免疫学12-细胞粘附分子.ppt

细胞粘附分子细胞粘附分子 趋化与粘附趋化与粘附 细胞间黏附分子细胞间黏附分子 粘附分子粘附分子是介导细胞或细胞间相互接触和结合的一类是介导细胞或细胞间相互接触和结合的一类膜表面糖蛋白分子，位于细胞表面或细胞基质中，并膜表面糖蛋白分子，位于细胞表面或细胞基质中，并以受体和配体结合的形式相互作用，通过增加细胞间以受体和配体结合的形式相互作用，通过增加细胞间粘附作用和或粘附作用和或传递信号传递信号而促进细胞的功能。而促进细胞的功能。粘附分子使粘附分子使细胞与细胞细胞与细胞间，间，细胞与基质间细胞与基质间发生粘附，发生粘附，参与细胞的识别，活化和信号传导，细胞增值、分化，参与细胞的识别，活化和信号传导，细胞增值、分化，细胞的伸展与运动，是免疫应答，炎症发生，凝血，细胞的伸展与运动，是免疫应答，炎症发生，凝血，肿瘤转移，创伤愈合等一系列重要生理和病理过程的肿瘤转移，创伤愈合等一系列重要生理和病理过程的分子基础。分子基础。黏附分子的命名 以功能命名：如细胞间黏附分子以功能命名：如细胞间黏附分子(ICAM),血管细胞血管细胞黏附分子（黏附分子（VCAM），），TCR，LFA-1等。等。以以CD命名：统称为命名：统称为CD抗原抗原/分子。分子。1986年世界卫生组织命名委员会建议应用年世界卫生组织命名委员会建议应用CD系列来统一命名系列来统一命名白细胞分化抗原白细胞分化抗原，包括淋巴，包括淋巴细胞和其它白细胞。目前已经鉴定出细胞和其它白细胞。目前已经鉴定出CD抗抗原原70余种余种.CD:将来自不同实验室的单克隆抗体所识别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一个分化群，每一的同一分化抗原归为一个分化群，每一CD分分子代表一种或一类分化抗原。人子代表一种或一类分化抗原。人CD的编号已的编号已从从CD1命名至命名至CD166，可大致划分为，可大致划分为T细胞、细胞、B细胞、髓系细胞、细胞、髓系细胞、NK细胞、血小板、粘附细胞、血小板、粘附分子、内皮细胞、细胞因子受体和非谱系等分子、内皮细胞、细胞因子受体和非谱系等九个组。九个组。白细胞分化抗原：指血细胞在分化成熟为不白细胞分化抗原：指血细胞在分化成熟为不同谱系、不同分化阶段及细胞活化过程中，同谱系、不同分化阶段及细胞活化过程中，出现或消失的细胞表面标记分子。出现或消失的细胞表面标记分子。白细胞分化抗原大都是跨膜的蛋白或糖蛋白，白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；有些白细胞含胞膜外区、跨膜区和胞浆区；有些白细胞分化抗原是以分化抗原是以糖基磷脂酰肌醇糖基磷脂酰肌醇（GPIGPI）链接）链接方式方式锚定锚定在细胞膜上。在细胞膜上。少数白细胞分化抗原是碳水化合物。少数白细胞分化抗原是碳水化合物。五个家族：五个家族：1.1.整合素家族整合素家族 2.2.免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族 3.3.选择素家族选择素家族 4.4.钙粘素家族钙粘素家族 5.5.粘蛋白样家族粘蛋白样家族 第一节 各类粘附分子的特性与功能 一、整合素家族一、整合素家族 （一）基本结构（一）基本结构 整合素是膜结合型整合素是膜结合型的大分子糖蛋白，由的大分子糖蛋白，由和和两个亚单位（两个亚单位（链链和和链）经非共价键连链）经非共价键连接组成接组成 。整合素分子的基本结构整合素分子的基本结构（二）主要成员及其功能（二）主要成员及其功能 1.1亚家族：亚家族：VLA-1 VLA-6等等6个成员，个成员，主要介导主要介导细胞与细胞外基质细胞与细胞外基质如胶原、纤粘连蛋白和层粘连蛋如胶原、纤粘连蛋白和层粘连蛋白白 等的相互作用等的相互作用；2.2 亚家族：白细胞整合素亚家族：白细胞整合素(leukointegrin)主要参与主要参与细胞细胞-细胞细胞间相互作用；间相互作用；3.3亚家族：血小板蛋白亚家族：血小板蛋白 gpIIb/IIIa和和v3 是是血小板聚集和粘附于内皮下血小板聚集和粘附于内皮下的重要介质；的重要介质；4.7亚家族。