医学免疫学 （龚非力）第六章细胞因子 机体免疫细胞之间存在高度有序的分工合作与协调，这一过程依赖千有效的细胞间信息交换，细胞因子是免疫细胞之间传递信息的重要介质之一。细胞因子(cytokine)是由免疫细胞及组织细胞分泌的在细胞间发挥相互调控作用的一类小分子可溶性蛋白质，通过结合相应受体调节细胞生长分化和效应，调控免疫应答，在一定条件下也参与炎症等多种疾病的发生。淋巴细胞、单核／巨噬细胞、树突状细胞、粒细胞、成纤维细胞、内皮细胞等均可产生细胞因子。自1957年干扰素发现以来，已发现200余种细胞因子。 第一节细胞因子的共同特点 细胞因子具有以下三方面的共同特点：（一）细胞因子的基本特征(1)小分子可溶性蛋白质(8~30kD)，多为糖蛋白。2.旁分泌(paracrine)方式对邻近细胞发挥作用，例如树突状细胞(DC)产生的白细胞介素12(IL-12)刺激邻近的T细胞分化，表现为旁分泌作用。


医学免疫学 自分泌T细胞旁分泌三了：L-12DC邻近T细胞内分泌［产OO0%0砬－。五巨噬细胞血液循环远处靶细胞第六章细胞因子 3.内分泌(endocrine)方式少数细胞因子通过循环系统对远距离的靶细胞发挥作用，例如肿瘤坏死因子(TNF)在高浓度时可通过血流作用于远处的靶细胞，表现为内分泌作用。（三）细胞因子的功能特点（图6-2)1多效性(p厄otropism)一种细胞因子可以对不同的细胞发挥不同作用，例如IL-4可活化B细胞并促进B细胞的增殖和分化，也可刺激胸腺细胞和肥大细胞的增殖（动画6-1“细胞因子的多效性”)。4.桔抗性(antagonism)一种细胞因子可抑制另一种细胞因子的功能，例如IFN勺可阻断IL-4诱导B细胞分泌的抗体类别向IgE转换。 增殖4．拈抗性IFN-y_/u诱IFN导－丫ig阻IL转E类断别-4换土之肥大细胞B细胞 5.网络性(network)在免疫应答过程中，免疫细胞之间通过具有不同生物学效应的细胞因子相互刺激、彼此约束，形成复杂而有序的细胞因子网络，对免疫应答进行调节，维持免疫系统的稳态`/Thl_-·一｀.r.


医学免疫学 t图6-3细胞因子以网络形式发挥作用 平衡。例如T辅助细胞(Th)是调节免疫应答的主要细胞，其核心作用主要通过复杂的细胞因子洞节网络实现（图6-3)。 第二节细胞因子的分类 细胞因子种类繁多，命名的方法也不尽相同。例如，根据细胞来源，可将细胞因子分为淋巴因子(l y mphokine)、单核因子(monokin e汃脂肪因子(adipokine)等。根据结构和功能可将其分为六大类。1.白细胞介素(interleukin, IL)早期发现细胞因子是由白细胞产生又在白细胞间发挥调节作用，故命名为白细胞介素(IL)。按照其发现顺序给予IL序号（如IL-1、IL-2等）并命名，目前已经命名38种(IL-1-IL-38)。


医学免疫学 第二节细胞因子的分类 2集落刺激因子(colony-stimulating factor, CSF)是指能够刺激多能造血于细胞和不同发育分化阶段的造血祖细胞分化、增殖的细胞因子。主要包括粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子(GM CSF)、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF汃粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、红细胞生成素(EPO)、干细胞因子(SCF)和血小板生成素(TPO)等，它们分别诱导造血干细胞或祖细胞分化、增殖成为相应的细胞。IL-3诱导早期造血祖细胞分化、增殖为多种血细胞。3.干扰素(interferon, IFN)因具有干扰病毒复制的功能而得名。IFN根据其结构特征及生物学活性可分为I型、II型和皿型。1型IFN主要包括IFN-a、IFN书，主要由病毒感染的细胞、pDC细胞等产生；II型IFN即IFN勺，主要由活化T细胞和NK细胞产生。皿型IFN包括IFN－入1(IL-29)、IFN入2(IL-28A)和IFN－入3(IL-28B)，主要由DC细胞产生。IFN具有抗病毒、抗细胞增殖、抗肿瘤和免疫调节等作用。目前巳发现10余种干扰素家族的细胞因子。


医学免疫学 第二节细胞因子的分类 4.肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)家族肿瘤坏死因子因最初被发现其能造成肿瘤组织坏死而得名，包括TNF飞和TNFB，前者主要由活化的单核／巨噬细胞产生C....._.-.-·.飞_.,...,_COOH二硫键后者主要由活化的T细胞产生，又称淋巴毒(DC亚家族··.. NH2-知-C素(l y mphotoxin, LT)。TNF家族目前已经发现TRAIL(TNF related apoptosis-indu cing lig-阳片层巳a螺旋and)、FasL、CD40L等30余种细胞因子。TNF家族成员在调节免疫应答、杀伤靶细胞和诱 ®cc亚家族汃1COOH, 导细胞凋亡等过程中发挥重要作用。5生长因子(growthfactor, GF)泛指一类可促进相应细胞生长和分化的细胞因子。其种类较多，包括转化生长因子书(trans


医学免疫学 ®cc亚家族汃1COOH, NH,气一forming growth factor-[3, TGF-[3)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)、成细胞膜纤维细胞生长因子(FGF)、神经生长因子(NG F)、血小板生长因子(PDGF)等。


医学免疫学 ｀汁仁 6.趋化因子(chemokine)是一类@)CX3C亚家族NH,了XXX二结构相似，分子量约8~12kD，具有趋化功能的细胞因子。几乎所有的趋化因子都含有图6-4趋化因子亚家族分类由2对或l对保守的半胱氨酸残基(C)形成(DC亚家族：氨基端只有1个C，该分子只有l个分子内二的分子内二硫键。根据靠近氨基端的C的硫键；(2:)CC亚家族：氨基端2个C相邻；＠CXC亚家族：氨个数以及排列顺序将趋化因子分为四个亚基端2个C被1个氨基酸残基隔开；＠CX3C亚家族：氨基家族（图6-4)。端2个C被3个氨基酸残基隔开，狻基端跨细胞膜以前趋化因子大多以功能命名，目前统一在趋化因子亚家族名称后缀以L(ligand)后面加上数字序号代表各趋化因子。已发现的趋化因子有CXCLl~16, CCLl~28, XCLl~2和CX3CL1。趋化因子除介导免疫细胞定向迁移外，还能活化免疫细胞，参与淋巴器官形成及免疫细胞发育，参与炎症反应，并启动和调控适应性免疫应答，调节血管生成、细胞凋亡等，并在自身免疫病以及移植排斥反应等病理过程中发挥作用。


医学免疫学 第三节细胞因子受体 细胞因子受体的名称通常是在细胞因子名称后面加R(receptor)表示，例如IL-IR(IL-1受体）、TNFR(TNF受体）等。细胞因子受体均为跨膜分子，由胞膜外区、跨膜区和胞质区组成，具有一般膜受体的特性。细胞因子与相应受体结合后启动细胞内的信号转导途径从而发挥效应。细胞因子可通过自分泌或旁分泌的方式调节自身受体的表达，亦可诱导或抑制其他细胞因子受体的表达。(—)细胞因子受体的分类细胞因子受体根据其结构特点被分为以下六个家族（图6-5)。I类细胞因子II类细胞因子TNF免疫球蛋白IL-17趋化因子受体家族受体家族受体家族超家族受体受体家族受体家族｀＇、I结合细胞因子：1结合细胞因子：l结合细胞因子：I结合细胞因子：1结合细胞因子：l结合细胞因子：IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、1IFN心p、IFN-y、l TNF-o:, LT、I IL-1、IL-18、1IL-17A、IL-17B、1趋化因子IL-6、IL-7、IL-9、IL-11、1IFN－入、IL-10、l CD40L、FasL、I M-CSF,SCF等1IL-17C、IL-17D、l IL-12、IL-13、IL-15、1IL-20、IL-24、l NGF等I11IL-17E(IL-25)、l GM-CSF、G-CSF等1IL-26等11IL-17F1. I型细胞因子受体家族(type I cytokine receptor family)也称血细胞生成素受体家族(hematopoietin receptor family)，此类受体的胞膜外区有保守的半胱氨酸和Trp-Ser-X-Trp-Ser(WSXWS)基序，包括IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-9、IL-11、IL-12、IL-13、IL-15、IL-21、GM-CSF、GCSF等细胞因子的受体，通过JAK-STAT通路转导信号（动画6-2“细胞因子受体信号转导JAK-STAT通路”)。


医学免疫学 第三节细胞因子受体 2. II型细胞因子受体家族(type II cytokine receptor family)也称干扰素受体家族(interferon receptor family)，此类受体的胞膜外区有保守的半胱氨酸，但无WSXWS基序，胞外区含有2~4个FN川（川型纤连蛋白）结构域。包括IFN-0'.、IFN-~、IFN--y以及IL-10家族细胞因子的受体，通过JAK-STAT通路转导信号。3.肿瘤坏死因子受体家族(tumor necrosis factor receptor family)此类受体胞膜外区含.1,'有数个富含半胱氨酸的结构域，多以同源三聚体发挥作用。包括TNF-0'., LT、FasL、CD40L、神经生长因子(NGF)等细胞因子的受体，主要通过TRAF-NF-KB、TRAF-AP-1通路转导信号。I型整合膜蛋白，胞外区含有两个FN III结构域，胞质区含有一个SEFIR基序。已知IL-17RA/RC结合IL-17A、IL-17F，主要通过TRAF-NF-KB通路转导信号。


医学免疫学 第三节细胞因子受体 6.趋化因子受体家族(chemokine recep tor fam ily)也称7次跨膜受体家族，属于G蛋白偶联受体超家族（动画6-3"趋化因子受体信号转导通路”)。趋化因子受体命名的规则是在趋化因子亚家族名称后缀以R(receptor)，再按受体被发现的顺序缀以阿拉伯数字进一步区分。例如与CXCL趋化因子结合的受体共有6种，分别命名为CXCRl-CXCR6; CCL趋化因子受体共有11种，分别命名为CCRl-CCRll。少数趋化因子受体仅与一种配体结合，为特异性趋化因子受体，如CXCR4仅能结合CXCL12。多数情况下，一种趋化因子受体可结合多个配体，一种配体也可与多个受体结合，为共享性趋化因子受体（图6-6)。


医学免疫学 （二）细胞因子受体共有链 大多数细胞因子受体由2条或3条多肤链构成，其中1条（或2条）多肤链特异性结合细胞因子，称为细胞因子结合亚单位；另一条多肤链则转导信号，称为信号转导亚单位。结合亚单位构成低亲和力受体，信号转导亚单位一般不能单独与细胞因子结合，但与结合亚单位共同构成高亲和力受体并转导信号。在细胞因子受体中，信号转导亚单位常可共用，称为细胞因子受体共有链(common chain,c)，现已发现共有汁连(common'Ychain,'Y c)、共有B链（彻）和gp130(图6-7)。例如IL-2、IL-4、IL-7、CJiIL-9、IL-15和IL-21受体中有'Ye链；IL-3、IL-5、GM-CSF受体中有肛链；IL-6、IL-11、IL-27受体中有相\11JEIL-2受体家族GM-CSF受体家族11-6受体家族（共有祚连）（共有陟链）（共有gpl30亚单位）


医学免疫学 （二）细胞因子受体共有链 同的gp130亚单位。（三）可溶性细胞因子受体、细胞因子诱饵受体和细胞因子受体括抗剂1.可溶性细胞因子受体(soluble cytokine receptor,sCKR)除了膜型受体外，大多数细胞因子受体还存在着可溶形式。sCKR仍可结合细胞因子，与相应的膜型受体竞争结合配体从而抑制细胞因子功能。检测某些sCKR的水平有助千相关疾病的诊断及病程发展和转归的监测。2.细胞因子诱饵受体(decoy receptor)此类受体胞质段缺乏信号结构域，与相应细胞因子结合后不能启动生物学效应，反而使细胞因子失活，或者介导细胞因子内化后被降解，从而负向调控细胞因子活性。例如TNF诱饵受体、IL-1II型受体、IL-13R a2亚单位等。


医学免疫学 （二）细胞因子受体共有链 3.细胞因子受体桔抗剂一些细胞因子的受体存在天然拈抗剂，如IL-1受体拈抗剂(IL-lRa)是一种由单核／巨噬细胞产生的、与IL-1有一定同源性的多肤，可以竞争结合IL-IR，从而抑制IL-I的生物学活性。有些病毒可产生细胞因子结合蛋白，抑制细胞因子与相应受体的结合从而干扰机体的免疫功能。人工制备的细胞因子结合物或受体拈抗剂可用于治疗某些因细胞因子过高引起的相关疾病。 第四节细胞因子的免疫学功能 细胞因子在免疫细胞的发育分化、免疫应答及其免疫调节中扮演重要的角色。（一）调控免疫细胞的发育、分化和功能1.调控免疫细胞在中枢免疫器官的发育、分化骨髓多能造血干细胞(HSC)发育分化为不同谱系的免疫细胞的过程受到骨髓基质细胞分泌的多种细胞因子调控(IL-7、SCF、CXCL12等）。胸腺微环境中产生的细胞因子对调控造血细胞和免疫细胞的增殖和分化亦起着关键作用（图6-8)。


医学免疫学 第四节细胞因子的免疫学功能 2.调控免疫细胞在外周免疫器官的发育、分化、活化和功能IL-4、IL-5、IL-6和IL-13等可促进B细胞的活化、增殖和分化为抗体产生细胞。多种细胞因子调控B细胞分泌lg的类别转换，如IL4可诱导lgGl和IgE的产生；TGF书和IL-5可诱导IgA的产生。IL-2、IL-7、IL-18等活化T细胞并促进其增殖，IL-12和IFN勺诱导T细胞向Thl亚群分化，而IL-4诱导T细胞向Th2亚群分化。TGF-13诱导T细胞向调节性T细胞(Treg)分化，而TGF-13与IL-6共同诱导T细胞向Th17亚群分化，IL-23促进Th17细胞的增殖和功能的维持。IL-2、IL-6和IFN－丫明显促进CTL的分化并增强其杀伤功能。IL-15剌激NK细胞增殖，IL-5刺激嗜酸性粒细胞分化为杀伤蠕虫的效应细胞等。（二）调控机体的免疫应答多种细胞因子通过激活相应的免疫细胞直接或间接调控固有免疫应答和适应性免疫应答，发挥抗感染、抗肿瘤、诱导凋亡等功能。


医学免疫学 第四节细胞因子的免疫学功能 1.抗感染作用细胞因子参与抗感染免疫应答的全过程。当病原体感染时，机体的固有免疫和适应性免疫在细胞因子网络的调控下构成机体重要的抗感染防御体系，从而有效地清除病原体，保持机体的稳态和平衡。(1)抗菌免疫：细菌感染时可刺激感染部位的巨噬细胞释放IL-1、TNF-a,IL-6、IL-8和IL-12，引起局部和全身炎症反应，促进对病原体的清除。IL-8趋化中性粒细胞进入感染部位，以清除细菌、真菌感染。细胞因子参与特异性抗菌免疫全过程：D C摄取抗原后在IL-l!3和TNF-a等作用下逐渐成熟，在趋化因子的作用下到达外周淋巴组织。在抗原提呈过程中，IFN--y上调DC MHC I类和II类分子表达，促进DC将抗原肤提呈给初始T细胞，启动适应性免疫应答；IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6可分别促进T、B细胞活化，增殖，分化为效应细胞和抗体产生细胞，进而清除细菌感染。3.诱导细胞凋亡在TNF家族中，有几种细胞因子可诱导细胞凋亡，如TNF-a可诱导肿瘤细胞或病毒感染细胞发生凅亡；活化T细胞表达的Fas配体(FasL)可通过膜型或可溶性形式结合靶细胞上的受体Fas，诱导其凋亡。


医学免疫学 第四节细胞因子的免疫学功能 细胞因子除了对免疫应答具有正向调节外，亦可发挥重要的负向调节，例如IL-10、TGF-13等通过直接抑制免疫细胞的功能或诱导调节性T细胞(Treg细胞）间接发挥免疫抑制作用。此外，细胞因子＼I，对i}还具有刺激造血，促进组织创伤的修复，促进血管的生成，参与中枢神经系统发育和损伤修复，以及调控多种激素分泌等功能。 第五节细胞因子与临床 细胞因子和其他免疫分子一样，也是“双刃剑”，既可参与免疫应答，发挥抗感染、抗肿瘤、诱导凋亡等功能，又可在一定条件下也可参与多种疾病的发生。采用现代生物技术研制开发的重组细胞因子细胞因子抗体和细胞因子受体拈抗蛋白已获得了广泛的临床应用。


医学免疫学 （一）细胞因子与疾病的发生 1细胞因子风暴(cytokine storm)也称高细胞因子血症，表现为短期内机体大量分泌多种细胞因子，引发全身炎症反应综合征，严重者可导致多器官功能障碍综合征。在异常情况下，机体促炎细胞因子和抗炎细胞因子之间的平衡失调，体液中迅速、大量产生多种促炎细胞因子，包括TNF-a、IL-1、IL-6、IL-12、IFN-a、IFN书、IFN--y、MCP-1、IL-18等，形成细胞因子风暴。细胞因子风暴可发生于多种疾病，如移植物抗宿主病、急性呼吸窘迫综合征(ARDS汃脓毒血症和流感等。IL-4、I L-10、IL-13、TGF-(3、sTNFR、sIL-6R、抗IL-6单抗等可桔抗炎性介质通过控制炎症反应而避免组织过度损伤。2致热与炎症病理损害IL-1、TNF-a和IL-6均为内源性致热原，可作用于下丘脑体温调节中枢，引起发热；TNF-a,IL-1等可刺激内皮细胞和白细胞释放一系列炎性介质（如一氧化氮、氧自由基等），改变凝血功能，导致组织损伤与弥散性血管内凝血，从而在感染性休克中起重要作用。应用重组IL-1受体拈抗物阻断IL-1与IL-l R结合，可降低人内毒素性休克病死率。


医学免疫学 （一）细胞因子与疾病的发生 (2)自身免疫病：在类风湿关节炎、强直性脊柱炎和银屑病患者体内均可检测到过高水平的TNF-a。银屑病患者皮损组织IL-17、IL-23（与IL-12共用p40亚基）及IL-6水平异常升高。应用抗TNF-a抗体或I L-1受体拈抗剂治疗类风湿关节炎，应用抗IL-12p40抗体治疗银屑病患者均已经取得了较好的疗效。(3)免疫缺陷病：某些免疫缺陷病发病与细胞因子或细胞因子受体表达异常有关，如性连锁重症联合免疫缺陷病(X-l in k ed severe combined immunodeficiency,X-SCID)是由千个体IL-2R-y链基因突变，这类患者由于IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21等多种受体介导的信号转导通路发生障碍，表现为严重的细胞免疫和体液免疫缺陷。另外，犹、低丙种球蛋白血症、感染及先天性髓系粒细胞缺乏(WHIM)四联症[warts, hypogammaglobulinemia, infection and myelokathexis(WHIM)syndrome]与CXCR4基因突变有关，是一种罕见的常染色体显性遗传性疾病。


医学免疫学 第六章细胞因子 （二）细胞因子与疾病的治疗巳批准上市的多种重组细胞因子药物、细胞因子抗体和细胞因子桔抗剂获得了广泛的临床应用（动画6-4“细胞因子的临床应用”)。1.细胞因子直接治疗通过给予外源性细胞因子治疗疾病，例如应用IFN治疗肿瘤及病毒感染；应用GM-CSF刺激造血等（表6-1)。 细胞因子适应证 癌症、免疫缺陷、疫苗佐剂IL-11放疗、化疗所致血小板减少症IFN-Cl.白血病、Kaposi肉瘤、乙型病毒性肝炎、恶性肿瘤、AIDS IFN-B多发性硬化症IFN?慢性肉芽肿、生殖器抚、过敏性皮炎、类风湿关节炎G-CSF自体骨髓移植、化疗导致的粒细胞减少症，再生障碍性贫血GM-CSF自体骨髓移植、化疗导致的血细胞减少症，再生障碍性贫血EPO慢性肾衰竭导致的贫血、癌症或癌症化疗导致的贫血、失血后贫血SCF与G-CSF联合应用于外周血干细胞移植EGF外用药治疗烧伤、口腔溃疡bFGF外用药治疗烧伤、外周神经炎2.细胞因子括抗治疗用可溶性细胞因子受体、细胞因子受体拈抗剂或抗细胞因子抗体治疗疾病，例如应用抗TNF抗体治疗类风湿关节炎；应用抗IL-2R抗体防治移植排斥反应等（表6-2)。名称适应证可溶性IL-IR（干粉吸入剂）哮喘可溶性IL-IR（注射剂）急性髓样白血病可溶性IL-4R哮喘IL-IR拈抗剂类风湿关节炎TNFR II-Fe融合蛋白类风湿关节炎、慢性心力衰竭TNFR I-Fe融合蛋白休克类风湿关节炎多发性硬化症抗IL-I~单抗Muckle-Wells综合征抗IL-2R单抗肾脏移植、移植排斥反应抗IL-4单抗哮喘抗IL-5单抗哮喘抗IL-6R单抗类风湿关节炎抗IL-8单抗(ABX-IL8)严重银屑病抗IL-15单抗类风湿关节炎抗IL-12/23单抗银屑病抗TNF-a单抗克罗恩病(Crohn's disease)类风湿关节炎DAB389-IL-2(IL-2免疫毒素）T细胞淋巴瘤、1型糖尿病、严重类风湿关节炎、银屑病、HIV感染IL13-PE38QQR(IL-13免疫毒素）肾癌曰------细胞因子是由免疫细胞及组织细胞分泌的、在细胞间发挥相互调控作用的一类小分子可溶性蛋1尸li}白质，通过旁分泌、自分泌或内分泌等方式结合相应受体影响自身及其他细胞的行为，在免疫细胞的发育分化、免疫应答以及免疫调节中扮演重要的角色。细胞因子根据其结构和功能被分为白细胞介素、集落刺激因子、干扰素、肿瘤坏死因子、生长因子和趋化因子六大类。细胞因子受体根据其结构特点被分为I型细胞因子受体家族（血细胞生成素受体家族）、II型细胞因子受体家族（干扰素受体家族）、肿瘤坏死因子受体家族、免疫球蛋白受体家族(IL-lR家族）、IL-17受体家族及趋化因子受体家族(7次跨膜受体家族）等。细胞因子可通过影响细胞因子受体表达、可溶性细胞因子受体、细胞因子诱饵受体及细胞因子受体桔抗剂等机制调控其生物学活性。众多细胞因子在机体内相互促进或相互制约，形成十分复杂的细胞因子调节网络，既可调节多种重要生理功能，又可参与许多病理损伤。以细胞因子为靶点的生物制剂在肿瘤、自身免疫病、免疫缺陷、感染等治疗方面荻得广泛的临床应用。


医学免疫学 细胞因子适应证 1.简述细胞因子的共同特点及生物学功能。2.试述细胞因子及受体的分类。 第七章白细胞分化抗原和黏附分子 免疫应答过程有赖千免疫系统中细胞间的相互作用，包括细胞间直接接触以及间接通过分泌细胞因子或其他生物活性分子介导的作用。表达千细胞表面的功能分子是免疫细胞相互识别和作用的重要分子基础，包括细胞表面的多种抗原、受体和黏附分子等。


医学免疫学 第一节人白细胞分化抗原—、人白细胞分化抗原的概念（一）人白细胞分化抗原的概念 人白细胞分化抗原(human leukocyte differentiation antigen, HLDA)主要是指造血干细胞在分化为不同谱系(lineage)、各个细胞谱系分化不同阶段以及成熟细胞活化过程中，细胞表面表达的标记分子。由于20世纪80年代初白细胞分化抗原研究兴起时，主要是研究淋巴细胞和髓样细胞等白细胞的表面分子，“白细胞分化抗原“因此而得名。实际上白细胞分化抗原除表达在白细胞外，还广泛分布于多种细胞如红细胞、血小板、血管内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞、神经内分泌细胞等细胞表面。白细胞分化抗原大都是跨膜的糖蛋白，含胞膜外区、跨膜区和胞质区；有些白细胞分化抗原是以糖基磷脂酰肌醇(glycosy l-pho sphatidylinositol, GPI)连接方式，铀定在细胞膜上；少数白细胞分化抗原是碳水化合物。


医学免疫学 第一节人白细胞分化抗原—、人白细胞分化抗原的概念（一）人白细胞分化抗原的概念 人白细胞分化抗原根据其胞膜外区结构特点，可分为不同的家族(family)或超家族(sup e rfamily)。常见的有免疫球蛋白超家族、细胞因子受体家族、C型凝集素超家族、整合素家族、选择素家族、肿瘤坏死因子超家族和肿瘤坏死因子受体超家族等。 （二）分化群的概念 1975年创立的B淋巴细胞杂交瘤和单克隆抗体技术，极大地推动了白细胞分化抗原的研究。国际专门命名机构以单克隆抗体鉴定为主要方法，将来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同一种分化抗原归为同一个分化群(cluster of differentiation, CD)。在许多情况下，单克隆抗体及其识别的相应抗原都用同一个CD编号。经第九届国际人类白细胞分化抗原专题讨论会命名，目前人CD的编号已命名至CD363，可大致划分为14个组（表7-1)。


医学免疫学 分组CD分子（举例） 注：(1)CD分子14个组划分的特异性是相对的，实际上，许多CD抗原的细胞分布更为广泛。此外，有的CD抗原可从不同分类角度归入不同组，如表中某些屈千T细胞、B细胞、髓样细胞或NK细胞组的CD抗原实际上也是黏附分子(2)表中某些CD分子后加了括号，列出其相应的分子名称，以便联系本书中相应章节的内容二、人白细胞分化抗原的功能有关人白细胞分化抗原的主要功能如表7-2、图7-1和图7-2。人白细胞分化抗原按其执行的功能，主要分为受体和黏附分子，其中受体包括特异性识别抗原的受体及其共受体、模式识别受体、细胞因子受体、补体受体、NK细胞受体以及lg Fe受体等。黏附分子包括共刺激（或抑制）分子、归巢受体和血管地址素(vascular addressin)等。有关T细胞受体(TCR)、B细胞受体(BCR)、NK细胞受体、模式识别受体(pattern recognition receptor,PRR)、补体受体和细胞因子受体等内容在本书相关章节中作重点介绍。


医学免疫学 续表 表面分子的种类主要分布细胞CD分子及其参与的功能共抑制分子T细胞T细胞表面表达的PD-1与APC（或靶细胞）表面PD-LI结合，启动抑制信号，对T细胞活化发挥负调节作用归巢受体和地址素等白细胞、内皮细胞白细胞(LFA-1即CDlla/CD18)－内皮细胞(ICAM-1/CD54)，初始T细胞（L－选择素）－高内皮微静脉(CD34等），胸腺细胞与胸腺基质APC提呈抗原活化细胞相互作用淋巴细胞再循环T细胞T-B细胞相互作用CTL杀伤靶细胞Treg负调节效应T细胞中性粒细胞参与炎症反应固有免疫细胞通过PRR识别病原体上的PAMP病毒感染靶细胞。


医学免疫学 游离抗原．BCR-抗原识别Ig夕巨Fe受体一调理吞噬、ADCC、超敏反应 补体片段补体受体一千调理吞噬、免疫黏附、炎症介质作用细胞因促进造血和免疫细胞生成细胞因子子受体一心刺激细胞活化、增殖和分化调节固有和适应性免疫应答细胞黏附分子(ce ll adhesion molecule, CAM)是介导细胞间或细胞与细胞外基质(extracellular matrix,ECM)间相互结合和作用的分子。黏附分子以受体－配体结合的形式发挥作用，使细胞与细胞间或细胞与基质间发生黏附，参与细胞的附着和移动，细胞的发育和分化，细胞的识别、活化和信号转导，是免疫应答、炎症发生、凝血、肿瘤转移以及创伤愈合等一系列重要生理和病理过程的分子基础。黏附分子属于白细胞分化抗原，大部分黏附分子已有CD编号，但也有部分黏附分子尚无CD编号。黏附分子根据其结构特点可分为免疫球蛋白超家族、整合素家族、选择素家族、钙黏蛋白家族。此外还有一些尚未归类的黏附分子。


医学免疫学 —、免疫球蛋白超家族 参与细胞间相互识别、相互作用的黏附分子中，有许多分子具有与免疫球蛋白相似的V区样或C区样结构域，其氨基酸组成也有一定的同源性，属于免疫球蛋白超家族(immunoglobulin superfamily, IgSF)的成员。IgSF黏附分子在免疫细胞膜分子中最为庞大，不仅种类繁多、分布广泛，功能也十分多样和重要，其配体多为IgSF黏附分子以及整合素，主要参与淋巴细胞的抗原识别，免疫细胞间相互作用，并参与细胞的信号转导。此处以APC与T细胞相互作用为例，对属于IgSF的黏附分子CD4、CD28、CTLA-4(CD152)、CD80(B7-1)、CD86(B7-2)、ICOS(CD278)、ICOSL(CD275)、ICAM-1(CD54)、PD-1(CD279)、PD-Ll/PD-12(CD274/CD273)的相互识别所介导的APC对T细胞的激活或抑制作用加以简单介绍（图7-3)。 APC T细胞CDS0/86CD28一—＼共刺激信号CDS0/86CTLA-4(CD152)共抑制信号 ICAM-l(CD54)LFA-l(CDI la/CD18)共刺激信号


医学免疫学 CD58CD2共刺激信号MHCII类分子TCR第一信号CD4ICOSL(CD275)ICOS(CD278)共刺激信号 PD-11/PD-L2PD-l(CD279)共抑制信号(CD274/CD273)图7-3属千lgSF黏附分子参与APC-T细胞相互识别和信号转导（举例）图中膜分子除LFA-1外均为IgSF成员；图右侧是相应膜分子相互作用后所发挥的免疫功能整合素家族(int egrin family)是因该类黏附分子主要介导细胞与细胞外基质的黏附，使细胞得以附着形成整体(integration)而得名。（一）整合素分子的基本结构/结合配体位置整合素家族的成员都是由a儿两条链（或称亚单位）经非共价键连接组成的异源二聚体。a、B链共同组成识别配体的结合点（图7-4)。 （二）整合素家族的组成 整合素家族中至少有18种a亚单位和8种B亚单位，以B亚单位的不同将整合素家族分为8个组(131～部组）。同一个组中，B链均相同，a链不同。大部分a链结合一种B链，有的a链可分别结合两种或两种以上的B链。已知a链和B链之间有24种组合形式。表7-3列举了整合素家族阻、胆、阳三个组中某些成员的结n构、分布、相应配体和主要功能。


