7 淋巴细胞的发育与存活

7 淋巴细胞的发育与存活
7 淋巴细胞的发育与存活

第七章淋巴细胞的发育与存活

正如第三章和第四章讲到的,B和T淋巴细胞携带的抗原受体其结合抗原的特异性是极其庞大的,这就赋予个体在其一生中对接触到的广泛的病原体产生免疫应答。这种B细胞受体(B-cell receptors)和T细胞受体(T-cell receptors)的多样性谱是B细胞和T细胞在发育过程中形成的,分别来自于它们各自未分化的前体。新淋巴细胞的产生或称淋巴细胞增殖(lymphopoiesis),发生在特定的淋巴组织即中枢淋巴组织(central lymphoid tissue),对B细胞而言是在骨髓,而对T细胞来说则在胸腺。像所有造血细胞一样,淋巴细胞前体起源于骨髓,但B细胞在骨髓中完成其大部分的发育过程,而T细胞则由骨髓迁移入胸腺,并从前体细胞发育而成。

单个淋巴细胞的抗原特异性是在其早期分化阶段决定的,在B细胞,编码其免疫球蛋白可变区的DNA序列,以及在T细胞编码其T细胞受体可变区的DNA序列都是由基因片段组装起来的,在第四章中我们已经介绍过了。由于基因片段都需要进行重排,因此B细胞和T细胞的早期发育所经历的过程是非常相似的。在B细胞和T细胞中,这方面的发育调控方式都是相似的,以确保淋巴细胞谱作为整体的多样性以及单个淋巴细胞具有独特的抗原特异性。

淋巴细胞表面抗原受体的表达代表着细胞发育的一个分水岭,因为此时淋巴细胞就可以检测与其受体结合的配体了。在淋巴细胞发育的下一阶段,就需要检测这些受体对附近环境中出现分子的抗原识别特性。受体与这些配体的特异性和亲和力决定了这些未成熟淋巴细胞的命运,这就是说决定细胞是被选择存活下去并进一步发育,还是在未成熟时就死亡。

一般来说,发育中的淋巴细胞其受体与自身抗原发生微弱的相互作用,或以一种特殊的方式与自身抗原结合的,则会收到使之存活的信号,这种选择称为阳性选择(positive selection)。阳性选择在α︰β T细胞的发育中尤其重要,因为这类细胞识别的抗原是与MHC 分子结合的肽段(见第三章)。由于不能识别机体自身MHC分子的T细胞将不能启动针对任何抗原的免疫应答,因此阳性选择的过程确保了个体将拥有一个T细胞库,当外来抗原肽与他或她自身的MHC分子结合时,能对外来抗原肽作出应答的。

另一方面,淋巴细胞其受体与自身抗原强烈结合的话,则会收到导致其死亡的信号,这一过程称为阴性选择(negative selection)。因此,强烈自身反应性的淋巴细胞在它们完全成熟并可能引发破坏性自身免疫应答之前,就从淋巴细胞库中被清除了。通过这种方式对普遍存在的自身抗原建立了免疫耐受(tolerance)。发育中的淋巴细胞当其受体没有收到任何信号时其命运就是死亡,正如我们将会看到的,绝大多数发育中的淋巴细胞在离开中枢淋巴器之前或在外周淋巴器官中成熟之前就会发生死亡。

因此,存活下来并组成成熟淋巴细胞种群的淋巴细胞仅占骨髓或胸腺中产生的淋巴细胞的一小部分。然而,这些细胞表达了一个大的受体谱,能对几乎无限多样化的异己结构作出应答。这个受体谱为获得性免疫应答中发生的克隆选择提供了原材料。

本章中我们将描述小鼠和人B细胞及T细胞发育的不同阶段,从无分化的干细胞到成熟、具有特定功能、携带有独特抗原受体并随时能对外来抗原作出应答的淋巴细胞。在本章的前两个部分,我们会定义淋巴细胞在中枢淋巴器官中发育的各个阶段,以及未经过选择的初级受体库是如何产生的。随后我们将讨论通过什么样的机制进行阳性选择,又是什么机制一旦细胞表面表达了抗原受体,就会出现自身耐受。

本章的最后部分,我们将跟踪关注新生淋巴细胞当其离开中枢淋巴器官迁移至外周淋巴

组织时的命运,某些进一步的成熟就在外周淋巴组织中发生。成熟淋巴细胞连续不断地在血液和外周淋巴组织中再循环。没有发生感染时,尽管不断有新的细胞产生,但淋巴细胞的总数是保持相对恒定的。我们还将探讨控制外周淋巴器官中初始淋巴细胞存活的因素,从而使淋巴细胞保持动态平衡的。

图7.1显示了B细胞生活史的主要阶段,T细胞则见图7.2。本章中我们将介绍这些细胞要在外周成熟淋巴细胞种群中占有一席之地的发育阶段。我们将在8-10中讨论成熟淋巴细胞生活史的最后一个阶段,在这个阶段中淋巴细胞接触外来抗原,并活化成为效应细胞或记忆细胞。本章的最后一部分内容包括对淋巴瘤的探讨,淋巴瘤代表了在细胞增殖中逃脱了正常控制的细胞,另外也因为它们具有T细胞和B细胞不同发育阶段的特征而引人关注。

图7.1 B细胞来源于骨髓中的淋巴祖细胞

在发育的第一阶段,骨髓中的祖B细胞重排了它们的免疫球蛋白基因。这个阶段是不依赖于抗原的,但依赖于它们与骨髓基质细胞的相互作用(第一张图)。这个阶段终止于未成熟B细胞,它们携带有以细胞表面IgM形式存在的抗原受体,并且能与所处环境中的抗原发生相互作用。这个阶段的未成熟B细胞受到抗原强烈刺激后会死亡或在阴性选择过程失活,因此许多自身反应性B细胞会清除出细胞库中(第二张图)。发育的第三阶段,存活下来的未成熟B细胞迁移到外周,成熟并表达IgD和IgM。当它们在二级淋巴器官中遇到相特异性外来抗原时,就可以活化(第三张图)。活化的B细胞增殖并分化为分泌抗体的浆细胞和长寿的记忆细胞(第四张图)。

图7.2 T细胞的发育

T细胞发育的过程大部分与B细胞相似。T细胞前体从骨髓迁移至胸腺,并重排T细胞受体基因(第一张图),与自身MHC分子相配的α∶βT 细胞受体在与胸腺上皮的相互作用中,给细胞传递了一个生存信号,使该细胞通过阳性选择。自身反应性受体转导了导致细胞死亡的信号,因而在阴性选择过程中这些细胞就从谱中被清除(第二张图)。通过选择存活下来的T细胞则成熟并离开胸腺至外周循环,它们不断地离开血液迁移通过外周淋巴器官,并

在此它们可能会接触到其特异性外来抗原并活化(第三张图)。活化后引起细胞增殖并分化为效应T细胞。这些细胞被吸引至感染位点,杀伤感染细胞或者激活巨噬细胞(第四张图);其他T细胞则被吸引至B细胞聚居区,可以辅助并激活抗体应答(未显示)。

哺乳动物中淋巴细胞的发育很大部分是在中枢淋巴器官的特定环境中发生的——B细胞在骨髓(胎儿在肝脏)而T细胞在胸腺。对于胎儿和青少年来说,这些组织是大量新生淋巴细胞的来源地,然后这些新生淋巴细胞会迁移并居留于外周淋巴组织中。在成熟个体中,胸腺中新生T细胞的发育减缓,T细胞的数量是通过中枢淋巴器官以外的成熟T细胞分裂而维持的。另一方面,新生的B细胞却能不断地从骨髓产生,成年个体也不例外。

本章这一部分介绍的是这些主要淋巴细胞增殖环境的本质以及淋巴细胞经过的发育阶段。这些阶段的确定主要是根据功能性抗原受体基因在组装和表达过程中的不同步骤,以及区分不同功能类型T和B细胞的形态特征。在淋巴细胞发育过程中的每一步,基因重排的进程都受到监控。一次成功的基因重排导致蛋白链的合成就是细胞进入下一步发育的一个信号。

T细胞的发育比B细胞的发育复杂得多,因为T细胞具有两种不同的细胞类群,分别携带两种不同类型的T细胞受体即α︰β和γ︰δ,因此这两种类型细胞的产生必需协调(见4-13)。α︰β和γ︰δT细胞在T细胞的发育早期就分开了。α︰βT细胞进一步分化为CD4和CD8 T细胞(见3-12),这发生在T细胞受体基因已重组并表达后的未成熟T细胞中。

7-1 淋巴细胞在特定的环境中发育并受到抗原受体基因体细胞重排的调节

在前体细胞发育成表达抗原特异性受体——分别是免疫球蛋白和T细胞受体——功能性B或T细胞的过程中,都应用了某些基本原则。在小鼠和人中,淋巴细胞的分化过程依次发生在有序的各个阶段,这些阶段包括抗原受体基因连续的重排步骤及其蛋白质产物的表达,以及其他细胞表面和胞内蛋白质的表达变化。这一内在发育程序的顺利完成需要淋巴细胞发育时所处特定微环境的信号——B细胞是骨髓和胎儿肝脏,而T细胞则是胸腺。这些组织提供了一个特定非淋巴基质细胞(stromal cells)组成的网络,它们与发育中的淋巴细胞密切地相互作用,并通过分泌生长因子以及表达细胞表面分子通过与淋巴细胞前体的受体结合而提供信号。

每个淋巴细胞的抗原特异性是由抗原受体可变区(V)基因决定的,是通过V、D和J 基因片段组装产生的重排V基因编码的(见4-2和4-11)。表达一个完整的抗原受体需要两个不同基因位点的成功重排,这样才能产生抗原受体的蛋白链,即免疫球蛋白的重链和轻链或者T细胞受体的α和β链(或γ和δ链)。然而并不是所有的基因重排都是成功的。由于重排的过程并不严密,因此并不非所有的重排都能产生完整的、可以翻译成蛋白质的DNA 阅读框内序列。V区的成功组装需要对每个基因位点进行监控,并由此界定了淋巴细胞发育的不同阶段。一个成功的基因重排称为生产性重排(productive rearrangement),能够导致蛋白质产物的合成;这也是细胞进入下一个发育阶段的信号。

例如,B细胞重链阅读框内VDJ序列的组装导致了重链的表达;而这是细胞作为停止重链位点重排的信号,细胞分裂几次后开始轻链位点的重排。不能产生蛋白质的不成功重排称为非生产性重排(nonproductive rearrangements),如果没有发生进一步的重排挽救这种局面的话,淋巴细胞就会死亡。

因此,B细胞为了通过这些发育的最初阶段而存活,必须在免疫球蛋白的重链位点以及两个轻链位点κ或λ中任一个基因位点上进行生产性重排。而T细胞则必须在α和β链位点上进行生产性重排,产生α︰β T细胞,或者在γ和δ链位点上进行生产性重排,产生γ︰δ T细胞。那些未能进行必需的生产性重排的细胞会在原位发生凋亡。

导致B细胞携带有免疫球蛋白B细胞受体的事件以及T细胞携带有α︰β T细胞受体的事件是紧密相关的,我们在此要讨论这些事件,而把同样在最早T细胞前体中也发生的γ和δ链基因位点重排等复杂因素搁置一边,本章的后面部分将会回到这些内容上。一次只能在一个基因位点发生重排,并且每个位点都按照固定顺序进行重排。B和T细胞都是首先重排含有D基因片段的位点;对B细胞来说是免疫球蛋白重链位点,对T细胞来说则是在T 细胞受体的β链位点。只有进行了生产性重排,发育中的B细胞才能继续进行轻链位点的重排,而T细胞才能继续重排其α链位点。

每一个抗原受体基因位点的蛋白质产物都倾向于与另一条链配对表达;例如α和β链组成T细胞受体(见图3.12)。因此,发育中的T细胞在其α链位点还没有进行重排时,它是如何检测已发生重排的β链基因是否是生产性重排的呢?解决的办法是在发育的这一阶段,B和T细胞都产生恒定的替代性配对链。这些替代链与重链或β链配对产生能表达于细胞表面的“受体”。这些受体的形成就给细胞发出了信号停止VDJ的重排。紧接着细胞经过几轮分裂后进入下一阶段的发育,即B细胞轻链位点和T细胞α链位点的V与J的重排。如果这个重排是生产性的,那么淋巴细胞就能在细胞表面表达真正的免疫球蛋白或者T细胞受体了。

7-2 骨髓中的B细胞在基质细胞的辅助下发育并在外周淋巴器官达到成熟

B细胞发育依赖于骨髓中的非淋巴基质细胞;从骨髓中分离得到的干细胞在培养基中生长时不能分化成B细胞,除非骨髓基质细胞也存在的情况下才能分化。基质,该名称来源于希腊语,意为床垫,即为B细胞发育提供必要的支持。基质细胞有两方面的作用:第一,基质细胞通过细胞粘附分子及其配体的相互作用,与发育中的B系细胞形成了特定的粘附性接触;第二,基质细胞提供生长因子促进淋巴细胞的分化和增殖(见图7.3)。

图7.3 B细胞发育的早期阶段依赖于骨髓基质细胞

上图表示B细胞前体与基质细胞之间的相互作用是未成熟B细胞阶段发育所必需的。B细胞发育所定义的祖B细胞和前B细胞相应情况见图7.5。淋巴样祖细胞和早期祖B细胞通过整合素VLA-4以及其他细胞粘附分子(CAMs)与基质细胞上的粘附分子VCAM-1结合。这些粘附分子间的相互作用促进了祖B细胞表面的受体酪氨酸激酶Kit与基质细胞上的干细胞因子(SCF)结合,激活了激酶并诱导祖B细胞的增殖。稍后阶段的增殖和进一步发育则需要白介素-7(IL-7)。图a:光学显微镜显示小的圆形细胞是祖B淋巴细胞,与培养的基质细胞紧密接触,基质细胞有一些延展的突起,在其生长时将细胞固定于培养皿上。图b:高倍的电子显微镜照片显示细胞培养中的两个淋巴细胞,可见它们附着于扁平的基质细胞上。照片由A. Rolink(a);P. Kincade and P.L. Witte(b)提供。

