T细胞的形态结构
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第十章:T淋巴细胞T淋巴细胞(T lymphocyte)简称T细胞,来源于骨髓中的淋巴样干细胞,在胸腺中发育成熟。
T细胞具有高度的异质性,根据其表面标志和功能特征,T细胞可分不同的亚群,各亚群之间相互调节,共同发挥其免疫学功能。
T细胞可介导适应性细胞免疫应答,在胸腺依赖抗原(TD-Ag)诱导的体液免疫应答中亦发挥重要的辅助作用。
第一节T淋巴细胞的分化发育T细胞表面具有许多重要的分子,如TCR、CD3、CD4及CD8等分子,它们表达的水平与其功能密切相关,而这些分子的表达是在T细胞分化发育的不同阶段,经受复杂而严密的调节下进行的。
一、T细胞在胸腺中的发育胸腺是T淋巴细胞分化成熟的中枢免疫器官。
由胸腺基质细胞、细胞外基质和细胞因子组成的胸腺微环境是T细胞发育分化的必要条件。
目前认为,胸腺造血微环境主要通过以下机制促进胸腺细胞的存活和分化:分泌细胞因子或其他介质,如胸腺基质细胞分泌的细胞因子(如IL-7)及肽类分子如胸腺激素、胸腺素、促胸腺生成素等是胸腺中T细胞成熟的重要条件;表达的黏附分子通过与胸腺细胞上相应分子的结合,促进胸腺细胞的分化。
在上述因素的影响下,依据CD3以及辅助受体CD4和CD8的表达,胸腺中的T细胞可分为双阴性、双阳性和单阳性三个阶段。
①双阴性阶段:进入胸腺淋巴样干细胞不表达CD3、CD4及CD8的三阴性细胞(triple negative cell, TN),进而进入CD3low CD4-CD8-双阴性细胞(double negative cell, DN);②双阳性阶段:DN细胞分化为CD4+CD8+双阳性细胞(double positive cell, DP);③单阳性阶段:DP细胞分化为CD4+CD8-或CD4-CD8+的单阳性细胞(single positive cell)。
在免疫系统中,每个T细胞克隆通过其抗原受体TCR特异性识别相应抗原,所有T 细胞克隆组成了T细胞库(repertoire),赋予了免疫系统可识别周围环境中几乎所有抗原的潜力。
T细胞的形态结构关键词:淋巴细胞 T细胞北京标准物质网T淋巴细胞(T lyraphocyte)即胸腺依赖性淋巴细胞(thymus dependent lymphocyte),简称T细胞。
由胸腺内的淋巴干细胞分化而成,是淋巴细胞中数量最多、功能最复杂的一类细胞,占外周血液淋巴细胞总数的65%~70%,在机体细胞和体液免疫应答中均有重要的地位。
经过胸腺阳性选择和阴性选择的T 细胞被释放人外周血,形成为构成外周T淋巴细胞库的主要组成部分,可识别自身MHC分子呈递的众多外界抗原物质。
(一)T细胞的形态结构T细胞体积较小,胞质少,核呈圆形,染色质呈块状,较致密,故着色较深。
胞质内细胞器十分简单,各种细胞器如线粒体、内质网及高尔基复合体均不发达,但胞质内多聚核糖核蛋白体丰富.因而显示细胞质电子密度大。
图13-11为T细胞电子显微镜图。
(二)T细胞的表面标志T细胞表面具有独特的膜分子,这些分子可作为其标志,用以研究T细胞活化、分化、免疫功能等方面的问题。
1.T细胞抗原受体T细胞受体(T cell receptor,TCR)是T细胞表面存在的能与抗原发生特异性识别和结合的受体蛋白,故亦称T细胞抗原识别受体(antigen recognition receptor)。
TCR是一种糖蛋自分子。
是由两条不同的肽链组成的异源二聚体.如图13一12所示。
根据抗原结构和编码基因不同.分为a、β、γ和8四种多肽链,均属于免疫球蛋白基因超家族成员。
TCRl由γ和δ链构成,即二聚体γδTCR,在T细胞分化成熟中首先表达,外周血中约10%T细胞表达TCR1,对应的T细胞则称为γδ+T细胞。
TCR2由。
链和8链两种多肽链通过二硫键连接组成,即二聚体aβTCR,表达稍晚,外周血中约90%T细胞表达TCR2,带有这两种肽链的T细胞称为aβ+T细胞。
分化抗原CD3是成熟T细胞的又一特征性表面标志,至少由5种肽链组成。
在内质网上,TCR的aβ链分子与CD3以非共价键方式结合成为复合物,即TCR /CD3复合体,有利于稳定TCR的分子构型,能识别MHCI(cD8一T细胞)或MHc Ⅱ(cD4一T细胞)递呈的抗原,对于T细胞内信号传递及导致T细胞的活化至关重要。
