T淋巴細(xì)胞醫(yī)療培訓(xùn)課件

熟悉T細(xì)胞在胸腺發(fā)育分化的過(guò)程，及其在中樞免疫器官發(fā)育過(guò)程中自身耐受形成的機(jī)制。掌握TCR/CD3復(fù)合物的結(jié)構(gòu)。掌握T細(xì)胞表面的重要標(biāo)記（CD4、CD8以及重要的協(xié)同刺激分子）的結(jié)構(gòu)及功能。熟悉T細(xì)胞亞群的分類(lèi)。教學(xué)要求1T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023第一節(jié)T淋巴細(xì)胞的分化發(fā)育第二節(jié)T淋巴細(xì)胞的表面分子及其作用第三節(jié)T淋巴細(xì)胞的亞群第四節(jié)T淋巴細(xì)胞的功能2T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023第一節(jié)T淋巴細(xì)胞的分化發(fā)育一、T細(xì)胞在胸腺中的發(fā)育二、T細(xì)胞在外周淋巴器官中的分化發(fā)育3T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023第一節(jié)T淋巴細(xì)胞的發(fā)育分化4T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023

干細(xì)胞淋巴樣淋巴樣未成熟成熟分化的

祖細(xì)胞前體細(xì)胞淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞效應(yīng)細(xì)胞淋巴細(xì)胞發(fā)育分化中樞免疫器官外周淋巴器官5T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023一、T細(xì)胞在胸腺中的發(fā)育胸腺微環(huán)境的組成：胸腺基質(zhì)細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞因子。胸腺微環(huán)境是T細(xì)胞發(fā)育分化的必要條件。胸腺造血微環(huán)境促進(jìn)胸腺細(xì)胞存活和分化的機(jī)制：分泌細(xì)胞因子或其他介質(zhì)，是胸腺中T細(xì)胞成熟的重要條件；表達(dá)的粘附分子通過(guò)與相應(yīng)配體結(jié)合，促進(jìn)胸腺細(xì)胞的分化。胸腺中的T細(xì)胞按CD3及輔助受體CD4/CD8的表達(dá)分為三個(gè)階段：雙陰性階段、雙陽(yáng)性階段和單陽(yáng)性階段。T細(xì)胞在胸腺發(fā)育過(guò)程中最核心的事件是獲得功能性TCR的表達(dá)、自身MHC限制以及自身免疫耐受。6T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/20231.T細(xì)胞受體（TCR）的發(fā)育T細(xì)胞在胸腺中的發(fā)育

在胸腺中，αβT細(xì)胞約占T細(xì)胞總數(shù)的95％～99%，γδT細(xì)胞約占1％～5%。胸腺細(xì)胞在雙陰性（DN）階段β鏈基因開(kāi)始重排，表達(dá)β鏈蛋白，并與前T細(xì)胞替代α鏈PTα（PreTCel1α）組裝成PTα：β受體，表達(dá)于前T細(xì)胞表面，在IL-7等誘導(dǎo)下，分化至CD4+CD8+的雙陽(yáng)性（DP）階段（PTα：β表達(dá)下調(diào)），細(xì)胞停止增殖，α鏈基因開(kāi)始重排，并表達(dá)有功能性的TCRαβ。7T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/20232.T細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中的陽(yáng)性選擇T細(xì)胞在胸腺中的發(fā)育

