医学免疫学课件：T细胞以及特异性T细胞应答

1、中国协和医科大学基础医学院免疫学系1T细胞以及特异性T细胞应答内容T细胞的发育T细胞的表面分子及其作用T细胞亚群T细胞介导的免疫应答（细胞免疫应答）T细胞的效应功能2内容T细胞的发育T细胞的表面分子及其作用T细胞亚群T细胞介导的免疫应答（细胞免疫应答）T细胞的效应功能3T细胞发育祖T细胞由皮髓质交界处进入胸腺，然后迁移到皮质，再由皮质向髓质迁移。胸腺微环境由胸腺基质细胞（thymic stroma cell，TSC）、细胞外基质（extra-cellular matrix，ECM）和细胞因子（cytokine)等组成。在胸腺微环境中，胸腺细胞（T细胞）发生了阳性选择（positive sele

2、ction）和阴性选择（negative selection）。胸腺-T细胞分化、发育、成熟的场所1.1 TCR基因重排(TCR gene rearrangement)5又称V(D)J重组（V(D)J recombination）：在T细胞的分化成熟过程中，胚系状态的V区基因由分隔的、无转录活性的基因片段在特异性重组酶的作用下连接成一个完整的、有转录功能活性基因的过程。V基因先进行D、J连接(某D片段与某J片段相连)再进行V、DJ连接(相连的DJ片段与某V片段相连)形成V-D-J 片段。由此产生一个有转录活性的V-D-J DNA基因，再与C区基因相连，形成一个完整的链功能基因。6V基因的成功重

3、排，可诱导V基因的重排。V基因无D片段，直接进行V、J连接(某V片段和某寻片段相连)形成VJ片段。重排后有转录活性的V基因(VJ基因)再与C区基因相连，形成一个完整的链功能基因。1.1TCR基因重排(TCR gene rearrangement)Susumu Tonegawa Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1987T细胞发育 ( T cell development )阳性选择（positive selection) - 获得功能性TCR以及MHC限制性：功能性TCR识别并结合MHC分子，具有低亲和力的T细胞克隆被选择, 不能与自身MHC结合

4、或高亲和力的T细胞在发育过程中被诱导凋亡。阴性选择 (negative selection) -获得自身耐受：TCR识别胸腺基质细胞表面MHC分子-自身抗原肽并具高亲和力的T细胞克隆发生细胞凋亡而被克隆清除；与自身抗原呈低中等亲和力及不能识别自身抗原肽的T细胞克隆被留下。 ETP （骨髓）外周T细胞库阳性选择阴性选择-selection1.2 胸腺选择中国协和医科大学基础医学院免疫学系8 T细胞发育过程中的阳性选择中国协和医科大学基础医学院免疫学系9T细胞发育过程中的阴性选择10T细胞在外周淋巴器官中的发育初始T细胞效应T细胞记忆T细胞内容T细胞的发育T细胞的表面分子及其作用T细胞亚群T细胞介

5、导的免疫应答（细胞免疫应答）T细胞的效应功能11122.1 TCR-CD3复合物是T细胞特有的重要标志TCRCD3复合物（TCRCD3 complex） TCRab和TCRgd异质二聚体结构：V区、C区和跨膜区，Ig超家族成员功能TCRab双识别：V区CDR识别抗原肽；V区识别自身MHC分子TCRgd单识别： V区CDR识别蛋白或脂类分子抗原表位CD3结构 5种肽：（ , zeta; ,eta ）；均含有免疫受体活化基序（immunoreceptor tyrosinebased activation motif, ITAM），基本组成为酪氨酸两个任意氨基酸亮氨酸（YxxL/L）组合： 非共价键

