免疫学T淋巴细胞 .ppt
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1、学习要点学习要点1.掌握阴性掌握阴性选择和阳性和阳性选择的概念及作用。的概念及作用。2.掌握掌握T细胞主要表面分子及其作用。胞主要表面分子及其作用。3.掌握掌握T细胞胞亚群分群分类方法及各方法及各亚群特性。群特性。4.掌握掌握T细胞的功能。胞的功能。5.熟悉熟悉调节性性T细胞的功能。胞的功能。T 淋巴细胞淋巴细胞来源于骨髓淋巴来源于骨髓淋巴样干干细胞,胞,在胸腺在胸腺发育成熟;育成熟;司司职细胞免疫,胞免疫,并在并在TD-Ag诱导的体液免疫的体液免疫应答中答中发挥重要作用;重要作用;高度特异性,分高度特异性,分为若干若干亚群,各群,各亚群群间相互相互调节。第一节第一节T细胞的分化和发育细胞的分
2、化和发育Bone marrowPluripotentstem cellLymphocyte progenitorThymus初始初始T细胞细胞Nave T cellNave B cell初始初始B细胞细胞Thymus:TBone marrow:B 第一节第一节 T T细胞的发育分化细胞的发育分化T细胞在胞在胸腺胸腺内的内的发育育功能性功能性TCR的表达、自身的表达、自身MHC限制性和自身耐受的形成。限制性和自身耐受的形成。T细胞在胞在外周外周淋巴器官的淋巴器官的发育育成熟的淋巴成熟的淋巴细胞在抗原刺激后胞在抗原刺激后发生活化,并分化生活化,并分化为效效应细胞,胞,产生效生效应分子,分子,识别清
3、除相清除相应抗原。抗原。一、一、T T细胞在胸腺中的发育细胞在胸腺中的发育胸腺:胸腺基质细胞、细胞外基质、细胞因子构成。T细胞可分为:双阴性T细胞,双阳性T细胞,单阳性T细胞。功能性TCR的表达、自身MHC的限制性和自身耐受的形成。一、一、T细胞在胸腺中的发育细胞在胸腺中的发育胸腺胸腺是是T淋巴淋巴细胞分化成熟的免疫器官胞分化成熟的免疫器官胸腺微胸腺微环境境是是T细胞胞发育分化的必要条件。育分化的必要条件。机制:机制:分泌分泌细胞因子和胞因子和肽类分子:如分子:如IL-7和胸腺和胸腺肽黏附分子的相互作用黏附分子的相互作用T细胞在胸腺发育中历经的主要变化细胞在胸腺发育中历经的主要变化发生三次表型
4、变化:发生三次表型变化:双阴、双阳、单阳双阴、双阳、单阳经历两次生死选择:经历两次生死选择:阳性和阴性选择阳性和阴性选择表达一种功能表达一种功能TCR:TCR或或TCR发育方向发育方向TCR1TCR1TCR1TCR1T细胞克隆细胞克隆1TCRnTCRnTCRnTCRnT细胞克隆细胞克隆nT细胞库细胞库抗原表位抗原表位1抗原表位抗原表位n各种抗原各种抗原每一个每一个T T细胞克隆通过其细胞克隆通过其TCR特异性识别相应抗原,赋予了免特异性识别相应抗原,赋予了免疫系统识别周围环境中几乎所有抗原的潜力。疫系统识别周围环境中几乎所有抗原的潜力。因此因此T细胞的发育过程也是功能性细胞的发育过程也是功能性
5、TCR发育的过程。发育的过程。1、T细胞受体(细胞受体(TCR)的发育)的发育 链重排链重排阳性选择阳性选择阳性选择阳性选择发育部位:被膜下区发育部位:被膜下区发育结果:发育结果:表达功能性表达功能性TCR标志变化:标志变化:双阴性双阴性双阳性双阳性+TCR发育方向发育方向发育方向发育方向双阴性双阴性T细胞细胞CD3-CD4-CD8-祖祖T细胞细胞T细胞细胞链重排链重排 链重排链重排双阳性双阳性T细胞细胞双阳性双阳性T细胞细胞CD3lowCD4+CD8+pT:TCR前前T细胞细胞pT 链链CD3lowCD4+CD8+TCR双阳性双阳性T细胞细胞2、T细胞发育过程中的阳性选择细胞发育过程中的阳性
