硕士免疫学考试复习题.docx

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硕士免疫学考试复习题

●TH1细胞的作用：

Th1细胞对巨噬细胞的作用。

释放多种细胞因子

-激活巨噬细胞：

IFN-γ、CD40L

-诱生并募集巨噬细胞：

IL-3、GM-CSF、TNF、MCP-1

-清除慢性感染的巨噬细胞:

FasL/Fas途径

Th1细胞对T细胞的作用

产生IL-2，促进Th1和CTL增殖，放大免疫效应。

Th1辅助B细胞产生具有调理作用的抗体（IgG1,IgG3），增强巨噬细胞吞噬作用。

Th1对中性粒细胞的作用

产生LT和TNF-a，活化中性粒细胞，促进其吞噬杀伤作用。

Th1的主要生物学功能：

1.直接杀伤抗原细胞,通过表达FasL→Fas,TRAIL→DR4+/DR5及LT杀伤病毒感染细胞和肿瘤细胞,lFN-γ还能直接降解病毒.Th1也可用“旁观杀伤”方式清除过多活化免疫细胞.

2.活化杀伤性细胞,杀伤性细胞主要是细胞毒性T淋细胞（CTL、CD＋8）和自然杀伤细胞（NK）.Th1表达的lFN-γ和IL-2活化CTL和NK,使之释放穿孔素,粒酶、LT、FasL等杀伤抗原细胞,在抗病毒抗肿瘤中发挥重要作用.CTL和NK也可表达1NF-γ反馈调节Th1.

3.辅助B细胞,以表达lFN-γ、IL-2及CD40L→CD40和辅助B细胞产生抗体,鼠实验证实产生lgM、lgG2α、lgA等,lFN-γ可抑制lgG-1和lgE产生.

4.对单核巨噬细胞作用,以同上方式单核细胞向巨噬细胞转化,IFN-γ尚可诱导MHC-II表达并刺激NO的产生.

Th2的主要生物学功能

1.诱导单核细胞向巨噬细胞转化和MHC-II表达,但lL-4抑制NO产生,对杀灭吞噬病原不利.

2.对CTL和NK负调节

3.辅助B细胞,通过表达1L-4、10、13等刺激B细胞产生抗体,在小鼠实验中产生lgG-I、lgE和lgA,IL-4抑lgG2α产生.

4.IL-4和IL-5、IL-13协同促嗜酸粒细胞、嗜碱性粒细胞（BaS）和肥大细胞（MaS）前体细胞分化.FcεR1交联的MaS和fMLP、Cas刺激的BaS反过来也会分泌IL-4.

Th1和Th2也有共同生物学功能,如促粒细胞和单核细胞分化、成熟；向炎症区集结,发挥吞噬功能等方面,两者功能是一致的.

综上所述,Th1和Th2在免疫功能上具有合作性,Th1主要辅助细胞免疫,清除胞内细菌病毒及肿瘤细胞,Th2则主要辅助体液免疫,清除胞外细菌、病毒和毒素.Th1对付原虫,Th2对付蠕虫,在变态反应方面Th1和Th2也似互补.Th1启动细胞免疫诱发迟发性起敏反应（DTH）,Th2通过促使IgE分泌刺激Bas和Mas活化,诱发速发性起敏反应.另一方面,Th1和Th2在多环节上又是拮抗的.这种拮抗利于免疫状态稳定,但也可能造成免疫异常.

CD8+T细胞的作用途径主要是通过免疫接种（即通常所说的癌症疫苗）来增加肿瘤反应T细胞的数量，或者通过在体外培养大量的肿瘤反应T细胞来治疗患者，也就是过继免疫疗法的治疗。

CD8+T细胞检测蛋白是一种抗原类物质，它在防御过程中起作用。

如果肿瘤细胞中存在这样的抗原，CD8+T细胞会将肿瘤细胞穿孔进而破坏它们的组成。

Th17细胞能够分泌产生IL-17A、IL-17F、IL-6以及肿瘤坏死因子α（tumornecrosisfactorα，TNF-α）等，其功能主要就体现在它分泌的这些细胞因子集体动员、募集及活化中性粒细胞的能力上。

