3)在内吞系统酸性环境及蛋白酶作用下,部分恒定链(Ii)降解,但II类相关恒定链短肽(CLIP)仍结合在MHC II类分子肽结合槽内;在HLA-DM分子协助下,将CLIP降解,使抗原肽与MHC II类分子结合形成抗原肽-MHC II类分子复合物;后者转运至细胞表面,供CD4+T细胞识别。
4、MHC I类分子抗原提呈途径和MHC II类分子抗原提呈途径的比较。 抗原来源 抗原讲解的胞内位置 抗原与MHC分子结合部位 提成抗原多肽的MHC分子 伴侣分子 处理和提呈抗原的细胞 识别和应答细胞 MHC I类分子提呈途径 内源性抗原 胞质蛋白酶体 内质网 MHC I类分子 TAP、钙联素 所有有核细胞 MHC II类分子提呈途径 外源性抗原 内体、溶酶体 溶酶体及内体中的M II C MHC II类分子 Li链、钙联素 专职性抗原提呈细胞 CD8+T细胞(主要是CTL) CD4+T细胞(主要是Th)
5、非成熟DC与成熟DC功能有何不同? 非成熟DC的特点
1) 高表达FcgRII受体及甘露糖受体,摄取及处理抗原的能力强
2)低表达MHC I/II分子、协同刺激分子,提呈抗原能力及激活初始T细胞的能力弱 3)细胞因子分泌水平低 4)迁移能力弱 成熟DC的特点:
1) 低表达FcgRII受体及甘露糖受体,摄取抗原能力弱
2)高表达MHC I/II分子、协同刺激分子(CD80、CD86及CD40等)及黏附分子,提呈抗原能力及激活初始T细胞的能力增强
3)分泌高水平的细胞因子(如IL-12等) 4) 迁移能力增强
第十二章 T淋巴细胞对抗原的识别和应答
【目的要求】
掌握T细胞识别抗原的特点,掌握细胞免疫应答的过程( 抗原识别阶段;T细胞活化、增殖、分化阶段; 效应细胞产生及效应阶段),掌握T细胞活化的双信号理论,掌握巨噬细胞与Th细胞的相互作用,掌握TC细胞的效应机制,熟悉T细胞活化的信号传导过程。 【重要概念】
1.T细胞抗原识别:初始T细胞表面的TCR与APC表面的抗原肽:MHC分子复合物特异结合称为抗原识别,它是T细胞特异活化的第一步。
2.协同刺激信号:由协同刺激分子提供的信号,是T、B淋巴细胞活化必须的第二信号。如APC表面的协同刺激分子B7与T细胞表面的协同刺激受体CD28所提供的信号。
3、抗原受体交联:抗原与T、B淋巴细胞表面的抗原受体结合,导致本来分散存在的抗原受体聚集在一起,而活化胞内信号蛋白和酶的作用,称为抗原受体交联。
4、信号传导:T、B淋巴细胞抗原受体特异性结合抗原后,将胞外刺激信号传递至细胞内部的过程称为信号转导。
5、ITAM:即免疫受体酪氨酸活化基序。含酪氨酸、易于被蛋白酪氨酸激酶作用而发生磷
酸化的特定序列,是抗原受体传导信号的重要结构。
6.穿孔素:效应Tc细胞或NK细胞释放的一种细胞毒素,可在靶细胞膜上穿孔,导致靶细胞发生渗透性溶解。
7、颗粒酶:效应Tc细胞或NK细胞释放的一种胰蛋白酶类物质。可活化靶细胞内核酸酶,既可破坏靶细胞的DNA,也可降解感染病毒在靶细胞内的DNA,导致靶细胞的凋亡。 8、活化诱导的细胞死亡(AICD):T细胞活化后引起的细胞凋亡性死亡。因为活化后的CTL可表达FasL, 通过FasL/Fas途径杀死自身或相邻表达Fas的T细胞。活化诱导的细胞死亡对免疫应答的调节或维持自身耐受是非常重要的。
【笔记】
免疫应答:指抗原特异性淋巴细胞对抗原分子的识别(自己、非己),而后自身活化(平时淋巴细胞处于相对静止状态),增殖,分化(或失去活性潜能),并产生免疫效应(细胞免疫/体液免疫)的一系列复杂的生物学过程。抗原是启动免疫应答的引火器。
