固有免疫细胞研究生.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,固有免疫细胞,吞噬细胞（,中性粒细胞和单个核吞噬细胞,）,固有免疫样淋巴细胞,NK,细胞,树突状细胞及其他抗原提呈细胞,其他免疫相关细胞,吞噬细胞,吞噬细胞（,phagocytes,）主要包括单核吞噬细胞系统,(mononuclear phagocyte system,，,MPS),和中性粒细胞两大类。,单核吞噬细胞系统主要包括骨髓前单核细胞、外周血单核细胞和各种组织巨噬细胞。,单核吞噬细胞系统（MPS）,(1)组成及生物学特征,组成,骨髓内的前单核细胞,外周血的单核细胞,组织内的巨噬细胞。,表面标志,MHC-I、-II类抗原、粘附分子、FcR、补体受体、LPS受体、CKR等,成熟单核吞噬细胞高表达CD14。,单核吞噬细胞表达的表面标志，如MHC-III类 抗原、共刺激分子、Ig 的Fc受体、补体受体、多种细胞因子的受体等。,调理性受体：IgG FcR 和补体受体,。,非调理性受体：模式识别受体。,单核吞噬细胞的,表面标志,巨噬细胞表面膜分子,*甘露糖受体：,识别微生物细胞壁糖蛋白、糖脂的甘露糖,*补体受体,*Toll样受体：,识别不同病原体组分（LPS)，传递危险信号,*IgG FcR,激活及分类,病原体与巨噬细胞表面模式识别受体结合，启动相应信号途径；,淋巴因子刺激，具有抗原提呈功能；,LPS、CD40信号、TNF等刺激而激活。,分类：经典活化的,巨噬细胞、损伤修复相关的巨噬细胞、调节性巨噬细胞等。,巨噬细胞的生物学功能,趋化性及吞噬作用,抗原处理及提呈,抗微生物和胞毒作用,分泌功能和促进炎症反应,免疫调节作用,巨噬细胞的生物学作用,趋化性及吞噬作用,在病原微生物等抗原作用后，,单核吞噬细胞趋化到感染部位；,单核吞噬细胞通过PRRs 与抗原作用，并形成伪足，将抗原摄入细胞内形成吞噬体；,与溶酶体融合形成吞噬溶酶体，通过氧依赖和氧非依赖途径对病原体进行消化处理；,消化后产物通过胞吐作用被清除。,抗原处理及提呈,专职抗原提呈细胞。摄取、加工、处理抗原性异物，以抗原肽-,MHC,类分子复合物的形式表达于细胞表面，为CD4+T细胞活化提供第一信号。,通过B7-1/2分子与T细胞CD28相互作用，提供第二信号，启动适应性免疫应答。,抗微生物和胞毒作用,静息巨噬细胞其杀伤作用弱，活化后增强：,PRR和调理性受体表达增加；,胞内溶酶体数目及ROI、RNI和各种水解酶浓度显著增高；,胞毒性细胞因子分泌增加。,A.Respiratory burst:Oxygen-dependent,myeloperoxidase-independent reactions,B.Respiratory burst:Oxygen-dependent,myeloperoxidase-dependent reactions,NO pathway,yield NO,L-Aginine,+1/2O,2,Citruline,+NO,Yield Nitric peroxide(,过氧化氮)free redical.,NO+O,2,-,ONOO,-,分泌功能及促炎作用,分泌,MIP-1,/,、,MCP-1,、,IL-8，GM-CSF、IFN-,等趋化因子募集、活化,更多巨噬细胞，中性粒细胞和淋巴细胞，发挥抗感染作用。,分泌多种促炎症,细胞因子（,IL-1,、,TNF-,、,IL-6）和其他炎性介质（,前列腺素、白三烯、血小板活化因子,）,，促进炎症反应。,免疫调节,巨噬细胞产生的细胞因子具有双相调节作用；,IL-12、IL-18和,TNF-,：促进,B,细胞增殖分化；刺激骨髓多能干细胞增殖，,刺激T、NK,细胞增殖分化，增强其杀伤活性，并使之分泌,IFN-,等细胞因子。