《医学免疫学》课程教学资源（精要讲义）第十章 T淋巴细胞

第十章T淋巴细胞【学习要求】掌握：T细胞的表面分子及其作用，T细胞的功能。熟热悉：T细胞的亚群。了解：T细胞的分化发育。【学习精要】T淋巴细胞简称T细胞，来源于骨髓的淋巴样干细胞，在胸腺中发育成熟。T细胞介导适应性细胞免疫应答，并在体液免疫应答中发挥重要的辅助作用，所有T细胞在适应性免疫应答中占据核心地位。第一节T细胞的分化发育胸腺是T细胞分化成熟的中枢免疫器官，胸腺微环境是T细胞发育分化的必要条件。T细胞在胸腺中经历祖T细胞（proT)、前T细胞（preT)、未成熟T、成熟T四个阶段。根据CD4和CD8的表达，胸腺中的T细胞可分为双阴性细胞（DN细胞）、双阳性细胞（DP细胞）、单阳性细胞（SP细胞）三个阶段。T细胞在胸腺中发育获得多样性TCR的表达、MHC限制性（阳性选择）、自身免疫耐受（阴性选择）。第二节T细胞的表面分子及其作用一、TCR-CD3复合物TCR即T细胞抗原受体，是所有T细胞表面的特征性标志，与CD3分子结合，形成TCR-CD3复合物。TCR是T细胞表面的特征性标志，由aβ或8二肽链组成的异二聚体。TCR识别APC或靶细胞表面的抗原肽-MHC分子复合物（pMHC)。大多数T细胞表达TCRaβ。CD3具有五种肽链：、8、、、n链，均为跨膜蛋白，CD3的功能是转导TCR识别抗原所产生的活化信号。二、CD4和CD8成熟的T细胞只表达CD4或CD8，即CD4+T细胞和CD8+T细胞。CD4和CD8的主要功能是辅助TCR识别抗原和参与T细胞活化信号的转导，因此又称为TCR共受体。CD4与APC表面的MHCIⅡI类分子结合，CD8与靶细胞表面的MHCI类分子结合，参与TCR识别抗原所产生的活化信号的转导

第十章 T 淋巴细胞 【学习要求】 掌握：T 细胞的表面分子及其作用，T 细胞的功能。 熟悉：T 细胞的亚群。 了解：T 细胞的分化发育。 【学习精要】 T 淋巴细胞简称 T 细胞，来源于骨髓的淋巴样干细胞，在胸腺中发育成熟。T 细胞介导 适应性细胞免疫应答，并在体液免疫应答中发挥重要的辅助作用，所有 T 细胞在适应性免 疫应答中占据核心地位。 第一节 T 细胞的分化发育 胸腺是 T 细胞分化成熟的中枢免疫器官，胸腺微环境是 T 细胞发育分化的必要条件。 T 细胞在胸腺中经历祖 T 细胞（pro T）、前 T 细胞（pre T）、未成熟 T、成熟 T 四个阶 段。根据 CD4 和 CD8 的表达，胸腺中的 T 细胞可分为双阴性细胞（DN 细胞）、双阳性细胞 （DP 细胞）、单阳性细胞（SP 细胞）三个阶段。 T 细胞在胸腺中发育获得多样性 TCR 的表达、MHC 限制性（阳性选择）、自身免疫耐 受（阴性选择）。 第二节 T 细胞的表面分子及其作用 一、TCR-CD3复合物 TCR即T细胞抗原受体，是所有T细胞表面的特征性标志，与CD3分子结合，形成 TCR-CD3复合物。 TCR是T细胞表面的特征性标志，由αβ或γδ二肽链组成的异二聚体。TCR 识别APC 或靶细胞表面的抗原肽-MHC分子复合物（pMHC）。大多数T细胞表达TCRαβ。 CD3具有五种肽链：γ、δ、ε、ζ、η链，均为跨膜蛋白，CD3的功能是转导TCR识别抗原 所产生的活化信号。 二、CD4和CD8 成熟的T细胞只表达CD4或CD8，即CD4 +T细胞和CD8+T细胞。CD4和CD8的主要功能是 辅助TCR识别抗原和参与T细胞活化信号的转导，因此又称为TCR共受体。 CD4与APC表面的MHC II类分子结合，CD8与靶细胞表面的MHC I类分子结合，参与 TCR识别抗原所产生的活化信号的转导

