Лимфоциты. Мембранные маркеры лимфоцитов

Содержание

Слайд 2

Лимфоциты — ключевые клетки адаптивного иммунитета. Они несут антигенраспознающие рецепторы и

Лимфоциты — ключевые клетки адаптивного иммунитета. Они несут антигенраспознающие рецепторы и

выполняют основные эффекторные и регуляторные функции. Лишь естественные киллеры, или NK-клетки, не способны распознавать индивидуальные антигены и относятся к клеткам врожденного иммунитета, занимая в нем обособленное место.
Слайд 3

Мембранные маркеры лимфоцитов. Мембранные молекулы отмечены линиями, пересекающими круг. Цветом выделены разные функциональные группы молекул. NKT-клетка

Мембранные маркеры лимфоцитов. Мембранные молекулы отмечены линиями, пересекающими круг. Цветом выделены

разные функциональные группы молекул.

NKT-клетка

Слайд 4

Лимфоциты — клетки малого размера (6–8 мкм), имеющие округлую форму с

Лимфоциты — клетки малого размера (6–8 мкм), имеющие округлую форму с

большим бобовидным ядром, занимающим почти всю клетку, и слабо выраженной цитоплазмой, бедной гранулами. Специфическим признаком Т- и В-лимфоцитов является наличие на их поверхности антигенраспознающих рецепторов.
Популяции Т- и В-клеток имеют клональную структуру: в процессе дифференцировки каждая клетка приобретает рецептор уникальной специфичности. При встрече с антигеном и активации лимфоциты пролиферируют, образуя клон, каждая клетка которого несет рецептор точно такой же специфичности, что и «материнская» клетка.
Клетки разных клонов отличаются по структуре и специфичности антигенраспознающих рецепторов.
Слайд 5

Т – лимфоциты. Субпопуляции Т-клеток. Субпопуляции Т-клеток различаются по мембранным маркерам,

Т – лимфоциты. Субпопуляции Т-клеток. Субпопуляции Т-клеток различаются по мембранным маркерам,

а также способу распознавания антигена и функциям.

CD8aa+
Т-клетки

СD3+ CD56+

Слайд 6

Т-клетки — разновидность лимфоцитов, основные этапы развития которых проходят в тимусе,

Т-клетки — разновидность лимфоцитов, основные этапы развития которых проходят в тимусе,

что и определило их название (тимусзависимые, или Т-лимфоциты). Для них характерен определенный способ распознавания антигенов и участие в реализации иммунного ответа в качестве исполнительных и регуляторных клеток.
Т-лимфоциты морфологически неотличимы от В-лимфоцитов. Эти клетки дифференцируют по экспрессии на их поверхности маркерных молекул. Общий маркер для всех разновидностей этих Т-лимфоцитов, отсутствующий у других клеток, — молекулярный комплекс TCR–CD3.
Слайд 7

Наивные Т-лимфоциты включают 2 основных варианта клеток, отличающихся по структуре TCR:

Наивные Т-лимфоциты включают 2 основных варианта клеток, отличающихся по структуре

TCR: γδT-клетки (TCR образован цепями γ и δ) и αβT-клетки (TCR образован цепями α и β). Т-клетка может нести только один вариант рецептора. Однако этим гетерогенность Т-лимфоцитов не ограничивается.

Выделяют еще несколько субпопуляций Т-клеток, обозначаемых как естественные, т.е. формирующиеся в процессе нормального развития, независимо от поступления в организм чужеродных антигенов. Это важно для отличия этой формы гетерогенности клеток от адаптивного разнообразия Т-клеток — их субпопуляций, формирующихся в ходе иммунного ответа.

Слайд 8

Слайд 9

В составе αβТ-клеток выявляют 4 субпопуляции: CD8+ Т-лимфоциты выполняют функции цитотоксических

В составе αβТ-клеток выявляют 4 субпопуляции:

CD8+ Т-лимфоциты выполняют функции цитотоксических клеток,

что и определило их название — цитотоксические Т-лимфоциты, или Т-киллеры.
CD4+ Т-клеток относят к Т-хелперам, поскольку Т-хелперы поставляют вспомогательные сигналы при активации В-лимфоцитов и макрофагов. Взаимодействие Т-хелперов с дендритными клетками служит пусковым событием Т-зависимого иммунного ответа.
Субпопуляция естественных регуляторных Т-клеток – Т рег CD4 +CD25 +FOXP3 +. Их основная функция — предотвращение реакции других Т-клеток на аутоантигены, а также ограничение (супрессия) любых форм иммунного ответа.
NKT-клетки CD3+ CD56+ на поздних этапах развития приобретающие признаки NK-клеток. В результате они коэкспрессируют ключевые маркеры Т- и NK-клеток: на их поверхности представ лены комплекс TCR–CD3 и типичные молекулы NK-клеток CD56 и CD16, а также ингибирующие (KIR, NKRG2) и активирующие (NKG2D) рецепторы.
Слайд 10

В развитие αβТ-клеток выделяют следующие стадии: Миграция в тимус клеток-предшественников; Развитие

В развитие αβТ-клеток выделяют следующие стадии:

Миграция в тимус клеток-предшественников;
Развитие дважды отрицательных

тимоцитов и перестройка генов T-клеточного рецептора;
Положительная селекция;
Отрицательная селекция;
Дифференцировка CD4+ и CD8+ тимоцитов.
Слайд 11

В тимус мигрируют ранние лимфоидные предшественники (ELP) — клетки, находящиеся на

В тимус мигрируют ранние лимфоидные предшественники (ELP) — клетки, находящиеся на

более ранней стадии развития, чем общий лимфоидный предшественник CLP. Фенотипически эти клетки можно охарактеризовать как СD34+ SCA-1+ CD117 (c-Kit)+ Flt-3+ CCR9+ СD4lo.
Это, в частности, проявляется способностью ELP дифференцироваться как в лимфоидные, так и в миело- идные клетки. По мере развития тимоцитов в тимусе эта полипотентность сужается и затем утрачивается.
Слайд 12

Самые ранние CD44+ CD25- тимоциты локализуются в перимедуллярной зоне коры тимуса.

Самые ранние CD44+ CD25- тимоциты локализуются в перимедуллярной зоне коры тимуса.

Они представляют собой полипотентные кроветворные предшественники. На стадии DN1 клетки активно пролиферируются. Это наиболее продолжительный этап развития Т-клеток. Основной ростовой фактор на этом этапе — SСF.
Слайд 13

На стадии DN2 тимоциты перемещаются в сторону наружных слоев коры. Длительность

На стадии DN2 тимоциты перемещаются в сторону наружных слоев коры. Длительность

стадии — 2 суток. Клетки продолжают пролиферировать уже преимущественно под действием IL-7. На этой стадии сигналы от Notch коммиттируют Т-клетки к дифференцировке в различные линии (γδ или αβ) и экспрессируется ген, кодирующий pTCRα, — знак выбора αβ-направления развития.
Слайд 14

К концу фазы DN3 тимоциты приобретают фенотип CD44-CD25+. Длительность фазы DN3

К концу фазы DN3 тимоциты приобретают фенотип CD44-CD25+. Длительность фазы DN3

до β-селекции составляет 2 сут, а период β-селекции — еще 1 сут.
На заключительном этапе фазы DN3 на клетках экспрессируется корецептор CD4.
После перестройки V-генов обеих цепей происходит сборка их продуктов и экспрессия «зрелого» TCR на поверхности клетки.
Слайд 15

Селекция тимоцитов и формирование субпопуляций CD4+ и CD8+ клеток. Дважды положительные

Селекция тимоцитов и формирование субпопуляций CD4+ и CD8+ клеток.

Дважды положительные клетки

очень чувствительны к апоптозу. Для выживания дифференцирующимся Т-клеткам нужна поддержка микроокружения. Для нормального функционирования иммунной системы нужно, чтобы Т-клетки несли TCR, распознающие молекулы MHC, содержащие пептидные фрагменты антигенов.
Положительной селекции подвергаются дважды положительные тимоциты фенотипа CD4+ CD8+ CD3lo CD27-.
Слайд 16

Если TCR обладает сродством к молекуле MHC, тимоцит получает поддерживающий сигнал.

Если TCR обладает сродством к молекуле MHC, тимоцит получает поддерживающий сигнал.

На поверхности экспрессируется маркера активации клетки CD69, а также молекул CD5, CD27 и костимулирующей молекулы CD28, сопровождающаяся повышением плотности экспрессии рецепторного комплекса TCR–CD3 на поверхности клетки.

В качестве «отбирающего фактора» выступают кортикальные эпителиальные клетки, экспрессирующие цитокератин СК8 и молекулы MHC обоих классов, но лишенные костимулирующих молекул.
TCR тимоцитов взаимодействуют с молекулами MHC как I, так и II классов на эпителиальных клетках.

Слайд 17

Т-лимфоциты, рецепторы которых лишены сродства к МНС, подвергаются апоптозу «по умолчанию»,

Т-лимфоциты, рецепторы которых лишены сродства к МНС, подвергаются апоптозу «по умолчанию»,

т.е. не в силу сигнала извне, передаваемого через мембранные рецепторы, а вследствие срабатывания внутренних механизмов.
Поскольку сродством к молекулам MHC обладают TCR лишь незначительной части клонов образующихся тимоцитов, на этапе положительной селекции погибает 90% CD4+ CD8+ тимоцитов.
Слайд 18

Отрицательная селекция. Клетки, обладающие высоким сродством, подвергаются апоптозу как потенциально опасные,

Отрицательная селекция.

