造血干细胞和TBC发育1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,造血干细胞及,淋巴细胞,章晓联 教授,武汉大学医学院免疫学系,具有自我更新、高度增值及多分化潜能的细胞。,全能干细胞（受精卵、胚胎干细胞）：分化为任何细胞,多能干细胞：分化方向确定,定向祖细胞：多能干细胞的下游,前体细胞：早期细胞,干细胞（Stem cell）,造血干细胞的起源,胸腺,T细胞发育中枢,骨髓,B细胞发育中枢,卵黄囊,胎肝,骨髓,造血干细胞,(Hemopoietic stem cell,HSC,),是存在于造血组织中的一群原始造血细胞。具有高度自我更新能力和多能分化潜能的造血前体细胞。,人类,2周,4周,5个月,HSC,B,T,NK,髓样祖细胞,Myeloerythroid progenitor,淋巴样祖细胞,Lymphoid Stem cell,红系CFU,Erythroid,progenitor,粒系-单核系CFU,Granulocyte-monocyte,progenitor,中性粒细胞,Neutrophil,单核细胞,Monocyte,红细胞,Erythrocyte,血小板,Platelets,巨核系,Megakaryocyte,多能干细胞,Totipotent SC,定向干细胞,Committed SC,成熟的子细胞,Mature cells,造血干细胞的特性,HSC的生物学特点,具有自我更新和分化的潜能，赋予机体源源不断的造血能力,CD117,CD34,HSC的表面标志,HSC,补充血容量或,者参与免疫,维持多能干细胞,数量的相对恒定,高度糖基化跨膜蛋白,随着HSC的成熟,表达水平逐渐下降,即,干细胞因子,受体,分裂增殖,分化发育,HSC的组织分布,成人HSC主要分布于红骨髓、脾脏、淋巴结，外周血中也有少量的HSC存在。,造血干细胞移植与基因治疗,一、,造血干细胞移植,包括骨髓移植、脐血移植、外周血干细胞移植,治疗恶性血液病、AIDS、化疗、放疗后造血支持等,二、,造血干细胞与基因治疗,将缺陷基因导入HSC达到基因治疗目的,淋巴细胞概述,T、B细胞还可以分为许多亚群，它们在免疫应答的过程中互相制约、互相协助，共同完成对抗原物质的识别、应答和清除，从而维持机体内环境的稳定。,淋巴细胞,B,T,NK,T细胞的分化发育,T 淋巴细胞,T淋巴细胞,T细胞在免疫应答的过程中主要起两种作用,Tc,一、发育为 介导细胞免疫应答,Th,二、发育为 参与体液免疫应答,HSC,骨髓,淋巴样前体细胞,胸腺,T,成熟T细胞,外周淋巴器官,从淋巴样前体细胞发育为成熟T细胞的过程中伴随有T细胞表面标志的一系列变化。,一 T细胞的分化发育,胸腺,骨髓,淋巴样前体细胞,T,成熟T细胞,TCR,外周淋巴器官,胸腺微环境,1、胸腺基质细胞（TSC）,2、胸腺基质细胞分泌的细胞因子,3、胸腺基质细胞分泌的胸腺激素,早期发育阶段,获得功能性,TCR,的表达,阳性选择阶段,获得T细胞对,MHC,分子识别的限制性,阴性选择阶段,获得,自身耐受性,早期T 细胞发育阶段,获得功能性TCR 的表达,HSC,双阴性T细胞DN (double negative cell),双阳性T细胞DP(double positive