医学免疫学 （二）整合素家族的组成 （三）整合素分子的分布图7-4整合素分子的基本结构整合素分子在体内分布十分广泛，一种整合素可分布于多种细示意图胞，同一种细胞也往往有多种整合素的表达。某些整合素的表达有整合素分子由Q亚单位和B亚单显著的细胞类型特异性，如白细胞黏附受体组(132组）主要分布于位组成，在胞膜外区共同组成识别白细胞，gpllbilla分布千巨核细胞／血小板和内皮细胞。整合素分及结合配体的部位子的表达水平可随细胞活化和分化状态不同而发生改变。成员a/p亚单位亚单位分组分子量(kDa)分布配体主要功能VLA组（但VLA-4150/130Cl邦l淋巴细胞、胸FN、VCAM-参与免疫细胞黏组）（有12个(CD49d/CD29)腺细胞、单核l,MAdCAM-附，为T细胞活化成员）细胞、嗜酸性l提供共刺激信号白细胞黏附受LFA-1180/95(CDI la/ctL贮淋巴细胞、髓ICAM-1、2、3为T细胞活化提体组([32组）CD18)样细胞供共刺激信号，参（有4个成员）与淋巴细胞再循Mac-1170/95(CDllb/aM阰髓样细胞、淋iC3b、Fg、参与免疫细胞黏(CR3)CD18)巴细胞ICAM-1附、炎症和调理吞血小板糖蛋白gpllbilla125+22/105alIb沪血小板、内皮Fg、FN、血小板活化和凝组(133组）（有(CD41/CD61)细胞、巨核细vWF、TSP集注：F'g(fibrinogen)：血纤蛋白原；FN(fibroneclin)：纤连蛋白；iC3b：灭活C3b片段；ICAM-1(2、3)(int ercellular adhesion molecule-1,2,3)：细胞间黏附分子－1(2、3); LFA-1(lymphocyte function associated anti ge n-I)：淋巴细胞功能相关抗原I; MA<lCAM-1(mu cosa!addressin cell adhesion molecule I)：黏膜地址素细胞黏附分子I;TSP(thrombospondin)：血小板反应蛋白；VCAM-1(vascular cell adhesion molecule-I)：血管细胞黏附分子－I; VLA(very late antigen)：迟现抗原；vWF(von Willebrand factor)：冯·维勒布兰德因子选择素家族(selectin family）有L-选择素、P-选择素和E－选择素三个成员，在白细胞与内皮细胞黏附、炎症发生以及淋巴细胞归巢中发挥重要作用。


医学免疫学 （二）整合素家族的组成  （一）选择素分子的基本结构 选择素为跨膜分子，选择素家族各成员胞膜外区结构相似，均由C型凝集素样(CL)结构域、表皮\ITE岔生长因子(EGF)样结构域和补体调节蛋白(CCP)结构域组成。其中CL结构域可结合某些碳水化合物，是选择素与配体结合的部位；EGF样结构域则对于维持选择素分子的构象是必需的，而CCP结构域的作用尚不清楚。选择素分子胞质区与细胞骨架相连（图7-5)。 —-C型凝集素样结构域CCP重复序列一P－选择素L－选择素E－选择素 图7-5选择素分子的结构选择素为跨膜分子，胞膜外区由C型凝集素样结构域、EGF样结构域和数目不等的CCP重复序列组成选择素家族有三个成员：L－选择素(CD62L)、P－选择素(CD62P）和E－选择素(CD62E),L、P和E分别表示这三种选择素最初被发现表达在白细胞(leukocyte汃血小板(platelet)或血管内皮细胞(endothelial cell)。三种选择素的分布、配体和主要功能如表7-4。


医学免疫学 —-C型凝集素样结构域CCP重复序列一P－选择素L－选择素E－选择素 注：CLA：皮肤淋巴细胞相关抗原；ESL-1:E－选择素配体-1蛋白；GlyCAM主糖基化依赖的细胞黏附分子l;HEV：高内皮微静脉；PSGL-1:P-选择素糖蛋白配体－I; sLe飞唾液酸化的路易斯寡糖X（三）选择素分子识别的配体与大多数黏附分子所结合的配体不同，选择素识别的是一些寡糖基团，主要是唾液酸化的路易斯寡糖(sialyl-Lewis', sLe'即CD15s)或类似结构的分子，这些配体主要表达千白细胞和内皮细胞表面。 四、钙黏蛋白家族 钙黏蛋白(cadherin)是同亲型结合（两个相同分子相互结合）、Ca2＋依赖的细胞黏附分子，对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有重要作用。（表7-5)(—)钙黏蛋白的分子结构钙黏蛋白分子均为单糖链蛋白，由胞质区、跨膜区和胞膜外区三部分组成。其胞膜外区有数个重复功能区，分子外侧N端的113个氨基酸残基构成Cadherin分子的配体结合部位。此外胞膜外区具有结合钙离子的作用。Cadherin分子的胞质区高度保守，并与细胞内骨架相连。


医学免疫学 四、钙黏蛋白家族 钙黏蛋白分子量家族成员(kDa)主要组织分布配体功能E-cadhenn124上皮组织E-cadherin参与胚胎发育及正常组织中上皮细胞层的形成和维持N-cadherin127神经组织、横纹肌、心肌N-cadherin介导Ca“依赖的神经细胞黏附P-cadherin118胎盘、间皮组织、上皮细胞P-cadherin参与胚胎的植入及其与子宫的结合钙黏蛋白家族拥有20多个成员，由经典的钙黏蛋白和原钙黏蛋白（如钙黏蛋白相关神经受体）两个亚家族组成。其中经典的钙黏蛋白亚家族包括E-cad h erin、N-cadherin和P-cadherin等，E、N和P分别表示上皮(epithelial)、神经(neural)和胎盘(placen tal)，是三种钙黏蛋白最初被发现的组织。不同的钙黏蛋白分子在体内有其独特的组织分布，它们的表达随细胞生长、发育状态不同而改变。（三）钙黏蛋白识别的配体钙黏蛋白分子以其独特的方式相互作用，其配体是与自身相同的钙黏蛋白分子（图7-6)。以这种方式相互作用的还有属于免疫球蛋白超家族的CD3l(PECAM)和CD56(NCAM)。


医学免疫学 五、黏附分子的功能:N-cadhenn黏附分子参与机体多种重要的生理 功能和病理过程。（一）参与免疫细胞之间的相互作用和活化E-cadherin`E-cadherin免疫细胞之间的相互作用均有黏附分子参与。例如，DC与T细胞以及CTL与靶细胞相互作用时，首先是两种细胞通P-cadherin P-cadherin过黏附分子的疏松结合。如果DC与T细胞间或CTL与靶细胞间能发生特异性结合，则细胞间相互作用继续进行；如果图7-6钙黏蛋白分子相互作用的模式图无特异性结合，则细胞解离。T细胞除了通过TCR识别抗原，还需要共受体(co-receptor)CD4/CD8与MHC分子结合，以加固结合和共同提供细胞活化第一信号。


医学免疫学 五、黏附分子的功能:N-cadhenn黏附分子参与机体多种重要的生理 共刺激信号是指免疫细胞在接受抗原刺激提供的第一信号的同时，由共刺激分子提供的辅助活化信号（第二信号）。共刺激分子的种类很多，在不同的环境中发挥的作用也不同。T细胞－APC识别时最为常见的提供共刺激信号的黏附分子有：CD28-CD80或CD86、CD2-CD58、LFA-1-ICAM-]等（图7-3)。如果APC不表达CD80/CD86，则T细胞缺乏CD80/CD86-CD28相互作用提供的共刺激信号，抗原刺激后的T细胞会处于免疫应答失能(anergy)状态。（二）参与炎症过程中白细胞与血管内皮细胞黏附细胞表达的不同黏附分子是其介导炎症不同阶段的重要分子基础。以中性粒细胞为例，在炎症发生初期，中性粒细胞表面的唾液酸化的路易斯寡糖(sLe')与内皮细胞表面炎症介质所诱导表达的E选择素的相互作用，介导了中性粒细胞沿血管壁的滚动和最初的结合；随后，中性粒细胞表面的IL图7-7中性粒细胞参与炎症与黏附分子相互作用的关系中性粒细胞表面s巨和内皮细胞上E选择素结合介导中性粒细胞沿血管壁的滚动和最初的结合；内皮细胞表面膜型IL-8与中性粒细胞表面IL-8受体结合刺激中性粒细胞使其LFA-1/Mac-1表达上调并发生活化；活化的LFA-1/Mac-1与内皮细胞ICAM-1结合导致中性粒细胞与内皮细胞紧密黏附以及随后穿出血管壁到达炎症部位（三）参与淋巴细胞归巢淋巴细胞归巢是淋巴细胞的定向迁移，包括淋巴细胞再循环和淋巴细胞向炎症部位迁移。其分子基础是表达在淋巴细胞上的淋巴细胞归巢受体(lymphocyte homing receptor, LHR)，与表达在内皮细胞上的血管地址素的相互作用。图7-8列举了在淋巴细胞再循环中，初始T细胞与淋巴结中的高内皮微静脉(HEV)结合，并穿出血管内皮细胞进入淋巴结过程中所参与的黏附分子。（动画7-2"T淋巴细胞归巢”)图7-8初始T细胞进入淋巴结与黏附分子相互作用的关系初始T细胞表面L－选择素与高内皮微静脉外周淋巴结地址素(Gly-CAM和CD34)结合介导最初的黏附；血管内皮细胞上趋化因子刺激初始T细胞上相应趋化因子受体使LFA-1分子活化；活化的LFA-1与•.•it ICAM-1结合导致淋巴细胞穿出血管内皮细胞进入淋巴结中（四）参与细胞的发育、分化、附着和移动在胚胎发育过程中，不同类型的细胞按照既定的规律形成细胞与细胞之间及细胞与细胞外基质的附着，有序地发育分化并组合在一起构成不同的组织和器官。在此过程中，黏附分子发挥着重要作用。细胞间的附着及细胞移动是细胞发育、分化的基础，参与其中的主要为钙黏蛋白家族成员以及属于lgSF的黏附分子NCAM(CD56)及PECAM(CD31)等。而细胞与细胞外基质的附着对于细胞生存和增殖是必需的，主要由表达于各种组织细胞表面的整合素家族黏附分子来介导。


医学免疫学 五、黏附分子的功能:N-cadhenn黏附分子参与机体多种重要的生理  （五）参与多种疾病的发生 黏附分子介导了多种疾病的发生，如CD18顷2整合素）基因缺陷导致LFA-1(C D1l a/CD18)、Mac-1(CD1lb/CD18)等整合素分子功能不全，白细胞不能黏附和穿过血管内皮细胞，由此引起一种称为白细胞黏附缺陷症(leukocyte adhesion deficiency, LAD)的严重免疫缺陷病。Cb4分子是人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)糖蛋白gp120识别的部位，是HIV的主要受体。HIV能够感染并破坏CD4+T细胞，进而损伤了CD4+T细胞所介导的辅助T细胞和B细胞应答的功能，因此患者出现获得性免疫缺陷综合征，即艾滋病(acquired immunodeficiency syndrome, AIDS)（见第十九章）。第三节白细胞分化抗原及其单克隆抗体的临床应用白细胞分化抗原可参与介导多种疾病的发生，已成为多种疾病诊断的标记物和治疗靶点。其相应的单克隆抗体也已在临床免疫学中得到十分广泛的应用。


医学免疫学 （一）在疾病诊断中的应用 正常人外周血CD4+T细胞绝对数在500个／µ,l以上，当HIV感染患者CD4+T细胞降至200个／µ,l以下时，则为疾病发病先兆。检测艾滋病患者外周血CD4+T细胞绝对数，对于辅助诊断和判断HIV感染、艾滋病病情和药物疗效有重要参考价值。此外，用CD单克隆抗体免疫荧光染色和流式细胞术分析，可对白血病和淋巴瘤患者的类型进行免疫学分型。 （二）在疾病预防和治疗中的应用 抗CD3、CD25等单克隆抗体(mAb)作为免疫抑制剂在临床上用于防治移植排斥反应，取得明显疗效。例如，体内注射一定剂量抗CD3mAb后，抗CD3mAb与T细胞结合，通过活化补体溶解T细胞，抑制机体细胞免疫功能，达到防治移植排斥反应的目的。抗B细胞表面标记CD20的mAb靶向治疗来源于B细胞的非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma, NHL)有较好的疗效。


医学免疫学 （二）在疾病预防和治疗中的应用 白细胞分化抗原和黏附分子是重要的免疫细胞表面功能分子。许多白细胞分化抗原以分化群加以命名。黏附分子根据其结构特征可分为免疫球蛋白超家族、整合素家族、选择素家族、钙黏蛋白家族等，广泛参与免疫应答、炎症发生、淋巴细胞归巢、细胞发育分化等生理和病理过程。白细胞分化抗原及其单克隆抗体在基础医学和临床医学中的应用十分广泛。 1.简述白细胞分化抗原、CD分子和黏附分子的基本概念。 2.黏附分子可分为哪几类？主要有哪些功能？3.简述白细胞分化抗原及其单克隆抗体在临床上的应用。 （张雁云）第八章主要组织相容性复合体 主要组织相容性复合体(major histocompatib山ty complex, MHC)是一组与免疫应答密切相关、决定移植组织是否相容、紧密连锁的基因群。哺乳动物都有MHC。小鼠的MHC称为H-2基因复合体；人的MHC称为人类白细胞抗原(human leukocyte antigen, HLA)基因复合体，其编码产物称为HLA分子或HLA抗原。


医学免疫学 第一节MHC结构及其遗传特性 1999年10月出版的Nature杂志刊登了HLA基因组全部序列，HLA基因复合体位于人第6号染色体短臂6p21.31内，全长3.6Mb，共有224个基因座，其中128个为有功能基因座，可表达蛋白分子。HLA基因复合体包括HLA I类、II类和皿类基因区。HLA I类基因区由经典I类基因座(HLA I a)即A、B、C和非经典I类基因座(HLA I b)即E、F,G等组成。II类基因区由经典的DP、DQ、DR和参与抗原加工提呈的DM、TAP、PSMB等基因座组成。皿类基因区包括补体基因C2、B、C4及参与炎症反应的基因TNF、LTA、LTB和HSP等基因座位。MHC基因分为两种类型：一是经典的I类基因和经典的II类基因，它们的产物具有抗原提呈功能，显示极为丰富的多态性，直接参与T细胞的激活和分化，参与调控适应性免疫应答；二是免疫功能相关基因，包括传统的旧类基因，以及新近确认的多种基因，它们或参与调控固有免疫应答，或参与抗原加工，不显示或仅显示有限的多态性。


医学免疫学 —、经典的HLA I类及II类基因 经典的HLA I类基因座集中在远离着丝粒的一端，按序包括B、C、A三个座位（图8-1)，产物称为HLA I类分子。I类基因仅编码I类分子异二聚体中的重链，轻链又名队微球蛋白（队皿croglobulin,化m)，由第15号染色体上的基因编码。经典的HLA II类基因座在复合体中靠近着丝粒一侧，依次由DP、DQ和DR三个亚区组成。每一亚区又包括A和B两种功能基因座位（图8-1)，分别编码分子量相近的HLAII类分子的O'.链和6链，形成可B异二聚体蛋白(DP可DPl3、DQa./DQ l3和DR可DR l3)。每个MHC基因均含有多个外显子，分别编码M HC分子的胞外区、跨膜区和胞质区。外显子与MHC分子的对应关系如图8-2。 二、免疫功能相关基因 免疫功能相关基因分布于HLA复合体的I类和II类基因区以及ill类基因区（图8-1)，通常不显示或仅显示有限的多态性。除了非经典性I类分子和MHC I类链相关分子(MHC I chain-related, MIC)，基因产物一般不能和抗原肤形成复合物，但它们或参与抗原加工，或在固有免疫和免疫调节中发挥作用。


医学免疫学 （一）血清补体成分的编码基因 此类基因属经典HLA ill类基因（图8-1)，所表达的产物为C4、Bf和C2等补体组分。 （二）抗原加工相关基因 1.蛋白酶体p亚单位(proteasome subunit beta type, PSMB)基因编码胞质中蛋白酶一经典的I类基因免疫功能相关基因I类基因区一经典的II类基因仁二］假基因-__II类基因区E二］圆类基因~皿类基因区L al a2a3TmC UTR L但胆Tm C UTR5'3'个5'3'伪m UTR L al c2Tm C UTR HLA I类分子HLAII类分子体的B亚单位。2.抗原加工相关转运物(transporters associated with antigen processing, TAP)基因TAP是内质网膜上的异二聚体分子，由TAP I和TA眨两个基因编码。


医学免疫学 （二）抗原加工相关基因 1. HLA-E产物由重链(a链）和~2m组成，巳检出26种等位基因。HLA-E分子表达于各种组织细胞，在羊膜和滋养层细胞表面高表达。其抗原结合槽具有高度的疏水性，能结合来自HLA-I a和一些HLA-G分子信号肤的肤段，形成复合物。HLA-E分子是NK细胞表面C型凝集素受体家族(CD94/NKG2)的专一性配体，由于其与杀伤细胞抑制性受体结合的亲和力明显高于与杀伤细胞活化性受体结合的亲和力，因此具有抑制NK细胞对自身细胞杀伤的作用。2. HLA-G其编码的重链和化m组成功能分子。HLA-G分子主要分布于母胎界面绒毛外滋养层细胞，在母胎耐受中发挥功能。（四）炎症相关基因在HLA皿类基因区靠I类基因一侧，新近检出多个免疫功能相关基因（见图8-1)，包括肿瘤坏死因子基因家族(TNF、LTA和LTB)、MIC基因家族和热休克蛋白基因家族(HSP70)等。这些基因多数和炎症反应有关。


医学免疫学 三、MHC的遗传特点(—)MHC的多态性 多态性(polymorphism)指群体中单个基因座位存在两个以上不同等位基因的现象。HLA I类和II类等位基因产物的表达具有共显性特点，即同一个体中，一个基因座位上来自同源染色体的两个等位基因皆能得到表达，因而一个个体通常拥有的经典I类和II类HLA等位基因产物有12种以上（图8-3)。 HLAI类分子HLAII类分子 a.+~2m a.书2m a.十伪m a.十~2m a.书2m a.十~2m a.+~a.+~a.+~a.+~a.+~a.书（平平孚平平罕輩于气户奇f干气[1图8-3细胞表面呈共显性表达的六对共12种经典的H LA I类和II类分子每一对分子分别由来自父亲和母亲的等位基因产物组成，用不同颜色表示。与I类分子呈共价结合的队微球蛋白（灰色）由非HLA基因编码HLA基因复合体是入体多态性最丰富的基因系统。


医学免疫学 HLAI类分子HLAII类分子 截至2017年9月，已确定的HLA等位基因总数达到17331个，其中等位基因数量最多的座位是HLA-B(4859个）。这表明，非亲缘关系个体间存在两个相同等位基因的概率会很低，因而，进行组织和器官移植时移植物会受到免疫排斥。表8-1提供了HLA主要座位的等位基因数。


医学免疫学 HLAI类分子HLAII类分子 基因种类经典1类基因经典II类基因免疫功能相关基因其他．合计基因座位A B C ORA DRB1DRB3DQA1DQB1DPA1DPB1E G MICA MICB基因数399748593605721221459211525694226561064212417331．包括DRB4~DRB9、DOA/DOB、DMA/DMB、TAPI/TAP2，以及C2/C4A/C4B/Bf等在蛋白质水平，HLA多态性主要表现在各种等位基因产物在结构上存在差异，即HLA分子抗原结合槽的氨基酸残基组成和序列不同。为此，针对性地扩增相应的基因片段之后，通过测序或采用显示等位基因特异性的探针检测，可确定特定个体的等位基因特异性，即从大量的HLA等位基因中找出属千该个体的12种I类和II类分子编码基因，称为HLA基因分型(HLA ge n otyping)。这对于寻找合适的组织器官移植供受体、分析疾病易感基因和在法医学上进行亲子鉴定都十分重要。 （二）单体型和连锁不平衡 MHC的单体型(haplotype)指同一染色体上紧密连锁的MHC等位基因的组合。MHC等位基因的构成和分布还有两个特点。


医学免疫学 （二）单体型和连锁不平衡 1等位基因的非随机性表达群体中各等位基因其实并不以相同的频率出现。如HLA-DRBl和HLA-DQBl座位的等位基因数分别是2122和1152（表8-1)，其中两个等位基因DRBl*09:01和DQBl*07:01在群体中的频率，按随机分配的原则，应该是0.047%(1/2122)和0.087%(1/1152)，然而，在我国北方汉族人群中它们的频率分别高达15.6％和21.9%。在斯堪的纳维亚白种人中，DRBl和DQBl基因座位上高频率分布的等位基因是DRBl*05:01和DQBl*02:01。说明不同人种中优势表达的等位基因及其组成的单体型可以不同。


医学免疫学 （二）单体型和连锁不平衡 2.连锁不平衡不仅等位基因出现的频率不均一，两个等位基因同时出现在一条染色体上的机会，往往也不是随机的。连锁不平衡(l ink age disequilibrium)指分属两个或两个以上基因座位的等位基因同时出现在一条染色体上的概率，高于随机出现的频率。例如上面提到北方汉族人中高频率表达的等位基因DRBl*09:01和DQBl*07:01同时出现在一条染色体上的概率，按随机分配规律，应是其频率的乘积为3.4%(0.156x0.219=0.034)，然而实际两者同时出现的频率是11.3%，为理论值的3.3倍。非随机表达的等位基因和构成连锁不平衡的等位基因组成，因人种和地理族群的不同而出现差异属长期自然选择的结果。其意义在于，第一，可作为入种种群基因结构的一个特征，追溯和分析人种的迁移和进化规律；第二，高频率表达的等位基因如果与种群抵抗特定疾病相关，可以此开展疾病的诊断和防治；第三，有利于寻找HLA相匹配的移植物供者。 第二节HLA分子 经典的HLA I类分子和II类分子在组织分布、结构和功能上各有特点（表8-2)。


医学免疫学 ．队m编码基因在15号染色体一、HLA分子的分布 I类分子由重链(0'.链）和队m组成，分布于所有有核细胞表面（表8-2)。II类分子由0'.链和B链组成，仅表达于淋巴组织中一些特定的细胞表面，如专职性抗原提呈细胞（包括B细胞、巨噬细胞、树突状细胞）、胸腺上皮细胞和活化的T细胞等。二、HLA分子的结构及其与抗原肤的相互作用(-)HLA分子的结构I类分子重链(0'.链）胞外段有3个结构域(0'.1、0'.2、0'.3)，远膜端的2个结构域0'.1和位构成抗原图8-4)。


医学免疫学 ．队m编码基因在15号染色体一、HLA分子的分布 II类分子的a、B链各有两个胞外结构域(ex l、cx2;131、胆），其中cxl和阳共同形成抗原结合槽。II类分子的抗原结合槽两端开放，进入槽内的抗原肤长度变化较大，为13-17个氨基酸残基（图8-2)。（二）MHC与抗原肤的相互作用MHC分子结合并提呈抗原肤供TCR识别。MHC的抗原结合槽与抗原肤互补结合，其中有两个或两个以上与抗原肤结合的关键部位，称铀定位(anc h or position, pocket)（图8-5)。抗原肤与该位置结合的氨基酸残基称为铀定残基(a n c hor residue)。铀定位与铀定残基是否吻合决定MHC的抗原结合槽与抗原肤结合的牢固程度。以MHC I类分子结合9肤抗原为例（图8-6):9肤的铀定位在p2（铀定残基Y)和p9（铀定残基V、1或L)。 三、HLA分子的功能(—)作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答 经典的MHC I类和Il类分子通过提呈抗原肤而激活T淋巴细胞，参与适应性免疫应答。这是MHC主要的生物学功能。


医学免疫学 三、HLA分子的功能(—)作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答 4参与构成种群免疫反应的异质性由于组成不同种群的个体MHC多态性不同，而不同多态性的MHC分子提呈的抗原肤往往不同，这些特点一方面赋予种群不同个体抗病能力出现差异，另一方面，也在群体水平有助于增强物种的适应能力。5参与移植排斥反应作为主要移植抗原，在同种异体移植中可引起移植排斥反应。 （二）作为调节分子参与固有免疫应答 MHC中的免疫功能相关基因参与对固有免疫应答的调控，主要表现在以下方面：1.经典的皿类基因编码补体成分，参与炎症反应和对病原体的杀伤，与免疫性疾病的发生有关。2非经典I类基因和MICA基因产物可作为配体分子，以不同的亲和力结合激活性和抑制性受体，调节NK细胞和部分杀伤细胞的活性。3参与启动和调控炎症反应，炎症相关基因编码的多种分子如TNF-C\'.等参与机体的炎症反应。


医学免疫学 第三节HLA与临床医学一、HLA与器官移植 长期的临床实践证明，器官移植的成败主要取决于供、受者间的组织相容性，其中HLA等位基因的匹配程度尤为重要。组织相容性程度的确定，涉及对供者和受者分别作HLA分型和进行供受者间交叉配合(cross-matching)试验。PCR基因分型技术的普及、计算机网络的应用、无亲缘关系个体骨髓库和跻血库的建立，皆提高了HLA相匹配供受者选择的准确性和配型效率。另外，测定血清中可溶型HLA分子的含量，有助于监测移植物的排斥危象。 二、HLA分子的异常表达和临床疾病 所有有核细胞表面表达HLA I类分子，但恶变细胞I类分子的表达往往减弱甚至缺如，以致不能有效地激活特异性CD8+CTL，造成肿瘤免疫逃逸。在这个意义上，I类分子的表达状态可以作为一种警示系统，如表达下降或者缺失则提示细胞可能发生恶变。另一方面，发生某些自身免疫病时，原先不表达HLA II类分子的某些细胞，如胰岛素依赖性糖尿病中的胰岛B细胞、乳糜泻中的肠道细胞、萎缩性胃炎中的胃壁细胞等，可被诱导表达II类分子，促进了免疫细胞的过度活化。


医学免疫学 三、HLA和疾病关联 HLA等位基因是决定人体对疾病易感程度的重要基因。带有某些特定HLA等位基因或单体型的个体易患某一疾病（称为阳性关联）或对该疾病有较强的抵抗力（称为阴性关联）皆称为HLA和疾病关联。这一关联，可通过对患病人群和健康人群作HLA分型后用统计学方法加以判别。典型例子是强直性脊柱炎(AS)，患者人群中HLA-B27抗原阳性率高达58%～97%，而在健康人群中仅为1%～8%，由此认为带有B27等位基因的个体易患AS。又如类风湿关节炎的发病与HLA-DR4多态性密切相关。与HLA关联的疾病多达500余种，以自身免疫病为主，也包括一些肿瘤和传染性疾病（表8-3)。对HLA关联疾病的认识有助于相关疾病的预测和防治。


医学免疫学 三、HLA和疾病关联 疾病HLA抗原相对风险率强直性脊柱炎B2755~376急性前葡萄膜炎B27肾小球性肾炎咯血综合征DR215.9多发性硬化症DR24.8乳糜泻DR310.8突眼性甲状腺肿DR33.7系统性红斑狼疮DR35.8胰岛素依赖性糖尿病DR3/DR425.0类风湿关节炎DR44.2寻常天疤疮DR414.4淋巴瘤性甲状腺肿DR53.2HLA系统所显示的多基因性和多态性，意味着两个无亲缘关系个体之间，在所有HLA基因座位上拥有相同等位基因的机会几乎等于零。而且，每个人所拥有的HLA等位基因型别一般终身不变。这意味着特定等位基因及其以共显性形式表达的产物，可以成为不同个体显示其个体性(individuality)的遗传标志。据此，HLA基因分型已在法医学上被用于亲子鉴定和对死亡者＂验明正身”。


医学免疫学 三、HLA和疾病关联 人体HLA具有多基因性，同时具有极为丰富的多态性。多态性反映群体中不同个体HLA等位基因高度多变，是导致个体间免疫应．答能力和对疾病易感性出现差异的主要免疫遗传学因素。经典MHC的生物学功能是以其等位基因产物(MHC分子）结合并提呈抗原肤供T细胞识别，启动适应性免疫应答。非经典MHC基因产物参与、调节固有与适应性免疫应答。HLA多态性决定了器官移植的成败，并与某些临床疾病的发生密切相关一．一一．．＿＿


医学免疫学 三、HLA和疾病关联 ________.____一．．．＿＿B淋巴细胞(B lymphocyte)由哺乳动物骨髓(bone marrow)或鸟类法氏握(bursa of Fabricius)中的淋巴样干细胞分化发育而来，故称B细胞。成熟B细胞主要定居于外周淋巴器官的淋巴滤泡内，约占外周淋巴细胞总数的20%。B细胞不仅能通过产生抗体发挥特异性体液免疫功能，也是一类抗原提呈细胞，并参与免疫调节。 第一节B细胞的分化发育 哺乳动物的B细胞是在中枢免疫器官一骨髓中发育成熟的。B细胞在中枢免疫器官中的分化发育过程中发生的主要事件是功能性B细胞受体(B cell receptor, BCR)的表达和B细胞自身免疫耐受的形成。骨髓微环境特别是基质细胞表达的细胞因子和黏附分子在诱导B细胞分化发育过程中发挥了关键作用。


医学免疫学 —、BCR的基因结构及其重排 BCR是表达千B细胞表面的免疫球蛋白，即膜型免疫球蛋白(membrane immunoglobulin, mlg)。B细胞通过BCR识别抗原，接受抗原刺激，启动体液免疫应答。编码BCR的基因群在胚系阶段是以分隔的、数量众多的基因片段(gene segment)的形式存在。基因重排(gene rearrangement)是在B细胞的分化发育过程中，BCR基因片段发生重新排列和组合，从而产生数屈巨大、能识别特异性抗原的BCR。TCR和BCR基因结构以及重排的机制十分相似。1. BCR的胚系基因结构人lg重链基因群位于第14号染色体长臂，由编码可变区的V基因片段(variable gene segmen t, VH)、D基因片段(diversity gene segment, DH)和J基因片段(joining gene segment,JH)以及编码恒定区的C基因片段组成。人lg轻链基因群分为k基因和入基因，分别定位千第2号染色体短臂和第22号染色体长臂。轻链V区基因只有V、J基因片段。


医学免疫学 —、BCR的基因结构及其重排 轻重链基因分别有多个基因片段组成，其中人的VH、DH和JH的基因片段数分别为45、23和6个；欢和JK基因片段数分别为40和5个，V入和从基因片段数分别为30和4个；重链C基因片段有9个，其排列顺序是5'-Cµ,-C8-C-y3-C-yl-Cal-C-y2-C_-y4-Ce-Ca2-3'（图9-1)。C K基因片段数只有1个，体基因片段数有4个(C入1、C入2、C入3和C入7)。2. BCR的基因重排及其机制lg的胚系基因是以被分隔开的基因片段的形式成簇存在的，只有通过基因重排形成V-D-J（重链）或V-J（轻链）连接后，再与C基因片段连接，才能编码完整的lg多肤链，进一步加工、组装成有功能的BCR。lg V区基因的重排主要是通过重组酶(recombinase)包括重组激活酶基因(recombination activa ting gene, RAG)和末端脱氧核背酸转移酶(terminal deoxyribonucle otidyl tran sferase, TdT)等的作用来实现的，其作用包括识别位于V(D)J基因片段两端的保守序列，切断连接以及修复DNA等。


医学免疫学 —、BCR的基因结构及其重排 通过重组酶的作用，可以从众多的V(D)J基因片段中各选择l个V片段，1个D片段（轻链无D片段）和1个J片段重排在一起，形成V(D)J连接（图9-2)，最终表达为有功能的BCR。lg胚系基因重排的发生具有明显的程序化，首先是重链可变区发生基因重排，随后是轻链重排。经过Ig胚系基因的重排，B细胞的DNA序列与其他体细胞有很大不同，这是存在于B细胞和T细胞中独VH DH JH CµCo Cy3Cyl Ca.I C"(l Cy4Ce Ca.2(45)(23)(6)5'3山酗V入l JC JC JC JC(30)(4)图9-1人BCR重链和轻链的胚系基因结构示意图人BCR重链(H链）和轻链(L链）均由可变区基因和恒定区基因片段组成。其中H链可变区基因由V基因片段(VH)、D基因片段(DH)和J基因片段(JH)组成；而L链可变区基因由VK和JK或者V入和从基因片段组成（注：图中括号内为基因片段数）


医学免疫学 H链基因胚系基因5'~卜04骨~(6v VH DH JH CµCo C书切I Cal C"(2衍4Ce Ca2(45)~(23)VH DHJH CµCo C书句I Cal C'(2C'Y4Ce Ca2基因重排\VHDHJH CµCo C份衍1C(l1C"(2衍4Ce C(l2H链（翻译和翻译后修饰）姆i t图9-2免疫球蛋白重链基因重排和表达示意图重链胚系基因经过重排先形成D-J连接，然后发生V-DJ连接，编码功能性V区基因特的生物学现象。（动画9-l"BCR基因重排＂）3.等位排斥(allelic exclus ion)和同种型排斥(isotype exclusion)一个B细胞克隆只表达一种BCR，只分泌一种抗体。对千遗传上是杂合子的个体来说，保证B细胞克隆单一的特异性以及只表达一种Ig型的轻链，主要是通过等位排斥和同种型排斥的机制来实现的。等位排斥是指B细胞中一条染色体上的重链（或轻链）基因重排成功后，抑制另一条同源染色体上重链（或轻链）基因的重排。同种型排斥是指k轻链基因重排成功后抑制入轻链基因的重排。