CD4还是人类免疫缺陷病毒（HIV）的受体。HIV的胞膜糖蛋白gp120与CD4结合是HIV侵入CD4+T细胞或巨噬细胞的重要机制。三、共刺激分子（协同刺激分子）初始T细胞的活化需要双信号。第一信号（抗原刺激信号）由TCR识别APC提呈的pMHC产生，经CD3转导信号，CD4或CD8起辅助作用，第一信号使T细胞初步活化。第二信号（共刺激信号）是由APC或靶细胞表面的共刺激分子与T细胞表面的共刺激分子的相互作用而产生。共刺激信号使T细胞完全活化。1.CD28：表达于90%的CD4+T细胞和50%的CD8+T细胞，CD28的配体是CD80/CD86（B7)，B7主要表达于专职APC，CD28与B7的结合是T细胞活化最主要的共刺激信号。2.CTLA-4（CD152）：CTLA-4表达于活化的CD4+T细胞和CD8+T细胞，其配体是CD80/CD86（B7），但CTLA-4与B7结合的亲和力显著高于CD28。CTLA-4与B7结合传递抑制信号，下调或终止T细胞活化。3.CD2：又称淋巴细胞功能相关抗原2（LFA-2），配体是LFA-3（CD58），介导T细胞与APC或靶细胞间的黏附。4.CD40配体（CD40L，CD154）：主要表达于活化的CD4+T细胞，而配体CD40表达于APC。活化的Th细胞表达的CD40L与B细胞表面的CD40结合促进APC活化，也促进T细胞活化，促进B细胞的增殖、分化、抗体生成。5.ICOS：表达于活化T细胞，配体ICOSL，在CD28后起作用，促进T细胞增殖。6.PD-1：表达于活化T细胞，与配体PD-L1和PD-L2结合，抑制T/B细胞增殖。四、丝裂原受体及其他表面分子T细胞表达多种丝裂原受体，如刀豆蛋白A（ConA）、植物血凝素（PHA）、商陆丝裂原（PWM）受体，在相应丝裂原作用下可非特异性诱导T细胞活化和增殖活化T细胞表达的CK受体（IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL-6R、IL-7R、IL-12R、IFN-R等）及诱导调亡的FasL（CD95L、CD178）。第三节T细胞的亚群和功能一、根据所处的活化阶段分类1.初始T细胞：指未接受抗原刺激的成熟T细胞，接受抗原刺激后分化为效应T细胞和记忆T细胞。2.效应T细胞：高表达IL-2R，是接受抗原刺激后行驶免疫效应的主要细胞

CD4还是人类免疫缺陷病毒（HIV）的受体。HIV的胞膜糖蛋白gp120与CD4结合是HIV 侵入CD4+T细胞或巨噬细胞的重要机制。 三、共刺激分子（协同刺激分子） 初始 T 细胞的活化需要双信号。第一信号（抗原刺激信号）由 TCR 识别 APC 提呈的 pMHC 产生，经 CD3 转导信号，CD4 或 CD8 起辅助作用，第一信号使 T 细胞初步活化。第 二信号（共刺激信号）是由 APC 或靶细胞表面的共刺激分子与 T 细胞表面的共刺激分子的 相互作用而产生。共刺激信号使 T 细胞完全活化。 1.CD28：表达于 90%的 CD4+T 细胞和 50%的 CD8+T 细胞，CD28 的配体是 CD80/CD86 （B7），B7 主要表达于专职 APC，CD28 与 B7 的结合是 T 细胞活化最主要的共刺激信号。 