cell),CD4,+,CD8,+,TCR,+,CD3,+,T祖细胞,进入胸腺,CD4,CD8,TCR,阳性选择阶段,胸腺上皮细胞,MHC-I,MHC-II,CD4,CD8,TCR,CD4,-,、CD8,+,CD8,-,、CD4,+,凋亡,获得,T,细胞对,MHC,分子的限制性,未结合的T细胞,阴性选择阶段,CD4,-,、CD8,+,迁移至外周血及淋巴器官,CD8,-,、CD4,+,树突状细胞,凋亡,获得自身耐受的特性,MHC-I,MHC-II,T细胞分化过程,T祖细胞,CD4,CD8 TCR,及,CD3,低表达,胸腺外组织,（胚肝，骨髓）,皮髓质交界处,CD4,CD8,-,TCR,-,CD3,-,CD4,+,CD8,+,胸腺髓质,周围淋巴组织,阳性选择,获得,MHC,限制性,阴性选择,获得自身耐受,CD4,+,CD8,+,胸腺皮质,第一节,T细胞的表面标志,第二节 T细胞的亚群,第三节 T细胞的功能,第一节 T细胞的表面标志,一、复合物,CD3,分子,的胞内区含有酪氨酸活化基序,（ITAM），,能够转导,TCR,所接受的,Ag,刺激信号。,T细胞抗原受体,（,TCR,）: TCR,ab, TCR,gd,COOH,COOH,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,NH,2,NH,2,COOH,COOH,TCR,-s-s-,-s-s-,-s-s-,NH,2,NH,2,COOH,COOH,-s-s-,-s-s-,NH,2,NH,2,COOH,COOH,ITAM,TCR-CD3,复合物示意图,T细胞抗原受体,（,TCR,）,ITAM,Ag,CD3,CD4/8,TCR,MHC-II,/,I,CD4/8,分子,属T细胞辅助受体，能分别与,MHC-II,/,I,类分子的近膜端非多态区结合，参与T细胞的信号转导以及T细胞的阳性和阴性选择过程。,T 细 胞,信号导入胞内,二、和分子,ICAM,LFA,-3,CD,2,CD28,B7,CD40L,CD40,B7,CTLA-4,抑制,活化,CD28,与,B7,分子结合，转导T细胞第二活化信号。,CTLA-4,与,B7,分子结合,，,给予以活化的T细胞抑制信号。,CD40L,能与,B,细胞表面上的,CD40,分子结合，协助B细胞的活化。,LFA,-1,LFA,-1能与,ICAM,结合促进,T,细胞与其他免疫细胞的相互结合。,CD2,分子又名绵羊红细胞受体，能够与,LFA,-3结合，介导,T,细胞效应阶段的激活途径。,三、协同刺激分子受体,丝裂原,TCR,T,淋巴母细胞,T细胞表面上存在,丝裂原受体,，丝裂原与之结合后可刺激T细胞转化为,淋巴母细胞,，诱导T细胞的增殖。,T,T,T,常见的T细胞丝裂原有,刀豆素A,（ConA）,、,植物血凝素,（PHA）,、美洲商陆,（PWM）,丝裂原受体,四、丝裂原结合分子,五、细胞因子受体,多种细胞因子参与,T,细胞活化增殖分化的过程，这些细,胞因子就是通过与,细胞因子受体,结合而发挥作用的。,IL-2,的受体,IL-2R,T细胞,静止的T细胞仅表达低亲和力受体,活化的T细胞表达高亲和力受体,低亲和力,中亲和力,高亲和力,六、病毒受体,CD4+,CD4,gp120,CD4,DNA,CD4,分子是,HIV,壳膜蛋白,gp120,的受体故HIV可选择性感染,CD4,+,T,细胞，导致,AIDS,的发生。