Th17细胞产生的最重要的效应因子是IL-17， 其受体在体内广泛表达。

虽然Th17细胞在自身免疫病中的病理性作用得到了证实， 但研究者们认为这并不是它们的主要的原始功能。

当出现感染或炎症等严重伤害的早期，机体都需要中性粒细胞参与阻止组织坏死或者脓血症。

而Th17细胞产生的IL-17能有效地介导中性粒细胞动员的兴奋过程，从而有效地介导了前炎症反应。

研究发现，过量的Th17细胞会引发严重的自体免疫疾病，比如多发性硬化症（multiplesclerosis）。

了解Th17在自体免疫疾病的发生发展过程中的作用机制对治疗自体免疫疾病具有重要的意义。

JingwuZhang等人发现，一种关键的细胞因子IL-7是维持Th17细胞存活与扩撒的关键因子。

他们研究发现，用IL-7受体拮抗剂可有效地抑制多发性硬化症的发病过程，经过IL-7受体拮抗剂的应用，过量的Th17细胞更易进入凋亡状态，有助减少有害的Th17细胞。

最新研究发现,IL9主要是由一群新的CD4+Th细胞所分泌的,由于此群细胞不同于Th1、Th2、Th17和Treg细胞,有学者称之为Th9细胞[3]（图1）。

下面就该群细胞的诱导分化及免疫调节效应进行阐述。

　　图1CD4+T细胞亚群及分化示意图

　　4.1Th9细胞的诱导产生和分化Th9细胞是一种新型的CD4+效应T细胞,那么如何诱导其产生和分化呢?

据研究发现,Th9细胞可由IL4联合TGFβ刺激CD4+初始T细胞而产生,也可由TGFβ作用于Th2细胞,由Th2转分化而来[3]。

研究者发现,加入抗CD3、抗CD28mAb后,CD4+初始T细胞在IL4和TGFβ存在的条件下,可“优先”出现一群产IL9的T细胞,若在此诱导条件下再加入IL9,可使IL9mRNA的表达量进一步升高,这表明了IL9自分泌正反馈机制的存在。

进一步研究发现,将CD4+初始T细胞分别置于Th1、Th2、Th17或iTreg细胞的诱导条件下培养,并没有IL9的产生,而在Th9细胞诱导条件下（即IL4+TGFβ）,IL9的产生明显上升,尽管有一小部分细胞表达FoxP3、IL4或IL17,但是没有IL9和这些标志的双阳性细胞。

另外,这群分泌IL9的细胞群体不表达已知的T细胞亚群分化发育所需的转录因子,包括Tbet、GATA3、Foxp3以及RORγt。

这些研究结果均说明了这群产IL9的T细胞是不同于其他Th细胞亚群的,可能为一群新的Th细胞亚群。

　　为了证明这群分泌IL9的Th细胞的产生依赖TGFβ和IL4,研究者采用分离自缺失TGFβRⅡ小鼠（“CD4dnTGFβRⅡ”小鼠）和STAT6-/-小鼠的CD4+初始T细胞,分别在IL4联合TGFβ的诱导条件下培养,均不能产生IL9,这就进一步说明了这群分泌IL9的Th细胞的产生依赖TGFβ和IL4。

这是由于CD4dnTGFβRⅡ小鼠和STAT6-/-小鼠分别失去了对TGFβ和IL4的反应性。

尽管上述这些资料显示可能存在着这样一群Th9细胞亚群,但是至今仍未鉴定出能够促进CD4+初始T细胞分化为这一亚群的特有的转录因子。

所以这种想法目前还只是一种推测。

　　除了上述这种观点,研究者进一步研究发现TGFβ可使Th2细胞转分化为Th9细胞。

他们将携带IL4GFP报告基因小鼠的CD4+初始T细胞在Th2诱导条件下培养,根据IL4和GATA3分选出Th2后,发现这些Th2表达IL5,IL10,IL13,但不表达IL9。

再将这些Th细胞分别于Th1诱导条件（IL12）、Th2诱导条件（IL4+抗TGFβ）和Th9诱导条件下（TGFβ）培养后发现,Th2在Th1诱导条件下并未转化为Th1,这群细胞仍表达IL4和GATA3,几乎没有Tbet。

