免疫学13-T细胞介导的细胞免疫应答

适应性免疫应答—T细胞介导的细胞免疫应答免疫应答概述一、概念抗原物质进入机体，激发免疫系统发生一系列反应以排除抗原的过程。即免疫细胞识别，摄取、处理抗原，继而活化、增殖、分化，产生免疫效应的过程。二、免疫应答类型1.根据效应机理分为体液免疫：B细胞活化产生特异性抗体发挥免疫效应。细胞免疫：特异性T细胞活化发挥免疫效应。2.根据效应结果分为生理性免疫应答：清除有害物。病理性免疫应答：引起组织损伤或功能障碍。3.根据来源分为天然性免疫适应性免疫特异性免疫应答一、基本特征*特异性：针对某种抗原产生的抗体或效应细胞，发生的免疫应答。*记忆性：初次接触某种抗原后，免疫系统可长期保留对该抗原的“记忆性”，发生再次免疫应答。*识别“自己”和“非己”：个体发育过程中产生。二、特异性免疫应答阶段抗原识别免疫细胞活化免疫效应三、发生部位——外周免疫器官皮肤淋巴循环淋巴结抗原静脉脾口服或吸入粘膜局部粘膜下淋巴细胞细胞免疫应答概述细胞免疫应答是从初始T细胞接受抗原刺激到分化成效应T细胞并将抗原清除的过程。抗原识别阶段T细胞活化、增殖、分化阶段免疫效应阶段第一节T细胞的抗原识别识别方式：初始T细胞TCR与APC表面提呈的MHC-肽复合物结合。识别特点：T细胞识别抗原具有MHC限制性。CD4+T细胞识别APC递呈的MHCII-肽复合物。CD8+T细胞识别APC递呈的MHCI-肽复合物。一、T细胞对APC-MHC-I分子提呈抗原的识别存在于胞浆中的内源性抗原（如病毒和细菌感染细胞后，在细胞合成蛋白类物质，及肿瘤细胞抗原等）首先被宿主APC内蛋白酶类降解成小肽片段，再与MHC-I类分子形成复合物,提呈给CD8+T细胞。二、T细胞对APC-MHC-II分子提呈抗原的识别通过吞噬和吞饮作用摄取内化到细胞囊泡系统（vesicularsystem）的外源性抗原（如细菌代谢产物及其它可溶性蛋白质抗原等），在细胞内被溶酶体酶降解成含10～30个氨基酸残基的小肽片段，与内质网上的MHC-II类分子结合形成复合物，提呈给CD4+T细胞。第二节T细胞的活化包括接受信号刺激、信号转导、细胞内酶的活化，基因转录表达等在内的连续的复杂过程。一、T细胞活化的信号刺激1.T细胞活化的双信号刺激信号第一信号第二信号T细胞TCR和CD4/CD8CD28APCMHC-肽复合物B7(B7.1、B7.2)2.T细胞活化中粘附分子的辅助作用T细胞APC（1）LFA-1ICAM-1,ICAM-2CD2LFA-3ICAM-3DC-SIGN(DC)4-1BB(CD137)4-1BBL（2）CD40L(活化)CD40(活化)辅助作用（1）维持抗原特异T细胞与APC的结合时间，有益于T细胞活化、增殖、分化成效应T细胞。（2）传送活化信号给T细胞，进一步刺激T细胞克隆增殖。活化的APC表达B7分子增加。T细胞活化中粘附分子的辅助作用3.T细胞活化中IL-2的作用IL-2是T细胞的生长因子，对T细胞活化是必需的。1）作用：促进T细胞增殖，分化。2）机制T细胞（启动后进入G1期）分泌IL-2，表达IL-2R自分泌作用细胞增殖周期继续进行，促进T细胞分化。3）特点CD8+T细胞的活化较CD4+T细胞需要更强的协同刺激信号，IL-2对此起重要作用。静止T细胞活化T细胞T细胞增殖、分化T细胞活化中IL-2的作用T细胞的活化过程第三节T细胞介导的特异性免疫效应介导特异性免疫效应的T细胞Th1细胞CTL细胞一、CD4+Th1细胞介导的特异性免疫效应主要免疫效应功能活化巨噬细胞更有效地破坏细胞内寄生微生物，介导迟发型超敏反应。