免疫学基本概念等背景知识介绍。

免疫器官

免疫组织（immune tissue）又称为淋巴组织（lymphoid tissue），在人体中广泛分布，其中肠胃、呼吸道、泌尿生殖道等粘膜下含有大量弥散淋巴组织和淋巴小结。骨髓、胸腺、脾脏和淋巴结等属于免疫器官（immune organ），又被称为淋巴器官（lymphoid organ）。
根据功能不同，免疫器官可以分成中枢免疫器官和外周免疫器官，两者通过血液循环和淋巴循环相互联系，构成免疫系统的完整网络。

中枢免疫器官

中枢免疫器官（central immune organ）又被称为初级淋巴器官（primary lymphoid organ），是免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所，包括骨髓和胸腺。

骨髓

骨髓是各类血细胞及免疫细胞的发源地，也是人和哺乳动物 B 细胞发育成熟的场所。
骨髓可分为红骨髓和黄骨髓，其中红骨髓具有活跃的造血功能，由造血组织和血窦构成。造血组织由造血细胞和基质细胞组成。基质细胞包括网状细胞、成纤维细胞、血窦内皮细胞和巨噬细胞等。基质细胞及其分泌的多种造血生长因子（如 IL-3、IL-4等）与细胞外基质共同构成造血细胞赖以生长发育和成熟的环境，称为造血诱导微环境（hematopoietie inductive microenviroment, HIM）。
骨髓中的造血干细胞（hematopoietic stem cell, HSC）是具有高度自我更新能力和多能分化潜能的造血前体细胞，血细胞均由其分化而来。血细胞在骨髓中生长、分裂及分化的过程称为造血（hematopoiesis）。
骨髓的主要有以下几种功能：

在骨髓造血诱导微环境下，HSC 最初分化为定向干细胞，包括髓样干细胞（myeloid stem cell）和淋巴样干细胞（lymphoid stem cell）。髓样干细胞最终分化为粒细胞，单核细胞，红细胞和血小板等，而淋巴样干细胞则分化为祖 B 细胞（pro-B）和祖 T 细胞（pro-T）。祖 B 细胞在骨髓中继续分化为成熟 B 细胞，而祖 T 细胞则经血液循环迁移至胸腺，再那里进一步分化为成熟 T 细胞。树突状细胞可以从髓样干细胞和淋巴样干细胞发育而来。
祖 B 细胞经历前体 B 细胞（pre-B），未成熟 B 细胞，最终发育为成熟 B 细胞。部分淋巴样干细胞在骨髓中发育为成熟 NK 细胞。
骨髓是发生再次体液免疫应答和产生抗体的主要部位。记忆 B 细胞在外周免疫器官受抗原再次刺激而活化，经淋巴液和血液迁移至骨髓，分化为成熟浆细胞，持久地产生大量抗体并释放至血液循环

胸腺

胸腺（thymus）是 T 细胞分化、发育、成熟的场所
胸腺由胸腺细胞和胸腺基质细胞（thymus stromal cell, TSC）组成。胸腺细胞是处于不同分化阶段的 T 细胞，TSC 则包括胸腺上皮细胞（thymus epithelial cell, TEC）、巨噬细胞（macrophage）、树突状细胞（dendritic cell, DC）和成纤维细胞等。
胸腺由结缔组织包被，外层为皮质，内层为髓质。
胸腺皮质分为浅皮质区（outer cortex）和深皮质区（inner cortex）。皮质内 85-90% 的细胞为胸腺细胞（主要是未成熟 T 细胞），并含有 TEC、巨噬细胞和 DC 等。胸腺浅皮质区内的胸腺上皮细胞可包绕胸腺细胞，称为胸腺抚育细胞（thymus nursing cell），可产生某些促进胸腺细胞分化发育的激素和细胞因子；深皮质区内主要为体积较小的皮质胸腺细胞。
髓质内含有大量胸腺髓质上皮细胞和疏散分布的较成熟的胸腺细胞、单核/巨噬细胞和 DC。
胸腺微环境（thymic microenvironment）主要由胸腺基质细胞、细胞外基质及局部活性因子组成，是决定 T 细胞增殖、分化和选择性发育的重要条件。其中胸腺上皮细胞是最重要的组分，通过分泌细胞因子和胸腺肽类分子以及细胞-细胞间接触来影响胸腺细胞的分化和发育。
胸腺的主要功能：

胸腺是 T 细胞发育的主要场所。从骨髓迁移至胸腺的 T 细胞在胸腺微环境中经过阳性和阴性选择后，90%以上的胸腺细胞凋亡，少部分获得自身免疫耐受和 MHC 限制性抗原识别能力，发育成熟为初始 T 细胞（naive T cell），离开胸腺经血液循环至外周免疫器官。
免疫调节作用。胸腺基质细胞产生的的多种细胞因子和胸腺肽类分子，不仅能够调控胸腺细胞的发育和分化，对外周免疫器官和免疫细胞也有调节作用。
自身耐受的建立和维持。T 细胞在胸腺发育过程中，自身反应性 T 细胞通过其抗原受体（TCR）与胸腺基质细胞表面表达的自身抗原肽-MHC 复合物发生高亲和力结合，引发阴性选择，启动细胞程序性凋亡，导致自身反应性 T 细胞克隆被消除或抑制，形成对自身抗原的中枢耐受。如果胸腺基质细胞细胞缺陷，阴性选择机制发生障碍，不能消除或者抑制自身反应性 T 细胞，出生后易患自身免疫病。

外周免疫器官

外周免疫器官（peripheral immune organ），又称次级淋巴器官（secondary lymphoid organ），是成熟淋巴细胞（T、B 细胞）定居的场所，也是淋巴细胞对抗外来抗原产生免疫应答的主要部位，包括淋巴结，脾和粘膜相关淋巴组织等。

淋巴结

淋巴结（lymph node）是结构最完备的外周免疫器官，广泛分布于全身非粘膜部位的淋巴通道汇集处。
淋巴结实质可分为皮质区和髓质区。
皮质分为浅皮质区和深皮质区。浅皮质区是 B 细胞定居的场所，称为非胸腺依赖区（thymus-independent area）。在该区，大量 B 细胞聚集成初级淋巴滤泡（primary lymphoid follicle），又称为淋巴小结（lymph nodule）。初级淋巴滤泡主要含未受抗原刺激的初始 B 细胞，无生发中心（germinal center）。受抗原刺激后，淋巴滤泡内出现生发中心（germinal center, GC），称为次级淋巴滤泡（secondary lymphoid follicle），内含大量增殖分化的 B 淋巴母细胞，后者可向内转移至淋巴结中心部髓质的髓索，分化为浆细胞并产生抗体。
浅皮质区与髓质之间的深皮质区又被称为副皮质区（paracortex），是 T 细胞定居的场所，称为胸腺依赖区（thymus-dependent area）。副皮质区含有自组织迁移来的 DC ，高表达 MHC Ⅱ类分子，是专职性抗原提呈细胞。
髓质由髓索和髓窦组成，髓索由致密聚集的淋巴细胞组成，主要为 B 细胞和浆细胞，也包含部分 T 细胞及巨噬细胞。髓窦内富含巨噬细胞，有较强的捕捉、清除病原体的功能。
淋巴结的主要功能：

