免疫學原理：10-T細胞激活

“識別才是硬道理!”

三個代表：抗體（或BCR)—B細胞TCR—T細胞MHC—抗原提呈細胞免疫應答發(fā)生的過程免疫應答可以分成三個階段

識別階段：指抗原進入機體，經(jīng)APC處理、加工，然后被抗原特異性淋巴細胞識別的階段。增殖和分化階段：指抗原特異性淋巴細胞受抗原刺激而發(fā)生活化、增殖、分化，形成記憶細胞與效應細胞的階段。效應階段：指免疫應答中形成的效應細胞、效應分子與相應抗原產(chǎn)生相互作用的階段。T細胞完成對抗原的識別識別信號如何最終轉(zhuǎn)變成T細胞激活和分化？T細胞激活與分化LckZAP-70NF-kB第一節(jié)：T細胞抗原識別信號的轉(zhuǎn)導信號轉(zhuǎn)導是免疫細胞激活的重要步驟。通過信號轉(zhuǎn)導，T細胞對抗原的識別被轉(zhuǎn)換成胞內(nèi)的生化事件。信號或者進入細胞核，引起基因的轉(zhuǎn)錄激活和表達；或者引起胞質(zhì)成份（如肌動蛋白和細胞骨架蛋白）結(jié)構(gòu)的變異和重排。胞外胞內(nèi)參與T細胞信號轉(zhuǎn)導的主要分子和結(jié)構(gòu)域蛋白激酶：磷酸化蛋白p激酶結(jié)構(gòu)域(SH1)SH2結(jié)構(gòu)域SH3結(jié)構(gòu)域PH結(jié)構(gòu)域,含V肽段家族特有結(jié)構(gòu)域Src家族激酶Tec家族激酶Syk家族激酶

結(jié)構(gòu)域攜帶蛋白配體配體舉例

Src(Lck,Fyn),Syk(ZAP-70)Grb2,STAT,Btk,Itk,Vav,PI3K磷酸化酪氨酸（pY）SH3含脯氨酸肽段PxxPSrc(Lck,Fyn),Grb2,Btk,Itk,Tec,Gads,Nck,FybSH2

pYxxLPHTec,PLC-,Akt,Btk,Itk,Sos

磷脂酰肌醇PIP3蛋白磷酸酶：蛋白去磷酸化Inhibitoryfunction蛋白酪氨酸磷酸酶：SHP-1，SHP-2，SHIPA.

ITAM（YxxL）中的酪氨酸（Y）可以在蛋白酪氨酸激酶（PTK）的作用下發(fā)生磷酸化。磷酸化的酪氨酸（pY)通過與SH2結(jié)構(gòu)域的結(jié)合，使SH2攜帶蛋白（SHC)被募集到帶有ITAM基序的跨模分子所在胞膜內(nèi)測。B.胞膜脂質(zhì)成份二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）可以在磷酸肌醇3激酶（PI3K）作用下進一步磷酸化成為三磷酸磷脂酰肌醇（PIP3），招募帶有PH結(jié)構(gòu)域的Tec家族激酶Akt和Itk質(zhì)胞膜內(nèi)側(cè)。SHC、Akt和Itk各自參與啟動T細胞激活的信號轉(zhuǎn)導途徑。SHCYLxxSH2結(jié)構(gòu)域ITAMYPTKLppxxABAkt,ItkPIP3PI3KppPH結(jié)構(gòu)域PIP2T細胞激活中重要蛋白基序T細胞活化起始階段的信號傳遞LckZAP-70NF-kB抗原激活信號胞內(nèi)轉(zhuǎn)導的主要途徑①②③T細胞激活信號轉(zhuǎn)導的啟動和主要的信號途徑IP3DAGCa2+

PKC鈣調(diào)素DAG-RasGRPRas-GDPRas-GTPRafErk,JnkNFATp50p65p50p65NFAT鈣調(diào)磷酸酶Mek

NFATOCTNF-

BAP-1NFATOCTIKKI

BNF-

B

JnkFos

JunpSospMHCTCRCD4

CD45LckFynpYITAMZAP-70PLC

SLP-76GadsGrb-2LATppY505PIP3PIP2ItkPI3KCD28B7Akt

(PKB)泛素化降解鈣調(diào)磷酸酶途徑MAP激酶途徑NF-

B途徑IL2PIP2細胞骨架重排YMNM

免疫突觸

MAP激酶CARMA抑制劑競爭的信號蛋白靶分子環(huán)孢素（CsA）

鈣調(diào)磷酸酶NFAT他克莫司（FK506）鈣調(diào)磷酸酶NFAT雷帕霉素(rapamycin）蛋白激酶mTOR*PHAS-1T細胞激活信號轉(zhuǎn)導的啟動和主要的信號途徑T細胞抑制劑對T細胞相關(guān)信號轉(zhuǎn)導的阻斷作用抗原識別信號PLC-

