淋巴細(xì)胞活化ppt課件

.,L淋巴細(xì)胞活化,.,L1受體、輔助受體和發(fā)送信號(hào)L2T細(xì)胞活化L3B細(xì)胞活化,.,L1受體、輔助受體和發(fā)送信號(hào),受體-配體相互作用淋巴細(xì)胞為執(zhí)行其功能必須被激活。在分子水平上，這意味著經(jīng)過(guò)與細(xì)胞表面受體相互作用，收到來(lái)自細(xì)胞外的信號(hào)。然后，此信號(hào)經(jīng)過(guò)細(xì)胞質(zhì)到核，誘發(fā)細(xì)胞增殖所需的基因轉(zhuǎn)錄和效應(yīng)分子的合成與釋放。雖然淋巴細(xì)胞經(jīng)其抗原受體與抗原的結(jié)合（信號(hào)1）對(duì)刺激此細(xì)胞是必要的，但不夠，通常引起無(wú)反應(yīng)性（詳見(jiàn)M3）。,.,當(dāng)然，附屬的細(xì)胞表面分子（如在T細(xì)胞上的CD4或CD8、LFA-1、CD2和CD28）與其他細(xì)胞上的他們的反受體的結(jié)合是重要的，因?yàn)檫@些相互作用增加細(xì)胞-細(xì)胞相互作用的親和力。此外，協(xié)同刺激分子（其中一些也是附屬分子）通過(guò)提供關(guān)鍵的第二信號(hào)（信號(hào)2）調(diào)節(jié)導(dǎo)致活化的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)事件。T細(xì)胞經(jīng)其TCR受與MHC分子結(jié)合的肽抗原刺激。B細(xì)胞被激活有的需要T細(xì)胞，有的不需要T細(xì)胞。多聚體抗原能直接刺激B細(xì)胞，而對(duì)蛋白抗原的應(yīng)答需要T細(xì)胞輔助。,.,通過(guò)輔助受體發(fā)送信號(hào),沒(méi)有一個(gè)T或B細(xì)胞上的抗原受體有足夠長(zhǎng)度的胞質(zhì)內(nèi)尾部起信號(hào)分子作用的氨基酸成分。因此，T細(xì)胞信號(hào)發(fā)送，通過(guò)CD3與TcR聯(lián)合在一起引發(fā)。B細(xì)胞信號(hào)發(fā)送，通過(guò)CD79a/b與BcR聯(lián)合在一起引發(fā)（詳見(jiàn)H2、3）。這些分子上有酪氨酸基元，可被激酶磷酸化以引發(fā)活化過(guò)程。然后一系列有序的生化事件經(jīng)激酶和磷酸酶而發(fā)生，這些事件受來(lái)自其他輔助受體細(xì)胞表面分子信號(hào)的調(diào)節(jié)。第二信使產(chǎn)生，它最終負(fù)責(zé)核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子的活化，并且負(fù)責(zé)淋巴細(xì)胞效應(yīng)器功能所需要的細(xì)胞周期蛋白和分子的產(chǎn)生。細(xì)胞因子誘導(dǎo)已活化的B細(xì)胞、T細(xì)胞的增殖及進(jìn)一步分化。,.,L2T細(xì)胞活化L2.1參與T細(xì)胞活化的分子L2.2Th細(xì)胞的活化L2.3Tc細(xì)胞的活化L2.4導(dǎo)致T淋巴細(xì)胞活化的生化事件,.,感染外周部位的病原體或抗原典型地被捕獲在感染部位正下游的淋巴結(jié)中。血中產(chǎn)生的病原體被脾捕獲。這些二級(jí)淋巴器官含有APC（樹(shù)突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞），它們有效地捕獲抗原，以備加工和呈遞。初始的T細(xì)胞再循環(huán)通過(guò)這些部位，以尋找適當(dāng)?shù)目乖?T細(xì)胞與APC的非特異性結(jié)合,表面粘附分子的結(jié)合1.