第二节 免疫细胞

免疫细胞泛指所有参加免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体细胞，主要包括淋巴细胞、抗原呈递细胞、造血干细胞、粒细胞和肥大细胞等。其中，T细胞和B细胞可接受抗原刺激而活化、增殖和分化，发生特异性免疫应答，称为免疫活性细胞，亦称为抗原特异性淋巴细胞。

一、淋巴细胞

淋巴细胞是构成机体免疫系统的主要细胞群体，占外周血白细胞总数的20%～40%，成人体内约有1012个淋巴细胞。淋巴细胞的显著特征是异质性，可分为表型和功能各异的群体，如T细胞、B细胞和NK细胞等，T细胞和B细胞还可进一步分为若干亚群。

（一）T淋巴细胞

T淋巴细胞简称T细胞，来源于骨髓中的淋巴样干细胞，在胸腺中发育成熟。根据T细胞表面标志和功能特征，T细胞可分为不同的亚群。T细胞介导适应性细胞免疫应答，在胸腺依赖抗原（TD-Ag）诱导的体液免疫应答中亦发挥重要的辅助作用。

1．T细胞的表面分子及其功能T细胞表面具有许多重要的膜分子，如TCR、CD3、CD4及CD8等，参与T细胞识别抗原，T细胞的活化、增殖和分化，以及效应功能的发挥。

（1）TCR-CD3复合物：T细胞抗原受体（TCR）为所有T细胞表面的特征性标志，以非共价键与CD3分子结合，形成TCR-CD3复合物。TCR的作用是识别抗原，与B细胞抗原受体不同，TCR不能直接识别蛋白质抗原表面的表位，只能特异性识别抗原呈递细胞或靶细胞表面的抗原肽-MHC分子复合物。这也是T细胞识别抗原具有自身MHC限制性的原因。

TCR是由两条不同肽链构成的异二聚体，构成TCR的肽链有α、β、γ、δ四种类型。根据所含肽链不同，TCR分为TCRαβ和TCRγδ两种类型。体内大多数T细胞表达TCRαβ，仅少数表达TCRγδ。TCR识别抗原所产生的活化信号由CD3分子传导至T细胞内。

（2）T细胞抗原识别辅助受体（CD4和CD8分子）：成熟的T细胞一般只表达CD4或CD8分子，即CD4+T细胞或CD8+T细胞。CD4分子是单链跨膜蛋白，与MHC-Ⅱ类分子互为受体。CD8分子由α和β肽链组成，与MHC-Ⅰ类分子互为受体。它们之间的识别结合，可增强T细胞与抗原呈递细胞或靶细胞之间的相互作用，辅助TCR识别抗原，参与TCR识别抗原所产生的活化信号转导。CD4分子还是人类免疫缺陷病毒（HIV）包膜糖蛋白gp120的受体，与CD4分子结合是HIV侵入并感染CD4+T细胞的机制之一。

（3）协同刺激分子：T细胞的完全活化需要两种活化信号的协同作用。第一信号由TCR识别抗原产生，经CD3分子将信号转至细胞内。第二信号（或称协同刺激信号）则由抗原呈递细胞（APC）或靶细胞表面的协同刺激分子与T细胞表面相应的协同刺激分子受体相互作用而产生。在协同刺激信号的作用下，已活化的抗原特异性T细胞发生克隆扩增，并分化为效应T细胞。重要的协同刺激分子及其配体有CD28和B7分子、CD40和CD40L分子、CD2和LAF-3分子、LFA-1和ICAM-1分子等。

（4）丝裂原受体：T细胞表面还表达植物血凝素（PHA）、刀豆蛋白A（ConA）和美洲商陆丝裂原（PWN）等受体，丝裂原可直接诱导静息T细胞的活化、增殖和分化。丝裂原对T细胞的活化作用无特异性。

