免疫系統(tǒng)
學(xué)習(xí)要點(diǎn):
免疫系統(tǒng)的組成,; 免疫器官,; 中樞免疫器官; 外周免疫器官,; 免疫細(xì)胞與免疫活性細(xì)胞,;淋巴細(xì)胞的來源;淋巴細(xì)胞的形態(tài),;
免疫細(xì)胞的膜分子,;T淋巴細(xì)胞;B淋巴細(xì)胞; 大顆粒淋巴細(xì)胞,; 抗原提呈細(xì)胞,; 其他免疫相關(guān)細(xì)胞; 淋巴細(xì)胞再循環(huán),。
免疫系統(tǒng)是脊椎動(dòng)物和人類的防御系統(tǒng),;與神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng),、呼吸系統(tǒng)等一樣,是機(jī)體的一個(gè)重要的系統(tǒng),。免疫系統(tǒng)是在系統(tǒng)發(fā)生過程中,,長期適應(yīng)外界環(huán)境而進(jìn)化形成的,巧妙而復(fù)雜,。免疫系統(tǒng)包括免疫器官,、無被膜淋巴組織、免疫細(xì)胞以及免疫分子等,。免疫器官,、免疫細(xì)胞和免疫分子相互關(guān)聯(lián)、相互作用,,共同協(xié)調(diào),,完成機(jī)體免疫功能。
免疫系統(tǒng)的組成
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第一節(jié) 免疫器官
免疫器官是指實(shí)現(xiàn)免疫功能的器官和組織,,因?yàn)檫@些器官的主要成分是淋巴組織,,故也稱淋巴器官。
免疫器官(immunologic organ),,按功能不同分為兩類:
(1)中樞淋巴器官:由骨髓及胸腺組成,,主要是淋巴細(xì)胞的發(fā)生、分化,、成熟的場所,,并具有調(diào)控免疫應(yīng)答的功能;
(2)周圍淋巴器官:由淋巴結(jié),、脾臟,、扁桃腺以及黏膜相關(guān)淋巴組織等組成,是成熟免疫細(xì)胞定居以及執(zhí)行應(yīng)答功能的部位,。 一,、中樞免疫器官 1、骨髓(Bone marrow)
骨髓是機(jī)體重要的造血器官,,是產(chǎn)生各類細(xì)胞的源泉,。動(dòng)物出生后一切血細(xì)胞均來自骨髓,同時(shí)骨髓也是各種免疫細(xì)胞發(fā)生和分化的場所,。骨髓中的多能干細(xì)胞(又稱造血母細(xì)胞)首先分化成髓樣干細(xì)胞和淋巴干細(xì)胞,,髓樣干細(xì)胞進(jìn)一步分化成紅細(xì)胞系,、單核細(xì)胞系、粒細(xì)胞系和巨核細(xì)胞系等,;后者則發(fā)育成各種淋巴細(xì)胞的前體細(xì)胞,,如一部分淋巴干細(xì)胞分化為T細(xì)胞的前體細(xì)胞,隨血流進(jìn)入胸腺后,,被誘導(dǎo)并分化為成熟的淋巴細(xì)胞稱為胸腺依賴性淋巴細(xì)胞,,簡稱T細(xì)胞,參與細(xì)胞免疫,。一部分淋巴干細(xì)胞分化為B細(xì)胞的前體細(xì)胞,。在鳥類,,這些前體細(xì)胞隨血流進(jìn)入腔上囊發(fā)育為成熟的B細(xì)胞,,又稱囊依賴性淋巴細(xì)胞,參與體液免疫,。在哺乳動(dòng)物,,這些前體細(xì)胞則在骨髓內(nèi)進(jìn)一步分化發(fā)育為成熟的B細(xì)胞,,因此骨髓也是形成抗體的重要部位。
2,、胸腺(Thymus)
是胚胎期發(fā)生最早的淋巴組織,,出生后逐漸長大,青春期后開始逐漸縮小,,以后緩慢退化,,逐漸被脂肪組織代潛,但仍殘留一定的功能,。
胸腺的功能是培育大量T細(xì)胞亞群,,所以說胸腺是T細(xì)胞分化成熟的場所。T細(xì)胞的分化成熟是在胸腺上皮細(xì)胞產(chǎn)生的數(shù)種胸腺肽類激毒誘導(dǎo)下完成的,。
另外,,來自骨髓的前T細(xì)胞,在胸腺中生長過程中,,絕大多數(shù)細(xì)胞死亡,,只有少于5%的前T細(xì)胞與化成熟為有功能的T細(xì)胞亞群,其意義是消除對自體成分起反應(yīng)的“禁忌細(xì)胞克隆”及缺氣免疫能力細(xì)胞克隆,,以防引起自身免疫反應(yīng)或造成免疫力不足的缺陷,。 成熟的T細(xì)胞亞群隨血流遷移至外國免疫器官定居。
3,、腔上囊
是位于禽類泄殖腔上方的一個(gè)盲囊狀結(jié)構(gòu),,故稱腔上囊;在300年前意大利的解剖學(xué)家H.Fabricius曾對它進(jìn)行研究,故又稱法氏囊(Bursa of Fabricius),。
雛雞一日齡時(shí),,囊重50~80mg,3~4月齡時(shí)體積最大,,達(dá)3~4g,,性成熟后逐漸退化萎縮。鴨,、鵝的腔上囊退化較慢,,7日齡開始退化,12個(gè)月后幾乎完全消化,。
腔上囊是誘導(dǎo)分化B細(xì)胞成熟的場所,。許多試驗(yàn)證明,腔上囊的造血干細(xì)胞不是產(chǎn)于囊內(nèi),,而是源于囊外器官。Moore和Owen主張干細(xì)胞來源于卵黃囊,,經(jīng)血循環(huán)遷移到腔上囊,。來自卵黃囊的干細(xì)胞在囊微環(huán)境的作用下,被誘導(dǎo)分化為囊依賴性淋巴細(xì)胞,,簡稱B細(xì)胞,,此細(xì)胞從囊內(nèi)不斷排入血流,分布于脾臟,、淋巴結(jié)的特定部位定居,,并繼續(xù)增殖。B細(xì)胞受到抗原刺激后可轉(zhuǎn)化為漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體,,發(fā)揮特異性體液免疫作用,。