,IL-1,和 IL-10：抑制单核,巨噬细胞、,T和NK,细胞活化,。,B1细胞,B1,细胞即,CD5,+,B细胞，是,个体发育中出现较早的B细胞分为：B1a，表达高水平CD5，来源于胚胎肝脏；B1b，表达低水平CD5，来源于围产期肝脏和骨髓。,成熟的B1细胞主要分布于腹腔、胸腔和肠壁固有层中，具有自我更新能力的长寿B细胞,。,功能特征,B1,细胞的BCR缺乏多样性，抗原识别谱狭窄。它们识别的抗原主要包括：,某些细菌表面共有的多糖抗原，如肺炎球菌荚膜多糖,、,脂多糖和葡聚糖等；,某些变性的自身抗原，如变性,Ig,、,ssDNA,。,在机体早期抗感染免疫和维持自身稳定过程中具有重要作用。,B1细胞应答特点,B1,细胞接受抗原刺激产生的抗体应答具有以下特点：,B1,细胞在接受多糖抗原刺激后，,48,小时内即可产生以,IgM,为主的低亲和性抗体，这对机体早期抗感染免疫和清除变性自身抗原具有重要作用；,在增殖分化过程中不发生,Ig,类别转换；,无免疫记忆，再次接受相同抗原刺激后，其抗体效价与初次应答时无明显改变。,T,细胞,T,细胞TCR由,链和链组成的T细胞；,来源与发育,可分为两个亚群：分布于淋巴组织的亚群，其TCR具有高度多态性；分布于粘膜上皮内的亚群，其TCR多样性有限。,表型特征,T,细胞组成性表达,TCR,-CD3,复合物和CD2分子；,T,细胞分为上皮内和全身性,T,细胞。,位于黏膜上皮的,T,细胞占局部T细胞总数的50%，表型多为CD8+细胞；外周血中,T,细胞仅占成熟T细胞的2%7%，表型为CD4-CD8-双阴性细胞。,识别特点,T细胞TCR一般缺乏多样性，可,直接识别某些完整的多肽抗原，无MHC限制性。包括：,主要针对分枝杆菌等胞内菌的热休克蛋白,(heat-shock protein,，,HSP)、CD1提呈,非多肽抗原（脂类抗原)；,某些磷酸化抗原、疱疹病毒和牛痘病毒等糖蛋白；,变性的核昔酸和磷脂类分子等。,免疫学功能,皮肤粘膜局部参与早期抗感染：主要针对胞内菌和某些病毒，尤其在抗分枝杆菌感染中发挥重要作用；,对肿瘤细胞具有一定杀伤作用，也可能参与对坏死细胞的清除；,活化的,T细胞可,分泌,IL-2,、,3,、,4,、,5,、,6,、,IFN-,、,GM-CSF,和,TNF-,等多种细胞因子参与免疫调节。,NK T细胞,某些具有CD1d限制性而识别脂类和糖脂类抗原的T细胞，其既表达T细胞谱系标志TCR，也表达NK细胞谱系标志（如人CD56和小鼠NK1.1）的T细胞亚群。,两个亚群：,I型NKT细胞亦称恒定NKT细胞（iNKT）其TCR库多样性较局限；,II型NKT细胞，指I型外其他的NKT细胞，其TCR库相对多样。,NK T细胞生物学功能,TCR缺乏多样性，抗原识别谱较窄，主要针对CD1分子所递呈的脂类或微生物细胞壁糖脂类成分。,分泌IL-4、IFN-,、,IL-13,和其他细胞因子和趋化因子发挥免疫调节作用,。,通过分泌穿孔素或通过Fas/FasL途径杀伤靶细胞。,NKT细胞与自身免疫性疾病、感染性疾病、肿瘤密切相关。,NK细胞,NK细胞的一般特征,NK细胞杀伤功能相关的调节性受体,NK细胞主要生物学功能,自然杀伤细胞,(natural killer,，,NK),来源于骨髓造血干细胞。,NK细胞不表达特异性抗原识别受体，是不同于T、B淋巴细胞的第三类细胞。又由于NK细胞较T、B细胞体积为大，胞浆中富含嗜苯胺蓝颗粒，又称大颗粒淋巴细胞。