醫(yī)學免疫學-授課教案本科理論教案:

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醫(yī)學免疫學:授課教案本科理論教案第七次課:第 7 次課授課時間：2007年10月22～26 日課程名稱醫(yī)學免疫學年級2006專業(yè)、層次臨床等本科授課教師高燕職稱講師課型（大、小)理論學時3授課題目免疫細胞（一)基本教材及主要參考書陳慰峰，主編. 醫(yī)學免疫學. 北京：人民衛(wèi)生出版社. 2004目的與要求：掌握 T細胞的重要表面分子及其作用；T細胞的功能。熟悉 T細胞亞群的分類方法及各亞群概況。了解 CD4+CD25+調節(jié)性T細胞及T

第 7 次課授課時間：2007年10月22～26 日

課程名稱	醫(yī)學免疫學			年級	2006	專業(yè)、層次	臨床等本科
授課教師	高燕	職稱	講師	課型（大、小)		理論	學時	3
授課題目		免疫細胞（一)
基本教材及主要參考書		陳慰峰，主編. 醫(yī)學免疫學. 北京：人民衛(wèi)生出版社. 2004
目的與要求：掌握 T細胞的重要表面分子及其作用；T細胞的功能。熟悉 T細胞亞群的分類方法及各亞群概況。了解 CD4+CD25+調節(jié)性T細胞及Th3、Tr1細胞和NKT細胞的功能。
教學內容與時間安排、教學方法：復習： 5分鐘免疫細胞概述 5分鐘 T淋巴細胞一、T淋巴細胞的主要表面分子 60分鐘二、T細胞的發(fā)育與分布： 30分鐘三、T細胞亞群和功能： 15分鐘小結 5分鐘教學方法：講授
教學重點及如何突出重點、難點及如何突破難點：重點： T細胞的重要表面分子及其作用；T細胞的功能。結合圖表，詳細介紹難點： T細胞的發(fā)育中，陽性選擇和陰性選擇幫助學生概括、歸納
教研室審閱意見：教研室主任簽名：年月日

基本內容

教學手段

課堂設計和時間安排

復習：

免疫細胞

概念：泛指所有參與免疫應答或與免疫應答有關的成熟細胞及其前體細胞。

主要包括：

一、造血干細胞（HSC)

免疫細胞的發(fā)生是造血干細胞經增殖、分化成為各種成熟血細胞的過程。HSC具有自我更新和分化潛能、持續(xù)賦予機體造血功能的細胞。

HSC是一群原始的造血細胞，起源于人胚（受精后第2周末)的卵黃囊血島；當胚體建立循環(huán)后，HSC經血流遷入胎肝，對第3～6個月的胎兒，肝是最主要的造血器官。胚胎發(fā)育中期以后以及出生后，骨髓成為主要的造血場所。應用分離的胎肝造血細胞來治療再生障礙性貧血等血液病。注：再障－由多種原因引起的造血干細胞數量減少和/或功能異常。

人HSC表面標志

（1)CD34：

（2)CD117（C-Kit):即干細胞因子（SCF)受體。

二、淋巴細胞

淋巴細胞是一群不均一的細胞，可分為許多形態(tài)相似而表型和概念不同的群體，如T、B、NK細胞（大顆粒淋巴細胞)等，T和B細胞還可進一步分為若干亞群。根據淋巴細胞在免疫應答過程中所執(zhí)行的主要功能，可將其分為兩類：其一是具有特異性識別功能的T和B細胞（即T、B細胞—抗原特異性淋巴細胞或免疫活性細)；其二是不需要抗原預致敏而能直接發(fā)揮殺傷功能的一群單個核細胞，其來源可能與淋巴細胞有關，但不具有特異性識別功能，稱為自然殺傷細胞。

三、單核-巨噬細胞系統(tǒng)：單核細胞和巨噬細胞

四、抗原提呈細胞、粒細胞、紅細胞、肥大細胞、血小板等

免疫細胞通過血液和淋巴循環(huán)，分布至全身組織器官，以發(fā)揮相應的免疫作用。

T淋巴細胞

T淋巴細胞（T lymphocyte)是胸腺依賴性淋巴細胞（thymus dependent lymphocyte)的簡稱，原因是：胸腺是T細胞分化、成熟的唯一場所。來源于骨髓淋巴干細胞，在骨髓生成的祖T細胞必須進入胸腺才能發(fā)育為成熟T細胞，隨后移行至外周免疫器官，執(zhí)行特異性免疫應答。