而Th2在TGFβ培养条件下,Th2的细胞因子（IL4,IL5,IL13）和GATA3的表达缺失,取而代之的是IL9的表达上升。

从而说明了TGFβ可使Th2细胞转分化为Th9细胞。

而唯一和Th2有关的细胞因子且继续表达的是IL10,但IL10不是Th2所特有的,在特定的条件下,Th1和Th17细胞亦可表达[16]。

IL10被认为可以促进IL9的产生,但是封闭IL10R并未对IL9的表达产生负面的影响。

一般认为GATA3参与IL10的转录调节,但在Th9细胞中并未测及GATA3,所以不管Th9细胞是从初始T细胞分化而来,还是从Th2转分化而来,我们并不清楚是否在其中某一阶段需要GATA3的参与[3]。

而有人认为,Th9细胞虽然产生IL10,但未见GATA3,可能是由于TGFβ的存在抵抗了GATA3的产生[4]。

　　4.2Th9细胞的免疫调节效应目前研究表明,Th9细胞可能在抗寄生虫免疫和过敏性疾病中起着重要的作用。

其发挥免疫调节作用的主要效应因子是IL9。

在对抗肠道寄生虫的免疫中,Th9细胞通过分泌IL9,使得肠内肥大细胞增殖,IgE、IgG1量的升高,刺激肠道肌肉的收缩,从而促进蠕虫从肠内排除。

而对于过敏性疾病,尤其是过敏性哮喘,由Th9细胞分泌的大量的IL9作用于不同的炎症细胞,如淋巴细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞、中性粒细胞,使得炎症细胞的数量上升并分泌一些炎症介质,促进炎症的发生。

IL9除了作用于炎症细胞外,还可以作用于组织细胞,如平滑肌细胞和气道上皮细胞,从而分泌促炎因子并出现大量的杯状细胞,分泌大量的黏液,在气道高反应性的发生发展中起了一定的作用。

Th9细胞除了IL9这个效应因子外,还分泌IL10。

鉴于认为IL10是一种有效的抗炎因子,并能够抑制Th1、Th2、Th17介导的免疫应答[17],研究者对这群TGFβ和IL4诱导产生的IL9+IL10+T的功能进行检测。

通过将IL9+IL10+T细胞转入RAG1缺乏的小鼠体内,发现可诱导肠炎的发生;若将这群细胞和CD45RBhiCD4+的效应T细胞一起转入小鼠体内,不仅不能阻止疾病的发展,反而会诱导产生外周神经炎,这是单单仅有CD45RBhiCD4+的效应T细胞所不能诱导产生的。

这就说明了IL9+IL10+T细胞不但没有抑制炎症发生的作用,反而能够促进组织炎症的发展,至于是IL9或IL10,还是两者均参与诱导组织炎症尚不清楚。

但是在促炎作用中,IL9绝对是关键。

同时在其他效应T细胞表面发现了IL9R,IL9可作用于效应性T细胞,作为其他效应T细胞的生长和分化因子,从而导致更严重的组织炎症。

而对于以前认为的产IL10的T细胞是抑制功能的T细胞的说法应该重新加以认识,是促炎还是抑制T细胞应答取决于T细胞产生IL10时的具体环境和背景[4]。

　5结语

　　目前认为,Th9细胞在抗寄生虫免疫和变应性炎症中起着重要的作用。

此外,还发现Th9细胞不但不会抑制效应性T细胞的增殖,而且还有促进炎症发生的作用。

而关于Th9细胞,还有许多有待解决的问题。

如它的特异性的转录因子;Th9细胞是否确实可由初始CD4+T直接分化发育而来;Th9细胞在一定的条件下是否可以逆转化为Th2亚群等等这些问题,均需要我们进行更深入的研究和探讨。