6、组合：, ；二硫键组合： , ； 6肽链： 8090：, ，；1020： , ， 功能：转导TCR信号至细胞内中国协和医科大学基础医学院免疫学系13中国协和医科大学基础医学院免疫学系1415中国协和医科大学基础医学院免疫学系16 CD3结构中国协和医科大学基础医学院免疫学系17磷酸化与去磷酸化是一个可以相互转化 的过程,分别由蛋白激酶和蛋白磷酸酶促成,活跃在激活信号转导的启始阶段和上游阶段。蛋白激酶种类繁多,其中蛋白酪氨酸激酶（PTK）使蛋白质上酪氨酸残基发生磷酸化,在免疫细胞活化过程中起重要作用。 蛋白酪氨酸磷酸酶（PTP）使磷酸化酪氨酸分子上的磷酸根去除,它的作用与PTK相反。 蛋白酪氨酸

7、激酶（PTK）与蛋白酪氨酸磷酸酶（PTP）中国协和医科大学基础医学院免疫学系18 ITAM 受体相关分子胞内段带有ITAM（immunoreceptor tyrosine-based activation motif),称为免疫受体酪氨酸活化基序。它的基本结构为YxxL/V YxxL/VYxxL/V x(7-11) 其中Y为酪氨酸,L/V为亮氨酸或缬氨酸,x为任意的氨基酸。YxxL/V中的酪氨酸发生磷酸化后,可被PTK分子的SH2结构域所结合,被招募的PTK活化后,参与活化信号的转导。中国协和医科大学基础医学院免疫学系19 ITIM 受体分子胞内带有的ITIM（immunoreceptor t

8、yrosine-based inhibition motif),称为免疫受体酪氨酸抑制基序,其基本结构为 I/Vx Y被磷酸化后,Yp去激活PTP,抑制信号转导YxxL 中国协和医科大学基础医学院免疫学系202.2、CD4分子和CD8分子参与T细胞活化信号转导 CD4和CD8结构：CD4：单体；CD8：二聚体功能粘附：CD4细胞外第一、二结构域和CD8aV样区分别与MHC II和I类分子近膜末端非多态区结合信号转导中国协和医科大学基础医学院免疫学系21CD4T细胞和CD8T细胞II类分子：HLA-DR,DQ,DPa链: 35kD; b链 :28kDa1+ b1与抗原肽（1317aa）结合在AP

9、C和活化T细胞表面表达，与CD4单体结合对Th细胞抗原识别起MHC II类分子限制作用I类分子：HLA-A,B,Ca链: 45kD; b2m :12kDa1+ a2与抗原肽（810aa）结合在所有有核细胞表面表达，与CD8结合对CTL抗原识别起MHC I类分子限制作用细胞因子细胞毒222.3 CD28和CTLA-4参与调控T细胞活化的状态CD28和CTLA4为IgSF成员90% CD4+T细胞和50% CD8+T细胞表达CD28分子；而CTLA-4只表达在活化的T细胞表面。CD28和CTLA-4的天然配体都是B7分子，包括CD80（B7.1）和CD86（B7.2）分子。B7主要表达在APC表面

10、。23TCR识别MHC-抗原复合物两大特点：MHC限制性 MHC-II/CD4 MHCI-/CD8双信号活化 （1）TCR- MHC抗原肽 （2）CD28-B7中国协和医科大学基础医学院免疫学系24T细胞其他膜分子CD2分子是T细胞旁路活化分子CD2为LFA-2，绵羊红细胞受体，免疫球蛋白超家族（IgSF）成员，配体为LFA-3（lymphocyte function-associated antigen 3），即CD58。介导T细胞旁路活化：T细胞在没有TCR-CD3信号时，某些抗CD2抗体与该分子结合，能活化T细胞，使其增殖并分泌细胞因子。25T细胞其他膜分子CD45分子的异构型是区别T细

11、胞亚群的重要标志中国协和医科大学基础医学院免疫学系26初始T细胞CD45RA活化/记忆T细胞CD45ROCD40L是促进B细胞活化及功能发挥的重要分子B cell促进B细胞活化和记忆B细胞形成+T细胞其他膜分子LFA-1分子介导细胞间的凝集、黏附淋巴细胞功能相关抗原-1（lymphocyte function associated antigen 1，LFA-1）分子是属于白细胞整合素家族的一类黏附分子，是由和亚单位通过二硫键连接而成的异二聚体。其配体是细胞间粘附分子-1（intercellular adhesion molecule 1，ICAM-1）。中国协和医科大学基础医学院免疫学系27