T淋巴细胞介导的免疫应答:细胞免疫应答 三个阶段:
① T细胞特异性识别抗原阶段; ② T细胞活化、增殖和分化阶段; ③ 效应性T细胞的产生及效应阶段。
第一节 T细胞对抗原的识别 T细胞抗原识别(antigen recognition):初始T细胞膜表面抗原识别的受体TCR与抗原提呈细胞 (APC)表面抗原肽-MHC分子复合物特异的结合;这是T细胞特异活化的第一步。
MHC限制性(MHC restriction):TCR在特异性识别APC所提呈的抗原多肽的过程中,必须同时识别与抗原多肽形成复合物的MHC分子。
一、APC向T细胞提呈抗原的过程
1、外源性抗原:被APC摄取、加工和处理,以MHCII分子-肽复合物的形式表达于APC表面,再将抗原有效地提呈给CD4+Th细胞识别。
2、内源性抗原:病毒感染细胞所合成的病毒蛋白和肿瘤细胞所合成的肿瘤抗原,主要被宿主的APC类细胞加工处理及提呈;感染的细胞及肿瘤细胞经细胞凋亡,被APC细胞吞噬,进行抗原处理及提呈,以抗原肽-MHC-Ⅰ类分子复合物的形式表达于细胞表面,供特异性CD8+T细胞识别。
二、APC与T细胞的相互作用 1、T细胞与APC的非特异结合:
①T细胞—粘附分子(IFA-1、CD2)与APC表面相应配基(ICAM-1、IFA-3)结合。 ②这种结合是可逆而短暂的,仅是为T细胞表面TCR提供特异性识别和结合抗原肽的机会,即由T细胞从APC表面大量抗原肽-MHC分子复合物中筛选相应的特异性抗原肽。
③未能识别相应的特异性抗原肽的T细胞随即与APC分离,并再次进入淋巴细胞循环。
2、T细胞与APC的特异结合:
①T细胞TCR特异性识别、结合可与APC抗原肽-MHC复合物。
②特异性识别信号,导致LFA-1分子构象改变并增强其与ICAM的亲和力,从而稳定并延长APC与T 细胞间结合的时间(可持续数天),以便有效地诱导抗原特异性T细胞激活和增殖。
③在T细胞与APC的特异性结合中,TCR辅助受体CD4和CD8可分别识别和结合APC或靶细胞表面的MHC-Ⅱ和MHC-Ⅰ类分子,增强TCR与特异性抗原肽与MHC分子复合物结合的亲和力。
T细胞抗原受体(TCR): TCR是T细胞特有的表面标志,特异性识别抗原提呈细胞或靶细胞表面的抗原肽-MHC分子复合物。 TCR有α 、β 、γ 、δ 四种肽链,组成不同异二聚体。
CD3分子: T细胞表面的重要膜分子,有 γ、 δ、 ε、 δ、 ε 五种肽链,均为跨膜蛋白,胞内区较长含ITAM,传导TCR识别抗原所产生的活化信号。
TCR-CD3复合物: TCR与 CD3分子以非共价结合,形成TCR-CD3复合物表达于T细胞表面。 TCR特异性识别抗原提呈细胞或靶细胞表面的抗原肽-MHC分子复合物。 CD3分子传导TCR识别抗原所产生的活化信号。
CD4分子:由单体肽链组成, 胞外部分含有4个Ig样的功能区。其远膜端的2个结构域能够与MHC II类分子的β2结构域结合。增强T细胞和抗原提呈细胞之间的相互作用并辅助TCR识别抗原。
CD8分子:由α链和β链组成,胞外各含有一个IgV区样的功能区。 CD8分子与MHC-Ⅰ类分子的a3功能区结合,增强T细胞和抗原提呈细胞之间的相互作用并辅助TCR识别抗原。
协同刺激分子:由抗原提呈细胞(APC)或靶细胞表面的协同刺激分子与T细胞表面的相应的协同刺激分子受体相互作用而产生。在协同刺激信号的作用下,已活化的抗原特异性T细胞增殖(克隆扩增),并分化为效应T细胞。
