第十五章 适应性免疫应答：T细胞对抗原的识别及免疫应答 Cellular Immune Responses

获得性免疫应答简介 Introduction of Acquired Immune Responses 1、概念：免疫细胞因对抗原的特异识别而活化、增殖、 分化，形成效应细胞，并通过其所分泌的抗体或者细胞因子表现出一定生物学效应的过程。 识别“自己（self）”与“非己（nonself）”，并清除“非己” 。 又称适应性免疫应答（Adaptive Immune Response）； 特异性免疫应答（Specific Immune Response）

（Acquired Immune Response） 入侵病源微生物较少，天然免疫应答将其快速清除； 如果短时间内有大量病原微生物入侵，机体将启动 获得性免疫应答 （Acquired Immune Response） 指抗原性物质进入机体后激发免疫细胞（T及B）活化、分化和效应的过程

病原微生物 病原微生物复制 上皮细胞层 树突状细胞 NK细胞 巨噬细胞

2、主要参与细胞: 抗原呈递细胞（Antigen Presenting Cell, APC）、T、B细胞。 3、分类： 细胞免疫应答：Cellular Immune Responses; 体液免疫应答：Humoral Immune responses.

4、过程： 启动； 活化； 效应及稳态恢复。

T淋巴细胞介导的免疫应答可分为 识别抗原阶段 T细胞活化、增殖、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 （获得性T细胞免疫应答的启动）

一APC向T细胞提呈抗原的过程 DC捕获外来抗原； 迁移至引流淋巴结； 伴随 B7和MHC-II分子表达上调，将抗原呈递给特异性T细胞。

二 APC与T细胞相互作用（向T细胞呈递抗原） CTL Th Th

T细胞与APC非特异性结合：T细胞利用其表面的粘附分子（LFA-1、CD2）与APC表面配基（ICAM-1、LFA-3）结合，呈可逆性。 T细胞与APC特异性结合：通过TCR识别特异性抗原肽-MHC复合物发生特异性结合。

T细胞突触或免疫突触形成：在CD4/CD8协助下T细胞与APC相互接触形成交界面，TCR-肽-MHC复合物向交界面中心移动形成中央束，中央束锁定后外周环绕多个共刺激分子。此结构有助于增强亲和力和促进信号转导

Specific Recognition of MHC/peptide Complex TCR 特异识别MHC/抗原肽 Specific Recognition of MHC/peptide Complex TCR 识别 MHC/抗原肽复合分子 TCR 抗原肽 MHC T 细胞 抗原递呈细胞 抗原递呈细胞（APC）

Specific Recognition of MHC/peptide Complex TCR 特异识别MHC/抗原肽 Specific Recognition of MHC/peptide Complex TCR-b 链 MHC-a 螺旋 CDR1 CDR2 CDR3 CDR3 抗原肽 CDR2 CDR1 TCR-a 链 MHC-a 螺旋

第二节 T细胞活化的过程 T Cell Activation Naïve T（未活化T细胞 ）的选择性活化和扩增主要发生于周围免疫器官。 T细胞的完全活化要依赖与双信号和细胞因子的作用.

Signal 1: TCR+MHCII-peptide 抗原识别：双识别:TCR-肽，TCR-MHC 共受体:CD4-MHCII, CD8-MHCI Th细胞活化的“双信号模型”; Signal 1: TCR+MHCII-peptide Signal 2: CD28+B7 CD2+LFA3 LFA1+ICAM-1

Molecules between APC and Th cell interaction APC与Th间相互作用的分子 Molecules between APC and Th cell interaction

Two-Signal Model for Th Cell Activation

Two-Signal Model for Th Cell Activation

Two-Signal Model for Th Cell Activation 信号1 IL-2R Th 活性封闭 APC LPS 细菌 TNF-a IL-1 信号1 IL-2 Th APC 活化、增殖 B7 信号2

CTL活化的“双信号模型” Two-Signal Model for CTL Activation CDR1和CDR2接触MHC分子的а螺旋，CDR3接触 antigen peptide； CD8与MHC-I的а3结构域结合； Signal 1: TCR+MHC I-Peptide complex Signal 2：CD28+B7 or IL-2+IL-2R

Molecules between CTL and target cell interaction

CTL活化的“双信号模型” Two-Signal Model for CTL Activation Tc 活性封闭 APC 1 Tc Th APC 2 IL-2 活化，扩增

细胞因子促进T细胞活化： 双信号+细胞因子

二、T细胞活化过程中的信号转导 Signal Transduction in T Cell Activation 1 PLC-7活化 2 MAP激酶活化

Signal Transduction in T Cell Activation CD4 TCR CD28 CD45使Lck去磷酸化而激活； Lck造成CD3的ITAM磷酸化； ITAM与fyn，ZAP-70结合，激活PLC，Ca 2+上调； CD28激活PI-3K，激活转录因子。 CD45 CD3 LCK PLC fyn PI-3k ZAP-70 Ca++ 激酶链的信号整合 转录因子被活化 IL-2基因 早期基因 IL-2Ra基因

