淋巴细胞是具有特异免疫识别功能的细胞系,人和哺乳类动物的淋巴细胞系是由形态相似、功修各异的不均一细胞群所相成。,按其个体发 生。表面分子和功能的不同,可将淋巴细狗系分为T细胞和B细跑二个亚群,每个亚群又可分为不同的亚类。另外还有一群单核细。其来源可 与淋巴细相关,但不且有特别识别功能称为天然杀伤细跑 killer celNK)可白类为第三群淋巴细胞 成熟的T和B细胞均为单核的小淋巴细胞。在光学显微镜下,单纯从形态学是能加以区别的。但在它们的细跑膜上都有不同的分子结构,包 括膜抗原分子和膜受体分子。这些表面标志都是结合在膜上的巨蛋白分子,可用不同的方法检测,借以鉴定和区分淋巴细抱系的不同亚群和亚 研究这些膜分子的结构与功能将有助于了解淋巴细胞活化的机制。研究这些膜分子基因的表达与调控,对了解淋巴细胞的起源、分化与成 熟都只有十分重要的理论意义。并且在淋巴细的分类。诊断与相关疾病的治疗及发病学等方面都只有应用意义。 第一节T细胞 一、T细胞主要表面分子 T细孢是由一群功能不问的异质性淋巴细胞组成,由于它在胸腺内分化成熟故称为T细胞。成熟T细胞由胸豫迁出,移居于周围淋巴组织中 淋巴节的副皮质区和脾白髓小动脉的周围。不同功能成熟的T细胞均属小淋巴细胞,在形态学上不能区分,但可借其细胞膜表面分子不同加以 鉴别(表8-1), 在T细胞发育不同阶段以及成熟T细胞在静止明和活化期,其细胞膜分子表达的种类和数量均不相同。这些分子为抗原性不同的糖蛋白。它 们与T细胞对抗原的识别、细胞的活化、信息的传递、细胞的增殖和分化以及T细胞的菜单达相关。它们也与T细抱在周国淋巴组织中的定位相 关 由于这些分子在T细胞表面相当稳定,故可视为细胞的表面标志,可以用以分离。鉴定不同功能的T细胞。这些分子的单克隆抗体对临床 相关疾病的诊断和治疗也具有重要应用价值。 表&-1T细胞主要表面分子 名称 生化特性 配体 功衡信号传导 TCR 异二聚异二聚件 MC肽复合分于 分子 类分子 CD2(LFA-2】 单体分子 CDSLFA-3) (LFA-1) 异二聚体分子 (ICAM-1 ++ (ICAM-2) 啡二聚体分子 VCAM-I CDA)(a-) (一)T细胞抗原识别受体(TCR) 1,TCR邱TCR是T细跑识别蛋白抗原的特异性受体,不同的T细胞克隆其抗原识别受体的分子结构也是不相同的.大多数成熟T细跑(约 占95%)的TCR分子是由u和B二条异二聚体肽链组成的TCRaB5分子.二条肽链都由要外区、穿膜区及胞案区组成。TCR属于1g超家族,膜外区 可包话可变区V区)及稳定区【C区) 编码人TCRα针和B做基因座分别定位于第14号和7号染色体,a情是由V,,J,C基因段编码的肽链,每个基因座又各有不同的等位基因,在 T细孢发育分化早期与基因一样经历基因重排、转录和转译成为肽链。TCR的特异性是由链和B链的VJ及V.D-J基因片段决定的,故二条链 基因重排后可形成干万种不同特异性的TR分子,故可识别环境中多种多样的抗原。在通常情况下,异种重白抗原分子必须与细胞表面的自身 MHC分子结合才能TCR识别。所以TCR只能识别细胞膜上的MHC分子与抗原分子,这是与B细胞识别原的主要不同特性. 2,TCR另一种TCR是由v和5组成的TCR6分子,它是由v和基因偏码的分子,这种TCRy细狗多见一胸内早期T细(CD4: CD8.TCR+】而在人周用血成熟T细胞CD3 ,TCR5+中所占的比例甚少,约为1%一10%.在小鼠牌、表皮细胞和肠粘腿上皮细胞 中亦可发现Y+T细泡,对这种新发现的T细孢的生理功能尚不不清楚,但它们可能是具有原始受体的第一防线的防御细胞,与清除表皮及上皮 细胞内异物有关,它们可能是具有原始受体的第一防线的防御细胞,与清除表皮及上皮细胞内异物有关。它们可识别高度保守的抗原,如结核 杆菌、肠毒素和热休克蛋白等抗原,在人和小鼠均表明它们可识别MHC或MHC样分子。 合子可表达于所有成熟T细良表面 ,6、、C和n链。五条肽链均由胞外区、穿 区和胞浆区组成,,和为单体,C和链其胞外区可由双硫键连接组成为同二聚体:(约占90%)和异二聚体1分子(约占10%)】
淋巴细胞是具有特异免疫识别功能的细胞系,人和哺乳类动物的淋巴细胞系是由形态相似、功能各异的不均一细胞群所组成。按其个体发 生、表面分子和功能的不同,可将淋巴细胞系分为T细胞和B细胞二个亚群,每个亚群又可分为不同的亚类。另外还有一群单核细胞,其来源可 能与淋巴细胞相关,但不具有特别识别功能,称为天然杀伤细胞(natural killer cell,NK)可归类为第三群淋巴细胞。 成熟的T和B细胞均为单核的小淋巴细胞。在光学显微镜下,单纯从形态学是能加以区别的。但在它们的细胞膜上都有不同的分子结构,包 括膜抗原分子和膜受体分子。这些表面标志都是结合在膜上的巨蛋白分子,可用不同的方法检测,借以鉴定和区分淋巴细胞系的不同亚群和亚 类。 研究这些膜分子的结构与功能将有助于了解淋巴细胞活化的机制。