T细胞介导的细胞免疫应答课件

T細胞介導的細胞免疫應答第一節T細胞的抗原識別

T細胞的抗原識別：

初始

T細胞TCR與APC表面遞呈的MHC-肽複合物結合。

T細胞識別抗原具有MHC限制性：

CD4+

T細胞識別APC遞呈的MHCII-肽複合物；

CD8+

T細胞識別APC遞呈的MHCI-肽複合物。

一.

T細胞識別的抗原的種類

1.由MHCI類分子遞呈的抗原，即存在於胞漿（cytosol）內的抗原。

來源於：

（1）病毒和一些細菌感染細胞後，於胞漿內及胞核內合成的抗原；

（2）腫瘤細胞合成的腫瘤抗原。

2.由MHCII類分子遞呈的抗原，即存在於囊泡系統內的抗原。

來源於：（1）巨噬細胞攝取到內體(endosome)中的顆粒成分

(如細菌、細胞等)及細菌增殖中新合成的抗原成分。

（2）APC通過吞噬和吞飲作用攝取內化的細菌代謝產物和其他可溶性蛋白質抗原。

二．T細胞的抗原識別

（一）對MHCI類分子遞呈抗原的識別

---內源性抗原的遞呈過程：

指胞漿內的抗原，經酶降解成小的肽片段，與MHCI類分子結合成複合物，然後轉送到細胞膜表面，供CD8+T細胞識別的過程。

MHCI

鏈(新合成)

進入內質網膜

同鈣連接蛋白結合

同

2微球蛋白(

2M)結合

鈣連接蛋白分離,MHCI

-

2M異二聚體形成

與蛋白質複合體(鈣網蛋白、tapasin

和

Erp57)結合*

LMPAg(蛋白質)肽（8-13個氨基酸殘基）

ABC（ATP-bindingcassette）轉運

內質網腔*

*蛋白質複合體分離,MHCI-肽複合物形成

高爾基體

細胞表面

TCR識別和同

CD8分子結合（CD8T細胞）。

注：鈣連接蛋白---使MHCI類分子在內質網內保持部分折疊狀態。

LMP---28個亞單位構成的大圓柱型的複合體，中間含有一個以蛋白水解酶亞單位（LMP2、LMP7和MECL-1）的活性部分為襯的空心。

ABC蛋白---TAP-1（transportersasso-

ciatedwithantigenprocessing-1）和TAP-2,

形成異二聚體，與內質網膜伴隨，可有效地將肽轉運至內質網。

（二）對MHCII類分子遞呈抗原的識

別---外源性抗原的遞呈過程：

指抗原在囊泡系統內被酶降解成小肽片段，與MHCII類分子結合，運送到細胞表面，供CD4T細胞識別的過程。

MHCII類分子（新合成）

MHCII-Ii鏈

(invariantchain)複合物

離開內質網到達酸性內體

Ii鏈可被酸性蛋白酶（如組織蛋白酶）切割

MHCII-CLIP複合物

與HLA-DM結合

CLIP釋放*Ag（攝取內化）

內體,pH下降為酸性

同溶酶體融合成吞噬溶酶體(phagolysome),含有酸性蛋白酶

蛋白質抗原被降解成小肽片段（在酸性內體）*

*

MHCII類分子-肽複合物（在酸性內體）

細胞表面

TCR識別和同CD4分子結合（CD4T細胞）。

注：

A.Ii鏈：由三個亞單位組成，每個亞單位肽鏈的一部分非共價鍵結合於一個MHCII類分子的肽結合槽內，以阻止MHCII類分子與存在於內質網中的肽或部分折疊的蛋白結合。

B.CLIP（classII-associatedinvariantchainpeptide）：Ii鏈被切割後留下的與MHCII分子結合的短肽片段。

C.HLA-DM分子：HLA-DM基因編碼的分子功能：

a.與MHCII類分子結合；

b.催化與MHCII類分子不穩定結合的肽的釋放；

c.維持MHCII-肽複合物在APC表面有足夠的存在時間供CD4T細胞識別。

D.酸性蛋白酶：

半胱氨酸蛋白酶，catherpsinsB、D、S和L

。

第二節T細胞的活化

是一個包括接受信號刺激、轉導信號、細胞內酶活化，基因轉錄表達及細胞擴增等在內的複雜過程。一.T細胞活化的信號刺激

1.T細胞活化的雙信號刺激：至少需要二個獨立信號刺激，由APC提供。

信號T細胞APC

第一信號：TCR和CD4——MHC-肽複合物或CD8

第二信號：CD28——B7(B7.1、B7.2)

2.T細胞活化中細胞粘附分子的輔助作用：

作用*T細胞

APC

（1）LFA-1——ICAM-1,ICAM-2CD2——LFA-3ICAM-3——DC-SIGN(DC)4-1BB(CD137)——4-1BBL

（2）CD40L(活化)——CD40(活化)*（1）維持抗原特異T細胞與APC的結合時間，有益於T細胞活化、增殖、分化成效應T細胞。（2）傳送活化信號給T細胞，進一步刺激T細胞克隆增殖。活化的APC表達B7分子增加。