Клетки, обладающие высоким сродством, подвергаются апоптозу как потенциально опасные, низким

сродством- как не эффективные.
В результате сохраняются тимоциты, рецепторы которых обладают умеренным сродством к аутологичным комплексам MHC–пептид.
Тимоциты мигрируют в мозговой слой тимуса. Отрицательную селекцию осуществляют медуллярные дендритные и эпителиальные клетки, они экспрессируют молекулы MHC обоих классов и костимулирующие молекулы (СD80, CD86, CD40). На этом этапе происходит дискриминация тимоцитов по степени сродства к комплексу MHC–пептид.
Слайд 19

Дифференцировка CD4+ и CD8+ тимоцитов Одновременно с селекцией тимоцитов происходит разделение

Дифференцировка CD4+ и CD8+ тимоцитов

Одновременно с селекцией тимоцитов происходит разделение их

на субпопуляции CD4 или CD8. Факторы влияющие на деференцировку: сочетанная экспрессия в клетках факторов Th-POK и GATA-3 направляет Т-клетку по CD4+-пути, тогда как экспрессия факторов Tox и Runx3 — по CD8+ пути.
Установлено, что на CD4+CD8+ клетках в определенный момент ослабляется экспрессия корецептора CD8 (фенотип СD4+CD8lo). Если TCR специфичен к MHC-II, как и доминирующий корецетор (CD4), то в клетке генерируется сильный сигнал, и она переходит на стадию CD4+CD8-.
Если TCR обладает более высоким сродством к комплексу пептид–MHC-I, т.е. специфичность ТСR и CD4 не совпадает, формируется слабый сигнал. Это приводит к усилению экспрессии CD8 и утрате CD4, т.е. к развитию CD4-CD8+ Т-клеток.
Слайд 20

После такой селекции путем подтверждения адекватности корецептора клетка приобретает функциональные свойства,

После такой селекции путем подтверждения адекватности корецептора клетка приобретает функциональные свойства,

соответствующие ее назначению.
CD8+ T-клетки (Т-киллеры) приобретают способность формировать цитолитический молекулярный комплекс, что обеспечивает функционирование такой Т-клетки в качестве цитотоксического Т-лимфоцита.
В CD4+ T-лимфоцитах (Т-хелперах) формируются внутриклеточные механизмы, необходимые для выполнения «хелперной» функции, прежде всего — способность активно вырабатывать цитокины при активации.
Слайд 21

Естественные субпопуляции переферических Т-лимфоцитов Развитие Т-клеток в тимусе длится около 20

Естественные субпопуляции переферических Т-лимфоцитов

Развитие Т-клеток в тимусе длится около 20

сут. За это время, с одной стороны, происходит массовая (до 99%) гибель тимоцитов в процессе их созревания (главным образом, на разных этапах селекции), а с другой — пролиферация выживших клеток с образованием клонов. В зрелом возрасте из тимуса ежедневно эмигрируют Т-клетки в количестве, равном 1% от общей численности тимоцитов. Помимо рассмотренных выше субпопуляций CD4+ и CD8+ Т-лимфоцитов в тимусе дифференцируются «неклассические» субпопуляции Т-клеток.
Слайд 22

Т-цитотоксические лимфоциты CD8ab Цитотоксические T-лuмфоциты. Наивные CD8 Т-клетки являются предшественниками Тс-лимфоцитов.

Т-цитотоксические лимфоциты CD8ab

Цитотоксические T-лuмфоциты. Наивные CD8 Т-клетки являются предшественниками Тс-лимфоцитов. Они

не проявляю цитотоксической активности не экспрессируют IL-2R и не синтезируют IL-2.
После контакта с дендритной клеткой, презентирующей антиген в составе МНС-I, на поверхности этих лимфоцитов появляются IL-2R, и запускается продукция IL-2. Однако уровень синтеза IL-2 обычно невысок. Его недостаточно для аутоиндукции пролиферации и дифференцировки. Поэтому для реализации цитотоксического ответа необходимо участие специфичных к антигену Th1-клеток основного источника IL-2.
Кроме того, Th1-клетки через продукцию IFNY дополнительно активируют антигенпрезентирующие клетки и макрофаги, которые, в свою очередь, синтезируя IL-12, не только поддерживают Th1-ответ, усиливают клональную экспансию CD8 Т-клеток, и подключают в реакцию NK-лимфоциты.
Важную роль в активации и дифференцировке CD8 Т-клеток играют плазмацитoидные дендритные клетки, реализующие свои эффекты через интерфероны I класса (IFN-a/B).
Слайд 23

Действие Тс-лимфоцитов направлено, главным образом, против вирус-инфицированных и опухолевых клеток. Пролиферация

Действие Тс-лимфоцитов направлено, главным образом, против вирус-инфицированных и опухолевых клеток. Пролиферация

антигенcпецифичных клонов является необходимым процессом обеспечивающим эффективность цитотоксического иммунного ответа.
Слайд 24

Однако накопление клеточных эффекторов занимает период в 5-7 дней. Это и

Однако накопление клеточных эффекторов занимает период в 5-7 дней. Это и

определяет подключение на ран лимфоцитов, пик активности них этапах инфекции которых обычно наблюдается на 2-3 сутки В период дифференцировки Тс-клетки начинают экспрессировать перфорин и гранзимы, а также FasL.
Параллельно с эффекторными Тс-лимфоцитами происходит формирование и дифференцировки эффекторные Тс-лимфоциты покидают лимфатические узлы и мигрируют в зону воспаления. Возможность их возвращения в лимфоидные органы существенно ограничена в связи с потерей в процессе созревания мембранных структур: CCR7,CD62L и cфингозин-1-фосфатного рецептора. Вместе с тем на поверхности Тс-клеток появляется VLA-4 и хемoкиновые рецепторы CXCR3 и CCR5, обеспечивающие их проникновение в воспалительный очаг.
Слайд 25

Уничтожение клеток-мишеней Тс-лимфоциты осуществляют преиму-щественно двумя путями: с использованием перфорингранзимового механизма и через Fas-FasL взаимодействие.