已经确定了许多骨髓生长因子并且阐明了其功能。干细胞因子(SCF)可以促进早期B

系细胞的生长,SCF是基质细胞表面递呈的一种膜结合型细胞因子,可以与B细胞前体细胞表面受体酪氨酸激酶Kit发生相互作用。发育中的B细胞在稍后阶段需要分泌型的细胞因子白介素-7(IL-7)。趋化因子基质细胞来源的因子-1或前B细胞生长刺激因子(SDF-1/PBSF)在B细胞发育的早期阶段发挥着重要作用,该分子基因缺陷小鼠其B细胞不能发育就证实了这一点。SDF-1由骨髓基质细胞组成性生产,它的作用之一可能是将发育中的B细胞前体保留在骨髓的微环境中。由基质细胞产生的其他粘附分子和生长因子已知在B细胞的发育中也发挥作用;这是一个研究的热门领域,目前还不能全面了解调节B细胞分化的因子。

随着B系细胞的成熟,它们在骨髓内迁移并一直保持与基质细胞的接触。最早期的干细胞位于称之为骨内膜下区的部位,这是与骨骼内表面相连的区域。随着B系细胞的成熟进程,它们会朝着骨髓腔的中心轴移动(见图7.4)。成熟过程的后期与基质细胞的接触依赖性逐渐变少,未成熟B细胞发育为成熟B细胞的最后阶段在外周淋巴器官如脾脏中进行。

图7.4 B系细胞在其成熟过程中迁移至骨髓中心轴

大鼠大腿骨横切面的荧光显微镜照片,细胞(绿色)是通过末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)染色而鉴定的,TdT是祖B细胞阶段的标志(见图7.5)。表达TdT的早期祖B细胞聚集在骨内膜附近(骨髓内腔面),见图中右上角部分。随着发育进程,B系细胞失去TdT,并向髓腔中心移动(左下角),并停留在髓窦中做好输出的准备。照片由D. Opstelten和M. Hermans 提供。

7-3 B细胞发育的不同阶段可以通过表达的免疫球蛋白链和特定的细胞表面蛋白加以鉴别

主要B细胞发育阶段通过免疫球蛋白重链和轻链基因相继重排及表达来界定(图7.5)。首先将B系细胞划分为不同发育阶段,是根据它们是否表达免疫球蛋白链,或只表达免疫球蛋白重链,或重链和轻链都表达。随后,中期分化阶段的鉴别则根据其他细胞表面蛋白的表达,以及对免疫球蛋白基因位点状态的DNA直接分析结果。

H segment occurs in early pro-B cells, generating late pro-B cells in which V H to DJ H rearrangement occurs. A successful VDJ H rearrangement leads to the expression of a complete immunoglobulin

heavy chain as part of the pre-B-cell receptor, which is found mainly in the cytoplasm and to some degree on the surface of the cell. Once this occurs the cell is stimulated to become a large pre-B cell which actively divides. Large pre-B cells then cease dividing and become small resting pre-B cells, at which point they cease expression of the surrogate light chains and express the heavy chain alone in the cytoplasm. When the cells are again small, they reexpress the RAG proteins and start to rearrange the light-chain (L-chain) genes. Upon successfully assembling a light-chain gene, a cell becomes an immature B cell that expresses a complete IgM molecule at the cell surface. Mature B cells produce a heavy chain as well as a heavy chain, by a mechanism of alternative mRNA splicing, and are marked by the additional appearance of IgD on the cell surface.

图7.5 B系细胞发育经过的几个阶段是以免疫球蛋白基因的重排和表达为标志的

干细胞还没有开始重排免疫球蛋白(Ig)基因片段;这些基因片段还是胚系结构,与所有非淋巴细胞中发现的相同。重链(H链)位点首先发生重排。在早期祖B细胞中,出现D基因片段与J H基因片段的重排,这一连接产生了晚期原B细胞,V H和DJ H的连接就发生在晚期原B细胞中发生。成功的VDJ H链的重排导致了一条完整的免疫球蛋白重链的表达,它是前B细胞受体的一部分,主要分布在细胞质中,少部分会位于细胞表面。以上事件一旦发生,细胞就会被刺激成一个大的前B细胞,它能够活跃地分裂。随后大前B细胞停止分裂成为静息状的小前B细胞,此时它们停止表达代理轻链而只在胞质中表达重链 。当细胞又一次变小时,它们会重新表达RAG蛋白并且开始重排轻链(L-链)基因。成功组装了一个轻链基因后,细胞就变成了未成熟B细胞,在细胞表面表达完整的IgM分子。通过独特的mRNA拼接机制,成熟B细胞除了生产重链μ外还生产重链δ,且以细胞表面附加的IgD 的出现为标志。

The earliest B-lineage cells are known as pro-B cells, as they are progenitor cells with limited self-renewal capacity. They are derived from pluripotent hematopoietic stem cells and are identified by the appearance of cell-surface proteins characteristic of early B-lineage cells. Rearrangement of the immunoglobulin heavy-chain locus takes place in pro-B cells; D H to J H joining at the early pro-B cell stage is followed by V H to DJ H joining at the late pro-B cell stage.

最早的B系细胞称为祖B细胞,因为它们是自我更新能力有限的祖先细胞。它们起源于多功能造血干细胞,并根据早期B系细胞表面特异性蛋白的出现加以区分。免疫球蛋白重链基因位点的重排在祖B细胞中发生;在早期祖B细胞阶段,重链的D H连接到J H;在随后的晚期祖B细胞阶段,重链的V H连接到DJ H。

Productive VDJ H joining leads to the expression of an intact heavy chain, which is the hallmark of the next main stage of development, the pre-B cell stage. The chain in l arge pre-B cells is expressed intracellularly and possibly in small amounts at the cell surface, in combination with a surrogate light chain, to form the pre-B-cell receptor. Expression of the pre-B-cell receptor signals the cell to halt heavy-chain locus rearrangement and production of the surrogate light chain, and to divide several times before giving rise to small pre-B cells, in which light-chain rearrangements begin. Once a light-chain gene is assembled and a complete IgM molecule is expressed on the cell surface, the cell is defined as an immature B cell. The expression of the immunoglobulin heavy and light chains are key milestones in this differentiation pathway. These events do more than simply delineate stages of the pathway; the expression of an intact heavy chain, and later of a complete immunoglobulin molecule, actively regulates progression from one stage to the next.

生产性的VDJ H连接导致了一条完整的μ重链的表达,μ重链是下一个主要的发育阶段即前B细胞阶段的特征。巨型前B细胞的μ链在细胞内表达,也可能会有少数μ重链与代替性轻链结合并在细胞表面表达,形成前B细胞受体。前B细胞的受体的表达给了细胞一个信号,使细胞停止重链位点的重排和替代性轻链的生产,并进行数次分裂随后产生小前B 细胞,轻链的重排就是在小前B细胞阶段开始的。一旦轻链基因完成组装并且细胞表面表达了完整的IgM分子,那么这个细胞就被定义为未成熟B细胞。Ig的重链和轻链的表达是这种分化途径上非常重要的里程碑;完整的重链和随后的完整的免疫球蛋白分子的表达有效地调节了从一个阶段到下一个阶段的进程。

All development up to this point has taken place in the bone marrow and is independent of antigen. Immature B cells now undergo selection for self-tolerance and subsequently for the ability to survive in the peripheral lymphoid tissues. B cells that survive in the periphery undergo further differentiation to become mature B cells that express IgD in addition to IgM. These cells, also called naive B cells until they encounter their specific antigen, recirculate through peripheral lymphoid tissues, where they may encounter and be activated by the appropriate foreign antigen.

在这个关键点之前的发育都发生在骨髓中,并且不依赖于抗原。接着未成熟的B细胞会经历对自身耐受及在外周淋巴组织存活能力的选择。在外周存活下来的B细胞进一步分化成为不仅表达IgM也表达IgD的成熟B细胞。这些细胞在与相应的特异性抗原相遇之前也被称为幼稚细胞,它们会在外周淋巴组织中重复循环,也可能会在其中遇到合适的外来抗原并被激活。

As B cells develop from pro-B cells to mature B cells, they express proteins other than immunoglobulin that are characteristic of each stage. Many of these proteins are expressed on the cell surface and are useful markers for B-lineage cells at different developmental stages. Fig. 7.6 summarizes their expression patterns. The functions of some of these proteins are understood, whereas others serve at present simply as useful signposts for the study of B-cell development. One of the first identifiable proteins expressed on the surface of B-lineage cells is CD45R (known in mice as B220). This is a B-cell-specific form of the CD45 protein originally known as the common leukocyte antigen; T cells, monocytes, and neutrophils express other variants of this protein. CD45R, which is expressed throughout B-cell development from pro-B cells right up to the antibody-secreting plasma cells, is a protein tyrosine phosphatase that functions in B-cell receptor signaling (see Section 6-7). Another protein that is expressed throughout B-cell development is CD19, which also participates in B-cell receptor signaling. Since signaling through the pre-B and B-cell receptors guides B-cell development, the earliest B-cell precursors begin to assemble the signaling components of the receptor complex including CD45R and CD19. The earliest B-cell precursors also express the receptor for IL-7, which is an essential growth factor for both developing B cells and T cells. Blocking signaling by infusion of an anti-IL-7 antibody will halt B-cell development, as will mutations that inactivate either IL-7 or its receptor.

随着B细胞从祖B细胞发育到成熟B细胞,它们除表达Ig之外还表达每一阶段的标志性蛋白。很多标志性蛋白表达在细胞表面并能作为B系细胞不同发育阶段的有用标记。图7.6总结了它们的表达模式。我们已了解了其中某些蛋白质的功能,而其他的蛋白质在目前仅被当成研究B细胞发育时有用的路标。在B系细胞表面表达的首次被鉴定的蛋白之一是CD45R(鼠中是B220)。这是CD45的B细胞特异性形式,最初被认为是普遍白细胞抗原;T细胞、单核细胞和中心粒细胞则表达这一蛋白的其他变体。从祖B细胞到分泌抗体的浆细胞的发育全过程中都表达的CD45R是一种在B细胞受体信号转导中起作用的酪氨酸磷酸酶(见6-7)。另一种在B细胞发育的全过程都表达的是CD19,它也参与了B细胞受体的信

号转导。前B和B细胞受体的信号转导支配着B细胞的发育,因此最早期的B细胞前体就开始组装受体复合物的信号转导组分包括CD45R和CD19。最早期的B细胞前体也会表达IL-7的受体,IL-7是发育中的B细胞和T细胞必需的生长因子。通过注入抗IL-7的抗体传达的阻断信号可以阻止B细胞的发育,而导致IL-7或其受体失活的突变也会产生同样的结果。

segment rearrangement and expression of cell-surface proteins. Stages of B-cell development are defined by which gene segments are undergoing rearrangement as well as by cell-surface proteins. The earliest B-lineage surface markers are CD19 and CD45R (B220 in the mouse). The expression of these persists throughout B-cell development. A pro-B cell is also distinguished by expression of CD43, c-Kit, and the IL-7 receptor. An early pro-B cell is rearranging D to J H and a late pro-B cell V H to DJ H. A late pro-B cell starts to express CD24 and CD25. When a late pro-B cell makes a successful VDJ join, it can then express an immunoglobulin heavy chain, which defines it as a pre-B cell. A pre-B cell is phenotypically distinguished by expression of BP-1, whereas c-Kit and the IL-7 receptor are no longer expressed. Before going on to rearrange a light-chain locus, a pre-B cell enlarges and undergoes several cycles of cell division. It then becomes a small pre-B cell, which can rearrange light-chain gene segments, first at the locus and, if not successful, then at the locus. A cell that has made a productive light chain becomes an immature B cell expressing surface IgM, and has completed the antigen-independent phase of B-cell development.

图7.6 B细胞发育各阶段与基因片段重排及细胞表面蛋白质表达之间的相互关系

B细胞发育阶段是由什么基因正在重排以及细胞表面的蛋白质来确定的。最早期的B系细胞的表面标志是CD19和CD45R(在老鼠中是B220)。这些蛋白质的表达贯穿了B细胞的发育过程。原B细胞也可以根据CD43,c-Kit,和IL-7受体的表达来鉴别。一个早期的原B

细胞正在进行D和J H的连接,而晚期原B细胞则将V H连接到DJ H上。晚期原B细胞开始表达CD24和CD25。当晚期原B细胞成功地将VDJ连接到一起时,它就会表达免疫球蛋白重链,标志着它成为了一个前B细胞。前B细胞在表型上以BP-1的表达来区别,而c-Kit 和IL-7受体则不再表达。在重排轻链基因位点之前,前B细胞会膨胀并且经历几轮的细胞分裂。随后它们就变成了小前B细胞,能对轻链基因片段进行重排,首先是在κ基因位点,如果没有成功,就会在λ基因位点继续重排。完成了轻链生产性重排的细胞就成为了未成熟B细胞,会表达表面IgM,且它已经完成了抗原依赖性的B细胞发育阶段。

Another cell-surface protein first detected at the pro-B cell stage is CD43 (the mucin leukosialin), but this is lost as cells progress to become immature B cells. CD43 functions both as an adhesion molecule that may guide cell-cell inter-actions for example those of B-cell precursors with stromal cells and also as a signaling molecule, although not as part of the B-cell receptor complex. Exactly why CD43 is expressed at these early stages of B-cell development, but not later, is not yet known. Other cell-surface molecules expressed during early stages of B-cell development include the heat-stable antigen (HSA, CD24) and the aminopeptidase BP-1. The functions of these molecules in B-cell development are unknown, although B cells apparently develop normally in mice lacking BP-1. At the late pro-B cell stage, Kit, the receptor for SCF-1 mutates. Kit is a factor that stimulates both lymphoid and myeloid development in the bone marrow. After Kit turns off, at the large pre-B cell stage, the low affinity IL-2 receptor, CD25, is expressed. Signaling through Kit, in concert with IL-7 and other stromal-derived signals, promotes pro- and pre-B cell proliferation (see Fig. 7.3).