通过诱导活化B细胞产生调理性抗体，通过调理作用杀伤靶细胞，如肿瘤细胞等。（一）诱导巨噬细胞活化—介导迟发型超敏反应1.巨噬细胞活化的两个信号1）CD4+Th1细胞分泌的巨噬细胞活化因子IFN-γ对巨噬细胞的作用。2）CD4+Th1细胞表面的CD40L与巨噬细胞表面的CD40分子结合。2.Th1细胞募集巨噬细胞到感染部位1）分泌IL-3和GM-CSF：刺激骨髓内新单核细胞的产生。2）分泌TNF-和TNF-：扩张血管和改变血管内皮细胞粘附分子(如ICAM-1)的表达,分泌MCP-1吸引聚集巨噬细胞。IFNIFNRCD40LCD40Th细胞活化①CD40分子和TNF受体表达增加，TNF-分泌协同IFN-增加巨噬细胞抗胞内微生物作用。②B7分子和MHCII分子的表达增加。Mφ（二）辅助CTL活化增殖CD8+T细胞的活化和增殖需要CD4+T细胞分泌的IL-2的刺激，没有IL-2的作用，CD8+CTL的克隆扩增是不可能的，IL-2并可提高CD8+CTL的杀伤活性。前体CD8+CTL的分化尚需要Th2细胞分泌的IL-6，才能分化为效应CD8+CTL。这就是Th细胞的辅助作用。（三）辅助B细胞产生调理抗体CD4+Th1细胞通过分泌IFN-γ和IL-2，可辅助B细胞产生调理抗体，此类抗体一般为IgG1和IgG3亚类。该抗体同带有相应抗原的靶细胞结合成免疫复合物，再通过与表达CR或FcγR的吞噬细胞和NK细胞结合，促进对靶抗原的破坏、清除。CD4＋Th1细胞IFN-和IL-2B细胞调理性抗体(IgG1和IgG3亚类)+靶细胞结合CR或FcR(吞噬细胞和NK细胞)破坏、清除靶抗原。二、CTL介导的特异性免疫效应杀伤表达同MHCI类分子结合的特异性抗原的靶细胞。（一）特异性细胞毒效应靶细胞特点(1)病原体在感染细胞内增殖；1）不被所感染的细胞破坏；2）不能接触细胞外的抗体。(2)MHCI类分子表达下降。靶细胞：胞内寄生的病原体（主要为病毒）的感染细胞和肿瘤细胞等。1.CTL对靶细胞的杀伤特点CD8+CTL特异识别靶细胞表面的MHC-I分子和结合在MHC-I分子抗原沟槽上的特异性抗原肽。如果靶细胞上的MHC-I分子丢失或变异，CD8+CTL细胞则不识别和杀伤靶细胞。2.CTL对靶细胞的杀伤过程（1）识别（2）致死性攻击①穿孔素依赖性机制——破坏细胞膜。1）CD8＋CTL特异识别MHCI-肽复合物(靶细胞表面)释放活性溶解颗粒毒性蛋白质（穿孔素）形成膜孔道细胞死亡。2）颗粒酶(颗粒酶B)进入靶细胞(通过膜孔道)胱门蛋白酶（caspases,CPP-32）活化CAD活化降解DNA。注：CAD---caspaseactivatabledeoxy-ribonuclease②穿孔素非依赖性机制－诱导细胞凋亡Fas/FasLCTL杀伤靶细胞的电镜结果CD8＋CTL杀伤靶细胞机制电镜下：凋亡的细胞皱缩，质膜完整，胞浆致密，细胞器密集，不同程度退变；核染色质致密，形成形状不一，大小不等的团块边集于核膜处，进而胞核裂解；胞浆发生芽突。胞浆芽突脱落后，形成许多凋亡小体。电镜下：细胞凋亡（二）分泌细胞因子的效应1.IFN-（1）直接抑制病毒复制；（2）诱导MHCI类分子表达；（3）活化巨噬细胞等。2.TNF-和TNF-（1）协同IFN-活化巨噬细胞；（2）与其受体TNFR-1结合诱导杀伤靶细胞。1.T细胞识别抗原的方式和活化。2.CD4+T细胞介导细胞免疫应答的效应机制。3.CD8+CTL细胞杀死靶细胞机制。思考题