9获得性免疫系统的组织与细胞

第9章获得性免疫系统的组织与细胞第一节免疫器官与组织一、分类1.中枢免疫器官—免疫细胞发生、分化和成熟的场所。包括：胸腺和骨髓(人和哺乳动物)法式囊(禽类)2.外周免疫器官及组织—T、B细胞定居的场所；免疫应答的发生部位。包括：淋巴结、脾脏、粘膜伴随淋巴组织等。二、中枢免疫器官(一)骨髓造血组织，各类免疫细胞的发生场所1.组成及分化（1）骨髓基质细胞（stromalcell）（2）造血干细胞（hematopieticstemcells）DevelopmentoftheImmuneSystemeryplmyeneumφlymnkthyCD8+CD4+CTLTH2TH12.B细胞在骨髓内的发育（1）发育过程：（从邻近骨内表面的骨髓膜下区向骨髓腔中心移行并逐渐发育）淋巴样前体细胞祖B细胞（pro-B）前B细胞(pre-B)未成熟B细胞成熟B细胞(在外周免疫器官)重链重排轻链重排（2）骨髓基质细胞在B细胞发育中的作用①粘附性接触②提供生长因子（3）B细胞不同发育阶段区别①免疫球蛋白的轻、重链基因重排及表达②B细胞的特征性蛋白分子的表达（4）未成熟B细胞自身耐受性的四种命运选择①通过受体编辑(receptor-editing)产生新受体；②导致B细胞克隆程序死亡，即克隆消除（clonaldeletion）；③诱导永久性的对抗原无反应状态和克隆忽视（clonalignorance）；④进入外周淋巴组织发育为成熟B细胞。（二）胸腺1.胸腺为T细胞分化提供微环境—影响胸腺内T细胞的分化、增殖和选择性发育微环境构成胸腺基质细胞：胸腺上皮细胞、巨噬细胞、树突状细胞细胞外基质成分胸腺上皮细胞—影响胸腺细胞分化的两种方式①细胞—细胞间相互接触②分泌细胞因子树突状细胞—较集中存在于皮质-髓质交界处，表达高水平的MHC-Ⅱ类分子。巨噬细胞—散在表达低水平的MHC-Ⅱ类分子。细胞外基质（extracellularmatrix）组成：胶原蛋白、网状蛋白纤维、葡萄糖胺聚糖和糖蛋白功能：a.维持胸腺内细胞的正常生理功能；b.促进细胞—细胞间的相互接触；c.胸腺细胞移行成熟。2.T细胞在胸腺内的发育发育过程胸腺细胞（来自骨髓的淋巴样干细胞）被膜下区皮质区髓质的移行成熟过程（1）细胞表面分子的变化“双阴性”(CD4-CD8-）胸腺细胞—胸腺被膜下区和皮质边缘区“双阳性”（CD4+CD8+）胸腺细胞—主要存在于皮质深区“单阳性”(CD4+或CD8+)TCRαβT细胞—皮质和髓质交界处及髓质区(2)TCR基因的重排基因片段TCR基因VDJCTCRα46050~701TCRβ642132TCRγ8022TCRδ4331人TCR基因片段（3）阳性选择与阴性选择①阳性选择（positiveselection）指发育中的双阳性(CD4+CD8+)胸腺细胞表达的TCR同胸腺上皮细胞表达的自身MHC分子相互作用，导致大部分胸腺细胞死亡，少部分胸腺细胞存活继续发育为CD4+或CD8+的单阳性细胞的过程。决定T细胞对抗原应答的MHC限制性。②阴性选择经过阳性选择的胸腺细胞表达的TCR与树突状细胞和巨噬细胞表面的自身抗原肽-MHCⅡ或Ⅰ类分子复合物结合，导致自身反应性T细胞克隆清除或形成克隆不应答状态。决定T细胞自身耐受性。发育部位表面标志细胞类型被膜下区CD4-CD8-“双阴性”皮质区CD4+CD8+“双阳性”皮质、髓质CD4+或CD8+“单阳性”交界处髓质区成熟T细胞T细胞在胸腺内的发育细胞主要表面标志的变化阳性选择阴性选择二、外周免疫器官与组织－T、B细胞定居的场所；组织抗原血液抗原粘膜抗原APC处理提呈抗原T淋巴细胞T细胞活化分化成效应T细胞B细胞识别特异性抗原活化分化成浆细胞特异性抗体免疫应答的发生部位淋巴结脾MALT（一）淋巴结T细胞约占75%，B细胞约占25%1.淋巴结的基本结构被膜皮质：浅皮质区—主要由淋巴滤泡构成，B细胞区深皮质区(副皮质区)—主要含T细胞和树突状细胞,T细胞区髓质：主要由髓索构成（二）脾T细胞：占45%；B细胞：占55%被膜白髓：T细胞分布：动脉周围淋巴鞘（PALS)—白髓内靠近中央动脉B细胞分布：PALS的外周构成的滤泡红髓收集来自血液的抗原诱导免疫应答的发生破坏衰老红细胞的场所1.