上海交通大学机体防御与免疫-10.t淋巴细胞ppt课件

1、T T 淋巴细胞淋巴细胞T lymphocyteT lymphocyte免疫学与微生物免疫学与微生物学系学系王利王利 T T细胞分化发育细胞分化发育T T细胞外表分子细胞外表分子T T细胞分类和功能细胞分类和功能T T 淋巴细胞淋巴细胞免疫细胞的来源及分化免疫细胞的来源及分化 免疫细胞：免疫细胞： 包括参与固有免疫和顺应性免疫的细包括参与固有免疫和顺应性免疫的细胞。前者主要包括单核吞噬细胞，树突状胞。前者主要包括单核吞噬细胞，树突状细胞，细胞，NKT细胞，粒细胞等，后者包括细胞，粒细胞等，后者包括T淋淋巴细胞，巴细胞，B淋巴细胞等。淋巴细胞等。 两者在功能上往往互有交叉。两者在功能上往往互有交

2、叉。T T 淋巴细胞淋巴细胞免疫细胞的来源及分化免疫细胞的来源及分化 一切免疫细胞都来源于骨髓多能造血干细胞原始一切免疫细胞都来源于骨髓多能造血干细胞原始造血干细胞。造血干细胞。 胚胎期多能造血干细胞来源于卵黄囊，胚肝，出生胚胎期多能造血干细胞来源于卵黄囊，胚肝，出生后那么来之于骨髓。后那么来之于骨髓。医学免疫学上海第二医科大学免疫教研室Back淋巴细胞淋巴细胞 T T淋巴细胞淋巴细胞 来源于骨髓淋巴干细胞，在胸腺中发来源于骨髓淋巴干细胞，在胸腺中发育成熟育成熟 成熟成熟T T细胞位于外周淋巴组织的细胞位于外周淋巴组织的T T细胞细胞区区 外周血中占总淋巴细胞的外周血中占总淋巴细胞的60-80

3、%60-80% 参与特异性细胞免疫和免疫调理参与特异性细胞免疫和免疫调理T T 淋巴细胞淋巴细胞一、一、T T 细胞的分化发育细胞的分化发育T T 淋巴细胞淋巴细胞 双阴性阶段：双阴性阶段： 刚进入胸腺的刚进入胸腺的pro-Tpro-T，既不表达，既不表达CD4CD4分子，分子，亦亦 不表达不表达CD8CD8分子，故称双阴性分子，故称双阴性DNDNT T细胞，即细胞，即 CD4-CD8-T CD4-CD8-T细胞。细胞。 1. T细胞在胸腺中的发育细胞在胸腺中的发育T T 淋巴细胞淋巴细胞而后进展而后进展TCRTCR基因重排：基因重排： T T细胞重排细胞重排 、链基因；链基因； T T细胞重

4、排细胞重排链基因，链基因，T T细胞表达细胞表达TCRTCR链链和和 pTCR pTCR链，构成链，构成pre-Tpre-T。 接着表达接着表达CD4CD4和和CD8CD8分子，分子，进入双阳性阶段。进入双阳性阶段。T T 淋巴细胞淋巴细胞 双阳性阶段：双阳性阶段： T T细胞表达细胞表达CD4+CD8+CD4+CD8+即为双阳性即为双阳性DPDP细胞。细胞。 重排重排TCRTCR基因，与基因，与链组装成链组装成TCRTCR，即是未，即是未成熟成熟T T细胞。细胞。单阳性阶段：单阳性阶段： DP T DP T细胞阅历阳性、阴性选择进一步分化细胞阅历阳性、阴性选择进一步分化为为CD4+CD4+或

5、或 CD8+T CD8+T 细胞，即单阳性细胞，即单阳性SPSPT T细胞。细胞。T T 淋巴细胞淋巴细胞Stem cellCD4-、CD8-DNCD4+、CD8+CD4+CD8+SP阅历双阴性、双阳性、单阳性阶段：阅历双阴性、双阳性、单阳性阶段：DPT T 淋巴细胞淋巴细胞T T 淋巴细胞淋巴细胞编码编码TCR、链的基因在胚系阶段以分隔链的基因在胚系阶段以分隔的、数量众多的基因片段的方式存在，基因的、数量众多的基因片段的方式存在，基因须经过基因重排才具有转录和表达功能。须经过基因重排才具有转录和表达功能。T T 淋巴细胞淋巴细胞 T细胞发育过程中的细胞发育过程中的TCR基因重排基因重排 TC

