第7章 固有免疫细胞(研)

第7章固有免疫细胞固有免疫应答细胞吞噬细胞树突状细胞NK细胞NKT细胞T细胞B1细胞嗜酸性粒细胞嗜碱性粒细胞和肥大细胞第一节吞噬细胞（phagocytes）分类单核吞噬细胞（mononuclearphagocytes）中性粒细胞（neutrophil）血中：单核细胞组织中：M（定居和游走两类）小吞噬细胞树突状细胞（dendriticcell）中性粒细胞寿命短，更新快炎症细胞，有趋化和吞噬功能表达IgGFcR、C3bR，可通过调理作用促进和增强其吞噬杀菌作用形态：圆形，白细胞中数量最多（60-70％）中性粒细胞单核细胞形态：较大、多形性表达多种膜受体和膜分子，无抗原识别受体贴壁特性单核细胞单核细胞特点——1.浆与核的形状均不规则，浆如阿米巴样。有内外浆之分，核呈不规则圆形，马蹄形，多折痕。2.染色质的结构多样化，呈细或粗网织状或较模糊排列。巨噬细胞（M）分定居和游走两类定居M的主要作用是清除衰老损伤、凋亡细胞、免疫复合物及抗原性异物游走M除清除作用外，还具有抗原提呈作用巨噬细胞巨噬细胞吞噬细菌巨噬细胞（绿色）正伸出“手”捕捉死亡细胞（橙色）巨噬细胞（绿色）已经将死亡的细胞（橙色）吞噬吞噬细胞的生物学功能1、募集和迁移2、识别3、吞噬4、杀菌5、消化和清除募集和迁移识别甘露糖受体IgGFc受体补体受体Toll样受体方式：吞噬、吞饮吞噬体（初级内体）→吞噬溶酶体（次级内体）吞噬杀菌氧依赖性杀菌系统反应性氧中间产物ROI呼吸爆发（H2O2,,氧自由基）反应性氮中间产物RNI（iNOS）氧非依赖性杀菌系统（pH、溶菌酶、防御素）单核吞噬细胞系统MPSMPS（mononuclearphagocytesystem）包括骨髓内的前单核细胞，外周血中的单核细胞和组织内的巨噬细胞。来源：髓样干细胞前单核细胞单核细胞血流组织器官巨噬细胞生物学特征形态特征表面标志(CD14、MHC分子、黏附分子、各种受体分子等)酶和分泌产物巨噬细胞的激活过程触发应答阶段当病原体等异物与静止状态的Mφ表面受体接触，Mφ活化，增生、趋化并吞噬异物。没有MHC-II类分子表达，故无提呈抗原和杀伤肿瘤细胞的功能。启动兴奋阶段应答的Mφ受淋巴因子等第一类信号(IFN-r)启动成为兴奋或启动的Mφ，此时具有提呈抗原功能激活发展阶段兴奋的Mφ在受到LPS、IFN-α、分枝杆菌等第二类信号刺激后，成为活化Mφ，产生TNF及溶细胞蛋白酶等物质，具有杀伤活性Mφ的生物学作用趋化性吞噬作用抗原处理与提呈作用杀伤作用分泌作用免疫调节作用促炎作用加工提呈抗原M将Ag加工处理为Ag肽-MHC分子复合物，供T细胞TCR识别，产生T细胞活化的第一信号；M与T细胞表面的共刺激分子结合相互作用，为T细胞活化提供第二信号，启动特异性免疫应答。病原体等抗原性异物被M吞噬消化后，其降解产物排出胞外，直接激活B细胞，启动体液免疫应答。免疫调节作用IL-1TNF-αIL-6IL-12及IL-18IL-10参与和促进炎症反应分泌趋化性细胞因子，募集、活化更多的巨噬细胞、中性粒细胞和淋巴细胞；分泌多种促炎症细胞因子、炎性介质和补体成分促进炎症反应；分泌IFN和一系列胞外酶增强机体抗感染作用或使机体组织细胞发生损伤。第三节NK细胞一类无T和B细胞特征性标志的淋巴细胞，胞浆内有许多嗜天青颗粒，故称大颗粒淋巴细胞一、NK细胞的一般特征属杀伤细胞直接杀伤，也可通过ADCC效应杀伤靶细胞杀伤机制与CTL相似杀伤特点：非特异性、无MHC限制性NK细胞的来源及分化由骨髓干细胞分化发育而来外周血中，占淋巴细胞总数的5-7%无抗原识别受体NK细胞在肿瘤细胞上穿破一个洞，肿瘤细胞将在很短的时间内死亡。