第三节 细胞免疫

第八章免疫应答第三节细胞免疫一、细胞免疫的概念及应答过程由T细胞介导的免疫应答称为细胞免疫。

主要是指T细胞在抗原的刺激下，增殖分化为效应性T淋巴细胞并产生细胞因子，从而发挥免疫效应的过程。

在这里描述的细胞免疫指的是特异性细胞免疫，广义的细胞免疫还包括吞噬细胞的吞噬作用，K细胞、NK细胞等介导的细胞毒性作用。

细胞免疫同体液免疫一样，也要经过抗原识别，一般T细胞只能结合肽类抗原，对于其他异物和细胞性抗原须经抗原递呈细胞的吞噬，将其消化降解成抗原肽，再与MHC分子结合成复合物，提呈于抗原递呈细胞表面，供T细胞识别。

T 细胞识别后开始活化即母细胞化，表现为胞体变大，胞浆增多，核仁明显，大分子物质合成与分泌增加，随后增殖，分化出大量的具有不同功能的效应T细胞，同时产生多种细胞因子，共同清除抗原，实现细胞免疫。

其中一部分T细胞在分化初期就形成记忆T细胞而暂时停止分化，受到同种抗原的再次刺激时，便迅速活化增殖，产生再次应答。

二、细胞免疫的效应细胞及细胞因子在细胞免疫应答中最终发挥免疫效应的是效应性T细胞和细胞因子。

效应细胞主要包括细胞毒性T细胞和迟发型变态反应性T细胞，细胞因子是细胞免疫的效应因子，他们对细胞性抗原的清除作用较抗体明显。

（一）细胞毒性T细胞（TC）与细胞毒作用细胞毒性T细胞在动物机体内以非活化的前体形式存在，当TC 与抗原结合并在活化的TH产生的白细胞介素的作用下，TC 前体细胞活化、增殖，分化为具有杀伤能力的效应TC。

效应TC与靶细胞（病毒感染细胞、肿瘤细胞、胞内感染细菌的细胞）能特异性结合，直接杀伤靶细胞。

杀伤靶细胞后的TC可完整无缺地与裂解的靶细胞分离，继续攻击其他靶细胞，一般一个TC在数小时内可杀死数十个靶细胞，杀伤效率较高（图8-15）。

TC在细胞免疫效应中主要表现为抗细胞内感染作用、抗肿瘤作用。

（二）迟发型变态反应性T细胞（TD ）与炎症反应 TD在动物体内也是以非活化的前体细胞形式存在，当其表面抗原受体与靶细胞特异性结合，并在活化的T H细胞释放的IL-1、IL-4、IL-5、IL-6、IL-9等细胞因子的作用下，活化、增殖、分化成具有免疫效应的TD 细胞。

其免疫效应是通过TD释放多种可溶性淋巴因子而发挥作用的，主要引起以局部的单核细胞侵润为主的炎症反应。

（三）细胞因子(cytokine,CK)1．细胞因子的概念细胞因子是指由免疫细胞（如单核-巨噬细胞、T细胞、B细胞、NK细胞等）和某些非免疫细胞合成和分泌的一类高活性多功能的蛋白质多肽分子。

能够产生细胞因子的细胞很多，概括起来主要有三类：第一类是活化的免疫细胞；第二类是基质细胞类，包括血管内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞等；第三类是某些肿瘤细胞。

抗原刺激、感染、炎症等许多因素都可以刺激细胞因子的产生，而且各细胞因子之间也可彼此促进合成和分泌。

2．细胞因子的种类与命名细胞因子的种类繁多，就目前所知，具体包括干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子、集落刺激因子等四大系列几十种。

这些细胞因子各有各自的生物学活性，它们在介导机体多种免疫反应如肿瘤免疫、感染免疫、移植免疫、自身免疫过程中起着重要的甚至是中心的作用。

在细胞因子这一概念提出之前，人们将由活化的淋巴细胞产生的除抗体以外的免疫效应物质称淋巴因子。

1979年，在瑞士举行的第二届国际淋巴因子专题讨论会上，将在白细胞间发挥作用的一些淋巴因子统一命名为白细胞介素，并按发现顺序以阿拉伯数字排列，如IL-1，IL-2……现已命名了20多种白细胞介素。

3．各种细胞因子的共同特性尽管细胞因子的种类繁多，生物学活性广泛（表8-1），但它们均具有以下特点：（1）一种细胞因子可由多种细胞产生，单一刺激（如病毒感染等）也可使同一细胞产生多种细胞因子。

（2）细胞因子均为低分子量（<80 000）的分泌型蛋白，绝大多数为糖蛋白。

（3）几乎都是在细胞受到抗原或丝裂原刺激后的活化过程中合成和分泌，并通过自分泌（即作用于产生细胞）或旁分泌（即作用于邻近细胞）的方式短暂地产生并在局部发挥作用，而不是通过内分泌的方式作用于远处细胞。

表8-1 主要的淋巴因子及其免疫生物学活性淋巴因子名称免疫生物学活性巨噬细胞趋化因子（MCF）巨噬细胞移动抑制因子（MIF）巨噬细胞活化因子（MAF）巨噬细胞聚集因子（MaggF）趋化因子类（CFs）白细胞移动抑制因子（LIF）肿瘤坏死因子（TNF）γ干扰素（IFN-γ）转移因子（TF）皮肤应因子（SRF）吸引巨噬细胞至抗原所在部位抑制巨噬细胞移动活化和增强巨噬细胞杀伤靶细胞的能力促使巨噬细胞聚集分别吸引粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、淋巴细胞等至炎症部位抑制嗜中性粒细胞的随机移动选择性地杀伤靶细胞抑制病毒增殖，激活细胞，增强巨噬细胞的活性，免疫调节作用将特异性免疫信息传递给正常淋巴细胞，使其致敏引起血管扩张，增加血管通透性（4）具有激素样活性作用，即细胞因子的产量非常微小，却具有极高的生物学活性。