研究这些膜分子基因的表达与调控,对了解淋巴细胞的起源、分化与成 熟都具有十分重要的理论意义。并且在淋巴细胞的分类、诊断与相关疾病的治疗及发病学等方面都具有应用意义。 第一节 T细胞 一、T细胞主要表面分子 T细胞是由一群功能不同的异质性淋巴细胞组成,由于它在胸腺内分化成熟故称为T细胞。成熟T细胞由胸腺迁出,移居于周围淋巴组织中 淋巴节的副皮质区和脾白髓小动脉的周围。不同功能成熟的T细胞均属小淋巴细胞,在形态学上不能区分,但可借其细胞膜表面分子不同加以 鉴别(表8-1)。 在T细胞发育不同阶段以及成熟T细胞在静止期和活化期,其细胞膜分子表达的种类和数量均不相同。这些分子为抗原性不同的糖蛋白。它 们与T细胞对抗原的识别、细胞的活化、信息的传递、细胞的增殖和分化以及T细胞的菜单达相关。它们也与T细胞在周围淋巴组织中的定位相 关。 由于这些分子在T细胞表面相当稳定,故可视为T细胞的表面标志,可以用以分离。鉴定不同功能的T细胞。这些分子的单克隆抗体对临床 相关疾病的诊断和治疗也具有重要应用价值。 表8-1 T细胞主要表面分子 名称 生化特性 配体 功 能 粘附 信号传导 TCR αβ异二聚γδ异二聚体 MHC-肽复合分子 + + CD3 五聚体 - - + CD4 单体分子 MHCⅡ类分子 + + CD8 双体分子 MHCⅠ类分子 + + CD28 同二聚体分子 B7/BB1 + + CD2(LFA-2) 单体分子 CD58(LFA-3) + + CD11α/CD18 (LFA-1) αβ异二聚体分子 CD54 (ICAM-1) (ICAM-2) + + CDw49/CD29 (VLA-4、5、6) αβ异二聚体分子 VCAM-1 + ? CD44)(Pgp-1) 单体分子 ECM + + CD45 单体分子 ? ? + (一)T细胞抗原识别受体(TCR) 1.TCRαβ TCR是T细胞识别蛋白抗原的特异性受体,不同的T细胞克隆其抗原识别受体的分子结构也是不相同的。大多数成熟T细胞(约 占95%)的TCR分子是由α和β二条异二聚体肽链组成的TCRαβ分子。二条肽链都由膜外区、穿膜区及胞浆区组成。TCR属于Ig超家族,膜外区 可包括可变区(V区)及稳定区(C区)。 编码人TCRα链和β链基因座分别定位于第14号和7号染色体。α链是由V、J、C基因段编码的肽链。每个基因座又各有不同的等位基因,在 T细胞发育分化早期与Ig基因一样经历基因重排、转录和转译成为肽链。TCR的特异性是由α链和β链的V-J及V-D-J基因片段决定的,故二条链 基因重排后可形成千万种不同特异性的TCR分子,故可识别环境中多种多样的抗原。在通常情况下,异种蛋白抗原分子必须与细胞表面的自身 MHC分子结合才能TCR识别。所以TCR只能识别细胞膜上的MHC分子与抗原分子,这是与B细胞识别原的主要不同特性。 2.TCRγδ另一种TCR是由γ和δ链组成的TCRγδ分子,它是由γ和δ基因编码的分子。这种TCRγδ细胞多见一胸腺内早期T细胞(CD4-, CD8-,TCRγδ+),而在人周围血成熟T细胞(CD3+,TCRγδ+)中所占的比例甚少,约为1%~10%。在小鼠脾、表皮细胞和肠粘膜上皮细胞 中亦可发现γδ+T细胞。对这种新发现的T细胞的生理功能尚不不清楚,但它们可能是具有原始受体的第一防线的防御细胞,与清除表皮及上皮 细胞内异物有关,它们可能是具有原始受体的第一防线的防御细胞,与清除表皮及上皮细胞内异物有关。它们可识别高度保守的抗原,如结核 杆菌、肠毒素和热休克蛋白等抗原,在人和小鼠均表明它们可识别MHC或MHC样分子。 (二)CD3分子 此分子可表达于所有成熟T细胞表面,它是由五条肽链非共价结合组成的复合分子,分别称为γ、δ、ε、ζ和η链。五条肽链均由胞外区、穿 膜区和胞浆区组成。γ、δ和ε为单体,ζ和η链其胞外区可由双硫键连接组成为同二聚体ζζ(约占90%)和异二聚体ζη分子(约占10%)
13 图&1TCR识别普通抗原 产片园 图8-2TCR识别超抗原 CD3分子可与TCR分子以非共价结合形成一个rCR-CD3复合受体分子,是T细胞识别抗原的主要识别单位.其中TCR是识别异种抗原和自 身MHC分子多态性决定族的受体,而CD3分子交不参予抗原识别,它只有隐定TCR结构和传递活化信号的作用】 (三)CD4和CD8分子 这二种分子可同时表达于胸腺内早期胸踉细抱,称为双阳性胸腺细胞(CD4+、CD8+,DP)·而在成熟T细这二种分子是互相排斥的,只 能表达一种分子,故可将成熟T细胞分为二类,即CD4+细胞和CD8+细胞.在外周淋巴组织中CD4+T约占65%,CD8+T约占35%. 这二种分子同属于1E超家族,都不具有多样性.其分子结构都由陶外区穿膜区及胸内区组成。CD4分子为55KD的单体,CD8分子为 34KD多肽组成的双体分子. 