B细胞产生抗体需要T细胞辅助。

最近研究发现一种命名为滤泡辅助T细胞（TFH）的T细胞亚群,它们被认为是B细胞最主要的辅助细胞,是淋巴组织中最常见和最重要的效应T细胞亚群之一。

TFH与Th1和Th2存在明显差别,其趋化因子受体表达为CXCR5,定位和迁移于B细胞滤泡,具有辅助B细胞功能。

TFH细胞分泌辅助细胞因子IL-21,通过与B细胞上IL-21R结合,使之分化为产生抗体的细胞。

TFH细胞功能调节异常或TFH细胞相关分子表达异常,可能与某些自身免疫性疾病、免疫缺陷病和恶性肿瘤的发病机制有关。

本文就CXCR5和TFH细胞的发现、TFH细胞的起源与TFH细胞功能相关的细胞因子,TFH效应细胞和记忆细胞的迁移和定位、TFH细胞异常与疾病等问题进行了综述。

1 Tfh的来源以及与Th1、Th2、Th17和Treg的关系

　　以往认为,Th2细胞通过分泌IL4刺激B细胞增殖和Ig类别转换,上调B细胞CD40和MHCⅡ类分子的表达,是辅助B细胞主要的T细胞亚群。

实际上,IL4-/-小鼠仍然可产生针对T细胞依赖抗原的抗体［11］。

目前已经明确,Tfh是辅助B细胞主要的T细胞亚群,而Th1和Th2所分泌的细胞因子在B细胞活化和Ig类别转换中只起到调节的作用。

　　初始T细胞表达CCR7而不表达CXCR5,通过CCR7与相应配体二级淋巴组织来源的趋化因子（SLC）/CCL21结合,使初始T细胞进入外周淋巴器官的T细胞区［12］。

活化CD4+T细胞可一过性表达CXCR5,因此也具有被迁移到淋巴滤泡的能力,这一过程与CD28、OX40和ICOS所介导的信号转导有关,而且CXCR5表达发生在活化T细胞增殖和分化之前。

但是完全极化（fullpolarized）的Th1和Th2又不表达CXCR5（图2）。

　　在T细胞中有一部分持续表达CXCR5,主要迁移到B细胞滤泡中,同时表达ICOShi、CD40Lhi和分泌IL21,执行辅助B细胞的功能,成为滤泡辅助性T细胞。

　　图2 CD4+T细胞亚群的分化与转录因子、趋化因子受体以及分泌细胞因子的关系（略）   

　　有趣的是,Tfh与Th17两个亚群有某些相似之处,如都表达IL21,分化发育都依赖于IL6、IL21和STAT3。

但Tfh不产生IL17A、IL17F和IL22,其分化也不依赖TGFβ的RORγt转录因子［9］。

　　2 参与Tfh细胞功能的关键分子

　　参与Tfh细胞功能的关键分子见表1。

　　表1 参与Tfh细胞功能的重要分子（略）

　　注:

（1）除Tfh外,IL21还可由Th17和NKT细胞产生; 

（2）在Tfh表达的共刺激分子中,CD40Lhi对B细胞体液免疫功能也有重要调节作用; （3）Tfh表达高水平的IL6R和IL21R,后者参与Tfh自分泌IL21的功能;此外Tfh还分泌IL10; （4）Tfh还表达PD1和BTLA等负性调节的共刺激分子.

　　2.1 Bcl6 与Tbet、GATA3/Stat6、FoxP3、 RORγt分别决定Th1、Th2、Treg或Th17谱系分化不同,决定Tfh细胞的转录因子目前尚不能完全确定。

但多种证据提示,Bcl6（BcellCLL/Lymphoma6,zincfingerprotein51）可能发生挥着重要作用。

虽然GC中B细胞可表达Bcl6,但在CD4+T细胞中,Bcl6优先表达于Tfh［13］,而不表达于Th1和Th2, Bcl6-/-小鼠由于缺乏GC形成,针对T细胞依赖抗原的抗体应答受损,抗体亲和力成熟也发生障碍［17, 18］。

　　此外,Bcl6表达还抑制了GATA3表达,抑制T细胞IL4分泌［19］。

Bcl6还可抑制TGFβSmad信号途径,提示不存在TGFβ可能有利于Tfh的分化［9］。

值得注意的是,GC中CD4+T细胞仅有10%～15%表达Bcl6。

　　2.2 IL21 IL21是属于γc依赖的细胞因子（cdependentcytokines）。

共用γc（CD132）作为其受体亚单位的细胞因子有IL2、IL4、IL7、IL9、IL13、IL15、IL21以及胸腺基质淋巴细胞生成素（thymicstromallymphopoietin, TSLP）。

