特异性激活B细胞（多克隆激活）低浓度时，只能激活具有特异性BCR的B细胞，丝裂原参与第二信号的发送,.,TI-2抗原细菌细胞壁成分、荚膜多糖、多聚鞭毛蛋白具有重复性抗原决定簇通过其重复性抗原决定簇使B细胞交联而激活简述其过程即:与特异性BCR结合-BCR交联-传入活化信号-B细胞活化。,.,图L3.1B细胞经由不依赖T细胞的抗原活化,无反应性,.,L3.3T-D抗原对大多数抗原来说，抗体的产生需要T细胞参加。尤其是Th细胞诱导B细胞增殖、分化和产生抗体。Th细胞还诱导产生抗体的类别转换和亲和力成熟（J2）。为了完成以上任务，Th细胞产生关键的细胞因子，并直接结合同源B细胞，通过细胞表面受体引发其活化。这种T细胞B细胞合作是必要的，因为大多数（非多聚体）抗原与大多数B细胞上的抗原受体的结合提供第一信号，在没有第二信号时，该信号是一个无反应信号，即关闭B细胞。由Th细胞产生的细胞因子及互补性表面分子的接合，给B细胞提供导致其活化的必不可少的第二信号（图L3.2）。,.,图L3.2T细胞活化B细胞：T细胞经CD154（CD40配体）与CD40连接（信号1），而且也经细胞因子给B细胞提供地第二信号。,.,准确地说，因为B细胞能经膜mIgM和mIgD按类捕获抗原(详见H2)，所以Th细胞识别抗原特异的B细胞表面上的抗原肽。B细胞的这一捕获、加工和呈递特异抗原的特征（图L3.3），使得它们在经过清除剂和其他受体正常地接受抗原的抗原呈递细胞中，成为独特的一族。然后抗原被胞吞，经外源加工途径被降解，产生的肽与MHCII分子联合。对肽MHC复合物特异的TCR的Th细胞经TCR-MHC相互作用和通过黏附分子的结合，识别并结合B细胞。,.,一旦经TCR引发，Th细胞就表达CD40配体（CDL，CD154）。然后，Th细胞经CD40表面受体引发B细胞的活化。结果，激活的B细胞经CD28相互地协同刺激Th细胞。在此时，T细胞和B细胞均被刺激。于是T细胞产生细胞因子，包括IL2（Th细胞自分泌生长因子）和IL-4与IL-5（对活化B细胞所需的生长与分化因子）。结果T细胞和B细胞均克隆性地扩增和分化。B细胞的CD40与T细胞上的CD40L的连接的另一重要作用是，它拯救有突变的抗体受体的B细胞，避免其在生发中心死亡。,.,L3.4T细胞和B细胞的相互活化,.,L3.4导致B细胞活化的生化事件,在B细胞上的跨膜表面免疫球蛋白的抗原受体，像T细胞上的TCR一样，有短的、本身不能转导信号的胞质内尾。因此，在与B细胞抗原受体结合时，需要受体复合物CD79a和CD79b(IgIg)和CD19-CD21-CD81(协同刺激分子)等分子的辅助才能进行充分的信号传导。尤其是B细胞受体复合物的CD79a和b含有ITAM，ITAM在活化的早期阶段被磷酸化，并引发B细胞信号级联。,.,B细胞受体复合物的其他成员调节经由抗原结合介导的起始信号，并增强细胞-细胞相互作用的强度。如：（1）CD21和与抗原有联系的C3dg结合，以正方向经CD19调节信号发送（增强活化）。（2）CD32和与抗原结合着的抗体，与抗原受体相互作用，提供一个负信号（降低应答）。,负向（降低应答）,正向（增强活化）,.,像T细胞一样，B细胞活化需要两种信号。（1）当第一信号是可溶性抗原单独与抗体受体结合，导致细胞凋亡。实验上利用B细胞上sIgM的抗体可以看到这一点。（2）第二信号是由Th细胞的CD40L与B细胞表面的CD40的相互作用提供。T细胞产生的细胞因子可诱导增殖，类别转换。（IL-2即T细胞自分泌生长因子；IL-4诱导B细胞产生IgE;IL-5诱导B细胞产生IgA等）其它由Th细胞产生的细胞因子，诱导适当的、对B细胞分化成浆细胞或记忆细胞至关重要的信号（图L3.6）。,.,图L3.6细胞因子在B细胞成熟为记忆和浆细胞时的作用,.,在B细胞开始活化和随后类别转换成IgG之后，B细胞很容易受CD32（FcR）和B细胞抗原受体的伴随结合所调节。特别是，这些细胞的进一步活化能被其与附着于IgG的特异抗原的结合所抑制