,MHC-I,CKR,七、MHC抗原,静止T细胞可以表达,MHC-I,类分子,激活后的T细胞还可以,表达,MHC-II,类分子,MHC-II,MHC-I,CK,激活,MHC,抗原参与T细胞对抗,原肽的识别与应答过程,2、,T细胞和T细胞,3、CD4,+,T细胞和CD8,+,T细胞,4、Th, CTL, Tr,CD4,+,T细胞,CD8,+,T细胞,Th1细胞和Th2细胞,细胞毒性T细胞（CTL）,1、初始T细胞, 效应T细胞, 记忆性T细胞,第二节 T细胞的亚群,1、,初始T细胞, 效应T细胞, 记忆性T细胞,初始,T,细胞,:,未受抗原刺激, G0,期,CD45RA+, CD62L+,(2),效应,T,细胞,: IL-2R+, CD45RO+,(3),记忆性,T,细胞,: G0,期,但存活期长,CD45RO+,2、,T,细胞和,T,细胞,特性,T细胞,T细胞,TCR多样性,极高,低,分布 外周血,组 织,60%70%,外周淋巴组织,5%15%,黏膜上皮,表型 CD3,+,CD2,+,CD4,+,CD8,-,CD4,-,CD8,+,CD4,-,CD8,-,100%,60% 65%,30% 35%, 5%,100%, 50%,识别抗原,817个氨基酸,简单多肽、HSP、脂类、多糖,MHC限制性,经典MHC分子,MHC类似分子,3、CD4,+,T,细胞和,CD8,+,T,细胞,CD4,+,T细胞,CD8,+,T细胞,表型,CD3,+,CD2,+,CD4,+,CD8,-,CD3,+,CD2,+,CD4,-,CD8,+,TCR,TCR,T细胞,TCR,T细胞,识别的MHC分子,MHC-II类分子,MHC-I类分子,识别的抗原,1317AA,810AA,Th1细胞和Th2细胞的特点,所分泌的细胞因子谱,生物学功能,参与的免疫病理过程,调控分化的因素,表面标志,（一）CD4,+,T细胞 =Th,Th1,Th2,Th, CTL, Tr,第二节 T细胞的功能,类别,分泌的细胞因子,IFN-,、IL-2、IL-12、TNF-/,IL-4、IL-5、,IL-6、IL-10,生物学功能,参与细胞免疫,参与体液免疫,参与的病理过程,抗胞内病原体感染,参与对蠕虫的感染,表面标志,CCR5 、 CD45RA,CD30 、 CCR3 CD45RO,Th1,Th2,Th1细胞和Th2细胞的特点,Th3:,分泌TGF-,b，抑制免疫细胞的功能,Th1细胞和Th2细胞的调节,Th0,Th1,Th2,Th1,Th1,Th1,Th1,Th2,Th2,Th2,Th2,IFN-,IL-12,IFN-,IL-4,IL-10,IL-13,IL-2,IL-2,IL-4,杀伤机制:,1、细胞裂解：,穿孔素、颗粒酶,2、细胞凋亡：,死亡受体,主要功能是特异性杀伤靶细胞,CD8,杀伤,CD8,（二）CD,+,T细胞 =,Tr细胞在免疫应答中发,挥重要的,负调节,作用,通过与靶细胞的直接接触而发挥抑制作用。,CTLA-4,和,TGF-,能够下调靶细胞,IL-2R,链,的表达，从而抑制靶细胞增殖。,下调,APC,表面,B-7,分子的表达，通过干扰,共刺激信号的产生而发挥负调节作用,。,CD4,CD25,CTLA-4,TGF-,（三）T细胞 = CD4+ CD25+ Tr细胞,小 结,掌握T细胞表面重要的标记分子;,T,细胞有哪些亚群及其主要功能,B淋 巴 细 胞,B Lymphocyte,B 细胞的概述,B淋巴细胞（B lymphocyte）简称B细胞，是免疫系统中的抗体产生细胞。B淋巴细胞的命名是由于在禽类发现,法氏囊,（Bursa of Fabricius），故于1957年把在法氏囊中分化成熟的淋巴细胞称为抗体产生细胞，1962年正式命名为B淋巴细胞。