第六章 CD分子与黏附分子
第一节 CD分子(人白细胞分化抗原)
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。
免疫细胞之间相互识别的物质基础是细胞膜分子,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)。 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。 白细胞分化抗原:指造血干细胞在分化成熟为不同谱系,各个谱系分化不同阶段以及成熟细胞活化过程中,出现或消失的细胞表面分子。
CD: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种分化抗原归为同一分化群,简称CD.
人CD的编号已从CD1命名至CD350,可大致划分为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。 与T细胞识别,黏附,活化有关的CD分子
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。
CD3分子由γ、δ、ε、δ和ε五种链组成。CD3γ、δ和ε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TCRαβ或TCRγδ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。CD3ε和δ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δδ同源二聚体或δε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/CD3介导的活化途径的信号。
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MHCⅡ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。 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MHCⅡ类分子的结合、及其胞浆区与p56lck激酶的结合,参与信号转导。 CD8分子是由α、β链借二硫键连接的异源二聚体,胞膜外区结构均属IgSF。α链V样区与MHC I类分子非多态的α3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。 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又称CD154,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γδ 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。
与B细胞识别,黏附,活化有关的CD分子
CD40分子属于肿瘤坏死因子受体超家族,胞膜外区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又称mb-1或Igα,CD79b又称B29或Igβ。CD79a和CD79b通过二硫键
组成异源二聚体,表达于除浆细胞外B细胞发育的各个阶段,是B细胞特征性标记。 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。
(二)人白细胞分化抗原特点:
1.白细胞分化抗原除表达在白细胞之外,还表达在红系、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。
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、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。 二、人白细胞分化抗原的功能 1.参与免疫 细胞分化,发育 2、参与免疫细胞识别,活化 3.CD分子参与免疫细胞的效应 第二节 黏附分子
1.定义 是介导细胞与细胞或细胞与细胞外基质间相互接触和结合的一类膜表面糖蛋白分
子。
以受体与配体方式相互作用,通过增加细胞间粘附作用和或传递信号而促进细胞的功能。
CAM的分子结构由三部分组成:
①胞外区:肽链的N端部分,带有糖链,负责与配体的识别; ②跨膜区:多为一次跨膜;
③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。
2.按照黏附分子的结构特点将其分为
1. 整合素家族 2. 选择素家族
3. 免疫球蛋白超家族 4. 钙黏蛋白家族 5. 黏蛋白样家族 6. 其它粘附分子
一、整合素家族(integrin family )
由(>17)和(8种)两条链经非共价键连接组成的异源二聚体,为跨膜蛋白 。
介导细胞与外基质、细胞与细胞间的黏附、免疫应答、炎症反应和细胞发育过程中的细胞移动
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(selectin family )
单链跨膜分子,只表达在参与机体防御反应的血细胞,内皮细胞等细胞表面。
• L-选择素:淋巴细胞归巢受体 • P-选择素 • E-选择素
• 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。 分子 L-selectin (CD62L) 配体s GlyCAM-1 CD34 MAdCAM-1 分布 淋巴细胞 (Homing receptor) 功能 淋巴细胞再循环 及归巢粘膜淋巴组织 介导中性粒细胞穿越血管 介导中性粒细胞穿越血管 E-selectin (CD62e) P-selectin (CD62P) 皮肤淋巴细胞相关抗原 内皮细胞 唾液酸化Lewisx 活化内皮细胞 P-selectin glycoprotein 血小板 ligand-1 三、免疫球蛋白超家族( Ig super family)
具有与Ig相似的结构特征,有一个或多个IgV样或C样结构域。种类繁多、分布广泛、
功能多样。
• 神经系统IgSF:主要是神经原成分或介导神经髓鞘形成一般IgSF:介导白细胞的牢
固黏附,如CD4、CD8和CD2 等。
四、钙黏蛋白(cadherin)
钙离子依赖性黏附分子家族,主要介导同型细胞间的黏附作用,在调节胚胎发生和和维持成人组织结构完整性发挥重要作用。 五、黏蛋白样家族
• 富含丝氨酸和苏氨酸的糖蛋白,分子有大量的外延结构,可为选择素提供唾液酸化
的糖基配位。
• CD34:主分布于造血祖细胞和某些淋巴结内皮细胞,L-选择素配体 • 糖酰化依赖的细胞粘附分子(GlyCAM-1):L-选择素的配体
• P选择素糖蛋白配体(PSGL-1):主要分布于多形核粒细胞表面,E、P-选择素配体 第三节 黏附分子功能
• 一、参与免疫细胞的发育分化:如CD4,CD8 • 二、参与免疫应答和免疫调节 • 三、参与炎症反应过程 • 四、淋巴细胞的归巢
• 淋巴细胞归巢:是淋巴细胞的定向移动,包括淋巴干细胞向中枢免疫器官归巢、成
熟淋巴细胞向外周淋巴器官归巢、淋巴细胞再循环和淋巴细胞向炎症部位迁移。 • 归巢受体(淋巴细胞)—地址素(内皮细胞) 五、参与调节细胞凋亡
不同类型的免疫细胞在发育的不同阶段可表达各种特有的分化抗原,它们既是重要的标志,又具粘附分子特性,通过介导免疫细胞与其他细胞的相互作用而参与调节免疫细胞的发育和分化。
CAM与临床
——白细胞粘附分子缺陷 可导致疾病 如白细胞粘附缺陷病:
粘附分子可从细胞脱落或释出进入血液,检测血液中可溶性粘附分子的水平,对了
解疾病进程和预后有意义。
应用抗粘附分子抗体或模拟配体的合成多肽,阻断细胞粘附或导入细胞粘附分子基
因,以增强信号刺激等,有可能被用来作为干预某些疾病或病理过程的一种手段。