第七章T 细胞介导的细胞免疫应答第一节T 细胞的抗原识别T 细胞的抗原识别：初始T 细胞TCR 与APC 表面递呈的MHC- 肽复合物结合。T 细胞识别抗原具有MHC 限制性：CD4+ T细胞识别APC 递呈的MHC II- 肽复合物；CD8+ T细胞识别APC 递呈的MHC I- 肽复合物。一. T细胞识别的抗原的种类1. 由MHC I 类分子递呈的抗原，即存在于胞浆（cytosol ）内的抗原。来源于：（1）病毒和一些细菌感染细胞后，于胞浆内及胞核内合成的抗原；（2）肿瘤细胞合成的肿瘤抗原。2. 由MHC II 类分子递呈的抗原，即存在于囊泡系统内的抗原。来源于：（1）巨噬细胞摄取到内体(endosome) 中的颗粒成分( 如细菌、细胞等)及细菌增殖中新合成的抗原成分。（2）APC 通过吞噬和吞饮作用摄取内化的细菌代谢产物和其它可溶性蛋白质抗原。二．T细胞的抗原识别（一）对MHC I 类分子递呈抗原的识别--- 内源性抗原的递呈过程：指胞浆内的抗原，经酶降解成小的肽片段，与MHC I 类分子结合成复合物，然后转送到细胞膜表面，供CD8+ T 细胞识别的过程。MHC I 链(新合成) 进入内质网膜同钙连接蛋白结合同2微球蛋白( 2M) 结合钙连接蛋白分离, MHC I - 2M 异二聚体形成与蛋白质复合体(钙网蛋白、tapasin 和Erp57) 结合*  LMP Ag( 蛋白质)  肽（8-13 个氨基酸残基）ABC （ATP-binding cassette ）转运内质网腔* * 蛋白质复合体分离, MHC I- 肽复合物形成高尔基体细胞表面TCR 识别和同CD8 分子结合（CD8T 细胞）。注：钙连接蛋白--- 使MHC I 类分子在内质网内保持部分折叠状态。LMP --- 28 个亚单位构成的大圆柱型的复合体，中间含有一个以蛋白水解酶亚单位（LMP2 、LMP7 和MECL-1 ）的活性部分为衬的空心。ABC 蛋白--- TAP-1 （transporters asso-  ciated with antigen processing-1 ）和TAP-2,  形成异二聚体，与内质网膜伴随，可有效地将肽转运至内质网。（二）对MHC II 类分子递呈抗原的识别--- 外源性抗原的递呈过程：指抗原在囊泡系统内被酶降解成小肽片段，与MHCII 类分子结合，运送到细胞表面，供CD4 T 细胞识别的过程。MHC II 类分子（新合成）MHC II-Ii 链(invariant chain) 复合物离开内质网到达酸性内体Ii 链可被酸性蛋白酶（如组织蛋白酶）切割MHC II-CLIP 复合物与HLA-DM 结合CLIP 释放* Ag （摄取内化）内体, pH 下降为酸性同溶酶体融合成吞噬溶酶体(phagolysome), 含有酸性蛋白酶蛋白质抗原被降解成小肽片段（在酸性内体）* * MHC II 类分子-肽复合物（在酸性内体）细胞表面TCR 识别和同CD4 分子结合（CD4T 细胞）。注：A. Ii 链：由三个亚单位组成，每个亚单位肽链的一部分非共价键结合于一个MHC II 类分子的肽结合槽内，以阻止MHC II 类分子与存在于内质网中的肽或部分折叠的蛋白结合。B. CLIP （class II-associated invariant  chain peptide ）：Ii 链被切割后留下的与MHCII 分子结合的短肽片段。