组成2.功能（三）粘膜伴随淋巴组织(mucosal-associatedlymphoidtissue，MALT)指存在于呼吸道、肠道和泌尿生殖道粘膜上皮下的散在淋巴组织和一些带有淋巴滤泡的器官化的淋巴组织。鼻相关淋巴组织（NALT）支气管相关淋巴组织（BALT）肠伴随淋巴组织（GALT）包括：扁桃体、增殖腺、阑尾和派氏集合淋巴结（Peyerpatches）AntigenentersnodeinafferentlymphaticYYYYYYYYYYYYBcellsleaveblood&enterlymphnodeviahighendothelialvenulesBcellsproliferaterapidlyGERMINALCENTRETransientstructureofIntenseproliferationGerminalcentrereleasesBcellsthatdifferentiateintoplasmacellsRecirculatingBcellsaretrappedbyforeignantigensinlymphoidorgans三、淋巴细胞归巢与再循环1.归巢成熟淋巴细胞离开中枢免疫器官后，经血液循环趋向性迁移并定居于外周免疫器官或组织的特定区域。2.淋巴细胞再循环淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官或组织间反复循环的过程。第二节免疫细胞一、T淋巴细胞（T细胞）胸腺依赖性淋巴细胞（thymus-dependentlymphocyte）外周血：约占淋巴细胞总数的65%～75%胸导管：高达95%以上（一）TCR-CD3复合物TCR：T细胞抗原受体(T-cellantigenreceptor）T细胞表面特异性识别抗原的结构。CD3：传递T细胞活化信号。ζ链：同质二聚体，帮助活化信号的传导。1.TCR（1）分类TCRαβ主要分布于外周血TCRγδ主要分布于皮肤和粘膜膜外区—V区和C区跨膜区胞浆区（2）肽链构成2.CD3分子（1）组成γ链(1条)、δ链(1条)、ε链(2条)均含Ig样功能区和免疫受体酪氨酸激活基序(immunoreceptortyrosine-basedactivationmotifs，ITAM)。（2）功能①参与T细胞发育过程中的TCR的膜表面表达；②介导TCR与抗原接触后产生的活化信号的传递；③成熟T细胞表面的表面标志，用于成熟T细胞的检测。3.ζ链（1）组成特点每条ζ链含有三个ITAM序列；胞外区较短（9个氨基酸残基），胞浆区较长（113氨基酸残基）。（2）功能有助于TCR-CD3复合体启动的信号的最大转导。1.CD4分子和CD8分子(1)CD4：CD4＋T细胞约占65%组成：由单体肽链组成，胞外部分含有4个Ig样的功能区(二)T细胞其它主要表面膜分子功能协同受体人类免疫缺陷病毒（HIV）的受体鉴定T细胞亚群（CD4）的标志(2)CD8：CD8＋T细胞约占35%CD8分子与MHC-Ⅰ类分子的α2功能区结合，可增加TCRαβ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复合体介导的信号转导作用。组成：由α链和β链或α链和α链组成，每条链的胞外部分均含有一个IgV区样的功能区。功能协同受体鉴定T细胞亚群（CD8）的标志。2.CD2分子又称LFA-2(lymphocytefunctionassociatedantigen-2,淋巴细胞功能相关抗原-2)和E受体(绵羊红细胞受体)。（1）组成：单一肽链（2）分布：成熟T细胞、双阳性胸腺细胞、部分双阴性胸腺细胞及NK细胞。活化T细胞表达水平升高。（3）配体：LFA-3(CD58分子)（4）功能：介导T细胞与抗原递呈细胞间的粘附作用，刺激T细胞非特异性活化；介导胸腺细胞的发育成熟。