这二种分子与抗原识别无关,但可与带有MHC分子的细胞结合,它们是细胞与细胞间相互作用的粘附分子.CD4分子是MHC类分子的受 体,它可与MHC类分子的非多态区结合。CD8分子可与MHCI类分子的非多态区结合.因此这二种分子具有增强TCR与抗原呈递细或靶纸 的亲和性,并有助于激活信号的传递. 中合子可表达干全超CD4+T细的及509CD+细跑它是80g0KD的由双键连接的同一要体公子,屈1其因超 近年的研究证明T细胞的活化需要双信号,即由TCR-CD复合分 可提供 号或第1信号,还必须有 h同制激信(costimula 但)成2信号才能使T细胞活化 在T细胞上已发现有多种分 子与的 生有关 如CD2,LFAl VLA4及CD28分子等。 这种分子为辅助分子或 制勒受体合子 其中以CD2R 为重要 也属1基因超族 话化细表法 它是 KD单体分子的穿 合子在静止胡 或树 (五1CD2分子 5或羊红细胞受体等名称,为55KD单体分子,属基因超家族,亦为穿膜糖蛋白分子.可存在于成熟T细跑及时 其配体分 白细抱功能相关抗原3 称为E花环, 为5 ,7OKD糖蛋白分子.可广泛表达于适血细 花环
图8-1 TCR识别普通抗原 图8-2 TCR识别超抗原 CD3分子可与TCR分子以非共价结合形成一个TCR-CD3复合受体分子,是T细胞识别抗原的主要识别单位。其中TCR是识别异种抗原和自 身MHC分子多态性决定族的受体,而CD3分子交不参予抗原识别,它具有稳定TCR结构和传递活化信号的作用。 (三)CD4和CD8分子 这二种分子可同时表达于胸腺内早期胸腺细胞,称为双阳性胸腺细胞(CD4+、CD8+,DP)。而在成熟T细胞这二种分子是互相排斥的,只 能表达一种分子,故可将成熟T细胞分为二类,即CD4+细胞和CD8+细胞。在外周淋巴组织中CD4+T约占65%,CD8+T约占35%。 这二种分子同属于Ig超家族,都不具有多样性。其分子结构都由胸外区、穿膜区及胸内区组成。CD4分子为55KD的单体,CD8分子为 34KD多肽组成的双体分子。 这二种分子与抗原识别无关,但可与带有MHC分子的细胞结合,它们是细胞与细胞间相互作用的粘附分子。CD4分子是MHCⅡ类分子的受 体,它可与MHCⅡ类分子的非多态区结合。CD8分子可与MHCⅠ类分子的非多态区结合。因此这二种分子具有增强TCR与抗原呈递细胞或靶细 胞的亲和性,并有助于激活信号的传递。 (四)CD28分子 这种分子可表达于全部CD4+T细胞及50%CD8+细胞。它是80~90KD的由双硫键连接的同源二聚体分子,属Ig基因超家族。 近年的研究证明T细胞的活化需要双信号,即由TCR-CD3复合分子可提供起始信号或第1信号,还必须有协同刺激信号(costimulatouy signal)或第2信号才能使T细胞活化。在T细胞膜上已发现有多种分子与协同刺激信号产生有关,如CD2、LFA-1、VLA-4及CD28分子等。称 这种分子为辅助分子或协同刺激受体分子。 其中以CD28分子最为重要,已证明它的配体分子存在于B细胞或其它抗原呈递细胞上,命名为B7或BB1分子。它是50KD单体分子的穿膜 蛋白,也属Ig基因超家族。B7/BB1分子在静止期B细胞、巨噬细胞或树突状细胞等表达弱,而活化型细胞表达增强。 (五)CD2分子 此分子亦称为LFA-2、Len-5或羊红细胞受体等名称。为55KD单体分子,属Ig基因超家族,亦为穿膜糖蛋白分子。可存在于成熟T细胞及胸 腺细胞,亦可发现于NK细胞。 CD2分子是细胞间粘附分子,其配体分子称为白细胞功能相关抗原-3(LFA-3,CD58),为55-70KD糖蛋白分子。可广泛表达于造血细胞 和非造血细胞。CD2分子与羊红细胞上LFA-3结合形成花环,称为E-花环,可用鉴定和分离人T细胞
CD2也是信号传导分子,可使T细活化,它不依赖于TCR途径,是T细胞活化第二途径。特别是在肉腺内早明发育阶段的胸腺细跑尚未表 达TCR,此时胸细 的活化与增殖可能是通过CD2分子与胸腺上皮细胞表面的LFA3分子结合而使之活化, (六)极迟活化分子 极迟活化分子(,VLA)或称B1枯合素(B1 integrins)),本族分子只有共同的B链(CD29),计有3种分子即VLA VLA5和VLA:6分子。它们可表达于静止T细跑上,但活化T细孢有仅数量增多而且对特异配体的亲和力也增强。VLA分子可与细胞外基 (ECM))配体分子相结合,可为T细胞活化提供协同刺激信号.VLA:4还可使淋巴细跑与P©yc小体的高内皮微静脉以及炎症部位的内皮细跑结 合,其配体分子称为血管细跑粘附分子.1(VCAM1), (七)细胞因子受体 细胞因子受体(cytokine receptor,CKR)可表达于静止及活化T细抱表面,静止T细胞表面的细狗因子受体亲和力弱,数量少,而活化T细 跑表面CKR亲和力高且数量多。 T细孢表面可有多种细弛因子受体,包括L-2R,L4R.L-6R及L-7R等.其中L-2R由a(P55)及B(P70)链组成,ū锁为低亲和力,B 练为中等亲和力,而邱异聚体分子则为高亲和力受体。 (八)CD44及CD45分子 CD44分子亦称Pgp-l细胞外基质受体Ⅲ或Hermess分子.它可表达于多种细胞,包括T细抱、胸腺细胞、B细胞、粒细泡、巨壁细胞、红细 跑、神经细胞.上皮及纤维母细胞等。CD44分子可使淋巴细胞与高内皮微静脉(HEV)结合,移行于血管,组织和淋巴之间,与淋巴细胞再 循环密切相关,可视为一种归巢受体(homingreceptor,,HR)。人记忆T细胞比未受体抗原刺激的天然T细泡可表达高水平CD44分子. CD45分子亦称白细胸共同抗原(leukocyte common antigen)包括一组膜糖蛋白,只表达于不成熟和成熟白细胞,可包括T和B细胞、胸腺 细胞.单核-巨密细孢以及中性粒细跑。CD45分子的异构体(isofoums)常限定在某些T细胞表面表达,故称之为CD45R, 未受抗原刺激的天然T细胞可表达CD4SRA,而记忆T细跑可表达CD45RO。另外,CD45R分子跑浆区含有内源性酪氨酸磷酸南活性,它可 能对各种活化途径具有重要调节作用。 二、细胞亚群的分类及功能 T细胞是不均一的群体,按其抗原识别受体,可将T细胞分为二大类 一类是TCRaB..T细胞,另一类是TCRY6细胞(表8-2) 表82 TCRap+-T细胞与TCRy8T细胞的特性 固血1%一10%表皮及粘膜上皮 CD4-CD8.(DN)35% CD4-CD8-(DN) CD2+ CD2+100% CD5- CD5+>95% 发育 胸啤发生晚) 存在外途 功能 子原 分子结的够复合 第一线防御细胞的原始受体 可识别MHC或MHC样分子 识别由MHC样分子呈递的抗原 TCRaBT细胞也是不均一的群体,根据其表型(phenotype)即其细胞表面的特征性分子的不同,可将成熟T细胞分为二个亚类(subsets)) 即CD4+T细胞和CD8+细胞, 根据TCRaBT细胞的功能可将其分为二类,一类为调节性T细胞,可包括辅助性T细孢(helperT Ivmphocte,TH)和抑制性T细胞 (suppressorT lymphocyte,.Ts)。另一类为效应性T细胞(effectorTcell),可包括杀仿性T细胞(eytolytie T cell,CTL,或TC)和迟发型超敏性T (delayed type hypersensitivity Tlymphoctye.TDTH). (一)TCRaBT细胞 二类T细胞表型分子均呈CD2+,CD3+阳性,但r8T细跑为CD4.,CD8.双阴性细跑(double negative cell..DN)或CD8+,而aBT细跑其表 型为CD4+或CD8+单阳性细胞(.SP) 在未梢血主要为T细孢可占95%,而Y5T细胞只占1%10%.aBT细胞为主要参予免疫应答的T细胞,而对Y6T细胞功能不十分了解,可能 是只有原始受体的第一防线的防徊细胞,与抗原感染有关 (二)CD4+细胞 TCRaBTCD4+细胞(简称为CD4+细跑)的分子表型为CD2+,CD3+,CD4+,CD8.,其TCR识别抗原是MHCⅡ类分子限制性,CD4+T纸 胞也是不均一的细群,按其功能可包括二种T细胞,即助性T细胞(),和迟发型超 性T细(TDTH)前者为 节性细,后者 为效应性T细胞, CD4+T细胞能促进B细胞、T细跑和其它免疫细胞的增殖与分化,协调 胞间的相互 作用。T细孢在静止状态不产生细胞因子,活化后 才能产生 近年来,根猛注立的小鼠H细胞克隆,分析其产生的细胞因子种类,发现具有不同的调节功能,可将T细胞分为二类,即TH1和TH2(表 83)。T1与细胞免疫及迟发型超敏性炎症形成有关,故亦称为 症性T细 目发于TD 细昨 分泌细,与体液免相关,相当于T细 1细泡。T2可辅 细胞分化为抗
CD2也是信号传导分子,可使T细胞活化,它不依赖于TCR途径,是T细胞活化第二途径。特别是在胸腺内早期发育阶段的胸腺细胞尚未表 达TCR,此时胸腺细胞的活化与增殖可能是通过CD2分子与胸腺上皮细胞表面的LFA-3分子结合而使之活化。 (六)极迟活化分子 极迟活化分子(very late activation,VLA)或称β1粘合素(β1integrins),本族分子具有共同的β链(CD29),计有3种分子即VLA-4、 VLA-5和VLA-6分子。它们可表达于静止T细胞上,但活化T细胞有仅数量增多而且对特异配体的亲和力也增强。VLA分子可与细胞外基质 (ECM)配体分子相结合,可为T细胞活化提供协同刺激信号。VLA-4还可使淋巴细胞与Peyer小体的高内皮微静脉以及炎症部位的内皮细胞结 合,其配体分子称为血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)。 (七)细胞因子受体 细胞因子受体(cytokine receptor,CKR)可表达于静止及活化T细胞表面,静止T细胞表面的细胞因子受体亲和力弱,数量少,而活化T细 胞表面CKR亲和力高且数量多。 