第二章免疫细胞 31 TCR,这是TCR多样性产生的主要机制。 (3)连接机动性：连接机动性(junctional flexibility)或连接不精确性(junctional impreci- sio)。V区基因重排时，特定的V、D或J片段在发生DJ、V-D或V叮连接时，由于读码框的 机动性或不精确性，在VDJ连接处可发生一定的变异（偏移），引起核苷酸序列的改变，最 后导致V区氨基酸组成的变化，从而改变TCR的特异性，增加了TCR的多样性 (4)N-区核苷酸插人：N-区核苷酸(non-gemmline encoded nuclectides)插入发生在V区基 因重排过程中。N-区核苷酸片段并不存在于TCR的胚系基因中。V区基因重排时，在未端 脱氧核苷酸转移酶(TT)作用下，N-区核苷酸片段可随机加在Va的V叮连接点及V3的VDJ 的D片段的两侧。N区核苷酸片段最多可由6个核苷酸组成，且富含G(鸟嘌呤)和C(胞嘧 啶)，防止形成终止密码(UAA,UGA和UAG或TAG)。N-区核苷酸插入亦发生在CDR3区。 (5)a链、3链的组合多样性：TCR的V区由Va和VB组成，它们的随机配对和组合参 与构成TCR的多样性。 上述5种机制赋予个体产生容量庞大的TCR谱，并通过TCR的V区体现出来，其中 CDR3产生的多样性最大（表2-3）。 表2-3TCR多样性的产生机制 多样性机制 @BTCR Y 胚系基因片段组合 50 57 14 3 ,D连接多样性 0×70=3×10 57×2×13=1×10 连接机动性 14×5=70 3×3×3=9 、区核苷酸插入 总的多样性 V-D,D-J V-D,D-D,D-J ←105 -10 ￥浴基因重排时，可形成VDD片段 三T细胞亚群 T细胞为异质性群体，不同群体细胞往往具有不同的表面标志和功能。前已述及，T细 胞根据TCR类型不同分为Y8T细胞（表达TCR)和甲T细胞（表达TCR2);根据表面标志和 分化抗原的不同，3T分为CD4:和CD8*T细胞；CD4T细胞根据其分泌的细胞因子和企导 的功能再分为Tl细胞和Th2细胞：CD8+T细胞根据功能不同可分为细胞毒性T细胞和抑 制性T细胞；近来还发现存在一类专一识别脂类抗原、非MHC约束的NK.1TNK1.」 CD4+T)细胞。 1.Y浴T细胞和邱T细胞：浴T细胞是调节并启动抗感染免疫应答的亚群，其8TCR 的配体往往不是触发T细胞的蛋白、脂类和超抗原，而往往是病原菌如分枝杆菌的胞膜 成分，激活释放各种促炎症的细胞因子。最近发现，人体外周血中月0%的T细胞表达 一种叫CD94/NKC2A的抑制性受体（详见第十一章），而在3T细胞中仅有4%左右。这类 抑制性受体主要表达于杀伤细胞，表明8T细胞所具有的效应功能，且功能的发挥受到精 细的调节。8T细胞分成两类，一类分布在淋巴样组织和外周血中，其受体结构具有一定的
免疫学原理 多样性。例如近年来确认外周血中有一类T细胞，表达V9V82TCR分子（指这类T细胞优 势取用Y链V基因中的第9号片段和δ链V基因中的第2号片段构成TCR)。该TCR直接 识别磷酸抗原(phosphoantigen),然后通过TCR/CD3分子胞膜内TAM传递活化信号，行使杀 伤功能。同时这类细胞还分泌TNF-a和FNy,参与激活Th1。自然，此类y浴T细胞的活性 还受抑制性受体CD94/NKG2A的调节。