陽(yáng)性選擇（positivese1ection），在胸腺皮質(zhì)中，同胸腺上皮細(xì)胞表面的抗原肽-MHC分子復(fù)合物以適當(dāng)親和力發(fā)生特異性結(jié)合的DP細(xì)胞可繼續(xù)分化為單陽(yáng)性（SP）細(xì)胞，其中與Ⅰ類(lèi)分子結(jié)合的DP細(xì)胞，CD8表達(dá)水平升高，CD4表達(dá)水平下降直至丟失；而與Ⅱ類(lèi)分子結(jié)合的DP細(xì)胞，CD4表達(dá)水平升高，CD8表達(dá)水平下降直至丟失；不能與抗原肽-MHC發(fā)生有效結(jié)合或親和力過(guò)高DP細(xì)胞在在胸腺皮質(zhì)中發(fā)生凋亡，此過(guò)程稱為胸腺的陽(yáng)性選擇。8T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/20233.T細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中的陰性選擇T細(xì)胞在胸腺中的發(fā)育▲經(jīng)陽(yáng)性選擇的DP細(xì)胞存活，并分化為SP細(xì)胞，使T細(xì)胞獲得了在識(shí)別過(guò)程中自身MHC限制能力。識(shí)別MHCI類(lèi)分子的胸腺細(xì)胞發(fā)育為CD8+細(xì)胞，而識(shí)別MHCⅡ類(lèi)分子的胸腺細(xì)胞發(fā)育為CD4+細(xì)胞?！幮赃x擇（negativese1ection），系SP細(xì)胞在皮髓質(zhì)交界處及髓質(zhì)區(qū)，與胸腺DC、巨噬細(xì)胞表達(dá)的自身肽-MHCI類(lèi)或Ⅱ類(lèi)分子發(fā)生高親和力結(jié)合的而被消除，或成為無(wú)能狀態(tài)，以保證入外周淋巴器官的T細(xì)胞庫(kù)中不含有針對(duì)自身成分的T細(xì)胞，也是T細(xì)胞獲得中樞免疫耐受的主要機(jī)制。9T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023T細(xì)胞在胸腺中的陽(yáng)性選擇和陰性選擇

10T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023二、T細(xì)胞在外周淋巴器官中的分化發(fā)育初始T細(xì)胞主要定居于外周淋巴器官的胸腺依賴區(qū)；T細(xì)胞的定位與它在胸腺發(fā)育中獲得相應(yīng)的淋巴細(xì)胞歸巢受體（LHR）如LFA-1等粘附分子有關(guān)；T細(xì)胞在外周淋巴器官與抗原接觸后，最終分化為具有不同效應(yīng)功能的T細(xì)胞亞群、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞或記憶T細(xì)胞。11T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023第二節(jié)T淋巴細(xì)胞表面分子及其作用12T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023

一、TCR-CD3復(fù)合物1.TCR的結(jié)構(gòu)和功能

T細(xì)胞抗原受體（Tcellantigenreceptor，TCR）為所有T細(xì)胞表面的特征性標(biāo)志，以非共價(jià)鍵與CD3分子結(jié)合，形成TCR-CD3復(fù)合物。

TCR的作用——識(shí)別抗原。

TCR識(shí)別抗原的特點(diǎn)：1）特異性識(shí)別抗原提呈細(xì)胞或靶細(xì)胞表面的抗原肽-MHC分子復(fù)合物；2）TCR識(shí)別抗原肽-MHC分子復(fù)合物時(shí)，具有雙重特異性，即既識(shí)別抗原肽的表位，又識(shí)別自身MHC分子的多態(tài)性部位。13T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023

TCR是由兩條不同肽鏈構(gòu)成的異二聚體，構(gòu)成TCR的肽鏈有α、β、γ、δ四種類(lèi)型。根據(jù)所含肽鏈的不同，TCR分為T(mén)CRαβ和TCRγδ兩種類(lèi)型。體內(nèi)大多數(shù)T細(xì)胞表達(dá)TCRαβ，僅少數(shù)T細(xì)胞表達(dá)TCRγδ。

TCR為跨膜蛋白，由二硫鍵相連，肽鏈分為胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞漿區(qū)，其胞漿區(qū)肽鏈很短，不能轉(zhuǎn)導(dǎo)活化信號(hào)；兩條肽鏈的跨膜區(qū)通過(guò)鹽橋與CD3分子的跨膜區(qū)連接，形成TCR/CD3復(fù)合體。TCR識(shí)別抗原所產(chǎn)生的活化信號(hào)由CD3分子傳導(dǎo)至T細(xì)胞內(nèi)。TCR的結(jié)構(gòu)和功能14T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023VaVbCaCb跨膜區(qū)+++抗原結(jié)合位點(diǎn)TCR的結(jié)構(gòu)15T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023TCR特異識(shí)別MHC/抗原肽SpecificRecognitionofMHC/peptideComplex(pMHC)TCR抗原肽MHCT細(xì)胞抗原遞呈細(xì)胞16T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/20232.CD3分子的結(jié)構(gòu)和功能

CD3分子具有γ、δ、ε、ζ及η五種肽鏈，通常以γε、δε和ζη形成異二聚體或ζζ形成同二聚體形式存在。這五種肽鏈均有免疫受體酪氨酸活化基序（immunoreceptortyrosine-basedactivationmotif，ITAM）。ITAM由18個(gè)氨基酸殘基組成，其中含有2個(gè)YxxL/V保守序列。因此CD3分子的功能是轉(zhuǎn)導(dǎo)TCR識(shí)別抗原所產(chǎn)生的活化信號(hào)。