Уничтожение клеток-мишеней Тс-лимфоциты осуществляют преиму-щественно двумя путями: с использованием перфорингранзимового механизма

и через Fas-FasL взаимодействие.
Слайд 26

Т –хелперы CD4+ CD25- T-лимфоциты, главной функцией которых является усиление адаптивного

Т –хелперы CD4+ CD25-

 T-лимфоциты, главной функцией которых является усиление адаптивного иммунного ответа.


Активируют Т-киллеры, B-лимфоциты, моноциты, NK-клетки, презентируя им фрагменты чужеродного антигена при прямом контакте, а также гуморально, выделяя цитокины.
Основным фенотипическим признаком Т-хелперов служит наличие на поверхности клетки молекулы CD4.
Т-хелперы распознают антигены при взаимодействии их Т-клеточного рецептора с антигеном, связанным с молекулами главного комплекса гистосовместимости 2 класса (MHC-II).

+ 25-

хелпер

Слайд 27

Дифференцировка Т-хелперов Под влиянием активации в результате изменений структуры хроматина гены

Дифференцировка Т-хелперов

Под влиянием активации в результате изменений структуры хроматина гены цитокинов

становятся доступными для регулирующих сигналов, под влиянием которых выявляют минимальный уровень экспрессии многих из этих генов. На этом этапе CD4+ Т-клетки обозначаются как Th0-клетки.
Помимо IL-2, обеспечивающего пролиферативную экспансию, Но уже в процессе деления CD4+ Т-клеток запускается процесс их дифференцировки на субпопуляции.
Такие субпопуляции называют адаптивными, поскольку они образуются в ходе адаптивного иммунного ответа на антигены, в отличие от естественных субпопуляций, формирующихся в ходе антигеннезависимой дифференцировки Т-клеток.
Ранее других образуются 2 субпопуляции Т-хелперов — Th1 и Th2.
Слайд 28

Адаптивные субпопуляции Т-хелперов

Адаптивные субпопуляции Т-хелперов

Слайд 29

За дифференцировку Тh-клеток отвечают цитокины

За дифференцировку Тh-клеток отвечают цитокины

Слайд 30

Различие спектра гуморальных продуктов, прежде всего ключевых цитокинов Th1- и Th2-клеток

Различие спектра гуморальных продуктов, прежде всего ключевых цитокинов Th1- и Th2-клеток

(соответственно IFNγ и IL-4) определяет основную направленность иммунного ответа в направлении клеточной или гуморальной защиты.
Только соответствие направления дифференцировки Т-хелперов (а следовательно, типа ответа) природе патогена делает эту защиту эффективной.
Слайд 31

Среди этих цитокинов выделяют ключевые для Th1- и Th2-клеток, поскольку они

Среди этих цитокинов выделяют ключевые для Th1- и Th2-клеток, поскольку они

не просто специфичны для них, но и причастны к выполнению их основных эффекторных функций, индукции дифференцировки клеток этих субпопуляций, самоподдержанию и подавлению развития клеток противоположного типа.
Для Th1-клеток таким цитокином
является IFNγ
для Th2-клеток — IL-4.
Слайд 32

Слайд 33

Факторы запускающую дифференцировку Th1- и Th2-клеток: первый поступает через TCR и

Факторы запускающую дифференцировку Th1- и Th2-клеток: первый поступает через TCR и

≪сообщает≫ о распознавании антигена в комплексе с молекулой MHC. Второй сигнал поставляют цитокины.
Развитию Th1-клеток способствуют крайние (очень высокая и очень низкая) дозы антигена и его высокое сродство к рецептору, а развитию Th2-клеток — промежуточные дозы антигена и более низкое его сродство к рецептору.
Слайд 34

Th1- лимфоциты Они активны в отношении внутриклеточных микроорганизмов. Включая пролиферацию наивных

Th1- лимфоциты

Они активны в отношении внутриклеточных микроорганизмов. Включая пролиферацию наивных CD8+

Тс- лимфоцитов (IL-2) и активируя макрофаги (IFN-y) они запускают цитотоксические и противовоспалительные реакции.
Активированные макрофаги, продуцирую IL-12 поддерживают Th1 ответ.
При этом IFN-y подавляет формирование Th2- и Th17 – лимфоцитов и направляет В- лимфоциты на формирование IgG-антител.
Слайд 35

Th2- лимфоциты Дифференцировка Th2-лимфоцитов приводит к индукции антипарзиторного иммунитета. Продукция IL-5

Th2- лимфоциты

Дифференцировка Th2-лимфоцитов приводит к индукции антипарзиторного иммунитета.
Продукция IL-5 приводит к

развитию эозинофилии.
IL-4 и IL-13 запуск синтеза IgЕ, усиление секреции слизи эпителиальными клетками и повышение сократительной активности миоцитов.
В конечном итоге приводит к ослаблению паразитов и их изгнанию.
IL-4 и IL-10 блокирует функции Th1- и Th17 – лимфоцитов.
Слайд 36

Th-17 лимфоциты Образование Th17-клеток преимущественно направлено против ряда внеклеточных микроорганизмов (бактерий