另一类Y8T细胞主要分布在一些上皮组织中，并参 与构成部分表皮间淋巴细胞和上皮间淋巴细胞，它们很少进入再循环，而且此类细胞受体分 子的多样性极其有限，甚至在某一特定部位出现的哈T细胞，其抗原识别结构可以呈现高 度的均一状态。上皮组织中Y6T细胞TCR的配体，可能是受感染激发的某些上皮成分或相 关分子，包括热休克蛋白、非经典MHGL类分子（参见第四章）、CD1、磷脂等。这类Y6T细胞 在抗感染和维护上皮表面的完整性上发挥作用： 邱T细胞是体内最主要的T细胞群，占外周血T细胞总数的90%~95%。3T细胞识 别MHC分子递呈的抗原肽，属MHC约束性T细胞。gT细胞的主要功能是介导细胞免疫 和参与免疫调节。 2.CD4+T细胞和CD8+T细胞：外周血中成熟的T细胞分为CD4+和CD8+两大亚群， 皆表达3TCR(TCR2)。其中CD4+T细胞识别MHCⅡ类分子递呈的抗原肽，受MHCⅡ类分 子的约束；CD8*T细胞识别MHCI类分子递呈的抗原肽，受MHCI类分子的约束（详见第七 章)。在某些情况下，CD4+T细胞和CD8+T知胞亦可分别识别由MHCI类分子和MHCⅡ类 分子递呈的抗原肽。 CD4+T细胞和CD8+T细胞的表型与功能间的联系并不是绝对的，少数CD4+T细胞具 有细胞毒性效应（同CL):有的CD8+T细胞具有辅助（调节）功能（同细胞）。 3.Th1细胞和T2细胞：1986年Mosman等发现小鼠CD4+Th细胞可分为两个亚型： Thl细胞和Th2细胞。Thl细胞主要分泌L2,EN-Y.TNF-8,介导细胞免疫；T2细胞主要分 泌L-4、L-5,IL6和L-l0,介导体液免疫。1991年Romagnani证实人体亦存在Th1和Th2两 个亚型。大量研究证实，Thl和Th2细胞为一对重要的调节细胞，同时，Th1和T2细胞又互 为抑制细胞，Th1细胞分泌的Ny可抑制Th2细胞的分化和功能，T2细胞分泌的Ll0和 TCF-B可抑制Thr细胞的分化和功能。因此，Th1细胞和T2细胞的相互平衡与否直接影响 机体的免疫功能，且与疾病状态密切相关。对于某些疾病，如寄生虫感染、肿瘤或病毒感染 此时如Th1细胞活跃，则机体处于抵抗状态，反之则为易感状态。因而Th1和T2细胞的研 究，为免疫调节和免疫干预提供了新的思路，有助于阐明疾病的发病机制，并为开展诊断治 疗及疗效考核提供了一个客观指标。 Thl和T2细胞来源于同一前体细胞 -T0细胞。在不同的细胞因子、抗原递呈细胞 及不同的抗原剂量等环境因素作用下，T0细胞可分别向Thl或T2细胞分化（图2-6）。 当抗原递呈细胞表面为高密度抗原时，抗原肽和TCR紧密结合，未致敏T细胞趋向于向Th1 细胞分化：当抗原递呈细胞为B细胞，出现低密度抗原时，未致敏T细胞趋向于向T2细胞 方向分化。此外，不同的协同刺激分子（表达在抗原递呈细胞表面）也可影响Th1或T2细 胞分化；B7.1(CD80)可促进Th0细胞向Thl细胞分化；B7.2(CD86)可促进Th0细胞向T2细 胞分化。而细胞因子Ll2和L4则分别是0细胞向Th1细胞和T2细胞分化的主要诱 导因子。 近年来有人提出亦存在Th3细胞，主要分泌TGFB,对Th1和Th2细胞都有抑制作用，主