淋巴结是成熟 T 细胞和 B 细胞定居的主要场所，其中 T 细胞约占淋巴结内淋巴细胞总数的75%，B 细胞占25%。
淋巴结是淋巴细胞接受抗原刺激，发生适应性免疫应答的主要部位之一。游离抗原经淋巴液进入淋巴结，被副皮质区内的 DC 摄取，或在组织内被 DC 摄取后，DC 迁移至淋巴结，将加工后的抗原肽提呈给 T 细胞，使其活化，增殖，分化为效应性 Th 细胞；通过 T-B 细胞相互作用，B 细胞在浅皮质区大量增殖形成生发中心，并分化为浆细胞。浆细胞一部分迁移至髓区并分泌抗体，但寿命较短；大部分则经输出淋巴管-胸导管-血液循环迁移至骨髓，长期持续性产生高亲和力抗体，成为抗体的主要来源。效应 T 细胞除在淋巴结内发挥免疫效应外，多数经输出淋巴管-胸导管，进入血液循环并分布于全身，发挥免疫效应。
参与淋巴细胞再循环
淋巴结是淋巴液的有效过滤器，各种有害物质通常会随着淋巴液进入局部引流淋巴结，淋巴液在淋巴窦中缓慢流动，有利于窦内巨噬细胞清杀各种有害物质。

脾

脾是胚胎时期的造血器官，当骨髓开始造血后，脾演变成人体最大的外周免疫器官。脾在结构上不与淋巴管道相连，也无淋巴窦，但含有大量血窦。
脾外层为结缔组织被膜，被膜向脾内伸展形成若干小梁，后者在脾内反复分支，形成纤维网状结构，对其内的淋巴组织（白髓）和充满血液的红髓起支持作用。脾实质可分为白髓和红髓。
白髓（white pulp）为密集的淋巴组织，由围绕中央动脉而分布的动脉周围淋巴鞘（periarteriolar lymphoid sheath，PALS）、脾小结（splenic nodule）和边缘区（marginal zone）组成，相当于淋巴结的皮质。脾动脉入脾后，分支成为小梁动脉，小梁动脉继续分支进入脾实质，称为中央动脉。包裹中央动脉的 PALS 是厚层弥散淋巴组织，由密集的 T 细胞，少量 DC 和巨噬细胞构成，为 T 细胞区。PALS 的旁侧有脾小结，内含大量 B 细胞及少量的巨噬细胞和 FDC，为 B 细胞区。未受抗原刺激时脾小结为初级淋巴滤泡，受刺激后中央部出现生发中心，为次级淋巴滤泡。
白髓和红髓交界的狭窄区域为边缘区，内含 T 细胞，B 细胞和较多巨噬细胞。中央动脉的侧支末端在此处膨大形成边缘窦。边缘窦内皮细胞之间存在间隙，是淋巴细胞由血液进入淋巴组织的重要通道。T 细胞经边缘窦进入 PALS，而 B 细胞则进入脾小结和脾索。白髓内的淋巴细胞也可进入边缘窦，参与淋巴细胞再循环。白髓和边缘区外侧的广大区域为红髓，由脾索和脾血窦（splenic sinus）组成。脾索为索条状组织，主要含 B 细胞、浆细胞、巨噬细胞和 DC。脾索之间为脾血窦，其内充满血液。脾血窦汇入小梁静脉，再于脾门汇合为脾静脉出脾。脾索和脾血窦中的巨噬细胞能吞噬和清除衰老的血细胞、免疫复合物或其他异物，并具有抗原提呈的作用。
脾的主要功能：

T、B 细胞定居的场所。脾是成熟淋巴细胞定居的场所，其中 B 细胞约占脾淋巴细胞总数的60%，T 细胞占40%。
免疫应答发生的场所。脾也是淋巴细胞接受抗原刺激并产生免疫应答的重要部位。它与淋巴结的主要区别在于脾是对血源性抗原产生免疫应答的主要场所，而淋巴结主要对由引流淋巴液而来的抗原产生免疫应答。脾是体内产生抗体的主要器官，在机体的防御，免疫应答中具有重要地位。
合成生物活性物质。脾可合成并分泌某些重要生物活性物质，如补体成分和细胞因子等。
过滤作用。体内约90%的循环血液流经脾脏，而脾内的巨噬细胞和 DC 具有较强的吞噬作用

粘膜相关淋巴组织

粘膜相关淋巴组织（mucosal-associated lymphoid tissue, MALT）也被称为黏膜免疫系统（mucosal immune system, MIS），主要指呼吸道、肠胃道以及泌尿生殖道粘膜固有层和上皮细胞下散在的淋巴组织，以及含有生发中心的淋巴组织，如扁桃体、小肠派尔集合淋巴结及阑尾等，是发生粘膜免疫应答的主要部位。
黏膜免疫系统主要包括肠相关淋巴组织、鼻相关淋巴组织和支气管相关淋巴组织等。
肠相关淋巴组织（gut-associated lymphoid tissue, GALT）是位于肠粘膜下的淋巴组织，由派尔集合淋巴结、阑尾、孤立淋巴细胞、上皮内淋巴细胞即固有层中弥散分布的淋巴细胞组成，主要作用是抵御肠道病原微生物感染。
派尔集合淋巴结（Peyer patches，PP）属小肠粘膜淋巴滤泡组织，是发生肠粘膜免疫应答的重要部位。在派尔集合淋巴结处，肠粘膜向肠腔呈圆顶状隆起，由一层滤泡相关上皮（follicle-associated epithelium, FAE）将其与肠腔隔离。FAE 主要由肠上皮细胞构成，其中散在少量微褶皱细胞（microfold cell，M 细胞）。M 细胞是一种特化的抗原转运细胞，M 细胞基膜向细胞内凹陷形成口袋，其内有 T 细胞、B 细胞、巨噬细胞和 DC。M 细胞可通过吸附、胞饮和内吞等方式摄取肠腔内抗原性异物，并以囊泡形式转运给口袋内的巨噬细胞或 DC，巨噬细胞或 DC 识别抗原后进入派尔集合淋巴结，激活 T、B 细胞，启动肠道粘膜免疫应答。激活的 T、B 细胞也可进入肠系粘膜淋巴结并最终进入血液循环。因此，GALT 及参与肠道局部免疫，且与全身免疫系统密切相关。
上皮内淋巴细胞（intraepithelial lymphocyte, IEL）位于肠粘膜上皮细胞之间，主要为 T 细胞。IEL 在免疫监视和细胞介导的粘膜免疫中具有重要作用。

鼻相关淋巴组织（nasal-associated lymphoid tissue, NALT）包括咽扁桃体、腭扁桃体、舌扁桃体及鼻后部其他淋巴组织，主要作用是抵御经空气传播的病原微生物感染。NALT 由淋巴小结即弥散淋巴组织组成，表面覆盖有上皮细胞，但无结缔组织被膜，也无输入淋巴管。抗原和异物陷入淋巴上皮隐窝中，然后被送至淋巴小结。淋巴小结主要由 B 细胞组成，受抗原刺激后增殖，形成生发中心。