,活化,第一节 细胞的分化发育,第二节 细胞的表面标志,第三节 细胞亚群及功能, 分化的场所,第一节 细胞的分化发育,禽类,法氏囊,哺乳类动物,卵黄囊,脾和骨髓,胚胎早期,出生后,骨髓,-骨髓,抗原非依赖期,B细胞分化与抗原刺激无关，主要在中枢免疫器官内进行,抗原依赖期,成熟B细胞受抗原刺激后，可继续分化为合成和分泌抗体的浆细胞阶段，主要在周围免疫器官内进行。, 二个发育阶段,Pro-B,Pre-B,浆细胞,不成熟B细胞,初始B细胞,抗原特异性B细胞,记忆B细胞,IgG,抗原,IgM,IgD,骨髓,IgM,B细胞的发育,抗原非依赖期,抗原依赖期,第二节 细胞的表面标志,（一）B细胞抗原识别受体（BCR）,mIgM,-s-s-,-s-s-,-s-s-,CD79a,CD79b,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,CD79a,CD79b,BCR由,特异性识别抗原分子,（B细胞膜表面免疫球蛋白，mIgM）和,信号转导分子,（Ig,/Ig异二聚体）共同组成，它们通过共价键结合。,转导信号,结合抗原,ITAM,（二）细胞因子受体（CKR）,活化B细胞可表达多种细胞因子受体，如IL-1、IL-2、IL-4、IL-5以及IFN-等受体，与相应因子结合可促进B细胞的增殖和分化。,CK,功 能,IL-1,激活淋巴细胞，致热源,IL-2,促进B细胞增殖和分泌抗体,IL-4,促进B细胞增殖和分化，Ig的类别转换,IL-5,介导信号转导,IL-6,刺激B细胞产生抗体,IL-7,促进淋巴细胞前体细胞的增殖和分化,IFN-,巨噬细胞活化，MHC抗原表达,CD19/CD21/CD81,信号复合物,（三）补体受体（CR）,C3b受体， 是一种免疫黏附受体，主要见于成熟B细胞，活化B细胞其密度明显增高，但进入分化晚期又下降。主要促进B细胞活化。,C3d受体，其与补体结合可参与信号的传导；还可参与免疫记忆； CR也是EB病毒的受体，因此B细胞是EB病毒易感细胞。,mIgM,C3d,Ag,CD21,CD81,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,CD19,CD79,-s-s-,-s-s-,-s-s-,BCR复合物,B细胞表面有能与C3b和C3d结合的受体，分别称为,CR,和,CR,（即CD35和CD21）。CR可与抗原和抗体及补体形成的免疫复合物结合，促进B细胞的活化。,CR （CD35）,CR（CD21）,（四）Fc受体,Fc,R（CD23）,IgEFc,受体，它存在于活化B细胞表面，是一种B细胞生长因子受体，对B细胞分化增殖有重要作用。,Fc,R （CD32）,IgGFc,受体，活化B细胞此受体密度明显增高，分化至晚期又下降。,Fc,R A,与免疫复合物结合，有利于B细胞的活化。,Fc,R B,传导抑制信号，下调体液免疫应答。,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,Fc,R A,Fc,R B,CD32,ITAM,ITIM,CL,CL,CL,CD23,（五）丝裂原受体,丝裂原即多克隆激活剂，可非特异性激活某一类淋巴细胞的全部克隆。,B细胞表面的丝裂原受体与T细胞不同，因此刺激B细胞转化的丝裂原也不同。,B,丝裂原,母,B 细胞,淋巴母细胞,美洲商陆（PWM）,对T、B细胞均有致有丝分裂作用,脂多糖（LPS）,是常用的小鼠B细胞丝裂原,（六）主要组织相容性抗原（MHC）,CD3,TCR,BCR,T,B,Ig,/,CD4,MHC-,II,1、黏附,2、呈递抗原,MHC-,II,MHC-,I,主要组织相容性抗原,（七）B细胞分化抗原（CD分子）,存在于B细胞表面的特有抗原分子，而不存在于其它免疫细胞上。