图上两旁为肿瘤细胞，中间为自然杀伤细胞自然杀伤细胞肿瘤细胞自然杀伤细胞杀伤肿瘤细胞肿瘤细胞死亡后成为纤维，而自然杀伤细胞则恢复原状二、NK细胞杀伤功能相关的调节性受体NK细胞表面可表达两种不同的受体：一种是能够激发NK细胞杀伤作用的受体，称之为活化性杀伤细胞受体(activatorykellerreceptor,AKR)一种是能够抑制NK细胞杀伤作用的受体，称之为抑制性杀伤细胞受体(inhibitorykellerreceptor,IKR)ITAM免疫受体酪氨酸活化基序（immunoreceptortyrosine-basedactivationmotif,ITAM），是由氨基酸残基组成的保守序列（YXXL/V……YXXL/V），该保守序列中的酪氨酸残基一旦被磷酸化，可招募蛋白酪氨酸激酶，启动激活信号的转导。ITIM免疫受体酪氨酸抑制基序（immunoreceptortyrosine-basedinhibitorymotif,ITIM），是由氨基酸残基组成的保守序列(I/VxYxxL)，该保守序列中的酪氨酸残基一旦被磷酸化，可招募蛋白酪氨酸磷酸酶，抑制激活信号的转导。NK细胞的表面受体1、Ly49家族小鼠NK细胞表面2、免疫球蛋白素样受体（immunoglobulin-likereceptor）能广泛识别和结合表达于自身组织细胞表面经典MHC-I类分子，其中KIR3DL和KIR2DL:属IKR。KIR3Ds和KIR2Ds:属AKR。NK细胞的表面受体3、凝集素样受体（lectin-likereceptor）⑴NKR-P1:属AKR。能广泛识别和结合分布于病毒感染的细胞、肿瘤细胞、自身组织细胞表面的糖类配体，其胞质区含ITAM，产生NK细胞活化信号。NK细胞的表面受体⑵CD94/NKG2A和CD94/NKG2C:均能识别和结合表达于自身组织细胞表面的非经典MHC-I类分子（HLA-E）。CD94/NKG2A:属IKR，介导抑制信号。CD94/NKG2C:属AKR，可募集ITAM，介导活化信号。NK细胞识别非HLA-I类分子的杀伤活化受体NKG2D表达于NK细胞和γδT细胞表面配体是MICA和MICB（表达于肿瘤细胞）转导活化信号自然细胞毒性受体（NCR）NKp46和NKp30表达于所有NK细胞表面NKp44表达于活化NK细胞表面配体表达于肿瘤细胞或病毒感染细胞表面转导活化信号在生理条件下，自身组织细胞表面HLAI类分子正常表达，NK细胞的抑制性受体----KIR2DL/3DL和CD94/NKG2A占主导地位，表现为NK细胞对自身正常组织细胞不能产生杀伤作用。两类受体对NK细胞杀伤作用的调节两类受体对NK细胞杀伤作用的调节在病毒感染的细胞和肿瘤细胞表面HLAI类分子表达缺失或下降时，或分子结构发生异常，影响NK细胞IKR对相对受体的识别，使KIR3Ds、KIR2Ds和NKG2C等活化受体占主导地位，激活NK细胞的杀伤作用。病毒感染的细胞和肿瘤细胞表面的糖类配体与AKR（NKR－P1）结合，产生杀伤信号正常细胞正常表达或高表达MHC-I类分子→KIR作用↑NK杀伤功能抑制两种受体对NK细胞杀伤作用的调节两种受体对NK细胞杀伤作用的调节异常细胞表面MHC-I类分子缺少或减少或结构异常→KIR作用↓糖类成份增多→KAR作用↑NK活化产生杀伤抗肿瘤、抗感染作用TNF和IL-12激活NK细胞激活NK细胞产生IFN，抗病毒免疫调节功能NK细胞的生物学功能NKT细胞分布：骨髓、肝和胸腺中较多表型：CD56+(小鼠NK1.1+)、CD3+、TCR+抗原识别受体：TCR密度是T细胞的1/3，缺乏多样性，抗原识别谱窄，识别CD1d分子提呈的脂类和糖脂类抗原，不受MHC限制作用：细胞毒作用、免疫调节作用NKT细胞对CD1d提呈抗原的识别γδＴ细胞及其作用分布：皮肤、肠道、呼吸道及泌尿生殖道等粘膜和皮下组织。表型：TCR+、CD3+、CD2+、多数CD4-、CD8-抗原识别受体：TCRγδ缺乏多样性和特异性，可直接识别某些完整的多肽抗原（通常为多种病原体或感染、突变细胞表达的共同抗原成分），不受MHC限制。作用：参与机体早期抗感染免疫，是非特异性杀瘤作用的细胞毒T细胞。B1细胞及其作用分布：胸腔、腹腔和肠壁固有层。