支气管相关淋巴组织（bronchial-associated tissue, BALT）主要分布于各肺叶的支气管上皮下，其结构与派尔集合淋巴结类似，滤泡中的淋巴细胞受抗原刺激后增殖形成生发中心，主要为 B 细胞。
MALT 主要功能:

在肠道、呼吸道及泌尿生殖道粘膜构建了一道免疫屏障，是行使局部免疫应答的主要部位。
MALT 中的 B 细胞多为产生分泌型 IgA（SIgA）的 B 细胞，因为表达 IgA 的 B 细胞可趋向于定居于派尔集合淋巴结和肠粘膜固有层淋巴组织；另外与淋巴结和脾相比，派尔集合淋巴结含有更多可产生大量 IL-5 的 Th2 细胞，而 IL-5 可促进 B 细胞分化并产生 IgA。

淋巴细胞归巢和再循环

淋巴细胞归巢（lymphocyte homing）是指血液中淋巴细胞选择性趋向迁移并定居于外周免疫器官的特定区域或特定组织的过程。淋巴细胞表面不同的黏附分子（又称归巢受体，homing receptor）与特定组织 HEV 表面的黏附分子（又称地址素，addressin）的相互作用决定该细胞的去向。
淋巴细胞再循环（lymphocyte recirculation）是指定居在外周免疫器官的淋巴细胞，由输出淋巴管经淋巴干、胸导管或右淋巴导管进入血液循环，经血液循环到达外周免疫器官后，穿越 HEV，重新分布于全身淋巴器官和组织的反复循环过程。参与再循环的淋巴细胞主要为 T 细胞，约占80%，其次为 B 细胞。淋巴细胞再循环的生物学意义：

使体内淋巴细胞在外周免疫器官和组织的分布更趋合理，有助于增强整个机体的免疫功能；
增加淋巴细胞与抗原及抗原提呈细胞接触的机会，有利于适应性免疫应答的产生；
使机体所有免疫器官和组织联系成为一个有机的整体

抗原

抗原（antigen, Ag）是指所有能激活和诱导免疫应答的物质，通常指能被 T、B 淋巴细胞表面特异性抗原受体（TCR、BCR）识别及结合，激活 T、B 细胞增殖、分化、产生免疫应答效应产物（特异性淋巴细胞或抗体），并与效应产物结合，进而发挥适应性免疫应答效应的物质。理论上抗原可以是自然界所有的外源和自身物质，但机体免疫细胞通常识别的抗原是蛋白质爱，也包括多糖、脂类和核酸等。

抗原原性和抗原反应性

抗原具有两个基本特性：抗原原性（immunogenicity）和免疫反应性（immunoreactivity）。
免疫原性是指抗原被 TCR 或 BCR 识别及结合，诱导机体产生适应性免疫应答的能力；免疫反应性则指抗原与其所诱导产生的免疫应答效应物质特异性结合的能力。同时具有上述两种特性的物质称为完全抗原（complete antigen），而有些小分子单独不能诱导免疫应答，即无免疫原性，但可与大分子蛋白等结合获得免疫原性，诱导免疫应答，且这些小分子可与应答效应产物结合，具备反应性，所以称为半抗原（hapten）或不完全抗原（incomplete antigen）。

抗原表位

抗原表位（epitope）是决定抗原特异性的分子基础。T、B 细胞通过其表面的特异性抗原受体识别抗原，此外被活化的 T 细胞及活化 B 细胞分化为浆细胞而产生的效应产物抗体与抗原的结合也呈现高度特异性，这两种特异性的分子基础正是抗原表位，又称抗原决定基（antigenic determinant），是与 TCR/BCR 或抗体特异性结合的最小结构与功能单位。1个抗原分子中能与抗体结合的抗原表位总数称为抗原结合价（antigenic valence）。
根据抗原表位中氨基酸的空间结构特点，可分为顺序表位（sequential epitope）和构象表位（conformational epitope）。顺序表位由连续线性排列的氨基酸构成，又称线性表位（linear epitope）；构象表位有不连续排列，但在空间上彼此接近形成特定构象的若干氨基酸组成。
此外，根据 T、B 细胞所识别的抗原表位的不同，也可将表位分为 T 细胞表位和 B 细胞表位。T 细胞仅识别有 APC 加工后与 MHC 分子结合并表达于 APC 表面的线性表位，此类表位称为 T 细胞表位。T 细胞表位又可分为 CD8⁺ T 细胞识别的表位和 CD4⁺ T 细胞识别的表位。B 细胞表位多为构象表位，也有少量为线性表位，无需 APC 加工和提呈即可直接激活 B 细胞。

	T 细胞表位	B 细胞表位
识别表位受体	TCR	BCR
MHC 分子参与	必需	无需
表位性质	蛋白多肽	蛋白多肽、多糖、脂多糖、核酸等
表位大小	8~10 个氨基酸（CD8+T） 13~17 个氨基酸（CD4+T）	5~15 个氨基酸
表位类型	线性表位	构象表位或线性表位
表位位置	抗原分子任意部位	常位于抗原分子表面

抗体

抗体（antibody, Ab）是免疫系统在抗原刺激下，由 B 淋巴细胞或记忆 B 细胞增殖分化成的浆细胞所产生的，可与相应抗原特异性结合的免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig），主要分布在血清中，在组织液、外分泌液及某些细胞膜表面也有分布。

基本结构

抗体是由两条完全相同的重链（heavy chain, H）和两条完全相同的轻链（light chain, L）通过二硫键连接的呈 Y 字型的单体。每条链由2-5个序列相似但功能不同的结构域（功能域）组成。
根据重链抗原性的差异可将其分为5类：μ 链、γ 链、α 链、δ 链、ε 链，其与轻链形成的完整抗体分子分别被称为 IgM、IgG、IgA、IgD、IgE。不同类的抗体分子具有不同的特征，即便是同一类抗体，也会存在多个亚类。
轻链可分为 κ 链和 λ 链，对应 κ 型和 λ 型。一个天然抗体分子上两条轻链总是相同的，但同一个体内可存在分别带有 κ 链和 λ 链的抗体分子。
重链和轻链靠近 N 端的约110个氨基酸的序列变化很大，其他序列则相对恒定，分别成为可变区（variable region, V 区）和恒定区（constant region, C 区）。
重链和轻链的 V 区分别称为 VH 和 VL，它们各有3个区域氨基酸组成和排列顺序高度可变，称为高变区（hypervarible region, HVR）。该区域形成与抗原表位互补的空间构象，又称为互补决定区（complementary determining region, CDR），分别用 CDR1（HVR1）、CDR2（HVR2）和 CDR3（HVR3）表示，一般 CDR3 变化程度更高。VH 和 VL 共计6个 CDR 共同组成抗体的抗原结合部位，决定抗体的特异性，负责识别及结合抗原。V 区中 CDR 之外的区域变化不大，称为骨架区（framework region, FR）。VH 和 VL 各有4个骨架区，分别用 FR1、FR2、FR3 和 FR4 表示。
重链和轻链的 C 区分别称为 CH 和 CL，不同型（κ 或 λ ）的 CL 长度基本一致，但不同类的 CH 长度不一，其中 IgG、IgA 和 IgD 有 CH1、CH2、CH3 三个结构域，而 IgM 和 IgE 则有 CH1、CH2、CH3、CH4 四个结构域。
铰链区（hinge region）位于 CH1 和 CH2 之间，含有丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，从而改变 Y 形两个臂之间的距离。不同类或亚类的铰链区不尽相同，如 IgG1、IgG2、IgG4 和 IgA 的铰链区较短，而 IgG3 和 IgD 的铰链区较长，IgM 和 IgE 则无铰链区。

