导图社区 适应性免疫学习笔记
适应性免疫学习笔记,知识内容包括T细胞对抗原的识别、T细胞的活化与增值、T细胞的免疫效应和转归、细胞免疫的定义。
编辑于2021-10-27 18:33:05免疫应答
适应性免疫
细胞免疫
一、T细胞对抗原的识别
抗原识别的定义
指初始T细胞的TCR与APC提呈的pMHC特异性结合的过程
T细胞识别抗原的特点
T细胞不能识别游离的未加工的抗原,初始T细胞通过TCR识别表达于APC表面抗原肽-MHC(p-MHC)分子复合物(TCR-pMHC)。
T细胞识别抗原具有MHC限制性
(一)T细胞与APC非特异性结合
有助于TCR在APC表面分辨出的特异性pMHC
未能特异性识别相应抗原肽的T细胞即与APC分离
(二)T细胞与APC的特异性结合
TCR-------pMHC
免疫突触
T细胞与APC相互接触的部位的TCR-pMHC及各种黏附分子流动并重新分布,最终形成有序同心圆排列而成的特殊的环形结构。
二、T细胞的活化、增值、分化
一、T细胞的活化信号
(一)T细胞活化的第一信号(又称抗原刺激信号或特异性抗原)
抗原识别--TCR-CD3------pMHC
共受体识别--CD4/CD8-----MHCⅡ/Ⅰ
(二)T细胞活化的第二信号(又称协同刺激信号或共刺激信号)
CD28----B7(CD80/CD86)(激活信号)
CD40L----CD40(激活信号)
ICOS----ICOSL(激活信号)
CTLA----B7(CD80/CD86)(抑制信号)
PD-1和PDL1(抑制信号)等
(三)细胞因子促进细胞的增值和分化
T细胞完全活化后,还有赖于多 种细胞因子(IL-1/2/4/6/10/12/15和 IFN-γ等)作用才能使T细胞进一步增 殖和分化。
如果缺乏细胞因子,活化的T细 胞不能增殖和分化,导致T细胞活化后凋亡
二、T细胞的活化信号传导途径与靶基因
T细胞活化信号胞内转导途径
• 蛋白激酶C(PLC-γ)活化途径
• Ras-MAP激酶活化途径
传导途径的作用
TCR识别抗原肽后,经一系列信号转导分子的级联反应, 导致NFAT、NFkB、AP-1等转录因子被激活,并进入核内, 启动相关靶基因的转录,最终活化T细胞并使其增殖。
靶基因的作用
T细胞活化信号的靶基因涉及转录因子和膜 相关共刺激分子和黏附分子基因,细胞因子及 其受体基因,细胞分裂相关分子基因等
举例:IL-2作为T细胞自分泌生长因子,其基因的转录对于T细胞的活化和增殖是必需的。
三、抗原特异性T细胞增值和分化
1.CD4+ T细胞的分化
过程:初始CD4+ T细胞(Th0)在APC提呈的pMHC II及共刺激分子刺激下活化,在局部微环境中受不同细胞因子的调控而向不同的T细胞亚群分化,其 分化方向决定了免疫应答的类型。
部分活化的 Th细胞可分化为 记忆T细胞,在 再次免疫应答中 起重要作用。
2.CD8+ T细胞分化为CTL
Th细胞非依赖性活化
被病毒感染的DC高表达共刺激分子,不需要Th细胞的辅助 可直接刺激CD8+ T细胞产生IL-2,诱导其自身增殖分化为CTL。
Th细胞依赖性活化
靶细胞低/不表达共刺激分子,不能有效激活初始CD8+ T细 胞,而需要APC和Th细胞的辅助
T细胞的免疫效应和转归
一、Th的免疫效应
(一)Th1的效应
释义
通过直接接触诱导CTL分化; 通过释放细胞因子,募集和活化单核/巨噬细胞和淋巴细 胞,诱导细胞免疫反应,又称为单个核细胞浸润为主的炎症 反应或迟发型超敏反应(DTH)。
1.Th1细胞对巨噬细胞的作用
活化巨噬细胞
通过表达CD40L与巨噬细胞表面CD40结合,产 生IFN-γ等细胞因子,激活巨噬细胞
诱生和募集巨噬细胞
产生IL-3和GM-CSF,促进骨髓造血干细 胞分化为单核细胞;产生TNF-α、LTα和MCP-1,诱导血管内皮细胞 高表达黏附分子,促进单核细胞和淋巴细胞黏附内皮细胞,穿越血 管壁到局部组织。