PIP2IP3DAGCa2+PKC鈣調(diào)磷酸酶PKCNFATNFATppCsA,FK506CsA-CyPFK506-FKBP鈣調(diào)磷酸酶T激活雷帕霉素mTOR激酶PHAS-1PI3K-Akt信號途徑T激活PHAS-1雷帕霉素-RMBPppAB第二節(jié)：T細胞激活的其他信號T細胞活化的雙信號理論共刺激信號特異性信號PLC-

NF-

B/MAPK途徑鈣調(diào)磷酸酶途徑NFATNFATNFATNFATGSK3pppMHCTCR第信號1IL2PLC-

NF-

B/MAPK途徑鈣調(diào)磷酸酶途徑NFATNFATNFATNFATGSK3PI3KpppMHCTCRB7CD282第信號第信號1IL2圖11-9解除GSK3引起的NFAT胞核外流促IL2基因轉(zhuǎn)錄A.缺少第二信號時，轉(zhuǎn)位進入胞核的轉(zhuǎn)錄因子在GSK3作用下大量外流，濃度達不到能與其順式作用元件相結(jié)合的水平，IL2基因（以及各種依賴NFAT參與激活的基因）轉(zhuǎn)錄受阻。B.CD28受體介導的第二信號借助PI3激酶封阻GSK3活性，NFAT胞核外流停滯，IL2基因得以激活。ABCD28介導的T細胞活化第2信號參與T細胞信號轉(zhuǎn)導主要的轉(zhuǎn)錄因子及其激活

NF-AT鈣調(diào)磷酸酶NF-ATNF-B

蛋白激酶CNF-

BAP-1MAPK(Erk/Jnk)AP-1STAT5Jak1/Jak3GAS

轉(zhuǎn)錄因子蛋白激酶激活方式DNA元件NF-ATNF-ATpp轉(zhuǎn)位NF-

BNF-

BI

BI

Bp轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位Stat5STAT5STAT5ppJnkpJun

Fos

p天

小時

周

012

3

4

5

612123456

1

2

3c-FosIL-2CD69IL-2RCD40LmitosisVLAT細胞激活后各種基因以不同的時相轉(zhuǎn)錄并表達產(chǎn)物細胞因子活化信號在T細胞活化中的作用G1SG2M有絲分裂DNA復制啟動性激酶M相促進因子CdkCdkCyclinCyclinAGAS(Gamma-ActivatingSequence)Lck/SykmTORFos

/

MycMAP激酶T細胞進入分裂周期基因轉(zhuǎn)錄

Jak1/Jak3STAT5Stat5二聚體IL2IL-2

IL-2R

pYpYpYCyclinECdk2-T

細胞的增殖IL-2R啟動的信號轉(zhuǎn)導

抗原特異性T細胞克隆性增殖和分化

T細胞活化后發(fā)生克隆增殖、分化成效應細胞或記憶細胞，效應細胞開始合成各種細胞因子。（1）CD4+T細胞的增殖分化：Th0→Th1/Th2/Th17/Treg（2）CD8+T細胞的增殖分化：CTL

Th細胞的分化（Th1/Th2/Th17/Tfh…..)CTL細胞的分化

記憶性T細胞的形成

T細胞活化后的凋亡第三節(jié)：T細胞功能性亞群的分化CD4T細胞功能性亞群的分化STAT4STAT6STAT5STAT3STAT3IL-12IL-4IL-6IL-21IL-6,TGF-