12、内容T细胞的发育T细胞的表面分子及其作用T细胞亚群T细胞介导的免疫应答（细胞免疫应答）T细胞的效应功能28T细胞亚群初始T细胞（Native T cells）：在胸腺中发育成熟迁移至脾脏、淋巴结等外周淋巴组织，存在频率1/10万T细胞1/1万T细胞，未接触抗原刺激，处于相对静止状态。效应T细胞（Effector T cells, Te）：具有杀伤或释放免疫活性物质如细胞因子的功能，高表达IL-2R，CD8T细胞存在频率 CD4T细胞。记忆T细胞（Memory T cell, Tm）：具有特异性免疫记忆作用。在体内存活的时间可数年或更长。特性初始性T细胞记忆性T细胞CD45分子型别CD45RAC

13、D45RO归巢受体表达水平高低黏附分子表达水平低高再循环途径从血流到淋巴组织直接移行至抗原所在部位寿命短（数日）长（数月）对抗原再次刺激的反应-/+高内皮微静脉30淋巴细胞自血液循环重新回到淋巴器官和淋巴组织需通过一种特殊的毛细血管后微静脉，又称为高内皮微静脉(high endothelial venules, HEV)。这种血管见于除脾以外几乎所有的周围淋巴器官和淋巴组织中，包括淋巴结、扁桃体、小肠的集合淋巴小结即Peyer斑(Peyer patches,pp)，以及阑尾、咽、胃和大肠的淋巴小结。此外，在非淋巴组织慢性炎症时，也可见到HEV样血管，认为它们与淋巴细胞进入这些部位的募集作用有关

14、。记忆T细胞分类31TEMTCM效应记忆型（effector memory T cell, TEM ）中央记忆型（central memory T cell, TCM ）CCR7CCR7的配体CCL21在小静脉后高柱状内皮细胞高表达，可介导淋巴细胞穿透小静脉后高柱状内皮细胞层。CCR7- 在血循环和非淋巴组织快速应答CCR7+ 在淋巴循环慢速应答中国协和医科大学基础医学院免疫学系32ab T cells and gd T cellsTCR ab cellsCD8 + CTLCD4+ ThCD4-CD8-CD4-CD8-CD4-CD8+TCR gd cellsMHC I restrictedMH

15、C II restrictedCD1b-dependentMore non-MHC restricted, a few MHC restricted20%80%特性T细胞T细胞TCR高度多样性较少多样性分布占外周T细胞9599%占外周T细胞15%，富含在表皮及肠黏膜上皮表型特征CD2+CD3+100%100%CD4+CD8-60%65%1%CD4-CD8+30%35%20%50%CD4-CD8-50%识别的抗原817个氨基酸组成的肽简单多肽、HSP、脂类、多糖MHC限制性有无提呈抗原经典MHC分子MHC类似分子辅助细胞Th细胞有或无杀伤细胞抗原特异性CTL细胞配体特异性CTL杀伤活性发育胸腺（

16、发生晚）胸腺；存在胸腺外途径 和T细胞特性的比较中国协和医科大学基础医学院免疫学系34T细胞功能分化Th0分化成Th1和Th2CTL前体分化成功能性CTLDCCTL前体CTLTh1IL-2、IFN-g中国协和医科大学基础医学院免疫学系35CD4T细胞-辅助性T细胞（Th）CD8T细胞-细胞毒T细胞（CTL）II类分子：HLA-DR,DQ,DPa链: 35kD; b链 :28kDa1+ b1与抗原肽（1317aa）结合在APC和活化T细胞表面表达，与CD4单体结合对Th细胞抗原识别起MHC II类分子限制作用I类分子：HLA-A,B,Ca链: 45kD; b2m :12kDa1+ a2与抗原肽（