第二章免疫细胞 33 w ◎ 6 、高浓度抗原 低浓度抗原 L-2 n-4 ◎ O 12, 细胞免疫 体液免疫 图2-6Thl,Th2细胞的分化途径及其功能 表2-4CD4Th细胞亚型的特征 Thl Th2 Th3 分泌细胞因子 L3 + ++ IL2 IFN-7 ++ TNF-8 ++ ILs L-10 ++ TCF-8 ++ 亚群生长/分化因子 L12 主要功能 细略免疫，DH ？ 体液免疫，过敏反应 D 粘膜免疫 + ·L10和TCF也可促进T3细胞的分化 要在粘膜免疫对抗原的应答中产生并激活。各Th细胞亚型的特征见表2-4。 4.细胞毒性T细胞：细胞毒性T细胞(eytotoxicity T lymphocyte,CTL/Tc)为CD8+T细 胞，是免疫应答的主要效应细胞可特显性杀伤靶细胞，在肿瘤免疫和抗病毒感染的免疫中 发挥重要作用。CL在识别靶细胞（抗原）和攻击靶细胞时都受HCL类分子的约束。 除细胞毒性效应外，CTL还可分泌GM-CSF、L2、L4、L5、L8、L-10和L16等，调节 免疫功能；分泌趋化因子如L-8、R-10(TFN-inducible proten10)、MP-la(macrophage inflamma, tory protein)和MP-lB等，介导炎症反应。近年来有学者提出，CTL亦可分为不同亚型一 Tc1和T2,分泌不同的细胞因子（表2-5），发挥免疫调节功能
34 免疫学原理 表2-5Tl和T分泌的细胞因子 Tel Te2 特征性：细胞因子 L2、FN-y、LT L4、L5、Ⅱ-6L9、L10 共同性细胞因子 GM-CSR、TNF GM-S、TF 注：LT淋巴毒素：GM-CSF粒细胞巨难细胞集落刺激因子；NP肿痛坏死因子 5.抑制性T细胞：抑制性T知胞(suppressor T lymphocyte,Ts)作为一个功能性群体的 存在，是通过过继转移实验加以确认的。因为被转移的细胞可以抑制受者中组织损伤性T 细胞的活性，使免疫耐受重新出现，并可遏制已发生的移植物排斥反应。这表明由T细胞诱 导的免疫抑制对免疫应答所起的负向调节作用是客观存在的。 由于多年来一直未能找到Ts特有的表面标志，也难以在体外建立专司免疫抑制的Ts 细胞克隆，人们怀疑天然的Ts细胞实体是否存在。现时倾向于认为，T细胞的抑制活性可 能只是在一定条件下对应于正向应答的一种负向反应。因而，T可以是CD8阳性细胞，也 可以是CD4阳性细胞。一个典型的例子是CD4阳性的Th1和T2可借助各自分泌的细胞 因子而互为抑制细胞。当T2分泌的Ⅱ10和TGF-3抑制Th1分化时，会导致细胞免疫应答 受抑。这一现象说明两个问题：一是CD4阳性T细胞也可显示抑制活性；二是又不能机械 地把CD4+T2定为抑制细胞，因为Th2在激发抗体产生和诱导过敏反应方面确有显示正向 作用的功效，它的抑制功能，只是以Thl的存在为前提的，或者说，T2只是在特定条件下， 对I1及其介导的细胞免疫应答显示拮抗作用。 需要指出的是，在一些关于自身耐受的实验中，确实找到过一些显示抗原特异性的 CD8*T细胞，这些细胞有过继性转移抑制效应的能力，其确切机制仍有待阐明。 6.NK1.1+T细胞：近年来发现存在另一类T细胞，其3TCR结构单一，通常具有 CD4+T辅助受体分子，还同时表达属于NK细胞的表面分子NK1.1,因而称为NK1.1+T细 胞或NK1.1CD4+T细胞。与传统的邱T细胞(CD4*CD8*)不同，NKL.1+T细胞识别抗原 时不受MHC约束，因面不识别蛋自质抗原。人体NK1.1·T细胞主要识别由_CDld分子递星 的脂类抗原（详见第六章）。