医学免疫学 二、抗原识别受体多样性产生的机制 免疫系统中T细胞库和B细胞库分别包含了所有特异性不同的T细胞克隆和B细胞克隆。这种抗原识别受体的多样性在基因重排过程中产生，其机制主要包括组合多样性、连接多样性、受体编辑和体细胞高频突变。


医学免疫学 二、抗原识别受体多样性产生的机制 1组合多样性(combinational diversity)指在免疫球蛋白V、(D)、J基因片段重排时，只能分别在众多V、(D)、J基因片段中各取用1个，因而可产生众多V区基因片段组合。以人类Ig重链V区为例，其排列组合的种类可达40(VH)x25(VD)x6(VJ)=6000之多。以此类推，VK和V入的V、J基因片段的组合种类分别达200种和120种。理论上IgV区基因片段的组合加上轻重链组合后的多样性约为l.9x10勹2.连接多样性(junctional divers ity)lg基因片段之间的连接往往有插入、替换或缺失核昔酸的情况发生，从而产生新的序列，称为连接多样性。连接多样性包括：心密码子错位，在待接DNA断端替换或缺失3xn个核昔酸，使其产物增加或减少n个氨基酸，后续序列不变；＠框架移位，替换或缺失l或2+3xn个核甘酸，后续序列完全改变；＠N序列插入，TdT能将N序列插入待接DNA的断端，从而显著增加了BCR和Ig的多样性。


医学免疫学 二、抗原识别受体多样性产生的机制 3受体编辑(receptor editing)指一些完成基因重排并成功表达BCR(mlgM)的B细胞识别自身抗原后未被克隆清除，而是发生RAG基因重新活化，导致轻链VJ再次重排，合成新的轻链，替代自身反应性轻链，从而使BCR获得新的特异性。若受体编辑不成功，则该细胞凋亡。受体编辑使BCR的多样性进一步增加。4.体细胞高频突变(somatic hypermutation)体细胞高频突变形成的多样性是在已完成lg基因重排的基础上，成熟B细胞在外周淋巴器官生发中心接受抗原刺激后发生。体细胞高频突变主要是在编码V区CDR部位的基因序列发生碱基的点突变。体细胞高频突变不仅能增加抗体的多样性，而且可导致抗体的亲和力成熟（见第十三章）。 三、B细胞在中枢免疫器官中的分化发育 B细胞在骨髓中的发育经历了祖B细胞(pro-B cell)、前B细胞(pre-B cell汃未成熟B细胞(immature B celJ)和成熟B细胞(mature B cell)等几个阶段。


医学免疫学 三、B细胞在中枢免疫器官中的分化发育 1祖B细胞早期pro-B开始重排重链可变区基因D-J，晚期pro-B的V-D-J基因发生重排，但此时没有mlgM的表达。pro-B开始表达Igci./I g l3异源二聚体，是B细胞的重要标记。l gci./Igl3是BCR复合物的组成部分，主要介导抗原刺激后的信号传递。2.前B细胞前B细胞的特征是表达前B细胞受体(pre-BCR)（图9-3)，并经历大pre-B和小pre-B两个阶段。pre-BCR由µ链和替代轻链(surrogate light c h ain，包括分别与轻链V区和C区同源的VpreB和入5两种蛋白）组成，可抑制另一条重链基因的重排（等位基因排斥），促进B细胞的增殖。大pre-B细胞进一步发育成为小pre-B细胞，小pre-B细胞开始发生轻链基因V-J重排，但依然不能表达功能性BCR。3未成熟B细胞未成熟B细胞的特征是可以表达完整BCR(migM)，此时如受抗原刺激，则引发凋亡而导致克隆清除，形成自身免疫耐受。


医学免疫学 三、B细胞在中枢免疫器官中的分化发育 4.成熟B细胞又称初始B细胞(nai:ve B ce ll)。成熟B细胞表面可同时表达mlgM和mlgD，其lg重链lg重链前B细胞未成熟B细胞图9-3pre-BCR与BCR结构示意图前B细胞表面表达重链和替代轻链（由入5和Vpre-B组成），未成熟B细胞表达完整的重链和轻链可变区完全相同。B细胞在骨髓的分化发育过程不受外来抗原影响，称为B细胞分化的抗原非依赖期。B细胞在骨髓微环境诱导下发育为初始B细胞，离开骨髓，到达外周免疫器官的B细胞区定居，在那里接受外来抗原的刺激而活化、增殖，进一步分化成熟为浆细胞和记忆B细胞（图9-4)，此过程称为B细胞分化的抗原依赖期（见第十三章）。（动画9-2"B细胞的分化发育”)图9-4B细胞的发育阶段B细胞在骨髓中的发育不依赖抗原，经历了祖B细胞、前B细胞、未成熟B细胞和成熟B细胞等阶段，成熟B细胞迁移到外周，在抗原的刺激下进一步分化成浆细胞和记忆B细胞四、B细胞中枢免疫耐受的形成一B细胞发育过程中的阴性选择前B细胞在骨髓中发育至未成熟B细胞后，其表面仅表达完整的mlgM。此时的mlgM若与骨髓中的自身抗原结合，即导致细胞凋亡，形成克隆清除(clonal d e l e ti o n)。一些识别自身抗原的未成熟B细胞可以通过受体编辑改变其BCR的特异性。在某些情况下，未成熟B细胞与自身抗原的结合可引起mlgM表达的下调，这类细胞虽然可以进入外周免疫器官，但对抗原刺激不产生应答，称为失能(anergy)。在骨髓中发育的未成熟B细胞通过上述的克隆清除、受体编辑和失能等机制形成了对自身抗原的中枢免疫耐受，成熟的B细胞到达外周淋巴组织后仅被外来抗原激活，产生B细胞适应性免疫应答。（动画9-3“B细胞发育过程中的阴性选择“)第二节B细胞的表面分子及其作用B细胞表面有众多的膜分子，它们在B细胞识别抗原、活化、增殖，以及抗体产生等过程中发挥作用。


医学免疫学 三、B细胞在中枢免疫器官中的分化发育  第九章B淋巴细胞—、B细胞抗原受体复合物 B细胞表面最重要的分子是BCR复合物。BCR复合物由识别和结合抗原的mlg和传递抗原刺激信号的lg0'./lg[3(CD79a/CD79b)异二聚体组成（图9-5)。CD81非共价相联，形成B细胞的多分子共受体，能增强BCR与抗原结合的稳定性并与Ig可IgB共同传递B细胞活化的第一信号。在复合体中，CD21（即CR2)可结合C3d，形成CD21-C3d－抗原－BCR复合物，发挥B细胞共受体的作用；CD19传递活化信号。此外，CD21也是EB病毒受体，与EB病毒选择性感染B细胞有关。 三、共刺激分子 抗原与B细胞的BCR结合，所产生的信号经由Ig可IgB和CDI9转导至细胞内。此即为B细胞活化的第一信号，但仅有第一信号不足以使B细胞活化，还需要第二信号（共刺激信号）。第二信号主要由Th细胞和B细胞表面的共刺激分子(co-stimulatory molecule)间的相互作用产生。在共刺激信号的作用下，B细胞活化增殖产生适应性体液免疫应答。而作为APC,B细胞可以通过共刺激分子促进T细胞的增殖。


医学免疫学 三、共刺激分子 1. CD40CD40属肿瘤坏死因子受体超家族(TNFRSF)，组成性地表达于成熟B细胞。CD40的配体(CD40L即CDI54)表达千活化T细胞。CD40与CD40L的结合是B细胞活化的最重要的第二信号，对B细胞分化成熟和抗体产生起重要的作用。2. CD80和CD86CD80(B7-I)和CD86(B7-2)在静息B细胞不表达或低表达，在活化B细胞表达增强，它与T细胞表面的CD28和CTLA-4相互作用，CD28提供T细胞活化的最重要的第二信号，CTLA-4抑制T细胞活化信号。3.黏附分子Th细胞对B细胞的辅助以及活化B细胞向T细胞提呈抗原均需要细胞间的接触，黏附分子在此过程中起重要的作用。表达千B细胞的黏附分子有ICAM-1(CD54)、LFA-1(CDI la/CDI8)等，这些黏附分子也具有共刺激作用。 四、其他表面分子 1. CD19BCR识别抗原中关键的信号传递分子，也是B细胞表面特异性标志，可作为免疫治疗B细胞白血病的靶点。2. CD20表达于除浆细胞外的各发育阶段的B细胞，可调节钙离子跨膜流动，从而调控B细胞的增殖和分化，是B细胞淋巴瘤治疗性单抗识别的靶分子。


医学免疫学 第三节B细胞的分类 B细胞具有复杂的亚群组成，按照不同的分类方法，B细胞可分为多个亚群，不同亚群具有各自独特的生理功能。 —、根据所处的活化阶段分类二、根据反应特异性分类 根据是否发挥固有免疫或适应性免疫功能，B细胞分为B l细胞和B2细胞两个亚群。1. B1细胞Bl细胞约占B细胞总数的5%～l0%，主要定居于腹膜腔、胸膜腔和肠道黏膜固有层中。Bl细胞在个体发育胚胎期由胎肝发育而来，具有自我更新(self-renewal)能力。小鼠Bl细胞表面标志为CDS分子，人Bl细胞尚未找到特异性标志。Bl细胞属固有免疫细胞，在免疫应答的早期发挥作用，尤其在腹膜腔等部位能对微生物感染迅速产生IgM抗体，构成了机体免疫的第一道防线。


医学免疫学 —、根据所处的活化阶段分类二、根据反应特异性分类 Bl细胞表达的免疫球蛋白可变区相对保守，主要针对碳水化合物（如细菌多糖等）产生较强的应答，无需Th细胞的辅助，不发生免疫球蛋白的类别转换。Bl细胞所合成的低亲和力IgM能与多种不同的抗原表位结合，表现为多反应性(polyreactivity)。在无明显外源性抗原剌激的情况下，Bl细胞能自发分泌针对微生物脂多糖和某些自身抗原的IgM，这些抗体称天然抗体(natural antibody)。Bl细胞也能产生多种针对自身抗原的抗体，与自身免疫病的发生有关。慢性淋巴细胞白血病(chronic lymphocytic l eukemia)中的B细胞均表达CDS，一般认为其来源于Bl细胞。


医学免疫学 —、根据所处的活化阶段分类二、根据反应特异性分类 2. B2细胞B2细胞是分泌抗体参与体液免疫应答的主要细胞。B2细胞在个体发育中出现相对较晚，定位千外周淋巴器官的滤泡区，也称为滤泡B细胞(follicular B, FO B)。在抗原刺激和Th细胞的辅助下，B2细胞最终分化成抗体形成细胞——浆细胞(plasma cell)，产生抗体，行使体液免疫功能。初次免疫应答后保留下来的部分高亲和力细胞分化成为记忆B细胞(memory B ce ll)，当再次感染时记忆B细胞可以快速分化为浆细胞，介导迅速的再次免疫应答（见第十三章）。Bl细胞和B2细胞在表面特征、免疫应答等多方面存在着明显的不同（表9-1)。


医学免疫学 性质B1细胞82细胞 更新的方式自我更新由骨髓产生自发产生lg高低针对的抗原碳水化合物类蛋白质类分泌的lg类别Igl\1>IgG IgG>lgM特异性多反应性特异性体细胞高频突变低／无高免疫记忆少／无有根据膜上的BCR类型，B细胞可分为表达lgM、IgD、IgG、IgA和IgE的B细胞亚群。未成熟B细胞与初始B细胞都是mlgM•B细胞，巳活化并已分别发生过类别转换的B细胞包括mIgG+B细胞、ml gA•B细胞、mlgE•B细胞。 第四节B细胞的功能 B细胞的主要功能是产生抗体介导体液免疫应答，还可提呈可溶性抗原，产生细胞因子参与免疫调节。1产生抗体介导体液免疫B细胞通过产生抗体介导体液免疫应答，抗体具有中和作用、激活补体、调理作用、ADCC、参与I型超敏反应等功能。2.提呈抗原B细胞也可作为抗原提呈细胞摄取、加工并提呈抗原，在再次免疫应答过程中发挥抗原提呈作用，对可溶性抗原的提呈尤为重要。


医学免疫学 第四节B细胞的功能 3.免疫调节B细胞产生的细胞因子(IL-6、IL-10、TNF-a等）参与调节巨噬细胞、树突状细胞、NK细胞以及T细胞的功能。Breg是一类主要通过产生和分泌IL-10、TGF-(3、IL-35等抑制性细胞因子，以及表达FasL、C Dld等膜表面调节分子而发挥免疫调节作用的B细胞亚群。Breg细胞可以通过直接或者间接的方式抑制效应性CD4+T细胞、杀伤性CTL、巨噬细胞、树突状细胞等多种免疫细胞的生理功能，并参与自身免疫疾病、器官移植、感染、肿瘤等诸多疾病的发生发展过程。


医学免疫学 一畸＇曝见凡厚叩本章小结 B细胞主要通过产生抗体介导体液免疫，通过产生的细胞因子发挥免疫调节功能，还具有提呈抗原的功能。BCR胚系基因需要经过重排才能表达功能性BCR，重排是BCR具有多样性的机制。B细胞在骨髓中经历祖B细胞、前B细胞、未成熟B细胞和成熟B细胞四个发育阶段，期间完成功能性BCR的表达并形成中枢免疫耐受。B细胞膜表面的BCR复合物由mlg和CD79组成，它能够接受抗原刺激从而启动B细胞的免疫应答。此外B细胞膜上表达共受体和共刺激分子，前者促进BCR信号传递，后者为B细胞提供笫二信号，促进B细胞活化增殖和产生适应性体液免疫应答。按照B细胞的活化阶段功能差异和BCR类型，B细胞可分为不同亚群，各亚群执行不同功能。


医学免疫学 ......上儿啊叩l."'...思考题 一一一一一一一一I.试述B细胞的胚系基因结构及其基因重排机制。 2.试述B细胞的主要表面分子及其与功能的关系。3.试述B细胞的不同分类标准和该分类下B细胞的亚群组成。（郑利民）第十章T淋巴细胞 T淋巴细胞(T lymphocyte)来源于胸腺(Thymus)，故称T细胞。成熟T细胞定居于外周免疫器官的胸腺依赖区，它们不但介导适应性细胞免疫应答，在胸腺依赖性抗原诱导的体液免疫应答中亦发挥重要的辅助作用，所以T细胞在适应性免疫应答中占据核心地位。T细胞缺陷既影响机体细胞免疫应答，也影响体液免疫应答，可导致对多种病原微生物甚至条件致病微生物（如白色念珠菌和卡氏肺囊虫）的易感性抗肿瘤效应减弱等病理现象。


医学免疫学 第一节T细胞的分化发育 骨髓多能造血干细胞(hematopoietic stem cell, HSC)在骨髓中分化成淋巴样祖细胞(lymphoid progeni tor cell）。淋巴样祖细胞可经血液循环进入胸腺，在胸腺中完成T细胞的发育，成为成熟T细胞，再随血液循环进入外周淋巴器官，主要定居于外周淋巴器官的胸腺依赖区，接受抗原刺激发生免疫应答。整个过程中T细胞在胸腺中的发育至关重要。


医学免疫学 —、T细胞在胸腺中的发育 正常机体的成熟T细胞既要对多样性的非已抗原发生免疫应答，又要对自身抗原发生免疫耐受。为达到此要求，在胸腺T细胞的发育过程中，首先要经历其抗原识别受体(TCR)的基因重排，表达多样性的TCR，然后经历阳性选择和阴性选择。TCR是由a、B肤链或丫、8肤链构成的异二聚体。T细胞在胸腺中发育的最核心事件是获得多样性TCR的表达、自身MHC限制性（阳性选择）以及自身免疫耐受（阴性选择）的形成（图10-1)。（动画10-l"T细胞的分化发育”)-－－三三詹墨-阳性洗择／CD8+T细胞造血淋巴样祖T细笛＼＼TCRyo/CD3~ThlCD4+T细胞ThO图10-1T细胞的发育DN：双阴性(CD4-cos-);DP：双阳性(CD4'CDS'); SP：单阳性(CD4'C os-或CD4-CD8'); CTL：细胞毒性T细胞(cytotoxic T lymphocyte)（一）T细胞在胸腺中的发育和TCR的重排在胸腺微环境的影响下，T细胞的发育经历淋巴样祖细胞一祖T细胞(pro-T ce ll)一前T细胞(pre-T)一未成熟T细胞一成熟T细胞等阶段，不同阶段T细胞表达不同的表型并具有不同的功能。依据CD4和CD8的表达，胸腺中的T细胞又可分为双阴性细胞(double negative cell, DN细胞）、双阳性细胞(double positive cell, DP细胞）和单阳性细胞(single positive cell, SP细胞）三个阶段。


医学免疫学 —、T细胞在胸腺中的发育  血液循环进入外周免疫器官。（二）T细胞发育过程中的a13TCR基因重排 TCR基因群与BCR基因群的结构相似，其重排的过程也相似。TCRl3基因群包括VB、D!3和JB三类基因片段。重排时先从D!3和JB中各选l个片段，重排成D-J，然后与VB中的1个片段重排成V-D-J，再与c13重排成完整的B链最后与pTa组装成前TCR表达千pre-T表面。TCRa基因群包括Va和Ja两类基因片段。重排时从Va和Ja中各选1个片段，重排成V-J，再与Ca重排成完整的a链，最后与B链组装成完整的TCR，表达于未成熟T细胞表面（图10-2)。TCR的多样性形成机制主要是组合多样性和连接多样性，但其N序列插入的概率远高于BC R和lg，故TCR的多样性可达10气而此阶段的BCR多样性只有l0”。 胚系ex链 L Val L Van L V61L V6n D61062J61J62C6L V65Ja1Ja2Jan Ca DNA5已灌暑··OIi3'L Val L Va2L VaJa Jan Ca重排的a链DNA5，一，廿眉，4－王3'呻链异二聚体（蛋白产物）


医学免疫学 L邓1L VPD邮叩lDP2-JP——叩2L Vl314（三）T细胞发育过程中的阳性选择 阳性选择(positive se l ec t ion)指在胸腺皮质中，未成熟DP细胞表达的随机多样特异性的TCR与胸腺上皮细胞表面的自身抗原肤－自身MHC I类分子复合物或自身抗原肤－自身MHC II类分子复合物相互作用，能以适当亲和力结合（阳性）的DP细胞成活并获得MHC限制性；不能结合或结合亲和力过高的DP细胞发生凋亡，凋亡细胞占DP细胞的95％以上。在此过程中，DP细胞分化为SP细胞：与1类分子结合的DP细胞CD8表达水平升高，CD4表达水平下降直至丢失；而与II类分子结合的DP细胞CD4表达水平升高，C D8表达水平下降最后丢失。因此，阳性选择的意义是：中获得M HC限制性；(2)DP细胞分化为SP细胞（图10-3)。 阳性选择阴性选择干细胞阳性细胞+自身肤－MHC合物强识别忍一—\:VI前TCR祖T细胞i


医学免疫学 阳性选择阴性选择干细胞阳性细胞+自身肤－MHC合物强识别忍一—\:VI前TCR祖T细胞i .．．．～忍细胞凋亡--l t`6天细胞凋亡双阴性细胞双阳性细胞垦/-树突八状细胞>怂立——CD4分子扫~MHCII类分子,它—-CD8分子]r--MHC I类分子TCR与一MHC心I类＼0－成熟CD8'T分子适当识别细胞胸腺上皮细胞图10-3T细胞的阳性选择和阴性选择DP：双阳性(CD4+CD8+）；SP：单阳性(CD4+CD8或CD4-CD8+）


医学免疫学 （四）T细胞发育过程中的阴性选择 阴性选择(negative selection)经过阳性选择的SP细胞在皮质髓质交界处及髓质区，与胸腺树突状细胞、巨噬细胞等表面的自身抗原肤－MHC I类分子复合物或自身抗原肤－MHC II类分子复合物相互作用，高亲和力结合的SP细胞（即自身反应性T细胞）发生凋亡，少部分分化为调节性T细胞；而不能结合的SP细胞（阴性）存活成为成熟T细胞并进入外周免疫器官。因此，阴性选择的意义是清除自身反应性T细胞，保留多样性的抗原反应性T细胞，以维持T细胞的中枢免疫耐受。（动画lO-2“T细胞的阳性选择和阴性选择“)经过胸腺发育的CD4+T细胞或CD8+T细胞，进入胸腺髓质区，成为能特异性识别抗原肤－MHC II类分子复合物或抗原肤－MHC I类分子复合物、具有自身MHC限制性以及自身免疫耐受性的初始T细胞，迁出胸腺，进入外周淋巴组织（图10-3)。


医学免疫学 二、T细胞在外周免疫器官中的增殖分化 从胸腺进入外周免疫器官尚未接触抗原的成熟T细胞称初始T细胞，主要定居千外周免疫器官的胸腺依赖区。T细胞的定居与它在胸腺发育中获得相应的淋巴细胞归巢受体（如L－选择素等黏附分子和CCR7等趋化因子受体）有关。T细胞在外周免疫器官与抗原接触后，最终分化为具有不同功能的效应T细胞、调节性T细胞或记忆T细胞。 第十章丁淋巴细胞第二节T细胞的表面分子及其作用 T细胞表面具有许多重要的膜分子，它们参与T细胞识别抗原，活化、增殖、分化，以及效应功能的发挥。其中，一些膜分子还是区分T细胞及T细胞亚群的重要标志。 —、TCR-CD3复合物 1. TCR的结构和功能T细胞通过TCR识别抗原。与BCR不同，TCR并不能直接识别抗原表面的表位，只能特异性识别APC或靶细胞表面提呈的抗原肤－MHC分子复合物(pMHC)。因此，TCR识别pMHC时具有双重特异性，即既要识别抗原肤，也要识别自身MHC分子的多态性部分，称为MHC限制性(MHC restriction)。


医学免疫学 —、TCR-CD3复合物 TCR的每条肤链的胞膜外区各含1个可变(V)区和1个恒定(C)区。V区中含有3个互补决定区(CDRI、CDR2和CDR3)，是TCR识别pMHC的功能区。两条肤链的跨膜区具有带正电荷的氨基酸残基（赖氨酸或精氨酸），通过盐桥与CD3分子的跨膜区连接，形成TCR-CD3复合体（图10-4)。构成TCR的两条肤链的胞质区很短，不具备转导活化信号的功能。TCR识别抗原所产生的活化信号由CD3转导至T细胞内。


医学免疫学 细胞外细胞膜-细胞内 图10-4TCR-CD3复合物结构模式图TCRa和B行和8)链分子胞膜外区的结构与免疫球蛋白类似，远膜端为可变区，近膜端为恒定区，两条链在近膜侧以二硫键相连。跨膜区带有正电，可与CD3形成盐桥。胞质区较短。CD3的'Y、8和e由含有Ig样恒定区的胞膜外区、跨膜区及较长的胞质尾部组成，祁链茹链以非共价键相连分别形成异源二聚体，而tt链或切链以二硫键相连。CD3各链胞质区均含有ITAM2. CD3的结构和功能CD3具有五种肤链，即'Y、8、e、s和n链，均为跨膜蛋白，跨膜区具有带负电荷的氨基酸残基（天冬氨酸），与TCR跨膜区带有正电荷的氨基酸残基形成盐桥（图10-4)。'Y、8和e链的胞膜外区各有一个lg样结构域。通过这些结构域之间的相互作用，分别形成'Ye和姊二聚体。｀n链的胞膜外区很短，并以二硫键连接，形成＂二聚体或句二聚体。'Y、8、C、口和n肤链的l11iEi..l胞质区均含有免疫受体酪氨酸活化基序(immunoreceptor tyrosine-based activation motif, ITAM)。ITAM由18个氨基酸残基组成，其中含有2个Yxxl/V（即酪氨酸2个任意氨基酸～亮氨酸或绷氨酸）保守序列。该保守序列的酪氨酸残基(Y)被细胞内的酪氨酸蛋白激酶磷酸化后，可募集其他含有SH2结构域的酪氨酸蛋白激酶（例如ZAP-70)，通过一系列信号转导过程激活T细胞。ITAM的磷酸化和与ZAP-70的结合是T细胞活化信号转导过程早期阶段的重要生化反应之一。因此，CD3分子的功能是转导TCR识别抗原所产生的活化信号。


医学免疫学 细胞外细胞膜-细胞内  二、CD4和CD8 成熟T细胞只表达CD4或CD8，即CD4+T细胞或CD8+T细胞。CD4和CD8的主要功能是辅助TCR识别抗原和参与T细胞活化信号的转导，因此又称为TCR的共受体。CD4是单链跨膜蛋白，胞膜外区具有4个Ig样结构域，其中远膜端的2个结构域能够与MHC II类分子胆结构域结合。CD8是由O'.和B肤链组成的异二聚体，2条肤链均为跨膜蛋白，由二硫键连接，膜外区各含l个Ig样结构域，能够与MHC I类分子重链的心结构域结合。CD4和CD8分别与MHC II类和MHC I类分子的结合，可增强T细胞与APC或靶细胞之间的相互作用并辅助TCR识别抗原。CD4和CD8的胞质区可结合酪氨酸蛋白激酶p561ck。p561ck激活后，可催化CD3胞质区ITAM中酪氨酸残基的磷酸化，参与TCR识别抗原所产生的活化信号的转导过程。CD4还是人类免疫缺陷病毒(HIV)的受体。HIV的gp120蛋白结合CD4是HIV侵入并感染CD4+T细胞或CD4十巨噬细胞的重要机制。


医学免疫学 三、共剌激分子 共刺激分子(co-stimulatory molecule)是为T（或B）细胞完全活化提供共刺激信号的细胞表面分子及其配体。根据功能可将其分为正性共刺激分子和负性共刺激分子（也称共抑制分子）；根据分子结构可将其分为免疫球蛋白超家族(IgSF)、肿瘤坏死因子超家族(TNFSF)和整合素家族。初始T细胞的完全活化需要两种活化信号的协同作用。第一信号（或称抗原刺激信号）由TCR识别APC提呈的pMHC而产生，经CD3转导信号，CD4或CD8起辅助作用，第一信号使T细胞初步活化，代表适应性免疫应答严格的特异性。第二信号（或称共刺激信号）则由APC或靶细胞表面的共刺激分子与T细胞表面的相应的共刺激分子（正性共刺激分子）相互作用而产生。共刺激信号使T细胞完全活化，只有完全活化的T细胞才能进一步分泌细胞因子和表达细胞因子受体，在细胞因子的作用下分化和增殖。没有共刺激信号，T细胞不能活化而克隆失能（图10-5)。


医学免疫学 三、共剌激分子 T细胞表面的正性共刺激分子主要包括：CD28家族成员(CD28和ICOS)、CD2和ICAM等，其分子结构均属于IgSF;CD28家族的配体为CD80(B7-1)、CD86(B7-2)、ICOSL、PD-Ll和PD－区等。此外，正性共剌激分子还有CD40L、FasL以及LFA-1等，根据分子结构，前两者属于TNFSF成员，后者属于整合素家族成员。除了正性共刺激分子外，有些表面分子可以提供免疫抑制信号，称为负性共刺激分子或共抑制分子。T细胞表面的共抑制分子主要有CTLA-4和PD-1等，根据分子结构二者均属于IgSF成员；其配体分别为CD80、CD86和PD-Ll、PD－巨。1. CD28是由两条相同肤链组成的同源二聚体，表达于90%CD4+T细胞和50%C D8+T细胞。CD28的配体是CD80和CD86，后者主要表达千专职性APC。CD28产生的共刺激信号在T细胞活化中发挥重要作用：诱导T细胞表达抗细胞凋亡蛋白(Bel-XL等），防止细胞凋亡；刺激T细胞合成IL-2等细胞因子，促进T细胞的增殖和分化。


医学免疫学 三、共剌激分子 2. CTLA-4(CD152)CTLA-4是重要的共抑制分子，表达于活化的CD4十和CD8+T细胞，其配体亦是CD80和CD86，但CTLA-4与配体结合的亲和力显著高于CD28。由千CTLA-4的胞质区有免疫受体酪氨酸抑制基序(immunoreceptor tyrosine-based inh伽tory motif, ITIM)，故传递抑制性信号。.通常T细胞活化并发挥效应后才表达CTLA-4，所以其作用是下调或终止T细胞活化。 第十章T淋巴细胞T细胞APCp56lck上II>：三」MHCII类分子 图10-5T细胞与APC之间的共刺激分子T细胞表面的TCR在识别APC提呈的pMHC时，抗原刺激信号可通过CD3传入细胞内，为T细胞活化的第一信号；APC与T细胞表面共刺激分子的相互作用为T细胞的活化提供第二信号5. CO2CO2又称淋巴细胞功能相关抗原2(LFA-2)，配体为LFA-3(CD58)或CD48（小鼠和大鼠）。CD2表达千95％成熟T细胞、50%-70％胸腺细胞以及部分NK细胞，除介导T细胞与APC或靶细胞之间的黏附外，还为T细胞提供活化信号。


医学免疫学 第十章T淋巴细胞T细胞APCp56lck上II>：三」MHCII类分子 6. CD40配体CD40配体(CD40L, CD154)主要表达于活化的CD4+T细胞，而CD40表达千APC。CD40L与CD40的结合所产生的效应是双向性的。一方面，促进APC活化，促进CD80/CD86表达和细胞因子（例如IL-12)分泌。另一方面，也促进T细胞的活化。在TD-Ag诱导的免疫应答中，活化Th细胞表达的CD40L与B细胞表面的CD40的结合可促进B细胞的增殖、分化、抗体生成和抗体类别转换，诱导记忆B细胞的产生。7. LFA-1和ICAM-1T细胞表面的淋巴细胞功能相关抗原－l(LFA-1)与APC表面的细胞间黏附分子－1(ICAM-1)相互结合，介导T细胞与APC或靶细胞的黏附。T细胞也可表达ICAM-1，同APC、靶细胞或其他T细胞表达的LFA-1结合。


医学免疫学 四、丝裂原受体及其他表面分子 T细胞还表达多种丝裂原(mitogen)受体，丝裂原可非特异性直接诱导静息T细胞活化和增殖（见第三章）。T细胞活化后还表达多种与效应功能有关的分子，例如，与其活化、增殖和分化密切相关的呻qi细胞因子受体(IL-lR、IL-2R、IL-4R、IL-6R、IL-7R、IL-12R、IFN--yR和趋化因子受体等）及可诱导细胞凋亡的FasL(CD95L)等。T细胞也表达Fe受体（如Fc-yR等）和补体受体(CRl)等。 第三节T细胞的分类和功能 T细胞具有高度的异质性，按照不同的分类方法，T细胞可分为若干亚群，各亚群之间相互调节，共同发挥其免疫学功能。 —、根据所处的活化阶段分类（一）初始T细胞 初始T细胞(naNe T cell)是指从未接受过抗原刺激的成熟T细胞，处于细胞周期的G。期，存活期短，表达CD45RA和高水平的L－选择素(CD62L)，参与淋巴细胞再循环，主要功能是识别抗原。初始T细胞在外周淋巴器官内接受DC提呈的pMHC刺激而活化，并最终分化为效应T细胞和记忆T细胞。


医学免疫学 （二）效应T细胞 效应T细胞(effector T cell, Teff)存活期短，除表达高水平的高亲和力IL-2受体外，还表达整合素，是行使免疫效应的主要细胞。效应T细胞主要是向外周炎症部位或某些器官组织迁移，并不再循环至淋巴结。 （三）记忆T细胞 记忆T细胞(memory T cell, Tm)可由效应T细胞分化而来，也可由初始T细胞接受抗原刺激后直接分化而来。其存活期长，可达数年。再次接受相同抗原刺激后可迅速活化，并分化为效应T细胞，介导再次免疫应答。Tm表达CD45RO和黏附分子（如CD44)，参与淋巴细胞再循环。即使没有抗原或MHC分子的刺激，Tm仍可长期存活，通过自发增殖维持一定数量。


