备课素材：T细胞在胸腺中的发育-2023——2024学年度第一学期高中生物学选择性必修一

T细胞在胸腺中的发育 T细胞在胸腺中发育的最核心事件是获得多样性抗原识别受体(TCR)的表达、自身MHC限制性(阳性选择)以及自身免疫耐受(阴性选择)的形成。 DN:双阴性; DP:双阳性; SP:单阳性; CTL:细胞毒性T细胞。 1、 T细胞过程 依据T细胞的功能划分:淋巴样祖细胞 祖T细胞(pro-T) 前T细胞(pre-T) 未成熟T细胞 成熟T细胞 2、 三个阶段 依据CD4和CD8的表达,胸腺中的T细胞分为DN细胞、DP细胞、SP细胞三个阶段。 CD4-CD8-双阴性细胞阶段:pre-T以前的细胞均为DN细胞。在IL-7等细胞因子的诱导下,pre-T增值活跃并表达CD4和CD8,细胞进入DP阶段。 CD4+CD8+双阳性细胞阶段:DP的pre-T细胞停止增殖。成功表达TCR的细胞即未成熟T细胞。未成熟T细胞经历阳性选择并进一步分化为SP细胞。 CD4+CD8-单阳性细胞或CD4-CD8+单阳性细胞阶段:SP细胞经历阴性选择后成为成熟T细胞,通过血液循环进入外周免疫器官。 3、 T细胞发育过程中的阳性选择 3.1 阳性选择(positive selection): 在胸腺皮质中,未成熟DP细胞表达的随机多样特异性的TCR与胸腺上皮细胞表面的自身抗原肽-自身MHC I类分子复合物或自身抗原肽-自身MHC II类分子复合物相互作用。 能以适当亲和力结合(阳性)的DP细胞成活并获得MHC限制性; 不能结合或结合亲和力过高的DP细胞发生凋亡。凋亡细胞占DP细胞的95%以上。 3.2 在此过程中DP细胞分化为SP细胞: 与I类分子结合的DP细胞CD8 ,CD4表达水平 直至丢失; 而与II类分子结合的DP细胞CD4 ,CD8 。 3.3 阳性选择的意义: 获得TCR识别抗原过程中的MHC限制性; DP细胞分化为SP细胞。 4 、T细胞发育过程中的阴性选择 4.1 阴性选择(negative selection): 经过阳性选择后的SP细胞在皮质髓质交界处及髓质区,与胸腺树突状细胞、巨噬细胞等表面的自身抗原肽-自身MHC I类分子复合物或自身抗原肽-自身MHC II类分子复合物相互作用。 高亲和力结合的SP细胞(即自身反应性T细胞)发生凋亡,少部分分化为调节性T细胞; 不能结合的SP细胞(阴性)存活成为成熟T细胞并进入外周免疫器官。 4.2阴性选择的意义: 既能识别外来抗原,又不与自身抗原反应。 清除自身反应性T细胞,保留多样性的抗原反应性T细胞,以维持T细胞的中枢免疫耐受。 5 、T细胞进入外周血前的准备 经过胸腺发育的CD4+细胞或CD8+细胞,进入胸腺髓质区,成为能特异性识别抗原肽-MHC I类分子复合物或抗原肽-MHC II类分子复合物、具有自身MHC限制性以1.5及自身免疫耐受性的初始T细胞,迁出胸腺,进入外周T细胞库。 补充: CD4和CD8 成熟T细胞只表达CD4或CD8,即CD4+T细胞或CD8+T细胞。 CD4和CD8分别与MHC II类和MHC I类分子的结合,可增强T细胞与抗原呈递细胞(Antigen-presenting cells, APC)或靶细胞之间的相互作用并辅助TCR识别抗原。 主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC) 人类的MHC被称为HLA(human leukocyte antigen,HLA);小鼠MHC则被称为H-2。 MHC自限性 MHC限制性(MHC restriction):T细胞以其TCR对抗原肽和自身MHC分子进行双重识别,即T细胞只能识别自身MHC分子提呈的抗原肽。 成熟的CD4+CD8-细胞具有识别多态性抗原与自身MHC II类分子复合物的能力; 成熟的CD4-CD8+细胞具有识别多态性抗原与自身MHC I类分子复合物的能力。 学科网(北京)股份有限公司 $$