白细胞分化抗原和黏附分子

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1、医 学 免 疫 学Medical Immunology 第 七 章 白 细 胞 分 化 抗 原 和 黏 附 分 子(CD molecules and adhesion molecules) 教 学 内 容u 人 白 细 胞 分 化 抗 原u 黏 附 分 子u CD和 黏 附 分 子 及 其 单 抗 的 临 床 应 用 前 言l 免 疫 应 答 过 程 有 赖 于 免 疫 系 统 中 细 胞 间 的 相 互 作 用 ， 包 括细 胞 间 直 接 接 触 和 通 过 分 泌 细 胞 因 子 或 其 它 活 性 分 子 介 导的 作 用 。l 免 疫 细 胞 之 间 相 互 识 别 的 物 质 基

2、础 是 细 胞 膜 分 子 ， 包 括 细胞 表 面 的 多 种 抗 原 、 受 体 和 其 它 分 子 。 细 胞 膜 分 子 通 常 也称 为 细 胞 表 面 标 记 （ cell surface marker） 。 l 白 细 胞 分 化 抗 原 和 粘 附 分 子 是 两 类 重 要 的 免 疫 细 胞 膜 分 子 。 第 一 节 人 白 细 胞 分 化 抗 原 （ leukocyte differentiation antigen） 一 、 人 白 细 胞 分 化 抗 原 的 概 念（ 一 ） 概 念 ： 白 细 胞 分 化 抗 原 （ leukocyte differentiati

3、on antigen） 是 指 造 血 干 细 胞 在 分 化 成 熟 为 不 同 谱 系 、分 化 不 同 阶 段 及 细 胞 活 化 过 程 中 ， 出 现 或 消 失 的 细 胞表 面 标 记 分 子 。 一 、 人 白 细 胞 分 化 抗 原 的 概 念（ 二 ） 特 点 ： 1.白 细 胞 分 化 抗 原 除 表 达 在 白 细 胞 之 外 ， 还 表 达 在巨 核 细 胞 /血 小 板 谱 系 。 白 细 胞 分 化 抗 原 还 广 泛 分 布 于 非造 血 细 胞 如 血 管 内 皮 细 胞 、 成 纤 维 细 胞 、 上 皮 细 胞 、 神经 内 分 泌 细 胞 等 。 2.白

4、 细 胞 分 化 抗 原 大 都 是 跨 膜 的 蛋 白 或 糖 蛋 白 ， 含胞 膜 外 区 、 跨 膜 区 和 胞 浆 区 ； 有 些 白 细 胞 分 化 抗 原 是 以糖 基 磷 脂 酰 肌 醇 连 接 方 式 ， 锚 定 在 细 胞 膜 上 。 一 、 人 白 细 胞 分 化 抗 原 的 概 念 根 据 人 白 细 胞 分 化 抗 原 胞 膜 外 区 结 构 特 点 ,可 分为 不 同 的 家 族 （ family） 或 超 家 族 （ superfamily） ，常 见 的 有 ：免 疫 球 蛋 白 超 家 族 （ IgSF） 、 细 胞 因 子 受 体 家 族 、整 合 素 家 族

5、 、 C型 凝 集 素 超 家 族 、肿 瘤 坏 死 因 子 超 家 族 （ TNFSF）肿 瘤 坏 死 因 子 受 体 超 家 族 （ TNFRSF） 等 。 一 、 人 白 细 胞 分 化 抗 原 的 概 念（ 三 ） CD的 概 念 ：l 应 用 以 单 克 隆 抗 体 鉴 定 为 主 的 方 法 ， 将 来 自 不 同 实 验 室 的单 克 隆 抗 体 所 识 别 的 同 一 分 化 抗 原 归 为 同 一 个 分 化 群 ， 简称 CD（ cluster of differentiation） 。l 人 CD的 编 号 已 从 CD1命 名 至 CD350， 可 大 致 划 分 为