C. HLA-DM 分子：HLA-DM 基因编码的分子功能：a. 与MHC II 类分子结合；b. 催化与MHC II 类分子不稳定结合的肽的释放；c. 维持MHC II- 肽复合物在APC 表面有足够的存在时间供CD4T 细胞识别。D. 酸性蛋白酶：半胱氨酸蛋白酶，catherpsins B 、D、S和L 。第二节T 细胞的活化是一个包括接受信号刺激、转导信号、细胞内酶活化，基因转录表达及细胞扩增等在内的复杂过程。一. T 细胞活化的信号刺激1. T 细胞活化的双信号刺激：至少需要二个独立信号刺激，由APC 提供。信号T 细胞APC  第一信号：TCR 和CD4 ——MHC- 肽复合物或CD8 第二信号：CD28 ——B7(B7.1 、B7.2) 2. T 细胞活化中细胞粘附分子的辅助作用：作用* T 细胞APC  （1）LFA-1 ——ICAM-1,ICAM-2 CD2 ——LFA-3 ICAM-3  ——DC-SIGN(DC) 4-1BB(CD137) ——4-1BBL  （2）CD40L( 活化) ——CD40( 活化) * （1）维持抗原特异T细胞与APC 的结合时间，有益于T细胞活化、增殖、分化成效应T细胞。（2）传送活化信号给T细胞，进一步刺激T细胞克隆增殖。活化的APC 表达B7 分子增加。3 ．T细胞活化中IL-2 的作用：T 细胞（启动后进入G1 期分泌IL-2 ，表达IL-2R 自分泌作用细胞增殖周期继续进行，促进T细胞分化。注：CD8+T 细胞的活化较CD4+T 细胞需要更强的协同刺激信号，IL-2 对此起重要作用。实验证明，IL-2 减少，T细胞就不能增殖。二.T 细胞活化信号的传导及基因表达信号传导（signal transduction ）：将细胞膜表面受体与相应配体结合产生的信号通过受体蛋白或其它跨膜分子从细胞外转至细胞内，转换成生物化学形式。第三节T 细胞介导的特异性免疫效应介导特异性免疫效应的T细胞：CD8CTL 、CD4Th1 一. CD8CTL 介导的特异性免疫效应主要效应功能：杀伤表达有同MHC I 类分子结合的特异性抗原的细胞。1. 特异性细胞毒效应在宿主抵抗细胞内寄生物的防御中起重要作用。如病毒、一些细菌及寄生虫等病原体。靶细胞特点：(1) 寄生物在感染细胞内增殖，a. 不被所感染的细胞破坏；b. 不能接触细胞外的抗体。(2) MHC I 类分子表达下降。CTL 杀伤靶细胞机制（两种）：(1) 穿孔素依赖性机制--- 破坏细胞膜CD8CTL 特异识别MHC I- 肽复合物(靶细胞表面) 释放活性溶解颗粒毒性蛋白质：穿孔素形成膜孔道细胞死亡。颗粒酶(颗粒酶B)  进入靶细胞(通过膜孔道)  胱门蛋白酶（caspases, CPP- 32 ）活化CAD 活化降解DNA 。注：CAD --- caspase activatable deoxy-  ribonuclease (2) 穿孔素非依赖性机制--- 诱导细胞凋亡FasL(CTL) 与Fas( 靶细胞)结合Fas 的死亡功能区与效应器蛋白FADD 结合caspases （caspase 8 ，caspases 3 ）的级联反应核酸酶CAD 活化(去除I-CAD 的抑制) 降解DNA 。注:I-CAD -- CAD 抑制蛋白，同CAD 结合，抑制其活性。2. 分泌细胞因子的效应效应CD8 CTL 合成分泌细胞因子：(1) IFN --- IFN 能直接抑制病毒复制；诱导MHC I 类分子表达；活化巨噬细胞等。