亚家族。47（CD49d/7）和）和E7（CD103），其配体是），其配体是 表达于粘膜内皮细胞的表达于粘膜内皮细胞的粘膜血管地址素粘膜血管地址素Mad CAM-1。二、免疫球蛋白超家族二、免疫球蛋白超家族 Immunoglobulin superfamily，IgSF 是是Ca2+非依赖性跨膜糖蛋白。非依赖性跨膜糖蛋白。1.淋巴细胞功能相关抗原淋巴细胞功能相关抗原-2/3 （leukocyte function associated antigen-2/3,LFA-2/LFA-3）2.细胞间粘附分子细胞间粘附分子 （intercellular adhesion molecule,ICAM）3.CD44 4.血管细胞粘附分子血管细胞粘附分子-1（vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1又称又称 CD106）5.血小板内皮细胞粘附分子血小板内皮细胞粘附分子-1（platelet-endothelial cell adhesion molecule-1,PE-CAM-1，又称，又称CD31）6.粘膜血管地址素粘膜血管地址素 (mucosal vascular addressin-1,MAdCAM-1)三、选择素家族三、选择素家族 选择素选择素(selectin)(selectin)是一组表达于内皮细胞、白细胞和血是一组表达于内皮细胞、白细胞和血小板表面的粘附分子，家族中有三个成员：小板表面的粘附分子，家族中有三个成员：E E-选择素选择素(CD62E)(CD62E)、L L-选择素选择素(CD62L)(CD62L)和和P P-选择素选择素(CD62P)(CD62P)。选择素分子的基本结构选择素分子的基本结构 四、钙粘素家族四、钙粘素家族（cadherincadherin）是一组是一组Ca2+Ca2+依赖的细胞粘附分子家族，参与建立依赖的细胞粘附分子家族，参与建立和维持细胞和维持细胞-细胞间的连接，对维持成熟个体组织结构细胞间的连接，对维持成熟个体组织结构及其功能的完整性有重要作用。钙粘素分子主要有三及其功能的完整性有重要作用。钙粘素分子主要有三种：种：E E-钙粘素、钙粘素、N N-钙粘素和钙粘素和P P-钙粘素。钙粘素。钙黏素分子的基本结构钙黏素分子的基本结构 五、粘蛋白样家族五、粘蛋白样家族 粘蛋白样家族（粘蛋白样家族（mucinmucin-like familylike family）属新）属新 归类的一类细胞粘附分子。该家族包括归类的一类细胞粘附分子。该家族包括D34D34、GlyCAMGlyCAM-1 1和和PSGLPSGL-1 1三个成员。三个成员。第二节第二节 粘附分子的生物学作用粘附分子的生物学作用 一、参与免疫细胞间相互作用一、参与免疫细胞间相互作用 1.T1.T细胞。细胞。CD28/CD80CD28/CD80、LFALFA-1/ICAM1/ICAM-1 1、LFALFA-2/LFA2/LFA-3 3等增等增 强强TCRTCR与抗原肽与抗原肽-MHCMHC复合物结合的亲和力；复合物结合的亲和力；2.B2.B细胞。细胞。CD40/CD40LCD40/CD40L、LFALFA-1/ICAM1/ICAM-1 1、LFALFA-2/LFA2/LFA-3 3等协等协 同刺激分子与活化的同刺激分子与活化的T T细胞结合从而获得细胞结合从而获得B B细胞第二细胞第二 活化信号；活化信号；3.CTL3.CTL。杀伤靶细胞时，粘附分子的相互作用导致效靶细胞杀伤靶细胞时，粘附分子的相互作用导致效靶细胞 紧密接触。紧密接触。