6、T细 胞 、B细 胞 、 髓 系 细 胞 、 NK细 胞 、 血 小 板 、 粘 附 分 子 、 内 皮 细胞 、 细 胞 因 子 受 体 等 14个 组 。 （ P68,表 7-1） 1.与 T细 胞 识 别 、 粘 附 、 活 化 有 关 的 CD分 子 二 、 人 白 细 胞 分 化 抗 原 的 功 能 CD3l CD3 CD3分 子 与 T细 胞 受 体 组 成 TCR/CD3复 合 物 ， 分 布 于 T细胞 和 部 分 胸 腺 细 胞 表 面 ， 在 TCR信 号 转 导 过 程 中 起 着 关 键 作用 。l CD3分 子 由 、 、 、 和 五 种 链 组 成 。 CD3 、

7、和 链 均 属 免 疫 球 蛋 白 超 家 族 （ IgSF） 成 员 ， 跨 膜 区 通 过 带 负 电的 氨 基 酸 与 TCR 或 TCR 链 跨 膜 区 带 正 电 氨 基 酸 形 成 盐桥 ， 使 之 稳 定 形 成 TCR/CD3复 合 物 。 CD3 和 链 结 构 相 似 ， 胞 膜 外 区 很 短 ， 由 半 胱 氨 酸 形 成 链 间 二 硫 键 ， 组 成 同 源二 聚 体 或 异 源 二 聚 体 。 胞 浆 区 有 “ 免 疫 受 体 酪 氨 酸 活 化基 序 ” 结 构 ， 其 中 的 酪 氨 酸 磷 酸 化 后 ， 可 活 化 有 关 激 酶 ， 传递 TCR/CD

8、3介 导 的 活 化 途 径 的 信 号 。 CD4 l CD4为 单 链 跨 膜 糖 蛋 白 ， 胞 膜 外 区 结 构 属 IgSF成 员 ， 共 有 4个 IgSF结 构 域 ， CD4分 子 的 第 一 、 二 个 结 构 域 可 与 MHC 类分 子 的 非 多 态 区 结 合 。 第 一 个 V样 结 构 域 是 艾 滋 病 毒 （ HIV）的 受 体 ， 与 HIV gp120相 结 合 。l CD4是 T细 胞 TCR/CD3识 别 抗 原 的 辅 助 受 体 ， 通 过 胞 膜 外 区与 抗 原 提 呈 细 胞 （ APC） 表 达 的 MHC 类 分 子 的 结 合 、 及

9、 其胞 浆 区 与 p56lck激 酶 的 结 合 ， 参 与 信 号 转 导 。 CD8 l CD8分 子 是 由 、 链 借 二 硫 键 连 接 的 异 源 二 聚 体 ， 胞 膜外 区 结 构 均 属 IgSF。 链 V样 区 与 MHC I类 分 子 非 多 态 的 3区 域 结 合 ， 胞 浆 区 可 与 p56lck激 酶 相 连 ， 参 与 T细 胞 活化 和 增 殖 的 信 号 传 递 。l CD8也 是 T细 胞 的 辅 助 受 体 ， 可 以 增 强 TCR与 相 应 抗 原肽 :MHC分 子 结 合 后 的 信 号 刺 激 。 CD40L l CD40L又 称 CD154

10、， 属 于 TNF超 家 族 成 员 ， 以三 聚 体 形 式 结 合 CD40分 子 。 人 CD40L主 要 表 达在 活 化 CD4+ T细 胞 、 部 分 CD8+ T细 胞 和 T细 胞 。 CD40L结 合 到 B细 胞 表 面 CD40产 生 的 信号 ， 是 B细 胞 进 行 免 疫 应 答 和 淋 巴 结 生 发 中 心形 成 的 重 要 条 件 。 2.与 B 细 胞 识 别 、 粘 附 、 活 化 有 关 的 CD分 子 二 、 人 白 细 胞 分 化 抗 原 的 功 能 CD40 l CD40分 子 属 于 肿 瘤 坏 死 因 子 受 体 超 家 族 ， 胞 膜外 区