17T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/202318T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023全T細(xì)胞標(biāo)志免疫受體酪氨酸活化模體（immunoreceptortyrosine-basedactivationmotif,ITAM）TCR和TCR19T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023二、CD4分子和CD8分子

成熟T細(xì)胞只能表達(dá)CD4或CD8分子，即CD4+T細(xì)胞或CD8+T細(xì)胞。CD4和CD8分子的主要功能是輔助TCR識(shí)別抗原和參與T細(xì)胞活化信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)。

CD4分子是單鏈跨膜蛋白，胞外區(qū)具有4個(gè)Ig樣結(jié)構(gòu)域，其中遠(yuǎn)膜端的2個(gè)結(jié)構(gòu)域能夠與MHCⅡ類(lèi)分子β鏈的β2結(jié)構(gòu)域結(jié)合。CD4分子還是HIV殼囊膜糖蛋白gp120受體。與CD4分子結(jié)合是HIV侵入并感染CD4＋T細(xì)胞或巨噬細(xì)胞的機(jī)制之一。

CD8分子由α和β肽鏈組成，2條肽鏈均為跨膜蛋白，由二硫鍵連接。CD8分子由α和β肽鏈的細(xì)胞外區(qū)含一個(gè)Ig樣結(jié)構(gòu)域，能夠與MHCⅠ類(lèi)分子的α3結(jié)構(gòu)域結(jié)合。

作用：輔助TCR識(shí)別抗原；參與TCR識(shí)別抗原所產(chǎn)生的活化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程。20T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023三、協(xié)同刺激分子第二信號(hào)（或稱協(xié)同刺激信號(hào)）由抗原提呈細(xì)胞（APC）或靶細(xì)胞表面的協(xié)同刺激分子與T細(xì)胞表面相應(yīng)受體相互作用而產(chǎn)生。在協(xié)同刺激信號(hào)的作用下，以活化的抗原特異性T細(xì)胞發(fā)生克隆擴(kuò)增，并分化為效應(yīng)T細(xì)胞。所以，協(xié)同刺激信號(hào)的基本作用是擴(kuò)大適應(yīng)性免疫應(yīng)答的免疫效應(yīng)。協(xié)同刺激信號(hào)的性質(zhì)因T細(xì)胞所處的分化階段以及接觸細(xì)胞的不同而有所不同。21T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023三、協(xié)同刺激分子22T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/202323T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023

1.

CD28：由兩條肽鏈組成的同源二聚體，90%的CD4＋T細(xì)胞和50%的CD8＋T細(xì)胞表達(dá)之。CD28是B7的受體。CD28與B7結(jié)合可促進(jìn)T細(xì)胞增殖、分化和IL-2等其他細(xì)胞因子的合成。

2.CTLA-4（CD152）：表達(dá)于活化的CD4＋和CD8＋T細(xì)胞，其配體也是B7分子。CTLA-4與B7結(jié)合產(chǎn)生抑制性信號(hào)，下調(diào)或終止T細(xì)胞活化。

3.ICOS（induciblecostimulator）：表達(dá)于活化的T細(xì)胞，人的ICOS配體為ICOSL/B7-H2。初始T細(xì)胞的活化主要依賴CD28提供協(xié)同刺激信號(hào)；而ICOS則在CD28之后起作用，調(diào)節(jié)活化T細(xì)胞多種細(xì)胞因子的產(chǎn)生，并促進(jìn)T細(xì)胞增殖。

4.PD-1(programmeddeath1）:表達(dá)于活化的T細(xì)胞，配體為PD-L1/L2。作用：抑制T/B細(xì)胞增殖；參與外周免疫耐受的形成。24T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/20235.CD2（即LFA-2）：又稱綿羊紅細(xì)胞（SRBC）受體。95%成熟T細(xì)胞，50%-70%胸腺細(xì)胞及部分NK細(xì)胞表達(dá)CD2。CD2分子與其配體LFA-3（CD58）和CD48（小鼠和大鼠）結(jié)合，其作用除介導(dǎo)細(xì)胞間黏附外，還為T(mén)細(xì)胞提供活化信號(hào)。6.CD40配體（CD40L，CD154）：CD40L主要表達(dá)于活化的CD4＋T細(xì)胞，CD40表達(dá)于APC。CD40L與CD40結(jié)合作用為雙向性的，一方面是促進(jìn)APC的活化，促進(jìn)B7分子表達(dá)和細(xì)胞因子的分泌；另一方面，因APC表達(dá)B7分子增加和分泌促進(jìn)T細(xì)胞分化的細(xì)胞因子，也促進(jìn)T細(xì)胞的活化。CD40L與B細(xì)胞表面CD40分子結(jié)合可促進(jìn)B細(xì)胞的增殖、分化、抗體生成和Ig類(lèi)別轉(zhuǎn)換和誘導(dǎo)Bm細(xì)胞的生成。