(2) TNF 和TNF --- 协同IFN  活化巨噬细胞；与其受体TNFR-1 结合诱导杀伤靶细胞。二.CD4Th1 细胞介导的特异性免疫效应主要免疫效应功能(通过分泌的细胞因子和表达的膜表面分子发挥)：活化巨噬细胞；介导迟发型超敏反应；诱导活化B细胞产生调理性抗体。1. 诱导巨噬细胞活化的作用IFN + IFNrR  CD40L + CD40  CD40 分子和TNF 受体表达增加，TNF 分泌协同IFN  增加巨噬细胞抗胞内微生物作用(如诱导NO 和O2- 离子产生)。B7 分子和MHC II 分子的表达增加。Th1 细胞募集巨噬细胞到感染部位：--- 两种方式A. 分泌IL-3 和GM-CSF 刺激骨髓内新单核细胞的产生；B. 分泌TNF 和TNF 改变血管内皮细胞粘附分子(如ICAM-1) 的表达,分泌MCP-1 吸引聚集巨噬细胞。2. 导致炎症反应—介导迟发型超敏反应(即IV 型超敏反应)：是效应T细胞同特异性抗原作用后，引导的以单个核细胞浸润和组织损伤为主要特征的炎症反应。特点：（1）参与的效应T细胞--- CD4Th1( 主要)和CD8CTL 细胞；（2）以单个核细胞侵润为主要的炎症反应；（3）发生较慢，常需24 ～72 小时；（4）无抗体和补体参与。发生机制：--- 两个阶段第一阶段：局部抗原递呈细胞摄取、加工处理和递呈抗原给T细胞；第二阶段：效应Th1 细胞识别抗原，释放多种细胞因子，导致炎症反应。分泌的细胞因子及诱导炎症作用：（1）IL-3 和GM-GSF 单核细胞的新生，巨噬细胞数量增加；（2）TNF 和TNF 血管内皮细胞粘附分子的表达和血管的通透性增加吞噬细胞（以巨噬细胞为主）募集和增加血浆渗出；（3）MCP-1 单核细胞到达抗原部位；（4）IFN- 和TNF 巨噬细胞活化释放细胞因子( 如IL-1 、IL-6 、IL-8 、TNF 、GM-GSF) 加重炎症反应，扩大免疫应答效应；（5）FasL （Th1 细胞）+ Fas （靶细胞）诱导靶细胞凋亡。临床常见迟发型超敏反应疾病：（1）传染性迟发型超敏反应性疾病：如结核、麻风及某些原虫感染等。结核杆菌侵入巨噬细胞巨噬细胞活化细菌被杀死；细菌抵抗杀伤形成肉芽肿。肉芽肿中心：由巨噬细胞融合形成的巨细胞构成，在缺氧和巨噬细胞的细胞毒作用下，可形成干酪样坏死。（2）接触性皮炎半抗原（小分子）+ 蛋白质（体内）朗格汉斯细胞摄取、处理、递呈Th1 细胞炎症反应。3. 辅助B细胞产生调理抗体CD4Th1 细胞IFN- 和IL-2 B细胞调理性抗体(IgG1 和IgG3 亚类)+ 靶细胞结合CR 或Fc  R( 吞噬细胞和NK 细胞) 破坏、清除靶抗原。本章提要1 ．CD4+T 细胞（炎性T细胞）的形成及其介导的炎性反应或迟发型超敏反应。2 ．CD8 ＋致敏Tc 细胞的形成及其介导的细胞毒作用。3 ．抗体产生过程中免疫细胞间的相互作用如何？4. 试述特异性细胞免疫的基本过程。思考题1 T 细胞识别抗原的特点是什么？2 T 细胞活化至少需要哪些信号刺激？3 效应T细胞的主要功能是什么？T 细胞介导的细胞免疫应答：指从初始T细胞接受抗原刺激到分化成效应T细胞并将抗原清除的过程。初始T细胞（naive T cell ）：已发育成熟，但尚未同抗原相遇的T  细胞。效应T细胞：初始T细胞识别抗原后，分化成为能清除抗原物质的T细胞。巨噬细胞活化* * * *