11、为 富 含 半 胱 氨 酸 重 复 序 列 。 CD40表 达 于 成熟 B细 胞 、 某 些 上 皮 细 胞 和 内 皮 细 胞 、 淋 巴 样 并指 细 胞 、 滤 泡 树 突 状 细 胞 以 及 活 化 的 单 核 细 胞 。T细 胞 上 CD40L与 B细 胞 上 CD40结 合 是 诱 导 B细胞 再 次 免 疫 应 答 和 生 发 中 心 形 成 的 必 需 条 件 。 CD79a/CD79b l CD79a又 称 mb-1或 Ig， CD79b又 称 B29或 Ig。CD79a和 CD79b通 过 二 硫 键 组 成 异 源 二 聚 体 ， 表 达于 除 浆 细 胞 外 B细 胞

12、 发 育 的 各 个 阶 段 ， 是 B细 胞 特 征性 标 记 。l CD79a/CD79b与 mIg以 非 共 价 键 相 连 ， 组 成 BCR复合 物 ， BCR中 mIg主 要 为 mIgM和 mIgD。CD79a/CD79b与 TCR/CD3复 合 体 中 CD3分 子 作 用 十分 相 似 ， 其 胞 浆 区 的 ITAM可 结 合 B细 胞 内 信 号 分 子中 SH2结 构 域 ， 从 而 介 导 由 BCR途 径 的 信 号 转 导 。 3.免 疫 球 蛋 白 Fc段 受 体 二 、 人 白 细 胞 分 化 抗 原 的 功 能 l 五 类 Ig的 不 同 功 能 主 要 与

13、 其 结 构 有 关 。 机 体 内 许多 细 胞 表 面 具 有 不 同 类 或 亚 类 Ig的 Fc受 体 ， IgFc段 通 过 与 Fc受 体 结 合 介 导 Ig重 要 的 生 理 功 能 或 参与 病 理 损 伤 过 程 。 3.免 疫 球 蛋 白 Fc段 受 体 第 二 节 细 胞 黏 附 分 子 （ cell adhesion molecule， CAM） 细 胞 黏 附 分 子 的 概 念l 细 胞 粘 附 分 子 是 众 多 介 导 细 胞 间 或 细 胞 与 细 胞 外 基 质 间 相互 接 触 和 结 合 分 子 的 统 称 。 粘 附 分 子 以 受 体 -配 体 结

14、 合 的形 式 发 挥 作 用 ， 使 细 胞 与 细 胞 间 ， 细 胞 与 基 质 间 ， 或 细 胞-基 质 -细 胞 间 发 生 粘 附 ， 参 与 细 胞 的 识 别 ， 细 胞 的 活 化 和信 号 转 导 ， 细 胞 的 增 殖 与 分 化 ， 细 胞 的 伸 展 与 移 动 ， 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 。 细 胞 黏 附 分 子 的 结 构 特 点l CAM的 分 子 结 构 由 三 部 分 组 成 ： 胞 外 区 ： 肽 链 的 N端 部

15、 分 ， 带 有 糖 链 ， 负 责 与 配 体 的 识 别 ； 跨 膜 区 ： 多 为 一 次 跨 膜 ； 胞 质 区 ： 肽 链 的 C端 部 分 ， 或 与 质 膜 下 的 骨 架 成 分 直 接 相 连 ， 或 与 胞 内 的 化 学 信 号 分 子 相 连 ， 以 活 化 信 号 转 导 途 径 。 细 胞 黏 附 分 子 的 分 类l 粘 附 分 子 根 据 其 结 构 特 点 可 分 为 ： 整 合 素 家 族 、 选 择 素 家 族 、 免 疫 球 蛋 白 超 家 族 、 钙 粘 素 家 族 。 一 、 整 合 素 家 族l 整 合 素 家 族 最 初 是 因 此 类 粘 附

16、分 子 主 要 介导 细 胞 与 细 胞 外 基 质 的 粘 附 ， 使 细 胞 得 以附 着 而 形 成 整 体 而 得 名 。 l 整 合 素 家 族 的 粘 附 分 子 都 是 由 、 两 条链 （ 或 称 亚 单 位 ） 经 非 共 价 键 连 接 组 成 的异 源 二 聚 体 。 、 链 共 同 组 成 识 别 配 体的 结 合 点 。 一 、 整 合 素 家 族 结 合 配 体 位 置 整 合 素 分 子 的 基 本 结 构 示 意 图 一 、 整 合 素 家 族l 结 构 ： 由 两 条 链 经 非 共 价 键 连 接 组 成 的 异 二 聚 体 。l 组 成 ： 至 少 14种