在祖B细胞阶段首先检测到的另外一个细胞表面蛋白质是CD43(白细胞唾液酸蛋白粘液素),但它会随着细胞逐步发展成未成熟B细胞而被丢失。CD43的功能既作为一个引导细胞与细胞间相互作用——如B细胞前体与基质细胞的相互作用——的粘附分子,也作为B 细胞受体复合物的一部分。目前我们还不确知为什么CD43要在B细胞发育的这个阶段而非稍后的阶段表达。其他在B细胞发育早期阶段表达的细胞表面分子包括热稳定抗原(HAS,CD24)和氨基肽酶BP-1。这些分子在B细胞发育过程中的功能我们还不了解,尽管缺失BP-1的老鼠中B细胞明显能够正常地发育。在晚期祖B细胞阶段,SCF-1的Kit受体发生变异。Kit是一个能刺激淋巴系和髓系细胞在骨髓中发育的因素。在Kit关闭之后的巨型前B细胞阶段,低亲合力的IL-2受体CD25开始表达。通过Kit发生的信号转导与IL-2及其他来源于基质的信号一起刺激祖B细胞和前B细胞增殖(见图7.3)。

7-4 T细胞也起源于骨髓,但在其发育过程中所有的重要事件都发生于胸腺

T lymphocytes develop from a common lymphoid progenitor in the bone marrow that also gives rise to B lymphocytes, but those progeny destined to give rise to T cells leave the bone marrow and migrate to the thymus (see Fig. 7.2). This is the reason they are called thymus-dependent (T) lymphocytes or T cells. The thymus is situated in the upper anterior thorax, just above the heart. It consists of numerous lobules, each clearly differentiated into an outer cortical region the thymic cortex and an inner medulla (Fig. 7.7). In young individuals, the thymus contains large numbers of developing T-cell precursors embedded in a network of epithelia known as the thymic stroma, which provides a unique microenvironment for T-cell development analogous to that provided by the stromal cells of the bone marrow.

T淋巴细胞是由一个普通的淋巴细胞前体在骨髓中发育而来,这种淋巴细胞前体也能产生B淋巴细胞,但它们的将要发育成T细胞的子代细胞离开骨髓并迁移入胸腺中(见图7.2)。这就是为什么它们被称为胸腺依赖的T淋巴细胞或T细胞的原因。胸腺位于胸腔的前上方,也是紧挨着心脏的正上方。它具有许多小叶,每一叶分化成一个外部的皮质区——胸腺皮质区——和一内部的髓质区(见图7.7)。年轻个体的胸腺中含有大量正在发育的T细胞前体,一个被称为胸腺基质的上皮细胞组成的网络将它们包围其中并为T细胞发育提供了一个独特的微环境,与骨髓中基质细胞提供的微环境相类似。

midline of the body, above the heart, is made up of several lobules, each of which contains discrete cortical (outer) and medullary (central) regions. As shown in the diagram on the left, the cortex consists of immature thymocytes (dark blue), branched cortical epithelial cells (pale blue), with which the immature cortical thymocytes are closely associated, and scattered macrophages (yellow), which are involved in clearing apoptotic thymocytes. The medulla consists of mature thymocytes (dark blue), and medullary epithelial cells (orange), along with macrophages (yellow) and dendritic cells (yellow) of bone marrow origin. Hassall’s corpuscles are probably also sites of cell destruction. The thymocytes in the outer cortical cell layer are proliferating immature cells, whereas the deeper cortical thymocytes are mainly immature T cells undergoing thymic selection. The photograph shows the equivalent section of a human thymus, stained with hematoxylin and eosin. The cortex is darkly staining; the medulla is lightly stained. The large body in the medulla is a Hassall’s corpuscle. Photograph courtesy of C.J. Howe.

图7.7 人胸腺细胞的细胞组成

胸腺位于身体的中线上,心脏的正上方,由几个小叶组成,每片小叶包括离散的皮质区(外层)和髓质区(中心区)。如上图左半部分所示,皮质区罕有未成熟的胸腺细胞(深蓝色),带分枝的皮层细胞(浅蓝色),未成熟的皮质胸腺细胞与带分枝的皮层细胞之间有密切的联系,还有分散的巨噬细胞(黄色),巨噬细胞参与了凋亡胸腺细胞的清除。髓质中则包括成熟的胸腺细胞(深蓝色),髓质皮层细胞(桔黄色),巨噬细胞(黄色)和来源于骨髓的树突状细胞(黄色)。哈氏小体也很有可能是清除细胞的场所。外皮质层中的胸腺细胞是正在增殖的未成熟细胞,而更深处的皮质胸腺细胞则主要是正在经历胸腺选择的未成熟T细胞。图中显示的是人胸腺的横截面,用的染料是苏木精和曙红。皮质区染色很深,而髓质区则染色较浅。髓质中很大的小体是哈氏小体。照片源于C.J. Howe。

The thymic stroma arises early in embryonic development from the endo dermal and ectodermal layers of embryonic structures known as the third pharyngeal pouch and third

branchial cleft. Together these epithelial tissues form a rudimentary thymus, or thymic anlage. The thymic anlage then attracts cells of hematopoietic origin, which colonize it; these give rise to large numbers of thymocytes, which are committed to the T-cell lineage, and the intrathymic dendritic cells. The thymocytes are not simply passengers within the thymus; they influence the arrangement of the thymic epithelial cells on which they depend for survival, inducing the formation of a reticular epithelial structure that surrounds the developing thymocytes (Fig. 7.8). The thymus is independently colonized by numerous macrophages, also of bone marrow origin.

在胚胎发育早期胸腺基质开始出现,它起源于胚胎内胚层和外胚层中被称为第三咽囊和第三鳃裂的结构。同时,这些上皮组织也会形成一个未发育的胸腺,或称为胸腺原基(thymic anlage)。随后胸腺原基诱导产生造血细胞的祖先,它们会定位于胸腺原基中;这些祖先细胞能产生大量的胸腺细胞(thymocytes)——之后将发育为T系细胞——和胸腺内树突细胞(intrathymic dendritic cells)。胸腺细胞不仅仅作为胸腺的组成部分,它们还影响胸腺上皮细胞的排列,同时诱导发育中胸腺细胞周围网状上皮细胞结构的形成(图7.8)。胸腺被大量的巨噬细胞占据,它们也来源于骨髓。

图7.8 胸腺上皮细胞形成了包围发育中胸腺细胞的网络

在这张胸腺的扫描电子照片中,发育中的胸腺细胞(球形细胞)占据在上皮细胞网络中的空隙中。照片由W. van Ewijk提供。

The cellular architecture of the human thymus is illustrated in Fig. 7.7. Bone marrow derived cells are differentially distributed between the thymic cortex and medulla; the cortex contains only immature thymocytes and scattered macrophages, whereas more mature thymocytes, along with dendritic cells and macrophages, are found in the medulla. This reflects the different developmental events that occur within these two compartments, as we will discuss further in Section 7-7.

人类胸腺的细胞组成结构见图7.7。源于骨髓的细胞在胸腺皮质和髓质中被分割开来;皮质区仅包含未成熟胸腺细胞和散布着的巨噬细胞,而髓质中则包含更多的成熟胸腺细胞、树突细胞和巨噬细胞。这能反映出在这两个不同的部位发生的不同的发育事件,我们将在7-7中进一步讨论。

The importance of the thymus in immunity was first discovered through experiments on mice, and indeed, most of our knowledge of T-cell development within the thymus comes from the mouse. It was found that surgical removal of the thymus (thymectomy) at birth resulted in immunodeficient mice, focusing interest on this organ at a time when the difference between T and B lymphocytes in mammals had not yet been defined. Much evidence has accumulated since to establish the importance of the thymus in T-cell development, including observations of immunodeficient children. Thus, for example, in DiGeorge's syndrome in humans, and in mice with the nude mutation (which also causes hairlessness), the thymus fails to form and the affected individual produces B lymphocytes but few T lymphocytes.

胸腺在免疫中的重要性首先在小鼠实验中被发现,其实我们所知的大部分关于T细胞在胸腺中发育的知识都是在小鼠身上发现的。如果在刚出生时胸腺就被通过外科手术去除(胸腺切除术,thymectomy),那么小鼠就会变成免疫缺陷鼠。这使得人们在对哺乳动物的T和B淋巴细胞之间的区别未有具体定义时的研究焦点都聚集到这一器官。自从确立了胸腺在T细胞发育中的重要作用以来,我们已搜集了许多证据,包括对患有免疫缺陷的儿童的

观察。因此,例如在人的乔治症候群(DiGeorge's syndrome)以及小鼠的裸突变(还会造成没有毛发)中,胸腺都不能形成,个体能产生B淋巴细胞但却几乎没有T淋巴细胞。

The crucial role of the thymic stroma in inducing the differentiation of bone marrow-derived precursor cells can be demonstrated by tissue grafts between two mutant mice, each lacking mature T cells for a different reason. In nude mice the thymic epithelium fails to differentiate, whereas in scid mice B and T lymphocytes fail to develop because of a defect in T-cell receptor gene rearrangement (see Section 4-5). Reciprocal grafts of thymus and bone marrow between these immunodeficient strains show that nude bone marrow precursors develop normally in a scid thymus (Fig. 7.9). Thus, the defect in nude mice is in the thymic stromal cells. Transplanting a scid thymus into nude mice leads to T-cell development. However, scid bone marrow cannot develop T cells even in a wild-type recipient.

胸腺基质在诱导骨髓来源的前体细胞分化时起的关键作用可以通过在两个突变小鼠之间进行器官移植而得到验证,每只突变小鼠因为不同的原因缺乏成熟T细胞。在裸鼠中胸腺上皮不能分化,而在重症免疫缺陷老鼠(scid mice)中的B和T淋巴细胞都不能发育,因为T细胞受体基因的重排有缺陷(见4-5)。在这些免疫缺陷品系中进行胸腺和骨髓的相互移植,结果表明裸鼠的骨髓前体细胞能在scid老鼠的胸腺中正常地发育(图7.9)。因此,裸鼠的缺陷是在胸腺基质细胞。把一个scid老鼠的胸腺移植入裸鼠中T细胞发育就能进行。然而,即使将scid的骨髓移植入野生型的接受者中不能使T细胞发育。

Figure 7.9. The thymus is critical for the maturation of bone marrow-derived cells into T cells. Mice with the scid mutation (upper left photograph) have a defect that prevents lymphocyte maturation, whereas mice with the nude mutation (upper right photograph) have a defect that affects the development of the cortical epithelium of the thymus. T cells do not develop in either strain of mouse: this can be demonstrated by staining spleen cells with antibodies specific for mature T cells and analyzing them in a flow cytometer (see Appendix I, Section A-22), as represented by the blue line in the graphs in the bottom panels. Bone marrow cells from nude mice can restore T cells to scid mice (red line in graph on left), showing that, in the right environment, the nude bone marrow cells are intrinsically normal, and capable of producing T cells. Thymic epithelial cells from scid mice can induce the maturation of T cells in nude mice (red line in graph on right), demonstrating that the thymus provides the essential microenvironment for T-cell development.

图7.9 胸腺对起源于骨髓的细胞成熟为T细胞至关重要

scid突变的小鼠(图左上角)有缺陷,能够阻止淋巴细胞的成熟,然而nude突变的老鼠(图右上角)的缺陷则能影响胸腺细胞皮质上皮细胞的发育。T细胞在两个品系中的小鼠中都不会发育:用成熟T细胞特异性抗体对脾脏细胞染色并用流式细胞仪进行分析(见附录I,A-22),图中底部用蓝线表示的就是。nude小鼠骨髓细胞可以使scid小鼠中重新出现T细胞

(图中左边部分的红线),这表明在适当的环境中,nude骨髓细胞实际上是正常的,能够产生T细胞。scid小鼠中的胸腺上皮细胞能够诱导nude小鼠中的T细胞成熟(图中右边部分的红线),这表明胸腺给T细胞发育提供了一个不可或缺的微环境。

In mice, the thymus continues to develop for 3 to 4 weeks after birth, whereas in humans it is fully developed at birth. The rate of T-cell production by the thymus is greatest before puberty. After puberty, the thymus begins to shrink and the production of new T cells in adults is lower, although it does continue throughout life. In both mice and humans, removal of the thymus after puberty is not accompanied by any notable loss of T-cell function. Thus, it seems that once the T-cell repertoire is established, immunity can be sustained without the production of significant numbers of new T cells; the pool of peripheral T cells is instead maintained by the division of mature T cells.

老鼠的胸腺在出生后会继续发育3到4个星期,然而人类的胸腺则在出生前已经完成发育。青春期之前胸腺产生T细胞的速度最快。青春期后,胸腺开始萎缩,虽然在人的一生中新生T细胞一直在生成,但成年人中新生T细胞的产量较低。在小鼠和人中,青春期以后切除胸腺并不会伴随着T细胞功能的显著缺失。因此,似乎一旦T细胞库被建立,即使不能产生大量的新生T细胞免疫力也能得到维持;外周的T细胞库能够通过成熟T细胞的分裂稳定地维持。

7-5 大部分正在发育的T细胞在胸腺中死亡

T-cell precursors arriving in the thymus from the bone marrow spend up to a week differentiating there before they enter a phase of intense proliferation. In a young adult mouse the thymus contains around 108 to 2 × 108 thymocytes. About 5 × 107 new cells are generated each day; however, only about 106 to 2 × 106 (roughly 24%) of these will leave the thymus each day as mature T cells. Despite the disparity between the numbers of T cells generated daily in the thymus and the number leaving, the thymus does not continue to grow in size or cell number. This is because approximately 98% of the thymocytes that develop in the thymus also die within the thymus. No widespread damage is seen, indicating that death is occurring by apoptosis rather than by necrosis (see Section 1-11).

从骨髓中出来到达胸腺的前体T细胞进入快速扩增期之前需要花不到一星期以上的时间在胸腺中分化。年轻的成熟小鼠胸腺中大约含有108到2 ×108个胸腺细胞。每天大约产生5 × 107个新生细胞;然而,其中大约只有106到2 × 106个(约为24%)新生细胞能够作为成熟T细胞离开胸腺。尽管每天在胸腺中产生的T细胞的数量与离开胸腺的细胞数量不一致,然而胸腺却并未在体积上持续增大,其中细胞数量也并未持续增多。这是因为约有98%的在胸腺中发育的胸腺细胞也会在其中死亡。并未发现有蔓延开来的损害作用,这就表明死亡是由于凋亡而非坏死造成的(见1-11)。

Changes in the plasma membrane of cells undergoing apoptosis lead to their rapid phagocytosis, and apoptotic bodies, which are the residual condensed chromatin of apoptotic cells, are seen inside macrophages throughout the thymic cortex (Fig. 7.10). This apparently profligate waste of thymocytes is a crucial part of T-cell development as it reflects the intensive screening that each new thymocyte undergoes for the ability to recognize self MHC and for self tolerance.