T细胞表面可有多种细胞因子受体,包括IL-2R、IL-4R、IL-6R及IL-7R等。其中IL-2R由α(P55)及β(P70)链组成,α链为低亲和力,β 链为中等亲和力,而αβ异聚体分子则为高亲和力受体。 (八)CD44及CD45分子 CD44分子亦称Pgp-1细胞外基质受体Ⅲ或Hermes分子。它可表达于多种细胞,包括T细胞、胸腺细胞、B细胞、粒细胞、巨噬细胞、红细 胞、神经细胞、上皮及纤维母细胞等。CD44分子可使淋巴细胞与高内皮微静脉(HEV)结合,移行于血管,组织和淋巴之间,与淋巴细胞再 循环密切相关,可视为一种归巢受体(homingreceptor,HR)。人记忆T细胞比未受体抗原刺激的天然T细胞可表达高水平CD44分子。 CD45分子亦称白细胞共同抗原(leukocyte common antigen)包括一组膜糖蛋白,只表达于不成熟和成熟白细胞,可包括T和B细胞、胸腺 细胞、单核-巨噬细胞以及中性粒细胞。CD45分子的异构体(isofoums)常限定在某些T细胞表面表达,故称之为CD45R。 未受抗原刺激的天然T细胞可表达CD45RA,而记忆T细胞可表达CD45RO。另外,CD45R分子胞浆区含有内源性酪氨酸磷酸酶活性,它可 能对各种活化途径具有重要调节作用。 二、T细胞亚群的分类及功能 T细胞是不均一的群体,按其抗原识别受体,可将T细胞分为二大类。一类是TCRαβ、T细胞,另一类是TCRγδ细胞(表8-2)。 表8-2 TCRαβ+T细胞与TCRγδT细胞的特性 TCRαβT细胞 TCRγδT细胞 分子结构 二硫键相连的异二聚体分子 二硫键相连的异二聚体分子 多样性 多 少 分布 周围血60%~70% 周围血1%~10%表皮及肠粘膜上皮 表型 CD4+CD8+(DP)60% CD4-CD8-(DN)35% CD2+100% CD5+>95% CD4-CD8-(DN) CD2+ CD5- 发育 胸腺(发生晚) 胸腺(发生早)存在胸腺外途径 功能 识别与MHC分子结合的多肽复合 分子抗原 可能的作用 · 第一线防御细胞的原始受体 · 可识别MHC或MHC样分子 · 识别由MHC 样分子呈递的抗原 TCRαβT细胞也是不均一的群体,根据其表型(phenotype)即其细胞表面的特征性分子的不同,可将成熟T细胞分为二个亚类(subsets) 即CD4+T细胞和CD8+细胞。 根 据 TCRαβT 细 胞 的 功 能 可 将 其 分 为 二 类 。 一 类 为 调 节 性 T 细 胞 , 可 包 括 辅 助 性 T 细 胞 ( helperT lymphocte,TH ) 和 抑 制 性 T 细 胞 (suppressorT lymphocyte,Ts)。另一类为效应性T细胞(effectorT cell),可包括杀伤性T细胞(eytolytie T cell,CTL,或TC)和迟发型超敏性T 细胞(delayed type hypersensitivity Tlymphoctye,TDTH)。 (一)TCRαβT细胞 二类T细胞表型分子均呈CD2+、CD3+阳性,但γδT细胞为CD4-、CD8-双阴性细胞(double negative cell,DN)或CD8+,而αβT细胞其表 型为CD4+或CD8+单阳性细胞(single positive cell,SP)。 在末梢血主要为αβT细胞可占95%,而γδT细胞只占1%~10%。αβT细胞为主要参予免疫应答的T细胞,而对γδT细胞功能不十分了解,可能 是具有原始受体的第一防线的防御细胞,与抗原感染有关。 (二)CD4+细胞 TCRαβTCD4+细胞(简称为CD4+细胞)的分子表型为CD2+、CD3+、CD4+、CD8-。其TCR识别抗原是MHCⅡ类分子限制性。CD4+T细 胞也是不均一的细胞群,按其功能可包括二种T细胞,即辅助性T细胞(TH),和迟发型超敏性T细胞(TDTH)。前者为调节性T细胞,后者 为效应性T细胞。 CD4+T细胞能促进B细胞、T细胞和其它免疫细胞的增殖与分化,协调免疫细胞间的相互作用。T细胞在静止状态不产生细胞因子,活化后 才能产生。 近年来,根据建立的小鼠TH细胞克隆,分析其产生的细胞因子种类,发现具有不同的调节功能,可将TH细胞分为二类,即TH1和TH2(表 8-3)。TH1与细胞免疫及迟发型超敏性炎症形成有关,故亦称为炎症性T细胞,相发于TDTH细胞。TDTH细胞。TH2可辅助B细胞分化为抗体 分泌细胞,与体液免疫相关,相当于TH细胞