Th-17 лимфоциты

Образование Th17-клеток преимущественно направлено против ряда внеклеточных микроорганизмов (бактерий и

грибов) и сопровождается включением выраженной воспалительной реакции.
Продуцируемый этими клетками IL-17 стимулирует созревание и хемотаксис нейтрофильных лейкоцитов и моноцитов.
IL-22 действует на клетки эпителия, вызывая его гиперплазию и синтез антибактериальных протеинов, вызывает потерю массы тела, атрофию тимуса, нейтрофильный лейкоцитоз, усиливает образование в печени фибриногена и сывороточного амилоида A.
Защитные эффекты Th17-лимфоцитов установлены в отношении Klebsiella pneumoniae, Bordetella pertussis Mycoplasma pneumoniae, Pneumocystis carinii, Candida albicans, Mycobacterium tuberculosis (привлечение Th1 клеток).
Способность давать выраженную воспалительную реакцию определила участие клеток в аутоиммунных процессах.
Слайд 37

Слайд 38

 

 

Слайд 39

iTreg- лимфоциты Еще одна субпопуляция, развивающаяся из наивных CD4 T-клеток iTreg.

iTreg- лимфоциты

Еще одна субпопуляция, развивающаяся из наивных CD4 T-клеток iTreg. Она

занимает особое место, так как не является хелперной.
iTreg отличаются также от натуральных Treg, образующихся в тимусе. Их базовый фенотип (CD4+ CD25+ Foxp3+) совпадает, но iTreg формируются только во вторичных лимфоидных органах в период развития иммунного ответа.
Их супрессорная функция реализует через секрецию TGF-B и IL-10, IL-35 обеспечивает самоподдержание.
Слайд 40

Взаимоотношение адаптивных субпопуляций Т-хелперов

Взаимоотношение адаптивных субпопуляций Т-хелперов

Слайд 41

Естественные регуляторные Т-клетки (Тreg). Они выполняют супрессорные функции, и их главная

 

Естественные регуляторные Т-клетки (Тreg). Они выполняют супрессорные функции, и их главная

задача — предотвращение развития аутоиммунных процессов.
У человека регуляторные T-клетки имеют мембранный фенотип СD4+CD25hiСTLA-4+GITR+PD-1+.
Регуляторные Т-лимфоциты эмигрируют из тимуса в составе популяции зрелых Т-клеток.
CD4+CD25hi Т-лимфоциты составляют 5% от числа тимоцитов и 3–5% от числа периферических лимфоцитов (5–7% от числа CD4+ Т-клеток), т.е. 0,02–0,06×109 клеток на 1 литр крови.
Экспрессия белка FOXP3 регистрируется на несколько большем (10–12%) числе Т-лимфоци-тов крови.
Слайд 42

Кроме того, на их поверхности присутствуют супрессорные аналоги костимулирующих молекул CTLA-4

Кроме того, на их поверхности присутствуют супрессорные аналоги костимулирующих молекул CTLA-4

и PD-1 и представитель семейства TNFR — GITR. Регуляторные T-клетки экспрессируют более широкий спектр мембранных TLR, чем другие Т-клетки.

Таким образом, регуляторные Т-клетки сильно экспрессируют α-цепь рецептора для IL-2 (СD25), что отличает их от активированных Т-хелперов, несущих меньшее число молекул CD25.

Слайд 43

Показано, что супрессорная активность CD4+ регуляторных T-клеток связана с транскрипционным фактором

Показано, что супрессорная активность CD4+ регуляторных T-клеток связана с транскрипционным фактором

FОХР3 ( скурфин).
мутации гена FOXP3 сопровождаются утратой регуляторными T-клетками супрессорной активности, а трансдукция гена FOXP3 в CD4+ CD25- клетки приводит к появлению у них супрессорной активности, усилению экспрессии CD25 и CTLA-4.
В то же время FOXP3 в норме экспрессируется в некоторых CD4+CD25-Т-клетках, также проявляющих супрессорную активность.
Слайд 44

Развитие Т-регуляторных клеток Естественные регуляторные T-клетки развиваются преимущественно в тимусе. Необычность

Развитие Т-регуляторных клеток

Естественные регуляторные T-клетки развиваются преимущественно в тимусе. Необычность

их дифференцировки состоит в приобретении ими супрессорных свойств, определяемых экспрессией гена FOXP3, а также сохранением способности распознавать аутоантигены с высокой степенью сродства (т.е. эти клетки не проходят отрицательной селекции).
Первое проявление дифференцировки состоит в экспрессии высокоаффинного рецептора для IL-2, индуцируемой при взаимодействии с эпителиальными клетками кортикальной зоны (т.е. во время положительной селекции).
Дифференцировочный сигнал вырабатывается при взаимодействии Notch-3, экспрессируемого тимоцитами, с его лигандом Jagged 1/2 эпителиальных клеток.
При действии IL-2, секретируемого зрелыми CD4+CD8- Т-лимфоцитами и стромальными клетками, на IL-2R тимоцитов индуцируется (при участии STAT5) экспрессия гена FOXP3.
Слайд 45

Слайд 46

Экспрессия FOXP3 делает клетки устойчивыми к апоптозу, в результате чего при

Экспрессия FOXP3 делает клетки устойчивыми к апоптозу, в результате чего

при контакте с дендритными и эпителиальными клетками. Выживают даже клетки, распознающие аутологичные пептиды с высокой степенью сродства.