医学免疫学 二、根据TCR类型分类 （一）a~T细胞呻T细胞即通常所称的T细胞，占脾脏、淋巴结和循环T细胞的95％以上。如未特指，本书所述的各类T细胞均为apT细胞。（二）y6T细胞-y8T细胞主要分布于皮肤和黏膜组织，其抗原受体缺乏多样性，识别抗原无MHC限制性，主要识别CD1分子提呈的多种病原体表达的共同抗原成分，包括糖脂、某些病毒的糖蛋白、分枝杆菌的磷酸糖和核昔酸衍生物、热休克蛋白(HSP)等。大多数-y8T细胞为CD4-CD8一，少数可表达CD8。-y8T细胞具有抗感染和抗肿瘤作用，可杀伤病毒或细胞内细菌感染的靶细胞，表达热休克蛋白和异常表达CD1分子的靶细胞，以及杀伤某些肿瘤细胞。活化的-y8T细胞通过分泌多种细胞因子（包括IL-2、IL3、IL-4、IL-5、IL-6、GM-CSF、TNF-cx,IFN－丫等）发挥免疫调节作用和介导炎症反应。 畔T细胞与-y8T细胞的特征及功能的比较列千表10-1。三、根据CD分子分亚群 根据是否表达CD4或CD8,T细胞分为CD4+T细胞和CD8+T细胞。


医学免疫学 (-)CD4+T细胞 CD4表达于60%-65%T细胞及部分NKT细胞，巨噬细胞和树突状细胞亦可表达CD4，但表达水平较低。CD4+T细胞识别由13~17个氨基酸残基组成的抗原肤，受自身MHC II类分子的限制，活化后，分化为Th细胞，但也有少数CD4十效应T细胞具有细胞毒作用和免疫抑制作用。 第十章T淋巴细胞 特征apT细胞y6T细胞TCR多样性多少分布外周血60%-70%5%~15%组织外周淋巴组织皮肤表皮和黏膜上皮表型CD3+CD2+100%100%CD4'CD8-60%-65%<1%CD4-CD8+30%-35%20%~50%CD4-CD8-<5%;e,50%识别抗原8~17个氨基酸组成的肤HSP、脂类多糖提呈抗原经典MHC分子MHCI类样分子MHC限制有无辅助细胞Th无杀伤细胞CTL裕T（二）CD8+T细胞CD8表达于30%-35%T细胞。CD8+T细胞识别由8~10个氨基酸残基组成的抗原肤，受自身MHC I类分子的限制，活化后，分化为细胞毒性T细胞(CTL)，具有细胞毒作用，可特异性杀伤靶细胞。


医学免疫学 四、根据功能特征分亚群 根据功能的不同，T细胞可分为Th、CTL和洞节性T细胞。这些细胞实际上是初始CD4+T细胞或初始CD8+T细胞活化后分化成的效应细胞。NKT细胞见第十四章。（一）辅助T细胞(helper T cell, Th)Th均表达CD4，通常所称的CD4+T细胞即指Th。未受抗原刺激的初始CD4+T细胞为ThO。ThO向不同谱系的分化受抗原的性质和细胞因子等因素的调控，而最重要的影响因素是细胞因子的种类和细胞因子之间的平衡（图10-6)。例如，胞内病原体和肿瘤抗原以及IL-12、IFN-'Y诱导ThO向Thl分化，其中IL-12主要由APC产生；普通细菌和可溶性抗原以及IL-4诱导ThO向Th2分化，其中IL-4主要由局部环境中NKT细胞以及嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞等所产生；TGF-13和IL-4诱导ThO向Th9分化；TGF-13和IL-6诱导ThO分化为Th17;IL-6和TNF-a诱导ThO分化为Th22;IL-21和IL-6诱导ThO分化为Tfh（图10-7)。除细胞因子外，APC表达的共刺激分子对ThO的分化方向亦发挥调节作用。例如，ICOS可促进Th2的分化，而4-lBB与Thl的分化有关。1. Th1主要分泌Thl型细胞因子，包括IFN-'Y、TNF-a,IL-2等。它们能促进Thl的进一步增图10-6细胞因子对Th细胞亚群的调节作用局部微环境中的细胞因子是调控ThO、Thl、Th2、Th l7和Treg细胞分化的关键因素，它们不仅影响机体的免疫应答类型，同时也影响Th细胞亚群之间的平衡殖，进而发挥细胞免疫的效应，同时还能抑制Th2增殖。Thl细胞的主要效应是通过分泌的细胞因子增强细胞介导的抗感染免疫，特别是抗胞内病原体的感染。例如，IFN－丫活化巨噬细胞，增强其杀伤已吞噬的病原体的能力。IFN－丫还能促进lgG的生成。IL-2、IFN－丫和IL-12可增强NK细胞的杀伤能力。IL-2和IFN--y协同刺激CTL的增殖和分化。TNF-a除了直接诱导靶细胞凋亡外，还能促进炎症反应。另外，Thl也是迟发型超敏反应中的效应T细胞，故也称为迟发型超敏反应T细胞(TDTII)。在病理情况下，Thl参与许多自身免疫病的发生和发展，如类风湿关节炎和多发性硬化症等32. Th2主要分泌Th2型细胞因子，包括IL-4、IL-5、IL-6、IL-10及IL-13等。它们能促进Th2细胞的增殖，进而辅助B细胞活化，发挥体液免疫的作用，同时抑制Thl增殖。Th2的主要效应是辅助B细胞活化，其分泌的细胞因子也可促进B细胞的增殖、分化和抗体的生成（见第十三章）。Th2在超敏反应及抗寄生虫感染中也发挥重要作用：IL-4和IL-5可诱导lgE生成和嗜酸性粒细胞活化。特应性皮炎和支气管哮喘的发病与Th2型细胞因子分泌过多有关。3. Th9通过分泌其特征性细胞因子IL-9在过敏性疾病、抗寄生虫感染和自身免疫病中发挥重要作用。Th9除可在TGF书和IL-4共同存在时由ThO细胞分化形成，也可由TGF-~单独诱导Th2细胞分化而成。6. Tfh滤泡辅助T细胞(folli c ular helper T cell, Tfh)是一种存在于外周免疫器官淋巴滤泡的CD4+T细胞，其产生的IL-2]在B细胞分化为浆细胞、产生抗体和Ig类别转换中发挥重要作用，是辅助B细胞应答的关键细胞。需要指出的是，不同亚群的Th分泌不同的细胞因子只是反映了这些细胞处于不同分化状态，这种分化状态并非恒定不变，在一定条件下可以相互转变。（二）细胞毒性T细胞(cytotoxic T lymphocyte, CTL)CTL表达CD8，通常所称的CD8+T细胞即指CTL，而同样有细胞毒作用的-yoT细胞和NKT细胞不属于CTL。CTL的主要功能是特异性识别内源性抗原肤－MHC I类分子复合物，进而杀伤靶细胞（细胞内寄生病原体感染的细胞或肿瘤细胞）。杀伤机制主要有两种：一是分泌穿孔素(peiforin汃颗粒酶(granzyme)、颗粒溶素(granulysin)等物质直接杀伤靶细胞；二是通过表达FasL或分泌TNF-cx，分别与靶细胞表面的Fas或TNF受体(TNFR)结合，通过Fas-FasL途径或TNF-TNFR途径诱导靶细胞凋亡。CTL在杀伤靶细胞的过程中自身不受伤害，可连续杀伤多个靶细胞。（三）调节性T细胞(regulatory T cell, Treg)通常所称的Treg是CD4+CD25+Foxp3十的T细胞。Foxp3(forkhead box p3)是一种转录因子，不仅是Treg的重要标志，也参与Treg的分化和功能。Foxp3缺陷会使得Treg减少或缺如，从而导致人、小鼠发生严重自身免疫病。Treg主要通过两种方式负调控免疫应答：心直接接触抑制靶细胞活化；＠分泌TGF-!3、IL-10等细胞因子抑制免疫应答。在免疫耐受、自身免疫病、感染性疾病、器官移植及肿瘤等多种疾病中发挥重要的作用。根据来源可分为两类（表10-2)。特点自然调节性T细胞诱导性调节性T细胞诱导部位胸腺外周CD25表达+++-/+转录因子Foxp3++++抗原特异性自身抗原（胸腺中）组织特异性抗原和外来抗原发挥效应作用的机制细胞接触，分泌细胞因子分泌细胞因子，细胞接触功能抑制自身反应性T细胞介导的病理性抑制自身损伤性炎症反应和移植排斥应答反应，利于肿瘤生长举例CD4+CD25+Foxp3+T细胞CD矿的Tri1自然调节性T细胞(natural Treg, nTreg)直接从胸腺分化而来，约占外周血CD4+T细胞的5%~10%。2.诱导性调节性T细胞(inducible Treg, iTreg)或称适应性调节性T细胞(adap t ive Treg),由初始CD4+T细胞在外周经抗原及其他因素（如TGF-(3和IL-2)诱导产生。Trl是订reg的一个主要亚群，主要分泌IL-10及TGF书，主要抑制炎症性自身免疫反应和由Thl介导的淋巴细胞增殖及移植排斥反应。此外，Trl可通过分泌IL-10在防治超敏反应性疾病（如哮喘）中起作用。3.其他调节性T细胞在CD8+T细胞中也存在一群CD8十调节性T细胞(CDS+Treg)，对自身反应性CD4+T细胞具有抑制活性，并可抑制移植物排斥反应。此外，Thl、Th2、IL-l?'Treg、ICOS+Treg、NK、NKT以及-yoT等细胞亚群也具有免疫调节活性。T细胞表面具有多种表面标志，其中TCR-CD3复合物为T细胞的特有标志。按TCR不同，T细胞可分为叩T细胞和-y8T细胞；按功能的不同，aBT细胞又分为CD4十辅助T细胞(Th)、CD8十细胞毒性T细胞(CTL)以及调节性T细胞(Treg)。T细胞介导细胞免疫。Thl分必IL-2、IFN－丫、TNF-a等细胞因子，介导细胞免疫应答；Th2分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10及IL-13等细胞因子，辅助体液免疫应答；CTL通过特异性识别抗原后分泌穿孔素、颗粒酶及Fas-FasL途径和TNF-TNFR途径引起靶细胞的凋亡；Treg通过抑制CD4十和CD8+T细胞的活化与增殖，发挥免疫的负调节作用。 （姚智）第十一章抗原提呈细胞与抗原的加工及提呈 抗原提呈细胞(antigen-presenting cell, APC)是能够加工抗原并以抗原肤－MHC分子复合物的形式将抗原肤提呈给T细胞的一类细胞，在机体的免疫识别、免疫应答与免疫调节中起重要作用。通过MHCII类分子途径提呈外源性抗原肤给CD4+T细胞的APC分为专职性APC(professional APC)和非专职性APC(non-professional APC)。专职性APC包括树突状细胞、单核／巨噬细胞和B细胞，它们组成性表达MHC II类分子、共刺激分子和黏附分子，具有直接摄取、加工和提呈抗原的功能；非专职性APC包括内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞等多种细胞，它们通常不或低表达MHC II类分子，但在炎症过程中或某些细胞因子的作用下，可被诱导表达MHC II类分子、共刺激分子和黏附分子，故加工和提呈抗原的能力较弱。另有一类被胞内病原体感染而产生病原体抗原或细胞发生突变产生突变蛋白抗原的细胞（又称靶细胞），可通过MHC I类分子途径提呈这些内源性抗原肤给CD8+T细胞而被识别和杀伤，此类细胞也属抗原提呈细胞。 第一节专职性抗原提呈细胞的生物学特性 树突状细胞(dendri ti c cell, DC)是体内功能最强的专职性APC，可激活初始T细胞。单核／巨噬细胞和B细胞仅能刺激己活化的效应T细胞或记忆T细胞，同时本身被T细胞激活，发挥更强的作用。 —、树突状细胞 树突状细胞(dendritic cell, DC)是一类成熟时具有许多树突样突起的、能够识别、摄取和加工外源性抗原并将抗原肤提呈给初始T细胞进而诱导T细胞活化增殖的、功能最强的抗原提呈细胞。DC是机体适应性免疫应答的始动者，也是连接固有免疫应答和适应性免疫应答的＂桥梁”。 (-)DC的类型 DC主要分为经典DC(conventional DC, c DC)及浆细胞样DC(p lasmacytoid DC, pDC)两大类。cDC根据表型和分化发育途径分为不同亚群，主要参与适应性免疫应答的诱导和启动。根据成熟状态，DC又分为未成熟DC和成熟DC，它们在不同组织中有不同名称。部分DC具有负向调控免疫应答、维持免疫耐受的作用，称为调节性DC(regulatory DC)。pDC也能加工提呈抗原，其主要功能是活化后可快速产生大量1型干扰素，参与抗病毒固有免疫应答，在某些情况下也参与自身免疫病的发生发展。滤泡树突状细胞(follicular DC, FDC)虽呈树突状形态，但不具备抗原提呈能力，可通过负载抗原肤刺激生发中心B细胞发生体细胞超突变。 （二）经典DC的成熟过程动已11寸 从骨髓造血干细胞分化而来的DC前体细胞表达多种趋化因子受体，经血液进入各种实体器官和上皮组织，成为未成熟DC(immature DC)。未成熟DC摄取抗原后迁移到外周免疫器官成为成熟DC（图11-1，表ll-l)。（动画11-1"DC成熟过程和类型”)1未成熟DC未成熟DC主要存在于各组织器官，包括分布千皮肤和黏膜的朗格汉斯细胞(Langerhans cell, LC)和分布于多种非免疫器官组织间质的间质DC(interstitial DC)等，其特点是：心表抗原处理过程DC的迁移和成熟DC的类型Fe受体的表达++-/+甘露糖受体的表达++-/+MHCII类分子的表达+++细胞膜表面的数目~lO6-7x106共刺激分子的表达-/+++抗原摄取、加工的能力++-/+抗原提呈的能力-/+++主要功能摄取、加工抗原提呈抗原达模式识别受体，能有效识别和摄取外源性抗原；＠具有很强的抗原加工能力；＠低水平表达MHC II类分子和共刺激分子、黏附分子，故提呈抗原和激发免疫应答的能力较弱。2.迁移期DC未成熟DC在各组织器官中接触和摄取抗原或受到某些炎性刺激（如LPS、IL lB、TN F-0'.等）后表达特定趋化因子受体（如CCR7)，在趋化因子的作用下发生迁移(migration)，由外周组织器官（获取抗原信号）通过输入淋巴管和（或）血液循环进入外周淋巴器官。未成熟DC在迁移的过程中逐渐成熟。3成熟DC迁移到外周免疫器官的DC已是成熟DC(mature DC)，其特点是:(j)表面有许多树突样突起；＠低表达模式识别受体，识别和摄取外源性抗原的能力弱；＠加工抗原的能力弱；＠高水平表达MHC II类分子和共刺激分子、黏附分子，故能有效提呈抗原和激活T细胞，启动适应性免疫应答。外周免疫器官T细胞区的并指状DC(interd igitatin g DC, IDC)即属成熟DC。不同组织器官中也有不同作用的成熟DC。例如黏膜中的DC在局部摄取抗原并发育成熟和提呈抗原，诱导黏膜局部的免疫应答；胸腺DC摄取自身抗原并发育成熟，提呈抗原给未成熟T细胞，诱＼I，飞i}导T细胞的中枢免疫耐受。外周免疫器官中也存在未成熟DC，可识别和摄取进入淋巴结或脾脏的抗原并发育成熟和提呈抗原，启动适应性免疫应答。 （三）DC的功能 DC在机体的多种生理和病理过程中发挥关键作用，通过人为调节DC的功能可增强或者抑制机体的免疫应答，对肿瘤、移植排斥、感染、自身免疫病发生机制的认识及其免疫防治具有重要价值。1.识别和摄取抗原，参与固有免疫应答DC表达多种模式识别受体（如甘露糖受体、Toll样受体）以及Fe受体，可识别多种病原微生物或抗原－抗体复合物，通过胞饮作用、吞噬作用、受体介导的内吞作用等摄取抗原物质并销毁之，从而行使固有免疫应答功能。pDC活化后可快速产生大量1型干扰素，参与抗病毒固有免疫应答。2加工和提呈抗原，启动适应性免疫应答这是DC最重要的功能。摄取和加工抗原后，DC将抗原以抗原肤－MHC II类分子复合物的形式表达在细胞膜上，并提呈给CD4+T细胞，提供初始T细胞活化的启动信号（或抗原刺激信号、第一信号）。成熟DC还高表达CD80、CD86、CD40等共刺激分子，为T细胞充分活化提供了第二信号。DC产生的细胞因子进一步诱导活化T细胞增殖和分化，从而完整启动免疫应答。DC高表达ICAM-1等黏附分子使之与T细胞牢固结合，有利于细胞之间的相互作用。与已活化的或记忆T细胞不同，初始T细胞的活化更依赖千DC刺激信号的存在，因此，DC是唯一能直接激活初始T细胞的专职性APC。DC亦能以抗原肤－MHC I类分子复合物的形式将抗原肤提呈给CD8+T细胞并激活之。此外，DC还能通过诱导Ig的类别转换和释放某些可溶性因子等促进B细胞的增殖与分化，参与体液免疫应答。 二、单核／巨噬细胞 单核细胞(monocyte)来源于骨髓，从血液移行到全身组织器官，成为巨噬细胞(macrophage, M中）。单核／巨噬细胞表达多种受体（包括补体受体、Fe受体、清道夫受体、模式识别受体等），可通过胞饮作用吞噬作用、受体介导的内吞作用等摄取抗原物质，其吞噬和清除病原微生物能力很强。大多数单核／巨噬细胞低水平表达MHC I类分子、II类分子和共刺激分子，虽然其摄取和加工抗原的能力很强，但提呈抗原的能力很弱。IFN--y等可诱导单核／巨噬细胞表达这些分子的水平升高，抗原提呈功能增强，激活T细胞产生细胞因子，后者进一步激活单核／巨噬细胞，使其发挥更强的清除被吞噬病原体的能力。单核／巨噬细胞的其他作用见第十四章。 三、B细胞 作为专职性APC,B细胞主要以BCR识别、浓集和内化抗原，亦可通过胞饮作用摄取抗原。浓集抗原的效应使B细胞在抗原浓度极低时仍能够提呈抗原。B细胞将抗原加工成抗原肤后，以抗原肤MHC II类分子复合物的形式表达于细胞表面，提呈给Th。在激活Th的同时B细胞本身也受到Th的辅助而活化并对TD抗原应答产生抗体。通常，B细胞不表达CD80、CD86等共刺激分子，但在细菌感染等刺激后或在Th的辅助下可以表达。B细胞接受T细胞提供的第二信号而完全活化，并在T细胞产生的细胞因子作用下增殖、分化、产生抗体和发挥体液免疫效应。 三种专职性APC提呈抗原效应的比较如图11-2。伉冒抗原摄取抗原提呈免疫效应初始T细胞活化、增殖、,<．产'm l皿一分化为效应T细胞(ThDC初始T细胞效应T细胞U一心d雾效应T细胞活化，巨噬细胞活化（增强细胞免巨噬细胞辅助T细胞杀伤病原体)-效应T细胞活化，B细胞活化，产生抗体（增强体｀卜液免疫）B细胞辅助T细胞产生抗体第二节抗原的加工和提呈 抗原加工(a nti gen processing)或称抗原处理，是APC将摄取入胞内的外源性抗原或者胞质内自身产生的内源性抗原降解并加工成一定大小的多肤片段、使抗原肤适合与MHC分子结合、抗原肤－MHC分子复合物再转运到细胞表面的过程。抗原提呈(antigen presentation)是表达于APC表面的抗原肤MHC分子复合物被T细胞识别、从而将抗原肤提呈给T细胞，诱导T细胞活化的过程。T细胞只能识别APC提呈的抗原肤：CD4+T细胞的TCR识别APC提呈的抗原肤－MHC II类分子复合物，CD8•T细胞的TCR识别靶细胞提呈的抗原肤－MHC I类分子复合物。 —、APC提呈抗原的分类 根据来源不同可将被提呈的抗原分为两大类（图11-3):Q)来自细胞外的抗原称为外源性抗原(exogenous antigen)，例如被吞噬的细胞、细菌或蛋白质抗原等；＠细胞内合成的抗原称为内源性抗原(endogenous antigen)，例如病毒感染细胞内合成的病毒蛋白、肿瘤细胞内合成的肿瘤抗原和某些细胞内的自身抗原等。 二、APC加工和提呈抗原的途径 根据抗原的性质和来源不同，APC通过四种途径进行抗原的加工和提呈：MHC I类分子途径（内源性抗原提呈途径或胞质溶胶抗原提呈途径）、MHC II类分子途径（外源性抗原提呈途径或溶酶体抗原提呈途径）、非经典的抗原提呈途径(MHC分子对抗原的交叉提呈途径）、脂类抗原的CD1分子提呈途径。表11-2归纳了MHC I类分子途径和MHC II类分子途径的差别。 (-)MHC I类分子抗原提呈途径 内源性抗原主要通过MHC I类分子途径加工与提呈（图11-4)。由千所有有核细胞（也包括前述的专职性APC)均表达MHC I类分子，因此，所有有核细胞均具有通过MHC I类分子途径加工和提呈抗原的能力。（动画ll-2"MHC I类分子对内源性抗原的提呈＂） 细菌内体中内吞的细菌内体溶酶体霆中晌t的细菌霎］外源性抗原感勹尸：三：：白源（病毒． 图11-3外源性抗原和内源性抗原的产生表11-2MHC I类分子抗原提呈途径和MHC II类分子抗原提呈途径的比较1.内源性抗原的加工与转运胞质中的蛋白抗原须首先降解成抗原肤，才能进行转运。细胞内蛋白首先与泛素结合，泛素化蛋白呈线性进入蛋白酶体(proteasome)被降解。蛋白酶体是一种胞内大分子蛋白酶的复合体，为中空的圆柱体结构，主要负责将胞质中多余的错误合成或折叠的蛋白质降解为多肤。干扰素等可诱导细胞产生低分子量多肤(low molecular weight peptide, LMP), LMP取代蛋白酶体催化亚单位使其酶解蛋白质的模式发生变化而成为免疫蛋白酶体(immunologyproteasome)。免疫蛋白酶体能降解内源性抗原，产生6~30个氨基酸残基大小的、C端多为碱性或疏水氨基酸的抗原肤，有利于其转运和与MHC I类分子的抗原肤槽结合，所以免疫蛋白酶体是细胞加工内源性抗原肤的主要场所。抗原加工相关转运物(t ransporter associated with antigen processing, TAP)是由两个6次跨膜蛋白(TAPl和TAP2)组成的异二聚体，在ER膜上形成孔道，其功能是将抗原肤从胞质转运至ER腔内与新组装的MHC I类分子结合。胞质中的抗原肤与TAP结合，TAP以ATP依赖的方式发生构象改变，开放孔道，主动转运抗原肤进入ER腔内。TAP可选择性地转运含8~16个氨基酸且C端为碱性或疏水氨基酸的抗原肤。TAP也能将内质网中多余的抗原肤转运回胞质中。2. MHC I类分子的合成与组装MHC I类分子a链和队微球蛋白（化m)在ER中合成。a链合成后立即与伴侣蛋白(chaperone)结合。伴侣蛋白包括钙联蛋白(calnexi n)、钙网蛋白(calreticulin)和TAP相关蛋白(t apasin)，它们参与a链的折叠及a链与f32m组装成完整的MHC I类分子、保护a链不被降解。其中tapasin介导新合成的MHC I类分子与TAP的结合，有利千转入的抗原肤就近与MHC I类分子结合。3.抗原肤MHC I类分子复合物的形成与抗原提呈在伴侣蛋白的参与下，MHC I类分子组装为二聚体，其抗原肤结合槽与适合的抗原肤结合，形成复合物。在此过程中，内质网驻留的氨基肤酶(ER resident aminopeptidase, ERAP)进一步修剪转入的抗原肤和内质网中合成的肤段为8~10个氨基酸的肤段，使更适合与抗原肤结合槽结合；经基氧化还原酶Erp57则可催化MHC I吐功能区的二硫键断裂和重建，使抗原肤结合槽更适合结合抗原肤。结合抗原肤的MHC I类分子经高尔基体转运至细胞膜上，提呈给CD8+T细胞。（二）MHC II类分子抗原提呈途径外源性抗原主要通过MHC II类分子途径加工与提呈（图11-5)。（动画11-3"MHCIl类分子对外源性抗原的提呈＂）1.外源性抗原的摄取与加工APC主要通过模式识别受体识别外源性抗原，通过胞饮作用、吞噬作用、受体介导的内吞作用和内化等方式摄取抗原。DC通过上述方式摄取外源性抗原；单核／巨噬细胞也能通过上述方式摄取外源性抗原，但吞噬和清除病原微生物能力很强；B细胞主要通过受体介导的内吞作用摄取和浓集外源性抗原，也可经胞饮作用摄取蛋白质抗原。摄取蛋白质抗原形成的痰泡与内体(endosome)融合；摄取的细菌等颗粒性抗原在胞内形成吞噬体(phagosome)，吞噬体与溶酶体融合为吞噬溶酶体。内体和吞噬溶酶体又与胞质中的MHC Il类小室(MHC class II compartment, M Il C)融合。M Il C是富含MHC II类分子的溶酶体样细胞器。M II C和吞噬溶酶体中的多种酶类在酸性环境下活化，将抗原降解为适合千MHC Il类分子结合的、含10~30个氨基酸的短肤。因此，MIIC和吞噬溶酶体是APC加工外源性抗原的主要场所，而M Il C是抗原肤与MHC Il类分子结合的部位。2. MHC Il类分子的合成与转运在ER中新合成的MHC Il类分子a链与B链折叠成二聚体，并与I a相关恒定链(I a-associated invariant chain, I i)结合形成(a奾）3九聚体。I i的主要功能是：CD促进MHC II类分子a链与B链组装和折叠及二聚体形成；＠阻止MHC II类分子在ER内与其他内源性多肤结合；＠促进MHC Il类分子转运到M Il C。MHC il/l i九聚体由ER经高尔基体形成MIi C。在M il C腔内I i被特定的酶降解，仅留有称为MHC II类分子相关的恒定链多肤(class II associated invariant chain peptide, CLIP)的小片段在抗原肤结合槽内防止其他肤段与之结合。 下岔原抗 3. MHC II类分子的组装和抗原肤的提呈MHCII类分子的抗原肤结合槽两端为开放结构，与之结合的最适抗原肤约含13~17个氨基酸。在MIIC中，HLA-DM分子介导抗原肤结合槽与CLIP解离并结合具有更高亲和力的抗原肤，形成稳定的抗原肤－MHC II类分子复合物。然后，复合物被转运至细胞膜表面，供CD4+T细胞识别，从而将外源性抗原肤提呈给CD4+T细胞。此外，部分外源性抗原也可不通过I)依赖性途径与MHCII类分子结合，部分短肤直接与胞膜表面的空载MHC II类分子结合后被提呈。一些抗原被内吞入细胞内，在M II C中被降解为多肤，随后与再循环至胞内的空载MHC II类分子结合，形成稳定的抗原肤－MHC II类分子复合物，再转运到细胞膜被提呈。（三）非经典的抗原提呈途径(MHC分子对抗原的交叉提呈途径）抗原的交叉提呈(cross-presen t ation)也称为交叉致敏(cross-priming)，是指APC能将摄取、加工的外源性抗原通过MHC I类分子途径提呈给CD8+T细胞；或将内源性抗原通过MHC II类分子途径提呈给CD4+T细胞。抗原的交叉提呈参与机体针对病毒（如疤疹病毒）、细菌（如李斯特菌）感染和大多数肿瘤的免疫应答，但并不是抗原提呈的主要方式，也不涉及MHC分子的合成。1.外源性抗原交叉提呈的机制包括：心某些外源性抗原从内体或吞噬溶酶体中溢出进入胞质或者直接穿越细胞膜进入胞质；＠溶酶体中形成的抗原肤通过胞吐作用被排出细胞外，然后与细胞膜表面的空载MHC I类分子结合而被提呈；＠细胞表面MHC I类分子被重新内吞进入内体，新合成的MHCI类分子也可进入内体，在内体中它们直接与外源性抗原肤结合形成复合物而被提呈。有些DC亚群优势交叉提呈外源性抗原。2.内源性抗原交叉提呈的机制包括：心含有内源性抗原的细胞或凋亡小体被APC摄取，形成内体；＠细胞自噬时，自噬体可与MIIC融合；＠内源性抗原肤被释放出细胞外，然后与细胞膜表面的空载MHCII类分子结合为复合物。（四）脂类抗原的CD1分子提呈途径脂类抗原（例如分枝杆菌胞壁成分）不能被MHC限制性T细胞识别。CDl分子在APC细胞表面吞噬体或内体细胞表面的再循环过程中，结合胞外的脂类抗原或结合进入内体的自身脂类抗原，再运至细胞膜表面进行抗原提呈，其中没有明显的抗原加工过程。CD1有a~e五个成员，均属MHC I类样分子，与f32m结合成复合物。CDl也有抗原肤结合槽，可与脂类抗原的乙酰基团结合。CDla~c主要将不同脂类抗原提呈给T细胞，介导对病原微生物的适应性免疫应答。CDld主要将脂类抗原提呈给NKT细胞，参与固有免疫应答。专职性APC包括DC、单核／巨噬细胞和B细胞。DC是机体内功能最强的APC，能刺激初始T细胞活化，启动免疫应答。非成熟DC摄取和加工抗原的能力强，而成熟DC提呈抗原的功能强；外原性抗原被摄取后主要通过MHC II类分子途径加工和提呈给CD4+T细胞，内源性抗原主要通过MHC I类分子途径加工和提呈给CD8+T细胞，也存在抗原交叉提呈现象。脂类抗原由CDl分子途径提呈。1.专职性APC包括哪三类细胞？这三类APC摄取、加工和提呈抗原的主要异同点是什么？ 2.根据树突状细胞的成熟过程，阐述DC的分类与功能特点。w仆汾第十二章T淋巴细胞介导的适应性免疫应答 胸腺中发育成熟的初始T细胞(nai:ve T cell)迁出胸腺后进入血液循环，归巢定居于外周淋巴器官，并在体内再循环。初始T细胞通过其TCR与APC表面的抗原肤-MHC分子复合物(pMHC)特异性结合，在共剌激信号以及细胞因子共同作用下活化、增殖，进而分化为效应T细胞，完成对抗原的清除和对免疫应答的调节。T细胞介导的免疫应答也称细胞免疫应答，是一个连续的过程，可分为三个阶段：T细胞特异性识别抗原阶段；T细胞活化、增殖和分化阶段；效应性T细胞的产生及效应阶段。 第一节T细胞对抗原的识别 初始T细胞的TCR与APC提呈的pMHC特异结合的过程称为抗原识别(antigen recognition)，这是T细胞特异活化的第一步。这一过程遵循MHC限制性(MHC res t riction)，即TCR在特异性识别APC所提呈抗原肤的同时，也必须识别pMHC复合物中的自身MHC分子。MHC限制性决定了任何T细胞仅识别由同一个体APC提呈的pMHC。 （一）T细胞与APC的非特异性结合 从各器官组织摄取抗原并加工和表达pMHC的APC进入外周免疫器官，与定居于胸腺依赖区的初始T细胞相遇，两者通过表面的黏附分子对发生短暂的可逆性结合。未能特异性识别相应抗原肤的T细胞与APC分离，仍定居千胸腺依赖区或进入淋巴细胞再循环。能特异性识别pMHC的T细胞则进入特异性结合阶段。 （二）T细胞与APC的特异结合 TCR特异性识别相应的pMHC后，LFA-1构象改变，增强与ICAM-1的亲和力，从而稳定并延长T细胞与APC间结合的时间。此时，T细胞与APC的结合面形成一种称为免疫突触(immunological synapse)的特殊结构（图12-1)。免疫突触形成是一种主动的过程（图12-2)：形成初期，TCR-pMHC分散在周闱，然后向中央移动，最终形成以一组中央为TCR-pMHC、外围为CD80/86-CD28等共刺激分子对、最外围为LFA-1-ICAM-1等黏附分子对的免疫突触。（动画12-1“免疫突触的形成过程”)免疫突触不仅进一步增强T细胞与APC的结合，还引发细胞膜相关分子的一系列重要变化，促进T细胞信号转导分子的相互作用、信号通路的激活及细胞骨架系统和细胞器结构和功能的变化，从而参与T细胞的活化和生物学效应。T细胞表面CD4和CD8是TCR的共受体(co-recepto r)，在T细胞与APC的特异性结合后，CD4或CD8可分别识别和结合APC（或靶细胞）表面的MHC JI类分子或MHC I类分子，增强TCR与pMHC结合的亲和力和TCR信号的转导。 第二节T细胞的活化、增殖和分化动里;12-2T细胞的活化信号 T细胞的完全活化有赖于抗原信号和共刺激信号的双信号激活以及细胞因子的作用，是T细胞增殖和分化的基础。（动画12-2"T细胞的双信号激活过程”)(-)T细胞活化的第一信号APC将pMHC提呈给T细胞，TCR特异性识别结合在MHC分子槽中的抗原肤，导致CD3与共受体(CD4或CD8)的胞浆段相互作用，激活与胞浆段尾部相连的蛋白酪氨酸激酶，使CD3胞浆区ITAM中的酪氨酸磷酸化，启动激酶活化的信号转导分子级联反应，最终通过激活转录因子引起多种膜分子和细胞活化相关分子基因的转录，使得T细胞初步活化。这是T细胞活化的第一信号（抗原刺激信号），同时与T细胞接触的APC也被活化，并上调共刺激分子等活化相关分子的表达。 （二）T细胞活化的第二信号 T细胞与APC细胞表面多对共刺激分子（例如CD28、CTLA-4和CD80、CD86,4-1B B和4-lBBL, ICOS和ICOSL,CD40和CD40L,PD-l和PD-Ll等）相互作用产生T细胞活化所需的第二信号（共刺激信号），导致T细胞完全活化。活化T细胞诱导性表达一系列细胞因子和细胞因子受体，而活化的APC也产生多种细胞因子，这些均为T细胞增殖和分化奠定基础。如缺乏共刺激信号，第一信号非但不能有效激活特异性T细胞，反而导致T细胞失能(anergy)（图12-3)。根据效应不同，可将共刺激分子分为正性共刺激分子和负性共刺激分子（共抑制分子）。CD28是最重要的共刺激分子，其主要作用是促进IL-2基因转录和稳定IL-2mRNA，从而有效促进IL-2合UTo. APC T细胞应答一（活化）无应答一（失能、忽视）声无应答应答（活化）抗原信号一｀i－－-＜无应答闱受） 号转导分子的级联反应，最终导致转录因子(NFAT、NF KB、AP-1因的转录。 成。与CD28高度同源的CTLA-4（其配体也是CD80和CD86)则是重要的共抑制分子。CTLA-4在T细胞活化后诱导性表达，与CD80和CD86的亲和力是CD28的20倍，可竞争抑制CD28的作用并启动抑制性信号，从而有效调节T细胞的适度免疫应答。共刺激分子和共抑制分子的相互作用，使免疫应答的不同阶段有序进行，实现了免疫应答的有效启动、适度效应和适时终止。（三）细胞因子促进细胞的增殖和分化T细胞完全活化后，还有赖千多种细胞因子(IL-1、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12、IL-15和IFN-'Y等）的作用才能进一步增殖和分化。其中IL1和IL-2对T细胞增殖至关重要；其他细胞因子参与T细胞的分化。如果没有细胞因子，活化T细胞不能增殖和分化，导致T细胞活化后凋亡。二、T细胞活化的信号转导途径TCR活化信号转导的途径主要有PLC－丫活化途径和Ras-MAP激酶 活化途径（图12-4)。经过一系列信等）的活化并进入核内调节相关靶基在T细胞活化早期（约30分钟），第一信号诱导转录因子和膜相关的共刺激分子和黏附分子基因表达；T细胞活化后4小时，多种细胞因子及其受体基因的转录水平明显升高；12小时左右表达T细胞自分泌生长因子IL-2等。IL-2对T细胞的增殖和分化是必需的。增殖的T细胞进一步分化成为具有不同功能的效应细胞，其中的部分细胞则分化成为记忆T细胞。 三、抗原特异性T细胞增殖和分化 初始T细胞经双信号活化后，在局部微环境细胞因子等因素作用下增殖、分化成为效应细胞并形成不同的功能亚群，然后发挥辅助功能(Th)或随血液循环到达特异性抗原部位发挥效应功能(CTL)。第一种方式为Th细胞依赖性的，当靶细胞低表达或不表达共刺激分子，不能有效激活初始CD8+T细胞，需要APC和Th的辅助。胞内产生的病毒抗原和肿瘤抗原，以及脱落的移植供者同种异体MHC抗原以可溶性抗原的形式被APC摄取，可在细胞内分别与MHC I类分子和MHC II类分子结合形成复合物，表达于APC细胞表面。pMHC II结合TCR后，激活Th；而pMHC I结合TCR后，活化CD8+T细胞。CD8+T细胞在pMHC I的特异性活化信号和Th细胞释放的细胞因子共同作用下，增殖分化为CTL。第二种方式为Th细胞非依赖性的，主要是高表达共刺激分子的病毒感染DC，可不依赖Th细胞的辅助而直接刺激CD8+T细胞产生IL-2，诱导CD8+T细胞增殖并分化为CTL。 第三节T细胞的免疫效应和转归 不同效应T细胞亚群具有不同的特点和效应（表12-1)。发挥免疫效应后，大部分效应T细胞发生凋亡被清除，少量效应T细胞则成为长寿命的免疫记忆T细胞。CD4+Th1CD4+Th2CD4. Th17CD4. Tfh CD4+Treg CD8+CTL TCR识别抗原肤－MHC II抗原肤－MHC II抗原肤－MHC II类抗原肤－MHC抗原肤－MHC的配体类分子复合物类分子复合物分子复合物II类分子复I类分子复合物合物诱导分化IL-12、IFN-y IL-4IL-I13（人）、TGF-IL-21、IL-6TGF-[3、IL-2IL-2、IL-6的关键细p（小鼠）、IL-6、胞因子IL-23产生细胞IFN-y、LTa、TNF-IL-4、IL-5、IL-10、IL-17IL-4、IL-21、IL-10、IL-35、IFN-y、TNF因子和其a、止2、IL-3、GM-IL-13、GM-CSF IFN-y TGF-f3a、LTa、穿孔他效应分CSF素、颗粒酶、子FasL介导免疫参与和辅助细胞辅助体液免疫固有免疫辅助体液免负性免疫调参与细胞免应答类型免疫疫控疫（一）Th1的效应Thl的效应主要有两种：一是通过直接接触诱导CTL分化；二是通过释放的细胞因子募集和活化单核／巨噬细胞和淋巴细胞，诱导细胞免疫反应，又称为单个核细胞浸润为主的炎症反应或迟发型炎症反应。1. Th1对巨噬细胞的作用Thl在宿主抗胞内病原体感染中发挥重要作用。Thl可通过活化巨噬细胞及释放各种活性因子增强巨噬细胞清除胞内寄生病原体的能力。Thl产生的细胞因子可通过多途径作用千巨噬细胞：1.辅助体液免疫应答Th2通过直接接触辅助B细胞活化，还通过产生IL-4、IL-5、IL-10和IL-13等细胞因子，协助和促进B细胞的增殖和分化为浆细胞，产生抗体。2.参与超敏反应性炎症Th2分泌IL-5等细胞因子可激活肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞，参与超敏反应的发生和抗寄生虫感染。 （三）Th17的效应 Th17通过分泌IL-17、IL-21和IL-22等细胞因子发挥效应：心IL-17刺激局部组织细胞产生趋化因子和G-CSF等细胞因子，募集中性粒细胞和单核细胞，刺激中性粒细胞增生和活化；IL-17也可刺激局部组织细胞产生防御素等抗菌肤。＠IL-22可刺激组织细胞分泌抗菌肤、提高上皮组织的免疫屏障功能和促进免疫屏障修复功能。IL-22还通过刺激上皮细胞分泌趋化因子和其他细胞因子参与组织损伤和炎症性疾病。＠IL-21可通过自分泌方式刺激和放大Th17功能，可刺激CD8+T细胞和NK细胞增殖、分化和发挥效应，并参与B细胞的免疫应答。因此，Th17的主要功能是通过诱导中性粒细胞为主的炎症反应，吞噬和杀伤细菌和真菌等病原，以及维持消化道等上皮免疫屏障的完整性，在固有免疫应答中发挥重要作用。Thl7也是参与炎症和自身免疫病的重要成分。 （四）Tfh的效应 Tfh分泌IL-21和表达CD40L等膜分子作用千B细胞，在生发中心发育和浆细胞形成过程中发挥关键作用。Tfh通过表达CD40L、分泌IL-21、IL-4或IFN-'Y，参与抗体的类别转换。CD40L可刺激B细胞，参与高亲和力B细胞的选择过程。Tfh还可调节记忆B细胞的功能，促进其长期生存和保持免疫应答的能力。Tfh功能异常时，可增强Tfh和B细胞之间的相互作用，导致在清除外来抗原的同时诱导自身反应性抗体的产生，从而引发抗体介导的自身免疫病。而Tfh功能异常导致CD40/CD40L信号缺失，可引起生发中心形成缺陷。 （五）Treg的效应 Treg细胞可通过多种机制发挥负性免疫调控作用。O分泌IL-35、IL-10和TGF-f3等可溶性负性免疫分子发挥免疫抑制作用；＠高表达IL-2的高亲和力受体，竞争性掠夺邻近活化T细胞生存所需的IL-2，导致活化T细胞的增殖抑制和凋亡动通过颗粒酶A、颗粒酶B以穿孔素依赖方式使CTL和NK等细胞凋亡；＠通过表达CTLA-4．等膜分子和分泌IL-35等分子抑制DC成熟和削弱其抗原提呈功能，并促进抑制性DC产生。 二、CTL的免疫效应 CTL可高效、特异性地杀伤感染胞内寄生病原体（病毒和某些胞内寄生菌）的细胞、肿瘤细胞等靶细胞，而不损害正常细胞。CTL的效应过程包括识别与结合靶细胞、胞内细胞器重新定向、颗粒胞吐和靶细胞崩解。CTL也能产生细胞因子调节免疫应答。（动画12-3"CTL识别和杀伤过程及机制”)1.效靶细胞结合CD8+T细胞在外周免疫器官内活化、增殖、分化为效应性CTL，在趋化因子作用下离开淋巴组织向感染灶或肿瘤部位集聚。CTL高表达黏附分子（如LFA-1、CD2等），可有效结合表达相应配体（如ICAM-1、LFA-3等）的靶细胞。TCR识别靶细胞提呈的pMHC I后形成免疫突触，使CTL分泌的效应分子在局部形成很高的浓度，从而选择性杀伤所接触的靶细胞，而不影响邻近的正常细胞。2. CTL的极化极化是指细胞膜分子或胞内成分聚集千细胞一端的现象。CTL识别靶细胞表面pMHC I后，TCR和共受体向效－靶细胞接触部位聚集，导致CTL内某些细胞器的极化，如细胞骨架系统（肌动蛋白、微管等）、高尔基复合体及胞浆颗粒等向效－靶细胞接触部位重新排列和分布，从而保证CTL胞浆颗粒中的效应分子释放后能有效作用千所接触的靶细胞。3.致死性攻击CTL胞浆颗粒中的效应分子释放到效－靶结合面，效应分子对靶细胞进行致死性攻击。随后，CTL脱离靶细胞，寻找下一个目标；而靶细胞在多种杀伤机制的作用下凋亡。（二）CTL杀伤靶细胞的机制CTL主要通过下列两条途径杀伤靶细胞。 三、T细胞介导免疫应答的生物学意义山口1?-3 因子的直接抗肿瘤作用、激活巨噬细胞或NK细胞的细胞毒作用以及细胞因子的其他抗肿瘤作用等。3.免疫病理作用T细胞介导的细胞免疫效应在迟发型超敏反应和移植排斥的病理过程中发挥重要作用，还可以直接作用或通过调节B细胞功能等间接效应参与某些自身免疫病的发生和发展。4.免疫调节作用CD4+Th亚群之间的平衡有助于调控机体产生合适类型和强度的免疫应答；Treg则通过多种机制抑制过度免疫应答和及时终止免疫应答，从而在清除抗原的同时保待机体的免疫平衡状态，并预防自身免疫病的发生。 四、活化T细胞的转归 通常，机体对特定抗原的免疫应答和免疫效应不会持久进行。一旦抗原被清除，免疫系统须恢复平衡。因此效应细胞也需要被抑制或清除，仅余少数记忆细胞维持免疫记忆，以便再次接触抗原时能迅速发生应答。 （一）效应T细胞的抑制或清除 1. Treg的免疫抑制作用Treg通常在免疫应答的晚期被诱导产生，它们通过多种机制负性调控免疫应答。2.活化诱导的细胞死亡活化诱导的细胞死亡(activation-induced cell death, AICD)指免疫细胞活化并发挥免疫效应后诱导的一种自发的细胞凋亡。活化T细胞表达Fas增加，多种细胞表达的FasL与之结合，启动活化T细胞的凋亡信号，诱导细胞凋亡。凋亡的T细胞被巨噬细胞清除。AICD对千机体清除可能由抗原交叉反应而产生的自身反应性T细胞克隆，从而防止自身免疫病和维待自身免疫耐受至关重要。 （二）记忆T细胞的形成和作用 免疫记忆是适应性免疫应答的重要特征之一，表现为免疫系统对曾接触的抗原能启动更为迅速和有效的免疫应答。记忆T细胞(memory T cell, Tm)是对特异性抗原有记忆能力的长寿T细胞。一般认为Tm由初始T细胞或由效应T细胞分化而来，但分化机制未知。1. Tm的表型人Tm为CD45RA-CD45RO+，初始T细胞则是CD45RA+CD45RO飞2. Tm的作用特点与初始T细胞相比，Tm更易被激活，相对较低浓度的抗原即可激活Tm;Tm的活化对共刺激信号（如CD28/B7)依赖性较低；Tm分泌更多细胞因子，且对细胞因子作用的敏感性更高。 啊，中．舅，｀本早小结 T细胞和APC首先通过黏附分子的相互作用发生可逆的非特异性结合，能特异性识别pMHC的T细胞与APC接触部位形成免疫突触。TCR识别pMHC之后，经CD3和共受体CD4或CD8传递T细胞活化的笫一信号，启动T细胞的激活。共刺激分子提供笫二信号诱导T细胞完全活化。多种细胞因子促进T细胞增殖和分化。共抑制分子能下调或中止免疫应答，防止因应答过度造成的组织损伤，维持内环境的稳定性。适应性细胞免疫应答的效应细胞是Th和CTL。Th通过不同亚群及相互作用活化巨噬细胞和其他免疫细胞吞噬和清除抗原；CTL通过分泌穿孔素／颗拉酶及诱导细胞凋亡途径杀伤病原体感染细胞和肿瘤细胞。 1.简述免疫突触的形成过程。第十三章B淋巴细胞介导的特异性免疫应答 细菌、真菌等病原体在机体内的细胞外微环境中完成增殖过程，胞内病原体也通过胞外体液环境进行播散和致病。机体免疫系统对于细胞外体液微环境稳态的保护主要通过体液免疫应答(humoral immune response)来完成。病原体及其抗原成分进入机体后可诱导抗原特异性B细胞活化、增殖并最终分化为浆细胞，产生特异性抗体进入体液，通过抗体的中和作用、调理作用以及对补体的活化作用而阻止机体内病原体的吸附、感染。依据抗原种类和成分的不同，B细胞介导的免疫应答可分为对胸腺依赖抗原(thymus-dependen t antigen, TD-Ag)的免疫应答和对胸腺非依赖抗原(thymus-independent antigen, TI-Ag)的免疫应答。在免疫应答过程中，前者需要辅助性T细胞的辅助，而后者不需要。第一节B细胞对TD抗原的免疫应答—、B细胞对TD抗原的识别BCR是B细胞特异性识别抗原的受体。BCR识别抗原对B细胞的激活有两个相互关联的作用：BCR特异性结合抗原，产生B细胞活化的第一信号；B细胞内化BCR所结合的抗原，并对抗原进行加工，形成抗原肤－MHC Il类分子复合物(peptide-MHC Il complex, pMHC Il)，提呈给抗原特异性Th识别，Th活化后通过表达的CD40L与B细胞表面CD40结合，又提供B细胞活化的第二信号。BCR对抗原的识别与TCR识别抗原不同：心BCR不仅能识别蛋白质抗原，还能识别多肤、核酸、多糖类、脂类和小分子化合物类抗原；＠BCR既能特异性识别完整抗原的天然构象，也能识别抗原降解所暴露表位的空间构象；＠BCR对抗原的识别不需APC的加工和提呈，亦无MHC限制性。 二、B细胞活化需要的信号 与T细胞相似，B细胞活化也需要双信号：特异性抗原提供第一信号启动B细胞活化，而共刺激分子提供的第二信号使B细胞完全活化。B细胞活化后的信号转导途径也与T细胞相似。 (-)B细胞活化的第一信号 B细胞活化的第一信号又称抗原刺激信号，由BCR-CD79a/CD79b(BCR-Ig可B)和CD19/CD21/CD81共同传递。1. BCR-CD79a/CD79b信号BCR与抗原特异性结合后即启动B细胞活化的第一信号。但由于BCR重链胞浆区短，自身不能传递信号，故需经BCR复合物中的C D79a/CD79b将信号转入B细胞内。与CD3类似，CD79a/CD79b胞浆区亦存在ITAM基序。当BCR被多价抗原交联后，Blk等Sac家族酪氨酸激酶被激活并使CD79a/CD79b胞浆区的ITAM基序磷酸化。随后Syk等酪氨酸激酶被募集活化，启动信号转导的级联反应。活化信号经过PKC、MAPK及钙调蛋白等信号转导通路继续转导并最终激活NF-KB和NFAT等转录因子，启动与B细胞活化、增殖、分化相关基因的表达（图13-1)。（动画l3-l“B细胞的第一信号”)2. BCR共受体的增强作用已知己可以与抗原结合，发挥调理作用。通过调理作用被补体归标记过的抗原，可以理解为抗原被天然免疫系统打上“危险”标签，将会被BCR更有效识别。成熟1-1i'-=--'f_Erb-2Sos图13-1BCR复合物介导的胞内信号转导抗原交联并激活BCR后，与CD79a/CD79b胞内区相联的酪氨酸激酶Blk、Fyn或Lyn等活化，使CD79a/CD79b胞内段的ITAM酪氨酸残基被磷酸化，随即募集并活化Syk，进而启动细胞内信号转导的级联反应B细胞表面的CD19/CD21/CD81以非共价键组成BCR共受体复合物。CD21自身不传递信号，但能识别与BCR抗原结合的C3d，并通过交联CD19向胞内传递信号。CD19的胞浆区有多个保守的酪氨酸残基，能募集Lyn、Fyn等多个含有SH2结构域的信号分子。CD81为4次跨膜分子，其主要作用可能是连结CD19和CD21，稳定CD19/CD21/CD81复合物。补体受体作为BCR共受体，其转导的信号加强了由BCR复合物转导的信号，明显降低了抗原激活酸化B细胞的阙值，从而显著提高B细胞对抗原刺激的甲'-,.