表8-3小鼠TH1及TH2特性 THI(类症性T,Tn间 TH2(助性T,TH 4 增 因子受件 近年一些学者在过敏性疾病的患者及健康人未硝血中也建立了人TH1和TH2克隆,也证实了在人也存在TH1和TH2细跑(表84)·这二类 细胞是互相制约的,它们的失调与感染性疾病以及自身免疫性疾病相关。 (三)CD8+T绍胞 CD8+T细胞也是不均一的细胞群,按其功能可包括抑制性T细胞(TS)和杀伤性T细胞(TC),前者为调节性T细胞,后者为效应性T细 1.TC细胞杀伤T细胞(TC)其分子表型为CD2+、CD3+、CD4+、CD8+,其TCRaBS只能识别自己MHCI类分子与抗原肽片段结合的复合 分子,所以是MHC类分子限制性。TC细跑主要识别存在于靶细胞表面上的MHCI类分子与抗原结合的复合物,如被病毒感染的纪细抱或箱细 胞等。因此,TC效应细胞与抗原病毒免疫、抗种瘤免疫以及对移情物的移植排斥反应有关, 表84人THI及TH2特性 THI TH2 注:TT,破伤风类毒素;PPD:纯化结核菌 细胞 性质不同的淋巴细胞,T5细孢是美国学者G 于0年代在小鼠体内证明它的存在,他是给 小鼠的淋三 细胞,注入正常同基因小鼠同素小 其后 相同也恩CD +。它的功能是抑制免疫应答的活化朋。细陶的抑制作用是 通过它所分 TS 作用的肥细胞是抗原特异 TH和或 种重要作开 先 自身反应性T细跑克隆有抑制作用, 回时它对 已抗原透发的免疫 答他 有抑 宝各种免功 大量的纯化T细胞 对建 细胞克隆以及 异抑制 细胞的一 ,如T细跑抗原识别受体(TCR)的性质 及其分论的抑制因 (TSF)的将性 均有 故目前尚不能描述它们的分子结构及作用方式 细胞是是一种独立的T细胞功能亚类,学者间还存在很大争论,今后必需证明它的TCR性质和找出其独特的表面标志,才能解决这 问题 )CD45RA与CD45ROT细 近年应用单克隆抗体发现 一组新的细胞膜表面分子,命名为CD45分子,它可广泛存在于造血系细跑膜表面,故也称之为白细胞共同抗原 (leukocyte con antigen,.LCA),分子量约为200KD的糖蛋白分子。根据其胞外区表位的不同已发现有6种异构体分子,在人已鉴定出3种异 构体分子,即CD45RA、CD45RB和 D45R0,应用这种异构体分子可将T细胞分为二个新亚群。凡未经抗原刺激的T细胞可称之为原始T细 (naive tcell,.Tn)为CD45RA+T细胞群,而经抗原刺激分化为记忆T细跑(memory Tcell,,Tm)为CD45RO+细胞群, 二群T细跑功能特性不同 (表8-5) 表8-5Tn与Tm特性
表8-3 小鼠TH1及TH2特性 特性 TH1(炎症性T,Tinf) TH2(辅助性T,TH) 功能 Ig产生 + ++ B细胞增殖 + ++ 迟发型超敏性(DTH) ++ - 细胞毒性(CTL) ++ - MФ活化 + + 细胞因子 IL-2 ++ - IFN-γ ++ - TNF-β ++ - IL-3 ++ ++ GM-CSF + ++ TNF-α + ++ IL-4 - ++ IL-5 - ++ IL-6 - ++ IL-10 - ++ 细胞因子受体 IL-1 - ++ IL-2 ++ ++ IL-4 + ++ 近年一些学者在过敏性疾病的患者及健康人末硝血中也建立了人TH1和TH2克隆,也证实了在人也存在TH1和TH2细胞(表8-4)。这二类 细胞是互相制约的,它们的失调与感染性疾病以及自身免疫性疾病相关。 (三)CD8+T细胞 CD8+T细胞也是不均一的细胞群,按其功能可包括抑制性T细胞(TS)和杀伤性T细胞(TC),前者为调节性T细胞,后者为效应性T细 胞。 1.TC细胞 杀伤T细胞(TC)其分子表型为CD2+、CD3+、CD4+、CD8+。其TCRαβ只能识别自己MHCⅠ类分子与抗原肽片段结合的复合 分子,所以是MHCⅠ类分子限制性。TC细胞主要识别存在于靶细胞表面上的MHCⅠ类分子与抗原结合的复合物,如被病毒感染的靶细胞或癌细 胞等。因此,TC效应细胞与抗原病毒免疫、抗肿瘤免疫以及对移植物的移植排斥反应有关。 表8-4 人TH1及TH2特性 特性 TH1 TH2 细胞因子 IL-2 + ± IFN-γ- + - IL-4 - + IL-5 - + 辅助功能 IgG/IgA/IgM产生 + ++ IgE产生 - + 细胞毒性 + - 抗原反应性 TT.PPD + - 变应原 - + 注:TT,破伤风类毒素;PPD:纯化结核菌素 2.Ts细胞 Ts细胞是一类与TH细胞和Tc细胞性质不同的淋巴细胞。Ts细胞是美国学者Gershon于70年代在小鼠体内证明它的存在。他是给 小鼠经静脉注射大剂量抗原(羊红细胞)则小鼠呈现不应答状态即耐受状态。如果把这种耐受小鼠的淋巴细胞,注入正常同基因小鼠同素小鼠 体内,可抑制其抗体产生。其后证明这种具有抑制作用的淋巴细胞是Thy-1+T细胞,故称这种细胞为Ts细胞。 现已证明,人Ts细胞的分子表型与Tc相同,也是CD2+、CD3+、CD4+、CD8+。它的功能是抑制免疫应答的活化期。Ts细胞的抑制作用是 通过它所分泌的抑制因子(TSF)介导的,其作用的靶细胞是抗原特异的TH和或B细胞。 