В этом и состоит главная отличительная особенность селекции клонов регуляторных Т-клеток в тимусе, называемой агонистзависимой селекцией.
Именно поэтому у зрелых регуляторных Т-клеток сродство TCR к аутологичным антигенам выше, чем у других Т-лимфоцитов.

Слайд 47

Функциональные особенности этих клеток гарантируют подавление активности аутреактивных эффекторных клеток, избежавших

Функциональные особенности этих клеток гарантируют подавление активности аутреактивных эффекторных клеток, избежавших

негативной селекции при развитии.
По завершении дифференцировки регуляторные Т-клетки начинают экспрессировать мембранные молекулы, важные для выполнения их функций (например, CTLA4, PD-1, GITR).
Кроме того, регуляторные Т-лимфоциты приобретают способность вырабатывать суперссорные цитокины (IL-10, трансформирующй фактор роста β).
Слайд 48

В-лимфоциты Основное свойство В-лимфоцитов — экспрессия иммуноглобулинового рецептора для распознавания антигенов

В-лимфоциты

Основное свойство В-лимфоцитов — экспрессия иммуноглобулинового рецептора для распознавания антигенов —

BCR. На поверхности зрелой В-клетки содержится около 150 000 комплексов BCR.
На мембране зрелой наивной В-клетки, содержатся иммуноглобулины классов IgM и IgD.
BCR входит также ряд молекул, относящихсяк суперсемейству иммуноглобулинов: гетеродимеры, содержащие полипептидные цепи Igα (CD79a) и Igβ (СD79b) участвующие в передаче сигнала о связывании антигена внутрь клетки;
CD19, CD21 (рецептор для комплемента CR2) и CD81, взаимодействии с антигеном между ними и В-клеточным рецептором устанавливается связь, и они вносят существенный вклад в усиление активационного сигнала, поступающего в клетку от рецептора.
Слайд 49

Так, В-клетки несут на поверхности молекулы MHC I и II класса,

Так, В-клетки несут на поверхности молекулы MHC I и II класса,

костимулирующие молекулы CD40, CD86, а при активации —CD80. Благодаря экспрессии этих молекул В-лимфоциты могут выполнять роль ≪профессиональных≫ АПК.
В-клетки экспрессируют молекулы адгезии позволяющие им мигрировать из сосудов и перемещаться в тканях.
Присутствие на их поверхности Fc-рецепторов (FcγRIIВ — CD32) и уже упомянутых рецепторов для комплемента (СR2) в регуляции активности В-клеток играет большую роль, чем для выполнения ими эффекторных функций.
В-клетки экспрессируют многочисленные рецепторы для цитокинов, из которых наиболее важны рецепторы для IL-4, IL-5, IL-6, IL-2, IL-1, IL-10 и некоторых других.
На их поверхности присутствуют рецепторы для цитокинов семейства TNF: BAFF— BAFF-R, BCMS, TAC-1, а также APRIL— HSPG. Эти цитокины защищают В-клетки от развития апоптоза и выполняют гомеостатическую функцию, поддерживая численность этих клеток на постоянном уровне.
На В-лимфоцитах представлены рецепторы для хемокинов: например, CXCR4 (для SDF-1), CXCR5 (для BLC, служащего основным хемоаттрактантом для наивных В-клеток), CCR3 (для эотаксинов), CCR6 (для LARC).
Слайд 50

Развитие В-лимфоцитов

Развитие В-лимфоцитов

Слайд 51

Основное событие дифференцировки В-клеток — формирование BCR, а точнее, лежащая в

Основное событие дифференцировки В-клеток — формирование BCR, а точнее, лежащая в

его основе перестройка V-генов иммуноглобулинов.
Выделяют несколько стадий развития В-лимфоцитов: про-В, пре-В, незрелые В и зрелые наивные В-клетки.
Стадии про-В- и пре-В-клеток в свою очередь подразделяют на подстадии I и II (соответственно, ранние и поздние) На стадии про-В-II перестраиваются гены Н-цепей. На стадии пре-В ≪проверяется≫ правильность прошедшей реаранжировки и перестраиваются гены L-цепей.
На стадии незрелой В-клетки белковый продукт перестроенных генов иммуноглобулинов экспрессируется на мембране клетки в виде мембранного IgM,на стадии зрелой В-клетки к нему присоединяется IgD.
Слайд 52

Перестройку V-генов в В-клетках контролирует микроокружение, индуцирующее экспрессию в них дифференцировочных

Перестройку V-генов в В-клетках контролирует микроокружение, индуцирующее экспрессию в них дифференцировочных