医学免疫学 (-)B细胞活化的第一信号 敏感性（图13-2)。研究表明，共受体可增强B细胞活化信号1000倍以上。（二）B细胞活化的第二信号图13-2B细胞共受体在B细胞活化中的作用B细胞活化的第二信号又称共刺激信号，由Th BCR识别抗原后经CD79a/CD79b传导B细胞活化的第一信号。同时，抗原可经补体片段C3d细胞与B细胞表面多对共刺激分子相互作用产生，与补体受体CD21连接，进一步促进CD19/其中最重要的是CD40/CD40L。CD40组成性表达CD21/CD81复合物中的CD19磷酸化，从而加在B细胞、单核细胞和DC表面；CD40L则表达在活强B细胞的活化信号只有第一信号没有第二信号，B细胞不仅不能活化，反而会进入失能的耐受状态。化的Th细胞表面。CD40L与CD40相互作用，向B细胞传递活化的第二信号。与T细胞类似，如果（三）细胞因子的作用活化B细胞表达多种细胞因子受体，在活化T细胞分泌的细胞因子（如IL4、IL5、IL-21)作用下--大量增殖。细胞因子诱导的B细胞增殖是B细胞形成生发中心和继续分化的基础。（四）T、B细胞的相互作用B细胞对TD抗原的应答需要T细胞辅助，这种辅助主要表现在两个方面(DT细胞表面的共刺激：分子可提供B细胞活化必需的第二信号；(2)T细胞分泌的细胞因子促进B细胞的活化、增殖和分化。T、B细胞间的作用又是双向的一方面，B细胞可作为APC加工、提呈pMHCII活化T细胞，诱导：T细胞表达多种膜分子和细胞因子；另一方面活化的T细胞表达CD40L，为B细胞提供活化的第二信号，CD40/CD40L结合可诱导静止期B细胞进入细胞增殖周期；活化T细胞分泌的细胞因子诱导B细胞进一步增殖和分化。T和B细胞经TCR和pMHCII特异性结合后，多个黏附分子对（如LFA3/CD3、ICAM-1/LFAl,MHC II类分子／CD4等）形成免疫突触(immumesynapse)（图133)（动画132"B细胞--免疫突触的形成过程”)，促使T、B细胞结合更牢固，并使Th细胞分泌的细胞因子局限在突触部位，高效协助B细胞进一步增殖、类别转换、亲和力成熟、产生抗体和分化为浆细胞或记忆B细胞。信信号号化活活活图13-3B细胞与Th细胞的相互作用BCR识别并结合抗原，抗原－抗体复合物内化，抗原被加工成抗原肤后与MHC II类分子形成复合物，提呈给T细胞的TCR，产生T细胞活化的第一信号。B细胞识别抗原后表达CD80/86分子，与T细胞表面的CD28结合提供T细胞活化的第二信号。活化的T细胞表达CD40L，与B细胞表面组成性表达的CD40结合，产生B细胞活化的第二信号。活化的Th细胞分泌IL-2、IL-4、IL-21、IL-6等多种细胞因子，诱导活化B细胞的分化和lg的产生三、B细胞的增殖和终末分化经双信号刺激完全活化的B细胞具备增殖和继续分化的能力。活化的B细胞在外周淋巴器官的T、B细胞区交界处形成初级聚合灶(primary focus), B细胞可直接在初级聚合灶中分化为浆母细胞分泌抗体，也可迁移至淋巴滤泡形成生发中心，并经历体细胞高频突变、lg亲和力成熟和类别转换，分化为浆细胞或记忆B细胞，发挥体液免疫功能。


医学免疫学 (-)B细胞活化的第一信号  (—)B细胞的滤泡外活化 血液循环中的B细胞穿过高内皮微静脉(HEV)进入外周淋巴器官的滤泡的过程中，滤泡树突状细胞(follicular DC, FDC)或巨噬细胞将抗原提呈给B细胞识别。FDC高表达Fe受体和补体受体，结合抗原－抗体或抗原－抗体－补体复合物后可形成串珠状小体(iccosome)供B细胞识别或内吞。FDC在激发体液免疫应答及产生和维持记忆性B细胞中起到十分关键的作用。另一种与B细胞分化密切相关的细胞是滤泡辅助性T细胞(follicular helper T cell, T小），在B细胞分化为浆细胞、产生抗体和lg类别转换中发挥重要作用。微生物或病毒抗原通过淋巴液流入淋巴结，或通过血流进入脾脏。其中大部分经过补体的调理作用(opsonized)，结合C3b（或C3dg)，被FDC或巨噬细胞表面的补体受体CRl和CR2所识别、捕获，滞留在淋巴滤泡内。识别了FDC或巨噬细胞提呈的抗原的B细胞获得活化所需的第一信号，开始上调CCR7的表达。随后，B细胞依赖CCR7迁移到T细胞区，在T-B细胞区交界处，与活化的Th细胞相遇，接受第二信号进而完全活化。


医学免疫学 （二）初级聚合灶的形成 在B细胞和T细胞初次接触活化2~3天后，B细胞下调CCR7的表达，离开T、B细胞交界区，向滤泡间区、边缘窦（淋巴结）或T细胞区与红髓交界处（脾脏）迁移。在这些区域内，B细胞经过进一步增殖和分化，形成初级聚合灶。初级聚合灶一般在感染初次免疫应答5天后形成。B细胞在初级聚合灶中将会存活数天，介导第一阶段的体液免疫应答。部分B细胞在初级聚合灶中分化成为浆母细胞(plasmablasts)，经历lg类别转换并分泌抗体。浆母细胞寿命较短，通常只有数天，并且不具备长距离迁移到骨髓的能力。浆母细胞分泌的抗体可以与FDC固定的抗原形成免疫复合物（包含抗原、抗体以及补体），促进FDC分泌细胞因子募集活化的B细胞向淋巴滤泡迁移，进而形成生发中心。此外，浆母细胞还通过T、B细胞相互作用，促进Th向Tfb细胞分化和向滤泡迁移。


医学免疫学 （三）生发中心的形成 生发中心(germinal center)又称为次级淋巴滤泡，是B细胞对TD抗原应答的重要场所，由活化B细胞快速分裂增殖所形成。生发中心在抗原刺激后1周左右形成，其中的B细胞被称为中心母细胞(centroblast)，其特点为分裂能力极强，不表达mlg。中心母细胞分裂增殖产生的子代细胞称为中心细胞(centrocyte)，其分裂速度减慢或停止且体积较小，表达mlg。随着中心细胞扩增，生发中心可分为两个区域：一个是暗区(dark zone)，分裂增殖的中心母细胞在此紧密集聚，在光镜下透光度低；另一个为明区(light zone)，细胞较为松散，在光镜下透光度高，为B细胞与FDC、Tfb细胞相互作用的区域（图13-4)。在明区，中心细胞在FDC和T小协同作用下继续分化，经过阳性选择完成亲和力成熟过程，只有表达高亲和力mlg的B细胞才能继续分化发育，其余大多数中心细胞则发生凋亡。在这里，B细胞最终分化成浆细胞产生抗体，或分化成记忆性B细胞。（动画l3-3“B细胞活化及生发中心的形成”)（四）体细胞高频突变、lg亲和力成熟和阳性选择中心母细胞的轻链和重链V基因可发生体细胞高频突变(somatic hypermutation)。每次细胞分裂，IgV区基因中大约有1/1000碱基对突变，而一般体细胞自发突变的频率是1/1010-1/107。体细胞高频突变与lg基因重排一起导致BCR多样性及体液免疫应答中抗体的多样性。体细胞高频突变需要抗原诱导和T化细胞的辅助。


医学免疫学 （三）生发中心的形成 体细胞高频突变后，B细胞进入明区，其命运有两种：大多数突变B细胞克隆中BCR亲和力降低甚至不表达BCR，不能结合FDC表面的抗原进而无法将抗原提呈给Tfb获取第二信号而发生凋亡；少部分突变B细胞克隆的BCR亲和力提高，表达抗凋亡蛋白而继续存活。这就是B细胞成熟过程中的阳性选择，也是抗体亲和力成熟的机制之一。


医学免疫学 T细胞区一生发中心细胞A B细胞区B c生发中心 T、B细胞经高内皮微静脉(HEV)进入外周淋巴器官的T细胞区和B细胞区，在Th辅助下活化的部分B细胞进入B细胞区，分裂增殖形成生发中心。生发中心母细胞紧密聚集形成生发中心暗区，生发中心细胞与众多滤泡树突状细胞(FDC)接触形成生发中心明区在初次应答时，大量抗原可激活表达不同亲和力BCR的B细胞克隆，而这些B细胞克隆大多产生低亲和力抗体。当大量抗原被清除，或再次免疫应答仅有少量抗原出现时，表达高亲和力BCR的B细胞克隆会优先结合抗原并得到扩增，最终产生高亲和力抗体，此即为抗体亲和力成熟(affin it y matuS,Lc sYl cYl同而Ig类别发生变化的过程称为Ig的类别转换图13-5lg类别转换沁、S设、沁1分别代表如、C设、切l基因上游的转换区，在Ig类别转换为设时，Sµ,和沁3重组，其间的序列包括Cµ,、CB都被环出，从而使lg类别转换为设(IgG3)(class swi t c hing)或同种型转换(i so type switching)。类别转换的遗传学基础是每个重链C区基因的5'端内含子中含有一段称之为转换区(switching re驴on,S区）的序列，不同的转换区之间可发生重排（图13-5)。（动画l3-4“Ig类别转换”)Ig的类别转换在抗原诱导下发生，Th细胞分


医学免疫学 T细胞区一生发中心细胞A B细胞区B c生发中心 泌的细胞因子可直接调节Ig转换的类别。如在小鼠中，Th2细胞分泌的IL-4诱导Ig的类别转换成@lgGl和IgE, TGF书诱导转换成IgG2b和IgA; Thl的基础。（六）浆细胞的形成浆细胞又称抗体形成细胞(antibody forming cell, AFC)，其特点是能分泌大量特异性抗体。浆细胞是B细胞分化的终末细胞，其胞质中富含粗面内质网，有利于抗体合成和分泌。此外，浆细胞不再表达BCR和MHC II类分子，故不能识别抗原，也失去了与Th相互作用的能力。生发中心产生的浆细胞大部分迁入骨髓，并在较长时间内持续产生抗体。


医学免疫学 （七）记忆B细胞的产生 生发中心中存活下来的B细胞，除分化成浆细胞外还有部分分化为记忆B细胞(memory B cell, Bm)，而大部分Bm离开生发中心进入血液参与再循环。Bm不产生Ig，但再次与同一抗原相遇时可迅速活化，产生大量抗原特异性Ig。有关Bm的特异性表面标志尚不清楚，但Bm表达CD27，且CD44的水平高于初始B细胞。一般认为Bm为长寿细胞，但维持其存活的因素尚不明确。有人认为FDC表面持续存在的抗原可能为经过生发中心的Bm提供了存活的信号。 第二节B细胞对Tl抗原的免疫应答 非T细胞依赖性抗原(TI-Ag)，如细菌多糖、多聚蛋白质及脂多糖等，能直接激活初始B细胞而无需Th的辅助。根据激活B细胞方式的不同，TI抗原又可分为TI-I抗原和TI-2抗原两类（图13-6)。


医学免疫学 TI-1抗原Tl-2抗原LPS受体BCR信号转导`BCR信号转导 图13-6Tl-1和Tl-2抗原TI-I抗原能够与BCR及丝裂原受体结合，在没有T细胞辅助的情况下激活B细胞；TI-2抗原则通过交联多个BCR激活B细胞(—)B细胞对Tl-1抗原的应答Tl-1抗原除能与BCR结合，还能通过其丝裂原成分与B细胞上的丝裂原受体结合，引起B细胞的增殖和分化，因此TI-1抗原又常被称为B细胞丝裂原，如LPS。成熟和不成熟的B细胞均可被TI-1抗原激活，诱导产生低亲和力的lgM。


医学免疫学 TI-1抗原Tl-2抗原LPS受体BCR信号转导`BCR信号转导 高浓度TI-1抗原经丝裂原受体与B细胞结合能诱导多克隆B细胞增殖和分化，低浓度TI-1抗原则能激活抗原特异性B细胞。由于无需Th细胞预先致敏与克隆性扩增，故机体对TI-1抗原刺激所产生的应答发生较早，这在抗某些胞外病原体感染中发挥重要作用。但TI-1抗原单独作用不足以诱导lg类别转换、抗体亲和力成熟及记忆B细胞形成。（动画l3-5“B细胞对TI-1抗原的应答”)（二）B细胞对Tl-2抗原的应答TI-2抗原多为细菌胞壁与荚膜多糖，具有多个重复的表位。Tl-2抗原仅能激活成熟的B细胞。对TI-2抗原发生应答的主要是Bl细胞。由千人体内Bl细胞至5岁左右才发育成熟，故婴幼儿易感染含TI-2抗原的病原体。TI-2抗原通过其多个重复的抗原表位引起Bl细胞的mlg广泛交联，进而激活Bl细胞。但mlg过度交联又会使成熟Bl细胞产生耐受。因此，抗原表位密度在TI-2抗原激活B细胞中似乎起决定作用：密度太低，mlg交联的程度不足千激活Bl细胞；密度太高，则导致Bl细胞无能。