3.LFA-1(淋巴细胞功能相关抗原-1)—整合素家族成员（1）组成：α链1条，β链1条（2）分布：全部白细胞，活化T细胞增加表达（3）配体：ICAM-1(intercellularadhesionmolecule-1,细胞间粘附分子1，CD54)（4）功能：介导T细胞的移行；在T细胞同APC或靶细胞间起粘附作用。4.CD28分子和CTLA-4(cytotoxiclymphocyteantigen-4,CD152)（1）组成：同质二聚体，每条链含一个IgV样功能区(两者同)。（2）配体：B7分子(两者同)。（3）分布：CD28分子—主要表达于人外周T细胞；CTLA-4分子—表达于活化T细胞。（4）功能：CD28分子与表达在APC上的B7分子结合，为初始T细胞提供协同刺激信号，促使T细胞活化和增殖。CTLA-4分子同B7分子结合提供抑制信号给化T细胞，阻止T细胞的增殖，限制T细胞分泌IL-2。5.CD40L(CD40ligand，又称gp39分子)（1）分布：活化T细胞表面的糖蛋白。（2）功能CD40L同APC表面的CD40结合，信号给活化T细胞；活化APC表达B7分子；T细胞表面的CD40L与B细胞表面的CD40相互作用,产生Ig类转换。6.丝裂原受体如刀豆蛋白A(ConA)受体，植物血凝素(PHA)受体。7.其它表面分子包括细胞因子受体(IL-1R,IL-2R,IL-4R,IL6R,IL-7R)和诱导凋亡的FasL(CD95L)，分别与相应的细胞因子和Fas(CD95)相结合。（三）T细胞亚群及其功能按表达TCR类型不同按对抗原应答所处状态不同：初始T细胞、活化T细胞和记忆性T细胞1.分类γδT细胞αβT细胞按CD分子不同按功能不同αβT细胞CD4＋T细胞CD8＋T细胞辅助性T细胞(Th)细胞毒性T细胞(CTL或Tc)抑制性T细胞(Ts)γδT细胞分布：大部分分布于粘膜伴随淋巴组织；生物学功能细胞毒作用：介导粘膜局部细胞性免疫应答免疫调节作用：释放细胞因子（IL-2、IL-3、IL-4、INF-γ、GM-CSF等）促B细胞分化、产生抗体；活化单核-巨噬细胞；损伤粘膜的修复作用：NKG2D与MIC-A和MIC-B（损伤粘膜细胞）结合受损粘膜细胞凋亡，被正常细胞代替。αβT细胞和γδT细胞的比较特性αβT细胞γδT细胞TCR高度多态性较少多态性分布外周血60-70％5-15％组织外周淋巴组织表皮及粘膜上皮表型CD3CD2100％100％CD4+CD8+60-65％1%CD4-CD8+30-35%20-50%CD4-CD8-5%50%识别抗原8-17个氨基酸简单多肽MHC限制性经典MHC分子MHC类似分子发育胸腺胸腺胸腺外辅助细胞Th细胞----①CD4＋T细胞CD表型：CD3+CD4+CD8-，主要为Th细胞亚群识别抗原时受MHC-Ⅱ类分子限制通过分泌细胞因子发挥效应功能CD4＋T细胞(部分)也具有细胞杀伤功能作用特点②CD8＋T细胞CD表型：CD3+CD8+CD4-，主要为CTL细胞亚群识别抗原时受MHC-Ⅰ类分子限制免疫调节作用,如释放IFN-γ、TNF-α和TNF-β等细胞因子具有细胞杀伤功能作用特点①Th细胞依据产生细胞因子的不同区分为Th1和Th2Th1细胞主要分泌IL-2、IFN-γ和INF-βTh2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-6和IL-10功能功能②CTL(TC)细胞特点：具有MHC-Ⅰ类分子的限制性功能：细胞毒作用，免疫调节机制释放细胞毒性蛋白：穿孔素，颗粒酶诱导细胞凋亡CD8+CTLCD4+CTL主要通过自身表达的FasL介导杀伤表达Fas分子的靶细胞清除分泌自身抗体的B细胞③Ts细胞（suppressorTcell）具有抑制免疫应答作用的细胞，如Tr，Th3细胞。初始T细胞、活化T细胞和记忆性T细胞初始T细胞是没有接受过抗原刺激的成熟T细胞活化T细胞是执行机体免疫效应功能的细胞记忆性T细胞维持机体免疫记忆功能初始T细胞与记忆性T