2.CTLA-4（CD152）：CTLA-4 表达于活化的 CD4+T 细胞和 CD8+T 细胞，其配体是 CD80/CD86（B7），但 CTLA-4 与 B7 结合的亲和力显著高于 CD28。CTLA-4 与 B7 结合传 递抑制信号，下调或终止 T 细胞活化。 3.CD2：又称淋巴细胞功能相关抗原 2（LFA-2），配体是 LFA-3（CD58），介导 T 细胞 与 APC 或靶细胞间的黏附。 4.CD40 配体（CD40L，CD154）：主要表达于活化的 CD4+T 细胞，而配体 CD40 表达于 APC。活化的 Th 细胞表达的 CD40L 与 B 细胞表面的 CD40 结合促进 APC 活化，也促进 T 细胞活化，促进 B 细胞的增殖、分化、抗体生成。 5.ICOS：表达于活化 T 细胞，配体 ICOSL，在 CD28 后起作用，促进 T 细胞增殖。 6.PD-1：表达于活化 T 细胞，与配体 PD-L1 和 PD-L2 结合，抑制 T/B 细胞增殖。 四、丝裂原受体及其他表面分子 T 细胞表达多种丝裂原受体，如刀豆蛋白 A（Con A）、植物血凝素（PHA）、商陆丝裂 原（PWM）受体，在相应丝裂原作用下可非特异性诱导 T 细胞活化和增殖。 活化 T 细胞表达的 CK 受体（IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL-6R、IL-7R、IL-12R、IFN-γR 等）及诱导凋亡的 FasL（CD95L、CD178）。 第三节 T 细胞的亚群和功能 一、根据所处的活化阶段分类 1.初始 T 细胞：指未接受抗原刺激的成熟 T 细胞，接受抗原刺激后分化为效应 T 细胞和 记忆 T 细胞。 2.效应 T 细胞：高表达 IL-2R，是接受抗原刺激后行驶免疫效应的主要细胞

3.记忆T细胞（Tm）：存活期长，可达数年。再次接受相同抗原刺激后可迅速活化、分化为效应T细胞，介导再次免疫应答。二、根据表达TCR的类型分类1.αT细胞：即通常所称的T细胞，主要分布于外周血和外周淋巴组织中，识别由MHC分子提呈的抗原肽，识别抗原具有MHC限制性。2.yT细胞：主要分布于皮肤和黏膜组织，其抗原受体缺乏多样性，识别抗原无MHC限制性。主要识别CD1分子提呈的多种病原体表达的共同抗原成分，包括糖脂、某些病毒的糖蛋白、分枝杆菌的磷酸糖和核苷酸衍生物、热休克蛋白等。ST细胞具有抗感染和抗肿瘤作用，可杀伤病毒和胞内寄生菌感染的靶细胞以及肿瘤细胞。三、根据CD分子分亚群1.CD4+T细胞：表达于60%~65%T细胞、巨噬细胞、树突状细胞、部分NKT细胞。识别外源性抗原肽，受自身MHCII类分子的限制，活化后分化的效应细胞主要为Th细胞。2.CD8+T细胞：表达于30%~35%T细胞。识别内源性抗原肽，受自身MHCI类分子的限制，活化后分化的效应细胞为细胞毒性T细胞（CTL），可特异性杀伤靶细胞。四、根据功能特征分亚群1.辅助性T细胞（Th)：Th均表达CD4，CD4+T细胞即指Th。初始CD4+T（ThO）受抗原和细胞因子等因素作用，可分化为Thl、Th2、Th17等，通过分泌不同的细胞因子发挥不同的免疫效应。（1）Thl：分泌IFN-、TNF-α、IL-2等促进Thl进一步增殖，发挥细胞免疫效应，同时还能抑制Th2增殖。