一、T淋巴細胞的主要表面分子

T細胞表達多種不同細胞膜分子，包括膜抗原分子和膜受體分子，因采用的鑒定手段的不同而異，通常用抗體鑒定的細胞表面分子被稱為表面分子，用配體分子鑒定的細胞表面分子被稱為表面受體。

（一) TCR-CD3復合物圖

TCR的跨膜區(qū)近胞漿部分通過非共價鍵與CD3分子形成TCR-CD3復合物。

1. TCR (T cell receptor) ，T細胞受體/T細胞抗原受體

TCR是T細胞表面能特異性識別和結合抗原的結構，

結構：如圖。構成TCR的肽鏈有α、 β、γ、δ四種類型，包括TCRαβ和 TCRγδ兩類，可分為αβ+T細胞和γδ+T細胞。

由α和β（TCRαβ)或γ和δ（TCRγδ)兩條跨膜糖肽鏈通過非共價鍵結合形成異二聚體，并與CD3結合，共同存在于T細胞表面。從胸腺進入外周的成熟T細胞90％以上表達TCRαβ，其余表達TCRγδ。

分布：成熟 T細胞特有。

功能：T細胞抗原識別受體，只能特異性識別抗原肽：MHC復合物，即“雙識別”，并受 “MHC 限制”。

TCR不能直接識別和結合游離的可溶性抗原，只能識別經APC加工處理后，表達于APC表面的抗原肽：MHC分子復合物，既要識別抗原肽的表位，也要識別自身MHC分子的多態(tài)性部位。

2、CD3：

結構：具有γ、δ、ε、ζ、η五種肽鏈。末端包含活化信號傳導序列-ITAM，構成TCR-CD3復合物

CD3由γ、δ、ε、ζ、η五種肽鏈構成，其中2條ε鏈分別和1條γ鏈和1條δ鏈形成異二聚體，ζ鏈既可與另外1條ζ鏈形成異二聚體。因此，1個CD3分子由3對二聚體，即6條跨膜多肽鏈組成的復合物。CD3的5種肽鏈的胞漿區(qū)均含有與免疫細胞活化信號轉導有關的免疫受體酪氨酸活化基序（ITAM)，故能執(zhí)行信號轉導功能。

分布：成熟T細胞和少數NK細胞

功能：

（1)穩(wěn)定TCR的分子構型；

（2)向T細胞內傳遞TCR獲得的信號。

（二) CD4和CD8 — T細胞輔助受體圖

CD4和CD8是T細胞的重要表面標志，也是對外周T細胞進行分類的重要依據，也分別是MHC－Ⅱ類或MHC－Ⅰ類分子的受體。結合后，可加強和穩(wěn)定TCR與APC或其他靶細胞表面的抗原肽：MHC分子復合物的結合，并有助于激活信號的傳遞。此外，CD4和CD8還參與T細胞在胸腺的發(fā)育與分化。

結構與分布：圖

CD4表達在Th/TDTH ；CD8表達在Tc/Ts

功能：

（1)CD4識別MHCⅡ類分子，CD8識別 MHCⅠ類分子，協(xié)助TCR信號傳導。

（2)增強T細胞與其他細胞的結合。

（三)協(xié)同刺激信號分子：圖

1、CD28

CD28是T細胞表面的一種重要的協(xié)同刺激分子受體，其配體是APC表面的B7-1/2（即CD80/CD86)。兩者結合可產生協(xié)同刺激信號，參與T細胞活化。

分布：成熟T細胞

配體：CD80（B7.1)/CD86 （B7.2)或稱B7 分子，表達在活化的B細胞和其它APC。

功能：為T細胞活化提供主要的第二信號

2、CTLA-4（cytotoxic T lymphocyte antigen-4，即CD152)

與CD28由高度的同源性，是由2條多肽鏈通過二硫鍵相連而形成的同源二聚體，其胞漿區(qū)含有ITAM，CTLA-4的天然配體也是B7，但CTLA-4表達于活化的T細胞上，且與B7的親和力顯著高于CD28與B7的親和力。當CTLA-4與B7結合時，產生抑制T細胞活化的信號。