辅助成分

J 链（joining chain）是由124个氨基酸组成，富含半胱氨酸的酸性糖蛋白，由浆细胞合成，主要功能是将单体抗体分子链接为二聚体或多聚体。2个 IgA 单体由 J 链连接形成二聚体；5个 IgM 单体由二硫键相互连接，并通过二硫键与 J 链形成五聚体；IgG、IgD 和 IgE 常为单体。
分泌片（secretory piece, SP）又称为分泌成分（secretory component, SC），是分泌型 IgA 分子上的辅助成分，由粘膜上皮细胞合成和分泌，并结合于 IgA 二聚体上，使其成为分泌型 IgA（SIgA）。分泌片具有保护 SIgA 的铰链区免受蛋白水解酶降解的作用，并介导 SIgA 二聚体从粘膜下通过黏膜上皮细胞转运到粘膜表面。

水解片段

木瓜蛋白酶和胃蛋白酶是最常用的两种抗体水解酶。
木瓜蛋白酶从铰链区的近 N 端将抗体分子水解为2个完全相同的抗原结合片段（fragment of antigen binding, Fab）和1个可结晶片段（fragment crystallizable, Fc）。Fab 由 VL、CL、VH 和 CH1 结构域组成，至于单个抗原表位结合（单价），Fc 由一对 CH2 和 CH3 结构域组成，无抗原结合活性，是抗体分子与细胞表面 Fc 受体相互作用的部位。
胃蛋白酶在铰链区的近 C 端将抗体分子水解为1个 F(ab’)₂ 片段和一些小片段 pFc’ 片段。F(ab’)₂ 由2个 Fab及铰链区组成，因此为双价，pFc’ 最终被降解，不发挥生物学作用。

抗体的多样性和免疫原性

应对抗原刺激，机体会产生针对各抗原表位的特异性抗体，以及针对同一抗原表位的不同类型的抗体。抗体的多样性是由免疫球蛋白基因重排决定并经抗原选择表现出来的，反应了机体对抗原精细结构的识别和应答。
由于抗体分子中包含抗原表位，因此它也具有免疫原性。这些抗原表位呈现出3种不同的血清型：

同种型，不同种属来源的抗体分子对异种动物来说具有免疫原性，可刺激异种动物产生免疫应答。这种存在于同种抗体分子中的抗原表位即为同种型，是同一种属所有个体抗体分子共有的抗原特异性标志，为种属标志，位于抗体分子的 C 区。
同一种属不同个体来源的抗体分子也具有免疫原性，能刺激不同个体产生特异性免疫应答。这种存在于同种不同个体抗体分子中的抗原表位，称为同种异型，是同一种属不同个体间抗体分子所具有的不同抗原特异性标志，位于抗体分子的 C 区。
即便是同一种属同一个体来源的抗体分子，其免疫原型也不尽相同，常为独特型。独特型是每个抗体分子所特有的抗原特异性标志，其表位被称为独特位。抗体分子每个 Fab 段有5-6个独特位，存在于 V 区。独特型在异种、同种异体甚至同一个体内均可刺激产生相应抗体，即抗独特型抗体。

功能

抗体的功能与其结构密切相关，主要有以下几种：

识别并特异性结合抗原。执行该功能的是抗体的 V 区，其中 CDR 起决定性作用
抗体与抗原结合后，因构型改变使其 CH2 和 CH3 结构域内的补体结合位点暴露，从而通过经典途径激活不提系统，产生多种补体的效应功能。其中，IgM、IgG1 和 IgG3 激活补体的能力较强，IgG2 较弱，IgA、IgE 和 IgG4 本身难激活补体，但形成聚合物后可通过旁路途径激活补体系统
IgG、IgA 和 IgE 抗体可通过其 Fc 段与表面具有相应 Fc 受体（FcR）的细胞结合，产生不同的生物学作用，这些受体分别称为 FcγR、FcαR 和 FcεR。细菌特异性的 IgG（特别是 IgG1 和 IgG3）以其 Fab 段与相应细菌的抗原表位结合，以其 Fc 段与巨噬细胞或中性粒细胞表面的 FcγR 结合，以桥联作用，促进吞噬细胞对细菌的吞噬；抗体的 Fab 段结合病毒感染的细胞或肿瘤细胞表面的抗原表位，其 Fc 段与杀伤细胞（NK细胞、巨噬细胞等）表面的 FcR 结合，介导杀伤细胞直接杀伤靶细胞，即抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC），其中抗体与靶细胞上抗原的结合是特异性的，而表达 FcR 细胞的杀伤作用是非特异性的；IgE 为亲细胞抗体，可通过其 Fc 段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的高亲和力 IgE Fc 受体（FcεRⅠ）结合，并使其致敏，若相同变应原再次进入机体并与致敏靶细胞表面特异性 IgE 结合，即可促使这些细胞合成和释放生物活性物质，引起Ⅰ型超敏反应
IgG 是唯一能够通过胎盘的免疫球蛋白。胎盘母体一侧的滋养层细胞表达一种 IgG 输送蛋白，称为新生 Fc 段受体（neonatal FcR, FcRm），IgG 可选择性地与 FcRn 结合，从而转移到滋养层细胞内，并主动进入胎儿血液循环中。这是一种重要的自然被动免疫机制，对于新生儿抗感染具有重要意义。另外，SIgA 可被转运到呼吸道和消化道粘膜表面，是粘膜局部免疫的最主要因素。

各类抗体的特性和功能

IgG

IgG 是血清和胞外液中含量最高的 Ig，约占血清总 Ig 的75%-80%。人 IgG 有四个亚类：IgG1、IgG2、Ig3G 和 IgG4。IgG 是再次免疫应答产生的主要抗体。IgG1、IgG3、IgG4 可穿过胎盘屏障，在新生儿抗感染免疫中起重要作用。IgG1、IgG2 和 IgG3 的 CH2 能通过经典途径活化补体，并可与巨噬细胞、NK 细胞表面 Fc 受体结合，发挥调理作用、ADCC 作用等。

IgM

IgM 占血清免疫球蛋白总量的5%-10%。单体 IgM 以膜结合型（mIgM）表达于 B 细胞表面，构成 B 细胞抗原受体（BCR）。只表达 mIgM 是未成熟 B 细胞的标志。分泌型 IgM 为五聚体，是分子量最大的 Ig，称为巨球蛋白，一般不能通过血管壁，主要存在于血液中。IgM 是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体，也是初次体液免疫应答反应中最早出现的抗体，因此如果在血清中检出病原体特异性 IgM，提示新近发生的感染。