三、T细胞活化及的靶基因 转录因子活化 NF-AT NF-κB AP-1 基因表达

免疫受体酪氨酸活化基序（ Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motifs, ITAM）：免疫细胞活化相关受体胞浆区所共有的以酪氨酸残基为基础的氨基酸基序，其中酪氨酸是蛋白激酶磷酸化位点，被磷酸化后，与下游信号分子结合，导致细胞活化； 免疫受体酪氨酸抑制基序（ Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibitory Motifs，ITIM ）：免疫细胞表面的抑制性调节分子胞浆区所共有的以酪氨酸残基为基础的氨基酸基序，其中酪氨酸是磷酸酯酶的作用位点，去磷酸化后，导致细胞活化的抑制。

四 抗原特异性T细胞克隆性增殖 和分化 T细胞活化的结果: 产生大量的效应细胞. 1 CD4：Th1主要介导细胞免疫应答、Th2主要 介导体液免疫； 2 CD8：CTL发挥杀伤效应; 3 少量的记忆细胞。

第三节 效应T细胞的应答效应 一、Th细胞的效应 Th0向Th1或Th2方向极化，产生不同的生物学效应。

感染决定细胞因子的产生；细胞因子决定Th细胞的极化

Characteristic cytokines produced by Th1 or Th2 TH1和Th2产生的特征性细胞因子 Characteristic cytokines produced by Th1 or Th2

1、Th1的效应 Effect of Th1 效应： 吞噬和杀伤胞内微生物。 IL-2: 促进抗原特异性Th、CTL细胞活化；为部 IFN-γ: 活化MØ； 刺激B细胞产生IgG1、 IgG3 （可以与 三 种Fc γ 受体结合，有很强的免疫调理作 用）； 抑制Th2活化。 效应： 吞噬和杀伤胞内微生物。

Th1细胞分泌细胞因子及其功能

Th1细胞促进MØ活化； 协助B细胞产生IgG1、 IgG3等。

Th1细胞分泌细胞因子促进CTL活化

Th1细胞促进MØ活化，杀伤胞内寄生菌

2、Th2的效应 Effect of Th2 效应： 吞噬和杀伤胞外寄生菌、寄生虫等。 IL-4，5，6等趋化并促进Eos, M等大量释放入血，刺激其生长、分化，杀伤MØ不能杀伤的寄生虫； IL-4促进IgE和IgG4产生，与M和Eos表面的Fcε结合，识别并杀伤抗原； 活化Th2细胞表达的CD40L为B细胞活化提供第二信号； IL-10抑制Th1应答。 效应： 吞噬和杀伤胞外寄生菌、寄生虫等。

Th2细胞分泌细胞因子及其功能

Th2细胞为B细胞活化提供第二信号

Th2细胞Eos和M分化、发育

Th2细胞分泌的细胞因子趋化Eos和Bas

Th1、Th2细胞之间的相互调节

二、CTL细胞的效应 Effects of cytotoxic T Lymphocytes 效应：杀伤病毒感染细胞、肿瘤细胞等。 机制： 1、穿孔素：打孔； 2、颗粒酶（丝氨酸蛋白酶）：促发靶细胞凋亡； 3、FasL：启动靶细胞凋亡； 4、产生TNF等多种细胞因子：杀伤靶细胞； 5、产生多种趋化因子，吸引天然免疫细胞，杀伤 靶细胞。

CTL杀伤靶细胞的机制 Mechanisms of target cell killing by cytolytic T cells

CTL产生CKs 白细胞聚集病毒感染部位，放大免疫反应

CTL与NK细胞的区别 Differentiation between CTL and NK CTL：TCR+, CD3+, CD8+; CD16-, CD56-; MHC-I/Ag-peptide提供杀伤信号; 病毒感染后期清除感染的细胞; NK： TCR－, CD3－, CD8－; CD16＋, CD56＋; MHC-I分子提供杀伤抑制信号； 病毒感染初期防止病毒扩散。

NKT 细胞 NK T cells CD4-, CD8-, NK1.1+； 不识别MHC分子，识别CD1d分子及其所递呈的糖脂及其磷脂； 免疫调节、抗肿瘤、抗感染等作用。

三、记忆性T细胞的形成 Tm是指对特异性抗原有记忆能力、寿命较长的T淋巴细胞。由部分克隆扩增后细胞转化而来,当再次遇到相同抗原后,可迅速活化、 增殖、 分化为效应细胞。 与初始T细胞标志分子相反， Tm表面分子为：CD45RA- 、 CD45RO+ 。 Tm产生和维持的机制尚未完全阐明.

四、T细胞活化后诱导的细胞调亡 受抗原刺激形成的T效应细胞不仅能引起相应的靶细胞调亡,而且在免疫应答后,T细胞本身通过调亡从体内被清除,以维持免疫细胞科隆之间的平衡.

活化诱导调亡：活化T高表达FasL，启动凋亡途径清除。 被动细胞死亡：免疫应答晚期，失去原先诱导因素（如抗原），细胞内线粒体释放细胞色素C，通过caspase启动凋亡 。

1、促进白细胞与 血管内皮细胞粘附； 吸引白细胞进入炎 症区域 2、活化巨噬细胞和 NK细胞 3、促进T细胞分泌 细胞因子 APC/靶细胞 IL-2 IFN- TNF 单个核 细胞浸 润为主 及局部 炎症 CD4+TH1 （炎性T细胞） CD4+/CD8+ T细胞 致敏 T细胞 穿孔素 颗粒酶 FasL、TNF CD8+致敏 T细胞 杀伤靶细胞