總結：活化T細胞表達，與配體B7分子結合后向T細胞傳導抑制信號。

3、CD2（LFA2)：是SRBC受體，或稱E玫瑰花結形成細胞受體/淋巴細胞功能相關抗原2（LFA-2)圖。存在于外周絕大部分成熟T細胞、胸腺細胞和部分NK細胞表面，可于APC或靶細胞表面的配體分子LFA-3（即CD58)結合，促進和加強T細胞與APC的結合及相互作用，并由此產生協(xié)同刺激信號，誘導T細胞活化。在一定實驗條件下，人類T細胞借助該受體與綿羊紅細胞結合，通過顯微鏡觀察，結合后的形態(tài)似玫瑰花，稱玫瑰花環(huán)或E花環(huán)，該試驗被稱為E花環(huán)試驗，常被用來檢測外周T細胞的數量，間接反映機體細胞免疫功能。正常人外周淋巴細胞花環(huán)形成率為60％～80％。

E花結實驗可用于計數和分離T細胞。

分布：大多數成熟T細胞

功能：與配體LFA3（CD58)結合，增強T細胞與其他細胞粘附，促進信號轉導。

4、CD40L（CD40 ligand /CD154)

活化的T細胞（CD4^＋T和CD8^＋T細胞)表達，與B細胞的CD40結合，為B細胞的活化提供主要的第二信號。

5、CD11（ LFA1)：配體是ICAM 1，2，3

也稱LFA-1，可與APC或其他靶細胞表面的細胞細胞粘附分子（ICAM)結合，產生協(xié)同刺激信號，參與T細胞的活化。

（四)有絲分裂原受體：

有絲分裂原（mitogen)是指能非特異性刺激細胞發(fā)生有絲分裂的物質。在免疫學中，有絲分裂原主要指多克隆T細胞和B細胞、分化的物質，包括植物血凝素（PHA)、刀豆蛋白A（ConA)、美洲商陸（PWM)、細菌脂多糖（LPS)、金黃色葡萄球菌A蛋白（SPA)等。T細胞表面有相應受體，接受有絲分裂原刺激后，發(fā)生有絲分裂，轉化為淋巴母細胞。借助有絲分裂原刺激淋巴細胞增殖的特性所建立的淋巴細胞轉化試驗，可間接反應T細胞的免疫機能。正常人T淋巴細胞的轉化率為60％～80％。

配體：

絲裂原，是來自植物的糖蛋白或細菌產物，能與多種細胞膜的糖類分子結合。如：植物血凝素PHA 和刀豆蛋白ConA選擇性刺激T細胞活化。

作用：非特異刺激多克隆T細胞活化。

二、T細胞的發(fā)育與分布：

（一)分布：

T淋巴細胞占淋巴總數：胸導管90%、外周血60-80%、淋巴結75%、脾臟30%

（二)發(fā)育：

多能造血干細胞

↓

定向干細胞

↓ ↓

髓紅系干細胞淋巴干細胞

↓ ↓

粒系、紅系、巨核系 T、B、NK

單核-巨噬細胞系

多能造血干細胞

↓

定向干細胞

↓

淋巴樣干細胞

↓

祖T細胞 TCR^－CD2^－CD3^－CD4^—CD8^—，全陰性

↓

TCR+CD2+CD3+CD4^—CD8^—，DN

↓ ↓

前T細胞 TCR+CD2+CD3+CD4+CD8+，DP

↓ ↓ 陽性選擇和陰性選擇

成熟的T細胞 TCR+CD2+CD3+CD4+/CD8+，SP

（ MHC限制性，自身耐受 )

介紹T細胞的個體發(fā)育及譜系前提出：圖

①細胞膜表面的TCR、CD4、CD8等分子的變化是T細胞發(fā)育的主要標志

什么是CD：位于細胞膜上的一類分化抗原的總稱，用序號表示gydjdsj.org.cn/zhuyuan/一個或一類CD分子（CD1～247)。所謂白細胞分化抗原是指將不同實驗室的單克隆抗體所識別的同一分化抗原歸為一個分化群。

②根據TCR的類型，將T細胞分為TCRαβ、TCRγδ，其中成熟的T淋巴細胞90％以上表達TCRαβ，它在特異性免疫應答中處于核心地位，TCRγδ則執(zhí)行非特異性免疫功能。

