[免疫学]T细胞应答

11.掌握：•Ｔ细胞识别抗原的特点；•Ｔ细胞活化的信号要求；•CD4＋Ｔ及CD8＋Ｔ细胞介导的免疫效应及发生过程；2.了解：•Ｔ细胞活化信号转导过程及活化后基因表达；•抗原特异性T细胞克隆性增殖和分化。12章学习要求2第十二章T淋巴细胞介导的细胞免疫应答Tcellmediatedimmuneresponse省高校免疫学重点实验室3•机体受抗原刺激后，体内抗原特异性淋巴细胞识别抗原，发生活化、增殖、分化，进而表现出一定生物学效应的全过程。适应性免疫应答类型细胞免疫应答-----T细胞体液免疫应答-----B细胞4相关内容复习•T细胞的发育分化：表达一种功能TCR；经历两次生死选择：阳性和阴性选择；发生三次表型变化：双阴、双阳、单阳。•T细胞表面重要的膜分子：①TCR-CD3复合物②CD4和CD8③CD28（CTLA4）-CD80/86。•APC的概念、种类和特点；抗原提呈的MHC-I类分子途径和MHC-II类分子途径。567概述一、细胞免疫应答：T细胞介导的免疫应答，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。二、过程（三个阶段）：•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主要内容8•抗原识别（antigenrecognition）初始T细胞膜表面的受体TCR与APC表面的抗原肽-MHC分子复合物特异结合的过程。T细胞特异活化的第一步。•MHC限制性（MHCrestriction）–TCR在特异性识别APC所提呈的抗原肽的过程中，必须同时识别与抗原肽形成复合物的MHC分子。第一节T细胞对抗原的识别9一、APC向T细胞提呈抗原的过程MHCII+肽外源性抗原CD4+Th细胞APCMHCI+肽内源性抗原CD8+T细胞APC10二、APC与T细胞的相互作用（一）T细胞与APC的非特异性结合（二）T细胞与APC的特异性结合11（一）T细胞与APC的非特异性结合•粘附分子配对；•作用可逆且短暂;•T细胞从抗原肽-MHC复合物中筛选相应的特异性抗原肽；•未能识别特异性抗原肽的T细胞与APC分离，再次进入淋巴细胞循环。LFA-1ICAM-1CD2LFA-3TCellAPC“相互选择”的过程12（二）T细胞与APC的特异性结合TCR识别MHC-抗原肽复合分子TCellAPCICAM-1LFA-3LFA-1CD2TCRMHC•TCR-CD3+肽-MHC复合物•CD4/CD8辅助受体：•LFA-1/ICAM-1：•共刺激分子：13中心是TCR与抗原肽-MHC复合物，以及T的辅助分子（CD4、CD8分子）和相应配体，周边是粘附分子。APC与T细胞接触部位形成的特殊结构----免疫突触，又称T细胞突触（Tcellsynapse）。免疫突触（immunologicalsynapse）14免疫突触形成的三个阶段MHC-肽CD4TCRCD4TCRMHC-肽ICAM-1LFA-1免疫分子的相互连接⑴MHC-肽CD4TCRICAM-1LFA-1多肽-MHC复合体的移动⑵MHC-肽CD4TCRICAM-1LFA-1LFA-1ICAM-1免疫突触的形成⑶免疫突触的特征和作用•增强TCR和抗原肽-MHC复合物相互作用的亲合力•促进T细胞信号传导分子的相互作用；•参与T细胞的激活和细胞效应的有效发挥；TCR-CD3+抗原肽-MHCLFA-1/ICAM-1；CD4516第二节T细胞的活化、增殖和分化四、抗原特异性T细胞克隆性增殖和分化三、T细胞活化信号涉及的靶基因二、T细胞活化的信号传导途径一、T细胞活化涉及的分子17（一）T细胞活化的第一信号（二）T细胞活化的第二信号（三）细胞因子促进T细胞充分活化一、T细胞活化涉及的分子18㈠T细胞活化的第一信号TCRMHC-肽1TCR-CD3CD4MHC-IITCR识别APC提呈的抗原肽-MHC复合物•CD3分子的活化：ITAM酪氨酸磷酸化;•Lck、Fyn、ZAP-70的活化，通过级联反应活化靶基因。