IgA

IgA 有血清型和分泌型两种。血清型为单体，主要存在于血清中，占血清免疫球蛋白总量的10%-15%；分泌型 IgA（SIgA）为二聚体，由 J 链连接，含 SP，经粘膜上皮细胞分泌至外分泌液中。SIgA 合成和分泌的部位在肠道、呼吸道、乳腺、唾液腺和泪腺，因此主要存在于肠胃道和支气管分泌液、初乳、唾液和泪液中。SIgA 是外分泌中的主要抗体类别，参与粘膜局部免疫。

IgD

正常人血清 IgD 浓度很低，仅占血清免疫球蛋白总量的0.3%。IgD 的铰链区较长，易被蛋白酶水解。血清型 IgD 的生物学功能尚不清楚；膜结合型是 B 细胞分化发育成熟的标志，未成熟 B 细胞仅表达 mIgM，成熟 B 细胞同时表达 mIgM 和 mIgD，称为初始 B 细胞（naive B cell）。B 细胞活化后其表面的 mIgD 逐渐消失。

IgE

IgE 是正常人血清中含量最少的 Ig，主要由粘膜下淋巴组织中的浆细胞分泌。IgE 的重要特征在于它是一类亲细胞抗体，其 CH2 和 CH3 结构域可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力 FcεRⅠ 结合，当结合再次进入机体的抗原后可引起Ⅰ型超敏反应。

补体系统

补体系统包括30余种组分，广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面，是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统。一般情况下，血浆中多数补体成分仅在被激活后才具有生物学功能。补体不仅是机体固有免疫防御体系的重要组分，也是抗体发挥免疫效应的重要机制之一。

补体系统组成

构成补体系统的30余种组分可以按生物学功能分为3类：

补体固有成分，是指存在于血浆及体液中，参与补体激活的蛋白质，包括（1）经典途径的 C1q、C1r、C1s、C2、C4；（2）旁路途经的 B 因子、D 因子和备解素（properdin, P因子）；（3）凝集素途径（MBL途径）的 MBL、MBL 相关丝氨酸蛋白酶（MASP）；（4）补体活化的共同组分 C3、C5、C6、C7、C8、C9
补体调节蛋白（complement regulatory protein），是指存在于血浆中和细胞膜表面，通过调节补体激活途径中关键酶而控制补体活化强度和范围的蛋白质分子
补体受体（complement receptor, CR），是指存在于不同细胞膜表面，能与补体激活后所形成的活性片段相结合，介导多种生物学效应的受体分子

补体的代谢

体内许多不同组织细胞均能合成补体蛋白，包括干细胞、单核/巨噬细胞、角质形成细胞、内皮细胞、肠道上皮细胞和肾小球细胞等，其中肝细胞和巨噬细胞是补体的主要产生细胞。血浆中大部分补体组分由肝细胞分泌，但在不同组织中，巨噬细胞是补体的主要来源。
补体的生物合成有两个特点：一是补体的基因表达存在阻止特异性，不同细胞各自调节其补体的生物合成；二是补体生物合成可受多种因素调节，包括局部组织特异的因子和多种全身激素
与其他血浆蛋白相比，补体代谢率极快

补体激活途径

补体固有成分以非活化形式存在于体液中，通过级联酶促反应被激活，产生具有生物学活性的产物，目前已发现3条补体激活途径：

经典途径，激活物与 C1q 结合，顺序活化 C1r、C1s、C4、C2、C3，形成 C3 转化酶（C4b2a）与 C5 转化酶（C4b2a3b）的级联酶促反应过程

补体的生物学意义

补体活化的共同终末效应是在细胞膜上组装攻膜复合物（membrane attack complex, MAC），介导细胞溶解效应。同时，补体活化过程中生成多种裂解片段，通过与细胞膜相应受体结合而介导多种生物功能。

细胞因子

细胞因子（cytokine）是由免疫细胞及组织细胞分泌的在细胞间发挥相互调控作用的一类小分子可溶性多肽蛋白，通过结合相应受体调节细胞生长分化和效应，调控免疫应答。

作用方式

自分泌（autorine）
旁分泌（paracrine）
内分泌（endocrine）

功能特点

多效性（pleiotropism）：一种细胞因子可以对不同的细胞发挥不同的作用
重叠性（redundancy）：两种或以上的细胞因子具有同样或类似的生物学功能
协同性（synergy）：一种细胞因子可以增强另一种细胞因子的功能
拮抗性（antagonism）：一种细胞因子可抑制另一种细胞因子的功能
网络性（network）：各种类型细胞因子相互刺激，彼此约束，形成复杂而有序的细胞因子网络

细胞因子分类

白细胞介素（interleukin, IL），早期发现细胞因子由白细胞产生又在白细胞间发挥调节作用，故如此命名，按照发现顺序进行编号
集落刺激因子（colony-stimulating factor,CSF），指能够刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血祖细胞分化、增殖的细胞因子，主要包括粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、红细胞生成素（EPO）、干细胞因子（SCF）和血小板生成素（TPO）等
干扰素（interferon, IFN），具有干扰病毒复制的功能而得名。根据来源和理化性质的不同，可分为Ⅰ和Ⅱ型。Ⅰ型干扰素主要包括 IFN-α 和 IFN-β，主要由病毒感染的细胞产生；Ⅱ型干扰素即 IFN-γ，主要由活化 T 细胞和 NK 细胞产生。不同 IFN 的生物学活性相似，具有抗病毒、抗细胞增殖、抗肿瘤和免疫调节等作用
肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF）家族，最初被发现能造成肿瘤组织坏死而得名。分为 TNF-α 和 TNF-β 两种。前者主要由活化的单核/巨噬细胞产生，后者主要由活化的 T 细胞产生，又称淋巴毒素（lymphotoxin, LT）
生长因子（growth factor, GF），泛指一类可促进细胞生长和分化的细胞因子。种类较多，包括转化生长因子-β（transforming growth factor-β, TGF-β）、血管内皮细胞生长因子（VEGF）、表皮生长因子
趋化因子（chemokine），由多种细胞分泌的对不同细胞具有趋化作用的细胞因子。趋化因子除了趋化免疫细胞外，还能活化免疫细胞，参与调节血细胞发育、血管生成、细胞凋亡等，并在肿瘤发生、发展、转移，病原微生物感染以及移植排斥反应等病理过程中发挥作用。根据靠近氨基酸的半胱氨酸残基数以及排列顺序将趋化因子分为四个亚家族。以前的趋化因子多以功能命名，现在统一在亚家族名称后缀 L 并加上数字序号

细胞因子受体

细胞因子受体的名称通常是在细胞因子名称后加上 R 表示。细胞因子受体均为跨膜分子，具有一般跨膜受体的特性。细胞因子通过与靶细胞表面相应细胞因子受体结合后启动细胞内的信号转导途径从而调节细胞的功能。
细胞因子受体根据其结构特点可分为5个家族：

