T淋巴細胞醫(yī)療培訓課件

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

干細胞淋巴樣淋巴樣未成熟成熟分化的

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

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

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

10T淋巴細胞醫(yī)療7/29/2023二、T細胞在外周淋巴器官中的分化發(fā)育初始T細胞主要定居于外周淋巴器官的胸腺依賴區(qū)；T細胞的定位與它在胸腺發(fā)育中獲得相應的淋巴細胞歸巢受體（LHR）如LFA-1等粘附分子有關；T細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功能的T細胞亞群、調節(jié)性T細胞或記憶T細胞。11T淋巴細胞醫(yī)療7/29/2023第二節(jié)T淋巴細胞表面分子及其作用12T淋巴細胞醫(yī)療7/29/2023

一、TCR-CD3復合物1.TCR的結構和功能

T細胞抗原受體（Tcellantigenreceptor，TCR）為所有T細胞表面的特征性標志，以非共價鍵與CD3分子結合，形成TCR-CD3復合物。

TCR的作用——識別抗原。

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

TCR是由兩條不同肽鏈構成的異二聚體，構成TCR的肽鏈有α、β、γ、δ四種類型。根據(jù)所含肽鏈的不同，TCR分為TCRαβ和TCRγδ兩種類型。體內大多數(shù)T細胞表達TCRαβ，僅少數(shù)T細胞表達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，不能轉導活化信號；兩條肽鏈的跨膜區(qū)通過鹽橋與CD3分子的跨膜區(qū)連接，形成TCR/CD3復合體。TCR識別抗原所產(chǎn)生的活化信號由CD3分子傳導至T細胞內。TCR的結構和功能14T淋巴細胞醫(yī)療7/29/2023VaVbCaCb跨膜區(qū)+++抗原結合位點TCR的結構15T淋巴細胞醫(yī)療7/29/2023TCR特異識別MHC/抗原肽SpecificRecognitionofMHC/peptideComplex(pMHC)TCR抗原肽MHCT細胞抗原遞呈細胞16T淋巴細胞醫(yī)療7/29/20232.CD3分子的結構和功能

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個氨基酸殘基組成，其中含有2個YxxL/V保守序列。因此CD3分子的功能是轉導TCR識別抗原所產(chǎn)生的活化信號。

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

成熟T細胞只能表達CD4或CD8分子，即CD4+T細胞或CD8+T細胞。CD4和CD8分子的主要功能是輔助TCR識別抗原和參與T細胞活化信號的轉導。

CD4分子是單鏈跨膜蛋白，胞外區(qū)具有4個Ig樣結構域，其中遠膜端的2個結構域能夠與MHCⅡ類分子β鏈的β2結構域結合。CD4分子還是HIV殼囊膜糖蛋白gp120受體。與CD4分子結合是HIV侵入并感染CD4＋T細胞或巨噬細胞的機制之一。

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肽鏈的細胞外區(qū)含一個Ig樣結構域，能夠與MHCⅠ類分子的α3結構域結合。

作用：輔助TCR識別抗原；參與TCR識別抗原所產(chǎn)生的活化信號轉導過程。20T淋巴細胞醫(yī)療7/29/2023三、協(xié)同刺激分子第二信號（或稱協(xié)同刺激信號）由抗原提呈細胞（APC）或靶細胞表面的協(xié)同刺激分子與T細胞表面相應受體相互作用而產(chǎn)生。在協(xié)同刺激信號的作用下，以活化的抗原特異性T細胞發(fā)生克隆擴增，并分化為效應T細胞。所以，協(xié)同刺激信號的基本作用是擴大適應性免疫應答的免疫效應。協(xié)同刺激信號的性質因T細胞所處的分化階段以及接觸細胞的不同而有所不同。21T淋巴細胞醫(yī)療7/29/2023三、協(xié)同刺激分子22T淋巴細胞醫(yī)療7/29/202323T淋巴細胞醫(yī)療7/29/2023

1.