факторов. Развитие лимфоцитов в направлении В-клеток направляют факторы E2A, EBF и Pax5.
Экспрессию Рах5 рассматривают как ключевой маркер обособления В-линии. Рах5 имеет прямое отношение к включению реаранжировки V-генов в В-клетках и экспрессии молекулы CD19.
Фактор EBF отвечает за экспрессию гена корецептора Igα — наиболее раннего белкового маркера В-лимфоцитов, появляющегося уже на стадии про-В-I. Затем на поверхности В-клетки экспрессируется молекула CD19.
На стадии про-В-II экспрессируются гены RAG1 и RAG2, продукты которых отвечают за включение процесса реаранжировки V-генов, а также ген, кодирующий фермент TdT, обеспечивающий нематричное добавление нуклеотидов при D-J рекомбинации.
Слайд 53

Слайд 54

Первым типом Н-цепейкоторые появляется на поверхности, является IgM. Стадию, на которой

Первым типом Н-цепейкоторые появляется на поверхности, является IgM. Стадию, на которой

на поверхности В-клетки присутствуют только IgM, называют стадией незрелой В-клетки.
Завершающее событие в созревании В-лимфоцита — экспрессия на его поверхности IgD .
Кроме того, при созревании В2-лимфоциты экспрессируют мембранные молекулы СD21 и СD23
Поскольку успешная перестройка каждого V-гена блокирует перестройку аллельных генов все молекулы иммуноглобулина, присутствующие на поверхности В-клетки, идентичны по изотипу L-цепей и по структуре V-генов. Это обусловливает одинаковую специфичность рецепторных иммуноглобулинов В-клетки.
Поскольку перестройка V-генов происходит в каждой клетке автономно, все созревающие В-лимфоциты уникальны по специфичности их рецепторов.
Слайд 55

Экспрессия мембранных маркеров

Экспрессия мембранных маркеров

Слайд 56

Установлено, что 55–75% В-клеток, образующихся в костном мозгу, специфичны к собственным

Установлено, что 55–75% В-клеток, образующихся в костном мозгу, специфичны к собственным

антигенам организма — аутоантигенам. Уже в костном мозгу значительная часть новообразованных В-клеток распознает аутоантигены. Однако незрелые В-клетки не активируются при связывании их BCR с антигеном.
Распознавание аутоантигенов служит сигналом к ≪редактированию≫ генов BCR. Этот процесс заключается в повторной перестройке V-генов с вовлечением сегментов, не задействованных в предыдущей реаранжировке. При успешном редактировании В-клеткатеряет аутореактивность. Если же этого не происходит, клетки выбраковываются путем апоптоза или подвергается очередным этапам селекции в периферическом отделе иммунной системы
Слайд 57

Отрицательная селекция В-лимфоцитов в костном мозгу: реакции незрелых В-клеток на распознавание

Отрицательная селекция В-лимфоцитов в костном мозгу: реакции незрелых В-клеток на распознавание

аутоантигенов — индукция анергии, редактирование V-генов и апоптоз
Слайд 58

Переходные фазы развития и селекция В-клеток

Переходные фазы развития и селекция В-клеток

Слайд 59

Стадии T1. Фенотип В-клеток на стадии Т1 —IgMhi IgD-/lo CD23- CD21lo

Стадии

T1. Фенотип В-клеток на стадии Т1 —IgMhi IgD-/lo CD23- CD21lo

CD24hi.. В-клетки получают через BCR-сигнал, обеспечивающий их выживание, без участия антигенов (положительная селекция).
Т2 и Т3. характеризующиеся фенотипом IgMhi IgDhi CD21int СD23+ и IgMlo IgDhi CD21int СD23+. На этих этапах выживаемость клеток и их пролиферацию регулируют сигналы, поступающих через BCR и рецепторов для BAFF. Они приводят к экспрессии транскрипционных факторов NFκB.
Особенность Т2 В-клеток —низкая экспрессия рецепторов для BAFF. В результате В-клетки, связавшие антиген, не получают дополнительного сигнала через BAFF-рецепторы и подвергаются апоптозу.
Усиленная экспрессия рецепторов для BAFF на стадии Т2 В-клеток приводит к индукции аутоиммунных процессов.
Слайд 60

Несмотря на ≪щадящий≫ режим селекции, на этом этапе сохраняется лишь 10–30%

Несмотря на ≪щадящий≫ режим селекции, на этом этапе сохраняется лишь 10–30%

В-клеток, вышедших из костного мозга, общие же потери В-клеток в процессе их развития превышают 95%.
Экспрессия хемокинового рецептора CXCR5 позволяет выжившим клеткам мигрировать в фолликулы по градиенту хемокина CXCL13 (BLC).
После завершения переходной стадии развития В-клеток на их поверхности устанавливается нормальная экспрессия рецепторов для BAFF/APRIL и в ответ на связывание BCR с антигеном они не гибнут, а активируются и пролиферируют.
Выжившие клетки представляют собой зрелые наивные В-лимфоциты, в совокупности образующие антигенраспознающий репертуар В-лимфоцитов, необходимый для обеспечения развития гуморального адаптивного иммунного ответа.
Слайд 61

Популяции

Популяции

Слайд 62

Слайд 63

В1-клетки В1-клетки локализуются преимущественно в серозных полостях — брюшной и плевральной.