医学免疫学 TI-1抗原Tl-2抗原LPS受体BCR信号转导`BCR信号转导 B细胞对TI-2抗原的应答具有重要的生理意义。大多数胞外菌有胞壁多糖，能抵抗吞噬细胞的吞噬消化。B细胞针对此类TI-2抗原所产生的抗体，可发挥调理作用，促进吞噬细胞对病原体的吞噬，并且有利于巨噬细胞将抗原提呈给T细胞。B细胞对TD抗原和TI抗原的应答有着多方面的不同（表13-1)。 TD抗原T l-1抗原Tl-2抗原 诱导婴幼儿抗体应答++刺激无胸腺小鼠产生抗体++无T细胞条件下的抗体应答+T细胞辅助+多克隆B细胞激活+对重复序列的需要举例白喉毒素、PPD、细菌多糖、多聚肺炎球菌荚膜多糖、病毒血凝素蛋白、LPS沙门菌多聚鞭毛第三节体液免疫应答产生抗体的一般规律抗原进入机体后诱导B细胞活化并产生特异性抗体，发挥重要的体液免疫作用。抗原初次刺激机体所引发的应答称为初次应答(primary response)；初次应答中所形成的记忆细胞再次接触相同抗原刺激后产生迅速、高效、持久的应答，即再次应答(secondary response)。（一）初次应答在初次应答中，B细胞产生的抗体数量少、亲和力低，其产生过程可依次分为以下四个阶段。


医学免疫学 TD抗原T l-1抗原Tl-2抗原 1.潜伏期(lag phase)指由机体接受抗原刺激到血清特异抗体可被检出之间的阶段。此期可待续数小时至数周，时间长短取决千抗原的性质、抗原进入机体的途径、所用佐剂类型及宿主的状态等。4下降期(decline phase)由于抗体被降解或与抗原结合而被清除，血清中抗体浓度慢慢下降，此期可持续几天或几周。（二）再次应答同一抗原再次侵入机体，由千初次应答后免疫记忆细胞的存在，机体可迅速产生高效、特异的再次应答。与初次应答比较，再次应答时抗体的产生过程有如下特征：心潜伏期短，大约为初次应答潜伏期的一半；＠血清抗体浓度增加快，快速到达平台期，抗体滴度高（有时可比初次应答高10倍以上）；＠抗体维持时间长；＠诱发再次应答所需抗原剂量小；＠再次应答主要产生高亲和力的抗体IgG，而初次应答中主要产生低亲和力的IgM（图13-7)。


医学免疫学 TD抗原T l-1抗原Tl-2抗原 再次应答的强弱主要取决千两次抗原剌激的间隔长短：间隔短则应答弱，因为初次应答后存留的抗体可与再次刺激的抗原结合，形成抗原－抗体复合物而被迅速清除；间隔太长则反应也弱，因为记忆细胞只有一定的寿命。再次应答的效应可持续存在数个月或数年，故在很多情况下机体一旦被病原图13-7初次及再次免疫应答抗体产生的一般规律初次免疫应答潜伏期长，以lgM为主，抗体维持时间短；再次免疫应答潜伏期短，以IgG为主，抗体维持时间较长体感染后，可在相当长时间内具有防御该病原体的免疫力。


医学免疫学 本章小结 俨同种异体器官移植后常发生不同程度的排斥反应，其本质是免疫系统对同种异型抗原（主要是MHC分子）产生的适应性免疫应答，包括细胞免疫和体液免疫。值得注意的是T细胞对同种异型抗原的识别与对普通抗原的识别不同，T细胞可通过直接识别、间接识别模式识别同种异型抗原。直接识别是指受者T细胞直接识别供者APC表面同种异型MHC分子并在移植初期引发快速排斥反应。间接识别是指受者T细胞识别经自身APC加工提呈的供者MHC抗原肤，常引起较迟发生的排斥反应。同种异体移植排斥反应包括宿主抗移植物反应(HVGR)和移植物抗宿主反应(GVHR)。根据器官移植排斥反应发生的时间、强度、病理学特点及机制，可分为超急性（体液免疫）、急性（细胞免疫和体液免疫）和慢性排斥反应（主要是细胞免疫）。


医学免疫学 "思考题1.体液免疫的初次应答和再次应答有何特点？4.试述B细胞在生发中心的分化和成熟。（王建莉）第十四章固有免疫系统及其介导的应答 固有免疫系统(innate immune system)是生物体在长期种系进化过程中逐渐形成的天然免疫防御体系，主要由组织屏障、固有免疫细胞和固有免疫分子组成。固有免疫应答(innate immune response)是指机体固有免疫细胞和分子在识别病原体及其产物或体内凋亡、畸变细胞等“非己“抗原性异物后，迅速活化并有效吞噬、杀伤、清除病原体或体内“非己“物质，产生非特异性免疫防御、监视、自稳等保护作用的生理过程，又称非特异性免疫应答(nonspecific immune response)。第一节固有免疫系统概述一、组织屏障及其主要作用（一）皮肤黏膜屏障皮肤黏膜及其附属成分组成的物理、化学和微生物屏障是机体阻挡和抗御外来病原体入侵的第一道防线。1.物理屏障由致密上皮细胞组成的皮肤和黏膜组织具有机械屏障作用，可有效阻挡病原体侵入体内。呼吸道黏膜上皮细胞纤毛定向摆动及黏膜表面分泌液的黏附或冲洗作用，均有助千清除黏膜表面的病原体。


医学免疫学 "思考题1.体液免疫的初次应答和再次应答有何特点？4.试述B细胞在生发中心的分化和成熟。（王建莉）第十四章固有免疫系统及其介导的应答 （二）体内屏障病原体突破皮肤黏膜屏障及局部固有免疫细胞和分子防御体系进入血液循环时，体内血脑屏障或血胎屏障可阻止病原体进入中枢神经系统或胎儿体内，从而使机体重要器官或胎儿得到保护。1血脑屏障由软脑膜、脉络丛毛细血管壁和毛细血管壁外覆盖的星形胶质细胞所组成，它们能够阻挡血液中病原体和其他大分子物质进入脑组织及脑室。婴幼儿血脑屏障发育不完善，易发生中枢神经系统感染。2.血胎屏障由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜滋养层细胞共同组成。此结构不妨碍母子间营养物质交换，但可防止母体内的病原体和有害物质进入胎儿体内。妊娠早期(3个月内）血胎屏障发育尚未完善，孕妇若感染风疹病毒、巨细胞病毒可导致胎儿畸形或流产。


医学免疫学 二、固有免疫细胞种类 固有免疫细胞存在于血液和组织中，主要包括：心来源于骨髓共同髓样前体(common myeloid progenitor)的经典固有免疫细胞，如单核细胞、巨噬细胞、经典树突状细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞等；＠来源于骨髓共同淋巴样前体(co mmon lymphoid progenitor)的固有淋巴样细胞(innate lymphoid cell, ILCs)，如ILCl、ILC2、ILC3、NK细胞和固有淋巴细胞(innate-like lymphocytes, ILLs)，如NKT细胞、-yoT细胞、Bl细胞。三、固有免疫细胞表达的模式识别受体及其识别结合的相关配体固有免疫细胞不表达特异性抗原识别受体，可通过模式识别受体识别结合病原体及其产物或体内凋亡、畸变等细胞表面相关配体，介导产生非特异性抗感染、抗肿瘤、免疫调节及参与适应性免疫应答的启动和效应全过程。


医学免疫学 二、固有免疫细胞种类 1.模式识别受体(pattern recognition receptor,PRR)是指广泛存在千固有免疫细胞表面、胞内器室膜上、胞浆和血液中的一类能够直接识别外来病原体及其产物或宿主畸变和衰老凋亡细胞某些共有特定模式分子结构的受体。根据模式识别受体(PRR)的分布，可将其分为胞膜型PRR、内体膜型PR凡胞浆型PRR和分泌型PRR。Toll样受体(Toll lik e recep tor, TLR)表达于固有免疫细胞胞膜和内体膜上，分为胞膜型TLR和内体膜型TLR。2.病原体相关模式分子(pathogen associated molecular pattern, PAMP)是指某些病原体或其产物所共有的高度保守，且对病原体生存和致病性不可或缺的特定分子结构。病原体相关模式分子是模式识别受体识别结合的配体分子，主要包括6菌脂多糖和鞭毛蛋白，G＋菌脂磷壁酸和肤聚糖，病原体表面甘露糖、岩藻糖或酵母多糖，病毒双链RNA(dsRNA)和单链RNA(ssRNA)，细菌和病毒非甲基化CpG DNA基序等。3.不同类型模式识别受体识别结合的病原相关模式分子（表14-1)模式识别受体(PRR)病原体相关模式分子(PAMP)胞膜型PRR甘露糖受体(MR)细菌或真菌甘露糖／岩藻糖残基清道夫受体(SR)G十菌脂磷壁酸、G一菌脂多糖TLR2/TLR6异二聚体G十菌肤聚糖／脂磷壁酸、细菌或支原体脂蛋白／脂肤、酵母菌的酵母多糖TLR2/TLR1异二聚体同上TLR4同源二聚体G菌脂多糖内体膜型PRR TLR3同源二聚体病毒双链RNA(dsRNA)TLR7或TLR8同源二聚体病毒单链RNA(ssRNA)-－1同源二聚体细菌或病毒非甲基化GpG DNA胞浆型PRR NODl G一菌细胞壁成分内消旋二氨基庚二酸NOD2细菌胞壁酰二肤RIG病毒双链RNA(dsRNA)分泌型PRR甘露糖结合凝集素(MBL)病原体表面的甘露糖／岩藻糖／N－乙酰葡萄糖胺残基C反应蛋白(CRP)细菌胞壁磷酰胆碱脂多糖结合蛋白(LBP)G一菌脂多糖3)胞膜型Toll样受体：主要表达于经典固有免疫细胞表面，包括TLRl:TLR2、TLR2:TLR6异二聚体和TLR2、TLR4、TLR5同源二聚体。上述胞膜型TLR为信号转导型PRR，可直接识别结合G十菌肤聚糖／脂磷壁酸、6菌脂多糖、分枝杆菌或支原体的脂蛋白／脂肤、真菌酵母多糖，并通过激活干扰素调控因子(interferon regulatory factor, IRF)和NF-KB信号通路，诱导产生1型干扰素(interferon al13,IFN-0'./B)和IL-1等促炎细胞因子。


医学免疫学 二、固有免疫细胞种类  四、固有免疫分子及其主要作用（一）补体系统 补体系统是参与固有免疫应答的重要免疫效应分子。补体系统激活后可产生多种功能性裂解片段：其中C3b、C4b具有调理和免疫黏附作用，可促进吞噬细胞对病原体和抗原－抗体复合物的清除；过敏毒素C3a/C5a能与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面相应受体(C3aR/C5aR)结合，使上述靶细胞脱颗粒释放组胺和产生白三烯等生物活性介质引发过敏性炎症反应；C5a可将中性粒细胞趋化到感染部位，并使之活化，有效发挥抗感染免疫作用；补体C5b6789形成的攻膜复合物(membrane attack complex, MAC)可使病原体或肿瘤等靶细胞溶解破坏。


医学免疫学 （二）细胞因子 细胞因子是参与固有和适应性免疫应答的重要效应和调节分子，例如：IFN-a/f3可诱导组织细胞产生抗病毒蛋白，抑制病毒复制或扩散；IFN--y、IL-12和GM-CSF可激活巨噬细胞和NK细胞，有效杀伤肿瘤和病毒感染的靶细胞；IL-1、IL-6和TNF－可B等促炎细胞因子和IL-10、TGF-f3等抗炎细胞因子可调节炎症反应；CXCL8(IL-8)、CCI2(MCP-l)、CCI.3(MIP-1O'.)等趋化因子可募集／活化吞噬细胞，增强机体抗感染免疫应答能力；IFN--y或IL-4可分别诱导初始T细胞向Thl或Th2细胞分化参与适应吁qi性细胞和体液免疫应答；IL-17可刺激黏膜上皮细胞或角质形成细胞分泌防御素等抗菌物质，增强黏膜或皮肤抗感染免疫作用。（三）其他抗菌物质第二节固有免疫细胞及其主要作用—、经典固有免疫细胞经典固有免疫细胞主要包括单核细胞、巨噬细胞、经典树突状细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞。1.单核细胞(monocyte)由骨髓中粒细胞／巨噬细胞前体(granu l ocyte/macrophage progen itor)分化而成，约占外周血白细胞总数的3%～8%。单核细胞通常在血液中停留l2~24小时后，在单核细胞趋化蛋白－I(monocy te chemoattractant prote in1, M CP-1)等趋化因子作用下迁移至全身组织器官，分化发育为巨噬细胞。在局部微环境中由病原体或不同类型细胞因子刺激诱导，单核细胞可分化发育为功能特性各不相同的两个巨噬细胞亚群（图14-1)：其中1型巨噬细胞(type-I macrophage, M1)是在局部微环境中病原体及其产物与单核细胞表面TLR结合介导产生的信号或IFN勺、GM-CSF等细胞因子剌激诱导下分化而成，又称经典活化的巨噬细胞(classical activated macrophage)。该型巨噬细胞富含溶酶体颗粒，可通过产生反应性氧中间物(ROI)、一氧化氮(NO)和释放溶酶体酶杀伤清除病原经典活化的巨噬细胞旁路活化的巨噬细胞(Ml))'LR介导的信号(M2)ROI』、NO MCP-1, MIP-la、IL-8、TGF-!3、TGFl书、溶酶体酶IL-113、IL-6、TNF-a IL IO PDGF、FGFI杀伤清除病原体1I引发炎症反应I I抑制炎症反应1I损伤修复／纤维化1图14-11型巨噬细胞和2型巨噬细胞的形成及其主要作用(DTLR介导的信号或IFN－丫可诱导单核细胞向Ml分化，而抑制单核细胞向M2分化；(2)IL-4、IL-13可诱导单核细胞向M2分化，而抑制单核细胞向Ml分化；＠Ml具有强大吞噬杀菌能力，可通过释放趋化和促炎细胞因子引发炎症反应；作为专职APC和效应细胞参与适应性免疫应答的全过程；＠M2细胞通过合成分泌IL-10、TGF-~、PDGF、FGF等细胞因子，产生抑炎作用或参与损伤组织的修复和纤维化体；通过合成分泌CCU(MCP-1)、CC13(MIP-la)、CXCL8(IL-8)等趋化因子和IL-1~、IL-6、TNF-a等促炎细胞因子介导产生炎症反应。2型巨噬细胞(type-2macrophage, M2)是在局部微环境中IL-4、IL13等Th2型细胞因子刺激诱导下分化而成，又称旁路活化的巨噬细胞(al t erna t ive activated macrophage)。该型巨噬细胞可通过合成分泌IL-10、TGF-~、血小板衍生生长因子(pl ate l e t-derive d growth factor, PDGF)和纤维母细胞生长因子(fibroblast growth factor, FGF)，介导产生抑炎作用和参与损伤组织的修复和纤维化。书中未冠名型别的巨噬细胞即指l型巨噬细胞。


医学免疫学 （二）细胞因子 2.巨噬细胞(macrophage, m<p)由定居和游走两类细胞组成：定居在不同组织中的巨噬细胞有不同的命名，如肝脏中的库普弗细胞、中枢神经系统中的小胶质细胞、骨组织中的破骨细胞等；游走巨噬细胞广泛分布于结缔组织中，具有很强的变形运动及识别吞噬和杀伤清除病原体等抗原性异物的能力；作为专职抗原提呈细胞，还具有摄取、加工提呈抗原引发适应性免疫应答的能力。(1)巨噬细胞表面受体／分子：巨噬细胞表达多种模式识别受体、调理性受体、趋化／活化相关的细胞因子受体、抗原加工提呈和诱导产生共刺激信号的相关分子及特征性表面标志CD14分子。l)吞噬杀伤病原体：巨噬细胞通过表面模式识别受体和调理性受体可有效识别结合病原体等抗原性异物，并通过受体介导的内吞作用将病原体等抗原性异物摄入胞内。巨噬细胞还可通过一种非受体介导的巨胞饮作用将病原体等抗原性异物摄入胞内。巨胞饮(macropinocytosi s)是指巨噬细胞和树突状细胞在某些因素刺激下，从胞膜皱褶部位向外伸展将大量细胞外液包裹形成较大巨胞饮体的过程。上述抗原提呈细胞通过巨胞饮作用，可将其周围细胞外液中营养物质、病原体、可溶性抗原和液相大分子物质摄入胞内。


医学免疫学 （二）细胞因子 巨噬细胞可通过以下两种途径杀伤破坏摄取的病原体：心氧依赖性杀菌系统包括反应性氧中间物(react ive oxygen intermedia te, ROI)和反应性氮中间物(reac tive nitrogen intermediate, RNI)杀菌系统：前者是指在吞噬作用激发下，使细胞膜上还原型辅酶I/II及分子氧活化，生成超氧阴离子、游离轻基、过氧化氢和单态氧发挥杀菌作用的系统；后者是指巨噬细胞活化后产生的诱导型一氧化氮合酶，在还原型辅酶II或四氢生物蝶呤存在条件下，催化L-精氨酸与氧分子反应生成一氧化氮(NO)发挥杀菌和细胞毒作用的系统。＠氧非依赖杀菌系统包括胞内乳酸累积对病原体的抑杀作用、溶酶体内溶菌酶破坏细菌肤聚糖产生的杀菌作用、a－防御素等抗菌肤对病原体的裂解破坏作用。＼hi」i}2)杀伤胞内寄生菌和肿瘤等靶细胞：静息巨噬细胞不能有效杀伤胞内寄生菌和肿瘤等靶细胞。它们与Th细胞相互作用或被细菌脂多糖、IFN－丫、GM-CSF等细胞因子激活后，可有效杀伤胞内寄生菌和某些肿瘤细胞。巨噬细胞表面具有IgG Fe受体，也可通过抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(ADCC)杀伤肿瘤和病毒感染的靶细胞。3)参与炎症反应：感染部位产生的CCL3(MIP-1a)、CCIA(MIP-1~)等趋化因子和IFN?、GM-CSF等细胞因子可募集并活化巨噬细胞；活化的巨噬细胞又可通过合成分泌CCI.2(MCP-1)、CCL3(MIPla)、CXCL8(IL-8)等趋化因子及IL-I、IL-6、TNF-a等促炎细胞因子或其他炎性介质，参与和促进炎症反应。4)加工提呈抗原启动适应性免疫应答：巨噬细胞作为专职抗原提呈细胞，可将摄入的外源性抗原加工为具有免疫原性的小分子肤段，并以抗原肤－MHC II类分子复合物的形式表达于细胞表面，供抗原特异性CD4+Th细胞识别引发适应性免疫应答。巨噬细胞也可通过抗原交叉提呈途径，将外源性抗原加工产物以抗原肤－MHC I类分子复合物形式表达于细胞表面，供相应CD8+CTL识别使其活化发挥细胞毒作用。5)免疫调节作用：巨噬细胞通过合成分泌IL-12，可产生如下主要作用：心诱导CD4十初始T细胞增殖分化为CD4.Th l细胞，参与T细胞介导的适应性免疫应答；＠诱导NK细胞活化，使其抗肿瘤／抗病毒作用显著增强。2型巨噬细胞通过合成分泌IL-10，可产生如下主要作用：心使抗原提呈细胞表面MHC分子和CD80/86等共刺激分子表达下调，对适应性免疫应答产生抑制作用；＠抑制NK细胞活化，使其抗肿瘤／抗病毒作用显著降低。3树突状细胞(dendritic cell, DC)包括来源于骨髓共同髓样前体的经典DC，来源千骨髓共同淋巴样前体的浆细胞样DC和来源于间充质祖细胞的滤泡DC。(3)滤泡树突状细胞(foll icular DC, FDC)：不表达MHC II类分子和CD80/86等共刺激分子，没有抗原加工提呈作用。FDC高表达Toll样受体(TLR2、TLR4)、IgGFc受体、C3b/C3d受体，可有效识别捕获细菌及其裂解产物、抗原－抗体复合物、抗原－补体复合物、抗原－抗体－补体复合物，并以免疫复合物包被小体形式长期滞留浓缩于细胞表面；同时合成分泌B淋巴细胞趋化因子(B lymphocyte chemoattractant, BLC)，即CXCL13而使表面具有相应受体CXCR5的B细胞趋化募集到FDC周围，有效识别摄取、加工提呈抗原启动适应性体液免疫应答。4.粒细胞(granulocyte)来源于骨髓中的粒细胞／巨噬细胞前体，主要分布于血液和黏膜结缔组织中，包括中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞。粒细胞是参与炎症或过敏性炎症反应的重要效应细胞。(I)中性粒细胞(neu troph i l)：约占外周血白细胞总数的60%-70%，其产生速率高(IX107个／分钟），但存活期短（约为2~3天）。中性粒细胞表面具有趋化性受体CXCRl(IL-8R)和C5aR，可被IL8和过敏毒素C5a从血液中招募到感染炎症部位发挥作用。中性粒细胞胞质颗粒中含有髓过氧化物酶(myeloperoxidase, MPO)、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、溶菌酶和防御素等杀菌物质，可通过氧依赖和氧非依赖杀伤系统杀伤病原体；也可通过MPO与过氧化氢和氯化物组成的MPO杀菌系统杀伤病原体，而在巨噬细胞内缺少此种杀菌系统。中性粒细胞表达甘露糖受体、清道夫受体、TLR4、IgGFcR和C3bR/C4bR，可通过上述模式识别受体和调理性受体对病原体的识别结合介导产生吞噬杀菌作用；还可通过ADCC和补体依赖细胞介导的细胞毒作用(CDC)对病原体感染的组织细胞产生杀伤破坏作用。(2)嗜酸性粒细胞(eosinophi l)：约占外周血白细胞总数的5%～6%，其表面具有嗜酸性粒细胞趋化素受体(eotaxin receptor)CCR3、PAF-R、IL-5R等多种与其趋化／活化相关的受体。在寄生虫感染或过敏性炎症反应部位的黏膜上皮细胞、血管内皮细胞和ILC2产生的CCLI I(eot axin)等相关趋化因子、局部血小板活化因子(platelet-activiting factor,PAF)和IL-5等细胞因子作用下，血液和周围结缔组织中的嗜酸性粒细胞可被招募到上述感染或过敏性炎症部位并使之活化，产生如下主要作用：心脱颗粒释放主要碱性蛋白、阳离子蛋白和过氧化物酶毒杀寄生虫；＠合成分泌白三烯(leukotrienes, LTs)、PAF及趋化因子CXCL8(IL-8)和IL-3、IL-5、GM-CSF等细胞因子，参与和促进局部炎症或过敏性炎症反应。(3)嗜碱性粒细胞(basop hil)：仅占外周血白细胞总数的0.2%，其表面具有CCR3等趋化因子受体，可被CCLI I等相关趋化因子从血液中招募到炎症或过敏性炎症反应部位发挥作用。嗜碱性粒细胞表面具有高亲和力lgE Fe受体I(FcsR I)，借此能与变应原特异性lgE抗体结合而被致敏。当变应原与致敏嗜碱性粒细胞表面IgE抗体”桥联”结合后，可使其活化脱颗粒释放组胺和酶类物质，同时合成分泌前列腺素D2(prostag landin D2, PGD2)、LTs、PAF等脂类介质及IL-4、IL-13等细胞因子，参与和促进局部过敏性炎症反应。5.肥大细胞(mast ce||)来源于外周血中的肥大细胞前体(prec u rsor of mast cell)，主要存在于黏膜和结缔组织中。其表面具有趋化性受体CCR3、过敏毒素受体(C3aR、C5aR)、Toll样受体(TLR2、TLR4)和高亲和力lgE Fc受体(FcsR I)。在病原体感染或变应原侵入部位黏膜上皮或血管内皮细胞产生的CCL l1等趋化因子，过敏毒素C3a/C5a或相关PAMP作用刺激下：心肥大细胞被招募到病原体感染部位并使之活化，通过合成分泌趋化因子CCIJ(M I P-l cx)、PAF等脂类介质和TNF-cx等细胞因子参与和促进局部炎症反应；＠肥大细胞被招募到变应原入侵部位，通过表面FcsR I与变应原特异性IgE抗体结合而处千致敏状态。上述致敏肥大细胞通过表面IgE抗体与变应原＂桥联“结合活化后，可通过脱颗粒释放酶类物质和组胺等血管活性胺类物质，同时合成分泌LTs、PGD2、PAF等脂类介质和TNF-a、IL-5、I L-13、GM-CSF等细胞因子引发过敏性炎症反应。 二、固有淋巴样细胞 固有淋巴样细胞(innate lymphoid cells, ILCs)不表达特异性／泛特异性抗原受体，故其活化不依赖于对抗原的识别。此类淋巴细胞表达一系列与其活化或抑制相关的受体，可被感染部位组织细胞产生的某些细胞因子或被某些病毒感染／肿瘤靶细胞表面相关配体激活；并通过分泌不同类型的细胞因子参与抗感染免疫和过敏性炎症反应，或通过释放一系列细胞毒性介质使相关靶细胞裂解破坏。固有淋巴样细胞(ILCs)是由来源千骨髓共同淋巴样前体的转录因子ID2十固有淋巴样前体发育分化而成，包括ILCl、ILC2、ILC3三个亚群（表14-2)。自然杀伤细胞也归属于固有淋巴样细胞。 细胞亚群转录因子主要激活物主要产物主要作用 ILC I亚群T-bet IL-12、IL-18IFN－丫为主的细胞因子激活巨噬细胞杀伤胞内病原菌参与肠道炎症反应ILC2亚群Gata3IL-25、IL-33、TSLP IL-4、IL-5、IL-9、IL-13抗寄生虫感染趋化因子CCL II参与过敏性炎症反应（哮喘）ILC3亚群ROR-yt IL-1J3、IL-23IL-22、IL-17抗胞外细菌和真菌感染参与肠道炎症反应1. ILC1亚群发育分化依赖千IL-7、IL-15和转录因子T-b et，可通过表面活化相关受体，接受胞内寄生菌感染的巨噬细胞或病毒感染的树突状细胞产生的IL-12、IL-18刺激而被激活，并通过分泌IFN－丫等Thi型细胞因子诱导巨噬细胞活化，有效杀伤胞内感染的病原菌或参与肠道炎症反应。2. ILC2亚群发育分化依赖于IL-7和转录因子Gata3，可通过表面活化相关受体接受寄生虫感染或过敏性炎症部位上皮细胞分泌的胸腺基质淋巴细胞生成素(th ymic stromal lymphopoietin, TSLP)、IL-25、IL-33刺激而被激活，并通过分泌CCLll等趋化因子和IL-4、IL-5、IL-9、IL-13等Th2型细胞因子招募活化嗜酸性粒细胞和肥大细胞，参与抗胞外寄生虫感染或过敏性炎症反应。3. ILC3亚群发育分化依赖于IL-7和转录因子ROR汛，可通过表面活化相关受体接受胞外病原菌感染的巨噬细胞或树突状细胞产生的IL-l!3、IL-23刺激而被激活，并通过分泌IL-22、IL-17参与抗胞外细菌／真菌感染或肠道炎症反应。4.自然杀伤细胞(natural killer, NK)是一类表面标志为CD3-CDl9-CD56+CD16和胞内转录因子E4BP4十的固有淋巴样细胞，广泛分布千血液、外周淋巴组织、肝、脾等脏器中。NK细胞不表达特异性／泛特异性抗原识别受体，可表达一系列与其活化和抑制相关的调节性受体，并通过上述调节性受体对机体”自身”与“非己”成分的识别，选择性杀伤病毒感染或肿瘤等靶细胞。NK细胞表面具有IgGFc受体(Fc-yR皿A/CD16)，也可通过ADCC效应杀伤病毒感染或肿瘤靶细胞。NK细胞还表达多种与其趋化和活化相关的细胞因子受体，可被招募到肿瘤或病原体感染部位，在局部微环境中，IL12和IL-18等细胞因子协同作用下活化，合成分泌大量IFN－丫发挥抗感染和免疫调节作用；还可通过产生CCL3(MIP-la)、CC区(MIP-l!3)等趋化因子和GM-CSF招募单核／巨噬细胞，并使巨噬细胞活化增强机体抗感染免疫作用。(1)NK细胞表面的杀伤活化受体和杀伤抑制受体：NK细胞表面具有两类功能截然不同的调节性受体：一类受体与靶细胞表面相应配体结合后可激发NK细胞产生杀伤作用，称为活化性杀伤细胞受体(activatory killer receptor, AKR)，简称杀伤活化受体；另一类受体与靶细胞表面相应配体结合可抑制NK细胞产生杀伤作用，称为抑制性杀伤细胞受体(inh伽tory killer receptor, IKR)，简称杀伤抑制受体。1)NK细胞表面识别MHC I类分子的调节性受体：NK细胞表达多种以经典／非经典MHC I类分子为配体的杀伤活化或杀伤抑制受体，包括以下两种结构不同的分子家族。杀伤细胞免疫球蛋白样受体（如ll er immunoglobulin-like receptors, KIR)是免疫球蛋白超家族成员，其胞外区含有2个或3个能与MHC I类分子结合的lg样结构域：心其中胞质区氨基酸序列较长／内含ITIM的KIR称为KIR2DL和KIR3DL，它们可转导活化抑制信号，是NK细胞表面的杀伤抑制受体（图14-2A)；＠胞浆区氨基酸序列较短／其本身不具信号转导功能的KIR称为KIR2DS和KIR3DS，上述KIR能与胞质区内含ITAM的DAP-12同源二聚体非共价结合而获得转导活化信号的能力，即KIR2DS或KIR3DS与DAP-12结合组成的复合体是NK细胞表面的杀伤活化受体（图14-2B)。杀伤细胞凝集素样受体(ki ll er lectin-like receptors, KLR)是由C型凝集素家族成员CD94分别与C型凝集素NKG2家族不同成员，通过二硫键共价结合组成的异二聚体。KLR中胞质区氨基酸序列较长／内含ITIM基序的NKG2A与CD94组成的CD94/NKG2A异二聚体是NK细胞表面的杀伤抑制受体（图14-3A);NKG2C与CD94结合组成的CD94/NKG2C异二聚体本身不具信号转导功能，但它们能与胞质区内含ITAM的DAP-12同源二聚体非共价结合而获得转导活化信号的能力，即CD94/NKG2C异二聚体与DAP-12结合组成的复合体是NK细胞表面的杀伤活化受体（图14-3B)。2)NK细胞表面识别非MHC I类配体分子的杀伤活化受体：包括NKG2D同源二聚体和自然细胞毒性受体(NCR)，上述杀伤活化受体识别结合的配体通常是在某些肿瘤和病毒感染细胞表面异常表达或高表达，而在正常组织细胞表面缺失或表达低下的膜分子。NK细胞通过此类杀伤活化受体可K.IR2DL KIR3DL KIR2DS KIR3DS A抑制性受体B活化性受体图14-2KlR家族中杀伤抑制受体和杀伤活化受体结构组成示意图A胞质区内含ITIM基序的KIR2DUKIR3DL是NK细胞表面的杀伤抑制受体；B. KIR2DS/KIR3DS与胞质区内含ITAM的DAP-12结合组成的复合体是NK细胞表面的杀伤活化受体A抑制性受体B活化性受体图14-3KLR家族中杀伤抑制受体和杀伤活化受体结构组成示意图A.胞质区内含ITIM基序的NKG2A与CD94结合组成的复合体是NK细胞表面的杀伤抑制受体；B胞质区内含ITAM基序的DAP-12与C D94/NKG2C结合组成的复合体是NK细胞表面的杀伤活化受体选择性攻击杀伤某些肿瘤和病毒感染的靶细胞。NKG2D是NKG2家族中唯一不与CD94结合，而以同源二聚体形式表达的杀伤活化受体。NKG2D胞质区不含ITAM，但它们能与胞质区内含传递活化信号基序(YxxM)的DAP-10同源二聚体结合而获得转导活化信号的能力（图14-4A)。MHC I类链相关AIB分子(MIC A/B)是人类NKG2D同源二聚体识别结合的配体。MICA/B在乳腺癌、卵巢癌、结肠癌、胃癌、肺癌等上皮来源的肿瘤细胞表面异常表达或高表达，而在正常组织细胞表面缺失或表达低下，因此NK细胞可通过表面NKG2D同源二聚体识别攻击杀伤来源千上皮的肿瘤细胞。Troi}图14-4杀伤活化受体NKG2D和NCR结构组成示意图A胞质区内含YxxM基序的DAP-10与NKG2D结合组成的复合体是N K细胞表面的杀伤活化受体；B. NKp30或NKp46与胞质区内含ITAM的CD3-tt结合组成的复合体是N K细胞表面的杀伤活化受体；C. NKp44与胞质区内含ITAM的DAP-12结合组成的复合体是NK细胞表面的杀伤活化受体自然细胞毒性受体(natural cytotoxicity receptor, NCR)是人类NK细胞表面杀伤活化受体，主要包括NKp30、NKp46和NKp44：其中NKp30和NKp46表达千所有NK细胞（成熟／未成熟／静息／活化NK细胞）表面，可作为NK细胞的特征性标志；NKp44仅表达于活化NK细胞表面，是活化NK细胞的特征性标志。上述NCR胞质区不含ITAM，其中NKp30和NKp46能与胞质区内含ITAM的CD3辽非共价结合而获得转导活化信号的能力（图14-4B);NKp44能与胞质区内含ITAM的DAP-12同源二聚体非共价结合而获得转导活化信号的能力（图14-4C)。NCR所识别的配体尚未完全清楚，近来研究发现：心NKp30可通过与人巨细胞病毒蛋白pp65结合，介导NK细胞对上述病毒感染细胞产生杀伤破坏作用；(2)NKp46和NKp44可通过与流感病毒血凝素结合，介导NK细胞对上述病毒感染细胞产生杀伤破坏作用；＠NKp30、NKp44和NKp46均可通过对某些肿瘤细胞表面硫酸肝素的识别，介导NK细胞对相关肿瘤细胞产生细胞毒作用。