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

2.CTLA-4（CD152）：表達于活化的CD4＋和CD8＋T細胞，其配體也是B7分子。CTLA-4與B7結合產(chǎn)生抑制性信號，下調或終止T細胞活化。

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

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

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

T細胞表面還表達多種絲裂原受體，能使靜息T細胞活化、增生和分化，但作用無特異性。常用的T細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T細胞活化外，還可誘導B細胞活化。

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

初始T細胞（naiveTcell）是從未接受過抗原刺激的成熟T細胞，表達CD45RA、L-選擇素，參與淋巴細胞再循環(huán)。其功能是識別抗原，無免疫效應功能。

效應T細胞（effectorTcell）高表達高親和力IL-2R，表達整合素、CD44和CD45RO。不參與淋巴細胞再循環(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細胞（memoryTcell）長期存活，可達數(shù)年。表達CD45RO和CD44及向外周炎癥組織遷移，介導再次免疫應答，接受相同抗原刺激后可迅速活化，并分化為記憶性T細胞和效應T細胞。

30T淋巴細胞醫(yī)療7/29/2023記憶性T細胞的分群分群依據(jù)：趨化因子受體CCR7的表達情況。CCR7-T細胞：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細胞，產(chǎn)生效應分子，又稱效應型記憶T細胞（effectormemoryTcell,TEM）

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

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

γδT細胞

分類依據(jù)：表達的TCR類型

αβT細胞和

γδT細胞的區(qū)別特征

αβT細胞γδT細胞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%識別抗原8~17個aa多肽HSP脂類多糖MHC限制經(jīng)典MHC分子MHCⅠ類樣分子輔助細胞Th細胞無殺傷細胞CTL細胞CTL細胞33T淋巴細胞醫(yī)療7/29/2023三、CD4+T

細胞和CD8＋T細胞分類依據(jù)：CD分子表型的不同

CD4+T

細胞識別由13～17個殘基組成的外源性抗原肽，受自身MHCⅡ類分子的限制。活化后，分化的效應細胞主要為Th細胞，但少數(shù)CD4+T

細胞具有細胞毒和免疫抑制作用。

CD8＋T細胞識別由8～10個殘基組成的內源性抗原肽，受自身MHCⅠ類分子的限制?；罨螅只男毎麨門c（CTL）細胞，具有細胞毒作用，可特異性殺傷靶細胞。34T淋巴細胞醫(yī)療7/29/2023按CD4和CD8分子表達35T淋巴細胞醫(yī)療7/29/2023四、Th、CTL和Treg細胞分類依據(jù)：功能不同(一)Th細胞初始CD4+T細胞可分化為Th1、Th2和Th17三類效應Th細胞，分別分泌不同的細胞因子，發(fā)揮不同的免疫效應。

Th1細胞發(fā)揮細胞免疫效應。

Th2細胞發(fā)揮體液免疫效應。

Th17細胞則通過分泌IL-17參與固有免疫和某些炎癥的發(fā)生。初始CD4+T細胞還可分化為Th3和Ⅰ型調節(jié)性T細胞（Tr1）。36T淋巴細胞醫(yī)療7/29/2023（二）CTL（Tc）細胞

Tc1主要分泌的細胞因子有IFN-γ、LTα、IL-2等。

Tc2主要分泌的細胞因子有IL-10、IL-4、IL-13等。（三）調節(jié)性T細胞（Treg）

其主要功能是在免疫應答的負調節(jié)及自身免疫耐受中發(fā)揮重要的作用。自然調節(jié)性T細胞（nTreg

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

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

Th1細胞分泌IL-2、IFN-γ、TNF；

Th2細胞分泌IL-4、IL-5、IL-10、IL-13；

Th1和Th2細胞都能分泌IL-3、GM-CSF等CK；

Th3細胞分泌大量TGF-β；人Th0在IL-1β和IL-6細胞因子共同誘導下，可分化為Th17效應細胞。

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