•形成应答的特异性；诱导表达高亲合力的IL-2R。特异性信号TcellAPC19㈡T细胞活化的第二信号协同刺激分子的配对ICAM-1B7-1（CD80）B7-2（CD86）LFA-1ICAM-1LFA-3B7（CD80/86）CD28CD28LFA-1CD2CTLA-4TCellAPC2表达IL-2？正性信号促进IL-2基因转录，稳定IL-2mRNA。抗原识别时缺乏第二信号，则导致T细胞无能（anergy）。20信号转导：TCR胞外区可识别抗原肽，但胞质区很短，需借助CD3、CD4/CD8和CD28等分子的辅助才能将抗原刺激信号传递至细胞内部。二、T细胞活化的信号转导途径21T细胞活化信号的转导TCR结合抗原肽PTK激活ITAM磷酸化转录因子活化靶基因的转录受体交联ZAP-70活化TCR的位置和构象改变MAPK途径PLC-途径22抗原刺激（胞外）→细胞内→细胞核→基因转录→执行效应23基因表达IL-2基因：作为T细胞自分泌生长因子，IL-2基因的转录对T细胞的活化是必须的。临床应用的免疫抑制剂如环孢霉素A和FK506的作用机制就是抑制IL-2基因的转录。分化记忆T效应T增殖抗原刺激活化抗原及表位四、抗原特异性T细胞克隆性增殖和分化•IL-2是参与了T细胞活化与增殖的最重要的细胞因子。•IL-4，6，10，15，18等也发挥重要作用。高亲和力IL-2R低亲和力IL-2R中等亲和力IL-2RIL-2IL-2受体的三种类型未活化T细胞活化T细胞IL-2选择性作用于活化T细胞初始T细胞活化T细胞抗原IL-2分泌旁/自分泌261.CD4+T细胞的增殖分化Th1+IL-12IFN-γ+IL-4IL-2IFN-IL-4IL-10抑制细胞免疫体液免疫Th0Th2Th细胞的分化•细胞因子促进Th细胞分化–Th1和Th2细胞；–记忆性T细胞；–Th3、Th17细胞；–Treg细胞（CD4+CD25+Foxp3+）。27生物学效应是杀伤靶细胞，因此初始性CD8+T细胞比CD4+T细胞需要更强的共刺激信号。根据共刺激信号的来源，CTL的活化有两种方式：•Th细胞依赖性•Th细胞非依赖性2.CD8+T（CTL）细胞的增殖分化28•CTL作用的靶细胞多低表达或不表达协同刺激分子；•需要专职APC参与加工处理抗原；•Th细胞分泌IL-2诱导CTL前体活化。⑴Th依赖性CTL细胞活化2.CD8+T细胞的增殖分化需要APC和Th1的辅助292.CD8+T细胞的增殖分化⑵Th细胞非依赖性：–高表达协同刺激分子的病毒感染的DC，无需Th细胞的辅助直接刺激CD8+T细胞分化为CTL。30第三节T细胞的效应功能三、记忆性T细胞二、CTL细胞的效应功能一、Th细胞的效应功能Th1细胞的生物学活性Th2细胞的生物学活性Th17细胞的生物学特性31一、Th细胞的效应功能㈠Th1细胞的生物学活性介导细胞免疫主要清除胞内感染的病原体参与迟发型（IV型）超敏反应1、Th1细胞对巨噬细胞的作用2、对淋巴细胞的作用3、对中性粒细胞的作用32激活巨噬细胞诱生巨噬细胞募集巨噬细胞IFN-、CD40LIL-3、GM-CSF→HSCTNF、MCP-1→黏附分子(血管)T与Mφ提呈的Ag作用诱导其活化㈠Th1细胞的生物学活性1、Th1细胞对巨噬细胞的作用IL-12巨噬细胞Th1IFN-AgCD40CD40LＡ吞噬杀伤B提呈抗原，放大Th1效应C造成组织损伤巨噬细胞的作用33Multinucleatedgiantcell结核结节：巨噬细胞介导的病理性免疫效应若巨噬细胞不能杀伤胞内菌,则局部形成慢性炎症反应----慢性肉芽肿34TB皮试阳性（严重）TB皮试（典型）结核菌素实验：现象和机制问题：感染过结核杆菌的人为何皮试阳性，没有感染过结核杆菌的人为何TB皮试阴性？再次皮试还是阴性吗？为什么？352、Th1细胞对淋巴细胞的作用----分泌IL-2等，促进Th1、CTL和NK细胞增殖；----分泌IFN-等辅助B细胞分泌IgG，增强巨噬细胞的吞噬作用。