正在经历凋亡的细胞中质膜的变化包括导致它们很快被吞噬,凋亡小体——凋亡细胞残留染色质的浓缩物——可以在遍及胸腺皮质的巨噬细胞内看到(图7.10)。这种对胸腺细胞

的很显然的肆意浪费是T细胞发育中很关键的一部分,因为它反映了对胸腺细胞严格的筛选,即每个新生胸腺细胞都要经历一个对其识别自身MHC和自身免疫耐受能力的选择过程。

Figure 7.10. Developing T cells that undergo apoptosis are ingested by macrophages in the thymic cortex.Panel a shows a section through the thymic cortex and part of the medulla in which cells have been stained for apoptosis with a red dye. Thymic cortex is to the right of the photograph. Apoptotic cells are scattered throughout the cortex but are rare in the medulla. Panel b shows a section of thymic cortex at higher magnification that has been stained red for apoptotic cells and blue for macrophages. The apoptotic cells can be seen within macrophages. Magnifications: panel a, ×45; panel b, ×164. Photographs courtesy of J. Sprent and C. Suhr, reprinted with permission from Nature 372:100-103, ?1994 Macmillan Magazines Limited.

图7.10 进入凋亡的发育中的T细胞能被胸腺皮质中的巨噬细胞消化

a图展示的是胸腺皮质以及部分髓质的横切面,髓质中染上红色的细胞是凋亡细胞。胸腺皮质直延伸到照片的右半边。凋亡细胞遍及皮质区但在髓质中却很少。b图展示的是放大了更高倍数的胸腺皮质,着红色的是凋亡细胞,着蓝色的是巨噬细胞。巨噬细胞内能够找到凋亡细胞。放大倍数:a图×45;b图×164。照片源自J. Sprent和C. Suhr。此次重新印刷征得了《自然》372:100-103, ?1994 Macmillan Magazines Limited的同意。

7-6 胸腺细胞发育过程中的每个阶段可以通过细胞表面分子的变化加以识别

Developing thymocytes pass through a series of distinct phases that are marked by changes in the status of T-cell receptor genes and in the expression of the T-cell receptor, and by changes in expression of cell-surface proteins such as the CD3 complex and the co-receptor proteins CD4 and CD8. These surface changes reflect the state of functional maturation of the cell. Particular combinations of cell-surface proteins can thus be used as markers for T cells at different stages of differentiation. The principal stages are summarized in Fig. 7.11. Two distinct lineages of T cells : and : , which have different types of T-cell receptor are produced early in T-cell development. Later, : T cells develop into two distinct functional subsets, CD4 and CD8 T cells.

发育中的胸腺细胞会经历一系列不同的阶段,它们以T细胞受体基因状态的变化、T细胞受体的表达以及细胞表面蛋白质如CD3复合物和共受体蛋白质CD4和CD8的表达的变化为标志。这些表面的变化反映了细胞在功能上的成熟情况。因此细胞表面蛋白质的特殊组合就用来作为T细胞在不同分化阶段的特征了。主要的阶段总结在图7.11中。两类不同品系的T细胞——α:β和γ:δ,它们含有不同类型的T细胞受体——是在T细胞发育的早期阶段产生的。随后,α:β T细胞发育为两群功能亚类,CD4和CD8 T细胞。

Figure 7.11. at different stages of maturation to be distinguished.The most important cell-surface molecules for identifying thymocyte subpopulations have been CD4, CD8, and T-cell receptor complex molecules (CD3, and the T-cell receptorɑandβchains). The earliest cell population in the thymus does not express any of these. As these cells do not express CD4 or CD8, they are called ‘double-negative’ thymocytes. These precursor cells give rise to two T-cell lineages, the minority population of ɑ:βT cells (which lack CD4 or CD8 even when mature), and the majority ɑ:βT-cell lineage. Development of prospective ɑ:βT cells proceeds through stages where both CD4 and CD8 are expressed by the same cell; these are known as ‘double-positive’ thymocytes. At first, double-positive cells express the pre-T-cell receptor (pTɑ:β). These cells enlarge and divide. Later, they become small resting double-positive cells in which low levels of the T-cell receptor (ɑ:β) itself are expressed. Most thymocytes (~97%) die within the thymus after becoming small double-positive cells. Those cells whose receptors can interact with self MHC molecules lose expression of either CD4 or CD8 and increase the level of expression of the T-cell receptor. The outcome of this process are the ‘single-positive’ thymocytes, which, after maturation, are exported from the thymus as mature single-positive CD4 or CD8 T cells.

图7.11 细胞表面分子的变化使得处在成熟过程中不同阶段的胸腺细胞类群能被区分

区分胸腺细胞亚群的最重要的细胞表面分子是CD4,CD8和T细胞受体复合物(CD3,和T 细胞受体ɑ和β链)。胸腺中最早期的细胞类群不表达上述分子中的任何一种。因为这些细胞不表达CD4和CD8,所以被称为双阴性胸腺细胞。这些前体细胞能产生两个T细胞系,数量较少的类群ɑ:βT细胞(直到成熟时仍然缺乏CD4或CD8),以及数量众多的ɑ:βT 细胞系。预期的ɑ:βT细胞发育会经历CD4和CD8在一个细胞上共同表达的时期;这个阶段的细胞就被成为双阳性胸腺细胞。首先,双阳性细胞表达前T细胞受体(pTɑ:β)。这些细胞会膨胀并且分裂。稍后,它们变成小的静息状双阳性细胞,它们的T细胞受体(ɑ:β)的表达量很少。大部分胸腺细胞(~97%)变成小的双阳性细胞后会在胸腺中死亡。那些受体能与自身MHC分子相互作用的细胞会失去CD4或CD8的表达能力,并增加T细胞受体的表达水平。这个过程的结果是单阳性胸腺细胞,它在成熟后作为成熟的单阳性CD4或CD8 T细胞会从胸腺中被运走。

When progenitor cells first enter the thymus from the bone marrow, they lack most of the surface molecules characteristic of mature T cells and their receptor genes are unrearranged. These cells give rise to the major population of : T cells and the minor population of : T cells. If injected into the peripheral circulation, these lymphoid progenitors can even give rise to B cells and NK cells (see Section 1-1). Interactions with the thymic stroma trigger an initial phase of differentiation along the T-cell lineage pathway followed by cell proliferation, and the expression of the first cell-surface molecules specific for T cells, for example CD2 and (in mice) Thy-1. At the end of this phase, which can last about a week, the thymocytes bear distinctive markers of the T-cell lineage, but they do not express any of the three cell-surface markers that define mature T cells. These are the CD3:T-cell receptor complex and the co-receptors CD4 or CD8. Because of the absence of CD4 and CD8 such cells are called 'double-negative' thymocytes (see Fig. 7.11).

当祖先细胞从骨髓中首先进入胸腺时,它们不具有大部分的成熟T细胞表面的特征分子,它们的受体基因也还未发生重排。这些细胞能产生数量较大的α:βT细胞类群和数量较

小的γ:δT细胞类群。如果直接将这些淋巴细胞祖先注射入外周淋巴循环中,它们也能产生B细胞和NK细胞(见1-1)。与胸腺基质的相互作用引发了T系细胞进入分化通路上在细胞增殖之前的一个很重要的阶段,并诱导第一个T细胞特有表面分子的表达,如CD2和(老鼠的)Thy-1。这个阶段的末期可以持续一个星期左右,这时的胸腺细胞携带了T系细胞特征分子,但是它们不表达三类成熟T细胞的标记分子,即CD3:T细胞受体复合物和共受体CD4和CD8。这些细胞因缺失了CD4和CD8而被称为“双阴性”胸腺细胞(见图7.11)。

In the fully developed thymus, these immature double-negative T cells form approximately 60% of a small, highly heterogeneous pool of CD4- CD8- cells (about 5% of total thymocytes), which also includes two populations of more mature T cells that belong to minority lineages. One of these, representing about 20% of all the double-negative cells in the thymus, or 1% of total thymocytes, comprises cells that have rearranged and are expressing the genes encoding the γ:δT-cell receptor; we will return to these cells in Section 7-13. The second, representing another 20% of all double negatives, includes cells bearing α:β T-cell receptors of a very limited diversity; these cells also express the NK1.1 receptor commonly found on NK cells, hence they are known as 'NK1.1+ T cells' (sometimes simply called NK T cells). NK T cells are activated as part of the early response to many infections; they differ from the major lineage of α:β T cells in recognizing CD1 molecules rather than MHC class I or MHC class II molecules (see Section 5-18) and they are not shown in Fig. 7.11. In this and subsequent discussions, we will reserve the term double-negative thymocytes for the immature thymocytes that do not yet express a complete T-cell receptor molecule. These cells give rise to bothγ:δand α:β T cells (see Fig. 7.11). Most of them develop along the α:β pathway.

在发育完全的胸腺中,未成熟的双阴性T细胞约占数量小但具有高度异源性的CD4- CD8- 细胞库的大约60%(约占全体胸腺细胞的5%),这个细胞库中也包括更多的属于少数世系的成熟T细胞。其中的一个占了胸腺内所有双阴性细胞的总数的20%或全体胸腺细胞的1%的世系包括了已经对γ:δT细胞受体基因进行了重排和表达的那些细胞;我们将在7-13中再次提到这些细胞。第二个占双阴性细胞总数20%的世系包括携带多样性非常有限的α:β T细胞受体的细胞;这些细胞也能表达常能在NK细胞表面找到的NK1.1受体,因此它们也被称为“NK1.1+ T细胞”(有时简称为NK T细胞)。NK T细胞在对很多感染的早期反应中积极地发挥作用;它们不同于主要世系的α:β T细胞,α:β T细胞识别的是MHC I 类或MHC II类分子(见5-18),而NK T细胞识别的是CD1分子,并且图7.11中也未将它们表示出来。在接下来的讨论部分中,我们将继续把那些还未表达完整的T细胞受体分子的未成熟胸腺细胞称为双阴性胸腺细胞。这些细胞可以产生γ:δ和α:βT细胞(见图7.11)。它们中的大部分沿着α:β通路发育。

The α:βpathway is shown in more detail in Fig. 7.12. The double-negative stage can be subdivided on the basis of expression of the adhesion molecule CD44, CD25 (the α chain of the IL-2 receptor), and c-Kit, the receptor for the hematopoietic cytokine, stem cell factor. At first, double-negative thymocytes express c-Kit and CD44 but not CD25; in these cells, the genes encoding both chains of the T-cell receptor are in the germline configuration. As the thymocytes mature further, they begin to express CD25 on their surface and, later still, expression of CD44 and c-Kit is reduced. In these latter cells, which are known as CD44low CD25+cells, rearrangement of the T-cell receptor β-chain locus occurs. Cells that fail to make a successful rearrangement of the β locus remain in the CD44low CD25+ stage and soon die, whereas cells that make productive β-chain gene rearrangements and express the β chain lose expression of CD25 once again. The functional significance of the transient expression of CD25 is unclear; T cells

develop normally in mice in which the IL-2 gene has been deleted by gene knockout (see Appendix I, Section A-47); however, another cytokine, IL-15, also binds to the IL-2 receptor and may be able to compensate for the loss of IL-2. By contrast, c-Kit is quite important for the development of the earliest double-negative thymocytes in that mice lacking c-Kit have a markedly reduced number of double-negative T cells. In addition, the IL-7 receptor is also essential for early T-cell development, as T cells do not develop in either humans or mice when this receptor is defective.

α:β通路在图7.12中有更为详细的描述。双阴性阶段可以根据粘附分子CD44,CD25(IL-12受体的α链),c-Kit,生血细胞因子的受体以及干细胞因子的表达而被进一步划分。一开始,双阴性胸腺细胞表达c-Kit和CD44而不会表达CD25;在这些细胞中,编码T细胞受体两条链的基因处于原型状态。随着胸腺细胞的进一步发育,它们开始在表面表达CD25,稍后CD44和c-Kit也被诱导表达。这些后期的细胞也被称为CD44low CD25+ 细胞,它们的T细胞受体β链基因位点的重排开始了。那些未能完成β链基因位点重排的细胞滞留在CD44low CD25+ 阶段很快就会死亡。然而那些进行了生产性β链基因重排并表达了β链的细胞又再一次不会表达CD25了。CD25瞬时表达的功能特征现在还未研究清楚;T细胞在IL-2基因已被敲除的老鼠中能够正常发育(见附录I,A-47);尽管如此,另一种细胞因子IL-15也能结合IL-2受体,并且它有可能可以补偿IL-2的缺失。另一方面,c-Kit对于最早期的双阴性胸腺细胞的发育非常重要,因为缺失c-Kit的老鼠的双阴性T细胞的数量明显少很多。另外,IL-7受体对早期T细胞发育也很重要,因为T细胞在缺失这种受体的人和老鼠中都不能发育。

Figure 7.12. The correlation of stages of : T-cell development with T-cell receptor gene rearrangement and expression of cell-surface proteins.Lymphoid precursors are triggered to proliferate and become thymocytes committed to the T-cell lineage through interactions with the thymic stroma. These negative cells express CD44 and c-Kit and, at a later stage, the chain of the IL-2 receptor, CD25. After this, the CD44+ CD25+ cells begin to rearrange the -chain locus, becoming CD44low and c-Kit low as this occurs. The cells are arrested in the CD44low CD25+ stage until they productively rearrange the -chain locus; the in-frame chain then pairs with the surrogate pT chain and is expressed on the cell surface, which triggers entry into the cell cycle. Expression of pT : on the cell surface is associated with small amounts of CD3, and c a uses the loss of CD25, cessation of -chain gene rearrangement, cell proliferation, and the expression of

CD4 and CD8. After the cells cease proliferating and revert to small CD4+ CD8+ double-positive cells, they begin rearrangement at the -chain locus. The cells then express low levels of an : T-cell receptor and the associated CD3 complex and are ready for selection. Most cells die by failing to be positively selected or as a consequence of negative selection, but some are selected to mature into CD4 or CD8 single-positive cells and eventually to leave the thymus.