2.Th1细胞对淋巴细胞的作用
Th1产生IL-2等细胞因子,可促进Th1、Th2、CTL 和NK细胞等的活化和增殖,从而放大免疫效应
Th1分泌的IFN-γ可促进B淋巴细胞产生具有调理作 用的抗体,从而进一步增强巨噬细胞对病原体的吞噬。
3.Th1细胞对中性粒细胞的作用
Th1产生的淋巴毒素和TNF-α,可活化中性粒细胞, 增强其吞噬和杀伤病原体的能力。
(二)Th2的效应
1.辅助体液免疫应答
通过表达CD40L直接辅助B细胞的活化, 可分泌IL-4/5/10/13等细胞因子,促进B细胞增殖分化为 浆细胞,产生抗体。
2.参与超敏反应性炎症
分泌的IL-4/5等可诱导IgE产生,激活肥大细胞、嗜碱/酸 性粒细胞,参与超敏反应的发生和抗寄生虫感染
(三)Th17的效应
1.IL-17刺激局部组织细胞产生IL-8、MCP-1、G-CSF等,募集和活 化中性粒细胞、单核细胞;并可刺激骨髓造血干细胞产生更多髓样细胞;
2.IL-22可刺激组织细胞分泌抗菌肽,提高上皮细胞免疫屏障功能; 并可分泌IL-6、TNF-α和PGE2等,诱导局部炎症;
3.IL-21通过自分泌刺激和放大Th17功能,刺激CD8+T细胞和NK细 胞的增值、分化和发挥效应。
通过诱导中性粒细胞为主的炎症反应,清除胞外病原菌和真菌, 以维持上皮免疫屏障的完整性,在固有免疫应答中发挥重要作用。
(四)Tfh的效应
定居于淋巴滤泡生发中心,高表达IL-21R、CD40L和ICOS
辅助 B细胞在生发中心的存活、增殖和分化为浆细胞,参与抗体类别转 换和抗体亲和力成熟
Tfh功能异常可诱导自身反应性抗体的产生,引发抗体介导的 自身免疫病;可导致CD40/CD40L信号缺失,引起生发中心形成缺 陷。
(五)Treg的效应
通过与效应T细胞直接接触,如颗粒酶B以穿孔素依赖的方式介导CTL和 NK细胞等凋亡
释放抑制性细胞因子(IL-10/35、TGF-β)抑制效应性T细胞表达IL-2及 其他细胞因子;高表达高亲和力IL-2R,竞争性结合IL-2,抑制活化T细 胞的增殖
表达CTLA-4和IL-35抑制DC成熟并削弱其抗原提呈功能
下调APC表达CD80/86,干扰T细胞的活化
二、CTL的免疫效应
CTL杀伤作用的特点:
特异性:只杀伤携带特异性抗原的靶细胞。
高效性:一个CTL在几小时内可连续杀伤靶细胞。
(一)CTL杀伤靶细胞的过程
1. 效-靶细胞结合
抗原识别
有利于分泌的 效应分子集中 于效-靶细胞接 触面,选择性 杀伤所接触的 靶细胞。
2. CTL的极化
精确打击
其细胞骨架系统(肌动蛋白、微管)、高尔基体 复合体及胞质颗粒等均向效-靶细胞接触部位重新排 列和分布,保证CTL储存的胞质颗粒中的效应分子定向释放,能有效作用于所接触的靶细胞。
3. 致死性攻击
(二)CTL杀伤靶细胞的机制
(1)穿孔素/颗粒酶途径 穿孔素→聚合形成膜孔道→颗粒酶→进入靶细胞(通过膜 孔道)→激活凋亡相关酶系统→诱导细胞凋亡。
(2)死亡受体途径 活化后CTL表达膜型FasL,产生sFasL,或分泌TNF,可与 靶细胞上的Fas和TNF受体结合,激活半胱天冬蛋白酶的级联反 应,最终导致靶细胞凋亡。
三、细胞免疫应答的生物学意义
抗感染:Th1和CTL细胞效应主要针对胞内病原体感染,Th2和 Th17细胞效应主要针对胞外菌、真菌及寄生虫感染。 抗肿瘤:CTL、CK及被CK活化的NK、Mφ等。 免疫病理作用:参与迟发型超敏反应、移植排斥的病理过程及某 些自身免疫病的发生。 免疫调节作用:Th细胞有助于机体产生合适类型和强度的应答; Treg通过多种机制抑制过度应答和及时终止应答,并预防自身免疫疾 病的发生。
细胞免疫的定义
T细胞介导的免疫应答又称为细胞免疫应答,由胸腺依赖性抗原(TD-AG)引起