Th1的主要效应是通过细胞因子增强细胞介导的抗感染免疫，特别是抗胞内病原体的感染。Th1细胞还是迟发型超敏反应中的效应T细胞，故也称为迟发型超敏反应性T细胞（TDTH）。（2）Th2：分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13等，可促使Th增殖，发挥体液免疫作用，进而辅助B细胞活化，同时抑制Th1增殖。Th1的主要效应是辅助B细胞活化，其分泌的细胞因子可促进B细胞的增殖、分化和抗体生成。（3）Th17：通过分泌IL-17参与固有免疫和某些炎症的发生。2.细胞毒性T细胞（CTL）：CTL表达CD8，CD8+T细胞即指CTL。同样具有细胞毒作用8T细胞和NKT细胞不属于CTL。CTL的主要功能是特异性识别内源性抗原肽-MHCI类分子复合物，进而杀伤靶细胞（胞内寄生病原体感染的细胞或肿瘤细胞）。杀伤机制主要由两种，一是分泌穿孔素、颗粒酶等直接杀伤靶细胞；二是通过FasL/Fas途径或TNF-TNFR

3.记忆 T 细胞（Tm）：存活期长，可达数年。再次接受相同抗原刺激后可迅速活化、分 化为效应 T 细胞，介导再次免疫应答。 二、根据表达 TCR 的类型分类 1.αβT 细胞：即通常所称的 T 细胞，主要分布于外周血和外周淋巴组织中，识别由 MHC 分子提呈的抗原肽，识别抗原具有 MHC 限制性。 2.γδT 细胞：主要分布于皮肤和黏膜组织，其抗原受体缺乏多样性，识别抗原无 MHC 限制性。主要识别 CD1 分子提呈的多种病原体表达的共同抗原成分，包括糖脂、某些病毒 的糖蛋白、分枝杆菌的磷酸糖和核苷酸衍生物、热休克蛋白等。γδT 细胞具有抗感染和抗肿 瘤作用，可杀伤病毒和胞内寄生菌感染的靶细胞以及肿瘤细胞。 三、根据 CD 分子分亚群 1.CD4+T 细胞：表达于 60%~65%T 细胞、巨噬细胞、树突状细胞、部分 NKT 细胞。识 别外源性抗原肽，受自身 MHC II 类分子的限制，活化后分化的效应细胞主要为 Th 细胞。 2.CD8+T 细胞：表达于 30%~35%T 细胞。识别内源性抗原肽，受自身 MHC I 类分子的 限制，活化后分化的效应细胞为细胞毒性 T 细胞（CTL），可特异性杀伤靶细胞。 四、根据功能特征分亚群 1.辅助性 T 细胞（Th）：Th 均表达 CD4，CD4+T 细胞即指 Th。初始 CD4+T（Th0）受 抗原和细胞因子等因素作用，可分化为 Th1、Th2、Th17 等，通过分泌不同的细胞因子发挥 不同的免疫效应。 （1）Th1：分泌 IFN-γ、TNF-α、IL-2 等促进 Th1 进一步增殖，发挥细胞免疫效应， 同时还能抑制 Th2 增殖。Th1 的主要效应是通过细胞因子增强细胞介导的抗感染免疫，特别 是抗胞内病原体的感染。Th1 细胞还是迟发型超敏反应中的效应 T 细胞，故也称为迟发型超 敏反应性 T 细胞（TDTH）。 （2）Th2：分泌 IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13 等，可促使 Th 增殖，发挥体液免疫 作用，进而辅助 B 细胞活化，同时抑制 Th1 增殖。Th1 的主要效应是辅助 B 细胞活化，其 分泌的细胞因子可促进 B 细胞的增殖、分化和抗体生成。 （3）Th17：通过分泌 IL-17 参与固有免疫和某些炎症的发生。 2.细胞毒性 T 细胞（CTL）：CTL 表达 CD8，CD8 +T 细胞即指 CTL。同样具有细胞毒作 用 γδT 细胞和 NKT 细胞不属于 CTL。CTL 的主要功能是特异性识别内源性抗原肽-MHCⅠ 类分子复合物，进而杀伤靶细胞（胞内寄生病原体感染的细胞或肿瘤细胞）。杀伤机制主要 由两种，一是分泌穿孔素、颗粒酶等直接杀伤靶细胞；二是通过 FasL/Fas 途径或 TNF-TNFR