25T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/20233、CD40L、CD2、LFA-1和ICAM-1VC2C2C2VC1VC1C2VC2C2SSSSVVSSSSITAMCD2TNFSFC2VSVSSVTCRSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSCD4CD8CD28CD40LCD3TCR其他與T細(xì)胞識(shí)別、黏附和活化有關(guān)CD分子TCR/CD326T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023CD2與綿羊紅細(xì)胞結(jié)合27T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023四、絲裂原結(jié)合分子及其他表面分子

T細(xì)胞表面還表達(dá)多種絲裂原受體，能使靜息T細(xì)胞活化、增生和分化，但作用無(wú)特異性。常用的T細(xì)胞絲裂原有刀豆蛋白A（CON-A）、植物血凝素（PHA）美洲商陸（PWM）。PWM除誘導(dǎo)T細(xì)胞活化外，還可誘導(dǎo)B細(xì)胞活化。

T細(xì)胞活化后還表達(dá)許多與效應(yīng)功能有關(guān)的分子，如細(xì)胞因子受體（IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL-6R、IL-7R和IFN-γR等）及可誘導(dǎo)細(xì)胞調(diào)亡的FasL（CD95L）等。28T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023第三節(jié)T淋巴細(xì)胞亞群29T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023一、初始T細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞和記憶性T細(xì)胞分類(lèi)依據(jù):T淋巴細(xì)胞的活化階段

初始T細(xì)胞（naiveTcell）是從未接受過(guò)抗原刺激的成熟T細(xì)胞，表達(dá)CD45RA、L-選擇素，參與淋巴細(xì)胞再循環(huán)。其功能是識(shí)別抗原，無(wú)免疫效應(yīng)功能。

效應(yīng)T細(xì)胞（effectorTcell）高表達(dá)高親和力IL-2R，表達(dá)整合素、CD44和CD45RO。不參與淋巴細(xì)胞再循環(huán)，而是向外周炎癥部位或某些器官組織組織遷移。

記憶性T細(xì)胞（memoryTcell）長(zhǎng)期存活，可達(dá)數(shù)年。表達(dá)CD45RO和CD44及向外周炎癥組織遷移，介導(dǎo)再次免疫應(yīng)答，接受相同抗原刺激后可迅速活化，并分化為記憶性T細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞。

30T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023記憶性T細(xì)胞的分群分群依據(jù)：趨化因子受體CCR7的表達(dá)情況。CCR7-T細(xì)胞：主要存在于血液、脾臟和非淋巴組織中，接受抗原刺激后迅速分化成效應(yīng)細(xì)胞，產(chǎn)生效應(yīng)分子，又稱效應(yīng)型記憶T細(xì)胞（effectormemoryTcell,TEM）

。CCR7+T細(xì)胞：主要存在于淋巴結(jié)、脾臟和血液中，接受抗原刺激后，分化成效應(yīng)細(xì)胞，產(chǎn)生細(xì)胞因子，對(duì)靶細(xì)胞的殺傷作用較慢，又稱中央型記憶T細(xì)胞（centralmemoryTcell,TCM）

。在缺乏抗原或MHC分子刺激時(shí)，記憶性T細(xì)胞長(zhǎng)期存活、自發(fā)增殖，維持在一定水平。31T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023ab+++二、按照TCR類(lèi)型γδ+++適應(yīng)性免疫應(yīng)答固有免疫應(yīng)答32T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023αβT細(xì)胞和

γδT細(xì)胞

分類(lèi)依據(jù)：表達(dá)的TCR類(lèi)型

αβT細(xì)胞和

γδT細(xì)胞的區(qū)別特征

αβT細(xì)胞γδT細(xì)胞TCR多樣性多少分布外周血60％～70％5％～15％組織外周淋巴組織皮膚和粘膜表型CD3CD2100%100%CD4+CD8－