IL212000年基因克隆成功。

IL21主要由Tfh、Th17和NKT细胞产生,Th1和Th2也可分泌IL21,但水平较低［13］。

由于IL21是Tfh细胞执行效应功能的主要细胞因子,因此又称为Tfh表达的辅助性细胞因子（Tfhexpressedhelpercytokine）。

IL21缺陷小鼠Tfh细胞发育障碍。

IL21R由结合IL21的IL21R链和γc组成,分布广泛,但主要表达于B细胞、Tfh、Th17和NK细胞,因此上述细胞也是IL21作用的主要靶细胞。

　　2.2.1 IL21对B细胞的调节作用 B细胞是IL21作用的主要靶细胞。

当CD40mAb交联刺激人B细胞时,IL21可使活化B细胞分泌IgG1和IgG3。

IL21可诱导所有B细胞亚群（包括新生B细胞、初始B细胞、过渡型B细胞、生发中心B细胞以及记忆B细胞）分化为Ig分泌细胞（Igsecretingcells, ISC）,分泌大量IgM、IgG和IgA［14, 20-22］。

一般来说,IL4对初始B细胞的作用要明显强于作用于GC和记忆B细胞的作用;而IL10则优先增强GC中的B细胞和记忆B细胞分化为ISC。

由Tfh产生的IL21,在B细胞对T细胞依赖抗原的初始免疫应答、再次免疫应答以及体液免疫长期的维持中都发挥了主要作用［14］。

　　以往认为,IL10是最为重要的刺激人B细胞分化为浆细胞的细胞因子。

相比之下,IL21在CD40mAb刺激人B细胞分化为浆细胞的效能是IL10作用的100倍［14］。

CD40mAb联合IL21刺激人B细胞可诱导其表达酶活化诱导的胞嘧啶脱氨酶（enzymeactivationinducedcytidinedeaminase, AID）和B细胞成熟蛋白1（Blymphocytematurationprotein1, Blimp1）,AID和转录因子Blimp1分别在Ig类别转换和B细胞向浆细胞分化中起着关键作用［20］。

IL4可通过抑制Blimp1的表达抑制IL21对初始B细胞的刺激作用;而记忆B细胞则对IL4抑制IL21的作用有抵抗［14］。

IL21-/-小鼠B细胞应答水平明显降低。

　　2.2.2 IL21对Tfh的调节作用 Tfh本身也表达IL21R,IL21通过以下几方面调节Tfh:

①诱导Tfh分化,IL21或IL21R缺陷小鼠Tfh细胞数量锐减;②IL21通过自分泌形式促进Tfh细胞表面CXCR5的表达,使其向淋巴小结和生发中心迁移,并在那里与B细胞相互作用,因此IL21也是GC形成中的关键细胞因子;③诱导Tfh细胞ICOS表达,发挥Tfh辅助B细胞的功能（见下述）。

　　IL21R信号转导是通过Vav1调控T细胞受体信号体（Tcellreceptorsignalosome）实现的。

Vav1是Rho家族GTPases中一种鸟嘌呤核苷酸交换因子（guaninenucleotideexchangefactor, GEF）,在NFATc1活化中发挥重要作用,可下调细胞周期抑制物p27kip1水平,促进IL2产生、肌动蛋白多聚化和TCR成簇。