T细胞亚群的分类及功能更新时间:2004-4-29 3:56:00T细胞是不均一的群体,按其抗原识别受体,可将T细胞分为二大类。
一类是TCRαβ、T细胞,另一类是TCRγδ细胞(表8-2)。
表8-2 TCRαβ+T细胞与TCRγδT细胞的特性TCRαβT细胞也是不均一的群体,根据其表型(phenotype)即其细胞表面的特征性分子的不同,可将成熟T细胞分为二个亚类(subsets)即CD4+T细胞和CD8+细胞。
根据TCRαβT细胞的功能可将其分为二类。
一类为调节性T细胞,可包括辅助性T细胞(helper T lymphocte,TH)和抑制性T细胞(suppressor T lymphocyte,Ts)。
另一类为效应性T细胞(effector T cell),可包括杀伤性T细胞(eytolytie T cell,CTL,或TC)和迟发型超敏性T细胞(delayed type hypersensitivity T lymphoctye,TDTH)。
(一)TCRαβT细胞二类T细胞表型分子均呈CD2+、CD3+阳性,但γδT细胞为CD4-、CD8-双阴性细胞(double negative cell,DN)或CD8+,而αβT细胞其表型为CD4+或CD8+单阳性细胞(single positive cell,SP)。
在末梢血主要为αβT细胞可占95%,而γδT细胞只占1%~10%。
αβT细胞为主要参予免疫应答的T细胞,而对γδT细胞功能不十分了解,可能是具有原始受体的第一防线的防御细胞,与抗原感染有关。
(二)CD4+细胞TCRαβTCD4+细胞(简称为CD4+细胞)的分子表型为CD2+、CD3+、CD4+、CD8-。
其TCR识别抗原是MHCⅡ类分子限制性。
CD4+T细胞也是不均一的细胞群,按其功能可包括二种T细胞,即辅助性T细胞(TH),和迟发型超敏性T细胞(TDTH)。
前者为调节性T细胞,后者为效应性T细胞。
2019年高考生物必备学问点:T细胞T淋巴细胞来源于骨髓的多能干细胞(胚胎期则来源于卵黄囊和肝)。
在人体胚胎期和初生期,骨髓中的一部分多能干细胞或前T细胞迁移到胸腺内,在胸腺激素的诱导下分化成熟,成为具有免疫活性的T细胞。
成熟的T细胞经血流分布至外周免疫器官的胸腺依靠区定居,并可经淋巴管、外周血和组织液等进行再循环,发挥细胞免疫及免疫调整等功能。
T细胞的再循环有利于广泛接触进入体内的抗原物质,加强免疫应答,较长期保持免疫记忆。
T细胞的细胞膜上有很多不同的标记,主要是表面抗原和表面受体。
这些表面标记都是结合在细胞膜上的巨蛋白分子。
高考生物必背学问点:T细胞基本介绍胸腺依靠性淋巴细胞(简称:T细胞)是淋巴细胞的主要组分,它具有多种生物学功能,如干脆杀伤靶细胞、协助或抑制B细胞产生抗体,对特异性抗原和促有丝分裂原的应答反应以及产生细胞因子等,是身体中抵挡疾病感染、肿瘤形成的“斗士”。
T细胞产生的免疫应答是细胞免疫,细胞免疫的效应形式主要有两种:与靶细胞特异性结合,破坏靶细胞膜,干脆杀伤靶细胞;另一种是释放淋巴因子,最终使免疫效应扩大和增加。
高考生物必背学问点:T细胞概念、来源及分布T细胞是指一群功能不同的异质性淋巴细胞,由于它在胸腺(thymus)微环境内分化成熟而得名。
事实上,T细胞是一类起源于骨髓,成熟于胸腺的多功能淋巴细胞。
早期胚胎发育时的胚胎干细胞在胎儿肝和脾内分裂与分化,此时淋巴细胞仍无表面标记,进入骨髓后转化为前T细胞,之后前T细胞经血液进入胸腺。
当前T细胞进入胸腺后主要在胸腺皮质进行分裂、分化,且在皮质内有规律地排列。
靠近被膜和胸腺隔的为较原始的大淋巴细胞,中层为淋巴细胞,深层为小淋巴细胞(成熟后的T淋巴细胞)。
由此可知,胸腺皮质中T细胞成熟过程是从浅层向深层发展的,在此过程中胸腺内的巨噬细胞能分泌白细胞介素Ⅰ来促进前T细胞增殖分化,而胸腺分泌的胸腺素可进一步促进前T细胞最终分化成成熟的T淋巴细胞。
