T细胞介导的细胞免疫应答.ppt

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1、适应性免疫： T淋巴细胞对抗原的识别及免疫应答,免疫应答概述 T细胞介导的免疫应答,免疫应答：指抗原特异性淋巴细胞对抗原分子的识别（自己、非己），而后自身活化（平时淋巴细胞处于相对静止状态），增殖，分化（或失去活性潜能），并产生免疫效应（细胞免疫/体液免疫）的一系列复杂的生物学过程。抗原是启动免疫应答的引火器。,免疫应答概述（1）,免疫应答,非特异性免疫：先天具有，无针对性，第一道屏障，应答迅速，能启动和协同特异性免疫应答。 特异性免疫：后天获得，有针对性，作用强大。免疫记忆，识别异已，特异性，扩大性，限制性，多样性。,免疫应答概述（2）,正常免疫应答,异常免疫应答,正应答,负应答,体液免疫应

2、答,细胞免疫应答,自身耐受,自身免疫,超敏反应,免疫缺陷,免疫耐受,免疫应答类型,免疫应答概述（3）,免疫应答的物质基础和场所,物质基础：免疫细胞、免疫细胞与免疫分子间相互作用 场所：外周免疫器官,免疫应答概述（4）,共同特点：,特异性-特异性识别 -特异性记忆 细胞间相互作用受MHC限制 遵循再次应答规律：二次比第一次迅速而加强 可分三个阶段： 抗原识别和递呈； 活化、增殖和分化； 效应阶段：产生特异性抗体或致敏淋巴细胞。,免疫应答概述（5）,细胞免疫（广义）,原始的吞噬作用：单核吞噬细胞，粒细胞，非T淋巴细胞（NK）的非特异性细胞毒作用。 T细胞介导的免疫应答（狭义）:单核细胞浸润为主的炎

3、症反应和特异性细胞毒作用。,T淋巴细胞介导的免疫应答,T淋巴细胞介导的免疫应答：细胞免疫应答, T细胞特异性识别抗原阶段； T细胞活化、增殖和分化阶段； 效应性T细胞的产生及效应阶段。,三个阶段：,T淋巴细胞介导的免疫应答,T淋巴细胞介导的免疫应答：细胞免疫应答基本过程,诱导细胞免疫的抗原：TD-Ag 参与细胞免疫的细胞：APC，免疫调节细胞（TH，Tr），效应细胞(CTL，CD4+Th1，NK，M),T淋巴细胞介导的免疫应答,第一节 T细胞对抗原的识别,抗原识别(antigen recognition)： 初始T细胞膜表面抗原识别的受体TCR与抗原提呈细胞 (APC)表面抗原肽-MHC分子复

4、合物特异的结合； 这是T细胞特异活化的第一步。,第一节 T细胞对抗原的识别,APC向T细胞提呈抗原的过程,外源性抗原,被APC摄取、加工和处理，以MHCII分子-肽复合物的形式表达于APC表面，再将抗原有效地提呈给CD4+Th细胞识别。,内源性抗原,病毒感染细胞所合成的病毒蛋白和肿瘤细胞所合成的肿瘤抗原，主要被宿主的APC类细胞加工处理及提呈；,感染的细胞及肿瘤细胞经细胞凋亡，被APC细胞吞噬，进行抗原处理及提呈，以抗原肽-MHC-类分子复合物的形式表达于细胞表面，供特异性CD8+T细胞识别。,MHC-肽复合物,APC,CD8+ T细胞,ICAM-1 (CD54),LFA-1 (CD11a/C

5、D18),CD80,CD28,CD8,TCR,LFA-3 CD48,CD2,第一节 T细胞对抗原的识别,APC与T细胞的相互作用,第一节 T细胞对抗原的识别,APC与T细胞的相互作用,T细胞与APC的非特异结合,T细胞粘附分子(IFA-1、CD2)与APC表面相应配基 (ICAM-1、IFA-3)结合。,这种结合是可逆而短暂的，仅是为T细胞表面TCR提供特异性 识别和结合抗原肽的机会，即由T细胞从APC表面大量抗原肽 -MHC分子复合物中筛选相应的特异性抗原肽。,未能识别相应的特异性抗原肽的T细胞随即与APC分离， 并再次进入淋巴细胞循环。,第一节 T细胞对抗原的识别,APC与T细胞的相互作用