6、R多样性产生的机制：多样性产生的机制： 组合多样性：组合多样性：链、链、链配对多样性链配对多样性 衔接多样性：不准确衔接；衔接多样性：不准确衔接；N-区核苷酸区核苷酸插入插入链、链、链均可发生链均可发生 TCR多样性产活力制类似于多样性产活力制类似于BCR，但没，但没有体细胞高频突变。有体细胞高频突变。 T T 淋巴细胞淋巴细胞 TCR多样性和多样性和CDR3 TCR的的V和和V各有三个各有三个CDRS：CDR1、CDR2和和CDR3。 CDR3由由V、J或或V、D、J片段衔接处编码；片段衔接处编码；不准确衔接和不准确衔接和N-区核苷酸插入也发生在区核苷酸插入也发生在CDR3处，故处，故CDR

7、3变异最大。变异最大。T T 淋巴细胞淋巴细胞 Schematic diagram of rearranged -TCR genes showing the exons that encode the various domains of the T-cell receptor and approximate position of the CDRs. Junctional diversity (vertical arrows) generates CDR3 (see Figure 9-8). The structures of the rearranged - and -chain gene

8、s are similar, although additional junctional diversity can occur in -chain genes. T细胞发育过程中的阳性选择细胞发育过程中的阳性选择 在胸腺皮质中，在胸腺皮质中，CD4+CD8+双阳性双阳性T细胞，其细胞，其TCR能与胸腺上皮细胞外表的本身抗原肽能与胸腺上皮细胞外表的本身抗原肽-本身本身MHC/类分子结合，且具适当亲和力的类分子结合，且具适当亲和力的DP细胞细胞分化为分化为SP T细胞，其中与细胞，其中与类分子结合的类分子结合的DP细胞细胞CD8表达程度升高；与表达程度升高；与类分子结合的类分子结合的DP细胞细

9、胞CD4表达程度升高；而不能与表达程度升高；而不能与MHC-抗原肽结合或抗原肽结合或亲和力过高的亲和力过高的DP细胞那么发生凋亡遭克隆去除。细胞那么发生凋亡遭克隆去除。T T 淋巴细胞淋巴细胞 T细胞发育过程中的阳性选择细胞发育过程中的阳性选择生物学意义：生物学意义： 获得获得MHC限制性限制性 DP细胞分化为细胞分化为SP细胞细胞T T 淋巴细胞淋巴细胞 T细胞发育过程中的阴性选择细胞发育过程中的阴性选择 在阅历阳性选择的在阅历阳性选择的SP细胞在胸腺的皮髓质交界细胞在胸腺的皮髓质交界处及髓质区与胸腺树突状细胞、巨噬细胞等外表的处及髓质区与胸腺树突状细胞、巨噬细胞等外表的本身抗原肽本身抗原肽

10、-MHC/类分子复合物相互作用。类分子复合物相互作用。 高亲和力结合的高亲和力结合的SP细胞发生凋亡，少部分分化细胞发生凋亡，少部分分化为调理性为调理性T细胞；不能结合的细胞；不能结合的SP细胞存活成为成熟细胞存活成为成熟T细胞进入外周免疫器官。细胞进入外周免疫器官。T T 淋巴细胞淋巴细胞 T细胞发育过程中的阴性选择细胞发育过程中的阴性选择生物学意义：生物学意义： 去除本身反响性去除本身反响性T细胞，保管多样性的抗原反响细胞，保管多样性的抗原反响性性T细胞，维持中枢耐受细胞，维持中枢耐受 T T 淋巴细胞淋巴细胞2. T细胞在外周免疫器官中的增殖分化细胞在外周免疫器官中的增殖分化med.mo