医学免疫学 细胞亚群转录因子主要激活物主要产物主要作用 (2)NK细胞对肿瘤或病毒感染靶细胞的识别和杀伤机制：通常杀伤活化受体和杀伤抑制受体共表达千NK细胞表面，二者均可识别结合表达千自身组织细胞表面的MHC I类分子。在自身组织细胞表面MHC I类分子正常表达情况下，N K细胞可因表面杀伤抑制受体的作用占主导地位而不能杀伤自身组织细胞（图14-S A)。在病毒感染或细胞癌变时，可因上述靶细胞表面MHC I类分子缺失或表达低下，即通过“迷失自己”(missing-self)识别模式而使NK细胞表面杀伤抑制受体功能丧失；同时可因上述靶细胞异常或上调表达某些非MHC I类配体分子，即通过＂诱导自己”(indu ce d-se lf)识别模式为N K细胞表面N KG2D/NC R等杀伤活化受体提供了新的或数量充足的靶标。NK细胞通过上述“迷失自己”和＂诱导自己“识别模式而被激活，并通过脱颗粒释放穿孔素、颗粒酶、TNF-a.和表达FasL等作用方式杀伤病毒感染或肿瘤靶细胞（图14-5B)。（动画14-2"NK细胞的识别和杀伤过程及机制”)Innate-like lymphocytes(ILLs)英文直译应为＂固有样淋巴细胞＂，为避免读者将其与“固有淋巴样细胞“混淆，同时根据此类细胞功能特性，将其译为＂固有淋巴细胞"。ILLs主要包括NKT细胞、y oT细胞、Bl细胞，其表面抗原识别受体(TCR或BCR)由胚系基因直接编码产生，为有限多样性抗原识别受体。可通过对某些病原体感染或肿瘤靶细胞表面特定表位分子或某些病原体等抗原性异物的识别结合而被激活，并通过释放一系列细胞毒性介质使上述靶细胞裂解破坏，或产生以IgM为主的抗菌抗第十四章固有免疫系统及其介导的应答正常组织细胞B肿瘤或病毒感染的靶细胞图14-5NK细胞对正常组织细胞、肿瘤或病毒感染靶细胞的识别及其活化示意图A杀伤抑制性信号起主导作用，正常组织细胞不被杀伤；B. NKG2D/NCR介导的活化信号起主导作用，肿瘤或病毒感染靶细胞被杀伤体在机体早期抗感染免疫过程中发挥重要作用。


医学免疫学 细胞亚群转录因子主要激活物主要产物主要作用 1.自然杀伤T细胞(nature killer T cell, NKT)是指既表达NK细胞表面标志CD56（小鼠NKl.1)又表达T细胞表面标志TCRa!3-CD3复合体的固有淋巴细胞。NKT细胞在胸腺或胚肝分化发育，主要分布于骨髓、胸腺、肝脏，在脾脏、淋巴结、外周血中也有少蜇存在。NKT细胞可直接识别某些病原体感染或肿瘤靶细胞表面CDl提呈的磷脂和糖脂类抗原而被激活迅速产生应答；也可被IL-12和IFN--y等细胞因子激活迅速产生应答。活化NKT细胞可通过分泌穿孔素／颗粒酶或Fas/FasL途径杀伤某些病原体感染或肿瘤靶细胞；也可在不同微环境中通过分泌I L-4或IFN--y分别诱导初始T细胞向Th2或Thl细胞分化，参与适应性体液或细胞免疫应答。


医学免疫学 细胞亚群转录因子主要激活物主要产物主要作用 2. y6T细胞在胸腺中分化发育成熟，主要分布千肠道、呼吸道、泌尿生殖道等黏膜和皮下组织，是皮肤黏膜局部参与早期抗感染和抗肿瘤免疫的主要效应细胞。yoT细胞不识别MHC分子提呈的抗原肤，而是直接识别结合：CD某些肿瘤细胞表面的MIC A/B分子；＠某些病毒蛋白或感染细胞表面的病毒蛋白；＠感染细胞表达的热休克蛋白；＠感染或肿瘤细胞表面CD l分子提呈的磷脂或糖脂类抗原而被激活。活化yoT细胞可通过释放穿孔素、颗粒酶或FasL等方式杀伤病毒感染或肿瘤靶细胞，还可通过分泌IL-17、I FN--y和TNF-a等细胞因子介导炎症反应或参与免疫调节。


医学免疫学 细胞亚群转录因子主要激活物主要产物主要作用 3. B1细胞是具有自我更新能力的CDS+、mlgM'B细胞，主要分布于胸膜腔、腹膜腔和肠道固有层中，其分化发育与胚肝密切相关，也可由成人骨髓产生。B l细胞表面BCR缺乏多样性，可直接识别结合某些病原体或变性自身成分所共有的抗原表位分子，迅速活化产生体液免疫应答。B l细胞识别的抗原主要包括：CD某些细菌表面共有的多糖类TI抗原，如细菌脂多糖、细菌荚膜多糖和葡聚糖等；＠某些变性的自身抗原，如变性lg和变性单股DNA等。B l细胞介导的体液免疫应答具有以下特点：CD接受细菌多糖或变性自身抗原刺激后，48小时内即可产生以IgM为主的低亲和力抗体；＠增殖分化过程中一般不发生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无明显差别。


医学免疫学 细胞亚群转录因子主要激活物主要产物主要作用 第三节固有免疫应答的作用时相和作用特点一、固有免疫应答的作用时相1.即刻固有免疫应答(immediate innate immune response)阶段发生于感染0~4小时，主要作用包括：心皮肤黏膜及其附属成分的屏障作用；＠某些病原体可直接激活补体旁路途径介导产生抗感染免疫作用；＠病原体刺激感染部位上皮细胞产生的CXCL8(IL-8)和IL-l!3可募集活化中性粒细胞，引发局部炎症反应，有效吞噬杀伤病原体；＠活化中性粒细胞和病原体刺激角质细胞释放的a/B－防御素、阳离子抗菌蛋白或CCU(MCP-1)、CCL3(MIP-la)等趋化因子，可直接抑杀某些病原体或趋化募集单核／巨噬细胞和朗格汉斯细胞，参与扩大局部炎症反应和对病原体等抗原性异物的摄取加工。中性粒细胞是机体抗胞外病原体感染的主要效应细胞，通常绝大多数病原体感染终止于此时相。2.早期诱导固有免疫应答(early induced innate immune response)阶段发生于感染后4~96小时，主要作用包括：心在上述感染部位上皮／角质细胞产生的CCU(MCP-1)、CCLl(MIP-1a)等趋化因子和活化中性粒细胞产生的IL-l"B、IL-6、TNF-a等促炎细胞因子作用下，周围组织中的巨噬细胞和肥大细胞被招募至感染炎症部位并使之活化。＠上述活化免疫细胞又可产生CCU、CCLl、CXCL8等趋化因子及IL-I、TNF-a等促炎细胞因子和白三烯、前列腺素D2等其他炎性介质，并由此导致局部血管扩张和通透性增强，使血液中大量单核细胞、中性粒细胞进入感染部位增强局部炎症反应，其中活化巨噬细胞对胞内病原菌具有更强的杀伤破坏作用。＠病毒感染细胞产生的IFN飞倌或活化巨噬细胞产生的IL-12可诱导NK细胞活化，使其对病毒感染或肿瘤等靶细胞的杀伤破坏作用显著增强；活化NK细胞产生的IFN--y又可诱导巨噬细胞活化，使其对胞内病原菌的杀伤作用显著增强。＠肝细胞接受IL-I等促炎细胞因子刺激后可产生一系列急性期蛋白，其中甘露聚糖结合凝集素能与某些病原体结合，导致补体的凝集素途径活化产生抗感染免疫作用。@NKT细胞和-yoT细胞可通过表面有限多样性抗原受体识别某些病毒感染或肿瘤靶细胞表面相关特定表位而被激活，并通过释放穿孔素、颗粒酶、TNF-13或表达FasL等作用方式杀伤破坏病毒感染或肿瘤靶细胞。＠Bl细胞接受细菌多糖抗原刺激后48小时内，可产生以lgM为主的抗菌抗体，在机体早期抗感染免疫过程中发挥重要作用。


医学免疫学 细胞亚群转录因子主要激活物主要产物主要作用 3.适应性免疫应答(adaptive immune response)启动阶段在感染96小时后，接受病原体等抗原性异物刺激的未成熟DC迁移到外周免疫器官，发育成熟为并指状DC。这些成熟DC高表达抗原肤－MHC分子复合物和CD80/86等共刺激分子，可有效激活抗原特异性初始T细胞，启动适应性细胞免疫应答。（动画14-3“固有免疫应答的生物学作用”)二、固有免疫应答的作用特点固有免疫应答和适应免疫应答作用特点如表14-3所示。固有免疫细胞与适应性免疫细胞相比，具有以下主要特点：心固有免疫细胞不表达特异性抗原识别受体，可通过模式识别受体或有限多样性抗原识别受体，直接识别病原体及其产物、病毒感染或肿瘤靶细胞、损伤或凋亡细胞表面某些共有特定模式或表位分子而被激活产生应答；＠固有免疫细胞可通过趋化募集，即“集中优势兵力”之方式迅速发挥免疫效应，而不是通过克隆选择、增殖分化为效应细胞后产生免疫效应；＠固有免疫细胞参与适应性免疫应答全过程，可通过产生不同种类的细胞因子影响适应性免疫应答的类型；＠固有免疫细胞寿命较短，在其介导的免疫应答过程中通常不能产生免疫记忆细胞，因此固有免疫应答维持时间“卫一较短，也不会发生再次应答。 固有免疫应答适应性免疫应答 参与细胞皮肤黏膜上皮细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、CD4+Thl细胞、Th2细胞、Thl7细胞、Tfh细胞、肥大细胞、树突状细胞、NK细胞、ILC2、NKT Treg细胞、CD8+CTL、B2细胞细胞、Y8T细胞、Bl细胞效应分子补体、细胞因子、抗菌蛋白、酶类物质、穿孔特异性抗体、细胞因子、穿孔素、颗粒酶、FasL素、颗粒酶、FasL作用时相即刻～96小时96小时后识别受体模式识别受体／有限多样性抗原识别受体特异性抗原识别受体（胚系基因重排后产生），具（胚系基因直接编码），较少多样性有高度多样性识别特点直接识别PAMP/DAMP及靶细胞表面某些识别APC表面MHC分子提呈的抗原肤或FDC表特定表位分子或CD1提呈的脂类／糖脂类抗面捕获的抗原分子，具有高度特异性原，具有泛特异性作用特点募集活化后迅速产生免疫效应，没有免疫记经克隆选择、增殖分化为效应细胞后发挥免疫作忆功能，不发生再次应答用，具有免疫记忆功能，可发生再次应答维持时间较短较长·一矗固有免疫屏障系统主要由皮肤黏膜及内部屏障组成；固有免疫细胞包括经典固有免疫细胞、固有淋巴样细胞和固有林巴细胞。巨噬细胞表达多种模式识别受体及调理和趋化性受体，可识别、吞噬和杀伤病原体；亦可分泌细胞因子和炎性介质调节免疫应答或引发炎症反应。经典DC能诱导初始T细胞活化启动适应性免疫应答；浆细胞样DC能产生IFN-a/!3发挥抗病毒免疫作用。NK细胞可直接杀伤肿瘤和病毒感染等靶细胞。中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和肥大细胞是参与抗感染免疫和过敏性炎症反应的主要效应细胞。固有淋巴样细胞、NKT细胞、y5T细胞和Bl细胞亦是执行固有免疫作用的主要细胞。固有免疫分子主要包括补体系统和细胞因子。固有免疫应答可分为即刻、早期诱导的固有免疫应答和适应性免疫应答启动三个作用时相。


医学免疫学 固有免疫应答适应性免疫应答  5.试述固有免疫应答的作用时相和主要作用特点。（安云庆）第十五章黏膜免疫 黏膜免疫系统(mucosa!immune sys tem)是机体免疫系统重要的组成部分之一，其主要功能是清除通过黏膜表面入侵机体的病原微生物。黏膜免疫系统广泛分布千呼吸系统、消化系统、泌尿生殖系统的黏膜组织和一些外分泌腺体，如乳腺及唾液腺等处，是局部特异性免疫应答的主要场所。黏膜免疫系统具有独特的结构和功能。一个成年人的黏膜上皮细胞层覆盖了约400m2的面积。黏膜表面是与外界抗原直接接触的门户，大部分病原体是经黏膜感染，因此黏膜免疫是机体抵抗感染的第一道防线。此外，黏膜免疫系统还对机体的免疫应答具有重要的调控作用。 第一节黏膜免疫系统的组成 黏膜免疫系统具有独特的组织结构和功能，广泛分布千呼吸道、消化道、泌尿生殖道的黏膜组织，是局部特异性免疫应答的主要场所。


医学免疫学 一、黏膜免疫系统的组织结构 黏膜系统包括胃肠道、呼吸道、泌尿生殖道及与之相关联的外分泌腺，如眼结膜和泪腺、唾液腺及泌乳期的乳腺等。黏膜免疫系统由覆盖于黏膜系统内表面的黏膜上皮组织、黏膜相关淋巴组织(mu cosal-associated lymphoid tissue, MALT)、肠上皮细胞和免疫细胞及其产生的分子或分泌物，以及黏膜正常栖息微生物群或“共生菌群”(commensal microorganisms)构成。


医学免疫学 二、黏膜组织屏障 黏膜上皮组织可分泌大量黏液，黏液中含有黏蛋白，具有阻止微生物附着于上皮的作用。上皮细胞还可分泌多种抗菌肤，如肠道上皮细胞分泌防御素及溶菌酶类（溶菌酶、PLA2、过氧化物酶和乳铁蛋白）。位于小肠隐窝区基底部的潘氏细胞可分泌隐窝素(criptidine)和防御素。肺组织细胞也可分泌防御素和具有促进吞噬作用的表面活性蛋白。防御素是一种阳离子小分子肤，可通过穿透细菌胞膜使其裂解。防御素还能通过与易感细胞的病毒受体结合阻断病毒的吸附与感染。此外，肠上皮细胞间可通过紧密连接蛋白等形成紧密连接，阻止直径大于0.6~1.2nm的肠腔内抗原物质的进入。胃内酸性环境是抵御病原微生物感染的有效化学屏障。肠蠕动和呼吸道上皮纤毛运动也可清除病原微生物。


医学免疫学 肠腔\淋巴T细胞区域独立淋巴滤泡四、肠道共生菌群 健康的肠道正常情况下聚居着上于种不同的非致病菌，统称为“共生菌群”(commensal microorganisms或microbiota)，但机体并不产生针对这些菌群的有害免疫应答。肠道共生菌可辅助营养物质的摄取、代谢和毒素降解；可维持上皮组织屏障以阻止病原菌的入侵和聚居；还可通过与致病菌竞争空间及养料、产生抗微生物物质、抑制有利于病原菌入侵的上皮组织炎性反应等来保证肠道微环境的稳定。肠道共生菌还有询控免疫细胞分化的作用。 第二节黏膜免疫系统的细胞及功能一、黏膜上皮组织及其固有免疫功能 肠道上皮细胞包括肠细胞(enterocytes汃肠内分泌细胞、杯状细胞(goblet cells)、M细胞和潘氏细胞等。


医学免疫学 第二节黏膜免疫系统的细胞及功能一、黏膜上皮组织及其固有免疫功能 1肠细胞肠黏膜上皮细胞具有跨细胞运送作用，可摄取肠腔内分子和颗粒，将其以痰泡形式转运到细胞基底面，或将细胞基底面的蛋白分子转运到肠腔，此过程称为“转吞作用”(transcytosis)。两种受体参与介导转吞作用：一是多聚Ig受体(poly-lg receptor, plgR)，可从细胞基底面向黏膜面单向运送聚合体形式的IgA(plgA)和IgM(plgM)，并释放到黏液，阻止病毒感染；另一个是IgG Fe受体，如新生FcR(neonatal F cR, FcRn)，与IgG结合进行双向转运。肠黏膜上皮还发挥固有免疫效应。肠上皮细胞表达多种模式识别受体(PRR)识别肠道共生菌或致病菌，还可通过胞内NOD受体应答调控潘氏细胞释放防御素，对肠道菌群组成进行调控。


医学免疫学 第二节黏膜免疫系统的细胞及功能一、黏膜上皮组织及其固有免疫功能 \肠黏膜上皮细胞还可分泌多种细胞因子，如IL-la、IL-l!3、IL-6、TNFCl、IL-15等炎症因子促进肠道炎症反应，并分泌IL-10、TGF-13等调节性细胞因子调节黏膜局部T细胞增殖和活化以及B细胞产生Ig直接或间接调控肠道黏膜的屏障功能。肠黏膜上皮细胞还具有抗原提呈的作用。2微皱褶细胞(microfold cells, M细胞）将MALT与肠腔分隔开来的是滤泡相关上皮(follicle-associated epithelium, FAE)，其中含有少数特化的、对抗原具有＂胞吞转运”作用的上皮细胞，即M细胞（见图15-1)。M细胞可直接将肠腔内的蛋白质及颗粒物（病毒、细菌、微小寄生虫）等抗原物质内吞并转送至派尔集合淋巴结(PP)。M细胞可为肠黏膜T、B细胞转运抗原物质，促使诱导特异性免疫应答。


医学免疫学 二、黏膜淋巴细胞及适应性免疫 黏膜组织中散在分布着大量的T、B细胞、巨噬细胞、DC和肥大细胞等。肠道效应T细胞主要存在千黏膜上皮及黏膜固有层。小肠上皮中主要分布CD8+T细胞，而黏膜固有层则含有C D4十和CD8+T细胞以及IgA+浆细胞等（图15-2)。 （一）黏膜上皮内淋巴细胞 上皮内淋巴细胞(intraepithelial lymphocytes, IEL)是分布在上皮细胞间的较小的淋巴细胞，广泛存在千皮肤、大小肠上皮、胆管、口腔、肺、上呼吸道及生殖道等。IEL多位于肠道的柱状上皮层内。肠道IEL具有共同的表型及功能特性：心几乎全部是T细胞，主要分布在覆盖PP的上皮组织中；＠多为"'{OT细胞；＠约80％的IEL呈现CD8表型，但只分泌少量细胞因子。


医学免疫学 （一）黏膜上皮内淋巴细胞 IEL参与维持黏膜上皮组织稳态和局部的免疫平衡。大部分小肠CD8+IEL是针对病毒、细菌、寄生虫等感染的杀伤性效应细胞。（二）黏膜固有层淋巴细胞1.黏膜效应T细胞正常肠道黏膜存在众多针对食物和肠道菌群等的活化效应淋巴细胞，对稳定宿主与肠道菌群的共生关系十分重要。肠黏膜固有层CD4十和CD8+T细胞的比例约3:l。固有层多见效应性Thl和Thl7细胞，在正常侬i'肠道内可产生大量细胞因子如IFN－丫、IL-5、IL-17及IL-10。肠道CD4+T细胞产生IFN－丫对控制肠道巨细胞病毒及隐抱子虫感染十分重要。正常情况下Th17只分布于结肠及回肠。肠道存在共生菌抗原诱导的Th17细胞，在维护上皮屏障的完整性中起重要作用。黏膜固有层CD4+T细胞还通过分泌IL4、IL-5、IL-6、IL-21、TGF-13、IL-22等参与宿主与共生菌互利共存状态的维持。黏膜固有层-yoT细胞分泌IL-17A，并提供针对肠道病原体的早期免疫防御。


医学免疫学 （一）黏膜上皮内淋巴细胞 2.黏膜调节性T细胞稳态下，肠道黏膜DC产生的TGF-13及维甲酸(retinoic acid, RA)可促使初始T细胞转化为抗原特异Foxp3+Treg。Treg可抑制Thl、Th17、-yoT、IEL等的活化及功能，具有很强的调节肠道炎症反应的能力。3固有淋巴细胞3(ILC3)ILC3包括淋巴样组织诱导细胞(lymphoid tissue inducer, LTi)和表达NK细胞受体NKp44的细胞，主要分布千肠黏膜固有层，可产生IL-17和IL-22，在维持肠上皮组织稳态、抗感染中起重要作用，而L兀细胞在诱导外周淋巴组织及器官的形成中具有关键作用。4.黏膜B细胞在GALT中PP及其生发中心(GC)内分布着能产生lgA的B细胞。共生菌或外来微生物抗原通常以依赖T细胞的方式诱导PP内B细胞生成lgA+B细胞。产生lgA的B细胞表达黏膜归巢整合素也化、CCR9及CCRlO，并迁移至黏膜固有层。B细胞最终分化为浆细胞，分泌lgA二聚体。黏膜DC产生的TGF-13是重要的lgA类别转换诱导因子。


医学免疫学 （一）黏膜上皮内淋巴细胞 位于肠黏膜的Bl细胞可对共生菌和病原菌来源的非T细胞依赖抗原(TI-Ag)发生应答，产生SlgA抗体。位千胸腔及腹腔的Bl细胞也可迁移到黏膜固有层，经黏膜上皮细胞分泌的IL-5及IL-15作用，分化为分泌lgA的浆细胞。位千肠道隐窝基部表达plgR的上皮细胞介导lgA的转运。plgR与具有J链的双体lgA呈高亲和力结合，将lgA转吞至肠腔侧，经酶切后释放至肠腔，成为SlgA。plgR同样能使SlgA进入胆汁、乳汁、痰、唾液和汗液。分泌到肠腔的SlgA具有抑制微生物黏附千上皮组织的作用，并可中和微生物产生的酶或毒素，参与肠道黏膜防御病原体入侵，在维持宿主和共生菌群间的稳态和平衡中起重要作用。此外，巳进入黏膜固有层的细菌脂多糖和病毒，还可与SlgA形成lgA－抗原复合物并被转运到肠腔，排出体外。


医学免疫学 （一）黏膜上皮内淋巴细胞 5.黏膜淋巴细胞的再循环位于黏膜PP的初始T和B细胞表达CCR7及L-selectin。一旦受到抗原刺激，其CCR7及L-selectin的表达就会下调，而CD45RO、也仕及CCR9的表达显著升高。这些受抗原刺激的T细胞会离开PP，经肠系膜淋巴结到达胸导管，最终经血液迁移回到肠道黏膜固有层或上皮层成为效应或记忆T和B细胞。肠黏膜固有层聚集了巳分化的、抗原特异性的效应T细胞及浆细胞，被称为黏膜免疫＂效应部位”(effector site)（图15-3)。（动画15-1"黏膜淋巴细胞再循环”)黏膜局部受抗原刺激产生的抗原特异性T和B细胞可以从局部免疫应答起始部位迁出并最终归巢至体内不同的黏膜效应部位，如经口腔、鼻腔或肠道等免疫途径接种抗原可诱导全身性黏膜免疫应答。 （三）黏膜组织特有的DC DC在维持肠道黏膜稳态及诱导对致病菌的免疫应答中起必不可少的作用。


医学免疫学 （三）黏膜组织特有的DC DC可接受由M细胞或FcRn转运的肠腔抗原，还可通过吞噬含有抗原物质的凋亡上皮细胞获取抗原，DC可伸出细胞突起穿越上皮细胞间隙捕获肠腔内抗原（图15-4)。肠道黏膜DC分为两个亚群：一群表达CD103，可产生促炎细胞因子IL-12，也可产生TGF-13及RA并在诱导黏膜免疫耐受和SIgA+B细胞分化中起重要作用；另一群表达CDllb的DC在稳态下可产生IL-10，抑制T细胞活化并与诱导肠道Treg相关，但当有致病菌感染时，这些CDllb+DC被细菌及其产物活化，上调共刺激分子的表达并激活抗原特异的初始T细胞，使其分化为效应T细胞。


医学免疫学 效应部位一经血液迁移 效应／记忆T细胞II-泊\\.._.IJ.l.h2,、多＇尸＿经淋巴迁移图15-3黏膜免疫效应细胞的分化及迁移抗原经M细胞非特异性地转运给树突状细胞抗原经抗体与FcRn结合转运给树突状细胞树突状细胞吞噬含抗原的凋亡上皮细胞树突状细胞的突起穿越黏膜上皮间隙捕获抗原黏膜免疫系统必须维持针对外来抗原的免疫应答与免疫稳态之间的平衡。肠道内绝大部分抗原物质来自食物及共生菌，对机体无害且有益处。尽管这些抗原不曾进入胸腺诱导的中枢免疫耐受，但也不会引起肠道的炎性免疫应答，这是因为黏膜免疫系统针对经口腔进入的蛋白质抗原诱导了“口服耐受“(oral tol erance)。口服耐受主要是诱导特异性Treg的产生。肠系膜淋巴结是诱导Treg产生的主要场所，黏膜固有层的CD103+DC捕获食物蛋白抗原后迁移到肠系膜淋巴结，并在此诱导能返回肠道固有层的特异性Treg。Treg所产生的TGF-f3还能诱导B细胞产生的lg向非炎性IgA的类别转换，防止针对食物蛋白等的炎症反应。


医学免疫学 第四节黏膜相关炎症性疾病 炎性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)是一种肠道慢性炎症性疾病，其发病慢，病程长并可反复发作，且与肠癌发病相关。主要包括两种：Crohn病(Crohn's disease, CD)和溃疡性结肠炎(ul cerative colitis, UC)。CD可发生在肠道的所有部位，而UC只局限千结肠及直肠。IBD是一种复杂的疾病，病因包括遗传、环境及肠道菌群的改变。目前巳鉴定的IBD易感性基因与淋巴细胞的活化、细胞因子的产生及宿主抗细菌感染免疫相关，如NOD2、IL-10及CARD9等。肠道的菌群失调是IBD的主要免疫病理成因。在遗传易感的个体中，环境变化（饮食、感染及抗生素）造成的肠道菌群变化，可导致肠道黏膜屏障的完整性受损和通透性增强，使病原菌易千穿过黏膜上皮屏障，造成固有免疫细胞和效应T细胞(Thi、Thl7)的异常活化，产生大量炎症因子，打破相关免疫耐受，最终导致炎症性肠病的发生。


医学免疫学 第四节黏膜相关炎症性疾病 黏膜免疫系统广泛分布于呼吸系统、消化系统、泌尿生殖系统的黏膜组织和一些外分泌腺体，是机体抵抗黏膜局部感染的笫一道防线。肠道黏膜免疫系统由肠上皮细胞、M细胞、固有层散在的T、B细胞和DC等以及黏膜正常栖息的“共生菌群”等组成。肠道DC摄取食物或正常菌群抗原，诱导特异性Treg，对于维持肠道天然免疫耐受具有重要意义。肠道免疫耐受的打破与炎性肠病的发生密切相关。


医学免疫学 （吴励）第十六章免疫耐受 免疫的本质是区分“自己”和“非己”：一方面，对外来抗原刺激产生一系列应答以清除抗原物质；另一方面，对自身组织细胞表达的抗原表现为“无反应性”(unresponsiveness)以避免自身免疫病。免疫系统对特定抗原的这种“免疫无反应”状态称为免疫耐受(immunologi cal tolerance)。免疫耐受可天然形成，如机体对自身组织抗原的免疫耐受；也可为后天获得，如人工注射某种抗原后诱导的获得性耐受。诱导耐受形成的抗原称为耐受原(tolerogen)，同一抗原物质既可是耐受原，也可是免疫原，主要取决千抗原的理化性质、剂量、进入途径、机体遗传背景和生理状态等因素。免疫耐受具有高度特异性，即只对特定的抗原不应答，对其他抗原仍能产生良好的免疫应答。因此，免疫耐受不影响适应性免疫应答的整体功能，从而不同于免疫抑制或免疫缺陷所致的非特异性的低反应或无反应状态。免疫耐受和免疫应答相辅相成，二者的平衡对保持免疫自稳(homeostasis)至关重要。


医学免疫学 第一节免疫耐受的形成 在胚胎发育期，未成熟的T、B细胞遭遇抗原刺激，不论是自身抗原或外来抗原，都会形成对所接触抗原的免疫耐受，出生后如再遇相同抗原，免疫系统不予应答，或不易应答。原则上，这种免疫耐受长期持续，不会轻易被打破。后天生活中，原本具有应答能力的T、B细胞克隆，受多种因素影响，也可能丧失反应性，产生免疫耐受，这类耐受能持续一段时间，但可能随诱导因素的消失而逐渐解除，重新恢复对相应抗原的免疫应答能力。


医学免疫学 —、胚胎期及新生期接触抗原所致的免疫耐受 Owen于1945年首先报道了在胚胎期接触同种异型抗原所致的免疫耐受现象。他观察到部分异卵双胎小牛的胎盘血管相互融合，血液自由交流，呈自然联体共生。出生后，两头小牛体内均存在两种不同血型抗原的红细胞，构成红细胞嵌合体(chimeras)，互不排斥（图16-lA)。更有意思的是，将其中一头小牛的皮肤移植给另一头小牛，亦不产生排斥。而将无关小牛的皮肤移植给此小牛，则被排斥。因此，这种耐受具有抗原特异性。Peter Medawar等猜想可能是在胚胎期接触同种异型抗原诱导了免疫耐受的产生。为求证这一假设，他将CBA(H-2k)品系小鼠的骨髓输给新生期的A品系(H-2勹小鼠。在A系小鼠出生8周后，移植CBA系小鼠的皮肤，此移植的皮肤能长期存活，不被排斥，但移植无关品系Balb/c小鼠(H-2d)的皮肤，则被排斥（图16-18)。该实验不仅证实了Owen的观察，而且揭示：当体内的免疫细胞处于早期发育阶段而尚未成熟时，可人工诱导对“非己“抗原产生免疫耐受。