無(wú)特異性2.低親和性3.短暫性無(wú)相應(yīng)特異抗原結(jié)合即分離，T再次進(jìn)入淋巴循環(huán),.,T細(xì)胞與APC的特異性結(jié)合,非特異結(jié)合后，TCR識(shí)別并結(jié)合p-MHC，CD3傳遞特異性識(shí)別信號(hào)：LFA-1構(gòu)象改變，與ICAM親和力增強(qiáng)（結(jié)合可達(dá)數(shù)天）CD4/CD8增強(qiáng)TCR-p-MHC親和力共刺激分子互相結(jié)合，提供協(xié)同刺激信號(hào)T細(xì)胞突觸的形成：,.,T細(xì)胞與APC的非特異性結(jié)合,免疫突觸,成功,失敗,分離,TCR搜索特異性Ag肽-MHC復(fù)合物,.,L2.1參與T細(xì)胞活化的分子：.T細(xì)胞活化的輔助受體主要提供在APC和T細(xì)胞之間的附加連鎖鍵。CD4：與MHC類(lèi)分子恒定區(qū)域結(jié)合，從而加強(qiáng)了TCR與肽-MHC類(lèi)分子的聯(lián)合。其胞漿區(qū)與淋巴細(xì)胞激酶（lck激酶）結(jié)合，參與T細(xì)胞活化和增殖信號(hào)傳導(dǎo)。CD8：同上，就是加強(qiáng)與MHC類(lèi)分子的聯(lián)合。2.協(xié)同刺激分子CD40L（CD154）：在活化的T細(xì)胞，與CD40結(jié)合,能協(xié)同參與激活B細(xì)胞、誘導(dǎo)記憶B細(xì)胞形成，參與B細(xì)胞的應(yīng)答。CD28:胞外區(qū)與B7（CD86/CD80）結(jié)合，胞漿區(qū)可與多種信號(hào)分子相連，能引發(fā)T細(xì)胞的活化和克隆擴(kuò)增。,.,CD2（LFA-2）：能與APC的CD58結(jié)合，通過(guò)增強(qiáng)T細(xì)胞與APC或靶細(xì)胞之間的黏附，能促進(jìn)T細(xì)胞對(duì)抗原的識(shí)別功能。且胞漿區(qū)可與多種蛋白酪氨酸激酶相連，能介導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。LFA-1（淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原）：能與ICAM-1（胞間黏附分子）結(jié)合，能促進(jìn)T細(xì)胞與靶細(xì)胞的相互作用，增強(qiáng)細(xì)胞免疫效應(yīng)。3.結(jié)合絲裂原的膜分子:與絲裂原結(jié)合，能促使T細(xì)胞活化和誘導(dǎo)細(xì)胞分裂4.細(xì)胞因子受體(CKR):活化后表達(dá)一系列CKR，如IL-1R、IL-2R等受體,.,.,L2.2Th細(xì)胞的活化僅靠TCR自身連接不能刺激T細(xì)胞克隆擴(kuò)增或淋巴因子產(chǎn)生。抗原特異的T細(xì)胞的完全活化需要兩種信號(hào)。信號(hào)1：由與T細(xì)胞抗原受體的接合所提供；信號(hào)2：由協(xié)同刺激分子的接合所提供。最具特性的協(xié)同刺激分子是B7，它存在于許多APC上，與T細(xì)胞上的CD28結(jié)合，由此TCR和CD28發(fā)出的信號(hào)協(xié)同誘導(dǎo)T細(xì)胞淋巴因子產(chǎn)生和T細(xì)胞增殖（圖L2.2）。,.,假如T細(xì)胞收到信號(hào)1而沒(méi)有信號(hào)2，則T細(xì)胞不活化（圖12.3）。,圖L2.3T細(xì)胞的無(wú)反應(yīng)性,.,超抗原和Th細(xì)胞的活化,超抗原：細(xì)菌和病毒的某些蛋白產(chǎn)物。