Ⅰ类细胞因子受体家族（class Ⅰ cytokine receptor family），也称血细胞生成素受体家族，此类受体的胞膜外区有保守的半胱氨酸和 Trp-Ser-X-Trp-Ser （WSXWS）基序
Ⅱ类细胞因子受体家族（class Ⅱ cytokine receptor family），此类受体胞膜外区又保守的半胱氨酸但无 WSXWS 基序
肿瘤坏死因子受体超家族（tumor necrosis factor receptor superfamily, TNFRSF），此类受体胞膜外区含有数个富含半胱氨酸的结构域。TNFRSF 多以同源三聚体发挥作用
免疫球蛋白超家族受体（Ig superfamily receptor, IgSFR），此类受体结构与免疫球蛋白的 V 区或 C 区相似，即具有数个 IgSF 结构域
趋化因子受体家族（chemokine receptor family），均为7次跨膜的 G 蛋白欧联受体

大多数细胞因子受体家族成员由2条或3条肽链构成，其中1条或2条特异性结合细胞因子，称为细胞因子结合亚单位；另一条则转到信号，称为信号转导亚单位。结合亚单位构成低亲和力受体，信号转导亚单位一般不能单独与细胞因子结合，但与结合亚单位共同构成高亲和力受体并转导信号。在细胞因子受体中，信号转导亚单位常可公用，称为细胞因子受体共有链（common chain）。这部分解释了具有受体共有链的细胞因子为什么具有相似的生物学功能。
除了膜型受体外，大多数细胞因子受体还存在可溶形式，也能够结合细胞因子，与膜型受体竞争结合配体从而起到抑制细胞因子功能的作用。
另外，一些细胞因子的受体存在天然拮抗剂，可以竞争性结合受体，从而抑制细胞因子的生物学活性。

细胞因子的免疫学功能

调控免疫细胞在中枢免疫器官的发育、分化。机体的免疫细胞均来自骨髓多能造血干细胞（HSC），HSC 在骨髓中发育分化为不同谱系的免疫细胞是受骨髓基质细胞分泌的多种细胞因子所调控的。骨髓和胸腺微环境中产生的细胞因子对调控造血细胞和免疫细胞的增殖和分化起着关键作用
调控免疫细胞在外周免疫器官的发育、分化、活化和功能
参与抗感染免疫应答的全过程，当病原体感染时，机体的固有免疫应答和适应性免疫应答在细胞因子网络的调控下形成机体重要的抗感染防卫体系，从而有效清除病原体，保持机体的稳态和平衡
多种细胞因子可直接或间接发挥抗肿瘤作用
在 TNF 家族中，有几种细胞因子可直接杀伤靶细胞或诱导细胞凋亡
细胞因子还具有刺激造血，促进组织创伤的修复，促进血管的生成等功能

B 淋巴细胞

B 淋巴细胞由哺乳动物骨髓中的淋巴样干细胞分化发育而来。成熟 B 细胞主要定居于外周淋巴器官的淋巴滤泡内，约占外周淋巴细胞总数的20%。B 细胞表面的多种膜分子在其分化和功能执行中有重要作用。B 细胞不仅能通过产生抗体发挥特异性体液免疫功能，同时也是重要的抗原提呈细胞。

BCR 的基因结构及重排

B 细胞在骨髓中发育成熟，骨髓中基质细胞表达的细胞因子和黏附因子是诱导 B 细胞发育的必要条件。B 细胞在中枢免疫器官中的分化发育过程中发生的主要事件是功能性 B 细胞受体（B cell receptor, BCR）的表达和 B 细胞自身免疫耐受的形成。
BCR 是表达于 B 细胞表面的免疫球蛋白，即膜型免疫球蛋白（membrane immunoglobulin, mIg）。B 细胞通过 BCR 识别抗原，接受抗原刺激，启动体液免疫应答。编码 BCR 的基因群在胚系阶段以分隔的数量众多的基因片段形式存在。基因重排（gene rearrangement）是在 B 细胞分化发育过程中，BCR 基因片段发生重新排列组合，从而产生数量巨大、能特异性识别抗原的 BCR。

B 细胞在中枢免疫器官中的分化发育

祖 B 细胞（pro-B cell），早期 pro-B 开始重排重链可变区基因 D-J，晚期 pro-B 的 V-D-J 基因发生重排，但此时没有 mIgM 表达。pro-B 开始表达 Igα/Igβ 异源二聚体，是 B 细胞的重要标志。Igα/Igβ 是 BCR 复合物的组成部分，主要介导抗原刺激后的信号传递
前 B 细胞（pre-B cell），其特征是表达前 B 细胞受体（pre-BCR），并经历大 pre-B 和小 pre-B 两个阶段。pre-BCR 由μ链和替代轻链组成，可抑制另一条重链基因的重排，促进 B 细胞的增殖。大 pre-B 细胞进一步发育成为小 pre-B，小 pre-B 细胞开始发生轻链基因 V-J 重排，但依然不能表达功能性 BCR
未成熟 B 细胞，其特征是可以表达完整 BCR（mIgM），此时如受抗原刺激，则引发凋亡而导致克隆清除，形成自身免疫耐受
成熟 B 细胞，又称初始 B 细胞（naive B cell），细胞表面可同时表达 mIgM 和 mIgD，其可变区完全相同

B 细胞在骨髓的分化发育过程不受外来抗原影响，称为 B 细胞分化的抗原非依赖期。B 细胞在骨髓微环境诱导下发育为初始 B 细胞，离开骨髓到达外周免疫器官的 B 细胞区定居，在那里接受外来抗原刺激而活化、增殖，进一步分化成熟为浆细胞和记忆 B 细胞，此过程为 B 细胞分化的抗原依赖期。
pre-B 在骨髓中发育至未成熟 B 细胞后，其表面仅表达完整的 mIgM。此时 mIgM 若与骨髓中的自身抗原结合，即导致细胞凋亡，形成克隆清除。一些识别自身抗原的未成熟 B 细胞可以通过受体编辑改变其 BCR 的特性。在某些情况下，未成熟 B 细胞与自身抗原的结合可引起 mIgM 表达的下调，这类细胞虽然能够进入外周免疫器官，但对抗原刺激不产生应答，称为失能（anergy）。在骨髓中发育的未成熟 B 细胞经过上述的克隆清除、受体编辑以及失能等机制形成了对自身抗原的中枢免疫耐受，成熟的 B 细胞到达外周淋巴组织后仅被外来抗原激活，发挥 B 细胞适应性免疫应答。