Ts细胞可发挥两种重要作用,首先它对在胸腺内不能形成自身耐受的自身反应性T细胞克隆有抑制作用,同时它对非已抗原透发的免疫应 答也有抑制作用。实验证明,Ts细胞功能变化是引起各种免疫功能异常的重要原因之一。 由于对Ts细胞的研究进展缓慢,尚有许多疑问有待解决。这主要是因为尚不能获得较大量的纯化Ts细胞,对建立稳定的Ts细胞克隆以及建 立具有特异抑制活性的Ts杂交瘤均未获成功。因此,对Ts细胞的一些基本问题,如Ts细胞抗原识别受体(TCR)的性质及其分泌的抑制因子 (TSF)的特性等问题,均有待明确。故目前尚不能描述它们的分子结构及作用方式。 Ts细胞是否是一种独立的T细胞功能亚类,学者间还存在很大争论,今后必需证明它的TCR性质和找出其独特的表面标志,才能解决这一 问题。 (四)CD45RA与CD45ROT细胞 近年应用单克隆抗体发现一组新的细胞膜表面分子,命名为CD45分子。它可广泛存在于造血系细胞膜表面,故也称之为白细胞共同抗原 (leukocyte common antigen,LCA),分子量约为200KD的糖蛋白分子。根据其胞外区表位的不同已发现有6种异构体分子,在人已鉴定出3种异 构体分子,即CD45RA、CD45RB和CD45RO。应用这种异构体分子可将T细胞分为二个新亚群。凡未经抗原刺激的T细胞可称之为原始T细胞 (naive tcell,Tn)为CD45RA+T细胞群,而经抗原刺激分化为记忆T细胞(memory T cell,Tm)为CD45RO+细胞群,二群T细胞功能特性不同 (表8-5)。 表8-5 Tn与Tm特性
富水平 低水平 高水平 短 至抗原部 丁细孢可随血流及淋巴分布于体内各部位,在正常情况下,T细孢在周围组织中的数日是相对稳定的,如在胸导管淋巴液中可占90%,在碑 中约占30%,淋巴节中约占75%,未梢血中可占60%~80%。CD4+和CD8+细胞的比例,在周图各组织中大致相同,即CD4+约占60%, CD8+约占30%。CD8+的比值在正常人约为2,若其比值<1.0或>2.0可视调节细跑(THTS)比例异常,与临床一些疾病相关。可应用抗各种 表型抗原的单克隆抗体检测全T细胞的数量及其亚类((THTS)的比值,常有助于疾病的诊断。 三、T细胞在胸腺内的发育 ,成熟的T细胞库具有二种基本特性。 原是 n 奥不能能 合已分子城是与之结合的 即所调自身 务自身而 的设业和 自身免疫性疾病。所以了解成熟T细胞库是如何发育形成的 ,不仅对了 中枢免疫器官 环境为T细胞发育分化创造了条件。对T细胞 育细胞发育分化的研究 (一)胸腺微环 网豫微环境主要由 豫基质细跑(,TSC)细胞外基质(,ECM),和细胞因子等组成。当r祖细 开或骨酷进入 境作用 习先后发生各种 分化抗原的表达 细胞受体的表 正和负选择过程,最终形成T细胞库 被迁移出胸 参于淋巴细两猫环 可分布于全身组织 系列复杂过程 .胸象基质细胞陶腺基质细胞可包括起源于陶腺胚基内胚层的上皮细胞和来源于骨髓的巨噬细抱、树突状细胞(,DC)、纤 维母细 、网织细和肥大细胞等在基质细跑中 皮细数量最多、分布最 可分为皮质上皮细和质上皮细泡。它们在阳电分化 不同阶段起重要作用 上皮细胞主要与正选择过程相关, 而巨细胞等则与负选择过程相关 细胞外基质T细胞在胸腺内的发育是由皮质向髓质移行的过程中完成的。在此过程发育中的T细胞即胸腺细胞需与陶腺甚质细胞直接相 互接触 或是通过细胞外基质介导二种细胞间接触,因此ECM在T细胞的分化发育中也起重要作用。现已确定的细胞外基质有胶原蛋白 (collegen),网状纤维、萄糖胺以及一些糖蛋白如纤维粘连素(bronectin,FN),层粘连蛋白((laminin,LN)等. 细抱因子陶腺细抱和陶腺基质细抱都能分泌细胞因子,并都有一些细胞因子受体,可相互调节胸细胞与胸腺基质细胞的分化发育和电 持胸腺微环境的稳定(表8-6), 表8-6胸豫细自和上皮细产生的细胞因子及受体 一)T细在胸内的发音讨程 通过对小鼠T细胞发育的 当来自胚肝或骨随的T祖细胞(pro)进入胸腺后,可经历不同的发育阶段,其TCR、CD3以及协 等分子的 法水 验证明, 化发育可分为三个阶段:即早期T发育为双阴性细胞阶段,其主要表型为CD4和CD8,故称为双 细(DN 第二阶段为不成 膜细的 、细胞经单阳性细胞 进而分化为双阳性(CD4+,CD 细 DP) ,分化发育为具有免疫功能的成熟T细购 只表达 D4+或CD8+,故称为单阳 性细 都是不均一的群体 一个分化阶段发育为另一阶段还有许多移行型细跑,因此对T细发育的了解尚有许多问题需待 .早期T细胞发育阶段由胚或骨酷干细行生的T细胞进入南腺后经前T细胞(p©-T)发育为双阴性细胞,这一过程可视为早期T细胞发 阶段