В1-клетки

В1-клетки локализуются преимущественно в серозных полостях — брюшной и плевральной. Небольшое

количество В1-лимфоцитов, преимущественно клетки, секретирующие антитела, выявляют в селезенке, где на их долю приходится 1–5% от числа В-клеток. Некоторые В1-клетки мигрируют (через сальник) в слизистую оболочку кишечника и брыжеечные лимфоузлы (до 50% IgA-продуцентов в лимфоидной ткани кишечника — В1-клетки).
Выделяют 2 субпопуляции В1-клеток. Основной дифференциальный признак при этом — экспрессия мембранной молекулы СD5 (известной как один из маркеров Т-клеток). В1а-клетки одновременно несут на поверхности молекулыIgM и CD5. CD5 отсутствует на всех остальных В-лимфоцитах, в том числе на В1b-клетках, в остальном очень схожих с В1а-клетками. Для В1-клетокхарактерен ≪активированный фенотип≫, что проявляется в экспрессии наих поверхности костимулирующих молекул СD80 и СD86. Это свойство обеспечивает способность В1-лимфоцитов выполнять функции АПК.
Слайд 64

B1а- и B1b-клетки экспрессируют BCR, содержащий мембранную форму IgM. Известны исключения:

B1а- и B1b-клетки экспрессируют BCR, содержащий мембранную форму IgM. Известны исключения:

описано переключение IgM на IgA в lamina propria кишечника. Перестроенные V-гены мембранного IgM В1а-клеток не содержат N-вставок.
Разнообразие V-генов В1-клеток существенно ниже, чем у В2-клеток. Это связано с различиями в условиях развития: В1а-клетки в онтогенезе появляются раньше других субпопуляций — еще до рождения. Они развиваются в печени плода при участии IL-5 и IL-10 из клеток-предшественников, отличных от таковых у обычных В-клеток. Еще в эмбриональном периоде В1-клетки мигрируют в серозные полости, где они существуют в течение всей жизни организма.
В1-клетки способны к самоподдержанию путем очень медленной пролиферации, восполняющей убыль клеток, погибающих по механизму апоптоза.
Слайд 65

Обе разновидности В1-клеток могут дифференцироваться в антителообразующие клетки без стимуляции антигеном.

Обе разновидности В1-клеток могут дифференцироваться в антителообразующие клетки без стимуляции антигеном.

При этом они секретируют преимущественно IgM-антитела (в кишечнике — также IgA). Большинство этих антител специфично к собственным белкам организма; многие из них полиспецифичны. Эти антитела имеют низкое сродство к антигенам, включая аутоантигены, и не способны вызвать повреждение тканей.
Примерно половина сывороточного IgMсекретируется В1-клетками.
Естественные антитела, продуцируемые В1а-лимфоцитами, часто специфичны к микробным антигенам и опсонизируют патогены, играя важную роль в реакциях врожденного иммунитета.
Слайд 66

В2-лимфоциты В2-клетки , локализующиеся преимущественно в селезенке, костном мозгу, лимфоузлах, пейеровых

В2-лимфоциты

В2-клетки , локализующиеся преимущественно в селезенке, костном мозгу, лимфоузлах, пейеровых бляшках

и отдельных фолликулах лимфоидной ткани кишечника.
Гистологическая единица, являющаяся местом сосредоточения В2-клеток — лимфоидный фолликул. Эти клетки составляют подавляющее большинство циркулирующих В-лимфоцитов и играют основную роль в гуморальном иммунном ответе
Слайд 67

B-клетки маргинальной зоны (MZB) Они локализуются почти исключительно в маргинальной зоне

B-клетки маргинальной зоны (MZB)

Они локализуются почти исключительно в маргинальной зоне селезенки,

отделяющей белую пульпу от красной.
Фенотипически эти клетки более сходны с В2-, чем с В1-клетками. Они происходят от тех же костномозговых клеток-предшественников. Основной мембранный иммуноглобулин MZB-клеток — IgM, экспрессируемый сильнее, чем на В2-клетках.
В то же время IgD присутствует на мембране в очень малом количестве. Эти клетки сходны по своему фенотипу с активированными В-лимфоцитами.
На них присутcтвуют молекулы CD69, CD25, CD38, в малом количестве CD23. Обращает на себя внимание наличие молекулы CD1d, участвующей в презентации липидных антигенов.
Слайд 68

Отделение линии MZB-клеток от общей линии В2-клеток происходит на переходной стадии

Отделение линии MZB-клеток от общей линии В2-клеток происходит на переходной стадии

транзиторных клеток (Т3), когда будущие MZB-клетки ослабляют экспрессию не IgM (как В2-клетки), а IgD и утрачивают молекулу CD23.
На MZB-лимфоцитах не экспрессируется хемокиновый рецептор CXCR5, позволяющий клеткам мигрировать в фолликулы.
Ключевой фактор дифференцировки MZB-клеток — Notсh-2. Под влиянием сфингозин-1-фосфата и при участии молекул адгезии LFA-1 и VLA-4 они мигрируют в маргинальные зоны селезенки.
MZB-клетки не участвуют в рециркуляции, но осуществляют ≪челночные≫ миграции до лимфоидных фолликулов и обратно, получая информацию об антигенах, поступающих в селезенку с кровью. Срок жизни MZB-лимфоцитов сопоставим со сроком жизни организма. Снижение численности MZB-клеток, вызываемое повреждающими факторами, достаточно быстро устраняется.