,NK细胞的一般特征,NK,细胞无需抗原预先致敏，即可直接杀伤靶细胞；NK细胞表达IgG Fc受体（FcR），也可借助ADCC作用杀伤与IgG抗体特异性结合的肿瘤或病毒感染细胞,。,NK细胞由骨髓造血干细胞分化发育而来，由骨髓直接迁移至外周组织，绕过胸腺发育阶段，在胸腺外发育成熟。,NK细胞的表面标志,NK细胞较为特异的阳性表面标志：CD56（人类NK细胞）、NK1.1（小鼠NK细胞）；,目前常用于检测人NK细胞的表面标志：CD16、CD56和CD57、CD2、CD8等；,NK细胞的分类,以表面标志为依据将NK细胞分为CD56,bright,和CD56,dim,两个亚群：CD56,bright,NK细胞高表达CD56、CD94/NKG2A、CD62L和IL-2R、低表达CD16、KIR；CD56,dim,NK细胞高表达CD16、PEN5、KIR和LFA-1；低表达CD56、CD94/NKG2A；仅表达中等亲和力的IL-2受体。,以细胞因子分泌为依据将NK细胞分为NK1和NK2两个亚群：用IL-12和抗IL-4抗体可以诱导出,分泌,IFN-,的Th1型NK亚群，相反可诱导出分泌IL-5、IL-13的Th2型NK细胞亚群。,以黏附功能为依据将NK细胞分为黏附NK（A-NK）和非黏附NK（NA-NK）两个亚群。A-NK细胞的表型比较均一，不含CD56,bright,细胞，NA-NK是具有不同表型的异质性群体。,NK细胞杀伤功能相关的调节性受体,免疫球蛋白超家族,C型凝集素超家族,每一类又包含抑制性受体和活化性受体,MHC型的NK细胞受体,杀伤细胞免疫球蛋白样受体（KIR）,1.KIR2DL，KIR3DL：胞浆区氨基酸序列较长，含ITIM，抑制性受体,2.KIR2DS，KIR3DS：胞浆区氨基酸序列较短，与DAP12结合，含ITAM，活化性受体,杀伤细胞凝集素样受体,1.CD94/NKG2A：抑制性受体,2.CD94/NKG2C-DAP12：抑制性受体,医学免疫学,上海第二医科大学免疫教研室,Back,医学免疫学,上海第二医科大学免疫教研室,Back,非MHC型的受体,自然胞毒受体（NCR）：活化受体。NKp46、NKp30、NKp44。用单抗阻断HLA分子，NK细胞就能够对正常细胞进行攻击。,NKG2D：结合DAP10，非MHC型活化受体。识别MHC类链相关的A/B分子（MICA/B），NKG2D对NCR起着非常重要的补充作用。,辅助性受体：2B4和NKp80，单独不起作用。,NK细胞的识别,“丢失自我”识别模式,NK细胞都至少包含一种MHC I类分子抑制性受体，与MHC I类分子结合可抑制NK细胞的功能。被病毒感染的细胞和肿瘤细胞可通过MHC I类分子表达的缺失而逃逸CD8+CTL细胞的监测和杀伤，但一旦MHC分子缺失，可激活NK细胞发挥杀伤功能。,NK细胞的识别,“压力诱导”识别模式,NKG2D在识别不同配体时使用诱导-适应机制，NKG2D具有一弹性结合“口袋”，使受体分子可以容忍配体的高度变异性。,NKG2D的各种配体转录需要热休克因子（HSF）参与，并在压力诱导下转录，包括病毒感染、恶性转化、化学刺激和炎性反应等。HSF会促进MICA等分子的表达，从而激活NK细胞，发挥杀伤功能。,NK细胞的活化,NK细胞与非敏感靶细胞接触后，KIR诱导HLA I类分子簇化，形成KIR/HLA外环，中心为ICAM-1/LFA-1，形成抑制性免疫突触，表现为NK细胞不能杀伤自身正常组织细胞。,NK细胞与易感靶细胞接触，ICAM-1/LFA-1 形成外环，中心为包含一系列信号分子，形成成熟的免疫突触，并需要NKG2D介导。即使肿瘤细胞HLA-I类分子与NK细胞抑制性受体共价结合，NKG2D仍能够识别肿瘤细胞表面MIC分子并杀死肿瘤细胞。