哺乳動(dòng)物沒有腔上囊,其類同器官曾認(rèn)為腸道的Peyer's結(jié)(集合淋巴潔)相當(dāng)于腔上囊的淋巴組織,,腸淋巴濾泡,、闌尾和扁桃體也為腔上囊類似組織,但它們又不符合一級淋巴器官的標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)在普遍認(rèn)為哺乳動(dòng)物并不存在獨(dú)立的囊類似結(jié)構(gòu),,相當(dāng)于腔上囊的功能由骨髓兼管,B細(xì)胞在骨髓發(fā)育成熟,。
二,、外周免疫器官
外周免疫器官不但是成熟的T細(xì)胞和B細(xì)胞定居的場所,而且是這些細(xì)胞受抗原刺激后發(fā)生免疫應(yīng)答的部位,。 1,、淋巴結(jié)(Lymph node)
淋巴結(jié)是體內(nèi)重要的防御關(guān)口,沿著淋巴管的路徑分布。是淋巴細(xì)胞定居和增殖的場所,,免疫應(yīng)答的發(fā)生基地,,淋巴液過濾的部位,淋巴細(xì)胞再循環(huán)的重要組成環(huán)節(jié)
(1)構(gòu)造:皮質(zhì)和髓質(zhì)
?。?)具有的功能
① 過濾,; ② 免疫反應(yīng); ③ 淋巴再循環(huán),; ④ 清除淋巴異物
?。?)注 意:
① 豬的淋巴結(jié)結(jié)構(gòu)與其他動(dòng)物不同,其組織圖象呈相反形式
② 雞沒有淋巴結(jié),,淋巴組織廣泛分布于體內(nèi):
有的彌散性分布,;有的呈小結(jié)狀;有的為淋巴孤結(jié),;有的為淋巴集結(jié)(如盲腸扁桃體,、食管扁桃體)
③ 水禽只有頸胸和腰兩對淋巴結(jié)。(鴨,、鵝) 2,、脾(Spleen)
是機(jī)體最大的免疫器官,含大量B,,少量T,,除具有與淋巴結(jié)相似的功能外,還有造血和清除自身衰老的血細(xì)胞和免疫復(fù)合物的功能,。
3,、黏膜相關(guān)淋巴組織
黏膜相關(guān)淋巴組織是構(gòu)成機(jī)體抵抗病原入侵的第一道免疫屏障,局部黏膜的免疫狀況決定著人畜機(jī)體是否被感染的首要因素,。
分布:呼吸道,、胃腸道、泌尿生殖道以及外分泌腺,。
黏膜免疫系統(tǒng)在胎兒期就已開始發(fā)育,,但在出生時(shí)還未發(fā)育完全。隨著年齡的增長,,受骨髓和胸腺的影響以及在抗原的刺激下逐步完善,。
(1)腸黏膜相關(guān)淋巴樣組織(Gut-associated Lymphoid Tissue,GALT) (2)支氣管黏膜相關(guān)淋巴樣組織(Bronchus-associated Lymphoid Tissue,,BALT) (3)眼結(jié)膜相關(guān)淋巴樣組織(Conjunctiva-assoiated Lymphoid Tissue,, CALT) (4)鼻相關(guān)淋巴樣組織(Nose-associated Lymphoid Tissue,NALT),。
4,、扁桃體(Tonsils)以及哈德爾氏腺(Harder's gland)
扁桃體位于鼻咽部以及盲腸的黏膜層下,。
哈德爾氏腺是禽類眼窩的內(nèi)分泌腺。 |
它們都是重要的外周淋巴組織,。 | 第二節(jié) 免疫細(xì)胞
在人和動(dòng)物的血液中,,存在形態(tài)不同、功能各異的多種血細(xì)胞,,它們是:紅細(xì)胞,、粒細(xì)胞、單核細(xì)胞,、淋巴細(xì)胞及血小板,。其生命各不相同,但起源于共同的祖先細(xì)胞,,即造血干細(xì)胞,。
粒細(xì)胞、單核細(xì)胞,、淋巴細(xì)胞,,統(tǒng)稱為白細(xì)胞。20%的白細(xì)胞是淋巴細(xì)胞
免疫細(xì)胞(immunpcyte)是所有參與免疫反應(yīng)的細(xì)胞及其前身細(xì)胞的統(tǒng)稱,。包括造血干細(xì)胞,、淋巴細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞,、樹突狀細(xì)胞和粒細(xì)胞等。免疫細(xì)胞可分為以下幾大類:(1)淋巴細(xì)胞:包括 T 細(xì)胞,,B細(xì)胞,,NK細(xì)胞等;(2)輔佐細(xì)胞,,包括巨噬細(xì)胞,,樹突狀細(xì)胞(既抗原提呈細(xì)胞)等;(3)其它細(xì)胞,,包括肥大細(xì)胞,,有粒白細(xì)胞等。
免疫活性細(xì)胞是指機(jī)體受到抗原物質(zhì)刺激后能分化增殖,、發(fā)生特異性免疫應(yīng)答,、產(chǎn)生抗體或淋巴因子的免疫細(xì)胞。主要是:T細(xì)胞和B細(xì)胞,。
一,、淋巴細(xì)胞的來源
淋巴細(xì)胞是構(gòu)成機(jī)體免疫系統(tǒng)的主要細(xì)胞群體,人體大約有1012個(gè)淋巴細(xì)胞,;淋巴細(xì)胞來源于造血干細(xì)胞,。
二,、淋巴細(xì)胞的形態(tài)
在形態(tài)上有大中小3種類型。 1,、T細(xì)胞和B細(xì)胞
均為球形,,較小,5~7μm,,胞漿少,,核漿比大;核呈彎月形,,細(xì)胞膜有不同程度的突起,;T細(xì)胞絨毛較少;B細(xì)胞絨毛較多——毛球狀,。
2,、免疫母細(xì)胞
淋巴細(xì)胞受抗原或植物血凝素等刺激后,細(xì)胞增大至原來的3~4倍,,核漿比小,。可進(jìn)一步分化,、增殖,。
(1)淋巴母細(xì)胞→分化、增殖→效應(yīng)淋巴細(xì)胞,; (2)網(wǎng)狀細(xì)胞樣母細(xì)胞→分化,、增殖→漿母細(xì)胞。
3,、漿母細(xì)胞
為漿細(xì)胞的前體細(xì)胞,,球形,7~15μm,,核漿比小,,高爾基體發(fā)達(dá)。 4,、漿細(xì)胞