医学免疫学 —、胚胎期及新生期接触抗原所致的免疫耐受 Medawar等的实验为Macfarlane Burnet的克隆选择学说提供了重要证据，后者认为，在胚胎发育期，不成熟的自身免疫应答细胞接触自身抗原后会发生克隆清除，从而形成对自身抗原的耐受。因为这项开拓性工作，Burnet和Medawar于1959年共同获得诺贝尔医学或生理学奖。 二、后天接触抗原导致的免疫耐受 不仅胚胎期及新生期所接触的抗原会诱导免疫耐受，后天接触到的某些抗原在一定条件下也可能诱导耐受形成。后天免疫耐受形成受到抗原和机体两方面因素的影响。


医学免疫学 雇凰』.L憾（一）抗原因素1.抗原剂量抗原剂量影响免疫耐受的形成。 系ACBA系CBAA系A; i昌丫乙/c Balh BA CCBA鼻凰凰i移植i t小鼠新生期移植系(H-2")A小鼠新生期免疫耐受的诱导，B.牛异卵双生胚胎，构成血型嵌合体；A H-2勹小鼠皮肤，前者存活，后者Balb/c(CBA或A系小鼠到成年期移植2勹小鼠骨箭，该系(HCBA-系小鼠皮片亦发生排斥反应CBA系小鼠骨髓，成年期对来自CBAA系小鼠未接受排斥；新生期(BSA),报道：给小鼠注射不同剂量的牛血清白蛋白年，Mitchison1964低带耐受及高带耐受：(I)宜剂均不能诱导特异性抗体，只有注射适BSA(10-5M)及高剂量(10-8M)观察抗体产生，发现低剂掀量太低及太高引起的免疫耐受分别称为低带将抗原剂。他才致高水平的抗体产生-1M)量BSA(10及B细胞，不T过低，不足以激活量。究其原因，抗原剂16-2)耐受（图(high-zone)及高带(lowzone)-分子复合物，MHC个相同的抗原肤－10~100表面必须有APCT细胞活化为例，。以能诱导免疫应答抗原。T细胞活化TCR结合后，才能使与相应数目的T则诱导应答细胞凋亡，或可能诱导调节性剂量太高，。悝细胞，抑制免疫应答，从而呈现无应答状态(2)B细胞耐受及T细胞耐受：一般而言，TI抗原需高剂量才能诱导B细胞耐受，而TD抗原在低剂噩与高剂量均可诱导耐受。低剂量TD抗原可诱导T细胞耐受，即低带耐受；高剂量TD抗原同时诱导T、B-细胞耐受，为高带耐受。T、B细胞产生耐受所需抗原剂量明显不同：T细胞耐受所需抗原量较B细胞小l00~10000倍，且发生快(24小时内达高峰）、持续久（数月～数年）；B细胞形成耐受不但需要抗原量大，且发生低缓慢(1~2周）、持续时间短（数周）（图16-3)。抗原剂扯2.抗原类型及剂型天然可溶性蛋白中存在有单图16-2抗原剂量与免疫耐受抗原剂量体(monomer)分子及聚体(aggregate)分子。如直接用过低或过高均不能诱导高水平抗体应答BSA蛋白免疫小鼠，可产生抗体。若先经高速离心去除其中的聚体，再免疫小鼠，则致耐受，不产生抗体。其原因是，蛋白单体不易被APC摄取，进而提呈给T细胞，T细胞无法辅助B细胞产生相应抗体。蛋白聚体则易被APC摄取和提呈。可溶性抗原若与佐剂联合使用，则易被APC摄取，并活化APC，从而诱导正常免疫应答。


医学免疫学 雇凰』.L憾（一）抗原因素1.抗原剂量抗原剂量影响免疫耐受的形成。 3抗原免疫途径口服易致全身耐受，其次依次为静脉注射、腹腔注射、肌肉注射及皮下或皮内注射最难诱导免疫耐受。口服抗原使肠道CD4+T细胞产生TGF书及IL-4，这些细胞因子能诱导抗原特异性B细胞产生lgA，在黏膜局部发挥免疫效应，同时通过诱导Treg导致全身的免疫耐受。这种耐受分离(split tolerance)现象有其实用意义（见第三节）。相反，抗原经皮内或皮下免疫，会活化APC,耐受T细胞诱导免疫应答。4.抗原持续存在在无活化的APC提供的共刺激信号时，单纯被自身抗原反复刺激的T细胞易发生活化后凋亡导致对自身抗原的特异耐受。


医学免疫学 耐受程度5.抗原表位特点某些抗原表位在特定宿主 可能更倾向于诱导免疫耐受，如以鸡卵溶菌酶(HEL)蛋白免疫H-2b小鼠所致的耐受。现知HEL的N端氨基酸构成的表位能诱导Treg细胞活化，而诱导耐受所需最小剂狱：B细胞为I能诱导Treg细胞活化的抗原表位，称为耐受原表位(Lo l erogenic epitope)。（二）机体因素个体对特定抗原的免疫应答或免疫耐受还受到机体免疫系统发育成熟状态、免疫功能状态、遗传背景以及所属的环境因素等多方面的影响。年龄及发育阶段耐受比较困难，产生的免疫耐受也不持久，这主要与免疫系统的发育成熟程度有关。疫细胞与成熟细胞相比更易发生免疫耐受，成熟的免疫细胞耐受所需抗原扯较未成熟免疫细胞耐受需要的抗原量高数十倍。原能够诱导终生耐受。胞，造成类似新生期的状态，此时淋巴器官中重新生成、未发育成熟的淋巴细胞能被抗原诱导，建立持久的免疫耐受。


医学免疫学 耐受程度5.抗原表位特点某些抗原表位在特定宿主 成年个体单独应用抗原诱导耐受不易成功，但与免疫抑制措施联合则可诱导耐常用的免疫抑制药物有抗CD3、CD4、CD8抗体等生物制剂，以及环磷酰胺、环抱素、糖皮质激素这些药物与抗原联合应用诱导免疫耐受已被证明，且是同种异体器官移植术中用千延长移植物某种遗传背景的个体对特定抗原呈先天耐受。抗体，可能与其MHC遗传背景有关。免疫耐受按其形成时期的不同，分为中枢耐受及外周耐受。胚胎期及出生后T、B细胞发育的过程中，遇自身抗原所形成的耐受。外周耐受(peripheral tolerance)是指成熟的T、B细胞，遇内源性或外源性抗原，不产生免疫应答，而显示免疫耐受。两类耐受的成因和机制有所不同。 —、中枢耐受 造血前体细胞分别在胸腺和骨髓发育分化为T和B细胞。在输出到外周前，新近产生的、尚未完全成熟的淋巴细胞经历复杂的阴性选择过程，主要借助克隆清除以建立对自身抗原的耐受。中枢免疫耐受机制对防止自身免疫至关重要。发育中T、B细胞自身缺陷或胸腺及骨髓微环境基质细胞缺陷均可能令阴性选择发生障碍，这样的个体出生后易患自身免疫病。


医学免疫学 为畔 其C端氨基酸构成的表位则诱导Th细胞活化。用天然HEL免疫，因Treg细胞活化，抑制Th细胞功能，致免疫耐受，不能产生抗体；如删除HEL的N端的3个氨基酸，则丢失其活化Treg细胞的表位，而使Th细胞活化，辅助B细胞应答产生抗体。这种免疫耐受的诱导一般在胚胎期最易，新生期次之，而成年动物产生免疫. 未成熟的免 在免疫系统尚未发育成熟的时期（胚胎期和新生期）静脉注射外来抗另外，全身淋巴组织照射可破坏胸腺及外周淋巴器官中已成熟的淋巴细受。


医学免疫学 存活的有效措施。3.遗传背景例如一些个体对乙肝疫苗不产生第二节免疫耐受机制中枢耐受(central tolerance)是指在（一）T细胞中枢耐受的建立 T细胞在胸腺发育过程中，编码TCR的V区基因片段发生随机重排，产生能够识别不同抗原的TCR，其中包含有能识别自身抗原的TCR。在T细胞发育后期，新产生的单阳性细胞迁入胸腺髓质区，如果其表达的TCR能与胸腺上皮细胞(thymic epithelial cell, TEC)或胸腺DC表面表达的自身抗原肤－MHC分子复合物呈高亲和力结合，将导致细胞凋亡，致使相应的克隆被清除，此为克隆清除(clonal deletion)。此外，部分自身反应性T细胞与对应的自身抗原结合后可能发育成为具有免疫抑制特性的调节性T细胞(Treg)，称作自然发生的Treg（图16-4)。这种不同的命运可能与TCR信号强度有关，高强度信号易于诱导细胞凋亡，而稍低强度的信号更倾向于诱导nTreg产生。T细胞中枢耐受异常与自身免疫病发生息息相关。自身抗原有两类：一类是体内各组织细胞普遍存在的自身抗原(ubiquitous self-antigens)，另一类为只在一些特定组织表达的组织特异抗原(tissue-specific antigen, TSA)。发育中淋巴细胞如何接触到后一类抗原一直是一个令人费解的问题。有关自身免疫调节因子(autoimmune regulator, AIRE)的研究部分解开了这个谜团。自身免疫性多内分泌病－白色念珠菌病－外胚层营养不良症(autoimmun e polyendocrinopathy-candidiasis-ectodermac dystrophy, APECED)是由Al邸基因突变导致的一种罕见的常染色体隐性遗传病。作为一种转录调控分子，AIRE驱使很多原本仅在外周组织表达的自身抗原，如胰岛素、甲状腺球蛋白、腮腺蛋白等在胸腺髓质区上皮细胞(medullary thymic epithelial cells, mTEC)异位表达。这些异位表达的自身抗原可直接由mTEC提呈给胸腺T细胞，或者在mTEC凋亡后由胸腺DC摄取并交叉提呈给胸腺T细胞，进而诱导自身反应性T细胞的凋亡和克隆清除（图16-5)。AIRE基因缺陷导致mTEC不能表达外周组织特异性抗原，针对这些自身抗原的T细胞得以逃脱阴性选择，进入外周T细胞库，并引起自身免疫病。


医学免疫学 存活的有效措施。3.遗传背景例如一些个体对乙肝疫苗不产生第二节免疫耐受机制中枢耐受(central tolerance)是指在（一）T细胞中枢耐受的建立 （二）B细胞中枢耐受的建立阴性选择同样存在千B细胞发育过程中。在未成熟B细胞阶段，发育中的B细胞表面第一次表达功能性的BCR复合物。当它们遭遇自身抗原时，若所表达的BCR能与自身抗原呈高亲和力结合，图16-4T细胞的中枢免疫耐受图16-5自身免疫调节因子控制胸腺内的克隆CD4+CD8一或CD4-CD8十细胞与mTEC或DC表面清除自身抗原肤－MHC分子复合物高亲和力结合导AIRE令mTEC表达多种组织限制性抗原，或由致细胞凋亡，但部分CD4+CD8一细胞可能发育成mTEC自身，或由DC交叉提呈给胸腺细胞，诱导为CD4+CD25+Fopx3十调节性T细胞克隆消除则可能导致细胞凋亡和克隆清除。但另有部分自身反应性B细胞，在受到自身抗原刺激后还可能重新启动免疫球蛋白基因重排，重排另外一个轻链基因，产生具有新B CR的B细胞克隆，不再对自身抗原产生应答，该过程被称为受体编辑(r ecept or ed iting)。


医学免疫学 二、外周耐受 淋巴细胞发育过程中的阴性选择并非是完美无缺的。实际上，仍有相当数量的自身反应性T、B细胞克隆不能被有效清除，并输出至外周。一个可能的原因是，有些自身抗原（如神经髓鞘蛋白）在骨髓或胸腺中没有表达，故不能诱导未成熟淋巴细胞的清除。针对这些逸出外周的自身反应性淋巴细胞，机体有多种机制抑制其反应性，从而维持自身免疫耐受。 （一）克隆清除 克隆清除还可能在外周发生。自身反应性淋巴细胞在外周遭遇自身抗原后，高水平、持续的抗原刺激导致T细胞被反复活化，后者随后上调Fas及其配体FasL的表达，而Fas结合自身或临近细胞表达的FasL后将激活受体介导的细胞凋亡通路，该现象称为活化诱导的细胞凋亡。同样的，如果高水平的自身抗原导致B细胞受体广泛交联，同时却缺失T细胞提供的辅助信号，B细胞也将被诱导发生凋亡。 （二）免疫忽视 如果自身抗原表达水平很低，或与TCR或BCR亲和性较低，它将不能有效活化对应的T或B细胞，称为免疫忽视(immunologi cal ignorance)。需要指出的是，如果自身抗原水平或者是共刺激信号强度发生显著改变，这类潜伏的自身反应性细胞有可能从免疫忽视状态转变为免疫应答状态。


医学免疫学 （三）克隆失能或失活 在外周，自身反应性T、B细胞常以克隆失能(clonal anergy)或失活(inactivation)状态存在。T细胞克隆失能可能有多种原因，最常见的是由不成熟DC提呈自身抗原引起的。在此条件下，虽有TCR识别MHC－多肤复合物产生的第一信号，但不成熟DC低表达共剌激分子，且不能产生IL-12，不能为T细胞活化提供第二信号。因此，T细胞不能充分活化，反而会被诱导进入一种克隆失能状态，以至于后来即使在有第二信号存在条件下对抗原刺激也没有反应性。失能细胞易发生凋亡，而被克隆清除。但有些细胞能长期存活，在有外源IL-2时，可进行克隆扩增，进行免疫应答，导致自身免疫病。B细胞针对胸腺依赖抗原的应答需要T细胞辅助。如果自身抗原特异性T细胞处千失能状态，对应的B细胞即使受到适宜的抗原刺激也不能被有效活化，从而呈现免疫无反应状态。失能B细胞寿命较短，因高表达Fas而易于凋亡。此外，B细胞长期暴露千可溶性抗原时，也会成为失能B细胞，原因在千，可溶性抗原常以单体形式存在，虽能与B细胞表面BCR结合，但不能使BCR交联，因而导致B细胞失能。


医学免疫学 （四）免疫调节细胞的作用 有多种免疫调节细胞在外周耐受形成的过程中发挥作用。其中的一类是调节性T细胞(Treg),包括胸腺细胞发育中自然产生的nTreg和在外周诱导产生的iTreg。前者一般通过细胞－细胞间的直接接触发挥免疫抑制作用；后者则主要通过分泌IL-10及TGF-13等细胞因子发挥免疫抑制功能。除调节性T细胞外，近年来还发现多种其他类型的免疫调节细胞，如调节性B细胞(Breg)、调节性DC、髓源性抑制细胞(myeloid derived suppr essor cell, MDSC)等，它们也可能在外周免疫耐受维持中起到一定作用。


医学免疫学 （四）免疫调节细胞的作用 （五）免疫豁免部位的抗原在生理条件下不致免疫应答机体某些部位非常特殊，如脑及眼前房。将同种异体组织移植到这些部位，通常不会诱导排斥反应，移植物能长久存活。因此，这些部位被称为免疫豁免部位(immunologically privil eged sites)。产生免疫豁免效应的原因主要有以下几个方面：心生理屏障（如血脑屏障）令隔离部位的细胞不能进入淋巴循环及血液循环，而免疫效应细胞亦不能进入这些隔离部位；＠局部微环境易于诱导免疫偏离，促进Th2型反应，而抑制Thl型反应；＠通过表达Fas配体，诱导Fas十淋巴细胞凋亡；＠产生TGF书为主的抑制性细胞因子，或通过表达PD-1配体抑制T细胞应答。由千针对免疫豁免部位自身抗原的淋巴细胞依然存在，一旦这类抗原因外伤、感染等原因释放出来，仍能诱导特异性免疫应答，使之成为自身攻击的靶点。交感性眼炎是一个最典型的例子。


医学免疫学 （四）免疫调节细胞的作用 胎盘是一种更为特殊的免疫豁免部位，其中的血胎屏障将胎儿与母亲隔开，使遗传有父亲M HC分子的胎儿不被母体的免疫系统所排斥。除物理隔离外，还有其他多种因素参与母胎耐受的建立和维持，如绒毛膜滋养层细胞高表达HLA-G分子，与NK或杀伤性T细胞表面抑制性受体结合，抑制杀伤性免疫细胞的杀伤能力，从而抑制T细胞反应等。


医学免疫学 第三节免疫耐受与临床医学 免疫耐受与多种临床疾病的发生、发展及转归密切相关。一方面，丧失对自身抗原的生理性耐受是自身免疫病发生的根本原因；另一方面，对病原体抗原和肿瘤抗原的病理性耐受则可能阻碍正常免疫防御和免疫监视功能的有效发挥，导致慢性持续性感染和肿瘤的发生发展。临床实践中，对于自身免疫病，希望能够重建对自身抗原的生理性耐受；而对千慢性感染和肿瘤，则希望能够打破病理性耐受，恢复正常免疫应答，最终清除病原体和杀伤肿瘤细胞。在器官移植中，为防止移植物被排斥，常大量使用免疫抑制剂，但这会造成免疫功能普遍降低。更好的策略应该是设法诱导抗原特异性免疫耐受，使受者的T、B细胞对供者的器官组织特异抗原不产生应答，但仍维持对其他外来抗原的反应能力。打破或建立免疫耐受的一些策略和方法已经开始应用于临床实践，而更多的尝试还在临床前和临床试验阶段。 —、诱导免疫耐受 由于对生理状态下免疫耐受，尤其是外周耐受建立和病理情况下免疫耐受丧失的机制缺乏透彻的理解，人工诱导免疫耐受很大程度上仍是实验性尝试。


医学免疫学 —、诱导免疫耐受 1口服或静脉注射抗原口服抗原可在肠道黏膜局部诱导特异性免疫应答，同时却可能抑制全身性应答。例如，给小鼠喂饲碱性髓鞘蛋白(MBP)后，肠道局部CD4+T细胞产生TGF-13及IL-4，这些细胞因子能诱导抗原特异性B细胞产生IgA类抗体，同时通过诱导Treg抑制全身应答，从而令小鼠对实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)诱导产生抵抗。类似地，在动物模型上，口服II型胶原蛋白能抑制类风湿关节炎的发生。然而，临床试验显示该策略疗效非常有限。此外，静脉注射可溶性蛋白抗原不易为APC摄取，而且不能有效诱导抗原受体交联，故不仅不导致淋巴细胞活化，反而常引起耐受。2使用变构肤配体(altered peptide ligand)对T细胞表位肤中与TCR直接接触部位的氨基酸进行替换，如此获得的变构肤能模拟表位肤与MHC分子形成复合物，并被TCR识别，但却不能有效启动TCR下游的信号转导和激活特异性T细胞。因此，它们有可能用作自身免疫病的治疗。Glatiramer是一个比较成功的例子，这是一种由谷氨酸、丙氨酸、酪氨酸和组氨酸按其在MBP中组成比例构成的多肤类药物，临床应用能显著降低多发性硬化的复发率。


医学免疫学 —、诱导免疫耐受 3.阻断共刺激信号除抗原受体介导的信号，T、B细胞活化均需要共刺激信号，通过阻断共刺激信号可成功诱导出对多种抗原的耐受，如用CTLA-4/Ig融合蛋白阻断CD80/86-CD28相互作用，用抗CD40L抗体阻断CD40-CD40L分子间相互作用，以及用CD58/IgG1融合蛋白阻断CD2-CD58相互作用等。其中，CTLA-4/lg和CD58/IgG1已分别被批准用于类风湿关节炎和银屑病的治疗，而CD40L抗体的临床研究则因诱导血栓形成而终止。4.诱导免疫偏离很多情况下，自身免疫性组织损伤是由Thl或Th17细胞介导，而Th2型应答具有保护作用。因此，已尝试使用一些细胞因子诱导免疫反应向Th2型偏离，并抑制Thl和Th17细胞分化和功能。


医学免疫学 —、诱导免疫耐受 5.骨髓和胸腺移植在小鼠实验中，千同种异型器官移植前，通过供体骨髓细胞输注等方法建立供受者微嵌合体，可以诱导出稳定持久的免疫耐受状态，既可预防移植物抗宿主反应(graft versus host response, GVHR)，又可延长移植物存活时间。在系统性红斑狼疮等自身免疫病患者中，伴随多种自身抗原特异T细胞及B细胞的活化造血微环境和造血于细胞受到损害，给患者移植骨髓及胚胎胸腺，可部分建立正常免疫系统的网络调节功能，减轻或缓解自身免疫病。6过继输入抑制性免疫细胞在体外扩增调节性T细胞，然后再输入到受者体内，有助于自身免疫病的控制。此外，还有临床前研究或临床试验结果显示，输入耐受性树突状细胞、巨噬细胞或间充质干细胞等同样有利于免疫耐受的建立。 二、打破免疫耐受 在慢性感染和肿瘤患者中，常因免疫抑制分子过表达、共刺激分子缺失或Treg细胞水平的异常升高导致免疫耐受。靶向这类分子或细胞有可能打破免疫耐受，恢复免疫应答。


医学免疫学 二、打破免疫耐受 4增强DC的功能未成熟DC具有诱导免疫耐受功能，免疫佐剂（如BCG)和TLR配体（如TLR9配体CpG)的刺激可促进DC的成熟，上调细胞表面MHC II类分子和共刺激分子B7的表达，使得耐受信号转变为激活信号。此外，在DC表达共刺激分子CD27的配体CD70可有效打破CD8+T细胞耐受而诱导具有保护作用的抗病毒免疫应答。5.细胞因子及其抗体的合理使用IFN--y能诱导APC上调MHC II类分子，增强抗原加工及提呈能力。IFN--y或其诱导的M中产生的IL-12可促进Thl应答，增强效应CTL产生。GM-CSF与其他细胞因子联合应用，既可以诱导粒／单核细胞生成，又可促使DC功能成熟，用千抗肿瘤免疫治疗。肿瘤细胞常产生TGF-13，抑制免疫应答，可用抗TGF-13抗体治疗。


医学免疫学 （张毓）第十七章疫调 免疫调节(im mun e regulation)是指免疫应答中免疫分子间、免疫细胞间、免疫系统与机体其他系统间相互作用，构成一个相互协调与制约的调节网络，使机体免疫应答处千合适的强度与质扯水平，从而维持机体的内环境稳定。免疫应答作为一种生理功能，无论是对自身成分的耐受，还是对“非己“抗原的排斥都是在免疫调节机制的控制下进行的。免疫调节贯穿整个免疫应答过程，由多种免疫分子（抗原、抗体、补体、细胞因子以及膜表面分子等）、多种免疫细胞(T细胞、B细胞、NK细胞、DC和巨噬细胞等）和机体多个系统（神经、内分泌和免疫系统等）共同参与。在免疫系统内部，免疫调节主要由一些具有免疫抑制功能的免疫分子和免疫细胞来实现的。如果免疫调节功能失调或异常，对“非己“抗原不能产生有效的免疫应答，就会丧失有效的免疫保护作用，机体将会受到有害损伤；同样，如果对自身成分产生强烈的免疫攻击，就会发生自身免疫病。利用免疫调节的机制，可开发免疫干预手段，用千自身免疫病、肿瘤、超敏反应或严重感染等疾病的预防与治疗。 第一节免疫分子的免疫调节作用 抗原、抗体、补体、细胞因子以及膜表面分子等多种免疫分子均具有免疫调节作用。


医学免疫学 —、抗体或免疫复合物对免疫应答的调节作用（一）免疫复合物的免疫调节作用 抗体与抗原形成的免疫复合物(immune complex, IC)能够通过激活补体系统进一步形成抗原－抗体－补体复合物，两种复合物可与FDC表面的Fe受体和补体受体相互作用，持续提供抗原供B细胞识别，诱发免疫应答。此外，由特异性抗原刺激产生的抗体可对体液免疫应答产生抑制作用，称为抗体负反馈调节作用。其机制包括：心抗体与抗原结合，促进吞噬细胞对抗原的吞噬，使抗原在体内迅速被清除，从而降低抗原对免疫活性细胞或免疫记忆细胞的刺激作用，削弱抗体产生；＠特异性lgG抗体可以与BCR竞争性结合抗原，产生阻断作用，抑制抗原对B细胞的刺激与活化；＠受体交联效应：IC可以通过其抗原成分与BCR结合，抗体的Fe段与同－B细胞表面的Fc-yR IIb(CD32)结合，产生抑制信号，终止B细胞增殖分化和产生抗体。


医学免疫学 （二）独特型的免疫调节作用 独特型（抗抗体）主要从削弱和增强第一抗体Abl的免疫应答两方面调节机体免疫功能（图17l)。另外，由于某些独特型与抗原表位相同或相似，且无毒性，可用以代替一些不适千体内免疫的抗原或不易大量生产的抗原进行免疫，是更特异和安全的免疫干预手段。 二、炎症因子分泌的反馈调节 模式识别受体(pattern recognition receptor, PRR)中Toll样受体(Toll like receptor, TLR)与病原体相关分子模式(pathogen associated molecular patterns, PAMP)结合后，通过NF-K B和MAP激酶相关信号途径，诱导多种促炎症因子(IL-1、IL-6和TNF-a等）基因的激活，引起炎症反应，清除病原体。然而，过量的炎症介质可能导致局部或全身性疾病，包括LPS引起的内毒素休克。为此，免疫系统启动相应的机制，调节TLR介导的信号，抑制炎症介质的释放，终止炎症反应。


医学免疫学 三、补体对免疫应答的调节作用 补体活化后产生的活性片段可以通过几个途径上调免疫应答：心C3b、C4b和iC3b可以结合中性粒细胞或巨噬细胞表面的相应受体CRl、CR3或CR4发挥免疫调理作用，促进吞噬细胞对表面黏附C3b、C4b和iC3b的病原微生物进行吞噬作用；(2)C3d、iC3b、C3dg以及C3b-Ag-Ab复合物等可以与B细胞表面的CR2(CD21)结合，促进B细胞的活化；＠APC可以通过膜表面CR2与Ag-Ab-C3b复合物结合，提高抗原提呈效率。在正常情况下，补体系统自身存在抑制补体过度活化的负反馈调节机制，在保证机体有效启用调理作用、炎症反应和介导细胞毒作用清除病原体的同时，严格控制补体活化的强度和持续时间，防止无节制的大量消耗，也可避免补体对自身组织和细胞的损伤。四、免疫细胞表面活化性受体和抑制性受体的免疫调节(—)免疫细胞激活信号转导的调控1信号转导中两类功能相反的分子免疫细胞活化的信号转导涉及蛋白质磷酸化。磷酸化和去磷酸化是作用相反且可以相互转化的过程，分别由蛋白激酶和蛋白磷酸酶所促成。蛋白激酶和蛋白磷酸酶作为一组对立酶，分别参与活化信号及抑制信号的传递。


医学免疫学 三、补体对免疫应答的调节作用 游离于胞浆中的蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinase, PTK)和蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatase, PTP)要行使功能，必需被招募到胞膜内侧，并聚集在受体跨膜分子附近。这一过程，依赖于受体或受体相关分子胞内段上两种独特的结构：免疫受体酪氨酸激活基序(immunoreceptor tyrosine-bas ed activation motif, ITAM)和免疫受体酪氨酸抑制基序(immunoreceptor tyrosine-based呻屾on motif, ITIM)。ITAM或ITIM各自招募PTK或PTP分别传递活化信号或抑制信号。2.免疫细胞活化中两类功能相反的免疫受体活化性受体胞内段通常携带ITAM，抑制性受体分子胞内段携带ITIM，由此在同一个免疫细胞中构筑了两种相互对立的信号转导途径：活化性受体的ITAM-+招募PTK-+通常启动激活信号的转导；抑制性受体的ITIM-+招募PTP-+通常终止激活信号的转导。


医学免疫学 三、补体对免疫应答的调节作用 两类受体的表达在时相上会有差别，即ITIM招募和激活往往在免疫细胞行使功能活化之后。抑&:~·,，计制信号启动后，激活信号转导通路即被阻断（图17-2)。因而生理性反馈调节的特征是：既保证正向信号能充分发挥作用，引起免疫细胞活化并行使功能，也通过负向信号在一定FcyRIIb时空范围使免疫应答保持适度应答强度。（二）各种免疫细胞的抑制性受体ITA心pY及其反馈调节1共刺激分子对T细胞增殖的反馈。A, Sre(PTK)t调节T细胞的激活需要双重信号。第一信号来自TCR和pMHC的结合；第二Syk(PTK)1/..信号来自共刺激分子与其配体的结合。\I PLC-Y,Vav1上酝』器需共刺激分子家族成员中，有的发挥正向),磷酸化i一．．一··夕酝去磷酸化激活作用，有的行使负向调节功能。在CD28家族中，能够激活T细胞的B细胞活化招募PTP,Syk共刺激分子是CD28，带有ITAM；具有抑图17-2抑制性受体对活化性受体信号转导的负向调节作用制作用的共刺激分子主要包括CTLA-4和PD-1等，胞内有ITIM。CTLA-4的配体为CD80/CD86, PD-1的配体为PD-Ll/PD－巳。CD80/CD86, PD-Ll/PD－巨均表达在APC表面。CD28及CTLA-4的配体分子都是CD80和CD86。CD28组成型表达，在免疫应答早期可与CD80/CD86结合产生激活信号。CTLA-4一般在T细胞激活后约24小时被诱导性表达。由于CD80/CD86与CTLA-4结合的亲和力明显高于CD28，当CTLA-4表达增高，就会优势结合CD80/CD86。因而，在免疫应答的晚期，原有激活信号为CTLA-4与CD80/CD86结合所传递的抑制信号所取代（图17-3),产生对T细胞活化的负反馈调节。PD-1与PD-Ll/PD土2相互作用也可导致活化T细胞的失活。上述反馈机制体现了免疫调节的一个重要规律：有激活就有抑制；先激活，后抑制。针对已经出现的、高强度特异性免疫应答的下调机制，有助千防止过度免疫应答，也与诱发免疫应答的抗原被逐步清除而无需高强度应答有关。


医学免疫学 三、补体对免疫应答的调节作用  受体的调控，详见第十四章。4.其他免疫细胞的调节性受体肥大细胞的抑制性受体为Fc-yR II b，与 B细胞抑制性受体相同。该受体通过与肥大细胞活化性受体FceR I交联，发挥B细胞ve B细胞了抗BCR的IgGi亢体介导的抑制Ag-Ab复合物介导的抑制产物和宿主细胞应激性上调表达的某些蛋白分子，激活后通过颗粒酶、穿孔素杀伤靶细胞。此类裕T细胞的抑制性受体为CD94/NKG2A（同NK细胞），可实施反馈调节。 ·第二节免疫细胞的免疫调节作用 免疫细胞可以通过分泌细胞因子或相互之间的直接接触，对免疫应答进行直接或间接地调控，从而维持免疫功能的正常进行和机体内环境的稳定。 —、调节性T细胞的免疫调节作用 调节性T细胞(Treg)具有下调免疫应答、维持自身免疫耐受以及抑制自身免疫病发生等作用，在治疗自身免疫病和肿瘤以及克服器官移植排斥反应等方面具有应用前景。


医学免疫学 —、调节性T细胞的免疫调节作用 Treg的免疫调节机制主要体现在五个方面（图17-5)：心Treg活化后能够抑制常规T细胞的代谢水平；＠Treg表达高亲和力IL-2受体，竞争性消耗IL-2，导致T细胞凋亡，从而发挥免疫抑制作用；@Treg可通过细胞间接触发挥对靶细胞的抑制作用，但也能够分泌抑制性细胞因子如IL-10、IL-35和TGF书等，抑制细胞活化与增殖；＠Treg能够以颗粒酶B或穿孔素依赖的方式杀伤效应T细胞或APC，从而抑制免疫应答；＠Treg还可以通过减弱共刺激信号及抑制抗原提呈作用等方式对APC进行负向调节。 二、Th1、Th2和Th17的免疫调节作用 Thl和Th2是效应性T细胞，但也具有免疫调节作用。Thl产生的IFN－丫可激活胞内T-bet(T hl亚群专一性转录因子）的表达，T-be t可促进IFN-y基因转录而抑制IL-4基因转录；相反，Th2产生的IL-4可激活Th2亚群专一性转录因子Gata-3，后者促进IL-4基因转录而抑制IFNG基因转录。其结果是Thl和Th2可互相调控。