它們能與MHCII類(lèi)分子外側(cè)面（不在肽結(jié)合槽內(nèi)）和TCR的亞單位的V區(qū)結(jié)合。這些抗原不像通常的抗原被加工成肽，但能同特異的TCR家族結(jié)合。在某種意義上，它們把T細(xì)胞“粘貼”到APC上（圖L2.4），并引起對(duì)T細(xì)胞的刺激。然而，這些T細(xì)胞對(duì)病原體不是特異的，因?yàn)門(mén)CR家族的所有成員均被激活。,L2.4超抗原通過(guò)橋接TCR和MHCII類(lèi)引起T細(xì)胞活化,.,超抗原與大量T細(xì)胞結(jié)合的結(jié)果是細(xì)胞因子大量產(chǎn)生，在某些場(chǎng)合中，導(dǎo)致淋巴因子誘發(fā)的血管滲透和休克。細(xì)菌超抗原中有引起普通食物中毒的葡萄球菌腸毒素（SE）和中毒性休克綜合征毒素（TSST）。,.,L2.3Tc細(xì)胞的活化,CD8細(xì)胞毒性T細(xì)胞也需活化才能產(chǎn)生含有顆粒體和穿孔素的有功能的CTL。除了要有TcR附著于APC的MHC類(lèi)-肽復(fù)合物（信號(hào)1）外，還需提供第二信號(hào)，其性質(zhì)不清楚，但其只能由Th細(xì)胞限制的APC提供（詳見(jiàn)L2.5即K1.1）。要注意的是，雖然其他Th限制的APC可能為T(mén)c活化提供必需的信號(hào)，但樹(shù)突狀細(xì)胞是具有已加工抗原有效穿越到外源和內(nèi)源途徑的唯一細(xì)胞。而且，通常它們是最有效的抗原呈遞細(xì)胞。,.,特異的Th1細(xì)胞與DC（樹(shù)突狀細(xì)胞）上的MHC類(lèi)分子呈遞的肽（如來(lái)自病毒或腫瘤細(xì)胞蛋白）的相互作用包括黏附分子以及B7與CD28的結(jié)合。此連續(xù)的相互作用誘導(dǎo)Th1細(xì)胞上CD154表達(dá)，然后CD154與DC上的CD40結(jié)合。在Th1細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子存在時(shí)，通過(guò)CD40引發(fā)，制約DC將MHC類(lèi)中的抗原呈遞給肽特異的Tc前體細(xì)胞，誘導(dǎo)它成熟為T(mén)c細(xì)胞。,圖L2.5,.,L2.4導(dǎo)致T淋巴細(xì)胞活化的生化事件,T細(xì)胞為履行其功能，必須將信號(hào)從細(xì)胞表面經(jīng)胞質(zhì)溶膠轉(zhuǎn)達(dá)給核，以引起特異的基因轉(zhuǎn)錄。此信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通過(guò)細(xì)胞表面的幾個(gè)分子進(jìn)行（圖L2.6）。在此過(guò)程中起關(guān)鍵作用的是酶，它們使特殊的氨基酸磷酸化（激酶）和去磷酸化（磷酸酶），從而激活它們，最終導(dǎo)致核中特異轉(zhuǎn)錄因子的活化和功能蛋白的產(chǎn)生。,.,信號(hào)級(jí)聯(lián),圖L2.6,1.CD45分子(一種酪氨酸激酶)與TCR復(fù)合體-MHC-肽復(fù)合物-協(xié)同受體結(jié)合Fyn(受體相關(guān)酪氨酸激酶Src家族成員)和Lck（淋巴細(xì)胞激酶）活化（去除抑制性磷酸基團(tuán)）。2.活化的FynCD3及鏈的ITAM磷酸化磷酸化的鏈的ITAM與ZAP-70（chain-associatedprotein-70，一種酪氨酸激酶）結(jié)合ZAP-70活化,.,圖L2.7導(dǎo)致Th細(xì)胞活化的信號(hào)發(fā)送途徑,3.ZAP70可以激活磷脂酶C,從而引發(fā)磷脂酰信號(hào)通路，磷脂酰信號(hào)通路又分為兩類(lèi)：IP3和DAG.