17、810aa）结合在所有有核细胞表面表达，与CD8结合对CTL抗原识别起MHC I类分子限制作用细胞因子细胞毒中国协和医科大学基础医学院免疫学系36Th1与Th2的发育辅助性T细胞是能辅助T、B淋巴细胞应答的功能亚群TregTh1及Th2细胞特性和功能37特性Th1细胞Th2细胞细胞因子分泌IL-2+IFN-+-TNF-+IL-4-+IL-5-+IL-6+IL-10+IL-13+TNF-+-GM-CSF+表面标志CD30+CCRCCR5CCR3Tim-3+-对细胞因子表达的调节IL-2上调上调IL-4下调上调IFN-上调下调IL-10下调上调对IgE的合成-+对IgM、IgG、IgA的合成+主要

18、功能细胞毒作用+-参与迟发型超敏反应+-辅助巨噬细胞活化+特征性转录因子T-betGATA-3Th细胞的分化及效应38滤泡辅助性T细胞细胞毒性T细胞是具有免疫杀伤效应的功能亚群细胞毒性T细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL或cytotoxic T cell，Tc）特征性表型为CD3+CD4-CD8+CD28+。抗原活化CTL表达IL-2R、IL-4R、IL-6R等，在IL-2、IL-4、IL-6、IFN-等细胞因子诱导下，迅速增殖，并分化为成熟的效应性细胞毒性T细胞。CTL特异性识别并杀伤病毒感染靶细胞和肿瘤细胞。39调节性T细胞（Treg）调节性T细胞可分为CD4+CD

19、25+Tr细胞、Tr1和Th3等亚型。CD4+CD25+Tr细胞可高表达IL-2受体的链（CD25）和转录因子foxp3，占正常人和小鼠的外周血及脾脏组织中CD4+T细胞的5%10%，具有诱导免疫无能和免疫抑制两大功能特征。Tr1也是CD4+T细胞。多在IL-10的诱导下生成。这种细胞增殖能力强，并具有旁观者抑制效应和免疫记忆。Th3型CD4+Tr是在研究口服耐受机制的过程中发现的，主要分泌TGF-，对Th1和Th2都具有抑制作用。CD8+调节性T细胞，对自身反应性CD4+T细胞具有抑制活性，并可抑制移植物排斥反应。40胸 腺TCR的结合gc细胞因子作用CD28信号胸腺微环境信号遗传因素其它因

20、素CD4CD25Foxp3CD4细胞因子非依赖性抑制:IL-10和/或TGFb树突状细胞效应T细胞树突状细胞CD4CD25Foxp3CD4免疫应答受抑转化成为Foxp3+表型近端抑制：细胞膜TGFb配体竞争CTLA-4？LAG-3？IL-2吸附CTLA-4CTLA-4/IL-10/TGFb和/或其它未知信号IDO合成控制自身免疫控制炎症反应微弱或修饰的共刺激信号其它抑制代谢物犬尿氨酸CD4CD25Foxp3CD4CD4CD4初始T细胞调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）是具有免疫抑制功能的功能亚群三类调节性T细胞的比较41中国协和医科大学基础医学院免疫学系特点CD4+C

21、D25+TrTr1Th3分类自然调节性T细胞适应性调节性T细胞诱导部位胸腺外周外周CD25表达+转录因子Foxp3+产生的细胞因子TGF-、IL-10、IL-35IL-10、TGF-TGF-抗原特异性自身抗原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，分泌细胞因子主要依赖细胞因子，细胞接触功能抑制自身反应性T细胞应答抑制炎症性自身免疫反应和移植排斥反应在口服耐受和粘膜免疫中发挥作用内容T细胞的发育T细胞的表面分子及其作用T细胞亚群T细胞介导的免疫应答（细胞免疫应答）T细胞的效应功能42 免疫应答（Immune Response) 机体接受抗原刺激，APC对抗原进行加工、处理和呈递，淋巴