途径诱导靶细胞凋亡。3.调节性T细胞（Treg）：是CD4+CD25+Foxp3+T细胞。Treg主要通过两种方式负调控免疫应答，一是直接接触抑制靶细胞活化，二是分泌IL-10、TGF-β等抑制性细胞因子抑制免疫应答。【习题】（一）问答题1.T细胞活化的双信号是什么？2.Th的亚群及功能是什么？3.CTL的功能是什么？【答案】（一）问答题1.答题要点：初始T细胞的活化需要双信号。第一信号（抗原刺激信号）由TCR识别APC提呈的pMHC产生，经CD3转导信号，CD4或CD8起辅助作用，第一信号使T细胞初步活化。第二信号（共刺激信号）是由APC或靶细胞表面的共刺激分子与T细胞表面的共刺激分子的相互作用而产生。在双信号的作用下，T细胞活化增殖分化为效应T细胞。2.答题要点：初始CD4+T细胞即ThO细胞，接受抗原刺激分化为Th1、Th2、Th17等。Th1细胞分泌IFN-、TNF、IL-2等参与细胞免疫应答；Th2细胞分泌IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等，可促进B细胞的增殖、分化和抗体生成，参与体液免疫应答；Th17细胞通过分泌IL-17参与固有免疫和某些炎症的发生。3.答题要点：CTL的主要功能是特异性直接杀伤靶细胞。通过两种机制发挥细胞毒作用：一是分泌穿孔素、颗粒酶等物质直接杀伤靶细胞；二是通过Fas/FasL途径或TNF-TNFR途径诱导靶细胞凋亡

途径诱导靶细胞凋亡。 3.调节性 T 细胞（Treg）：是 CD4+CD25+Foxp3+ T 细胞。Treg 主要通过两种方式负调控 免疫应答，一是直接接触抑制靶细胞活化，二是分泌 IL-10、TGF-β等抑制性细胞因子抑制 免疫应答。 【习题】 （一）问答题 1.T 细胞活化的双信号是什么？ 2.Th 的亚群及功能是什么？ 3.CTL 的功能是什么？ 【答案】 （一）问答题 1.答题要点: 初始T细胞的活化需要双信号。第一信号（抗原刺激信号）由TCR识别APC 提呈的pMHC产生，经CD3转导信号，CD4或CD8起辅助作用，第一信号使T细胞初步活化。 第二信号（共刺激信号）是由APC或靶细胞表面的共刺激分子与T细胞表面的共刺激分子的 相互作用而产生。在双信号的作用下，T细胞活化增殖分化为效应T细胞。 2.答题要点：初始 CD4+T 细胞即 Th0 细胞，接受抗原刺激分化为 Th1、Th2、Th17 等。 Th1 细胞分泌 IFN-γ、TNF、IL-2 等参与细胞免疫应答；Th2 细胞分泌 IL-4、IL-5、 IL- 10、 IL-13 等，可促进 B 细胞的增殖、分化和抗体生成，参与体液免疫应答；Th17 细胞通过分泌 IL-17 参与固有免疫和某些炎症的发生。 3.答题要点：CTL 的主要功能是特异性直接杀伤靶细胞。通过两种机制发挥细胞毒作用： 一是分泌穿孔素、颗粒酶等物质直接杀伤靶细胞；二是通过 Fas/FasL 途径或 TNF-TNFR 途 径诱导靶细胞凋亡