B 细胞表面分子及作用

B 细胞表面有众多膜分子，它们在 B 细胞识别抗原、活化、增殖，以及抗体产生等过程中发挥作用：

B 细胞抗原受体复合物。BCR 复合物由识别和结合抗原的 mIg 和传递抗原刺激信号的 Igα/Igβ（CD79a/CD79b）异二聚体组成。mIg 是 B 细胞特征性表面标志，以单体形式存在，能特异性结合抗原，但由于胞质区很短，不能直接传递信号，需要其他分子的辅助。在抗原刺激下，B 细胞最终分化为浆细胞，浆细胞不表达 mIg。Igα 和 Igβ 均属免疫球蛋白超家族，有胞外区、跨膜区和相对较长的胞质区。Igα 和 Igβ 在胞外区近细胞膜处通过二硫键形成二聚体。Igα/Igβ 和 mIg 的跨膜区均有极性氨基酸，借静电吸引组成稳定的 BCR 复合物。Igα/Igβ 胞质区含有免疫受体酪氨酸激活基序，通过募集下游信号分子，转导抗原与 BCR 结合所产生的信号
B 细胞共受体（coreceptor）能促进 BCR 对抗抗原的识别及 B 细胞的活化
共刺激分子（co-stimulatory molecule），抗原与 BCR 结合所产生的信号经 CD79a/b 和 CD19 转到至细胞内，此为 B 细胞活化的第一信号；同时还需要第二信号，即共刺激信号，主要由 Th 细胞和 B 细胞表面的共刺激分子间的互相作用产生。在共刺激信号的作用下，B 细胞活化增殖产生适应性体液免疫应答。此外，作为 APC，B 细胞可以通过共刺激分子促进 T 细胞的增殖

B 细胞的分类

外周的成熟 B 细胞根据是否表达 CD5 分子分为 CD5⁺ 的 B1 和 CD5^- B2 两个亚群。B1 细胞主要产生低亲和力的 IgM，参与固有免疫；B2细胞即通常所指的 B 细胞，是参与适应性体液免疫的主要细胞。
B1 细胞占 B 细胞总数的5%-10%，主要定居于腹膜腔、胸膜腔和肠道粘膜固有层中。B1 细胞在个体发育胚胎期即产生，具有自我更新的能力。B1 细胞表达的免疫球蛋白可变区相对保守，主要针对碳水化合物产生较强的应答，无需 Th 细胞的辅助，不发生免疫球蛋白的类别转换。B1 细胞合成的低亲和力 IgM 能与多种不同的抗原表位结合，具有多反应性。在无明显外源抗原刺激的情况下，B1 细胞能自发分泌针对微生物脂多糖和某些抗原的 IgM，这些抗体称为天然抗体（natural antibody）。B1 细胞属于固有免疫细胞，在免疫应答早期发挥作用。
B2 细胞是分泌抗体参与体液免疫应答的主要细胞，其在个体发育中出现相对较晚，定位于外周淋巴器官。在抗原刺激和 Th 细胞辅助下，B2 细胞最终分化成浆细胞，产生抗体，行驶体液免疫功能。初次免疫应答后保留下来的部分高亲和力细胞分化为记忆 B 细胞，当再次感染时快速分化为浆细胞，介导迅速的再次免疫应答

性质	B1 细胞	B2 细胞
CD5分子表达	+	-
更新方式	自我更新	由骨髓产生
自发产生 Ig	高	低
针对的抗原	碳水化合物类	蛋白类
分泌的 Ig 类别	IgM>IgG	IgG>IgM
特异性	多反应性	特异性
体细胞高频突变	低/无	高
免疫记忆	少/无	有

B 淋巴细胞的功能

产生抗体介导体液免疫应答，抗体具有中和作用、激活补体、调理作用、ADCC、参与Ⅰ型超敏反应等功能
作为专职性抗原提呈细胞能够摄取、加工并提呈抗原，对可溶性抗原的提呈尤为重要
B 细胞产生的细胞因子参与调节巨噬细胞、树突状细胞、NK 细胞以及 T 细胞的功能

T 淋巴细胞

T 淋巴细胞来源于胸腺（thymus），故称 T 细胞。成熟 T 细胞定居于外周免疫器官的胸腺依赖区，既介导适应性细胞免疫应答，在胸腺依赖性抗原诱导的体液免疫应答中也发挥重要的辅助作用。

T 细胞的分化和发育

骨髓多能造血干细胞（HSC）在骨髓中分化成淋巴样祖细胞，HSC 和淋巴样祖细胞均可经血液循环进入胸腺，在胸腺中完成 T 细胞的发育，成为成熟 T 细胞，在随血液循环进入外周淋巴器官，接受抗原刺激发生免疫应答。
胸腺 T 细胞在发育过程中，首先要经历 TCR 的基因重排，表达多样性的 TCR。在胸腺微环境的影响下，T 细胞的发育经历淋巴样祖细胞，祖 T 细胞（pro-T），前 T 细胞（pre-T），未成熟 T 细胞，成熟 T 细胞等阶段。不同阶段的 T 细胞表达不同的表型和功能。根据 CD4 和 CD8 的表达，胸腺中的 T 细胞又可以分为双阴性细胞（double negative cell, DN 细胞）、双阳性细胞（double positive cell, DP 细胞）和单阳性细胞（single positive cell, SP 细胞）。
pre-T 以前的细胞均为 DN 细胞，其中 pro-T 开始重排 TCR 基因：γδT 细胞重排 γ 和 δ 链基因，而 αβT 细胞重排 β 链基因。此处是 γδT 和 αβT 细胞分化的分支点。在胸腺中，αβT 细胞站95%-99%，γδT 细胞占1%-5%。αβT 细胞表达的 β 链与前 T 细胞 α 链（pre-T cell α, pTα）组装成前 TCR（pTα:β）。成功表达前 TCR 的细胞即为 pre-T。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。
DP 的 pre-T 细胞停止增殖，开始重排 α 基因，并与 β 链组成 TCR（α:β TCR）。成功表达 TCR 的细胞即是未成熟 T 细胞。
在胸腺皮质中，未成熟的 DP 细胞表达的随机多样特异性 TCR 与胸腺上皮细胞表面的自身抗原肽-自身 MHCⅠ类分子复合物或自身抗原肽-自身 MHCⅡ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。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 表达水平升高，CD4 表达水平下降直至消失；而与Ⅱ类分子结合的 DP 细胞则相反。所以，阳性选择的意义：一是获得 MHC 限制性，二是 DP 细胞分化为 SP 细胞。
隐性选择是指经过阳性选择的 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-MHCⅠ类分子复合物或自身抗原肽-MHCⅡ类分子复合物相互作用。高亲和力的 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。所以，阴性选择的意义使清除清除自身反应性 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。
经过胸腺发育的 CD4⁺T 细胞或 CD8⁺T 细胞进入胸腺髓质区，成为能特异性识别抗原肽-MHCⅠ类分子复合物或抗原肽-MHCⅡ类分子复合物、具有 MHC 限制性以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。
从胸腺进入外周免疫器官尚未接触抗原的成熟 T 细胞称为初始 T 细胞，主要定居于外周免疫器官的胸腺依赖区。T 细胞的定居与它在胸腺发育中获得相应的淋巴细胞归巢受体有关。T 细胞在外周免疫器官与抗原接触后，最终分化为具有不同功能的效应 T 细胞亚群、调节性 T 细胞或记忆 T 细胞。