6、选择阳性选择(Positive seletion):在胸腺皮质中,同胸腺上皮细胞表达的抗原肽-MHC或类分子复合物以适当亲和力结合的DP细胞,可继续分化为SP细胞;不能与抗原肽-MHC有效结合或结合力过高的DP发生凋亡,此过程称为阳性选择。阳性选择使T细胞获得了在识别过程中自身MHC限制性。2、T细胞受体发育过程中的阳性选择细胞受体发育过程中的阳性选择 阳性选择(阳性选择(positive selection)地点:地点:胸腺皮质胸腺皮质机制:机制:细胞凋亡细胞凋亡意义:意义:使使T细胞获得识别抗原的细胞获得识别抗原的MHC限制性限制性结局:结局:分化为分化为CD4或或CD8单阳性细胞并有效识
7、别自单阳性细胞并有效识别自身身MHCTCRCD4CD8CD3双阳性双阳性双阳性双阳性T T细胞细胞细胞细胞TCRTCR不与不与不与不与 MHC MHC 分子结合分子结合分子结合分子结合或亲合力过高或亲合力过高或亲合力过高或亲合力过高克隆死亡克隆死亡TCRTCR以适当亲以适当亲以适当亲以适当亲合力与合力与合力与合力与 MHC MHC 分分分分子结合子结合子结合子结合上上上上皮皮皮皮细细细细胞胞胞胞MHC I和和II CD8+T结合结合MHC I克隆扩增克隆扩增CD4+T结合结合MHC II阳性选择阳性选择-图示图示3、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胸腺的阴性选择(Negtiv
8、e selection):T细胞在皮髓质交界处及髓质区与胸腺树突状细胞、巨噬细胞表达的自身肽-MHC或类分子发生高亲和力结合者被删除,或成为无能状态(anergy)称为阴性选择。阴性选择保证进入外周淋巴器官的T细胞中不含有针对自身成分的T细胞,是T细胞自身耐受的重要机制。3、T细胞受体发育过程中的阴性选择细胞受体发育过程中的阴性选择 阴性选择(阴性选择(negative selection)地点:地点:胸腺髓质胸腺髓质机制:机制:DC和和M细胞对自身反应性单阳性细胞对自身反应性单阳性T细胞诱细胞诱导凋亡耐受(中枢耐受)导凋亡耐受(中枢耐受)意义:意义:形成自身免疫形成自身免疫目标:目标:单阳性
9、单阳性T细胞(细胞(CD4+或或CD8+)结局:结局:细胞进入胸腺髓质发育成熟后迁入外周细胞进入胸腺髓质发育成熟后迁入外周T细细胞库胞库TCRCD8CD3TCRCD4CD3单阳性单阳性T细胞细胞CD4+或或CD8+不与不与 MHC+自身自身抗原结合抗原结合阴性克隆保留阴性克隆保留高亲和力与高亲和力与 MHC+自身抗原肽结合自身抗原肽结合巨噬细胞巨噬细胞阳性克隆死亡阳性克隆死亡树突状细胞树突状细胞阴性选择阴性选择-图示图示成熟成熟成熟成熟T T细胞细胞细胞细胞T细胞在胸腺的发育细胞在胸腺的发育皮质皮质髓质髓质皮髓交界皮髓交界被膜下区被膜下区阳性选择阳性选择(获得获得MHCMHC限制性限制性)阴性
10、选择阴性选择(获得自身耐受性获得自身耐受性)5%95%95%凋亡凋亡HSCHSCCD3-CD4-CD8-CD3-CD4-CD8-双阴性双阴性CD3lowCD4+CD8+CD3lowCD4+CD8+双阳性双阳性CD3+CD4+CD8-CD3+CD4+CD8-CD3+CD4-CD8+CD3+CD4-CD8+单阳性单阳性成熟成熟T T细胞细胞先先后后T细胞在胸腺发育过程中经历的核心事件细胞在胸腺发育过程中经历的核心事件自身免疫耐受形成自身免疫耐受形成获得自身获得自身MHC限制限制获得功能性获得功能性TCR的表达的表达二、二、T细胞在外周淋巴器官中的分化发育细胞在外周淋巴器官中的分化发育从胸腺从胸腺进
11、入外周淋巴器官尚未接触抗原的入外周淋巴器官尚未接触抗原的T细胞称胞称为初始初始T细胞胞(nave T cell),定居于胸腺依),定居于胸腺依赖区。区。T细胞在外周淋巴器官接触抗原后活化,分化成胞在外周淋巴器官接触抗原后活化,分化成为具具有不同效有不同效应功能的功能的T细胞胞亚群、群、调节性性T细胞或胞或记忆性性T细胞胞。第二节第二节 T 细胞的表面分子及其作用细胞的表面分子及其作用MHC/抗原肽抗原肽补体补体运铁蛋白运铁蛋白TCR CD35CD28CD4CD8 MHC-II/I IL-2CD71 CD58(LAF-3)CD2orFcm mR Fc R抗体抗体组织胺组织胺一、一、TCR-CD3