17、 亚 单 位 和 8种 亚 单 位 ， 以 亚 单 位 可 将 整 合 素 家 族 分 为 8个 组 。l 分 布 ： 一 种 整 合 素 可 分 布 于 多 种 细 胞 ， 同 一 种 细 胞 也 往 往 有 多 种 整 合 素 的 表 达 。 表 达 水 平 可 随 细 胞 分 化 和 生 长 状 态 发 生 改 变 。 二 、 选 择 素 家 族l 结 构 ： 家 族 各 成 员 胞 膜 外 结 构 域 相 似 ， 均 由 C型 凝 集 素 （ CL） 结 构 域 、 EGF结 构 域 和 补 体 调 控 蛋 白 结 构 域 （ CCP） 组 成 。 其 中 CL结 构 域 是 选 择

18、素 结 合 配 体 部 位 。l 组 成 ： 有 L、 P和 E选 择 素 三 个 成 员 。l 配 体 ： 主 要 识 别 一 些 寡 糖 基 团 。 主 要 是 唾 液 酸 化 的 路 易 斯 寡 糖 （ sialyl Lweisx， sLex即 CD15s） 或 类 似 结 构 分 子 ， 主 要 表 达 于 白 细 胞 、 内 皮 细 胞 和 某 些 肿 瘤 细 胞 表 面 。 二 、 选 择 素 家 族 三 、 黏 附 分 子 的 功 能1.免 疫 细 胞 识 别 中 的 辅 助 受 体 和 协 同 刺 激 或 抑制 信 号 CD4/CD8 - MHC- /MHC- CD28 - B

19、7 CD2 - CD58 LFA-1* - ICAM 三 、 黏 附 分 子 的 功 能2.炎 症 过 程 中 白 细 胞 和 血 管 内 皮 细 胞 黏 附中 性 粒 细 胞 沿 血 管 壁 滚 动 ：中 性 粒 细 胞 *寡 糖 -E选 择 素 *内 皮 细 胞中 性 粒 细 胞 穿 越 血 管 壁 ：中 性 粒 细 胞 *LFA-1-ICAM-1 *内 皮 细 胞 三 、 黏 附 分 子 的 功 能3.淋 巴 细 胞 归 巢 (lymphocyte homing) 概 念 ： 淋 巴 细 胞 通 过 归 巢 受 体 定 向 移 动 至 外 周 免 疫 器 官 的 过 程 。 包 括 向

20、淋 巴 器 官 归 巢 、 淋 巴 细 胞 再 循 环 、 向 炎 症 部 位 迁 移 等 。 淋 巴 细 胞 *L-选 择 素 -地 址 素 *高 内 皮 细 胞 淋 巴 细 胞 *LFA-1-ICAM-1 *高 内 皮 细 胞 第 三 节 CD分 子 和 黏 附 分 子及 其 单 克 隆 抗 体 的 临 床 应 用 l 阐 明 发 病 机 制 CD4与 HIV、 AIDSl 在 疾 病 诊 断 中 的 应 用 CD4/CD8l 在 疾 病 预 防 和 治 疗 中 的 应 用 CD3mAb+T+补 体 去 除 T， 治 疗 移 植 排 斥 反 应第 三 节 CD分 子 和 黏 附 分 子 及 其 单 克 隆 抗 体 的 临 床 应 用 本 章 小 结l 掌 握 白 细 胞 分 化 抗 原 和 粘 附 分 子 的 概 念 。l 掌 握 与 T、 B细 胞 识 别 、 粘 附 、 活 化 有 关 CD分 子 的 名 称 及 功 能 。l 了 解 免 疫 球 蛋 白 Fc段 受 体 的 结 构 、 特 点 、 配 体 及 功 能 。l 了 解 常 见 粘 附 分 子 的 基 本 结 构 、 组 成 、 分 布 及 功 能 。l 熟 悉 粘 附 分 子 的 功 能 。 l 了 解 CD分 子 和 粘 附 分 子 及 其 单 克 隆 抗 体 的 临 床 应 用 。 Thank You!