球形或橢球形,,大小不等,7~15μm,,胞漿豐富,,嗜堿性,車輪狀核,,高爾基體發(fā)達(dá),。
三、免疫細(xì)胞的膜分子 |
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免疫應(yīng)答過程依賴于免疫系統(tǒng)中細(xì)胞間的相互作用,,包括:細(xì)胞間直接接觸,、通過釋放細(xì)胞因子或其它介質(zhì)間接的作用,。
免疫細(xì)胞間或介質(zhì)與細(xì)胞間相互識別的物質(zhì)基礎(chǔ)是免疫細(xì)胞膜分子,包括細(xì)胞表面的多種抗原,,受體和其它分子,,細(xì)胞膜分子通常也稱為細(xì)胞表面標(biāo)記(cell surface marker)。
淋巴細(xì)胞的表面標(biāo)記是指存在于細(xì)胞表面的多種膜分子,,是淋巴細(xì)胞識別抗原,、與其他免疫細(xì)胞相互作用以及接受微環(huán)境刺激的分子基礎(chǔ),也是鑒別和分離淋巴細(xì)胞的重要依據(jù),。
免疫細(xì)胞分子的種類相當(dāng)繁多,,主要有:
1、白細(xì)胞分化抗原 2,、T細(xì)胞抗原識別受體(TCR)
3,、B細(xì)胞抗原識別受體(BCR) 4、抗體的Fc段受體(FcR)
5,、主要組織相容性抗原(MHC類抗原) 6,、粘附分子
7、促分裂素受體 8,、細(xì)胞因子受體
9,、其它受體和分子 等等 |
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四、T淋巴細(xì)胞
T細(xì)胞即T淋巴細(xì)胞,,T淋巴細(xì)胞是胸腺依賴性淋巴細(xì)胞的簡稱,。定位于周圍淋巴結(jié)的副皮質(zhì)區(qū)及脾臟白髓部分,并可經(jīng)血液,、組織,、淋巴不斷釋放到外周血循環(huán)中。T細(xì)胞受到抗原刺激后,,將進(jìn)一步活化、增殖,、分化,,發(fā)揮特異性細(xì)胞免疫功能。
1,、T細(xì)胞表面受體
(1)T細(xì)胞抗原識別受體(TCR)
TCR是T細(xì)胞識別蛋白質(zhì)抗原的特異性受體,,不同的T細(xì)胞克隆其抗原識別受體的分子結(jié)構(gòu)也是不相同的。大多數(shù)成熟T細(xì)胞(約占95%)的TCR分子,,是由α和β二條異二聚體肽鏈組成的TCRαβ分子,。二條肽鏈都由膜外區(qū)、穿膜區(qū)及胞漿區(qū)組成,。在通常情況下,,異種蛋白抗原分子必須與細(xì)胞表面的自身MHC分子結(jié)合才能被TCR識別,。所以TCR只能識別細(xì)胞膜上MHC分子與抗原分子結(jié)合的復(fù)合物,而不能識別可溶性抗原分子,,這是與B細(xì)胞識別抗原的主要不同特性,。
另一種TCR是由γ和δ鏈組成的TCRγδ分子,它是由γ和δ基因編碼的分子,。它們可能是具有原始受體的第一防線的防御細(xì)胞,,與清除表皮及上皮細(xì)胞內(nèi)遺物有關(guān)。它們可識別高度保守的抗原,,如結(jié)核桿菌,、腸毒素和熱休克蛋白等抗原,在人和小鼠均表明它們可識別MHC或MHC樣分子,。
(2)CD3分子
此分子可表達(dá)于所有成熟T細(xì)胞表面,,它是由五條肽鏈非共價(jià)結(jié)合組成的復(fù)合分子,分別稱為γ,、δ,、ε、ζ,、和η鏈,。五條肽鏈均由胞外區(qū)、穿膜區(qū)和胞漿區(qū)組成,。γ,、δ和ε為單體,ζ和η二條鏈其胞外區(qū)可由二硫鏈連接組成同二聚體ζ(約占90%)和異二聚體ζη分子(約占10%),。CD3分子可與TCR分子以非共價(jià)結(jié)合形成TCR-CD3復(fù)合受體分子,,是T細(xì)胞識別抗原的主要識別單位,其中TCR是識別異種抗原和自身MHC分子多態(tài)性決定簇的受體,,而CD3分子并不參于抗原識別,,它具有穩(wěn)定TCR結(jié)構(gòu)和傳遞活化信號的作用。
(3)CD4和CD8分子
這二種分子可同時(shí)表達(dá)于胸腺內(nèi)早期胸腺細(xì)胞,,稱為雙陽性胸腺T細(xì)胞(CD4+,、CD8+、DP),。 |
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而在成熟T細(xì)胞這二種分于是互相排斥的,,只能表達(dá)一種分子,故可將成熟T細(xì)胞分為二類,,即CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞,。
這二種分子可同時(shí)表達(dá)于胸腺內(nèi)早期胸腺細(xì)胞,稱為雙陽性胸腺T細(xì)胞(CD4+,、CD8+,、DP),。在外周淋巴組織中CD4+T細(xì)胞約古65%,CD8+T細(xì)胞約占35%,。這二種分子同屬于Ig超家族,,都不具有多樣性,其分子結(jié)構(gòu)都由胞外區(qū),、穿膜區(qū)及胞內(nèi)區(qū)組成,。CD4子為55kD的單體,CD8分子為34kD多肽組成的雙體分子,。這二種分子與抗原識別無關(guān),,但可與帶有MHC分子的細(xì)胞結(jié)合,它們是細(xì)胞與細(xì)胞間相互作用的粘附分子,。CD4分子是MHC-Ⅱ類分子的受體,,它可與MHC-Ⅱ分子的非多態(tài)區(qū)結(jié)合。CD8分子可與MHC-I類分子的非多態(tài)區(qū)結(jié)合,。因此這二種分子具有增強(qiáng)TCR與抗原遞呈細(xì)胞或靶細(xì)胞的親和性,,并有助于激活信號的傳遞。
(4)CD28分子