分別產(chǎn)生蛋白激酶C（PKC）和Ca離子，PKC最終可轉(zhuǎn)運(yùn)核因子NF-b；而Ca離子最終可以轉(zhuǎn)運(yùn)NFATC（是一種活化T細(xì)胞核因子的蛋白)。另外，ITAM可以激活Ras蛋白，從而活化June激酶(JNK途徑)，而使得Jun和Fos轉(zhuǎn)錄因子產(chǎn)生，Jun和Fos是核內(nèi)原癌基因，主要參與細(xì)胞增殖和凋亡的調(diào)控。,細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4（CTLA-4）是T細(xì)胞上的一種跨膜受體，與CD28共同享有B7分子配體，而CTLA-4與B7分子結(jié)合后誘導(dǎo)T細(xì)胞無(wú)反應(yīng)性，參與免疫反應(yīng)的負(fù)調(diào)節(jié)。,正向,負(fù)向,.,L3B細(xì)胞活化L3.1參與B細(xì)胞活化的分子L3.2不依賴(lài)胸腺的抗原（T-I抗原）L3.3依賴(lài)胸腺的抗原（T-D抗原）L3.4導(dǎo)致B淋巴細(xì)胞活化的生化事件,.,1.B細(xì)胞受體復(fù)合物：B細(xì)胞抗原受體（BCR）復(fù)合物是由識(shí)別和結(jié)合抗原的mIg和傳遞抗原刺激信號(hào)的Ig(CD79a)/Ig(CD79b)異源二聚體組成。通常包括1個(gè)mIg分子與2個(gè)Ig/Ig異二聚體。,BCR復(fù)合物結(jié)構(gòu)模式圖,2.B細(xì)胞活化的輔助受體CD19：是B細(xì)胞的特異性標(biāo)記?？膳c多種激酶結(jié)合，促進(jìn)B細(xì)胞激活，轉(zhuǎn)導(dǎo)活化信號(hào)。CD21：又稱(chēng)CR2和EB病毒受體，是成熟B細(xì)胞的重要標(biāo)記。CD21與C3d結(jié)合，增強(qiáng)B細(xì)胞對(duì)抗原的結(jié)合、將信號(hào)傳遞給CD19、輔助B細(xì)胞活化。,L3.1參與B細(xì)胞活化的因子,.,4.補(bǔ)體受體CR1(CD35):可與補(bǔ)體C3b和C4b結(jié)合，從而促進(jìn)B細(xì)胞的活化。CR2(CD21)：結(jié)合C3d，是B細(xì)胞活化輔助受體的一個(gè)組分，也是B細(xì)胞上的EB病毒受體。5.其它分子CD20：Ca2+通道CD32：FcR，與IgG-抗原復(fù)合物結(jié)合，參與免疫調(diào)節(jié)終止活化和抗體分泌6.細(xì)胞因子受體（CKR）：結(jié)合細(xì)胞因子，促進(jìn)B細(xì)胞增殖分化。7.有絲裂原受體：結(jié)合B細(xì)胞有絲分裂原(脂多糖LPS)，刺激B細(xì)胞轉(zhuǎn)化。,3.協(xié)同刺激分子CD40：與CD154結(jié)合后，發(fā)送B細(xì)胞活化信號(hào)。B7（CD86/CD80）：結(jié)合CD28，介導(dǎo)T細(xì)胞活化。,.,雖然B細(xì)胞對(duì)大多數(shù)抗原應(yīng)答需要T細(xì)胞輔助，但B細(xì)胞被某些抗原活化則不需要，通常這些不依賴(lài)T細(xì)胞的抗原（TI抗原）主要產(chǎn)生低親和力的IgM抗體，而依賴(lài)T細(xì)胞的抗原（TD抗原）產(chǎn)生其他類(lèi)別的且親和力高的多的抗體。L3.2T-I抗原T-I抗原有兩種類(lèi)型。