22、细胞对呈递的抗原进行识别后，发生活化、增殖和分化, 进而表现出一定的生物学效应,将入侵的抗原进行排除的整个生理过程，称为免疫应答。中国协和医科大学基础医学院免疫学系44T细胞免疫应答抗原识别T细胞活化、增殖与分化免疫效应中国协和医科大学基础医学院免疫学系45免疫突触的形成免疫突触形成是T细胞抗原识别的结构基础。初始或记忆T细胞膜表面TCR与抗原提呈细胞（APC）表面MHC-抗原肽复合物特异性结合的过程称为抗原识别（antigen recognition）。APC CD8+ T细胞 TCRMHC-抗原肽CD8B7CD28ICAM-1（CD54） LFA-1（CD11a/CD18） CD2 CD4

23、8- 免疫突触以TCR-MHC-抗原肽三元结构为簇中心，周围环形分布粘附分子相互结合的结构。- 这一结构的形成有助于TC分辨潜在的抗原，提高了TCR与MHC-抗原肽复合物之间的亲和力。免疫突触 (Immunological Snapse)双重识别确保T细胞识别抗原的抗原特异性和MHC限制性47中国协和医科大学基础医学院免疫学系MHC限制性（ self MHC restriction）TCR在识别APC细胞或者靶细胞上的MHC分子所提呈的抗原肽时，不仅识别抗原肽，还要识别与抗原肽结合的MHC分子类型。Zinkernigal and Doherty -1996 Nobel Price双信号活化第一

24、信号来自抗原，其提供方式为APC表面的MHC-抗原肽复合物与TCR（包括CD4和CD8）的相互作用和结合，由CD3传入细胞内，该信号确保免疫应答的抗原特异性第二信号为微生物产物或固有免疫针对微生物的应答成分即共刺激分子（costimulator），其提供方式为APC表面的共刺激分子与T细胞表面相应配体的相互作用和结合(图11-6)，该信号确保免疫应答在需要的条件下才能得以发生。48双信号活化：CD28/B7第二信号协同TCR信号途径增强转录因子的活化，而CTLA-4/B7相互作用可终结T细胞应答49CD28与B7相互作用可活化PI-3激酶和促进Ras上的GTP/GDP置换，导致MAP激酶和Ak

25、t激酶途径的激活。CD28也提供一个活化适配蛋白Vav和Rac的独特途路。CD28还可阻断T细胞内的抑制性信号。如TCR信号使LAT或SLP-76活化时，另一个适配蛋白Cb1-b也可被募集到该复合物上。磷酸化的Cb1-b可抑制T细胞活化。CD28信号通过活化Vav和Rac途径可阻断Cb1-b对T细胞活化的抑制。CTLA-4（CD152）中国协和医科大学基础医学院免疫学系50CTLA-4（CD152）是CD28家族中的抑制性受体，与B7相互作用可抑制T细胞活化，其机制可能是通过将磷酸酶募集到免疫突触内，阻断了TCR-相关链的磷酸化。T细胞使用CD28，抑或CTLA-4将导致完全不同的结果。但是这

26、种选择的机制尚未完全明了，但至少有两种可能：一是通过竞争性结合B7来导致CD28与B7的结合能力下降。由于CTLA-4与B7的亲和力要高于CD28与B7的50倍，低水平表达B7的APC可能会与CTLA-4结合。正常静息APC可能展示自身抗原，但表达极低水平B7，故CTLA-4与其结合，对T细胞产生抑制信号，诱导自身反应性T细胞产生自身免疫耐受。感染诱导APC表达高水平B7，启动与CD28的结合，促使T细胞活化。初始T细胞表面表达CD28，而不表达CTLA-4。活化T细胞表达高水平CTLA-4，有利于在T细胞活化后期适时地终结T细胞应答。二是CTLA-4招募磷酸酶（SHP-2）进入免疫突触中，阻

27、断TCR相关的链的正常磷酸化。PD-1 and PD-L1/PD-L251CD28家族中另一个的抑制性受体是PD-1，表达在活化的T细胞、B细胞和单核细胞表面。PD-1有两个配体：PD-L1和PD-L2。它们与B7-1和B7-2结构高度同源，在活化DC、单核细胞以及其它细胞表面表达。PD-1胞浆尾部含有ITIM和免疫酪氨酸的转换基序（immunoreceptor tyrosine based switch motif, ITSM）,可招募酪氨酸磷酸酶（SHP-1和SHP-2）阻断T细胞信号转导。HIV感染所致的免疫缺陷和肿瘤免疫抑制与PD-1介导的免疫抑制效应有关。中国协和医科大学基础医学院免