活化并增殖活化并增殖 CD28刺激刺激 阻断阻断B7 信号信号1 信号信号1+2 CD4 CD4 Th CD3 TCR Ag APC MHC-II 1 Ag APC MHC-II B7 LFA-3 ICAM 1/2 VCAM 2 1 无能无能 Th TCR CD3 CD28 CTLA-4 CD2 LFA-1 VLA-4 CD4 CD 无无CD CD7 CD2 CD2 CD2 分子分子 CD5 CD3 CD3 CD3 CD4 CD4 +CD8 或或 CD8 胸腺细胞分化发育的程序胸腺细胞分化发育的程序 干细胞干细胞 前前T 双阴性双阴性 双阳性双阳性 成熟成熟T 细胞细胞 细胞细胞 细胞细胞 细胞细胞 MHC-II TCR 阳性选择阳性选择 TCR 胸腺基胸腺基质细胞质细胞 MHC-I 前前T细胞细胞 前前T细胞细胞 CD8+CD4+胸腺基胸腺基质细胞质细胞 胸腺基质细胞胸腺基质细胞 MHC-与淋巴细胞表面与淋巴细胞表面TCR 结合结合 MHC-+淋巴细胞表面淋巴细胞表面TCR CD8+CD4+巨噬细胞巨噬细胞 表面表面MHC-I-自身肽自身肽 +CD 8+自身耐受自身耐受 树突状细胞树突状细胞 巨噬细胞巨噬细胞 表面表面MHC-II-自身肽自身肽 +CD 4+自身耐受自身耐受 树突状细胞树突状细胞 阴性选择阴性选择 二、参与炎症反应二、参与炎症反应 粘附分子介导中性粒细胞从血管移行到炎症部位的过程粘附分子介导中性粒细胞从血管移行到炎症部位的过程 三、参与淋巴细胞归巢和再循环三、参与淋巴细胞归巢和再循环 淋巴细胞可经淋巴管、胸导管进入血液，并在血液、淋淋巴细胞可经淋巴管、胸导管进入血液，并在血液、淋巴液、淋巴器官或组织间进行反复循环，此过程称为巴液、淋巴器官或组织间进行反复循环，此过程称为淋巴细胞再循环。淋巴细胞再循环。成熟淋巴细胞成熟淋巴细胞 定居于外周淋巴器官或组织定居于外周淋巴器官或组织后，通过血后，通过血液和淋巴的再循环回归到原来的淋巴组织（归巢）。液和淋巴的再循环回归到原来的淋巴组织（归巢）。归巢作用有赖于淋巴组织中毛细血管后静脉的一些特殊归巢作用有赖于淋巴组织中毛细血管后静脉的一些特殊化的化的HEV（高内皮小静脉）。（高内皮小静脉）。HEV表达大量的、表达大量的、一般一般静止扁平内皮细胞所缺乏静止扁平内皮细胞所缺乏的粘附分子，包括的粘附分子，包括ICAM-1，ICAM-2，VCAM-1等，它们等，它们作为配体与淋巴细胞归巢受作为配体与淋巴细胞归巢受体体（LFA-1，VLA-4，CD44，L-selectin）结合结合，引导淋引导淋巴细胞定向地进入淋巴组织巴细胞定向地进入淋巴组织。淋巴细胞在全身器官组织及体液中不断循环，以巡淋巴细胞在全身器官组织及体液中不断循环，以巡视和扩大与抗原接触的机遇，并将被抗原激活的淋巴细视和扩大与抗原接触的机遇，并将被抗原激活的淋巴细胞引流入局部淋巴组织及器官，在胞引流入局部淋巴组织及器官，在T T细胞、细胞、B B细胞、细胞、APCAPC间进行协同的免疫应答作用后，产生的效应淋巴细胞定间进行协同的免疫应答作用后，产生的效应淋巴细胞定向地迁移于病原异物抗原部位，发挥免疫效应功能。向地迁移于病原异物抗原部位，发挥免疫效应功能。外周免疫器官及淋巴组织是淋巴细胞居住、增殖、外周免疫器官及淋巴组织是淋巴细胞居住、增殖、休整和与其他细胞相互作用及信号传导的基地，既是淋休整和与其他细胞相互作用及信号传导的基地，既是淋巴细胞再循环的起点和中途站，也是淋巴细胞归巢的终巴细胞再循环的起点和中途站，也是淋巴细胞归巢的终点。淋巴细胞在发挥免疫效应的同时，被归巢受体引导点。淋巴细胞在发挥免疫效应的同时，被归巢受体引导回该类细胞的原居住地，回该类细胞的原居住地，进行修整、增殖和发育，以进行修整、增殖和发育，以提高该类淋巴细胞的数量和功能，然后再进入循环并承提高该类淋巴细胞的数量和功能，然后再进入循环并承担免疫效应作用，是保证淋巴细胞功能的重要环节。担免疫效应作用，是保证淋巴细胞功能的重要环节。淋巴组织淋巴组织 血液血液 归巢归巢 HEV 第三节第三节 粘附分子的临床意义粘附分子的临床意义 一、粘附分子与遗传病一、粘附分子与遗传病 白细胞粘附缺陷症（白细胞粘附缺陷症（leukocyte adhesion deficiency,LAD）是一种常染色体隐性遗传病，其临床表现为）是一种常染色体隐性遗