,TI-1抗原主要為細(xì)菌胞壁成分，如脂多糖具絲裂原成分高濃度時(shí)，其中的絲裂原可非特異性激活B細(xì)胞（多克隆激活）低濃度時(shí)，只能激活具有特異性BCR的B細(xì)胞，絲裂原參與第二信號(hào)的發(fā)送,.,TI-2抗原細(xì)菌細(xì)胞壁成分、莢膜多糖、多聚鞭毛蛋白具有重復(fù)性抗原決定簇通過(guò)其重復(fù)性抗原決定簇使B細(xì)胞交聯(lián)而激活簡(jiǎn)述其過(guò)程即:與特異性BCR結(jié)合-BCR交聯(lián)-傳入活化信號(hào)-B細(xì)胞活化。,.,圖L3.1B細(xì)胞經(jīng)由不依賴(lài)T細(xì)胞的抗原活化,無(wú)反應(yīng)性,.,L3.3T-D抗原對(duì)大多數(shù)抗原來(lái)說(shuō)，抗體的產(chǎn)生需要T細(xì)胞參加。尤其是Th細(xì)胞誘導(dǎo)B細(xì)胞增殖、分化和產(chǎn)生抗體。Th細(xì)胞還誘導(dǎo)產(chǎn)生抗體的類(lèi)別轉(zhuǎn)換和親和力成熟（J2）。為了完成以上任務(wù)，Th細(xì)胞產(chǎn)生關(guān)鍵的細(xì)胞因子，并直接結(jié)合同源B細(xì)胞，通過(guò)細(xì)胞表面受體引發(fā)其活化。這種T細(xì)胞B細(xì)胞合作是必要的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)（非多聚體）抗原與大多數(shù)B細(xì)胞上的抗原受體的結(jié)合提供第一信號(hào)，在沒(méi)有第二信號(hào)時(shí)，該信號(hào)是一個(gè)無(wú)反應(yīng)信號(hào)，即關(guān)閉B細(xì)胞。由Th細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子及互補(bǔ)性表面分子的接合，給B細(xì)胞提供導(dǎo)致其活化的必不可少的第二信號(hào)（圖L3.2）。,.,圖L3.2T細(xì)胞活化B細(xì)胞：T細(xì)胞經(jīng)CD154（CD40配體）與CD40連接（信號(hào)1），而且也經(jīng)細(xì)胞因子給B細(xì)胞提供地第二信號(hào)。,.,準(zhǔn)確地說(shuō)，因?yàn)锽細(xì)胞能經(jīng)膜mIgM和mIgD按類(lèi)捕獲抗原(詳見(jiàn)H2)，所以Th細(xì)胞識(shí)別抗原特異的B細(xì)胞表面上的抗原肽。B細(xì)胞的這一捕獲、加工和呈遞特異抗原的特征（圖L3.3），使得它們?cè)诮?jīng)過(guò)清除劑和其他受體正常地接受抗原的抗原呈遞細(xì)胞中，成為獨(dú)特的一族。然后抗原被胞吞，經(jīng)外源加工途徑被降解，產(chǎn)生的肽與MHCII分子聯(lián)合。對(duì)肽MHC復(fù)合物特異的TCR的Th細(xì)胞經(jīng)TCR-MHC相互作用和通過(guò)黏附分子的結(jié)合，識(shí)別并結(jié)合B細(xì)胞。,.,一旦經(jīng)TCR引發(fā)，Th細(xì)胞就表達(dá)CD40配體（CDL，CD154）。然后，Th細(xì)胞經(jīng)CD40表面受體引發(fā)B細(xì)胞的活化。結(jié)果，激活的B細(xì)胞經(jīng)CD28相互地協(xié)同刺激Th細(xì)胞。在此時(shí)，T細(xì)胞和B細(xì)胞均被刺激。于是T細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，包括IL2（Th細(xì)胞自分泌生長(zhǎng)因子）和IL-4與IL-5（對(duì)活化B細(xì)胞所需的生長(zhǎng)與分化因子）。