3．T細胞活化中IL-2的作用：

T細胞（啟動後進入G1期

分泌IL-2，表達IL-2R

自分泌作用

細胞增殖週期繼續進行，促進T細胞分化。

注：CD8+T細胞的活化較CD4+T細胞需要更強的協同刺激信號，IL-2對此起重要作用。實驗證明，IL-2減少，T細胞就不能增殖。

二.T細胞活化信號的傳導及基因表達

信號傳導（signaltransduction）：

將細胞膜表面受體與相應配體結合產生的信號通過受體蛋白或其他跨膜分子從細胞外轉至細胞內，轉換成生物化學形式。

第三節T細胞介導的特異性免疫效應

介導特異性免疫效應的T細胞：CD8CTL、CD4Th1

一.CD8CTL介導的特異性免疫效應

主要效應功能：殺傷表達有同MHCI類分子結合的特異性抗原的細胞。

1.特異性細胞毒效應在宿主抵抗細胞內寄生物的防禦中起重要作用。如病毒、一些細菌及寄生蟲等病原體。靶細胞特點：

(1)寄生物在感染細胞內增殖，

a.不被所感染的細胞破壞；

b.不能接觸細胞外的抗體。

(2)MHCI類分子表達下降。

CTL殺傷靶細胞機制（兩種）：

(1)穿孔素依賴性機制---破壞細胞膜

CD8CTL

特異識別MHCI-肽複合物(靶細胞表面)

釋放活性溶解顆粒

毒性蛋白質：穿孔素

形成膜孔道

細胞死亡。

顆粒酶(顆粒酶B)

進入靶細胞(通過膜孔道)

胱門蛋白酶（caspases,CPP-32）活化

CAD

活化

降解DNA。

注：CAD---

caspase

activatable

deoxy-

ribonuclease

(2)

穿孔素非依賴性機制

---誘導細胞凋亡

FasL(CTL)與Fas(靶細胞)結合

Fas的死亡功能區與效應器蛋白FADD結合

caspases（caspase8，caspases3）的級聯反應

核酸酶CAD活化(去除I-CAD的抑制)

降解DNA。

注:I-CAD--CAD抑制蛋白，同CAD結合，抑制其活性。

2.分泌細胞因數的效應

效應CD8CTL合成分泌細胞因數：

(1)IFN

---IFN

能直接抑制病毒複製；

誘導MHCI類分子表達；

活化巨噬細胞等。

(2)TNF

和TNF

---協同IFN

活化巨噬細胞；

與其受體TNFR-1結合誘導殺傷靶細胞。

二.CD4Th1細胞介導的特異性免疫效應

主要免疫效應功能(通過分泌的細胞因數和表達的膜表面分子發揮)：活化巨噬細胞；介導遲髮型超敏反應；誘導活化B細胞產生調理性抗體。

1.誘導巨噬細胞活化的作用

IFN

+IFNrRCD40L+CD40CD40分子和TNF受體表達增加，TNF

分泌

協同IFN

增加巨噬細胞抗胞內微生物作用(如誘導NO和O2-離子產生)。

B7分子和MHCII分子的表達增加。

巨噬細胞活化

Th1細胞募集巨噬細胞到感染部位：

---兩種方式

A.分泌IL-3和GM-CSF

刺激骨髓內新單核細胞的產生；

B.分泌TNF

和TNF

改變血管內皮細胞粘附分子(如ICAM-1)的表達,分泌MCP-1

吸引聚集巨噬細胞。

2.導致炎症反應—

介導遲髮型超敏反應(即IV型超敏反應)：是效應T細胞同特異性抗原作用後，引導的以單個核細胞浸潤和組織損傷為主要特徵的炎症反應。特點：

（1）參與的效應T細胞---CD4Th1(主要)和

CD8CTL細胞；（2）以單個核細胞侵潤為主要的炎症反應；（3）發生較慢，常需24～72小時；（4）無抗體和補體參與。

發生機制：

---兩個階段

第一階段：局部抗原遞呈細胞攝取、加工處理和遞呈抗原給T細胞；第二階段：效應Th1細胞識別抗原，釋放多種細胞因數，導致炎症反應。

分泌的細胞因數及誘導炎症作用：（1）IL-3和GM-GSF

單核細胞的新生，巨噬細胞數量增加；（2）TNF

和TNF

血管內皮細胞粘附分子的表達和血管的通透性增加

吞噬細胞（以巨噬細胞為主）募集和增加血漿滲出；（3）MCP-1

單核細胞到達抗原部位；（4）IFN-

和TNF

巨噬細胞活化

釋放細胞因數(如IL-1、IL-6、IL-8、TNF

、GM-GSF)

加重炎症反應，擴大免疫應答效應；（5）FasL

（Th1細胞）+Fas（靶細胞）

誘導靶細胞凋亡。

臨床常見遲髮型超敏反應疾病：（1）傳染性遲髮型超敏反應性疾病：如結核、麻風及某些原蟲感染等。結核桿菌

侵入巨噬細胞

巨噬細胞活化

細菌被殺死；細菌抵抗殺傷

形成肉芽腫。

肉芽腫中心：由巨噬細胞融合形成的巨細胞構成，在缺氧和巨噬細胞的細胞毒作用下，可形成乾酪樣壞