免疫學(xué)筆記-1 | T細(xì)胞分化發(fā)育及其Marker

1 關(guān)鍵細(xì)胞類(lèi)型或Marker縮寫(xiě):

  1. 骨髓多能造血干細(xì)胞 HSC
  2. 淋巴樣祖細(xì)胞 lymphoid progenitor cell
  3. T細(xì)胞抗原識(shí)別受體 TCR
  4. 抗原提呈細(xì)胞 APC
  5. 主要組織相容性復(fù)合體 MHC
  6. DN 雙陰性細(xì)胞 DP雙陽(yáng)性細(xì)胞 SP單陽(yáng)性細(xì)胞
  7. 細(xì)胞毒性T細(xì)胞 CTL
圖1 T細(xì)胞的發(fā)育路徑

2 T細(xì)胞發(fā)育

1蜓耻、 骨髓內(nèi)

HSC在骨髓內(nèi)分化為淋巴樣祖細(xì)胞舵变,后者經(jīng)血液循環(huán)進(jìn)入胸腺碳抄。

2、 胸腺內(nèi)

在胸腺微環(huán)境的影響下慎恒,T細(xì)胞的發(fā)育經(jīng)歷了(1)淋巴樣祖細(xì)胞(DN,CD3),(2)祖T細(xì)胞(pro-T cell, DN, CD3),(3)前T細(xì)胞(pre-T cell, DN耙厚,CD3+CD4-CD8-),(4)未成熟T細(xì)胞(DP岔霸,CD3+CD4+CD8+)薛躬,(5)成熟T細(xì)胞(SP, CD3+CD4+CD8-/CD4-CD8+)的階段:

  1. CD4-CD8-雙陰性細(xì)胞階段pro-T細(xì)胞開(kāi)始重排TCR基因。根據(jù)TCR組成呆细,T細(xì)胞可分為表達(dá)αβTCR的T細(xì)胞和γδTCR的T細(xì)胞型宝,分別簡(jiǎn)稱(chēng)αβT細(xì)胞和γδT細(xì)胞。前者重排α鏈β鏈基因絮爷,后者重排γ鏈δ鏈基因趴酣,此處為αβT細(xì)胞(T細(xì)胞總數(shù)95%99%)和γδT細(xì)胞(T細(xì)胞總數(shù)1%5%)的分化分支點(diǎn)。αβT細(xì)胞表達(dá)的β鏈與pre-T細(xì)胞α鏈(pTα)組裝成前TCR(pTα:β)坑夯,成功表達(dá)前TCR的細(xì)胞即為pre-T細(xì)胞岖寞。
  2. CD4+CD8+雙陽(yáng)性細(xì)胞階段:在IL-7等細(xì)胞因子的誘導(dǎo)下,pre-T增殖活躍柜蜈,表達(dá)CD4和CD8仗谆,進(jìn)入DP細(xì)胞階段。進(jìn)入DP階段后淑履,pre-T細(xì)胞停止增殖隶垮,開(kāi)始重排α基因,并與β鏈組裝成TCR(α:β TCR)鳖谈,成功表達(dá)TCR的細(xì)胞即為未成熟T細(xì)胞岁疼,進(jìn)一步地,未成熟T細(xì)胞經(jīng)歷陽(yáng)性選擇(自身MHC限制性)并進(jìn)一步分化為SP細(xì)胞
  3. CD4+CD8-/CD4-CD8+單陽(yáng)性細(xì)胞階段: SP細(xì)胞經(jīng)歷陰性選擇(自身免疫耐受)后成為成熟T細(xì)胞捷绒,通過(guò)血液循環(huán)進(jìn)入外周免疫器官(淋巴組織的胸腺依賴(lài)區(qū))瑰排。
  4. T細(xì)胞胸腺內(nèi)發(fā)育最核心事件是多樣性TCR表達(dá)、自身MHC限制性(陽(yáng)性選擇)暖侨、自身免疫耐受形成(陰性選擇)椭住。
    (1) 陽(yáng)性選擇:DP細(xì)胞利用其TCR與胸腺上皮細(xì)胞表面的自身抗原肽-自身MHC I 類(lèi)分子復(fù)合物或自身抗原肽-自身MHC II 類(lèi)分子復(fù)合物相互作用,不能結(jié)合或結(jié)合力過(guò)強(qiáng)的DP細(xì)胞發(fā)生凋亡字逗,占總DP的95%以上京郑。能以適當(dāng)親和力結(jié)合的DP存活,其中葫掉,與I 類(lèi)分子結(jié)合的DP細(xì)胞CD8表達(dá)水平升高些举,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升高俭厚,CD8丟失户魏。因此,陽(yáng)性選擇使DP細(xì)胞獲得了MHC限制性挪挤,且進(jìn)一步分化為SP細(xì)胞叼丑。
    (2) 陰性選擇:經(jīng)陽(yáng)性選擇的SP與胸腺樹(shù)突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等表面的自身抗原肽-自身MHC I 類(lèi)分子復(fù)合物或自身抗原肽-自身MHC II 類(lèi)分子復(fù)合物相互作用扛门,高親和力結(jié)合的SP發(fā)生凋亡鸠信,少部分分化為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞不能結(jié)合的SP細(xì)胞(即陰性細(xì)胞)存活成為成熟T細(xì)胞(初始T細(xì)胞论寨,未接觸抗原的成熟T細(xì)胞)星立,經(jīng)血液循環(huán)進(jìn)入外周免疫器官。