这些抗原可表达于B细胞发育分化的不同阶段，故称为分化抗原，对B细胞的分化和鉴定具有重要意义。,CD40,CD21,CD19,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,-s-s-,CD80/CD86,CD20,B,PreB/Bm,Bm,Ba,Ba,与CD21、CD81组成共受体，调节B 细胞活化,Ca2+通道，调节B细胞活化和增殖,C3d/EBV受体，与CD19，CD81组成共受体，调节B细胞活化,配体为CD40L，T-B相互作用,配体CD28，CTLA-4，提供T细胞共刺激信号,第三节 细胞亚群及功能,（一）B1细胞亚群,（二）B2细胞亚群,CD5,+,B1,在胚胎期，骨髓干细胞发育成不同特征的B细胞，被称为B1细胞，其表面有膜CD5分子。主要分布于胸腔、腹腔和肠壁固有层中。,B2细胞由骨髓中多能干细胞分化而来，属形态较小，比较成熟的B细胞，是我们通常所称的B细胞。,B2,CD5,-,性质,B-1,(,CD5,+,),B-2,(,CD5,-,),产生时间,更新方式,自发性Ig产生,特异性,分泌的Ig类别,体细胞突变频率,对TI抗原的应答,对TD抗原的应答,胎儿期,自我更新,高,低,IgM为主,低/无,是,可能,出生后,骨髓产生,低,高,IgG为主,高,可能,是,B1细胞与B2细胞生物学特征比较,自然杀伤细胞,natural killer,NK,NK细胞的概述,自然杀伤细胞,（natural killer,NK）,是一类独立的淋巴细胞群，NK细胞胞浆内有许多嗜苯胺颗粒，故又称为,大颗粒淋巴细胞,（large granular lymphocyte）。,属淋巴细胞；无特异性细胞受体；无须致敏即直接杀伤靶细胞,，属非特异性杀伤细胞,。,NK,生物学特征,表面标记,表面受体,CD3-、CD56+、,CD57+、,CD16+,（1）杀伤细胞活,化受体,（KAR）,（2）杀伤细胞抑,制受体,（KIR）,目前将,CD3,-,、,CD56,+,、,CD57,+,、,CD16,+,淋巴样细胞鉴定为NK细胞，该类细胞具有,典型,的NK样活性。,KAR,KIR,糖类配体,MHC-1,类分子,ITAM,ITIM,NK细胞膜,主要功能,抗病毒感染；抗肿瘤；免疫调节,NK,MHC-I类分子,糖类配体,一,+,杀伤细胞抑制受体结合自身MHC-1抑制杀伤效应,杀伤细胞活化受体结合糖类配体后活化杀伤效应,NK细胞怎样识别病毒感染细胞？,未被感染的宿主细胞中MHC-1类分子正常表达或高表达，使杀伤细胞抑制受体介导的抑制作用占主导地位，结果表现为自然杀伤细胞的失活。,NK,一,NK,+,靶细胞死亡,NK细胞怎样识别病毒感染细胞？,感染细胞中MHC-1类分子低表达或不表达，KIR的抑制作用减弱，活化杀伤作用占主导地位，表现为NK细胞的活化杀伤作用,病毒抑制蛋白合成，IFN-,及MHC-I的合成均受抑制，同时病毒蛋白改变宿主细胞表面糖基化，使MHC-I分子低表达,NK,祖NK,LAK,IL-2,INF,IL-2,INF,kILL,KILL,恶性变异的组织细胞,轻度变异的组织细胞,NK细胞具有广泛的抗肿瘤活性, NK细胞杀伤靶细胞的机制,1、通过释放穿孔素和颗粒酶引起靶细胞溶解,2、通过Fas/FasL途径引起靶细胞凋亡,3、释放细胞因子，通过与靶细胞表面相,应受体结合杀伤靶细胞 。,4、通过ADCC作用杀伤相应靶细胞,祝大家学习进步！,