這種分子可表達(dá)于全部CD4+T細(xì)胞及50%CD8+T細(xì)胞,。它是80~90kD的由二硫鍵連接的同源二聚體分子,,屬于Ig基因超家族。研究證明T細(xì)胞活化需要雙信號,,即由TCR-CD3復(fù)合分子提供起始信號或第1信號,,還必須有協(xié)同刺激信號(Costimulatory signal)或第2信號才能使T細(xì)胞活化。在T細(xì)胞膜上已發(fā)現(xiàn)有多種分子與協(xié)同刺激信號產(chǎn)生有關(guān),,如CD2,、LFA-1、VLA-4及CD28分子等,。稱這種分子為輔助分子或協(xié)同刺激受體分子,。其中以 CD28分子最為重要,已證明它的配體分子存在于B細(xì)胞或其他抗原遞呈細(xì)胞上,,命名為 B7分子,,它是50kD單體分子的穿膜蛋白,也屬Ig基因超家族,。B7分子在靜止期B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞或樹突狀細(xì)胞等表達(dá)弱,,而活化型細(xì)胞表達(dá)增強(qiáng),。
(5)CD2分子
此分子亦稱為LFA-2、LEU-5或綿羊紅細(xì)胞受體等名稱,。為55kD單體分子,,屬Ig基因超家族,,亦為穿膜糖蛋白分子??纱嬖谟诔墒?T 細(xì)胞及胸腺細(xì)胸,,亦可發(fā)現(xiàn)于NK細(xì)胞。CD2分子是細(xì)胞間粘附分子,,其配體分子稱為白細(xì)胞功能相關(guān)抗原-3(LFA-3,,CD58),為55~70kD糖蛋白分子,,可廣泛表達(dá)于造血細(xì)胞和非造血細(xì)胞,。CD2分子與LFA-3分子結(jié)合可增強(qiáng)細(xì)胞與細(xì)胞間的粘附作用。CD2也是信號傳導(dǎo)分子,,可使T細(xì)胞活化,,它不依賴于TCR途徑,是T細(xì)胞活化第二途徑,。特別是在胸腺內(nèi)早期發(fā)育階段的胸腺細(xì)胞尚未表達(dá)TCR,,此時(shí)胸腺細(xì)胞的活化與增殖可能是通過CD2分子與胸腺上皮細(xì)胞表面的LFA-3分子結(jié)合而使之活化。
由于T細(xì)胞表面具有綿羊紅細(xì)胞(或其他動(dòng)物)受體,,故可與相應(yīng)的紅細(xì)胞形成E花環(huán),。 |
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(6)CD44分子
CD44分子可表達(dá)于多種細(xì)胞,包括胸腺細(xì)胞,、B細(xì)胞,、粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞,、紅細(xì)胞,、神經(jīng)細(xì)胞、上皮及纖維母細(xì)胞等,。CD44分子可使淋巴細(xì)胞與高內(nèi)皮微靜脈(HEV)結(jié)合,,移行于血管、組織和淋巴細(xì)胞間,,與淋巴細(xì)胞再循環(huán)密切相關(guān),,可視為一種歸巢受體(homing receptor,HR),,有的T細(xì)胞比未受抗原刺激的天然T細(xì)胞可表達(dá)高水平CD44分子,。
(7)細(xì)胞因子受體
細(xì)胞因子受體(cytokine receptor,CKR)可表達(dá)于靜止及活化T細(xì)胞表面,,靜止T細(xì)胞表面的細(xì)胞因子受體親和力弱,,數(shù)量少,而活化T細(xì)胞表面CKR親和力高。
(8)CD45 分子
CD45 分子亦稱為白細(xì)胞共同抗原(leukocyte common antigen),,包括一組膜糖蛋白,,CD45分子的異構(gòu)體(isoforms)常限定在某些T細(xì)胞表面表達(dá),故稱之為CD45R,。
(9)MHC分子 所有T細(xì)胞均表達(dá)MHC-I抗原,;活化的T細(xì)胞表達(dá)MHC-II類抗原。
2,、T細(xì)胞亞群的分類及功能
?。?)T 細(xì)胞是不均一的群體,按其抗原識別受體,,可將T細(xì)胞分為二大類,,一類是 TCRαβ T細(xì)胞,另一類是TCRγδ T細(xì)胞,。TCRαβ T細(xì)胞也是不均一的群體,,根據(jù)其表型即其細(xì)胞表面的特征性分子的不同,可將成熟 T 細(xì)胞分為二個(gè)亞類即 CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞,。
① TCRαβ T細(xì)胞和TCRγδ T細(xì)胞
二類T細(xì)胞表型分子均呈CD2+,、CD3+陽性,但γδ T細(xì)胞為CD4,、CD8雙陰性細(xì)胞(double negative cell,,DN)或CD8+,而αβ T細(xì)胞其表型為CD4+或CD8+,,為單陽性細(xì)胞(singal positive cell,,SP)。
?、?CD4+T細(xì)胞
CD4+T 細(xì)胞的分子表型為CD2+CD3+CD4+CD8-,。其TCR識別抗原是MHC-Ⅱ類分子限制性。CD4+T細(xì)胞也是不均一的細(xì)胞群,,按其功能可包括二種T細(xì)胞,,即Th1和Th2。 CD4+T細(xì)胞能促進(jìn)B細(xì)胞,、T細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞的增殖和分化,,協(xié)調(diào)免疫細(xì)胞間的相互作用。 |
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?、?CD8+T細(xì)胞
CD8+T細(xì)胞也是不均一的細(xì)胞群,,按其功能可包括抑制性T細(xì)胞(Ts)和殺傷性T細(xì)胞(Tc)。