图7.12 α:β T的发育阶段与T细胞受体基因重排和细胞表面蛋白质表达之间的联系淋巴细胞前体被诱导增殖并且变成T细胞系的胸腺细胞,它们与胸腺基质细胞之间有相互作用。这些阴性细胞会表达CD44和c-Kit,以及在稍后的阶段表达的IL-2受体的α链,即CD25。在这之后,CD44+CD25+细胞开始在 链基因位点发生重排,变成CD44 low和c-Kit low。在β链基因位点完成生产性重排之前细胞会滞留在CD44low CD25+阶段,β链随后就会与替代的pT 链配对,并且表达在细胞表面,诱导细胞进入细胞周期。pT : 在细胞表面的表达与少量的CD3相关,并且导致了CD25的丢失,β链基因重排的停止,细胞的增殖,CD4和CD8的表达。细胞停止增殖并回复到CD4+CD8+双阳性细胞时,它们就开始在 链基因位点上发生重排。随后细胞表达低水平的 : T细胞受体和相关的CD3复合物,并为被选择做好准备。大部分的细胞因未能被阳性选择或因阴性选择的发生而死亡,但是有些则被选择成为CD4或CD8单阳性细胞并最终离开胸腺。

The β chains expressed by CD44low CD25+ thymocytes pair with a surrogate chain called pTa (pre-T-cell α), which allows them to assemble a pre-T-cell receptor that is analogous in structure and function to the pre-B-cell receptor. The pre-T-cell receptor is expressed on the cell surface as a complex with the CD3 molecules that provide the signaling components of T-cell receptors (see Section 6-6). The assembly of the CD3:pre-T-cell receptor complex leads to cell proliferation, the arrest of further β-chain gene rearrangements, and the expression of CD8 and CD4. These double-positive thymocytes comprise the vast majority of thymocytes. Once the large double-positive thymocytes cease to proliferate and become small double-positive cells, the -chain locus begins to rearrange. As we will see later in this chapter, the structure of the locus allows multiple successive rearrangement attempts, so that a successful rearrangement at the -chain locus is achieved in most developing thymocytes. Thus most double-positive cells produce an : T-cell receptor.

CD44low CD25+ 胸腺细胞表达的β链与一称为pTa(前T细胞α)的替代链配对,这样它们就可以组装成一个功能和结构都与前B细胞受体相似的前T细胞受体。前T细胞受体以与CD3分子形成复合物的形式表达在细胞表面,CD3分子是一个T细胞受体种转导信号的组分(见6-6)。CD3:前T细胞受体复合物的组装导致了细胞增殖、进一步的β链基因重排的开始以及CD8和CD4的表达。双阳性胸腺细胞包括了大部分的胸腺细胞。一旦大双阳性胸腺细胞不再增殖变成小双阳性胸腺细胞,α链基因位点就开始重排。我们还将在这一张的后面部分提到,?基因位点的结构允许多样性的连续重排,所以大多数正在发育的胸腺细胞都能在?位点成功地重排。因此,大部分双阳性细胞会产生α:β T细胞受体。

Small double-positive thymocytes initially express low levels of the T-cell receptor. Most of these cells bear receptors that cannot recognize self MHC molecules; they are destined to fail positive selection and die. On the other hand, those double-positive cells that recognize self MHC and can therefore undergo positive selection, go on to mature and express high levels of the T-cell receptor. Concurrently, they cease to express one or other of the two co-receptor molecules, becoming either CD4 or CD8 single-positive thymocytes. Thymocytes also undergo negative selection during and after the double-positive stage in development, which eliminates those cells

capable of responding to self antigens. Approximately 2% of the double positives survive this dual screening and mature as single-positive T cells that are gradually exported from the thymus to form the peripheral T-cell repertoire. The time between the entry of a T-cell progenitor into the thymus and the export of its mature progeny is estimated to be around 3 weeks in the mouse.

小双阳性胸腺细胞最初表达T细胞受体的水平很低。这些细胞中的大部分携带的是不能识别自身MHC分子的受体,它们注定不能完成阳性选择而会死亡。另一方面,那些能识别自身MHC且能够通过阳性选择阶段的双阳性细胞就会继续成熟并表达高水平的T细胞受体。同时,它们停止表达两种共受体分子中的其中一种,变成CD4或CD8单阳性胸腺细胞。在发育过程中的双阳性阶段之后胸腺细胞也会经历阴性选择,阴性选择清除了那些能够与自身抗原发生反应的细胞。约2%的双阳性细胞能够在这种二重筛选中存活下来并成熟为单阳性T细胞,单阳性细胞逐渐从胸腺中转移到外周形成外周T细胞库。我们估计从T细胞祖先进入胸腺到成熟的成熟T细胞离开胸腺在老鼠中约要花3个星期的时间。

7-7 不同发育阶段的胸腺细胞分布在胸腺中的不同部位

The thymus is divided into two main regions, a peripheral cortex and a central medulla (see Fig. 7.7). Most T-cell development takes place in the cortex; only mature single-positive thymocytes are seen in the medulla. At the outer edge of the cortex, in the subcapsular region of the thymus (Fig. 7.13), large immature double-negative thymocytes proliferate vigorously; these cells are thought to represent the thymic progenitors and their immediate progeny and will give rise to all subsequent thymocyte populations. Deeper in the cortex, most of the thymocytes are small double-positive cells. The cortical stroma is composed of epithelial cells with long branching processes that express both MHC class II and MHC class I molecules on their surface. The thymic cortex is densely packed with thymocytes, and the branching processes of the thymic cortical epithelial cells make contact with almost all cortical thymocytes (see Fig. 7.8). Contact between the MHC molecules on thymic cortical epithelial cells and the receptors of developing T cells has a crucial role in positive selection, as we will see later in this chapter.

胸腺被分成两个主要区域,外周的皮质和中心的髓质(见图7.7)。T细胞的发育大多数发生在皮质;只有成熟的单阳性胸腺细胞能在髓质中看到。皮质的边缘区的胸腺膜下区(图7.13),大的未成熟双阴性胸腺细胞迅速地增殖;这些细胞被认为是胸腺细胞的祖先,它们随后的子代将会产生所有亚类群的胸腺细胞群体。皮质中稍微深入一点处,大部分的胸腺细胞是小双阳性细胞。皮质基质则由上皮细胞组成,这些上皮细胞具有很长的树突,其表面既表达MHC I也表达MHC II类分子。胸腺皮质中紧密地排列着胸腺细胞,具有长树突的胸腺皮质上皮细胞几乎与所有的皮质上皮细胞都有接触(见7.8)。胸腺皮质上皮细胞上MHC 分子与发育中T细胞的受体之间的接触在阳性选择中发挥关键作用,我们将在这一章后面的部分学到。

Figure 7.13. Thymocytes at different developmental stages are found in distinct parts of the thymus. The earliest cells to enter the thymus are found in the subcapsular region of the cortex. As these cells proliferate and mature into double-positive thymocytes, they migrate deeper into the thymic cortex. Finally, the medulla contains only mature single-positive T cells, which eventually leave the thymus and enter the bloodstream.

图7.13 位于不同发育阶段的胸腺细胞可以在胸腺的不同部位找到最早进入胸腺的细胞位于皮质的被膜下区域。随着这群细胞增殖并成熟为双阳性胸腺细胞,它们会进入胸腺皮质区更深处的部位。最后,髓质中只包含了成熟的单阳性T细胞,它们最终会离开胸腺进入到血液循环中。

The function of the medulla of the thymus is less well understood. It contains relatively few thymocytes, and those that are present are single-positive cells resembling mature T cells. These cells probably include newly mature T cells that are leaving the thymus through the medulla. In addition, they may also include other populations of mature T cells that remain within the medulla or return to it from the periphery to perform some specialized function, such as the elimination of infectious agents within the thymus. Before they mature, the developing thymocytes must undergo negative selection to remove self-reactive cells. We will see that this selective process is carried out mainly by the dendritic cells, which are particularly numerous at the cortico-medullary junction, and by the macrophages that are scattered in the cortex but are also abundant in the thymic medulla.

胸腺髓质的作用我们了解得比较少。它含有的胸腺细胞相对较少,其中出现的胸腺细胞则是类似于成熟T细胞的单阳性细胞。这些细胞很可能包括了新生的正在通过髓质离开胸腺的成熟T细胞。另外,它们可能也会包括另外一些滞留在髓质中或是从外周回到髓质以发挥某些特定功能——如清除胸腺内的感染物质——的成熟T细胞类群。我们将会学到这个选择过程主要是靠树突细胞和巨噬细胞来进行,树突细胞在皮质与髓质相连的部位数量特别多,巨噬细胞则在皮质中分散得很开但在胸腺髓质非常富集。

小结

B cells are generated and develop in the specialized microenvironment of the bone marrow, while the thymus provides a specialized and architecturally organized microenvironment for the development of T cells. As B cells differentiate from primitive stem cells, they proceed through stages that are marked by the sequential rearrangement of immunoglobulin gene segments to generate a diverse repertoire of antigen receptors. This developmental program also involves changes in the expression of other cellular proteins. Precursors of T cells migrate from the bone marrow and mature in the thymus. This process is similar to that for B cells, including the sequential rearrangement of antigen receptor gene segments. Developing T cells pass through a series of stages that can be distinguished by the differential expression of CD44 and CD25, the CD3:T-cell receptor complex proteins, and the co-receptor proteins CD4 and CD8. The development of both T and B cells is guided by the environment, particularly by stromal cells that provide contact-dependent signals and growth factors for developing lymphocytes. In the case of T cells, development is compartmentalized, with different types of stromal cells in the thymic cortex and medulla. Most steps in T-cell differentiation occur in the cortex of the thymus. The

生物的生殖和发育知识点总结

生物的生殖和发育知识点总结 591up随身学 https://www.360docs.net/doc/be11796852.html, 第一节、生物的生殖 一、生殖的类型 名词: 1、生物的生殖:每种生物都能够产生自己的后代,这就是~ 2、无性生殖:是指不经过生殖细胞的结合,由母体直接产生出新个体的生殖方式。易保持亲代的性状。 3、有性生殖:是指经过两性生殖细胞(也叫配子)的结合,产生合子,由合子发育成新个体的生殖方式。这是生物界中普遍存在的生殖方式,具有双亲的遗传性,有更强的生活力和变异性。 4、分裂生殖(单细胞生物特有):是生物体由一个母体分裂成两个子体的生殖方式。如变形虫、细菌、草履虫。 5、出芽生殖:母体→芽体→新个体,如水螅、酵母菌。 6、孢子生殖:母体→孢子→新个体,如青霉、曲霉。 7、营养生殖:植物的营养器官(根、茎、叶)发育为新个体,如马铃薯块茎、草莓的匍匐茎,秋海棠等。 8、嫁接:一种用植物体上的芽或枝,接到另一种有根系的植物体上,使接在一起的两部分长成一个完整的新植物体的方法。 9、植物组织培养技术:外植体(离体组织或器官)→消毒→接种→愈伤组织(组织没有发生分化,只是一团薄壁细胞)→组织器官→完整植株。 10、配子生殖:由亲体产生的有性生殖细胞——配子,两两相配成对,互相结合,成为合子,再由合子发育成新个体的生殖方式,叫做~。 11、卵式生殖:卵细胞与精子结合的生殖方式叫做~。凡是种子植物用种子进行繁殖时,都属予卵式生殖。 12、受精作用:精子与卵细胞结合成为合子的过程,叫做~。 13、花粉管:是萌发的花粉粒内壁突出,从萌发孔伸出而形成的管状结构。主要作用是将其携带的精子和其他内容物运至卵器或卵细胞内,以利于受精作用。 14、双受精:一个精子与卵细胞结合成为合子,又叫受精卵(染色体为2N);另一个精子与两个极核结合成为受精极核(染色体为3N),这种被子植物特有的受精现象叫做双受精。 15、被子植物:凡是胚珠有子房包被着,种子有果皮包被着的植物,就叫做~。 语句: 1、凡是种子植物用种乎进行繁殖时,都属予卵式生殖,因为要产生种子,必须经过双受精作用,即一个精子与卵细胞结合,另一个精子与两个极核结合。所以必然是卵式生殖。

(完整版)八年级生物下册《生物的生殖和发育》练习题

八年级生物下册《生物的生殖和发育》练习题 1. 马铃薯繁殖后代主要靠( ) A. 种子 B.根 2. 荔枝树挂果一般有大小年之分,主要原因与( )有关。 A. 虫害是隔年发生 B. 大年中的光合作用强,有机物积累多,致使花芽形成多 C. 大年时施肥多,有机物积累多 D. 大年时挂果率高,年终有机物积累少,致使下一年的花芽形成少 3. 青蛙属于两栖动物,下列关于青蛙成体的叙述中正确的是( ) A.只用肺呼吸 B.用鳃呼吸C 用皮肤呼吸 D 用肺呼吸皮肤辅助,呼吸 4. 你能想象一棵苹果树上长出三种不同口味的苹果吗?运用生物技术就可以做到,这 种技术是( ) A.组织培养 B.压条 C.嫁接 D.扦插 6. 鸡蛋中可以发育称为雏鸡的结构是( ) A. 胚胎 B 卵黄 C 卵白 D.胚盘 7. 人们通过培养植物细胞快速繁殖花卉等所利用的生物技术是( ) A.转基因技术 B.组织培养技术 C.动物克隆技术 D.嫁接技术 8. 紫薯是甘薯中的新品种,除了具有红薯的营养成分外,还富含硒元素和花青素, 利用发芽的紫薯块根繁殖新植物体的生殖方式属于( ) A.植物的孢子生殖 B.营养生殖 C.出芽生殖 D.有性生殖 9. 以下属于有性生殖的是( ) A.葡萄的扦插 B.用小麦种子繁殖 C 苹果的嫁接D 用马铃薯的块茎繁殖 10. 在家鸽的卵中,属于卵细胞部分的结构是( ) A.卵壳、卵白、卵黄 B 卵白、卵黄、胚盘 C 卵黄、卵黄系带、胚盘 D.胚盘、卵黄、卵黄膜 11. 应用植物组织培养技术不能达到的目的是( ) A.可以培育出植物新品种 B.可以在短时间内生产出大批植物 C.可以防止植物病毒的侵害 D.可以培育出在一株植物上有两个品种的植株 12. 下列有关生物的生殖和发育的说法中正确的是( ) A. 嫁接、植物组织培养、试管婴儿、克隆羊均属于无性生殖 B. 鸡卵的卵黄表面中央有一盘状小白点,说明卵已受精 5. 儿“童急走追黄蝶,飞入菜花无处寻 在蝴蝶一生中所处的时期应该是( A.受精卵 B.幼虫 ”。美丽的蝴蝶是 由 ) C 蛹 毛毛虫 ”变成的, D.成虫 毛毛虫 C.叶 D.块茎