28、疫学系52 免疫受体介导的信号转导过程 I. 配体结合 II. 受体交联/聚集：离子通道开放，细胞内离子浓度变化，作为细胞内信号转导分子引起细胞内变化；受体构象改变，聚集使受体的胞内部分相互作用，活化细胞内信号蛋白与酶。 III. 蛋白酪氨酸激酶（PTK）磷酸化(Src家族:p56Lck, p59Fyn，ZAP70) IV. 受体胞浆区磷酸化(ITAM) V. 信号分子募集(ZAP70及下游)I, II,IIIIVV中国协和医科大学基础医学院免疫学系53蛋白酪氨酸激酶（PTK）家族Src家族包括Src、Yes、Fgr、Fyn、Lck、Lyn、Hck和Blk。所有Src家族成员具有共同的三维结构

29、特征为由四个结构域：SH1, SH2,SH3和SH4.。Syk家族只包括Syk、ZAP-70。Tec家族包括Btk、Tec、Itk、DSrc29、Etk和RLk。Tec结构域（TH）是其家族的特有结构。中国协和医科大学基础医学院免疫学系54蛋白酪氨酸激酶Protein-tyrosine kinaseP56lck: 与CD4或CD8的胞浆尾部相连P59fyn：与CD3的链相连ZAP-70；在胞质中 中国协和医科大学基础医学院免疫学系55TCRAPC表面的抗原肽:MHC分子复合物FynCD3各链上的ITAM磷酸化 ZAP-70结合到已磷酸化的链的ITAM上 CD4MHC 激活Lck ZAP70磷酸

30、化 TCRCD3复合物及辅助受体与PTK的相互作用启动信号转导ZAP-70是早期信号转导酶促反应的关键点 TCRCD3复合物及辅助受体与PTK的相互作用启动信号转导ZAP-70是早期信号转导酶促反应的关键点56在T细胞膜受体分子发生最初簇化时，CD3、CD4或CD8分子的胞浆尾部聚集在一起。P56LcK与CD4或CD8分子胞内尾部相连，并促使CD3、分子和链的ITAM部位与其接近；P56LcK发生自身磷酸化，成为活化的P56LcK，继而使ITAM磷酸化。与CD3链相连的P59fyn发挥与P56LcK类似的作用。TCRCD3复合物及辅助受体与PTK的相互作用启动信号转导ZAP-70是早期信号转导

31、酶促反应的关键点57当TCR再度簇化时，CD3和链的ITAM上多数酪氨酸残基已经磷酸化。链的酪氨酸残基磷酸化的ITAM具有与ZAP-70发生结合的能力。存在于细胞浆中的ZAP-70被ITAM所募集，并且成为相邻P56LcK的底物，其结果为ZAP-70被活化，具有PTK活性，进一步活化其它信号分子。在T细胞活化的信号转导级联反应的建立中，ZAP-70活化起到关键作用适配蛋白的募集和活化可迅速聚集信号分子和加速酶促级联反应的建立58适配蛋白（adapter protein）具有可携带许多信号分子进入到特定细胞器的功能，以此来促进信号转导。适配蛋白含有可与其它蛋白分子的结合区域，可与Src家族分子的

32、SH2和SH3等结构域结合。适配蛋白有跨膜和胞浆两种形式，在T细胞识别抗原后发挥迅速募集信号分子和促进级联反应建立的作用。在T细胞活化早期的信号转导事件中，适配蛋白LAT（linker of activation of T cells）起到了重要的作用。LAT为跨膜蛋白。活化ZAP-70可使LAT磷酸化。LAT磷酸化的酪氨酸残基可与其它信号分子或激酶的SH2结构域结合。LAT还含有富集脯氨酸残基的区域，可与其它蛋白的SH3结构域结合。活化的LAT可直接与磷脂酶C1（PLCg1）结合。此外，由于LAT位于免疫突触内，在募集其它适配蛋白如SLP-76（for SH2-binding leukocy