3政基、 外周免疫器官中

初始T細(xì)胞主要定居于外周免疫器官的胸腺依賴(lài)區(qū)贞铣,其定居與在胸腺發(fā)育中獲得相應(yīng)的淋巴細(xì)胞歸巢受體(如L-選擇素等黏附分子和CCR7等趨化因子受體)有關(guān)。T細(xì)胞在外周免疫器官中與抗原接觸后沮明,分化為不同功能的效應(yīng)T細(xì)胞辕坝、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞或記憶T細(xì)胞。
(調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在陰性選擇時(shí)荐健,高親和力的細(xì)胞也會(huì)部分分化為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞酱畅,和外周中的有什么主要區(qū)別?)

3 T細(xì)胞表面分子

1江场、 TCR-CD3復(fù)合物

T細(xì)胞通過(guò)TCR識(shí)別抗原纺酸,但TCR不能直接識(shí)別抗原表面的表位,只能特異性識(shí)別APC靶細(xì)胞表面提呈的抗原肽-MHC分子復(fù)合物(pMHC)(注意這里已經(jīng)不是自身抗原肽-自身MHC分子復(fù)合物了)址否。因此餐蔬,TCR識(shí)別pMHC時(shí)具有雙重特異性碎紊,既要識(shí)別抗原肽,也要識(shí)別自身MHC分子的多態(tài)性部分樊诺,稱(chēng)為MHC限制性仗考。(和BCR不同,為什么要進(jìn)化成這種機(jī)制词爬?)

由于構(gòu)成TCR的兩條肽鏈的胞質(zhì)區(qū)很短秃嗜,不具備轉(zhuǎn)導(dǎo)活化信號(hào)的功能,TCR識(shí)別抗原所產(chǎn)生的活化信號(hào)由CD3轉(zhuǎn)導(dǎo)至T細(xì)胞內(nèi)顿膨。

2锅锨、 CD4和CD8

成熟T細(xì)胞僅表達(dá)CD4和CD8中的一種,其分別可以與MHC II 類(lèi)分子復(fù)合物和MHC I類(lèi)分子復(fù)合物相互作用恋沃,增強(qiáng)T細(xì)胞與APC或者靶細(xì)胞之間的相互作用并輔助TCR識(shí)別抗原必搞,參與T細(xì)胞活化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),因此又稱(chēng)為T(mén)CR共受體芽唇。

3顾画、 共刺激分子(co-stimulatory molecule)