（5）细胞因子受体（CKR）:T细胞活化后还表达多种细胞因子受体，诱导T细胞的活化、增殖和分化。

（6）主要组织相容性抗原（MHC分子）：所有T细胞表面均表达MHC-Ⅰ类分子，活化后的T细胞可表达MHC-Ⅱ类分子。

（7）绵羊红细胞受体（CD2）：参与T细胞的活化。CD2与T细胞上的相应受体结合而呈花环状，故称为E花环实验。

2．T细胞亚群及其功能 根据不同的分类方法可将T细胞分为不同的亚群。根据所处活化阶段，T细胞可分为初始T细胞、效应T细胞和记忆性T细胞（Tm）；根据是否表达CD4或CD8分子，T细胞分为CD4+和CD8+T细胞；根据其免疫效应功能，T细胞可分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞、调节性T细胞等不同的功能亚群。

（1）CD4+辅助性T细胞（CD4+Th细胞）：初始CD4+T细胞接受抗原刺激后首先分化为Th0细胞。Th0细胞继续分化为不同的Th细胞亚群，即Th1细胞、Th2细胞，它们均能分泌细胞因子。

Th1细胞的主要效应是增强吞噬细胞的功能，介导细胞免疫应答，特别是抗胞内病原体的感染，这些免疫效应功能与Th1分泌的IL-2、IFN-γ、TNF等细胞因子有关。另外，Th1细胞也是迟发超敏反应性T细胞。

Th2细胞分泌的细胞因子可促进B细胞的增殖、分化和抗体生成，故其主要作用是诱导和促进B细胞介导的体液免疫应答。Th2细胞在变态反应及抗寄生虫感染中发挥重要作用，因为Th2细胞分泌的IL-4和IL-5可诱导IgE的生成和嗜酸性粒细胞的活化。

（2）CD8+杀伤性T细胞（CD8+CTL细胞或Tc）:CD8+杀伤性T细胞（CTL）的主要功能是特异性直接杀伤靶细胞，尤其是病毒感染细胞和肿瘤细胞。CTL主要通过两种机制发挥细胞毒作用：一是分泌穿孔素、颗粒酶、颗粒溶解素及淋巴毒素等物质直接杀伤靶细胞；二是Fas/FasL途径诱导靶细胞凋亡。CTL细胞首先通过其表面的TCR特异性识别靶细胞表面的抗原肽-MHC-Ⅰ类分子复合物，使CTL与靶细胞紧密接触而杀伤靶细胞，而且在杀伤过程中自身不受伤害，可连续杀伤多个靶细胞。

（二）B淋巴细胞

骨髓依赖性淋巴细胞即B淋巴细胞，简称B细胞，由哺乳类动物骨髓或禽类腔上囊中的淋巴样干细胞分化发育而来。成熟的B细胞主要定居于外周免疫器官内，在外周血中，B细胞约占淋巴细胞总数的10%～20%。B细胞不仅能通过产生抗体发挥特异性体液免疫功能，它还是重要的抗原呈递细胞。

1．B细胞的表面标志

（1）B细胞抗原受体：B细胞抗原受体（BCR）是镶嵌于细胞膜类脂质分子中的Ig，称为膜表面Ig（mIg）。B细胞表面BCR与另外的膜分子Igα（CD79a）、Igβ（CD79b）链结合为复合体，有利于信号传递，活化B细胞。BCR既是B细胞表面受体，又是表面抗原，它能与抗Ig抗体特异性结合，因此可用荧光素标记抗Ig抗体检测B细胞。

（2）IgGFc受体：是B细胞表面能与IgGFc段结合的结构，称FcγR。该受体不是B细胞特有的标志，其他免疫细胞（如中性粒细胞、NK细胞、巨噬细胞和其他抗原呈递细胞）表面也可表达。在不同细胞上表达的FcγR具有不同作用。吞噬细胞（如中性粒细胞和巨噬细胞）可通过表面的FcγR介导调理吞噬作用；NK细胞通过FcγR介导抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）。由于FcγR可与IgG抗体与抗原形成的免疫复合物结合，可抑制对B细胞的活化，对体液免疫起负调节作用。