（5）细胞因子必须与靶细胞上的特异性高亲和力受体结合后才能介导生物学效应。

（6）一种细胞因子可具有多种生物学效应，但多种细胞因子也常常具有某些相同的生物学活性。

4．各种细胞因子的免疫生物学活性（1）白细胞介素（interleukin，IL) 把免疫系统分泌的主要在白细胞间起免疫调节作用的蛋白称为白细胞介素，并根据发现的先后顺序命名为IL-1，IL-2，IL-3……等，至今已报道的IL有23种。

主要白细胞介素的来源及主要功能见表8-2。

（2）干扰素（interferon,IFN）干扰素由多种细胞产生，因其能干扰病毒的感染及复制而得名。

根据其来源和理化性质可分Ⅰ型（IFN-α、IFN-β）和Ⅱ型（IFN-γ）。

IFN-α由病毒感染的白细胞产生，IFN-β由病毒感染的成纤维细胞产生，IFN-γ由灭活病毒或活病毒作用于致敏的T细胞和NK细胞产生。

Ⅰ型干扰素具有很强的抗病毒和抗肿瘤作用，但抑制病毒的程度却因病毒不同而千差万别，甚至同一种病毒的不同血清型对干扰素的敏感性也不同；Ⅱ型干扰素主要发挥免疫调节作用。

（3）肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor,TNF）肿瘤坏死因子是一类直接造成肿瘤细胞死亡的细胞因子，主要由活化的单核-巨噬细胞产生，也可由抗原刺激的T细胞、活化的NK细胞和肥大细胞产生。

可引起肉瘤出血、坏死，具有免疫调节作用。

（4）集落刺激因子（colony stimulating factor,CSF）是一组促进造血细胞，尤其是造血干细胞增殖、分化和成熟的因子。

三、细胞免疫效应机体的细胞免疫效应是由细胞毒性T细胞和T D细胞以及细胞因子体现的，主要表现为抗感染作用，抗肿瘤效应，此外，细胞免疫也可引起机体的免疫损伤（表8-3）表8-3 细胞免疫效应细胞免疫效应针对对象参与因素抗感染作用抗肿瘤作用免疫损伤作用胞内细菌，如结核分支杆菌、布氏杆菌等病毒真菌，如白色念珠菌等寄生虫，如原虫肿瘤细胞Ⅳ型变态反应细胞移植排斥反应细胞自身免疫病CTL，TD，细胞因子CTL，肿瘤坏死因子，穿孔素，粒酶，Fas配体TD与细胞因子CTL与细胞因子细胞因子表8-2 白细胞介素的种类、来源与主要功能免疫应答总过程图8-16名称主要产生细胞 主要生物学功能 IL-1IL-2IL-3IL-4IL-5IL-6IL-7IL-8IL-9IL-10 IL-11IL-12IL-13 IL-14 IL-15 IL-16 IL-17 IL-18 IL-19 IL-20 IL-21 IL-22 IL-23 单核细胞、巨噬细胞、纤维母细胞等 T H １、部分B 细胞 T 细胞 T H ２和肥大细胞 T H ２和肥大细胞 T H ２、单核巨噬细胞、纤维母细胞等 基质细胞 单核细胞、巨噬细胞等 活化的T 细胞 T H ２ 基质细胞 B 细胞、巨噬细胞、T H 1 活化的T 细胞 T 细胞 T 细胞等 CD 8+T 细胞 CD 4+T 细胞 枯否氏细胞等 单核细胞 小肠细胞 T 细胞 活化的T 细胞 树突状细胞促进T 细胞、B 细胞增殖、分化和抗体生成；诱导IL-2、IL-6的产生；调节纤维母细胞增殖，有助于炎症局部组织的纤维化。

诱导T 、B 细胞增殖、分化及效应因子生成；促进T C 和NK 细胞活化，增强其杀伤效应；具有显著的抗肿瘤作用。

促进早期造血干细胞生长。

促进B 细胞增殖分化；诱导IgE 产生；促进肥大细胞增殖；增强巨噬细胞活性。

诱导无活性B 细胞产生IgA 及活性B 细胞产生IgM 和IgG ；诱导Tc 细胞的生长。

诱导B 细胞的终末分化，促进抗体合成；促进Tc 细胞成熟；在炎症和应激反应中，可诱导肝细胞合成急性期蛋白。

刺激骨髓原B 细胞的发育成熟，促进胸腺细胞生长。

具有中性粒细胞趋化作用和刺激中性粒细胞脱粒作用。

促进T H 细胞长期存活；协同IL-3和IL-4刺激肥大细胞生长。

抑制T H １细胞产生细胞因子；促进B 细胞增殖、分泌抗体。

具有造血作用。

促进NK 细胞增殖并产生IFN-γ、增强其杀伤力；抑制T H ２的功能。

促进B 细胞增殖分化；促进NK 细胞产生IFN-γ；抑制单核细胞产生的炎性因子的分泌。

可诱导活化的B 细胞增殖；抑制丝裂原诱生Ig 。

诱导T 、B 细胞增殖分化。

趋化CD 4+T 细胞；诱导嗜酸性粒细胞黏附。

刺激人成纤维细胞分泌IL-6和IL-8。

促进T H １细胞增殖；增强NK 细胞的杀伤作用。

对抗原递呈细胞具有调节和促增殖效应。

促进多形核细胞移动。

协同刺激T 、B 细胞和NK 细胞增殖分化。

活化多种细胞。

促进T 细胞增殖。