,NK细胞的生物学功能,杀伤肿瘤细胞,杀伤病毒感染的细胞,杀伤胞内寄生菌,杀伤真菌,NK细胞具有免疫调节功能,NK细胞杀伤作用的机制,1.穿孔素/颗粒酶途径,（1）穿孔素：在钙离子存在的条件下，可在靶细胞的细胞膜上形成多聚穿孔素“孔道”，使水和电解质迅速进入细胞内，导致靶细胞崩解死亡。,（2）颗粒酶（丝氨酸蛋白酶）：可循穿孔素在靶细胞上形成的孔道进入靶细胞，通过激活凋亡相关的酶系统而导致靶细胞凋亡。,2.Fas/FasL途径,活化后NK细胞（FasL）靶细胞（Fas）,形成Fas三聚体,胞浆内的死亡结构域相聚成簇,与Fas相关死亡结构域蛋白结合,募集和激活caspase8,caspase8级联反应导致靶细胞凋亡。,3.,TNF-/TFNR-1途径,TNF-靶细胞（I型TNF受体）结合形成TNF-R三聚体 胞浆内的死亡结构域相聚成簇 激活caspase8 导致靶细胞凋亡。,（四）抗原提呈细胞,(antigen-presenting cell,APC),具有最强抗原提呈功能，分布于淋巴样/非淋巴样组织和血循环中，在激活初始T细胞中起主要作用。,树突状细胞,(dendritic cell,DC),形态学特征,成熟DC表面具有许多树突状突起。,胞质内无溶酶体和内体，胞核形状不规则。,组成性表达MHC I类和II类分子、CD1，黏附分子，细胞因子受体等。,DC 生物学特征,具有最强抗原提呈功能，分布于淋巴样/非淋巴样组织和血循环中，在激活初始T细胞中起主要作用。,来源,*髓源性DC,：由骨髓和脐血CD34,+,造血祖细胞发育而来（DC主要来源）。单核细胞在GM-CSF和IL-4的作用下可转变成DC。,*淋巴源性DC,：由淋巴样干细胞发育而来。,树突状细胞(dendritic cell,DC),树突状细胞,的来源,GM-CSF,TNF-,a,IL-4,分化与发育,参与DC分化与发育的因素,*细胞因子,促进DC分化（GM-CSF、TNF-）；,辅助DC成熟（IL-1、IL-6、IL-12等）。,*DC自身表达的粘附分子,*DC所处的局部微环境,I型胶原作为生长基质参与小鼠肝脏DC的成熟,。,组织中未成熟DC,-高表达与吞噬有关的受体，处理抗原能力强,-表达低水平的MHCII类分子,-低表达共刺激分子，递呈抗原能力弱,淋巴组织中成熟DC,-不再有吞噬能力,-共刺激分子(B7-1,B7-2)表达上调,-高表达MHC和黏附分子,-抗原递呈能力强,DC分化和成熟,Dendritic Cell Maturation,迁移与成熟,骨髓DC前体,血循环,非淋巴组织,分化为非成熟DC,定居于上皮组织或组织间隙,趋化至,炎症灶,DC摄取抗原,受,微环境炎性因子刺激,迁移至局部淋巴结,在迁移中成熟(MHC/B7,),发挥抗原提呈功能,激发免疫应答,DC的迁移与成熟,Menu,F,B,树突状细胞的迁移过程及机制,DC 分类,根据DC来源分类,髓样DC和淋巴样DC,根据DC分布部位分类,淋巴样组织DC；非淋巴样组织DC；循环DC,根据DC成熟程度分类,根据DC功能状态分类,耐受性DC，调节性DC,分布与分类,*淋巴样组织中的DC:,-滤泡DC(follicular DC,FDC),-并指状细胞(interdigitating cell,IDC),-胸腺DC(thymic DC,TDC),*非淋巴样组织中的DC：,-朗罕细胞(Langerhans cell,LC),-间质DC（interstitial DC,IDC),*循环DC:,-血液DC,-淋巴DC(lymphatic DC,LDC),-隐蔽细胞(veiled cell,VC),树突状细胞分布,Langerhans cell:,表皮和上皮的未成熟DC，具有较强吞噬能力。