結(jié)果T細(xì)胞和B細(xì)胞均克隆性地?cái)U(kuò)增和分化。B細(xì)胞的CD40與T細(xì)胞上的CD40L的連接的另一重要作用是，它拯救有突變的抗體受體的B細(xì)胞，避免其在生發(fā)中心死亡。,.,L3.4T細(xì)胞和B細(xì)胞的相互活化,.,L3.4導(dǎo)致B細(xì)胞活化的生化事件,在B細(xì)胞上的跨膜表面免疫球蛋白的抗原受體，像T細(xì)胞上的TCR一樣，有短的、本身不能轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)的胞質(zhì)內(nèi)尾。因此，在與B細(xì)胞抗原受體結(jié)合時(shí)，需要受體復(fù)合物CD79a和CD79b(IgIg)和CD19-CD21-CD81(協(xié)同刺激分子)等分子的輔助才能進(jìn)行充分的信號(hào)傳導(dǎo)。尤其是B細(xì)胞受體復(fù)合物的CD79a和b含有ITAM，ITAM在活化的早期階段被磷酸化，并引發(fā)B細(xì)胞信號(hào)級(jí)聯(lián)。,.,B細(xì)胞受體復(fù)合物的其他成員調(diào)節(jié)經(jīng)由抗原結(jié)合介導(dǎo)的起始信號(hào)，并增強(qiáng)細(xì)胞-細(xì)胞相互作用的強(qiáng)度。如：（1）CD21和與抗原有聯(lián)系的C3dg結(jié)合，以正方向經(jīng)CD19調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)送（增強(qiáng)活化）。（2）CD32和與抗原結(jié)合著的抗體，與抗原受體相互作用，提供一個(gè)負(fù)信號(hào)（降低應(yīng)答）。,負(fù)向（降低應(yīng)答）,正向（增強(qiáng)活化）,.,像T細(xì)胞一樣，B細(xì)胞活化需要兩種信號(hào)。（1）當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)是可溶性抗原單獨(dú)與抗體受體結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。實(shí)驗(yàn)上利用B細(xì)胞上sIgM的抗體可以看到這一點(diǎn)。（2）第二信號(hào)是由Th細(xì)胞的CD40L與B細(xì)胞表面的CD40的相互作用提供。T細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子可誘導(dǎo)增殖，類(lèi)別轉(zhuǎn)換。（IL-2即T細(xì)胞自分泌生長(zhǎng)因子；IL-4誘導(dǎo)B細(xì)胞產(chǎn)生IgE;IL-5誘導(dǎo)B細(xì)胞產(chǎn)生IgA等）其它由Th細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子，誘導(dǎo)適當(dāng)?shù)?、?duì)B細(xì)胞分化成漿細(xì)胞或記憶細(xì)胞至關(guān)重要的信號(hào)（圖L3.6）。,.,圖L3.6細(xì)胞因子在B細(xì)胞成熟為記憶和漿細(xì)胞時(shí)的作用,.,在B細(xì)胞開(kāi)始活化和隨后類(lèi)別轉(zhuǎn)換成IgG之后，B細(xì)胞很容易受CD32（FcR）和B細(xì)胞抗原受體的伴隨結(jié)合所調(diào)節(jié)。特別是，這些細(xì)胞的進(jìn)一步活化能被其與附著于IgG的特異抗原的結(jié)合所抑制