60％~65%<1%

CD4－CD8＋30%~35%20%~50%

CD4－CD8－

<5%

≥50%識(shí)別抗原8~17個(gè)aa多肽HSP脂類(lèi)多糖MHC限制經(jīng)典MHC分子MHCⅠ類(lèi)樣分子輔助細(xì)胞Th細(xì)胞無(wú)殺傷細(xì)胞CTL細(xì)胞CTL細(xì)胞33T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023三、CD4+T

細(xì)胞和CD8＋T細(xì)胞分類(lèi)依據(jù)：CD分子表型的不同

CD4+T

細(xì)胞識(shí)別由13～17個(gè)殘基組成的外源性抗原肽，受自身MHCⅡ類(lèi)分子的限制。活化后，分化的效應(yīng)細(xì)胞主要為T(mén)h細(xì)胞，但少數(shù)CD4+T

細(xì)胞具有細(xì)胞毒和免疫抑制作用。

CD8＋T細(xì)胞識(shí)別由8～10個(gè)殘基組成的內(nèi)源性抗原肽，受自身MHCⅠ類(lèi)分子的限制?；罨?，分化的效應(yīng)細(xì)胞為T(mén)c（CTL）細(xì)胞，具有細(xì)胞毒作用，可特異性殺傷靶細(xì)胞。34T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023按CD4和CD8分子表達(dá)35T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023四、Th、CTL和Treg細(xì)胞分類(lèi)依據(jù)：功能不同(一)Th細(xì)胞初始CD4+T細(xì)胞可分化為T(mén)h1、Th2和Th17三類(lèi)效應(yīng)Th細(xì)胞，分別分泌不同的細(xì)胞因子，發(fā)揮不同的免疫效應(yīng)。

Th1細(xì)胞發(fā)揮細(xì)胞免疫效應(yīng)。

Th2細(xì)胞發(fā)揮體液免疫效應(yīng)。

Th17細(xì)胞則通過(guò)分泌IL-17參與固有免疫和某些炎癥的發(fā)生。初始CD4+T細(xì)胞還可分化為T(mén)h3和Ⅰ型調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tr1）。36T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023（二）CTL（Tc）細(xì)胞

Tc1主要分泌的細(xì)胞因子有IFN-γ、LTα、IL-2等。

Tc2主要分泌的細(xì)胞因子有IL-10、IL-4、IL-13等。（三）調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）

其主要功能是在免疫應(yīng)答的負(fù)調(diào)節(jié)及自身免疫耐受中發(fā)揮重要的作用。自然調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（nTreg

）：CD4+CD25+FoxP3+。適應(yīng)性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(iTreg)：表型與iTreg相同，即CD4+CD25+FoxP3+。主要有Tr1和Th3兩種亞群。Tr1細(xì)胞主要分泌IL-10和TGF-β;Th3主要產(chǎn)生TGF-β。其他調(diào)節(jié)性T細(xì)胞：如CD8Treg，可抑制自身反應(yīng)性CD4+T細(xì)胞活性和移植物排斥反應(yīng)。37T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023

第四節(jié)T淋巴細(xì)胞的功能一、CD4+輔助性T細(xì)胞（CD4+Th細(xì)胞）的功能（一）CD4+Th細(xì)胞的亞群初始CD4+T細(xì)胞→Th0→Th1、Th2、Th3和Th17細(xì)胞Th1、Th2和Th3細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子不僅決定了每個(gè)亞群的免疫效應(yīng)功能，還調(diào)控各亞群的形成和擴(kuò)增。

Th1細(xì)胞分泌IL-2、IFN-γ、TNF；

Th2細(xì)胞分泌IL-4、IL-5、IL-10、IL-13；

Th1和Th2細(xì)胞都能分泌IL-3、GM-CSF等CK；

Th3細(xì)胞分泌大量TGF-β；人Th0在IL-1β和IL-6細(xì)胞因子共同誘導(dǎo)下，可分化為T(mén)h17效應(yīng)細(xì)胞。

38T淋巴細(xì)胞醫(yī)療7/29/2023Th0Th1Th2Th1TCBIL-12、IL-2IFN-γIL-4IL-2IFN-γIL-4、5、6IL-10、13－－細(xì)胞免疫細(xì)胞因子對(duì)Th1和Th2細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用體液免疫（二）CD4