,interstitial DC,:,心肺肾肝胃间质的未成熟DC。,peripheral blood DC,veiled cell：,输入淋巴管和淋巴液中迁移形式的DC。,并指DC（IDC)：,外周淋巴组织胸腺依赖区，参与初次免疫应答的重要APC，由LC移行至淋巴结。,thymic DC,：胸腺髓质，参与T细胞在胸腺的阴性选择。,follicular DC(FDC)：,淋巴滤泡，是参与再次免疫应答的主要APC。,DC,的生物学功能,*强的吞饮作,用,*受体介导的内吞(FcR/CR/,甘露糖受体）,*吞噬作用,*表面捕获(FDC),FcR和C3bR,1.抗原提呈,2,激活初始T细胞，启动免疫应答,3 参与T细胞分化发育,参与T细胞在胸腺内发育,参与外周T细胞的分化,参与记忆性T细胞形成,4 利用未成熟DC诱导免疫耐受,5 参与免疫调节，分泌细胞因子及改变膜表面共刺激分子，调节Th亚群分化,6 参与B细胞发育、分化及激活,1)抗原提呈,：主要激活初始T淋巴细胞,可溶性抗原,：,受体介导的内吞作用及强的液相吞饮功能；,大颗粒或微生物,：,某些部位幼稚,DC,吞噬；,分枝杆菌抗原,：首先被,M,吞噬降解,将有效成分传递给,DC,内化降解；,FDC,长期储存捕获的抗原,维持记忆性,B,细胞和血清抗体水平,非蛋白类抗原,：由,DC,的,CD1,参与提呈,；,生物学功能,2)参与T细胞发育、分化和激活,*参与T细胞在胸腺的阳性与阴性选择；,*外周淋巴器官T细胞依赖区有长寿IDC,参与T记忆细胞形成和维持,*DC分泌IL-12,利于Th1细胞分化；,*高表达粘附分子并分泌CK,参与T细胞，特别是Tn的激活和增殖,3)参与B细胞分化、发育及激活,*参与B细胞在生发中心的发育与分化,*FDC参与对记忆B细胞的维持,4)免疫调节作用,*分泌多种细胞因子参与免疫调节；,*分泌趋化因子,介导其它免疫细胞趋化；,5）参与T细胞对自身抗原的中枢耐受,（6）与疾病的关系,参与多种疾病过程的发生：,肿瘤、自身免疫病、感染性疾病等,与,DC,有关的生物治疗方案,；,回输经体外处理的,DC,治疗肿瘤,*APC,能捕捉、加工、处理抗原,并将抗原提呈给抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞。,*专职(professional)APC,能组成性表达MHC-II类抗原和共刺激分子的APC（如DC、M,、B细胞等）。,*兼职(non-professional)APC,仅在激活后才表达MHC-II类分子和共刺激分子的APC（如内皮细胞、纤维母细胞、上皮及间皮细胞等）。,*CTL的靶细胞,此类细胞均表达MHC-I类分子，并具有提呈内源性抗原的功能，广义上也被视为APC。,抗原提呈细胞概述,几类主要APC的分布及其主要特性,The properties of the various antigen-presenting cells,*APC摄取、处理及提呈抗原,将Ag摄取、处理为小分子肽,形成肽-MHC分子复合物,表达于APC表面,供特异性T细胞TCR识别,提供T细胞激活的第一信号,*APC提供协同刺激分子,与T细胞表面相应配体结合,提供T细胞激活的第二信号,*APC分泌细胞因子（IL-1、IL-6等）,参与对T细胞的活化,APC在诱导免疫应答中的主要作用,B,细胞的抗原提呈功能,可通过,BCR,途径和非特异性胞饮摄取抗原,B细胞的抗原提呈功能,摄取抗原的方式,*BCR特异性摄取抗原：可提呈低浓度的抗原,*胞饮作用:非特异性摄取抗原,记忆B细胞是再次免疫应答中的主要抗原提呈细胞。,