（3）补体受体：B细胞表面补体受体（CR）主要包括能与补体裂解片段C3b和C3d结合的受体，分别称为CR1和CR2。CR1在成熟B细胞和活化B细胞表面高密度表达。CR2是EB病毒受体。CR1除在B细胞和吞噬细胞表面表达外，在红细胞和血小板表面亦有表达，存在于红细胞和血小板表面的C3b受体可介导免疫黏附。

（4）促分裂原受体：B细胞表面有脂多糖受体（LPS-R）、葡萄球菌A蛋白受体（SPAR）和与T细胞共有的美洲商陆受体（PWM-R）。促分裂原可诱导多克隆B细胞活化和有丝分裂。

（5）白介素受体（IL-R）:B细胞接受抗原或促分裂原刺激后，在活化、增殖、分化不同阶段可表达一系列IL-R，如IL-1、2、4、5、6的受体。这些受体与相应配体的结合对B细胞活化、增殖和分化具有重要调节作用。

2．B细胞亚群及功能

依照B细胞表面CD5表达与否，可将B细胞分为B1细胞和B2细胞。B1细胞表面表达CD5和mIgM，即使成熟时也几乎不表达mIgD，由于发育在先称为B1细胞。B1细胞主要定居于腹腔、胸腔以及肠壁的固有层，产生低亲和力的抗体，参与黏膜免疫应答。B2细胞即通常所指的B细胞，表达mIgM和mIgD，抗原刺激后可产生高亲和力的各类抗体，具有免疫记忆能力，是体液免疫的重要细胞。

（三）自然杀伤细胞（NK细胞）

自然杀伤细胞（NK细胞）是第三类淋巴细胞，其表面缺少T细胞和B细胞的特异性标志，如TCR和mIg，曾被称为裸细胞。这类细胞不依赖于抗原刺激，能自发地溶解多种肿瘤细胞和被病毒感染的细胞。NK细胞主要存在于外周血和脾脏中，在人外周血中占淋巴细胞的5%～10%。大多数NK细胞为胞质中含有许多嗜天青颗粒的大型淋巴细胞，也称大颗粒淋巴细胞。这些颗粒内含有溶解细胞的穿孔素和具有丝氨酸蛋白酶活性的颗粒酶等。NK细胞表面主要有CD2（绵羊红细胞受体）、CD16（低亲和力IgG Fc受体）以及CD56等。CD16和CD56分子可视为NK细胞特异性标志。NK细胞表面也有IL-2受体链（β和γ链）和干扰素受体，IL-2和IFN-γ能活化NK细胞并增强其细胞毒活性。NK细胞在机体的抗病毒感染和抗肿瘤免疫方面起着重要的作用，在病毒感染的早期就能杀伤被病毒感染的靶细胞，在抗原特异性Tc细胞尚未形成前就能清除病毒。已知体内T细胞缺如的无胸腺小鼠的肿瘤自然发生率并不比正常小鼠高，检查发现这些无胸腺小鼠的NK细胞数量明显增多，表明NK细胞在体内抗肿瘤发生上有一定的作用。

（四）抗原呈递细胞（APC）

抗原呈递细胞（APC）是指能摄取、加工和处理抗原，形成抗原肽-MHC分子复合物并呈递给T细胞的一类免疫细胞。通常所指的APC是指专职APC，即单核—巨噬细胞、树突状细胞、B淋巴细胞等表面表达MHC-Ⅱ分子的细胞。其他细胞如内皮细胞、成纤维细胞、各种上皮细胞等也有一定的呈递抗原功能，又称之为非专职抗原呈递细胞。

1．单核—吞噬细胞 单核—吞噬细胞系统包括骨髓内的前单核细胞、外周血中的单核细胞和组织内的巨噬细胞，是一类重要的抗原呈递细胞（APC）。单核—吞噬细胞表面有多种受体，多为非特异性，如IgG的Fc受体（FcγR），介导调理吞噬与ADCC效应；补体受体（CR1）为C3b受体，此受体与免疫调理及免疫作用有关。单核—吞噬细胞具有多种重要的免疫功能，同时在一定条件下也参与组织损伤。