33、te phosphoprotein of 76kD）和生长因子生长结合蛋白（Grb-2）等进入免疫突触过程中也起到重要作用。T细胞活化信号转导以Ras-MAP激酶、钙-钙磷酸酶和蛋白激酶C三条信号途径为主5960Ras-MAP激酶信号途径是通过激活MAP激酶继而活化转录因子的过程。Ras是21kDa鸟苷酸结合蛋白（小G蛋白）家族的成员之一。Ras通过共价脂类分子与细胞浆膜相吸附。在未活化时，Ras的鸟苷酸结合部位由GDP所占据。当结合的GDP为GTP所取代时，Ras发生构型变化，具有募集或活化多种细胞内酶的活性。T细胞表面的分子簇化可使Ras活化，其中涉及适配蛋白LAT和Grb-2。活化型ZA

34、P-70可磷酸化LAT，使其活化，并与Grb-2的SH2结构域结合。Grb-2与LAT结合后，可募集细胞膜的称之为Sos的Ras GTP/GDP置换因子。Sos促使Ras分子上的GDP 置换为GTP，Ras发生变构性活化，产生称为丝裂原活化的蛋白（mitogen-activated protein, MAP）激酶的活性。T细胞内有三种主要的MAP激酶,其原型为细胞外活化激酶（ERK）。活化ERK使Elk磷酸化。磷酸化的Elk刺激c-fos转录。c-fos为活化蛋白-1（AP-1）转录因子的一个成分。T细胞活化的Ras-MAP激酶途径61与Ras活化相平行发生的是，由TCR-相关激酶磷酸化的适配

35、蛋白也募集和活化一个称之为Vav的GTP/GDP置换蛋白。Vav对另一个21Kd鸟苷酸结合蛋白Rac产生作用。活化的Rac（RacGTP）可诱导细胞骨架的变化，参与TCR簇化和免疫突触的形成。活化型Rac启动一个酶促级联反应，导致称为JNK（c-Jun N-terminal kinase）的 MAP激酶活化。由于在许多细胞中JNK可为紫外线、渗透性应激或炎症性细胞因子（TNF-和IL-1）等有害刺激所激活，故又将其称为应激活化蛋白激酶（stress-activated protein kinase, SAPK）。活化型JNK可磷酸化c-Jun。c-Jun是活化蛋白-1（AP-1）转录因子的另一

36、个成分。除了ERK和JNK， MAP激酶家族的第三个成员是p38。它也可被活化型Rac所激活，继而活化多种转录因子。因此，由抗原识别诱导的活化G蛋白刺激了至少三种MAP激酶，并进一步激活了转录因子。钙-和蛋白激酶C介导信号途径钙-和蛋白激酶C介导信号途径是指以活化磷脂酶C为始动环节、通过其活化产物三磷酸肌醇和甘油二脂分别启动不同级联反应，活化钙调磷酸酶或蛋白激酶C，并继而活化转录因子的过程62磷脂酶C（phospholipase C-1，PLC-1）是一种具有肌醇磷脂特异性的酶。如前所述，活化型ZAP-70可使LAT磷酸化。磷酸化的LAT可将胞浆中的PLC-1募集到细胞膜内面。此处的活化型ZA

37、P-70和其它激酶（如Tec家族的Itk）可使PLC-1分子中的酪氨酸残基发生磷酸化而活化。这一过程发生在TCR与其配体相互作用的数分钟内。活化的PLC-1可裂解细胞膜上的磷脂酰肌醇二磷酸（phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate, PIP2），产生两个重要的信号分子：三磷酸肌醇（inositol 1,4,5-trisphosphate, IP3）和甘油二脂（diacylglycerol, DAG）。IP3和DAG分别活化不同的下游信号途径。IP3经胞浆扩散至内质网，与其受体结合并刺激胞膜Ca2+通道开放，释放胞内钙储备，使细胞浆内游离Ca2+浓度快速升高。同