?。?)根據(jù)TCRαβ T細(xì)胞的功能可將其分為二類:一類為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞,,可包括輔助性T細(xì)胞(helper T lymphocyte,Th)和抑制性T細(xì)胞(supperessor T lymphocyte,Ts),;另一類為殺傷性T細(xì)胞(cytolytic T cell,CTL,,或Tc),。
① 輔助性T細(xì)胞(T helper,Th)
Th2主要功能是輔助B細(xì)胞,,促使B細(xì)胞的活化和產(chǎn)生抗體,。
Th1也稱為遲發(fā)型超敏T細(xì)胞(delayed type hypersensitivitor),遇抗原后,,可被活化增殖而釋放50種以上的淋巴因子,,它們可在反應(yīng)的局部引起以單核細(xì)胞浸潤為主的炎癥,稱作遲發(fā)性超敏反應(yīng)(DTH),,它可清除感染有慢性或胞內(nèi)感染的病原體,,在腫瘤免疫、移植排斥反應(yīng)和自身免疫病中也有重要作用,。
?、?抑制性T細(xì)胞(T suppressor,Ts)
可抑制Th,、Th和B 細(xì)胞的功能,,由此使機(jī)體的有關(guān)淋巴細(xì)胞的增殖得到控制。
③ 細(xì)胞毒T細(xì)胞( cytotoxic T lymphocyte,,Tc)
又稱殺傷性T細(xì)胞(T killer cell),;它能殺傷帶抗原的靶細(xì)胞,例如腫瘤細(xì)胞,、移植細(xì)胞或受病原體感染的宿主組織細(xì)胞等,。
3、T細(xì)胞在胸腺中的發(fā)育
?。?)胸腺微環(huán)境
胸腺是T細(xì)胞發(fā)育成熟的主要部位,,故稱之為中樞免疫器官,當(dāng)T祖細(xì)胞(pro-T)自胚肝或骨髓進(jìn)入胸腺后,,在胸腺微環(huán)境作用下可誘導(dǎo)其發(fā)育分化,,在其分化成熟過程中,可先后發(fā)生各種分化抗原的表達(dá),,各種細(xì)胞受體的表達(dá),,并通過正和負(fù)選擇過程,最終形成 T 細(xì)胞庫,。最后成熟T細(xì)胞被遷移出胸腺,,并定居于周圍淋巴器官,參與淋巴細(xì)胞再循環(huán),可分布于全身組織等一系列復(fù)雜過程,。胸腺微環(huán)境主要是由胸腺基質(zhì)細(xì)胞(Thymic stroma cell,,TSC)、細(xì)胞外基質(zhì)(extra-cellular matrix,,ECM)和細(xì)胞因子等組成,。
(2)T細(xì)胞在胸腺內(nèi)的發(fā)育過程
T 細(xì)胞在胸腺內(nèi)的分化發(fā)育為三個(gè)階段,,即:
① 早期T細(xì)胞發(fā)育為雙陰性細(xì)胞階段,,其主要表型為CD4-和CD8-,故稱為雙陰性細(xì)胞(double negative,,DN),;
② 第二階段為不成熟胸腺細(xì)胞,由DN細(xì)胞經(jīng)單陽性細(xì)胞(CD4-,,CD8+)進(jìn)而分化為雙陽性(CD4+,,CD8+)細(xì)胞(double positive,DP),;
③ 第三階段為由DP細(xì)胞選擇分化為只表達(dá)CD4+或CD8+的單陽細(xì)胞(single positive,,SP),然后遷出胸腺,,移居周圍淋巴器官,。
T細(xì)胞T細(xì)胞在胸腺內(nèi)的分化發(fā)育存在陽性選擇和陰性選擇:
① T細(xì)胞發(fā)育的陽性選擇
② T細(xì)胞發(fā)育的陰性選擇
③ T細(xì)胞選擇的意義:通過陽性選擇獲得針對抗原的反應(yīng)能力;通過陰性選擇獲得自身耐受性,;調(diào)節(jié)體內(nèi)各T細(xì)胞亞群比例,。
五、B淋巴細(xì)胞 B淋巴細(xì)胞是囊依賴性淋巴細(xì)胞的簡稱,;由哺乳動(dòng)物骨髓或鳥類法氏囊中的淋巴樣前體細(xì)胞分化成熟而來,。 B細(xì)胞的成熟發(fā)生在骨髓或法氏囊;來自骨髓的淋巴干細(xì)胞在骨髓或進(jìn)入法氏囊經(jīng)過陽性和陰性選擇的過程發(fā)育成熟,。
1,、B細(xì)胞表面抗原
(1)主要組織相容性抗原(MHC)
B細(xì)胞發(fā)育未成熟時(shí),,已表達(dá)MHC-Ⅱ類分子,,活化B細(xì)胞,MHC-Ⅱ類分子表達(dá)明顯增多,。MHC-Ⅱ類分子能增強(qiáng)B和T細(xì)胞間的粘附作用,,同時(shí)也是遞呈抗原的分子。MHC-Ⅱ類分子交聯(lián)與信號傳導(dǎo)有關(guān),,可促進(jìn)B細(xì)胞的活化,。近年證明超抗原可與MHC-Ⅱ類分子有高親和性,。亦與促進(jìn)B細(xì)胞的活化有關(guān)。另外,,B細(xì)胞是有核細(xì)胞,,也表達(dá)MHC-I抗原。
?。?)B細(xì)胞分化抗原(CD分子)
近年來應(yīng)用單克隆抗體鑒定出存在于B細(xì)胞表面的特有抗原分子,,而不存在于其他免疫細(xì)胞上。這些抗原可表達(dá)于B細(xì)胞發(fā)育分化的不同階段,,故稱為分化抗原(CD),分化抗原不僅是B細(xì)胞的特異表面標(biāo)志,,而且具有重要的生理功能,。實(shí)驗(yàn)證明B細(xì)胞的活化,除了由BCR與其相應(yīng)抗原結(jié)合后提供活化的起始信號外,,還需由其表面的輔助分子與其相應(yīng)配體分子結(jié)合后,,提供的協(xié)同刺激信號,才能使B細(xì)胞處于活化狀態(tài),,即B細(xì)胞的活化與 T 細(xì)胞一樣,,也是由雙信號介導(dǎo)的。
2,、B細(xì)胞表面受體
?。?)B細(xì)胞抗原識別受體(BCR)