6、,T细胞与APC的特异结合,T细胞TCR特异性识别、结合可与APC抗原肽-MHC复合物,特异性识别信号，导致LFA-1分子构象改变并增强其与ICAM的 亲和力，从而稳定并延长APC与T 细胞间结合的时间（可持续数 天），以便有效地诱导抗原特异性T细胞激活和增殖。,在T细胞与APC的特异性结合中，CD4和CD8可分别识别和结合 APC或靶细胞表面的MHC-和MHC-类分子，增强TCR与特 异性抗原肽与MHC分子复合物结合的亲和力。,第一节 T细胞对抗原的识别,Recognition by T cells of peptide/MHC on dendritic cell leads to stro

7、nger adhesion and a more prolonged interaction.,第一节 T细胞对抗原的识别,APC与T细胞的相互作用,免疫突触(immunological synapse),APC和T细胞相互作用过程中，在细胞与细胞接触部位形成了一个特殊的结构，称T细胞突触(T cell synapse)，又被称为免疫突触(immunological synapse)；,有助于增强TCR与MHC-多肽复合物相互作用的亲和力和促进T细胞信号转导分子的相互作用、信号通路的激活及细胞内亚显微结构极化，从而参与T细胞的激活和细胞效应的有效发挥。,第一节 T细胞对抗原的识别,APC与T细

8、胞的相互作用,T细胞,TCR/CD4,LFA-1,T细胞,T细胞,MHC- peptide,ICAM-1,APC,APC,APC,LFA-1,LFA-1,TCR/CD4,TCR,TCR,第一节 T细胞对抗原的识别,APC与T细胞的相互作用,免疫突触(immunological synapse),Science. 2002;295(22):1539,第二节 T细胞活化的过程,T细胞活化涉及的分子,T细胞活化的第一信号,T细胞活化的第二信号,细胞因子促进T细胞充分活化,TCR特异性识别结合在MHC分子槽中的抗原肽，启动抗原 识别信号 (即第一信号)：CD3、辅助受体(CD4或CD8),B7/CD2

9、8、LFA-1/ICAM-1或ICAM-2、CD2/LFA-3,IL-1、IL-2、IL-6、IL-12,第二节 T细胞活化的过程,T细胞活化涉及的分子,第二节 T细胞活化的过程,T细胞活化的信号转导途径signal transduction,第二节 T细胞活化的过程,T细胞活化的信号转导途径signal transduction,Science. 2002;295(22):1539,CD4+ effector T cells form one mature synapse with B cells within 530 minutes after initial cell contact.,

10、Nature Reviews Immunology. 2003; 3(12):973,第二节 T细胞活化的过程,T细胞活化的信号转导途径signal transduction,第二节 T细胞活化的过程,抗原特异性T细胞克隆性增殖和分化,被活化的T细胞迅速进入细胞周期，通过有丝分裂而大量增殖，并进一步分化，成为效应细胞， 然后离开淋巴器官随血液循环到达特异性抗原聚集部位。,第二节 T细胞活化的过程,T细胞活化信号启动的靶基因,原癌基因、CK基因、CKR基因、 分化抗原基因、MHC基因,（IL-2、IL-2R基因）,第二节 T细胞活化的过程,抗原特异性T细胞克隆性增殖和分化,CD4+T细胞的增殖分

11、化,IL-12等细胞因子可促进Th0细胞向Th1细胞极化； IL-4等细胞因子可促进Th0细胞向Th2细胞极化。,Th0细胞的极化方向决定机体免疫应答的类型， Th1细胞主要介导细胞免疫应答， Th2细胞主要介导体液免疫应答。,第二节 T细胞活化的过程,抗原特异性T细胞克隆性增殖和分化,CD8+细胞的增殖分化,Th细胞非依赖性：主要是指高表达协同刺激分子的病毒感染DC，可无需Th细胞辅助而直接刺激CD8+T细胞合成IL-2，促使CD8+T细胞自身增殖并分化为细胞毒T细胞。,Th细胞依赖性：CD8+T细胞作用的靶细胞一般低表达或不表达协同刺激分子，不能有效激活初始CD8+T细胞，而需要APC和C

12、D4+T细胞的辅助。,第二节 T细胞活化的过程,抗原特异性T细胞克隆性增殖和分化,CD8+细胞的增殖分化,病毒抗原、肿瘤抗原、同种异体MHC抗原从宿主细胞表面脱落，以可溶性抗原的形式被APC摄取，并在细胞内分别与MHC-类分子或MHC-类分子结合形成复合物，表达于APC细胞表面。,交叉递呈(cross-presentation),Target cells,Ag,pAPC/MHC I-peptide,CD8 T cells,第三节 效应性T细胞的应答效应,第三节 效应性T细胞的应答效应,Th1细胞的生物学活性,IL-2：可促进CD8+Tc细胞增殖分化为致敏Tc细胞；促进CD4+TH1细胞合成分泌