免疫突触(immunological synapse):APC和T细胞相互作用过程中,在细胞与细胞接触部位形成了一圈黏附分子,称T细胞突触(T cell synapse),又被称为免疫突触(immunological synapse);有助于增强TCR与MHC-多肽复合物相互作用的亲和力和促进T细胞信号转导分子的相互作用、信号通路的激活及细胞内亚显微结构极化,从而参与T细胞的激活和细胞效应的有效发挥。
第二节 T细胞活化的过程 一、T细胞活化涉及的分子
1、T细胞活化的第一信号 (TCR识别抗原肽):
TCR特异性识别结合在MHC分子槽中的抗原肽,启动抗原识别信号 (即第一信号):CD3、辅助受体(CD4或CD8)
2、T细胞活化的第二信号(协同刺激信号): CD28/B7:促进IL-2的产生(正性共刺激分子)
CTLA-4/B7:介导了负性信号的传导(负性共刺激分子)
3、细胞因子促进T细胞充分活化:IL-1、IL-2、IL-6、IL-12
T细胞抗原受体(T cell receptor:TCR)—TCR-CD3复合物:
CD3分子:传导TCR识别抗原所产生的活化信号,胞内区含ITAM,传导抗原信号。
CD4和CD8分子参与TCR识别抗原所产生的活化信号传导过程。
免疫受体酪氨酸活化基序(immunoreceptor tyrosine-based activation motif,ITAM):即免疫受体酪氨酸活化基序。含酪氨酸、易于被蛋白酪氨酸激酶作用而发生磷酸化的特定序列,是抗原受体传导信号的重要结构。
二、抗原特异性T细胞克隆性增殖和分化
被活化的T细胞迅速进入细胞周期,通过有丝分裂而大量增殖,并进一步分化,成为效应细胞,然后离开淋巴器官随血液循环到达特异性抗原聚集部位。
1、CD4+T细胞的增殖分化
IL-12等细胞因子可促进Th0细胞向Th1细胞极化; IL-4等细胞因子可促进Th0细胞向Th2细胞极化。 Th0细胞的极化方向决定机体免疫应答的类型, Th1细胞主要介导细胞免疫应答, Th2细胞主要介导体液免疫应答。
Th17细胞参与自身免疫性疾病和感染性疾病. 调节性T细胞发挥免疫抑制和免疫调节作用.
2、CD8+细胞的增殖分化
Th细胞非依赖性:主要是指高表达协同刺激分子的病毒感染DC,可无需Th细胞辅助而直接刺激CD8+T细胞合成IL-2,促使CD8+T细胞自身增殖并分化为细胞毒T细胞。
Th细胞依赖性:CD8+T细胞作用的靶细胞一般低表达或不表达协同刺激分子,不能有效激活初始CD8+T细胞,而需要APC和CD4+T细胞的辅助。
第三节 效应性T细胞的应答效应 一、 Th细胞的效应
(一)Th1细胞的生物学活性 1.Th1细胞对MΦ的作用 (1)
MΦ在提呈Ag给Th1细胞后,活化Th1细胞分泌细胞因子IFN-γ等作用于MΦ,使MΦ快速被活化。
活化的Th1细胞可分泌IFN-γ和表达CD 40L,后者与MΦ表面CD40L结合,向MΦ提供激活信号.
1.Th1细胞对MΦ的作用 (2)
MΦ分泌IL-12,使未受刺激的CD4+T细胞分化成Th1细胞,放大免疫效应;
Th1细胞通过分泌IL-3和GM-CSF,刺激骨髓产生新的MΦ;分泌TNF-α和LT-α,使炎症部位血管内皮细胞粘附分子表达增加,使吞噬细胞易于粘附。
2.Th1细胞对淋巴细胞的作用
Th1细胞产生IL-2等,促进Th1细胞、CTL等增殖,放大免疫效应;
Th1细胞辅助B细胞,使其产生强调理作用抗体,如IgG2a,增强MΦ对病原体的吞噬。
3.Th1细胞对中性粒细胞的作用