BCR是由特異識別抗原的分子和信號傳導(dǎo)分子組成的復(fù)合分子,BCR識別抗原分子是由B細(xì)胞表面免疫球蛋白分子(surface immunoglobulin,,SIg或mIg)組成,,它是由二條相同的重鏈(H)和二條相同的輕鏈(L)構(gòu)成的4肽鏈分子。mIg均為單體結(jié)構(gòu),,在正常外周血中多數(shù)B細(xì)胞可同時(shí)表達(dá)mIgM和mIgD,,少數(shù)B細(xì)胞只表達(dá)mIgG、mIgA或mIgE,。mIg是鑒別B細(xì)胞的主要特征,,可用熒光標(biāo)記的抗Ig抗體檢測B細(xì)胞。
BCR還存在另一組分子,,是由二硫鍵連接的異二聚分子組成,,稱之為Igα和Igβ鏈(分別命名為CD79a和CD79b)。它們的分子結(jié)構(gòu)相關(guān),,功能與信號傳導(dǎo)有關(guān),,與TCR中CD3分子的作用相似。BCR能識別可溶性蛋白抗原分子,,它識別的表位是構(gòu)象決定簇,,這一特性與TCR明顯不同,。B細(xì)胞經(jīng)BCR對抗原的攝取、加工和遞呈作用,,通過信號傳導(dǎo)可引起胞漿內(nèi)一系列生化變化及核內(nèi)基因的活化,、轉(zhuǎn)錄與表達(dá)。依其刺激的性質(zhì)及B細(xì)胞分化階段的不同,,最終可導(dǎo)致B細(xì)胞的活化,、增殖、分化,、不應(yīng)答或誘導(dǎo)細(xì)胞程序性死亡,。
(2)Fc受體
許多免疫細(xì)胞表面都有 Fc 受體,,它是結(jié)合免疫球蛋白Fc段的分子結(jié)構(gòu),。結(jié)合不同類別Ig的Fc受體,其性質(zhì)各異,,細(xì)胞上Fc受體的類型和數(shù)目也是不固定的,。
大多數(shù)B細(xì)胞表面具有IgG Fc受體(FcγR),能與IgG Fc段結(jié)合,?;罨疊細(xì)胞此受體密度明顯提高,分化至晚期又下降,。FcγR可與免疫復(fù)合物結(jié)合,,有利于B細(xì)胞對抗原的捕獲和結(jié)合,以及B細(xì)胞的活化和抗體產(chǎn)生,。
在活化B細(xì)胞表面可具有IgE Fc(FcεRⅡ)即CD23分子,,它是一種B細(xì)胞生長因子受體,可能對B細(xì)胞分化,、增殖有重要作用,。
抗體致敏的紅細(xì)胞(EA)可B細(xì)胞結(jié)合,稱為EA花環(huán),。
?。?)補(bǔ)體受體(CR)
大多數(shù)B細(xì)胞表面有能與C3b和C3d結(jié)合的受體,分別稱為CRI和CRⅡ(即CD35和CD21),。CRI主要見于成熟B細(xì)胞,,活化B細(xì)胞其密度明顯增高,但進(jìn)入分化晚期又下降,。CR可與抗原和抗體及補(bǔ)體形成的免疫復(fù)合物結(jié)合,,促進(jìn)B細(xì)胞的活化,CRⅡ也是EB病毒的受體,。 抗體致敏的紅細(xì)胞與補(bǔ)體結(jié)合(EAC)后,,可與B細(xì)胞形成EAC花環(huán),。
(4)細(xì)胞因子受體(CKR)
活化B細(xì)胞可表達(dá)多種細(xì)胞因子受體,,如IL-1,、IL-2、IL-4,、IL-5以及IFN-7等受體,,與相應(yīng)因子結(jié)合可促進(jìn)B細(xì)胞的增殖和分化。
?。?)絲裂原受體
B細(xì)胞表面的絲裂原受體與T細(xì)胞不同,,故刺激B細(xì)胞轉(zhuǎn)化的絲裂原也不同。如用美洲商陸(PWM)或脂多糖與外周血淋巴組織共同培養(yǎng)時(shí),,B細(xì)胞相應(yīng)受體可與之結(jié)合而被激活,,并進(jìn)行增殖分化為淋巴母細(xì)胞,稱為B細(xì)胞有絲分裂原反應(yīng),,也稱淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn),可用于對B細(xì)胞的功能檢測,。
六,、大顆粒淋巴細(xì)胞
1、NK細(xì)胞
NK細(xì)胞來源于骨髓,,主要存在于血液和淋巴樣組織,,特別是存在于脾中,由于其胞漿中含有顆粒故亦稱為大顆粒淋巴細(xì)胞(large granular lymphocyte,,LGL),。從系統(tǒng)發(fā)生看,NK細(xì)胞被認(rèn)為是原始?xì)鸗細(xì)胞,,但它沒有抗原識別受體,,能殺傷腫瘤細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞,所以是非特異殺傷作用,,但無MHC分子的限制性,,故名自然殺傷細(xì)胞。
雖然NK細(xì)胞對靶細(xì)胞的作用范圍遠(yuǎn)大于殺傷T細(xì)胞,,但其殺傷作用也不是隨機(jī)的而是有一定范圍的,。NK細(xì)胞可以殺傷某些病毒感染細(xì)胞,但對正常未感染細(xì)胞無殺傷作用,。NK 細(xì)胞可殺傷某些腫瘤細(xì)胞株,,特別是對造血細(xì)胞來源的腫瘤細(xì)胞更為敏感,但不是對所有腫瘤細(xì)胞均有作用,。
從細(xì)胞表型看,,NK細(xì)胞既不是T細(xì)胞也不是B細(xì)胞,,NK細(xì)胞沒有Ig或TCR基因重排,也不表達(dá)CD3分子,。但NK細(xì)胞可表達(dá)CD2分子和低親和性的IgG Fc受體,,即FcR Ⅱ(CD16)。如使CD2或CD16交聯(lián)可促使NK細(xì)胞增殖和分泌細(xì)胞因子,。值得注意的是盡管NK細(xì)胞缺乏CD3分子,,但它能表達(dá)CD3的同二聚體多鏈分子,并與CDl6聯(lián)在一起,,當(dāng)IgG Fc與CDl6結(jié)合后,,它在信號傳遞中也發(fā)揮重要作用。 |