11、.au二、二、T淋巴细胞的外表分淋巴细胞的外表分子及其作用子及其作用T T 淋巴细胞淋巴细胞 TCR(T cell receptor T细胞细胞: 、链组成的异二聚体，链组成的异二聚体，TCR T细胞：细胞：、链组成的异二聚体，链组成的异二聚体，TCR 1. TCR-CD3复合物复合物:T T 淋巴细胞淋巴细胞 TCR TCR构造：构造： 每条链各含每条链各含C C区和区和V V区区 两个功能区两个功能区 V V 、V V 决议了决议了 TCR/T TCR/T细胞的特细胞的特 异性异性 胞内段仅含胞内段仅含1-61-6个氨基个氨基酸酸 残基，无传导活化信残基，无传导活化信号号

12、的功能的功能T T 淋巴细胞淋巴细胞T细胞经过细胞经过TCR识别抗原识别抗原MHC限制性限制性CDR1CDR1和和CDR2CDR2与与MHCMHC分子分子结合结合CDR3CDR3位于中央，与抗原位于中央，与抗原肽相互作用肽相互作用AgMHCAntigen-presenting cellCD3T lymphocyteVJCVJDCCDR1CDR2CDR3VJCDS-SS-STCRT T 淋巴细胞淋巴细胞 CD3分子构造分子构造 由由6条链组成：条链组成：() 以盐桥与以盐桥与TCR分子结合分子结合 胞内段很长胞内段很长50-155个氨个氨基酸基酸 残基残基

13、 具有具有ITAM基序，传送基序，传送T细细胞活化胞活化 信号信号功能：传送抗原活化信号功能：传送抗原活化信号TCR-CD3TCR-CD3复合体复合体T T 淋巴细胞淋巴细胞 辅助辅助TCR识别抗原和参与识别抗原和参与T细胞活化信号的转导。细胞活化信号的转导。可将可将T细胞分为两大类：细胞分为两大类：CD4+T和和CD8+T2.辅助受体：辅助受体：CD4和和CD8分子分子T T 淋巴细胞淋巴细胞 CD4是单链跨膜蛋白，胞外是单链跨膜蛋白，胞外区有区有4个个Ig样构造域。样构造域。 远端远端2个构造域能与个构造域能与MHC类分子类分子2构造域结合。构造域结合。T T 淋巴细胞淋巴细胞 CD8由由

14、和和肽链组成异二肽链组成异二聚体，其胞外区各含有聚体，其胞外区各含有1个个Ig样构造域，能与样构造域，能与MHC类类分子重链的分子重链的3构造域结合。构造域结合。T T 淋巴细胞淋巴细胞3. 共刺激分子共刺激分子T T 淋巴细胞淋巴细胞3. 共刺激分子共刺激分子T T细胞活化细胞活化APCCD28B7T T 淋巴细胞淋巴细胞CD28分子：分子：T细胞活化细胞活化中非常中非常 重要的一种共刺激分重要的一种共刺激分子子 配体：配体：B7(B7-1、B7-2 静止和活化的静止和活化的T细胞上均细胞上均 表达表达 活化信号活化信号CTLA-4:与与CD28分子高度分子高度同源，同源， 参与参与T细胞的

15、本身调理细胞的本身调理 配体：配体：B7(B7-1、B7-2 但与但与B7亲和力高于亲和力高于CD28 只表达于活化只表达于活化T细胞外表细胞外表 经过经过ITIM构造传送抑制信构造传送抑制信号号 自限作用自限作用T T 淋巴细胞淋巴细胞 CD2LFA-2 主要表达在成熟主要表达在成熟T细胞、胸腺细胞和细胞、胸腺细胞和NK 细胞外表细胞外表 配体：配体：LFA-3CD58、CD48 介导黏附、提供活化信号介导黏附、提供活化信号 LFA-1 配体：配体：ICAM-1 介导黏附介导黏附T T 淋巴细胞淋巴细胞 多为植物糖蛋白或细菌产物，对淋巴细胞有非特异多为植物糖蛋白或细菌产物，对淋巴细胞有非特异