13、IL-2、TNF-和IFN-等效应性细胞因子，经正反馈机制而扩大免疫效应。 TNF-：促进血管内皮细胞表达黏附分子和趋化因子，诱导血液中的中性粒细胞、淋巴细胞和单核细胞等向炎症局部迁移并发生慢性炎症反应；激活中性粒细胞并增强其吞噬杀菌能力；导致局部组织发生损伤和坏死。 IFN-：促进APC表达MHC-II类分子以使其抗原呈递作用增强；活化M，增强其吞噬和胞内杀伤能力，使之获得杀伤肿瘤细胞的能力；促进M产生多种细胞因子（IL-1,2,6等）和炎性介质（PEG等）来调节免疫效应；活化NK细胞，增强杀瘤和抗病毒作用，提高机体的免疫监视机能。,CD4+Th1细胞的效应机制主要是通过释放的三种细胞因子来

14、实现的,第三节 效应性T细胞的应答效应,Th2细胞的生物学活性,辅助体液免疫应答 Th2细胞通过产生IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等细胞因子，协助和促进B细胞的增殖和分化为浆细胞，产生抗体。 参与超敏反应性炎症 Th2细胞分泌的细胞因子可激活肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞，参与超敏反应和抗寄生虫感染。,第三节 效应性T细胞的应答效应,CTL细胞的效应,第三节 效应性T细胞的应答效应,CTL细胞的效应,1.穿孔素(Perforin)：在Ca+参与下可以插入靶细胞膜内形成管状孔道（类似于补体的攻膜复合物结构），最后导致细胞渗透压改变，水分子和Ca2+入胞、K+和蛋白大分子出胞，细

15、胞死亡。 2.丝氨酸蛋白酶：即颗粒酶类，由Tc释放并经穿孔素通道进入靶细胞内，通过激活靶细胞内的内切酶系统使后者DNA断裂，细胞发生凋亡。 3.Fas-FasL介导的凋亡：活化Tc可高表达FasL，在Tc同靶细胞结合时可释出FasL同靶细胞表面的Fas分子结合，进一步启动凋亡信号通路，导致靶细胞的凋亡。,致敏CTL的效应机制：,第三节 效应性T细胞的应答效应,CTL细胞的效应,第三节 效应性T细胞的应答效应,CTL细胞的效应,Dead target cell,Perforin : creates a hole in the target membrane,第三节 效应性T细胞的应答效应,CTL

16、细胞的效应,只能杀伤携带有特异性抗原的靶细胞或微生物； 杀伤靶细胞时受MHC-I类分子的限制； Tc细胞在分化为致敏Tc时有部分细胞可以成为记忆性Tc细胞，参与再次应答时的细胞免疫反应； 致敏Tc细胞在杀伤靶细胞后，可以继续杀伤带有相应抗原的其它靶细胞，即Tc细胞的再循环。,致敏Tc细胞的功能特征：,第三节 效应性T细胞的应答效应,记忆性T细胞的形成,记忆性T细胞(memory T cell，Tm)是指对特异性抗原有记忆能力、寿命较长的T淋巴细胞。,抗感染 胞内感染的病原体 抗肿瘤 Tc细胞作用 免疫损伤 参与DTH、移植排斥反应、自身免疫病,T细胞效应的生物学意义,T淋巴细胞介导的免疫应答,

17、T淋巴细胞介导的免疫应答：细胞免疫应答基本过程,教 学 小 结,免疫应答的概念、类型、场所及过程； T细胞对抗原的识别(APC与T细胞的相互作用)； T细胞的活化(活化的第一信号、第二信号)及其主要分子； 细胞免疫的效应机制(Th细胞介导的效应和Tc细胞介导的效应),掌握内容,T细胞活化的信号转导途径,熟悉内容,了解内容,T细胞活化涉及的靶基因。,总 结 与 思 考 题,MHC限制性(MHC restriction) 共刺激分子(co-stimulatory molecule) 免疫突触(immunological synapse) T细胞充分活化涉及到的主要分子 Th细胞的应答效应及生物学活性 CTL细胞的效应及过程,