表型：CD5＋，mIgM＋抗原识别受体：抗原受体缺乏多样性，抗原识别谱较窄。作用：清除多种细菌和变性自身抗原。抗体应答特点：无需T细胞参与、抗原刺激后48小时内产生以IgM为主的抗体、无Ig类别转换、无免疫记忆其他固有免疫细胞嗜酸性粒细胞嗜碱性粒细胞和肥大细胞嗜酸性粒细胞（eosinophil）主要功能——趋化作用；具有一定的吞噬杀菌能力；释放组胺酶和芳基硫酸酶，灭活肥大细胞释放的组胺和白三烯，阻抑炎症反应。嗜酸性粒细胞血涂片上，嗜酸性粒细胞的胞质内充满粗大、大小分布均匀、染成桔红色略带折光性的嗜酸性颗粒，细胞核常分2个大的叶，如同眼镜（a）。也可见细胞核分多个叶（b）。N中性粒细胞。血涂片，Giemsa染色嗜碱性粒细胞和肥大细胞嗜碱性粒细胞数量最少，具有趋化作用。肥大细胞存在于粘膜和结缔组织中。嗜碱性粒细胞和肥大细胞均为Ⅰ型超敏反应的重要效应细胞，表达高亲和力IgEFcR，激活后产生脱颗粒产生多种生物活性介质。嗜碱性粒细胞嗜碱性粒细胞(B)的突出特点是胞质内含粗大、大小分布不均、染成蓝紫色的嗜碱性颗粒。颗粒可覆盖在细胞核上，因之细胞核虽亦呈分叶状，但常不清楚。中性粒细胞(N)。嗜酸性粒细胞（E）。血涂片，Giemsa染色肥大细胞肥大细胞常沿小血管分布。光镜下，细胞圆或卵圆形，核（N）小，在此标本上为细胞中央的淡染区；胞质内充满粗大而大小、分布均匀的嗜碱性颗粒，颗粒具有异染性，被甲苯胺蓝染成紫红色；颗粒易溶于水，故HE染色标本上难以发现。疏松结缔组织铺片，硫堇染色抗原提呈细胞抗原提呈细胞(antigen-presentingcell,APC)是指能捕捉、加工、处理抗原，并将抗原提呈给抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞。指细胞将抗原加工、处理、降解为多肽片段，并与MHC分子结合为多肽-MHC分子复合物，转移至细胞表面，并与T细胞表面的TCR结合，形成TCR-抗原肽-MHC三元体的过程。抗原提呈抗原提呈APC的分类专职APC：一类特化的细胞，表达MHC-II类分子，提呈给CD4+T，主要包括树突状细胞，单核-巨噬细胞系统以及B细胞等。兼职APC：一类在通常情况下执行其专有功能，在某些因素作用之下具有抗原提呈作用的细胞，包括内皮细胞，纤维母细胞及上皮细胞等。树突状细胞(dendriticcell,DC)是抗原提呈能力最强的APC特点：①能有效活化初始T细胞②能高水平表达MHC-II类分子；③可表达参与抗原摄取和转运的特殊膜受体；④能有效摄取和处理抗原，然后迁移至T细胞区；⑤抗原提呈效率高DC的来源来源DC起源于多能干细胞，分髓系DC（DC1）和淋巴系DC（DC2）。DC1与单核细胞、粒细胞有共同的祖细胞，其中间体具有双重潜能。外周血单核细胞在GM-CSF和IL-4作用下可转变为DC。DC2与T细胞、粒NK胞有共同的祖细胞。分成熟DC和未成熟DC，其生物学特征有明显差异。参与DC分化与发育的因素1、细胞因子：GM-CSF、TNF-α促进DC分化；IL-1、IL-6和IL-12辅助DC成熟。2、自身表达的黏附分子3、局部微环境4、刺激抗原的种类DC的发育特征未成熟DC成熟DC表型与吞噬有关的受体高表达低表达共刺激分子和黏附分子低表达高表达功能摄取、加工抗原能力强弱抗原提呈能力弱强成熟DC和未成熟DC的特征骨髓DC前体血流非淋巴组织分化非成熟DC定居上皮组织、胃肠道、生殖道和泌尿管道、气道以及实质脏器的间质未成熟DC：具有很强的摄取、处理和加工抗原的能力，但提呈抗原能力弱抗原和细胞因子刺激下DC细胞成熟并迁移进入局部淋巴结成熟DC：摄取、处理和加工抗原的能力变弱，但提呈抗原能力逐渐增强DC的迁移趋化因子作用滤泡树突状细胞（FDC）——外周免疫器官淋巴滤泡区并指树突状细胞（IDC）——淋巴组织胸腺依赖区区朗格汉斯细胞（LC）——表皮和胃肠上皮组织间质树突状细胞——