IL21诱导Vav1中酪氨酸发生磷酸化,从而增强了TCR信号强度,有利于Tfh分化［10］。

　　2.2.3 IL21对Th17和NK细胞的调节作用 IL21也是Th17产生和分化的重要的自分泌细胞因子。

由于Th17表达CCR4和CCR6而不表达CXCR5,因此Th17被募集到炎症区域,而不迁移到淋巴小结。

IL21可促进NK细胞的分化,诱导其产生IFNγ。

　　2.3 ICOS 诱导性协同刺激分子（induciblecostimulator, ICOS）是CD28家族中的一个成员,为T细胞活化所诱导。

ICOS基因1999年克隆成功［23］,2004年命名为CD278。

ICOS配体（ICOSligand, ICOSL）即B7H2（B7homologue2）,命名为CD275。

以往认为,ICOS主要表达在Th2细胞。

实际上,形态学上早就观察到ICOS高表达于扁桃体生发中心明区顶部的T细胞。

只是那时还没有认识到这群细胞其实主要是Tfh细胞。

ICOSL主要表达于包括B细胞在内的APC。

　　2.3.1 ICOSL/ICOS相互作用调节Tfh和B细胞功能 B细胞上ICOSL与Tfh细胞上ICOS相互作用,对于Tfh细胞的产生和维持,生发中心和记忆B细胞的形成发挥重要作用［9, 24］。

在体外,来自扁桃腺中CXCR5hiICOShiCD4+细胞可有效诱导B细胞产生IgG［25］。

ICOS/ICOSL相互作用对于Tfh表达IL21是必需的,其机制可能是通过NFATc1来调节IL21表达［9］。

纯合子缺乏ICOS与人普通变异免疫缺陷病（commonvariableimmunodeficiency, CVID）有关,患者淋巴结中GC缺如,IgM+记忆B细胞明显减少,外周血中CXCR5+CD4+T细胞缺如［9, 10］。

　　2.3.2 Sanroque小鼠品系建立促进了对Roquin蛋白调节ICOS表达的认识 2005年Vinuesa等采用致遗传上发生改变的乙基亚硝基脲（ethylnitrosourea）处理C57BL/6小鼠,获得一种具有典型系统性红斑狼疮（SLE）特征的小鼠品系,称之为sanroque小鼠。

在细胞水平上发现,sanroque小鼠淋巴结中有大量的Tfh,自发形成GC。

这种突变小鼠缘于一种ICOS表达的抑制物的缺陷,从而使Tfh表达高水平的ICOS,并分泌大量的IL21。

进一步研究发现,导致小鼠发生病理改变的突变基因是编码一种高度保守RING型泛素连接酶家族成员的Roquin（Rc3h1）。

Roquin蛋白含有一个结合RNA的CCCH锌指结构,分布在胞质RNA颗粒,提示其可能调节mRNA的翻译和稳定性。

Roquin是Tfh和自身抗体应答的一种关键负调控蛋白,sanroque小鼠Roquin发生了突变（M199R）,影响了Roquin螺旋结构,不能发挥抑制ICOS表达的作用,过多形成Tfh,导致sanroque小鼠发生自身免疫综合征［8］。

　　2.3.3 Roquin抑制自身免疫的分子机制 2007年Vinuesa研究组发现Roquin抑制自身免疫的分子机制是通过限制ICOSmRNA表达实现的。

正常情况下,Roquin可通过促进ICOSmRNA降解而限制ICOS表达,在ICOSmRNA3′端非翻译区有一个保守的区域,由47个碱基对组成,可与T细胞表达的microRNA（包括miR101）相互补。

Roquin是否直接结合mRNAs靶分子和/或结合到与靶分子互补的miRNA还不清楚［26］。

　　2.4 CXCR5 CXCR5（CD185）最初被称为BLR1（Burkitt’slymphomareceptor1）,1992年基因克隆成功［27］。

其相应的配体为BCA1（Bcellattractingchemokine1/CXCL13）［28］。

CXCR5主要表达于Tfh和B细胞。

　　2.4.1 Tfh细胞表达CXCR5 初始T细胞不表达CXCR5,T细胞活化后CXCR5可一过性表达,这种活化依赖于CD28和ICOS等共刺激分子,CXCR5表达往往发生在细胞增殖和分化之前。

一般认为,完全极化的T细胞（如Th1和Th2）不表达CXCR5。

在淋巴结中有一部分经抗原活化的CD4+T细胞,表达高水平的ICOS和CD40L,并分泌大量IL21,发育成为Tfh。

CD8+T细胞也不表达CXCR5。

在活化的淋巴组织（例如扁桃腺）中,将近50%的CD4+T细胞为CXCR5+,并定位于生发中心。

从扁桃腺中分离出来的CXCR5+CD4+T细胞可有效地辅助B细胞并使其分化为浆细胞。

CD4+CXCR5+CD40LhiICOShi成为Tfh细胞重要的表型［29］。

　　2.4.2 B细胞表达CXCR5 在淋巴组织中,CXCR5表达于所有