③根據細胞膜表面CD4和CD8分子表達的格局將T細胞在胸腺內的個體發(fā)育分為3個階段：

a雙陰性階段：CD4和CD8都不表達（DN)

b.雙陽性階段：CD4和CD8都表達(DP)

c.單陽性階段：兩者表達其一（SP)

來源于骨髓造血干細胞的祖T進入胸腺時不具有任何功能，僅具少數表型特征，經過數階段的發(fā)育，逐漸成熟。

TCRγδ＋T細胞進入胸腺的最初階段，在胸腺皮質區(qū)，不表達CD4和CD8稱為雙陰性細胞（double negative cell，DN)，也不表達TCR。向皮質深層移動，在深皮質區(qū)，經過早期T細胞發(fā)育，表達CD4和CD8稱為雙陽性細胞（double positive cell，DP)，功能性的TCR也開始表達。雙陽性細胞離開胸腺皮質后，向皮、髓質交界處遷移，經過陽性和陰性選擇，成為單陽性細胞（single positive cell，SP)。

1.陽性選擇（positive selection)：圖

雙陽性細胞離開胸腺皮質后，向皮、髓質交界處遷移，并與胸腺上皮細胞相遇，雙陽性細胞表面的CD4和CD8與胸腺上皮細胞膜表面的MHC-Ⅱ類或MHC-Ⅰ分子發(fā)生有效結合,該細胞被選擇(不發(fā)生凋亡)而繼續(xù)發(fā)育分化為具有TCR的CD4⁺或CD8⁺的單陽性細胞.不能與MHC-Ⅱ類或MHC-Ⅰ分子發(fā)生有效結合的雙陽性細胞,則發(fā)生凋亡而被清除。通過此過程，獲得識別抗原肽－MHC-Ⅰ類分子（或Ⅱ類分子)復合物的能力，即獲得MHC限制的特征。這也是T細胞對抗原的識別作用受MHC限制的原因。

前 T細胞或胸腺細胞(DP)

↓5% ↓95%gydjdsj.org.cn/job/

*與胸腺上皮細胞 MHCⅠ 不能與胸腺上皮細胞

分子結合，發(fā)育為CD8+T Ⅰ/Ⅱ分子結合者發(fā)生凋亡

*與胸腺上皮細胞 MHCⅡ

分子結合，發(fā)育為 CD4+T

結果：單陽性細胞（SP)、MHC限制性

概念：雙陽性T細胞的TCR與胸腺上皮細胞表達的MHC－Ⅰ/Ⅱ分子有效結合，該T細胞繼續(xù)發(fā)育為單陽性T細胞，否則程序性死亡。

意義：T細胞獲得MHC的限制性。

注：進入胸腺的未成熟T細胞稱為胸腺細胞。

3.陰性選擇階段（negative selection)：圖

經過陽性選擇的T細胞還需要通過陰性選擇，才能發(fā)育為成熟的T細胞。在胸腺皮質與髓質交界處。

CD4+T細胞和CD8+T細胞是經歷陽性選擇后的單陽性細胞，它的TCR能與巨噬細胞、樹突狀細胞表達的自身抗原肽－MHC－Ⅱ/Ⅰ類分子復合物發(fā)生有效結合的，將發(fā)生自身耐受而停止發(fā)育，表現為對該種自身抗原具有反應性的T細胞克隆被清除，以保證進入外周免疫器官的T細胞庫中不還有針對自身抗原成分的T細胞，即對自身抗原不發(fā)生排斥，叫自身免疫耐受。通常只有那些不能與巨噬細胞或樹突狀細胞表面的自身抗原肽－MHC－Ⅱ/Ⅰ類分子復合物發(fā)生有效結合的單陽性細胞才能繼續(xù)分化、發(fā)育為具有識別非己抗原能力的T細胞。因此從胸腺到外周血或外周免疫器官的T細胞具有區(qū)分“自己”與“非己”的能力，且識別“非己”抗原時還受MHC限制性。這是成熟T細胞最重要的兩個標志。

T細胞(SP)

↓ ↓

與胸腺DC/Mφ上自身抗原肽:MHCⅠ/Ⅱ 非自身反應T

結合，被清除或誘導處于無能狀態(tài) 細胞繼續(xù)發(fā)育成熟

結果：成熟的SP、自身免疫耐受

概念：經歷陽性選擇的T細胞，其TCR可與胸腺DC和Mφ表達的自身抗原肽-MHC-Ⅰ/Ⅱ類分子復合物有效結合，該T細胞凋亡或無能，否則T繼續(xù)發(fā)育成熟。