吞噬细胞 白细胞 淋巴细胞之间的关系和区别

吞噬细胞白细胞淋巴细胞之间的关系和区别 白细胞(WBC):包括了淋巴细胞、中性粒细胞、单核细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞。吞噬细胞:包括大吞噬细胞和小吞噬细胞,大吞噬细胞即单核-巨噬细胞,细胞小吞噬细胞即中性粒细胞。 因此,三者关系是:白细胞包括了淋巴细胞和吞噬细胞,吞噬细胞与淋巴细胞为白细胞里面的两种不同细胞。 1.吞噬细胞: 单核细胞单核细胞的体积最大,数量约占白细胞总数的4%~8%。单核细胞和组织中的巨噬细胞组成了单核-巨噬细胞系统。 单核细胞的功能:①吞噬消化作用:能吞噬并消化病原微生物、凋亡细胞和损伤组织;②分泌功能:能在抗原或多种非特异性因子的刺激下分泌多种物质;③处理和递呈抗原:激活淋巴细胞并特异性免疫应答;④杀伤肿瘤细胞。 2.靶细胞即目标细胞,为免疫细胞和免疫因子的作用目标。 靶细胞的前身有多种细胞,如T淋巴细胞接受抗原(如HIV病毒)后即成为免疫系统能识别并之产生免疫应答的靶细胞。 靶器官也同样意思 3.淋巴细胞淋巴细胞占白细胞总数的25%~33%,含有较少的细胞质和一个较大的细胞核。寿命最短的淋巴细胞可存活几个小时,最长的可达数年。淋巴细胞在机体的免疫应答中起着重要作用。淋巴细胞可分为T细胞、B细胞、自然杀伤细胞和自然抑制细胞。在功能上T 细胞主要与细胞免疫有关,B细胞主要参与体液免疫。 (1)T细胞T细胞占全部淋巴细胞的40%~60%,T细胞能合成和释放一些细胞因子。细胞因子与靶细胞膜上的受体结合后,具有破坏肿瘤细胞、限制病毒复制、激活巨噬细胞或中性粒细胞等多种作用。 (2)B细胞B细胞占淋巴细胞总数的20%~30%,当B细胞初次与某一抗原接触而被致敏后,一部分B细胞将分化为成熟的浆细胞,浆细胞能分泌该抗原的特异性免疫球蛋白,即抗体,释放入血液中;另一部分发展成为记忆B细胞,寿命可长达一年以上且保持特异性,当它们再次接触到同一抗原时,能被迅速激活为特异的B淋巴细胞。B淋巴细胞被抗原激活后所表达的抗原特异性受体,称为B细胞抗原受体(B cell antigen receptor,BCR)。据估计一个B细胞膜上约含有104~105个BCR。 (3)自然杀伤细胞和自然抑制细胞(natural killer cells, NK)NK约占淋巴细胞总数的1%~5%,它具有T细胞和B细胞所不具备的特征。NK能识别并攻击与正常细胞不同的任何膜表面发生变化的细胞,如肿瘤细胞或受到病毒攻击的细胞。NK与靶细胞膜相接触时,释放一些细胞因子,在很短的时间内就能使靶细胞膜穿孔,并最终将膜分解。参考资料:<<人体及动物生理学>>

人教版八年级下册第一章生物的生殖和发育知识点

第一章生物的生殖和发育复习 一、基础知识部分 第一节植物的生殖 1.有性生殖:由两性生殖细胞结合成受精卵发育成新个体的生殖方式。 例如:种子繁殖(通过开花、传粉并结出果实,由果实中的种子来繁殖后代。)(胚珠中的卵细胞与花粉中的精子结合成受精卵→胚→种子) 有性生殖的过程:开花→传粉→受精→结果→新一代植株。2.无性生殖:不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体。 应用:扦插,嫁接,压条,分根、组织培养等。 (1)甘薯、葡萄、菊、月季、秋海棠的栽培,常用扦插的方法。 (2)苹果、梨、桃等很多果树都是利用嫁接来繁育优良品种的。 嫁接就是把一个植物体的芽或枝(接穗),接在另一个植物体(砧木)上,使结合在一起的两部分长成一个完整的植物体。嫁接有枝接和芽接两种。 嫁接的关键:接穗与砧木的形成层紧密结合,以确保成活。 (3)植物的无性生殖需要的条件:以扦插为例,除去光照、水分、温度、湿度等环境条件。 3.有性生殖与无性生殖的主要区别:有无两性生殖细胞的结合。 第二节昆虫的生殖和发育 1.变态发育:在由受精卵发育成新个体的过程中,昆虫的的幼虫与成体的形态结构和生活习性差异很大,这种发育过程称为变态发育。 (1)、完全变态发育:有四个时期:卵→幼虫→蛹→成虫。举例:家蚕(蜕五次皮)、蜜蜂、蝶、蛾、蝇、蚊。 (2)、不完全变态发育:有三个时期:卵→若虫→成虫。

举例:蝗虫(蜕四次皮)、蝉、蟋蟀、蝼蛄、螳螂。 由蝗虫的受精卵孵出的幼虫,形态和生活习性与成虫相似,只是身体较小,生殖器官没有发育成熟,仅有翅芽,能够跳跃,称为跳蝻,这样的幼虫叫做若虫。 3. 昆虫生殖方式:卵生、有性生殖、体内受精。 第三节两栖动物的生殖和发育 1.两栖动物:幼体生活在水中,用鳃呼吸,经变态发育成体营水陆两栖,用肺呼吸,兼辅皮肤呼吸。代表动物:青蛙、蟾蜍、大鲵、蝾螈等。 2.青蛙的生殖和发育: (1)发育经过:卵→蝌蚪→幼蛙→成蛙。 (2)生殖特点:有性生殖、卵生,体外受精,发育:水中变态发育。 (3)雄蛙鸣叫的意义是求偶,雌雄蛙抱对有利于提高卵的受精率。 3.两栖动物的生殖发育与环境:生殖和幼体发育必须在水中进行,幼体要经过变态发育才能上陆生活。 注意:两栖动物的发育只说是变态发育,不再区分到低是不完全变态发育还是完全变态发育。 第四节鸟的生殖和发育 1.生殖特点:有性生殖、卵生、体内受精。 卵壳和卵壳膜对卵起保护作用,在卵壳上有许多起气孔可以透气,以确保卵进行气体交换。 卵白对胚有保护作用,还能供给胚胎发育所需的养料和水。

白细胞与中性粒细胞淋巴细胞的关系

白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞的关系 (2007-04-16 18:37:47) 分类:医海无涯 白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞的关系是白细胞包括中性粒细胞和淋巴细胞 一、白细胞 白血球,或称白细胞,是血液中一种重要的血细胞。除白血球外,人体血液中还含有红血球、血小板和血浆。 白血球作为免疫系统的一部分帮助身体抵抗传染病以及外来的东西。正常情况下白细胞在健康成人体内为4×10^9到11×10^9/每升血液。 白细胞也通常被称为免疫细胞。除了在血液外,白细胞还存在于淋巴系统、脾以及身体的其它组织中。 血液中的白细胞有五种,按照体积从小到大是:淋巴细胞,嗜碱粒细胞,中性粒细胞,单核细胞和嗜酸细胞。 白细胞一般有活跃的移动能力,它们可以从血管内迁移到血管外,或从血管外组织迁移到血管内。因此,白细胞除存在于血液和淋巴中外,也广泛存在于血管、淋巴管以外的组织中。白细胞能吞噬异物产生抗体,在机体损伤治愈、抗御病原的入侵和对疾病的免疫方面起着重要的作用。 成年人白细胞数为每立方毫米5000~9000 ,其中中性粒细胞占0.50~ 0.70,嗜酸性粒细胞占0.01~0.04,嗜碱性粒细胞占0.005~0.01,单核细胞占0.03~0.08,淋巴细胞占 0.20~ 0.30。幼儿血液中白细胞数高于成年人。不同生理状态(如妊娠期)会引起白细胞数量的变化。有炎症时,血中的白细胞数明显增加。 尽管它们是血液中的一类细胞成分,但它们功能的发挥,更多地体现在循环管道外的器官组织中。在功能方面它们与这些器官组织中的许多细胞成分如巨噬细胞、肥大细胞、成纤维细胞等密切相关。 二、中性粒细胞 白细胞依细胞质内有无颗粒,分为粒细胞与无粒细胞两大类。颗粒白细胞(粒细胞)中含有特殊染色颗粒,用瑞氏染料染色可分辨出三种颗粒白细胞即嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞;无粒细胞又分为单核细胞和淋巴细胞。淋巴细胞依其功能又分为若干种。 中性粒细胞具有变形运动和吞噬活动的能力,是机体对抗入侵病菌,特别是急性化脓性细菌的最重要的防卫系统。当中性粒细胞数显著减少时,机体发生感染的机会明显增高。 嗜酸性粒细胞具有粗大的嗜酸性颗粒,颗粒内含有过氧化物酶和酸性磷酸酶。嗜酸性粒细胞具有趋化性,能吞噬搞原体复合物,减轻其对机体的损害,并能对抗组织胺等致炎因子的作用。嗜酸性粒细胞平时只占白细胞总数的3%,但在患有过敏反应及寄生虫病时其数量明显增加,这类细胞吞噬细菌能力较弱,但吞噬抗原抗体复合物的能力较强。此外,这类细胞尚能限制嗜碱性粒细胞和肥大细胞在过敏反应中的作用。

中性粒细胞与淋巴细胞计数比值在呼吸道感染性疾病中的应用价值

522 Chin J Hemorh.2012;22(3) doi:10.3969/j.issn.1009-881X.2012.03.057 中性粒细胞与淋巴细胞计数比值在呼吸道感染性疾病中的 应用价值 李 斌,张周良,杨珍珍,张惠中* (第四军医大学唐都医院临床实验与检验、输血科,陕西西安 710038) 摘要:目的探讨中性粒细胞与淋巴细胞比值(neutrophil-to-lymphocyte ratio,NLR)在呼吸道感染性疾病中的应用价值。方法 对116例呼吸科发热待查的患者进行血常规检测,记录白细胞总数,中性粒细胞、淋巴细胞绝对值,计算NLR;并连续进行痰培养及血培养。结果细菌感染阳性组与阴性组WBC、Neu无显著性差异(P>0.05),Lym、NLR有显著性差异(P<0.01)。NCR的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值为各组最高(74%、62%、66%、71%);Lym(62%、59%、60%、61%);WBC(48%、53%、51%、51%);Neu(43%、57%、50%、50%)。NCR组ROC曲线下面积最大(0.706);Lym(0.530);WBC(0.487);Neu(0.324)。结论 NLR对早期预测呼吸道细菌感染性疾病具有重要价值,可为临床早期合理用药提供帮助。 关键词:中性粒细胞绝对值;淋巴细胞绝对值;比值;预测;细菌感染 中图法分类号:R446.11 文献标识码:A 文章编号:1009-881X(2012)03-0522-03 The Value of Neutrophil and Lymphocyte Count Ratio in the Respiratory Infections LI Bin,ZHANG Zhou-liang,YANG Zhen-zhen,ZHANG Hui-zhong (Department of Clinical Laboratory,Tangdu Hospital,The Fourth Military Medical University,Xi’an 710038,China) Abstract:Objective To investigate the value of neutrophil and lymphocyte count ratio(neutrophil-to-lymphocyte ratio,NLR) as a predictor of bacteremia in the respiratory infections.Methods 116 cases of patients with fever of unknown origin were in the Department of Respiratory for testing the blood routine,and recording the total count of white blood cells,neutrophils,lymphocytes and calculation of the NLR,sputum culture and blood culture consecutivily.Results Significant differences between patients with positive and negative groups were detected with respect to the lymphocyte count and NLR(P<0.01),but not regarding WBC count and neutrophil count(P>0.05).Sensitivity,specificity,positive and negative predictive values were highest for the NLR(74%,62%,66% and 71%,respectively);Lym(62%,59%,60% and 61%,respectively);WBC(48%,53%,51% and 51%,respectively);Neu(43%,57%,50% and 50%,respectively).The area under the receiver operating characteristic curve was highest for the NLR(0.706;confidence interval:0.611~0.800);lymphocyte count(0.530;0.424~0.636);WBC(0.487;0.380~0.595);neutrophil count(0.324;0.227~0.422).Conclusion NLR for early prediction of respiratory bacterial infections are better than routine parameters like WBC count,neutrophil count,and lymphocyte count. Key words:neutrophil count;lymphocyte count;ratio;predictor;bacterial infection 收稿日期:2012-05-22 作者简介:李斌(1972-),男,河北秦皇岛人,硕士,主管技师,研究方向:临床检验诊断。 *通讯作者

第4章血液、淋巴和血细胞发生

第四章血液、淋巴和血细胞发生 一、A型题 1.抽取血液抗凝后离心沉淀,血液分为三层,从上至下为 A.血清,白细胞,红细胞 B.血清,细细胞,白细胞 C.血浆,白细胞,红细胞 D.血浆,血小板,红细胞和白细胞 E.血浆,血小板,红细胞和白细胞 2.红细胞的形态和大小是 A.又凸圆盘状,直径7-8.5um B.双凹圆盘状,直径10-12um C.球形,直径7-8.5um D.扁平状,直径10-12um E.以上都不对 3.血液涂片以煌焦油蓝作活体染色,可显示网织红细胞中的 A.残留的核糖体 B.残留的核染色质 C.残留的内质网 D.残留的溶酶体 E.以上均不对 4.血液中数量最多和最少的白细胞分别是 A.中性粒细胞和单核细胞 B.淋巴细胞和嗜碱性粒细胞 C.中性粒细胞和嗜酸性粒细胞 D.中性粒细胞和嗜碱性粒细胞 E.淋巴细胞和单核细胞 5.区别有粒白细胞和无粒白细胞主要依据是 A.细胞大小 B.细胞核形态 C.有无嗜天青颗粒 D.有无特殊颗粒 E.有无吞噬功能 6.区别三种有粒白细胞主要依据是 A.细胞大小 B.细胞核形态 C.有无嗜天青颗粒 D.颗粒的数量 E.以上均不对

7.有关单核细胞的特点以下哪一项是错误的 A.血细胞中体积最大 B.胞质内无颗粒 C.胞质染色呈灰蓝色 D.核多呈肾形 E.核染色质颗粒松散 8.血液中的淋巴细胞 A.体积大小不同 B.表面特征不同 C.寿命长短不同 D.功能分化不同 E.以上均对 9.外周血液内血小板数低于多少为血小板减少症 A.30×10 9/L(30万/ ul) B.20×10 9/L(20万/ul) C.10×10 9/L(10万/ul) D.1×10 9/L(1万/ul) E.50×10 9/L(50万/ul) 10.造血干细胞最早起源于 A.胎儿羊膜血管 B.胚胎卵黄囊血岛 C.胎儿肝血窦 D.胎儿脾红髓 E.以上都不对 11.构成造血组织的支架是 A.网状纤维和网状细胞 B.网状纤维和胶原纤维 C.胶原纤维和成纤维细胞 D.血窦或淋巴窦 E.网状纤维和巨噬细胞 12.CFU--S应称为 A.血细胞生成单位 B.干细胞生成单位 C.骨髓细胞生成单位