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NK細(xì)胞在機(jī)體內(nèi)的分布較廣,,主要發(fā)揮抗腫瘤免疫,、抗感染以及免疫調(diào)節(jié)的作用。當(dāng)IgG與靶細(xì)胞結(jié)合并與NK細(xì)胞的CDl6結(jié)合時(shí)即可引起NK細(xì)胞對靶細(xì)胞的殺傷作用,,稱這種作用為抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用(ADCC),。NK細(xì)胞是ADCC的重要介導(dǎo)細(xì)胞,但NK細(xì)胞識別敏感靶細(xì)胞上的分子尚未明確,。NK細(xì)胞可合成和分泌TNF,,但無LT。在一定條件下,,也可合成和分泌IFN-γ,,如在T細(xì)胞缺損小鼠發(fā)現(xiàn)由NK細(xì)胞產(chǎn)生的IFN-γ可活化巨噬細(xì)胞,能殺傷感染的病原微生物,。
2,、K細(xì)胞
主要存在于:腹腔滲出液、血液和脾臟中,,其他組織很少,;無吞噬作用,但能殺傷與抗體結(jié)合的靶細(xì)胞,;其表面具有IgG Fc受體,,可介導(dǎo)ADCC作用。
3,、LAK細(xì)胞(lymphokine activated killer cells)
嚴(yán)格來說,,LAK細(xì)胞并非一個(gè)獨(dú)立的淋巴細(xì)胞群或亞群,而是NK細(xì)胞或T細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí),,在高劑量IL-2等細(xì)胞因子誘導(dǎo)下成為能夠殺傷NK不敏感腫瘤細(xì)胞的殺傷細(xì)胞,,稱為淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞。
七,、抗原提呈細(xì)胞
抗原提呈是指細(xì)胞在其表面以能被T細(xì)胞受體(TcR)特異性識別的方式表達(dá)抗原的過程(Antigen present),。
是指能捕捉,、加工、處理抗原,,并將抗原提呈給抗原特異性淋巴細(xì)胞的一類免疫細(xì)胞(antigen-presenting cell,,APC)。
抗原遞呈細(xì)胞的主要功能是捕捉或處理抗原(后者如MФ),,遞呈抗原給T細(xì)胞或B細(xì)胞而激活之,,它們有輔佐T細(xì)胞和B細(xì)胞發(fā)生免疫應(yīng)答的功能;許多免疫反應(yīng)的產(chǎn)生,,如混合淋巴細(xì)胞反應(yīng),,Tc的形成和T細(xì)胞依賴抗體的產(chǎn)生,都需要APC細(xì)胞參加,。 |
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1,、抗原提呈細(xì)胞的分類
專職:樹突狀細(xì)胞、單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng),、B細(xì)胞,。
兼職:內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞,、激活的T細(xì)胞,。
2、樹突狀細(xì)胞
近幾年對樹突狀細(xì)胞 (dendritic cell,,DC)的研究,說明DC也是一種不可忽視的APC,,給免疫學(xué)家提出了重新考證單核—巨噬細(xì)胞是免疫反應(yīng)中主要輔佐細(xì)胞這一長期被公認(rèn)的觀念,。將提純的DC與單核—巨噬細(xì)胞在免疫反應(yīng)中的作用進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn),某些結(jié)果表明DC參加多種免疫反應(yīng),,遞呈抗原能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單核—巨噬細(xì)胞:①DC刺激同種混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)比B細(xì)胞,、T細(xì)胞、Mφ的刺激能力至少大100倍,,刺激自身混合淋巴細(xì)胞的作用亦是DC最強(qiáng),;②DC輔佐T細(xì)胞對破傷風(fēng)類毒素的增殖反應(yīng)活性可提高4~10倍;③DC在TD抗體產(chǎn)生過程中起輔佐作用,,可以輔佐SRBC抗體的產(chǎn)生,,還可將抗SRBC的IgM轉(zhuǎn)換為IgG型。而用腹腔MФ研究對SRBC抗體產(chǎn)生的影響,,發(fā)現(xiàn)MФ具有吞噬消化SRBC的能力,,卻抑制SRBC抗體的產(chǎn)生。
DC是一組非淋巴樣單核細(xì)胞,,其形態(tài)學(xué)特征為樹突狀,,呈星狀突起,,核極不規(guī)則。這組細(xì)胞包括朗格罕氏細(xì)胞(Langerhans cell,,LC),、指樣交叉細(xì)胞 (interdigiting cell,IDC),、濾泡樹突狀細(xì)胞(follicular dendritic cell,,F(xiàn)DC)、并指狀細(xì)胞 (interdiaitating cell,,IDC),。
(1)濾泡樹突狀細(xì)胞(follicular dendritic cell,,F(xiàn)DC)
FDC定居于淋巴結(jié)淺皮質(zhì)區(qū)淋巴濾泡生發(fā)中心內(nèi),。FDC與抗原抗體復(fù)合物有高度親合力,能夠捕獲和滯留抗原,,并在記憶B細(xì)胞發(fā)育中起重要作用,,是參與再次免疫應(yīng)答的APC。