38、时，TCR介导的信号也可开放细胞膜的Ca2+通道。上述反应结果使细胞浆内Ca2+浓度比静息状态高610倍。高浓度的游离态Ca2+发挥了信号分子的作用。Ca2+与胞浆内的钙调素（calmodulin,一个泛素化的钙依赖性的调节蛋白）结合形成钙-钙调素复合物。该复合物活化一个称为钙调磷酸酶（calcineurin）的丝氨酸/苏氨酸磷酸酶。活化的钙调磷酸酶可进一步活化转录因子NFAT。DAG是疏水性的，形成后留存在细胞膜内面。游离态钙和DAG的组合作用使细胞膜相连的蛋白激酶C（protein kinase C, PKC）得以活化。活化的PKC继而活化转录因子NF-B。转录因子活化调节活化T细胞的基因

39、表达经过Ras-MAP激酶、钙钙磷酸酶和蛋白激酶C三条转导途径，T细胞膜活化信号集中到转录因子活化的环节上。有三种转录因子在T细胞活化中产生重要作用：活化T细胞核因子（nuclear factor of activated T cells, NFAT），AP-1和核因子B（nuclear factor B,NF-B），其中Ras-MAP激酶途径主要活化AP-1，钙钙磷酸酶途径主要活化NFAT，蛋白激酶C途径主要活化NF-B。63T细胞活化的信号转导途径6465中国协和医科大学基础医学院免疫学系66T细胞活化后的基因表达基因功能c-fos/c-Junc-mycNFATNF-BIL-2，3，4，5

40、，6IL-9，10，13GM-CSF，LTIL-2R(p55)IFN-，TGF-转铁蛋白受体c-mybMHC II类分子VLA-1核结合转录因子，结合到AP-1位点癌基因，控制G0G1活化T细胞中的转录因子核结合蛋白，调节多种基因表达细胞因子及其受体影响髓系及淋巴系细胞增殖和分化细胞因子受体控制病毒复制和介导慢性炎症过程与细胞分裂有关细胞癌基因抗原提呈迟现抗原，粘附分子中国协和医科大学基础医学院免疫学系67细胞免疫应答的过程抗原识别T细胞活化、增殖与分化免疫效应中国协和医科大学基础医学院免疫学系68增殖与分化细胞因子分泌是T细胞活化主要的表现形式初始T细胞产生的最重要的细胞因子是IL-2。IL

41、-2发挥T细胞生长因子的作用。 IL2及受体基因表达是T细胞克隆性增殖的关键因素IL-2受体以和链二聚体或、链三聚体形式表达，其二聚体中的链与IL-2呈低亲和力的结合。当T细胞活化后，T细胞表达IL-2受体的链（CD25），与IL-2受体的、链结合，形成高亲和力受体，导致即便对于低水平的IL-2也有很高的反应性。 中国协和医科大学基础医学院免疫学系69Resting T cellActivated T cellIL-2低亲和力IL-2R高亲和力IL-2RbggbaIL2是T细胞增殖的主要生长因子 中国协和医科大学基础医学院免疫学系70T细胞增殖 抗原特异性T细胞克隆扩增 初始T细胞增殖的结果是抗原特异性T细胞克隆扩增，即由少量抗原特异性初始T细胞分裂，增殖到清除抗原所需的大数量水平。未接触抗原前，对特定抗原特异性的初始T细胞克隆频率为1/105106淋巴细胞。抗原致敏后，抗原特异性T细胞的数量大幅度增高，可达1/10个CD8T细胞和1/1001000个CD4T细胞。随着抗原的清除，抗原特异性T细胞数量快速减少。平时存活的记忆T细胞频率为1/104。 APCTm中国协和医科大学基础医学院免疫学系71记忆性T细胞(Tm）Tm：对特异性抗原有记忆能力，长寿命，再次应答迅速活化、增殖、分化成为效应T细胞。CD45RA-CD45RO+APCT