高三生物——非特异性免疫、淋巴细胞的起源和分化

高三生物——非特异性免疫、淋巴细胞的起源和分化 知识梳理 1.免疫系统的组成 (1)第一道防线:人体对抗病原体的第一道防线是体表屏障,包括身体表面的物理屏障和化学防御。物理屏障是指皮肤表面的一层死细胞(角质细胞)和消化、呼吸、泌尿、生殖等管道的黏膜;化学防御,如油脂腺分泌的油脂。 (2)第二道防线:人体对抗病原体的第二道防线是内环境中白细胞的吞噬作用及血浆蛋白破坏病原体。 ①炎症反应 a.痛觉产生原因:皮肤破损时,毛细血管和细胞被破坏,人体会释放一种多肽类的物质,引发神经冲动,使人产生痛觉。 b.红肿原因:受损伤部位的微动脉和毛细血管舒张、扩大,皮肤变红;使毛细血管的通透性升高,蛋白质和液体逸出,形成局部肿胀,同时局部体温升高。 c.效果:增强白细胞吞噬侵入病原微生物的作用。 ②从毛细血管钻出的细胞:白细胞中的中性粒细胞和单核细胞(分化成巨噬细胞)。 (3)第三道防线:免疫应答是指针对特定病原体发生的特异性反应。包括细胞免疫(主要由效应细胞毒性T细胞参战)和体液免疫(主要由抗体参战)。 提醒唾液、泪液、胃液具有一定的杀菌作用,属于第一道防线。 2.淋巴细胞的起源 在特异性免疫应答中发挥重要作用的主要是淋巴细胞。淋巴细胞从功能上又分为T淋巴细胞和B淋巴细胞。其起源和分化如图所示: 3.抗原与抗体 (1)抗原:可引起机体产生特异性免疫应答的物质,既可以是外来异物,也可以是体内衰老、病变的组织细胞。含有的特异性成分为蛋白质、大分子多糖、黏多糖等。抗原都具有分子标志。人体细胞膜上的分子标志是主要组织相容性复合体(MHC),它的本质是糖蛋白,不同的人具有不同的MHC。 (2)抗体:由效应B细胞产生的免疫球蛋白。

生物的生殖和发育练习题(完整版60分)

第一章生物的生殖和发育测试题 一、选择题(、每题2分) ⒈下列植物中,通过有性生殖繁育后代的是() A.向日葵种子 B.马铃薯芽眼 C.仙人掌嫁接 D.金鱼藻 2、下列属于无性繁殖方式的是:() A、播撒小麦种子种地 B、野生水果落地后萌发出幼苗。 C、用土豆芽发育成新植株。 D、埋下鸡冠花种子后,种子发芽。 3、切取一段紫背天葵的茎,插入湿润的沙土中。一般在4—10天后,即可生出新根,这种繁殖方法叫() A、扦插B、压条C、嫁接D、组织培养 4、水蜜桃味甜,毛桃味酸,现将水蜜桃(接穗)接到毛桃(砧木)上,成活后,结出的成熟果实,其味是()A、酸味的B、甜味的C、一半酸味,一半甜味D、酸甜适中 5.参观菊花展后,郝思同学对一盆开有多种颜色的塔菊啧啧称奇,你知道园艺师是如何让一棵菊花开出多种颜色的花吗?() A.嫁接B.无土栽培C.扦插D.压条 6.蝗虫在生长发育过程中有蜕皮现象。出现这种现象的原因是其外骨骼( ) A.限制了身体的自由运动 B.不能随身体的生长而长大 C.对幼体的保护功能丧失 D.影响了与外界的气体交换 7.下列对青蛙生殖发育特点的描述中,最恰当的是( ) A.雌雄异体,体外受精,水中发育 B.雌雄同体,体内受精,体内发育 C.雌雄异体,体内受精,水中发育 D.雌雄同体,体外受精,体外发育 8.蟋蟀的发育过程要经过卵、若虫、成虫三个时期, 这个发育过程称为() A. 不完全变态 B. 完全变态 C. 变态发育 D. 不变态发育 9.蜜蜂完全变态发育的正确过程是() A、受精卵→蛹→幼虫→成虫四个时期 B、卵→蛹→成虫三个时期 C、受精卵→幼虫→蛹→成虫四个时期 D、卵→幼虫→成虫三个时期 10、孔雀开屏属于哪类繁殖行为()A、求偶行为 B、筑巢行为 C、产卵行为 D、交配行为 11.下列与美丽的蝴蝶发育方式不同的昆虫是() A. 菜粉蝶 B. 螳螂 C. 家蚕 D. 蝇 12. 我国大陆第一个试管婴儿的缔造者是张丽珠教授,这项生物技术是目前应用最广的生殖辅助技术,解决了许多婚后无子家庭的忧愁,你认为这种技术的特点是() A.无性生殖、体外受精、体内发育B.无性生殖、体内受精、体内发育 C.有性生殖、体外受精、体内发育D.有性生殖、体外受精、体外发育 13.近年来,在世界许多水域中都发现了畸形蛙、畸形鱼等水生动物,你认为造成这类现象的原因主要是什么?() A.生物物种的自然衰退 B.生物间的近亲交配 C.水源污染现象有日趋严重 D.病毒、病菌的感染

淋巴细胞包括什么

如对您有帮助,可购买打赏,谢谢 淋巴细胞包括什么 导语:淋巴系统是我们人体的重要组成部分,淋巴在我们人身体中的作用是非常大的,并且还有很多种类。这一点大家了解吗?相信很多朋友都是不太清楚 淋巴系统是我们人体的重要组成部分,淋巴在我们人身体中的作用是非常大的,并且还有很多种类。这一点大家了解吗?相信很多朋友都是不太清楚的,为了帮助大家更好的认识这种淋巴细胞,我们不妨一起来看看下面相关专家的介绍,希望这些介绍可以帮助大家更好地认识我们身体的淋巴。 淋巴细胞描述:血液中主要是小淋巴细胞和一定数量的中淋巴细胞。小淋巴细胞核相对很大,细胞质极少。核内染色质多,染色较深。核圆形深染,核周围浅染,胞质蓝灰色。在光学显微镜下观察淋巴细胞,按直径不同区分为大(11~18微米)、中(7~11微米)、小(4~7微米)3种。裸细胞既无T细胞也无B细胞的表面标记。 T淋巴细胞(又名T细胞)和B淋巴细胞(又名B细胞)都起源于造血干细胞。T细胞随血循环到胸腺,在胸腺激素等的作用下成熟,B 细胞则在骨髓或腔上囊发育成熟。然后再随血循环到周围淋巴器官,在各自既定的区域定居、繁殖。受抗原激活即分化增殖,产生效应细胞,行使其免疫功能。T淋巴细胞激活后,分化增殖形成多种具特殊性的效应T淋巴细胞株。T淋巴细胞的免疫功能,主要是抗胞内感染、瘤细胞与异体细胞等。在特定条件下,T细胞可产生迟发型过敏反应。 T淋巴细胞产生的这种特异性免疫反应,叫做细胞性免疫。 反应性淋巴细胞是一种类型,增加的大小,由于暴露在人体内的抗原的淋巴细胞。淋巴细胞是一种类型的白血细胞的免疫系统产生的。这些细胞的存在往往是由于一个病毒 预防疾病常识分享,对您有帮助可购买打赏

生物的生殖和发育(附答案)

生物的生殖和发育 (后面有原题和答案) 一、选择题: 1、下列属于无性繁殖方式的是:() A、播撒小麦种子种地 B、野生水果落地后萌发出幼苗。 C、用土豆芽发育成新植株。 D、埋下鸡冠花种子后,种子发芽。 2、切取一段紫背天葵的茎,插入湿润的沙土中。一般在4—10天后,即可生出新根,这种繁殖方法叫() A、扦插B、压条C、嫁接D、组织培养 3、下列属于生物学意义上种子的是() A、玉米粒 B、大豆粒 C、葵花子 D、小麦粒 4、如果要使一棵苹果树结出五种不同品种的苹果,最实用的方法是 A、孢子生殖 B、嫁接 C、人工授粉 D、有性生殖 5、某片桃园旁新建了一个养蜂场,那么,这片桃园的产量将会() A、由于蜜蜂大量增加,会吃掉大量的花粉,因而产量会大量减少 B、由于桃花是虫媒花,蜜蜂会帮助桃花传粉,因而产量会增加 C、由于桃花是风媒花,蜜蜂对桃子的产量没有影响 D、桃花虽然是虫媒花,但蜜蜂对桃子的产量不会产生影响 6、水蜜桃味甜,毛桃味酸,现将水蜜桃(接穗)接到毛桃(砧木)上,成活后,结出的成熟果实,其味是() A、酸味的 B、甜味的 C、一半酸味,一半甜味 D、酸甜适中 7、南瓜的花有的能结果实,有的则不能结实,其原因是() A、不能结实的花,是因为花发育不完全 B、同一朵花中的雌雄蕊不能授粉 C、不结实的花,是因为营养不良造成的 D、花既有雌花,又有雄花,只有雌花经传粉、受精才能结实 8、一位同学在调查本地动物资源中,发现本地两栖动物的种类和数量比较多,那么当地环境可能是怎样的;() A、炎热多雨 B、常年寒冷 C、炎热干燥 D、工业化大城市 9、家蚕幼虫发育过程中,我们用多少龄来表示它发育的不同阶段,那么龄是指:() A、年数 B、周数 C、家蚕的大小 D、由卵孵化开始到第一次蜕皮期间为1龄,到第二次蜕皮期间为2龄,依此类推共有几龄。 10、鸡蛋的气室是由什麽围成的() A、卵壳 B、内外两层壳膜 C、卵黄膜 D、卵白和卵壳 11、根据蝗虫的发育过程,防治蝗虫灾害最好在下列那个时期内:() A、蝗虫5龄后,集群以前 B、卵 C、3龄前 D、成虫集群飞起后12、下列说法不正确的是:() A、家蚕的一生只有一次做茧化蛹 B、蝗虫没有蛹这样的发育阶段。 C、家蚕的若虫要蜕4次皮 D、蝗虫幼虫时不能飞。 13、蜂王产下的未受精卵将来发育成() A、蜂王 B、雄峰 C、工蜂 D、蜂王和工蜂 14、杜鹃是不孵卵和不育雏的鸟,下列说法正确的是:() A、杜鹃没有繁殖行为 B、杜鹃对其他小鸟的行为属于攻击行为。 C、其他小鸟对杜鹃雏鸟的饲喂是繁殖行为() D、杜鹃雏鸟将其他小鸟的卵推出巢外的行为不属于育雏行为。 15、蚊子的发育过程经历了:() A、受精卵→蛹→幼虫→成虫四个时期。 B、卵→蛹→成虫三个时期 C、受精卵→幼虫→蛹→成虫四个时期 D、卵→幼虫→成虫三个时期 16、家鸽的胚胎发育部位是() A、胚盘 B、卵黄 C、卵黄膜 D、卵白 17、人体发育的起点是() A、婴儿 B、胎儿 C、卵细胞 D、受精卵 18、家蚕繁殖后代的方式是:() A、卵生 B、孢子生殖 C、分裂生殖 D、胎生 19、一般家鸡的卵大约需要孵化()天,雏鸡才能破壳而出 A、 15 B、21 C、30 D、10 20、柳树的花没有花被,但也能结果实和种子,这一事实说明() A、大多数植物的花没有花被 B、大多数植物的花只有花蕊,不需要花被 C、风媒花植物一般都没有花被 D、花蕊是一朵花的主要结构 21、下列关于植物双受精的说法中,正确的是() A、双受精是指两个精子分别与两个卵细胞同时受精,形成两个受精卵 B、双受精是指两个精子分别与一个卵细胞和一个极核相融合的现象 C、双受精是指两个精子同时与一个卵细胞相融合,形成一个受精卵 D、双受精现象不是所有植物都具有的,而是绿色开花植物所特有的 22、下面有关子房和胚珠受精后发育的叙述中,不正确的一项是() A、子房吸收营养发育成果实 B、珠被吸收营养发育成种皮 C、单子叶植物的受精极核发育成胚乳 D、双子叶植物的受精极核发育成子叶 23、被子植物胚珠的主要结构是() A、珠被、珠孔、子房壁 B、珠被、极核、卵细胞 C、珠被、受精极核、卵细胞 D、花柱、珠被、珠孔

最新八年级生物下册第一章-生物的生殖和发育知识点归纳

第七单元第一章生物的生殖和发育 第一节植物的生殖 1.有性生殖:由两性生殖细胞(精子和卵细胞)结合形成受精卵,再由受精卵发育成新个体的生殖方式。 例如:种子繁殖(通过开花、传粉并结出果实,由果实中的种子来繁殖后代。)(胚珠中的卵细胞与花粉中的精子结合成受精卵→胚胚珠→种子 子房壁→果皮子房→果实) 植物有性生殖的过程:开花→传粉→受精→果实和种子形成→新一代植株。 有性生殖的特点:后代具有双亲的遗传物质,变异性大,有利于产生新品种 2.无性生殖:不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体的生殖方式。 无性生殖的特点:(1)无性生殖产生的后代,只具有母体的遗传特性。有利于保持亲本的性状。(2)繁殖速度快、但变异性小,不利于品种进化。 竹子的地下部分有很多竹鞭(地下茎)竹鞭分节,节上的芽发育为竹笋,竹笋长成新竹。 椒草的叶柄处能发出芽和根,从而长成新植株。马铃薯的块茎的一个个芽眼里会出出芽来。将马铃薯的块茎切成小块来种植时,每一小块都要带一个芽眼。 应用:扦插,嫁接,压条,分株、组织培养等。 (1)甘薯、葡萄、菊、月季的栽培,常用扦插的方法。 (2)柿树、苹果、梨、桃等很多果树都是利用嫁接来繁育优良品种的。 嫁接就是把一个植物体的芽或枝(接穗),接在另一个植物体(砧木)上,使结合在一起的两部分长成一个完整的植物体。嫁接有枝接和芽接两种。 嫁接的关键:接穗与砧木的形成层紧密结合,利于两部分形成层分裂出的新细胞愈合在一起,以确保成活。 (3)植物的无性生殖需要的条件:以扦插为例,除去光照、水分、温度、湿度等环境条件外,用作扦插的植物茎段还需要具备以下条件(例如薄荷): a.茎剪成15-20厘米长的茎段。 b.茎段下方的切口则是斜向(可以增加吸收水分的面积),上方的切口是水平的,并去掉大部分甚至全部的叶(减小水分的散失)。