?。?)淋巴樣樹突狀細(xì)胞(lymphoid dendritic cell,,LDC)
LDC主要分布在淋巴結(jié)和脾內(nèi),在移植排斥反應(yīng)中起重要作用,。
?。?)并指狀細(xì)胞(interdigitating cell,IDC)
IDC主要定位于淋巴組織胸腺依賴區(qū),,可能由皮膚Langerhans細(xì)胞移行而來,。在淋巴組織中,IDC的星狀突起插入其他細(xì)胞之間,,故命名為并指狀細(xì)胞,。它可能是淋巴結(jié)中主要的APC,并對抗原特異性T細(xì)胞具有很強(qiáng)刺激作用,。
?。?)朗格罕細(xì)胞(langerhans cell,LC)
LC位于表皮和胃腸上皮,,其特征性胞內(nèi)結(jié)構(gòu)是胞漿中的柱狀Birbeck顆粒,,該顆粒參與LC抗原呈遞作用的各個(gè)環(huán)節(jié)。LC是定居在皮膚中的APC,,約占皮膚細(xì)胞總數(shù)的5%~10%,,在介導(dǎo)接觸性皮膚超敏反應(yīng)中起關(guān)鍵作用。
此外,Ia+B細(xì)胞也具有抗原遞呈功能,,表達(dá)Ia+抗原是APC的共同特征,。
DC的生物學(xué)功能:
① 參與抗原提呈:利用內(nèi)吞作用攝取可溶性、大顆?;蛭⑸锟乖?。
② 參與T細(xì)胞發(fā)育、分化和激活:胸腺的DC對T細(xì)胞的陰性選擇起重要作用,; DC還可為T細(xì)胞提供激活的協(xié)同刺激信號,,對外周T細(xì)胞的分化也發(fā)揮重要作用。
③ 參與B細(xì)胞發(fā)育,、分化及激活,。
④ 可分泌多種細(xì)胞因子參與免疫功能的調(diào)節(jié)。
3,、單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)
(1)包括: 骨髓內(nèi)的前單核細(xì)胞,、外周血中的單核細(xì)胞、 組織內(nèi)的巨噬細(xì)胞,。
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?。?)Mφ的生物學(xué)作用:吞噬及細(xì)胞毒作用、抗原提呈作用,、免疫調(diào)節(jié)作用(釋放細(xì)胞因子),、廣泛參與機(jī)體生理功能 。
?。?)Mφ功能的異質(zhì)性:功能的復(fù)雜性,、形態(tài)的差異性;不同組織器官中的Mφ具有異質(zhì)性,,同一組織中的Mφ具有異質(zhì)性,。
(4)Mφ的抗原提呈作用
進(jìn)入體內(nèi)的抗原,,絕大部份被分解掉,,只有<1%的抗原通過抗原提呈作用參與免疫反應(yīng),,所以抗原的提呈是免疫反應(yīng)的速率決定步驟,。
所謂抗原的處理是指:巨噬細(xì)胞吞噬抗原,形成吞噬溶酶體,,分解抗原成為小片斷,,其中某些特定的片斷再和MHC分子結(jié)合,這種多肽和MHC的連結(jié)物與TCR等作用,,能刺激T細(xì)胞活化,。
抗原提呈作用有二種方式:
A 外在路徑(exogenous pathway)
細(xì)胞外的抗原,經(jīng)吞噬、分解后再和MHCⅡ分子結(jié)合,,刺激 CD4+ Th細(xì)胞,,從而幫助B-細(xì)胞分化并產(chǎn)生抗體。
B 內(nèi)在路徑(endogenous pathway)
細(xì)胞內(nèi)的抗原,,如病毒感染細(xì)胞,,病毒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制,一些病毒的蛋白會和體內(nèi)的MHC-Ⅰ分子結(jié)合,,刺激CD8+Tc細(xì)胞分化增殖,。
注意:抗原只有通過“抗原肽/MHC分子”方式才能刺激T細(xì)胞。
4,、有些細(xì)胞不必經(jīng)由吞噬作用也可以提呈抗原
如記憶B-細(xì)胞也可以做為抗原呈獻(xiàn)細(xì)胞,,它利用其表面免疫球蛋白(mIg)結(jié)合抗原并通過受體介導(dǎo)內(nèi)吞作用攝入抗原,被吞入的抗原分子水解成抗原性多肽,,與MHC-II類分子形成復(fù)合物,,表達(dá)在B細(xì)胞表面,并提呈給CD4+T細(xì)胞,。
5,、兼職抗原提呈細(xì)胞
某些細(xì)胞通常不表達(dá)MHC-II分子,但在炎癥過程中,,或接受某些活性分子刺激后,,則可表達(dá)MHC-II類分子,并能處理和提呈抗原,這些細(xì)胞被稱為兼職APC,。
包括:血管內(nèi)皮細(xì)胞,、各種上皮細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞、皮膚的成纖維細(xì)胞及活化的T細(xì)胞等,。
兼職APC可能參與炎癥反應(yīng)或某些自身免疫病的發(fā)生,。
八、其他免疫相關(guān)細(xì)胞
1,、骨髓干細(xì)胞
2,、中性粒細(xì)胞:趨化性、吞噬作用,、殺菌作用,、抗病毒作用和免疫調(diào)節(jié)作用。
3,、嗜酸性粒細(xì)胞:對速發(fā)型超敏反應(yīng)的拮抗調(diào)節(jié)作用,;吞噬作用;抗寄生蟲感染,;產(chǎn)生炎癥介質(zhì),。
4、嗜堿性粒細(xì)胞:參與I型超敏反應(yīng),參與機(jī)體抗腫瘤免疫應(yīng)答,。
5,、紅細(xì)胞:識別和攜帶抗原;清除循環(huán)免疫復(fù)合物,;增強(qiáng)吞噬作用,;增強(qiáng)T細(xì)胞依賴性應(yīng)答;免疫效應(yīng)細(xì)胞作用,。
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