特性 Tn Tm CD45 CD45RA CD45RO 归巢受休表达 高水平 低水平 粘附分子表达 低水平 高水平 再循环 血流→淋巴组织 直接移行至抗原部位 寿命 短(数目) 长(数月) 再次抗原刺激 - +++ T细胞可随血流及淋巴分布于体内各部位,在正常情况下,T细胞在周围组织中的数目是相对稳定的。如在胸导管淋巴液中可占90%,在脾 中约占30%,淋巴节中约占75%,末梢血中可占60%~80%。CD4+和CD8+细胞的比例,在周围各组织中大致相同,即CD4+约占60%, CD8+约占30%。CD8+的比值在正常人约为2,若其比值<1.0或>2.0可视调节细胞(TH/TS)比例异常,与临床一些疾病相关。可应用抗各种 表型抗原的单克隆抗体检测全T细胞的数量及其亚类((TH/TS)的比值,常有助于疾病的诊断。 三、T细胞在胸腺内的发育 在一个体内能特异识别各种抗原的T细胞总数称之为T细胞库(T cell repertoire),成熟的T细胞库具有二种基本特性。其一为T细胞识别抗 原是MHC限制性的,即每一个体的T细胞只能识别与其自身MHC分子结合的异种抗原分子。另一特性为T细胞库对自己抗原是耐受性的,即每 一个体的T细胞不能单独识别自己MHC分子或是与之结合的自己抗原分子,即所谓自身耐受现象。 如果不能维持自身耐受,将导致发生抗自己组织抗原的免疫应答和自身免疫性疾病。所以了解成熟T细胞库是如何发育形成的,不仅对了 解T细胞特异性的产生是重要的,而且有助于揭示自身免疫病的致病机制。 胸腺是T细胞发育成熟的主要部位,故称之为中枢免疫器官。胸腺微环境为T细胞发育分化创造了条件。对T细胞发育细胞发育分化的研究 主要是在小鼠体内进行的,并由此推论至人类。 (一)胸腺微环境 胸腺微环境主要由胸腺基质细胞(thymic stroma cell,TSC)细胞外基质(extracellular matrix,ECM),和细胞因子等组成。当T祖细胞 (pro-T)自胚肝或骨髓进入胸腺后,在胸腺微环境作用下,可诱导其发育分化。在其分化成熟过程中,可先后发生各种分化抗原的表达,各种 细胞受体的表达,并通过正和负选择过程,最终形成T细胞库。最后成熟T细胞被迁移出胸腺,并定居于周围淋巴器官,参于淋巴细胞再循环, 可分布于全身组织等一系列复杂过程。 1.胸腺基质细胞胸腺基质细胞可包括起源于胸腺胚基内胚层的上皮细胞和来源于骨髓的巨噬细胞、树突状细胞(dendritic cell,DC)、纤 维母细胞、网织细胞和肥大细胞等。在基质细胞中以上皮细胞数量最多、分布最广,可分为皮质上皮细胞和髓质上皮细胞。它们在T细胞分化 不同阶段都起重要作用,上皮细胞主要与正选择过程相关,而巨噬细胞等则与负选择过程相关。 2.细胞外基质 T细胞在胸腺内的发育是由皮质向髓质移行的过程中完成的。在此过程发育中的T细胞即胸腺细胞需与胸腺基质细胞直接相 互接触,或是通过细胞外基质介导二种细胞间接触,因此ECM在T细胞的分化发育中也起重要作用。现已确定的细胞外基质有胶原蛋白 (collegen),网状纤维、葡糖胺以及一些糖蛋白如纤维粘连素(fibronectin,FN),层粘连蛋白(laminin,LN)等。 3.细胞因子胸腺细胞和胸腺基质细胞都能分泌细胞因子,并都有一些细胞因子受体,可相互调节胸腺细胞与胸腺基质细胞的分化发育和维 持胸腺微环境的稳定(表8-6)。 表8-6 胸腺细胞和上皮细胞产生的细胞因子及受体 细胞因子 细胞因子受体 胸腺细胞 上皮细胞 胸腺细胞 上皮细胞 IL-1 + + + + IL-2 + - + + IL-3 + + - - IL-4 + - + + IL-6 + + + + IL-7 + + + + IL-8 - + - - IFNγ + - + + IFNα + + + + TGFα - - - + GM-CSF - + - - M-CSF - + - - G-CSF - + - - (二)T细胞在胸腺内的发育过程 通过对小鼠T细胞发育的研究表明,当来自胚肝或骨髓的T祖细胞(pro-t)进入胸腺后,可经历不同的发育阶段,其TCRαβ、CD3以及协同 受体CD4和CD8等分子的表达水平不同,是受高度调节的发育过程。 实验证明,小鼠T细胞在胸腺内的分化发育可分为三个阶段:即早期T发育为双阴性细胞阶段,其主要表型为CD4-和CD8-,故称为双阴性 细胞(DN)。第二阶段为不成熟胸腺细胞,即由DN细胞经单阳性细胞(CD4-、CD8+、)进而分化为双阳性(CD4+、CD8+、)细胞 (doublepositive,DP)。第三阶段为由DP细胞经正、负选择过程,分化发育为具有免疫功能的成熟T细胞,只表达CD4+或CD8+,故称为单阳 性细胞(single positive,SP),然后迁出胸腺,移居于周围淋巴器官。 上述四群细胞都是不均一的群体,而且由一个分化阶段发育为另一阶段还有许多移行型细胞,因此对T细胞发育的了解尚有许多问题需待 进一步深入研究。 1.早期T细胞发育阶段由胚或骨髓干细胞衍生的T细胞进入胸腺后经前T细胞(pre-T)发育为双阴性细胞,这一过程可视为早期T细胞发育 阶段