16、的多克隆刺激作用的多克隆刺激作用 植物血凝素植物血凝素PHAPHA受体受体- -人人T T细胞外表细胞外表 刀豆蛋白刀豆蛋白ConAConA受体小鼠受体小鼠T T细胞外表细胞外表 美洲商陆美洲商陆PWMPWM受体受体4. 丝裂原受体丝裂原受体T T 淋巴细胞淋巴细胞细胞因子受体：参与细胞的各种活动细胞因子受体：参与细胞的各种活动 IL-2 IL-2与与IL-2RIL-2R结合，传送结合，传送T T细胞细胞 活化的信号活化的信号 5. 他外表分子他外表分子T T 淋巴细胞淋巴细胞T T细胞外表重要分子细胞外表重要分子三、三、T 细胞的分类和功能细胞的分类和功能T T 淋巴细胞淋巴细胞 1.根据所

17、处活化阶段，分为根据所处活化阶段，分为 初始初始T细胞：未经抗原刺激的成熟的细胞：未经抗原刺激的成熟的T细胞细胞 效应性效应性T细胞：表达高亲和力的细胞：表达高亲和力的IL-2R、整合素、整合素 记忆性记忆性T细胞：表达细胞：表达CD44和和CD45RO，介导再次，介导再次 免疫应对免疫应对T T 淋巴细胞淋巴细胞初始初始T细胞和记忆性细胞和记忆性T细胞细胞初始初始T T细胞细胞活化活化T T细胞细胞效应T细胞和记忆性T细胞TCRIL-2RCD45RACD45ROMHC II高度异质性高度异质性+均一均一+2. 根据表达根据表达TCR类型，分为类型，分为 T细胞：细胞： 约占外周血约占外周血T

18、细胞的细胞的1%5%，在肠道粘膜，在肠道粘膜组织组织T细胞中约占细胞中约占10%。大多为。大多为CD4-和和CD8-。 对抗原的识别和结合可不受对抗原的识别和结合可不受MHC分子限制，分子限制，还能够识别非多肽抗原。还能够识别非多肽抗原。 在抗感染免疫和抗肿瘤方面有一定作用。在抗感染免疫和抗肿瘤方面有一定作用。T T 淋巴细胞淋巴细胞2. 根据表达根据表达TCR类型，分为类型，分为 T细胞：细胞： 约占外周血约占外周血T细胞的细胞的95%以上以上 识别由识别由MHC分子提呈的蛋白质抗原，具有分子提呈的蛋白质抗原，具有MHC的限制性的限制性 介导细胞免疫和免疫调理介导细胞免疫和免疫调理按按TCR

19、构造不同分为构造不同分为TCR T和和TCR T3. 根据根据CD分子分亚群分子分亚群 CD4+T细胞：识别外源性抗原肽，受本身细胞：识别外源性抗原肽，受本身MHC分子的限制分子的限制 CD8+T细胞：识别内源性抗原肽，受本身细胞：识别内源性抗原肽，受本身MHC分子的限制，特异性杀伤靶细胞分子的限制，特异性杀伤靶细胞T T 淋巴细胞淋巴细胞4. 根据功能特征，分为根据功能特征，分为辅助性辅助性T细胞细胞helper T cell，ThTh1：分泌：分泌IL-2、TNF、IFN- 加强吞噬细胞介导的抗感染机制，特别是加强吞噬细胞介导的抗感染机制，特别是胞内寄生菌感染，介导细胞免疫；分泌胞内寄生菌感染，介导细胞免疫；分泌TNF诱导细胞凋亡，促进炎症反响；抑制诱导细胞凋亡，促进炎症反响；抑制Th2细细胞增殖。胞增殖。Th2：分泌：分泌IL-13,IL-4,IL-5,IL-10，加强，加强B细胞介导体细胞介导体液免疫；抑制液免疫；抑制Th2细胞增殖细胞增殖 Th17：主要分泌：主要分泌IL-17，参与固有免疫和某些炎症，参与固有免疫和某些炎症 Th3：分泌：分泌TGF-,抑制免疫应对，免疫负调理抑制免疫应对，免疫负调理 Tfh：滤泡辅助细胞，辅助：滤泡辅助细胞，辅助B细胞产生抗体细胞产生抗体BMC Biology 2019 8:374. 根据功能特征，分为根据功能特征，分