㈠Th1细胞的生物学活性HelperTStimulatesCTLandBCells363、Th1细胞对中性粒细胞的作用通过产生淋巴毒素和TNF-α活化、促进中性粒细胞吞噬杀伤功能。㈠Th1细胞的生物学活性37IL-4，5，10，13Th2细胞肥大细胞嗜酸（碱）性粒细胞B细胞细胞增殖,IgM，IgG，IgA的分泌，释放炎性介质脱颗粒Th2细胞的生物学效应㈡Th2细胞的生物学活性1.辅助体液免疫应答：IL-4、5、10、13等细胞因子。2.参与超敏反应性炎症：活化肥大细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞，参与超敏反应和抗寄生虫感染。38㈡Th2细胞的生物学活性39㈢Th17细胞的生物学活性分泌IL-17，刺激上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞和巨噬细胞分泌细胞因子。主要参与炎症反应、感染及自身免疫病。趋化作用：分泌IL-8、MCP-1。促进造血：G-CSF、GM-CSF，活化中性粒细胞。诱导炎症：IL-1β、IL-6、TNF-α和PGE2。40二、CTL细胞的效应功能•效应：主要杀伤“改变”了的自身细胞，如胞内寄生病原体（病毒、胞内寄生菌）的细胞，肿瘤细胞或移植反应中的移植细胞等。CTL原则上可识别清除所有改变了的自身细胞。•表型：CD8+T细胞。•特点：高效、特异，不损伤正常细胞，受MHC-I类分子的严格限制。41CTL细胞发挥细胞毒效应的基本过程：㈠效-靶细胞结合㈡CTL的极化㈢致死性攻击42㈠效-靶细胞结合（识别启动阶段）初始CTLT细胞抗原效应性CTL趋化性细胞因子感染部位LFA1ICAM1CD2LFA3CTL靶细胞非特异性结合特异性结合寻找攻击目标靶细胞43㈡CTL的极化辅助受体向效靶接触部位聚集，CTL内细胞骨架结构、高尔基体及胞浆颗粒等均向效-靶接触部位聚集并重新排列和分布，从而保证CTL分泌的非特异性效应分子只作用于所接触的靶细胞而不会对附近正常的细胞产生影响。CTL攻击前的武器准备亚显微结构向效靶结合部位排列分布44㈢致死性攻击穿孔素/颗粒酶途径Fas/FasL途径CTL对靶细胞进行攻击多种机制诱导靶细胞凋亡CD8+CTL→特异识别MHCI-肽复合物（靶细胞表面）→穿孔素→形成膜孔道→靶细胞裂解死亡。颗粒酶→进入靶细胞（通过膜孔道）→激活凋亡相关酶系统→细胞凋亡。1、穿孔素（perforin）/颗粒酶（granzyme）途径452、Fas/FasL途径活化后CTL表达FasL，并分泌TNF，它可与靶细胞上的Fas和TNF受体结合，促使靶细胞凋亡。㈢致死性攻击靶细胞穿孔素颗粒酶Caspase8等FasLFasCTL47CTL:引发凋亡，直接杀伤靶细胞48三、记忆性T细胞记忆性T细胞（memoryTcell，Tm）：对特异性抗原有记忆能力，寿命较长的T淋巴细胞。表面标记：CD45RA–，CD45RO+49记忆性T细胞的产生初始T细胞抗原活化T细胞活化T细胞活化T细胞增殖记忆性T细胞效应性T细胞效应性T细胞抗原FirstAgain活化T细胞活化T细胞50记忆细胞的功能：更容易被激活，较低抗原浓度下即可活化活化时对协同刺激信号的信赖性降低分泌更多的细胞因子且对细胞因子的作用更加敏感产生更快、更强、更有效的再次免疫应答。存活？细胞免疫应答的基本过程•T细胞对抗原的识别阶段–APC向T细胞提呈抗原的过程–APC与T细胞的相互作用•T细胞的活化、增殖、分化阶段–T细胞活化涉及的分子–T细胞活化的信号转导途径及基因表达–T细胞的增殖及分化•效应T细胞的应答阶段–Th细胞的效应–CTL细胞的效应–记忆性T细胞的形成52小结•细胞免疫应答的三个阶段；•T淋巴细胞活化的两个重要信号：–第一信号：–第二信号：正性和负性协同刺激信号•效应性Th和CTL细胞的主要生物学功能;•CTL细胞杀伤靶细胞的基本过程和主要的机制。53TB皮试阳性（严重）TB皮试（典型）结核菌素实验：现象和机制问题：感染过结核杆菌的人为何皮试阳性，没有感染过结核杆菌的人为