IL-23TGF-

IL-2Th1Th2TfhTh17iTregIFN-

IL-4IL-21IL-17aIL-17fIL-10IL-35TGF-

T

細胞激活誘導的細胞因子轉(zhuǎn)錄因子T細胞亞群分泌的細胞因子APCCD4

T細胞B7-CD28pMHC-TCRT-betGata3Foxp3ROR-

tBcl-6低劑量病毒（0.3pfu）感染新生小鼠產(chǎn)生分泌IFN-

的Th1型應答并起保護作用。大劑量病毒（1000pfu）誘導產(chǎn)生分泌IL-4的Th2亞群*

噬斑形成單位

(pfu）病毒量*10000.3抗病毒細胞毒性＋＋＋＋Th2型應答(IL-4)Th1型應答

(IFN-

)IL-4

IFN-

80604020020406080不同劑量抗原誘導產(chǎn)生不同T細胞亞群介導的免疫應答共刺激

IFN-

IL-4IL-5IL-13Th1Th2IL-4pMHCTh

0初始

TIL-4RStat6

IL4Gata3IFNGIFN-

RIL-12IL-12RpMHCTCRStat4Stat1

IFNGT-betIL4

Stat3

IL21,IL17IL-17IL-22Th17IL-6TGF-

IL-12IL-4IFN

細胞免疫體液免疫炎癥反應IL-23ROR

tIL-21IL-6RTGF-

RIFNG,IL4CD4T細胞功能性亞群的分化及其特征１、識別階段（１）靶細胞（病毒感染細胞、腫瘤細胞等）內(nèi)的內(nèi)源性抗原肽（病毒基因產(chǎn)物、突變基因產(chǎn)物等）與MHCI類分子結(jié)合后表達在細胞膜上。（２）Tc細胞通過TCR識別靶細胞上的MHCI類分子和抗原肽的復合物（三分子復合物構(gòu)成：TCR－內(nèi)源性抗原肽－MHCI類分子）CD8T細胞（CTL）的分化２、活化、增殖、分化階段（１）Tc通過TCR接受第一信號，使Tc表達IL-2受體。（２）第二信號：

a.Tc細胞上的CD28分子與靶細胞上的B7分子結(jié)合

b.如靶細胞上缺乏Ｂ7分子，則由激活的Th1提供IL-2，此時Tc需Th1輔助才能活化。（３）活化的Tc增殖、分化成效應細胞或記憶細胞，效應細胞開始合成細胞因子。３、效應階段

活化的CTL細胞（效應細胞）

Th

0IL-12APCCk靶細胞初始TCTLpTh1CTLpCTLCTL靶細胞CD8CTL的激活、成熟和對靶細胞的特異性殺傷CTL細胞發(fā)揮效應功能第四節(jié)：記憶性T細胞的形成初始T細胞活化T細胞TCRIL-2R

CD45RACD45ROMHCII高度異質(zhì)性

+

均一+

++效應T細胞記憶性T細胞106105104103102抗原特異性T

細胞數(shù)0714200感染后天數(shù)感染CD8T細胞CD4T細胞克隆擴增克隆收縮免疫記憶增殖相（小時）收縮相（天～周）記憶相（月～年）Tm特性太弱正好太強無自我復制，無回憶反應，記憶消除能夠自我復制，記憶維持，回憶反應良好效應能力和復制差，無回憶反應，細胞被清除Ag刺激AB克隆擴增和記憶性T細胞的發(fā)育CD127CD45ROCD45RACD62LCD27CD28CXCR5CXCR3CCR4CCR5CCR7

CD4TCMCD4TEM

CD8TCM

CD8TEM020406080100(%)

020406080100

020406080100

020406080100

人體各種記憶性T細胞表型的比較記憶性T細胞長期維持的機制記憶細胞表達的抗凋亡蛋白利于長期存活

Bcl-2和Bcl-X的表達增強細胞因子

IL-7，IL-15表觀遺傳調(diào)控

甲基化和組蛋白乙?；疘L-7RIL-15RIL-15R/IL-2RIL-2R(CD25)圖11-18記憶細胞相關(guān)IL-7R和IL-15R在免疫應答不同類型T細胞中的表達特點初始T細胞激活T細胞效應T細胞記憶T細胞相對表達水平免疫應答和免疫記憶細胞存活相關(guān)的細胞因子：IL-7,IL-15記憶性T細胞形成的意義：產(chǎn)生更快、更強、更有效的再次免疫應答。免疫保護作用和疫苗的原理

T細胞活化后的細胞凋亡活化誘導的細胞死亡（AICD）：活化的T細胞表達FasL，與T細胞表面的Fas結(jié)合，啟動細胞凋亡。被