中性粒细胞正常值

中性粒细胞正常值 中性粒细胞是在瑞氏染色血涂片中,呈现无色或者极浅的淡红色的特有颗粒。它的细胞核是杆状或者是2-5分叶状,叶之间有细丝相连着。中性粒细胞是来源于骨髓,胞浆内也会含有中性细颗粒,这些颗粒含有丰富的酶类。细胞的吞噬和消化功能跟其有关,中性粒细胞具有趋化、吞噬和杀菌的功效。那中性粒粒细胞的正常值是多少? 中性粒细胞正常值的百分比大概是在0.40-0.75之间,也就是40%-75%之间。而中性细胞绝对值是(1.80-6.30)*109/L.,根据这两项指标看中性粒细胞是否出现异常,如果出现异常就要引起我们的关注,不然有可能危害到我们的身体。 当细菌入侵我们人体时,中性粒细胞会最先出现,在人体免疫系统发挥了举足轻重的作用,而对于医生来说,看血液化验单不仅要看白细胞的是否低于正常值,还要去观察中性粒细胞的数量有没有出现明显变化。 若中性粒细胞百分比及白细胞的计数较高时,表面单纯受到细菌的感染,若如果是淋巴细胞百分比高的话则表明是病毒感染,而如果是白细胞计数和淋巴细胞的百分比较高,中性粒细胞百分比偏低时,就表明病毒和细菌都受到感染。 中性粒细胞有什么作用 前面我们也提到了中性粒细胞在非特异性细胞免疫中是发挥着重要作用的,那么大家知道中性粒细胞的具体作用是什么呢?下面我们就一起来探讨探讨。 中性粒细胞是一种机体抵御细菌病毒的病原体。若有化脓性的细菌入侵免疫系统的第一道防线或者出现炎症时,中性粒细胞就会被细菌入侵部位或者炎症部位的趋化性物质所吸引过来。它们形成的细胞毒能够破坏细菌和附近组织的细胞膜。另外中性粒细胞的能量是从糖酵解获得的,因此即使是肿胀及缺氧的情况下也能存货。 中性粒细胞内有很多溶酶体酶,可以分解细胞内的细菌或者组织碎片。它会将入侵的细菌包围在一个局部,然后再消灭,这样可以避免病原微生物进一步在体内扩散。但是中性粒细胞在解体时,释放的溶酶体酶类将会溶解周围的组织而导致脓肿。 另外中性粒细胞中的细胞膜还会释放出花生四烯酸的不饱和脂肪酸,与酶作用下会释放如血栓素和前列腺素等的旁分泌激素物质,可以调节血管口径和通透性,也会造成炎症反应和疼痛,并会使血液凝固受到影响。

八年级生物下册《生物的生殖和发育》知识点整理

八年级生物下册《生物的生殖和发育》 知识点整理 植物 1.有性生殖:两性生殖细胞结合成受精卵发育成新个体。 2.无性生殖:由母体直接产生新个体。如嫁接、扦插、组织培养 1.果实是由花的 发育而来的;种子是由花的 发育而来的;胚是由花的 发育而来的;精子与卵细胞相结合的过程叫 。 2.嫁接成活的关键是 。 3.“无心插柳柳成荫”的繁殖方式是 。 昆虫 1.常见的繁殖行为:交尾、产卵。 2.发育过程 (1)完全变态: (2)不完全变态: 1.发育经过

、 、 四个时期的发育过程叫 。如蜜蜂、菜粉蝶、蝇、蚊、家蚕。 2.发育经过 、 、 三个时期的发育过程叫 。如蝗虫、蟋蟀、蝼蛄、螳螂。 两栖动物 1.青蛙的生殖和发育过程——变态发育 2.青蛙的繁殖行为:雄蛙鸣叫、雌雄抱对、产卵。3.两栖动物的生殖发育与环境的关系:离不开水1.青蛙的幼体叫 ,其外部形态与内部结构都与 非常相似,必须生活在 中。 2.常见的两栖动物有 、 、 等,其中,被列为国家二级保护动物的是

鸟类 1.鸟卵的结构 2.鸟的生殖和发育过程 求偶→交配→筑巢→产卵→孵卵→育雏1.卵细胞的主要营养部分是 。 2.卵黄表面的盘状小白点叫做 ,里面含有卵细胞的 。 3.鸟卵的结构中起保护作用的是 和 。 第二章 生物的遗传和变异 第一节 1.生物的性状 (1)性状的概念 (2)相对性状 2.基因控制性状 1.生物体的性状包括 、

。 2.同一性状的不同表现形式称为 ,如人的单眼皮和双眼皮、有耳垂和无耳垂等。 3.在生物传种接代的过程中,传下去的是 。 第二节 1.染色体、DNA、基因三者之间的关系。 2.基因经精子和卵细胞传递。 生殖细胞是基因传递的桥梁。 1.染色体是由 和 组成的。 2.染色体在体细胞中是 存在的,因此基因在体细胞中也是 存在的。 3.生殖细胞中的染色体数是体细胞中的 。 第三节 相对性状有显性与隐性之分,决定性状的基因也有显性与隐性之分。一对基因组成中只要有一个显性基因,就表现为显性性状。只有两个基因都是隐性基因时,才表现为隐性

中性粒细胞/淋巴细胞比值与高血压关系的研究现状

中性粒细胞/淋巴细胞比值与高血压关系的研究现状 作者简介:王 铖,男,在读硕士研究生。E?mail:910431172@https://www.360docs.net/doc/be11796852.html, 王 铖1 综述,李红建1,2 审校(新疆医科大学1.研究生学院,2.第五附属医院,乌鲁木齐830001) 【关键词】 中性粒细胞/淋巴细胞比值;炎症;高血压 中图分类号:R544.1 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003?1383.2018.04.030 高血压病影响到全球数十亿人口,在我国高血压患者更是多达2.9亿。高血压会引起血管重塑和 心肌纤维化,从而使患者发生脑卒中、心肌梗死等严 重心脑血管事件的概率远远高于血压正常人群。大 量研究表明高血压患者发生心脑血管意外和靶器官 损害与体内的慢性炎症反应有密切关联。NLR 是白 细胞的两个亚型(中性粒细胞和淋巴细胞)计数之 比,可作为机体炎症反应和氧化应激反应的炎症标 志物,其中,中性粒细胞可以反映人体的炎症状况, 通过增强促进氧化剂和凝血因子的释放,从而导致 血管内皮损伤和血小板聚集[1]。淋巴细胞的减少,与生理应激有密切关系,反映了生理压力增加等健 康状况的变化[2]。NLR 结合了两种不同的免疫途径(炎症与应激反应),反映了机体内中性粒细胞与 淋巴细胞的平衡,易获取且趋于稳定,对高血压的发 病预警和预后评估等方面有重要的意义。近年来, 高血压与NLR 之间的关系成为学者们研究的新热 点,现将NLR 与高血压的研究现状进行综述。 长期血压的升高,尤其是收缩压的升高,让动脉壁承受着较高的压力,使内皮细胞损伤,低密度脂蛋白容易进入动脉壁内,并通过各种炎症因子及炎症反应,刺激平滑肌细胞增生,引发动脉硬化。高血压的程度决定着动脉壁承受的压力,也与血管壁内的慢性炎症反应关系密切。刘建峰等[3]研究证实高血压病患者与健康人群比较,NLR 差异显著(2.15±0.97vs 1.39±0.44,P <0.05),与高血压病1级比较,2级的NLR 明显增高(1.90±0.78vs 2.25±0.88,P <0.05),高血压病3级NLR (2.91±1.29)明显高于1、2级(P <0.05)。Pearson 相关性分析显示,高血压组患者NLR 与收缩压SBP 及血压分级呈正相关(r 分别为0.363,0.320,P <0.05),Logistic 回归分析显示,NLR 是高血压的危险因素。石晶晶等[4]研究认为,中性粒细胞增加和淋巴细胞减少与脉压增加有关,脉压的增加与心血管不良事件相关,NLR 可较好反映机体炎症水平。单纯收缩期高血压患者是以脉压大为特点,Pusuroglu 等[5]研究显示,单纯收缩期高血压患者的白细胞、中性粒细胞计数和NLR 高于收缩压及舒张压均高的高血压患者和正常血压的人群,且高的中性粒细胞是单纯收缩期高血压的独立预测因子。老年患者由于大动脉弹性减退,脉搏波传导速度增加,反射抵达中心大动脉的时相从舒张期提前到收缩期,出现收缩峰延迟压力波峰,导致收缩压升高,舒张压降低,脉压增大,从而加速了血管壁内的炎症反应 ,故在老年患者的降压治疗中,降低收缩压可延缓血管内炎症反应的发展, 让心血管事件的发生率最小化 。正常人血压呈明显的昼夜节律,夜间血压较白天明显降低,全天血压呈杓 型改变;但在某些情况下,如睡眠呼吸暂停低通气综 合征(SAHS)时,会出现夜间间歇性缺氧和睡眠结构 破坏,缺氧会使交感神经活性增强,血液黏稠度增 加,导致血流动力学改变和氧化应激,加速血管壁内 炎症反应,同时睡眠结构破坏和交感神经活性增强 让夜间血压明显上升(全天血压变化呈非杓型),使 血管一直处于高压力状态,也加速了血管壁的炎症 反应。有研究发现,非杓型高血压与心血管疾病的 发病率和死亡率增加有关[6]。Demir 等[7]研究证实 在非杓型高血压患者中NLR 水平要明显高于杓型 高血压患者,非杓型高血压患者中白细胞计数和单 核细胞计数都升高,且NLR 与血压水平呈正相关,NLR 可作为非杓型高血压的独立危险因素。Sunbul · 194·右江医学2018年第46卷第4期 Chinese Youjiang Medical Journal 2018,Vol.46No.4

生物的生殖和发育

生物的生殖和发育 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

生物的生殖和发育 第一节、生物的生殖 一、生殖的类型 名词:1、生物的生殖:每种生物都能够产生自己的后代,这就是~。 2、无性生殖:是指不经过生殖细胞的结合,由母体直接产生出新个体的生殖方式。易保持亲代的性状。 3、有性生殖:是指经过两性生殖细胞(也叫配子)的结合,产生合子,由合子发育成新个体的生殖方式。这是生物界中普遍存在的生殖方式,具有双亲的遗传性,有更强的生活力和变异性。 4、分裂生殖(单细胞生物特有):是生物体由一个母体分裂成两个子体的生殖方式。如变形虫、细菌、草履虫。 5、出芽生殖:母体→芽体→新个体,如水螅、酵母菌。 6、孢子生殖:母体→孢子→新个体,如青霉、曲霉。 7、营养生殖:植物的营养器官(根、茎、叶)发育为新个体,如马铃薯块茎、草莓的匍匐茎,秋海棠等。

8、嫁接:一种用植物体上的芽或枝,接到另一种有根系的植物体上,使接在一起的两部分长成一个完整的新植物体的方法。 9、植物组织培养技术:外植体(离体组织或器官)→消毒→接种→愈伤组织(组织没有发生分化,只是一团薄壁细胞)→组织器官→完整植株。 10、配子生殖:由亲体产生的有性生殖细胞——配子,两两相配成对,互相结合,成为合子,再由合子发育成新个体的生殖方式,叫做~。 11、卵式生殖:卵细胞与精子结合的生殖方式叫做~。凡是种子植物用种子进行繁殖时,都属予卵式生殖。 12、受精作用:精子与卵细胞结合成为合子的过程,叫做~。 13、花粉管:是萌发的花粉粒内壁突出,从萌发孔伸出而形成的管状结构。主要作用是将其携带的精子和其他内容物运至卵器或卵细胞内,以利于受精作用。 14、双受精:一个精子与卵细胞结合成为合子,又叫受精卵(染色体为2N);另一个精子与两个极核结合成为受精极核(染色体为3N),这种被子植物特有的受精现象叫做双受精。

初二生物知识点归纳:生物的生殖和发育

初二生物知识点归纳:生物的生殖和发育第一章生物的生殖和发育 一植物的生殖 1.有性生殖:由受精卵发育成新个体的生殖方式. 例如:种子繁殖(通过开花、传粉并结出果实,由果实中的种子来繁殖后代。) (胚珠中的卵细胞与花粉中的精子结合成受精卵→胚→种子) 2.无性生殖:不经过两性生殖细胞结合,由母体直接产生新个体。例:扦插,嫁接,压条,组织培养 3.嫁接的关键:接穗与砧木的形成层紧密结合,以确保成活. 4. 无性生殖对植物的意义:使植物能适应不同环境而保证生命和物种的延续和发展。 5. 将马铃薯的块茎切成小块来种植时,每一小块都要带有一个芽眼,是因为芽可以发育成新个体,是繁殖成功的关键。 二昆虫的生殖和发育 1.变态发育: 在由受精卵发育成新个体的过程中, 幼虫与成体的结构和生活习性差异很大,这种发育过程叫变态发育. 1 ————来源网络整理,仅供供参考

2. 完全变态:卵→幼虫→蛹→成虫。举例:家蚕、蜜蜂、蝶、蛾、蝇、蚊 3.不完全变态:卵→若虫→成虫。举例:蝗虫、蝉、蟋蟀、蝼蛄、螳螂 4. 蝉蜕皮是因为:它身体外部的外骨骼是坚硬的,不能随着蝉的生长而扩大,当蝉成长到一定阶段时,蝉的外骨骼限制了蝉的生长,因而褪去了它。 三两栖动物的生殖和发育 1.变态发育:卵→蝌蚪→幼蛙→成蛙 2.特点:卵生,体外受精。 四、鸟的生殖和发育 1.过程:筑巢、求偶、交配、产卵、孵卵、育雏几个阶段。 2.特点:卵生体内受精 3.鸟卵的结构:一个卵黄就是一个卵细胞。胚盘里面含有细胞核。卵壳和壳膜——保护作用,卵白——营养和保护作用,卵黄——营养作用。 胚盘——胚胎发育的场所。 ————来源网络整理,仅供供参考 2

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