（1）吞噬杀伤作用：单核—吞噬细胞有极强的吞噬与杀伤能力，可吞噬与杀伤多种病原微生物，是参与机体非特异免疫防御作用的重要免疫细胞之一。此类细胞表面有IgG Fc受体和C3b受体，因此在特异性IgG抗体和补体参与下，可通过调理吞噬作用增强吞噬杀菌功能。吞噬细胞能非特异识别和清除体内衰老的自身细胞，因此是机体维持自身平衡和稳定的重要免疫细胞。

（2）呈递抗原作用：单核—吞噬细胞是重要的抗原呈递细胞，在特异性免疫应答过程中绝大多数抗原为TD抗原，单核—吞噬细胞通过摄取、加工、处理TD抗原，然后以抗原肽-MHC分子复合物形式呈递给具有相应抗原识别受体的T细胞，启动免疫应答。

（3）抗肿瘤作用：单核—吞噬细胞本身杀伤肿瘤作用甚微，但被某些细胞因子活化后（如TNF-γ）能有效杀伤肿瘤细胞，因此是参与机体免疫监视作用的免疫细胞。

2．树突状细胞 树突状细胞（DC）是一类重要的专职APC。DC细胞膜向外伸出形成许多很长的树枝状突起，胞质内无溶酶体，无吞噬能力。但可通过胞饮作用摄取抗原异物，或利用其树突捕捉和滞留抗原异物。DC的数量虽少，但分布很广。其中，有些不同名称的DC实际上是同一种细胞处在不同分化期或不同部位而已。DC根据其特征和功能可分为两种：与T细胞有关的并指状DC和与B细胞有关的滤泡DC。

3．其他抗原呈递细胞 专职APC最重要的特征是能处理摄入的蛋白抗原和表达MHC-Ⅱ类分子，还能表达协同刺激分子（如B7），以充分活化Th细胞。非专职APC主要指诱导后可表达MHC-Ⅰ类分子，并具有加工处理和呈递抗原能力的细胞，包括血管内皮细胞、各种上皮细胞和间质细胞、皮肤的成纤维细胞以及活化的T细胞等。这些细胞通常与炎症反应的发生和某些自身免疫病的发病机制有关。

（五）其他免疫细胞

造血干细胞、粒细胞、肥大细胞等均可在免疫应答中发挥不同的作用，亦属于免疫细胞。

1．造血干细胞 造血干细胞（HSC）是存在于组织中的一群原始造血细胞，是机体各种血细胞的共同来源。成年人造血干细胞主要分布在红骨髓、脾脏及淋巴结，其中以红骨髓最为重要。造血组织中造血干细胞的比例极小，且在形态上与其他单个核细胞无明显区别。从人骨髓细胞中分离CD34+细胞群，在体外与造血因子共同培养，可获得含有各类血细胞的混合集落，由此证明骨髓CD34+细胞即骨髓造血干细胞。人造血干细胞主要表面标志为CD34和CD117。

2．粒细胞 粒细胞主要包括中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞，是重要的免疫细胞。

（1）中性粒细胞：占外周血白细胞总数的60%～70%，是白细胞中数量最多的一种。中性粒细胞内含有溶酶体颗粒及多种酶类，具有很强的趋化作用和吞噬能力。中性粒细胞在趋化因子的作用下，可迅速穿越血管内皮细胞进入病原体感染部位，发挥吞噬杀伤和清除作用。中性粒细胞表面表达IgGFc受体和补体C3b受体，可通过IgG Fc和C3b的免疫调理作用促进其吞噬杀菌作用。

（2）嗜酸性粒细胞：占外周血白细胞总数的1%～3%。嗜酸性粒细胞具有趋化作用和一定的吞噬杀菌能力，在抗寄生虫免疫中具有重要作用。

（3）嗜碱性粒细胞：仅占外周血白细胞总数的0.2%，存在于血液中，参与炎症反应。嗜碱性粒细胞是介导Ⅰ型超敏反应的重要效应细胞。

3．肥大细胞 肥大细胞主要分布于皮肤、呼吸道、消化道黏膜下结缔组织和血管周围组织中。肥大细胞表面具有高亲和力IgEFc受体。