T细胞亚群及其功能(一)根据细胞表面TCR组成分类αβT细胞介导适应性细胞免疫应答,辅助B细胞产生适应性体液免疫应答和参与免疫应答的调节γδT细胞直接识别结合某些肿瘤和病毒感染细胞表面异常表达的膜分子或感染细胞表面CD 1分子提呈的脂类抗原,并通过释放穿孔素、颗粒酶和表达FasL等作用方式杀肿瘤和病毒感染等靶细胞;通过合成分泌多种不同类型的细胞因子发挥免疫调节作用和介导炎症反应(二)根据细胞接受抗原刺激前后状态分类1.初始T细胞在外周免疫器官内接受树突状细胞提呈的抗原肽-MHC分子复合物刺激而活化,并最终分化为效应性T细胞和记忆性T细胞2.效应性T细胞向外周炎症部位或某些器官组织迁移,不参与淋巴细胞再循环3.记忆性T细胞介导再次免疫应答,它们与相应抗原再次相遇后可迅速活化、增殖分化为效应性T细胞和产生新的记忆性T细胞(三)根据细胞功能特点分类1.辅助性T细胞(1)Th1细胞参与细胞免疫应答和免疫调节,具有抗胞内病原体感染的免疫作用;也参与某些自身免疫性疾病,如类风湿关节炎的发生发展和病理损伤过程(2)Th2细胞参与体液免疫应答,同时可诱导B细胞增殖分化,产生IgE类抗体,在抗寄生虫等胞外病原体感染中发挥重要作用;也参与过敏性哮喘等Ⅰ型超敏反应性疾病的发生发展和病理损伤过程(3)Th17细胞具有抗真菌和抗胞外细菌感染的免疫作用;也参与某些炎症性疾病,如炎症性肠炎,银屑病的发生发展和病理损伤过程(4)Tfh细胞高表达共刺激分子CD40L和ICOS,能与B细胞表面CD40和ICOSL结合相互作用有效激活B细胞;并通过合成分泌IL—21和lL—4等细胞因子,促进B细胞增殖分化产生抗体和发烧Ig类别转换2.细胞毒性T细胞特异性杀伤某些肿瘤和病毒感染的靶细胞3.调节性T细胞(1)自然调节性T细胞抑制自身反应性T细胞活化或过度活化,维持机体内环境稳定,发挥免疫自稳作用(2)诱导性调节性T细胞通过释放抑制性细胞因子对细胞免疫产生负向调节作用。
T细胞的形态结构
关键词:淋巴细胞 T细胞北京标准物质网
T淋巴细胞(T lyraphocyte)即胸腺依赖性淋巴细胞(thymus dependent lymphocyte),简称T细胞。
由胸腺内的淋巴干细胞分化而成,是淋巴细胞中数量最多、功能最复杂的一类细胞,占外周血液淋巴细胞总数的65%~70%,在机体细胞和体液免疫应答中均有重要的地位。
经过胸腺阳性选择和阴性选择的T 细胞被释放人外周血,形成为构成外周T淋巴细胞库的主要组成部分,可识别自身MHC分子呈递的众多外界抗原物质。
(一)T细胞的形态结构
T细胞体积较小,胞质少,核呈圆形,染色质呈块状,较致密,故着色较深。
胞质内细胞器十分简单,各种细胞器如线粒体、内质网及高尔基复合体均不发达,但胞质内多聚核糖核蛋白体丰富.因而显示细胞质电子密度大。
图13-11为T
细胞电子显微镜图。
(二)T细胞的表面标志
T细胞表面具有独特的膜分子,这些分子可作为其标志,用以研究T细胞活化、分化、免疫功能等方面的问题。
1.T细胞抗原受体
T细胞受体(T cell receptor,TCR)是T细胞表面存在的能与抗原发生特异性识别和结合的受体蛋白,故亦称T细胞抗原识别受体(antigen recognition receptor)。
TCR是一种糖蛋自分子。
是由两条不同的肽链组成的异源二聚体.如图13一12所示。
根据抗原结构和编码基因不同.分为a、β、γ和8四种多肽链,均属于免疫球蛋白基因超家族成员。
TCRl由γ和δ链构成,即二聚体γδTCR,在T细胞分化成熟中首先表达,外周血中约10%T细胞表达TCR1,对应的T细胞则称为γδ+T细胞。
TCR2由。
链和8链两种多肽链通过二硫键连接组成,即
二聚体aβTCR,表达稍晚,外周血中约90%T细胞表达TCR2,带有这两种肽链的T细胞称为aβ+T细胞。
分化抗原CD3是成熟T细胞的又一特征性表面标志,至少由5种肽链组成。
在内质网上,TCR的aβ链分子与CD3以非共价键方式结合成为复合物,即TCR /CD3复合体,有利于稳定TCR的分子构型,能识别MHCI(cD8一T细胞)或MHc Ⅱ(cD4一T细胞)递呈的抗原,对于T细胞内信号传递及导致T细胞的活化至关重要。
2.分化抗原
如表13-3所示,这是一些随着T细胞分化过程而出现或者发生变化的抗原,故称为T细胞分化抗原。
这些膜分子与抗原的识别以及TCR和其他T细胞膜分子相互作用过程有关。
根据这些抗原还可以判断T细胞的分化程度或其功能亚群。
3.细胞因子受体
T细胞上表达的细胞因子受体有IL一1R、IIL一2R、IL一4R、IL-6R、ILdgR、IL-gR、IL-13R等,是一些具有相似结构特征的大分子物质,对于细胞生物活性起调节作用。
这种调节作用主要是通过对细胞内信号转导途径的影响来完成的。