12、复合物复合物T细胞抗原受体胞抗原受体(T cell receptor,TCR):-是所有是所有T细胞表面的胞表面的特征性特征性标志志-T细胞表面特异性胞表面特异性识别抗原的抗原的结构构 -以非共价以非共价键与与CD3形成复合物形成复合物1、TCR的结构和功能的结构和功能TCR的结构及种类:的结构及种类:-TCR:由:由 链和链和 链组成链组成 T细胞细胞 95%-TCR:由:由 链和链和 链组成链组成 T细胞细胞 5%肽链结构:肽链结构:-膜外区膜外区(V区和区和C区区)-跨膜区跨膜区 -胞浆区胞浆区-S-S-V C V C TCR-糖糖基基 胞胞浆浆胞胞膜膜TCRTCRTCRTCR由由T细胞
13、抗原受体(胞抗原受体(T cell antigen receptor,TCR)与)与CD3分子以非共分子以非共价价键结合形成的复合物。合形成的复合物。TCR识别由由MHC分子提呈的抗原分子提呈的抗原肽,CD3转导T细胞的活化信号。胞的活化信号。1、TCR-CD3复合物复合物 TCR是是T细胞共有的特征性表面标志细胞共有的特征性表面标志;生物学作用:识别抗原生物学作用:识别抗原;不能直接识别抗原表位,只能识别不能直接识别抗原表位,只能识别APC或靶细或靶细胞表面的抗原肽胞表面的抗原肽-MHC复合物复合物(pMHC);TCR识别的特点:双重识别(肽识别的特点:双重识别(肽+自身自身MHC),),具
14、有具有自身自身MHC限制性。限制性。抗原肽抗原肽抗原肽抗原肽 TCR TCRHLA-IHLA-I CD8 HLA-II HLA-II CD4 TCR TCRT细胞识别抗原的主要结构细胞识别抗原的主要结构2、CD3分子的结构和功能分子的结构和功能-分布于所有分布于所有T细胞表面细胞表面-5种肽链组成,种肽链组成,常见常见的是的是 6聚体,也可以是聚体,也可以是-各链的各链的胞浆区很长,有胞浆区很长,有ITAM基序,能传递活化信号基序,能传递活化信号-将将TCR识别抗原的活化信号识别抗原的活化信号传递至细胞内传递至细胞内免疫受体酪氨免疫受体酪氨酸活化基序酸活化基序二、二、CD4和和CD8分子分子C
15、D4和和CD8分子的功能:分子的功能:-辅助辅助TCR识别抗原识别抗原和参与和参与T细胞活化信号的细胞活化信号的传导传导 -又称为又称为T细胞的辅助细胞的辅助受体受体属T细胞辅助受体,辅助TCR识别抗原:TCR识别自身MHC提呈的抗原肽,CD4/CD8分子识别MHC分子近膜端的非多肽区。参与T细胞活化信号的转导。参与T细胞的分化发育。二、二、CD4和和CD8分子分子D1ssssssssCD4结合结合MHC II类分子类分子D2D3D4p56LckssssS S CD8 二、二、CD4和和CD8分子分子CD4CD4与与与与HIVHIV感染感染感染感染 CD4 CD4+CD8-CD8-Th Th,
16、辅助性,辅助性,辅助性,辅助性T T细胞细胞细胞细胞T T cell cell receptorreceptorCD4CD4Class IIClass IICD4 CD4(Helper T cell)(Helper T cell)CD4TCD4T细胞亚群细胞亚群细胞亚群细胞亚群抗原肽抗原肽MHC ICD8+CTL细胞细胞抗原提呈细胞抗原提呈细胞CD8:异二聚体异二聚体 协同受体:-CD8结合MHC-I类分子-MHC限制;-增加TCR对MHC-I类分子递呈的抗原的敏感性;-促进TCR识别抗原后的TCR-CD3复合物的信号转导。鉴定鉴定T细胞亚群(细胞亚群(CD8)的标志)的标志CD8二、二、CD
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