  1. 共刺激分子功能:初始T細(xì)胞完全活化需要兩種活化信號(hào)的協(xié)同作用取劫,第一信號(hào)(抗原刺激信號(hào))由TCR識(shí)別的APC或靶細(xì)胞提呈的pMHC而產(chǎn)生匆笤,經(jīng)CD3轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào),CD4或CD8起輔助作用谱邪,使T細(xì)胞初步活化炮捧。第二信號(hào)(共刺激信號(hào))由APC或靶細(xì)胞表面的刺激分子與T細(xì)胞表面的相應(yīng)共刺激分子(正性共刺激分子)相互作用產(chǎn)生,共刺激信號(hào)使T細(xì)胞完全活化惦银,只有完全活化的T細(xì)胞才能進(jìn)一步分泌細(xì)胞因子和表達(dá)細(xì)胞因子受體咆课,在細(xì)胞因子作用下分化和增殖
  2. 分類(lèi):共刺激分子根據(jù)功能可分為正性和負(fù)性共刺激分子扯俱;根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為免疫球蛋白超家族(IgSF)书蚪、腫瘤壞死因子超家族(TNFGSF)和整合素家族。
    (1) T細(xì)胞表面的正性共刺激分子
    1) IgSF超家族: CD28家族(CD28迅栅、ICOS)殊校、CD2和ICAM等,其配體為CD80读存、CD86为流、ICOSL、PD-L让簿、PD-L2等敬察。
    名稱(chēng)         細(xì)胞表達(dá)                   配體                     功能
1.CD28  | 90% CD4+ T、50% CD8+ T | CD80尔当、CD86(專(zhuān)職APC)|誘導(dǎo)T細(xì)胞表達(dá)抗細(xì)胞凋亡蛋白(Bdl-XL等)莲祸,防止細(xì)胞凋亡;刺激T細(xì)胞合成IL-2等細(xì)胞因子,促進(jìn)T細(xì)胞增殖和分化
2.ICOS  |         活化T細(xì)胞      | ICOSL | ICOS在CD28后起作用锐帜,調(diào)節(jié)T細(xì)胞多種細(xì)胞因子的產(chǎn)生藤抡,促進(jìn)T細(xì)胞增殖
3.CD2 [LFA-2] | 95%成熟T細(xì)胞、50%~70%胸腺細(xì)胞和部分NK細(xì)胞 | LFA-3[CD58]或CD48(小鼠和大鼠)| 介導(dǎo)T細(xì)胞與APC或靶細(xì)胞黏附抹估,也為T(mén)細(xì)胞活化提供信號(hào)

2) TNFSF超家族:CD40L缠黍、FasL

1.CD40L、CD154 | 活化CD4+ T 細(xì)胞 |配體為CD40药蜻,表達(dá)于APC | 雙向效應(yīng)瓷式,可促進(jìn)APC活化促進(jìn)CD80/CD86表達(dá)和IL-12等細(xì)胞因子分泌,也可促進(jìn)T細(xì)胞活化语泽,此外還可以于B細(xì)胞CD40結(jié)合促進(jìn)B細(xì)胞增殖分化等

3) 整合素家族:LFA-1

LFA-1 | T細(xì)胞表面  |  APC表面ICAM-1 | 介導(dǎo)T細(xì)胞于APC或靶細(xì)胞黏附贸典。

(2)T細(xì)胞表面的共抑制分子(負(fù)性共刺激分子):CTLA-4、PD-1踱卵,均為IgSF成員廊驼,其配體分別為CD80、CD86和PD-L1惋砂、PD-L2妒挎。

1. CTLA-4(CD152) | 活化CD4+/CD8+T細(xì)胞 | CD80和CD86,但CTLA-4與配體結(jié)合力顯著高于CD28西饵,傳遞抑制信號(hào)酝掩,通常T細(xì)胞活化并發(fā)揮效用后才表達(dá)CTLA-4,下調(diào)和終止T細(xì)胞活化眷柔。
2. PD-1 | 活化T細(xì)胞 | PD-L1和PD-L2 |抑制T細(xì)胞增殖以及IL-2和IFN-γ等細(xì)胞因子生成期虾,并抑制B細(xì)胞增殖、分化和Ig分泌驯嘱。

4 T細(xì)胞分類(lèi)

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