意義：清除自身反應性T細胞克隆

總結：祖T細胞在早期T細胞發(fā)育階段開始表達TCR，不表達CD4和CD8；在陽性選擇階段，胸腺細胞分化為TCR⁺,和CD4^＋或CD8^＋的T細胞獲得MHC的限制性；在陰性選擇階段，獲得自身耐受性，發(fā)育為僅表達CD4或CD8的能識別“自己”與“非己”的成熟T細胞。

三、T細胞亞群和功能：

淋巴細胞是一個不均一的群體，可進一步被分為不同的亞群，依據不同結果不同。

㈠表型：

根據T細胞表面是否表達CD4/CD8分子：

CD4+T細胞：Th/TDTH，對抗原的識別受MHC-Ⅱ類分子限制，表型是CD2+CD3+CD4+CD8-

CD8+T細胞：Tc，對抗原的識別受MHC-Ⅰ類分子限制，表型是CD2+CD3+CD4-CD8^＋

1、Th(helper T cell)：輔助性T細胞

⑴CD4＋Th細胞的亞群：

CD4＋Th細胞可分化為不同的細胞亞群，例如Th1，Th2，Th3細胞，介紹Th1和Th2細胞的分化及其作用。

初始CD4＋Th細胞受到抗原刺激后首先分化為Th0細胞，產生IL－2，4，IFN－γ等少量CK。在非特異性免疫應答中，由巨噬細胞分泌的IL－12，NK細胞分泌的IFN－γ可使分化朝著Th1的方向發(fā)展。Th1主要分泌IL-2，IFN－γ等CK，一方面激活巨噬細胞，增強其殺傷胞內病原菌可抗原提呈的能力，引起炎癥反應和遲發(fā)型超敏反應，故Th1細胞又稱為炎性T細胞或T_DTH細胞；另一方面輔助CD8＋Tc細胞活化，從而促進細胞免疫。Th2細胞主要分泌IL－4，5，6，10，13等CK，誘導B細胞增殖分化成漿細胞，產生抗體，促進體液免疫應答。

某種抗原誘導免疫應答以其中一種為主。

⑵CD4+Th細胞分化的調節(jié)：

Th0細胞的分化方向受抗原的性質，局部環(huán)境中的激素及CK等多種因素的調控，其中，最為重要的影響因素是CK。例如：Th1細胞分泌的IFN－γ可促進Th1細胞的進一步分化，形成更多的Th1細胞，同時抑制Th2細胞的增殖。相反，Th2細胞分泌的IL-4，13可促進Th2細胞的分化，抑制Th1細胞的增殖。所以，相互調節(jié)－Th1和Th2合成的細胞因子相互拮抗其免疫效應。功能：輔助B細胞等。

2、Tc（cytotoxic T cell，細胞毒性T細胞；CTL；殺傷性T細胞-Tk細胞 )

作用：特異性殺傷靶細胞。

機制：

⑴細胞裂解：與穿孔素有關。

活化后的CTL胞漿內的顆粒內容物向局部細胞膜移動、融合，以胞土吐的方式釋放出穿孔素、顆粒酶。

穿孔素在靶細胞膜聚合，在鈣離子存在的條件下，類似形成補體C9的跨膜空心通道，使靶細胞膜出現大量的小孔，水分子，鈉離子進入胞內，導致滲透壓發(fā)生改變，細胞因滲透性溶解而死亡。

⑵細胞凋亡：與Fas、顆粒酶有關

①活化的CTL高表達FasL，與靶細胞的Fas結合后，啟動細胞凋亡信號，殺傷靶細胞的同時阻止病毒的復制。

②釋放的顆粒酶通過穿孔素形成的跨膜通道進入細胞內激活半胱天冬蛋白酶－10，破壞靶細胞的DNA,誘導靶細胞凋亡。

一個活化的Tc細胞可連續(xù)殺傷多個靶細胞。

3、Ts（suppressor T cell )，即CD4+CD25+調節(jié)性T細胞（Tr)，抑制性T細胞/負調節(jié)，在腫瘤免疫、免疫治療中發(fā)揮作用。

4、T_DTH（delayed type hypersensitivity T cell )，