NK1.1T细胞的功能特点，是激活后大量分泌L4,因而在T0 向T2的分化以及随后的gE类别转换中发挥重要作用，NKL1T细胞成了天然免疫和获 得性免疫之间的一个承上启下的细胞组分据报道，小鼠中自发产生的自身免疫病往往有 这类细胞的丢失或减少，而输入NK1,】1+T细胞可使相应的小鼠免除自身免疫病，提示这 细胞亚群可能具有免疫调节功能。 第二节B细胞 B细胞孢是B淋巴细胞(B lymphocytes)的简称，因来源于鸟类法氏囊(bursa of Fabricius)和 嘲乳动物骨随(bone marrow))而得名。B细胞也是免疫系统重要的免疫细胞，主要功能是介 导体液免疫。B细胞还是重要的抗原递呈细胞，能摄取、加工和递呈抗原，同时还能分泌细 胞因子（如L-2、L4L5、L6、FN、TCF-A、TNF、LT等）调节免疫应答。哺乳动物B细胞来 源于骨髓干细胞，在骨髓中分化成熟。一旦成熟，B细胞就离开骨髓，到外周免狡器官的非 胸腺依赖区定居，亦参与淋巴细胞的再循环。B细胞占外周血淋巴细胞总数的20%~25%
第二章免疫细胞 35 一 B细胞的分化成熟 (一)B细胞在骨随中的分化成熟 骨髓是B细胞的发源地，同时也是哺乳动物B细胞分化成熟的中枢免疫器官。在骨髓 内环境的作用下，按既定遗传顺序，从骨髓干细胞、前B细胞、未成熟B细胞，最终分化为成 熟B细胞。其中经历了免疫球蛋白基因的重排（详见第三章）、基因活化、转录表达等过程， 最终出现特有的表面标志一B细胞抗原受体(B cell recepor,BCR)(图2-7)。BCR也称 表面膜免疫球蛋白(mg)。成熟的B细胞能识别抗原，介导特异性免疫应答，具有合成，分泌 抗体的潜能。 1缃胞一→部细胞一→木成热都细胞→成然细胞→版活B细胞→浆细型 抗原作用 非软原依赖 抗原依晚期 解常位 外周 胞质出现：硅 达达 功能状态无 技整是华特容生 超体先侵夺程瓷按介 图2-7B细胞分化、成熟和抗原诱导的分化 1.前B细胞：在分化早期，免疫球蛋白(Ig)的重链(H chain) 一μ链的V区基因首先 开始重排，胞质中出现μ链，但还不能合成完整的免疫球蛋白分子，不表达BCR,亦不具有任 何功能。u链V区基因的成功重排，可诱导免疫球蛋白的轻链(L chain) 一K链或入链的V 区基因重排，并促进B细胞的进一步分化成熟。 2.未成熟B细胞：在重排的μ链基因的诱导下，免疫球蛋白的轻链一K链或入链的 V区基因开始重排。此时，未成熟B细胞首先合成L链的替代链(surrogate Lchain,SL),细 胞表面表达前BCR(pre-BCR,由和SL组成)。前BCR的表达可促进B细胞的进一步分 化成熟。随后，未成熟的B细胞能合成成熟的轻链，胞质中出现完整的免疫球蛋白分子 gM。同时细胞表面表达B细胞抗原受体一mgM。mlgM是B细胞分化成熟中首先出现的 BCR,也是未成熟B细胞的表面标志。未成熟B细胞尽管已表达BCR,具有识别抗原的能 力，但还不能介导免疫应答。相反，此时未成熟B还处于一种对抗原的“敏感”状态，如受抗 原刺激，非但不能活化、增殖，产生特异性免疫应答，反而会引起未成熟B细胞发生细胞凋 亡而导致克隆流产(clona abortion)。现认为骨髓中出现的自身抗原，可去除对抗原“敏感1 的自身反应性B细胞克隆，这是B细胞自身耐受一 中枢耐受产生的重要机制之一