T 淋巴细胞的表面分子及作用

TCR-CD3 复合物

T 细胞通过 TCR 识别抗原，但与 BCR 不同，TCR 不能直接识别抗原表面的表位，只能特异性识别 APC 或靶细胞表面提呈的抗原肽-MHC分子复合物（pMHC）。因此 TCR 识别 pMHC 时具有双重特异性：既要识别抗原肽，也要识别自身 MHC 分子的多态性部分，称为 MHC 限制性。
TCR 是由两条不同肽链组成的异二聚体。构成 TCR 的肽链有α、β、γ、δ四种，根据所含肽链的不同可将 TCR 分为 TCRαβ和 TCRγδ两种，对应的 T 细胞分别称为 αβT 细胞和 γδT 细胞。构成 TCR 的量条肽链均为跨膜蛋白，由二硫键相连。每条肽链的胞膜外区各含1个可变（V）区和1个恒定（C）区。V 区中含有3个互补决定区（CDR1、CDR2 和 CDR3），是 TCR 识别 pMHC 的功能区。两条肽链的跨膜区具有带正电荷的氨基酸残基，通过盐桥与 CD3 分子的跨膜区连接，形成 TCR-CD3 复合体。构成 TCR 的两条肽链的胞质区很短，不具备转导活化信号的能力，信号转导是通过 CD3 实现的。
CD3 具有5种肽链，即γ、δ、ε、ζ、η 链，均为跨膜蛋白，跨膜区具有带负电荷的氨基酸残基。γ、δ 和 ε 链的胞膜外区各有一个 Ig 样结构域，通过这些结构域的相互作用，分别形成 γε 和 δε 二聚体。ζ 和 η 链的胞膜外区很短，并以二硫键连接，形成 ζζ 二聚体或 ζη 二聚体。CD3 分子的功能是转导 TCR 识别抗原所产生的活化信号。

CD4 和 CD8

成熟 T 细胞只表达 CD4 或 CD8，即 CD4⁺T 或 CD8⁺T 细胞。CD4 和 CD8 的主要功能是辅助 TCR 识别抗原和参与 T 细胞活化信号的转导，故又称为 TCR 的共受体。
CD4 是单链跨膜蛋白，胞膜外区具有4个 Ig 样结构域，其中远膜端的2个结构域能与 MHCⅡ类分子 β2 结构域结合。CD8 是由 α 和 β 肽链组成的异二聚体，2条肽链均为跨膜蛋白，有二硫键连接，膜外区各含1个 Ig 样结构域，能与 MHCⅠ类分子重链的 α3 结构域结合。
CD4 和 CD8 分别于 MHCⅡ类和 MHCⅠ类分子的结合，可增强 T 细胞与 APC 或靶细胞之间的相互作用并辅助 TCR 识别抗原。

共刺激分子

共刺激分子（co-stimulatory molecule）是为 T（或 B）细胞完全活化提供共刺激信号的细胞表面分子即其配体。
初始 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（或抗原刺激信号）由 TCR 识别 APC 提呈的 pMHC 而产生，经 CD3 转导信号，CD4 或 CD8 起辅助作用。第一信号是 T 细胞初步活化，代表适应性免疫应答严格的特异性。第二信号（或共刺激信号）则由 APC 或靶细胞表面的共刺激分子与 T 细胞表面的相应的共刺激分子相互作用而产生。共刺激信号使 T 细胞完全活化。只有完全活化的 T 细胞才能进一步分泌细胞因子和表达细胞因子受体，在细胞因子作用下分化和增殖。
T 细胞表面的共刺激分子多是免疫球蛋白超家族（IgSF）成员，如 CD28 家族成员等。

丝裂原受体及其他表面分子

T 细胞还表达多种丝裂原（mitogen）受体。丝裂原可非特异性直接诱导静息 T 细胞活化和增殖。有些丝裂原还可诱导 B 细胞活化。
T 细胞活化后还表达许多与效应功能有关的分子，此外也表达 Fc 受体和补体受体等。

T 细胞的分类和功能

根据所处活化阶段分类

初始 T 细胞（naive T cell），指从未接受抗原刺激的成熟 T 细胞，处于细胞周期的 G₀ 期，存活期短，表达 CD45RA 和高水平的 L-选择素（CD62L），参与淋巴细胞在循环，主要功能是识别抗原
效应 T 细胞（effector T cell），存活期短，除表达高水平的高亲和力 IL-2 受体外，还表达整合素，是行使免疫效应的主要细胞。效应 T 细胞主要是向外周验证部位或某些器官组织迁移，并不再循环至淋巴结
记忆 T 细胞（memory T cell, Tm），可能由效应 T 细胞分化而来，也可能由初始 T 细胞接受抗原刺激后直接分化而来。存活期长，接受相同抗原刺激后可迅速活化，分化为效应 T 细胞，介导再次免疫应答

根据 TCR 类型分类

αβT 细胞，表达 TCRαβ，即通常所称 T 细胞，占脾脏、淋巴结和循环 T 细胞的95%以上
γδT 细胞，表达 TCRγδ，主要分布于皮肤和粘膜组织，其抗原受体缺乏多样性，识别抗原无 MHC 限制性，主要识别 CD1 分子提呈的多种病原体表达的共同抗原成分。大多数 γδT 细胞为 CD4^-CD8^-，少数可表达 CD8。γδT 细胞具有抗感染和抗肿瘤作用，可杀伤病毒或细菌感染的靶细胞，表达热休克蛋白和异常表达 CD1 分子的靶细胞，以及杀伤某些肿瘤细胞

根据 CD 分子分亚群

CD4⁺T 细胞。CD4 表达于60%-65% T 细胞及部分 NKT 细胞，巨噬细胞和树突状细胞亦可表达 CD4，但表达水平低。CD4⁺T 细胞识别由13-17个氨基酸残基组成的抗原肽，受自身 MHCⅡ类分子的限制，活化后分化为 Th 细胞。但也有少数 CD4⁺ 效应 T 细胞具有细胞毒作用和免疫抑制作用
CD8⁺T 细胞。CD8 表达于30%-35% T 细胞。CD8⁺T 细胞识别由8-10个氨基酸残基组成的抗原肽，受自身 MHCⅠ类分子的限制，活化后分化为细胞毒性 T 细胞（CTL），具有细胞毒作用，可特异性杀伤靶细胞

根据功能特征分亚群

辅助 T 细胞（helper T cell, Th），均表达 CD4，通常所称的 CD4⁺T 细胞即指 Th。未受抗原刺激的初始 T 细胞为 Th0。Th0 向不同谱系的分化受抗原性质和细胞因子等因素的调控，最重要的影响因素是细胞因子的种类和细胞因子之间的平衡。此外，APC 表达的共刺激分子对 Th0 的分化方向亦有调节作用：
- Th1，胞内病原体和肿瘤抗原以及 IL-12、IFN-γ 诱导 Th0 向 Th1 分化，其中 IL-12 主要由 APC 产生。Th1 细胞主要分泌 Th1 型细胞因子，包括 IFN-γ、TNF、IL-2 等，它们能促进 Th1 进一步增殖，进而发挥细胞免疫的效应，同时还能抑制 Th2 增殖。Th1 细胞的主要效应是通过分泌的细胞因子增强细胞介导的抗感染免疫，特别是抗胞内病原体的感染。
- Th2，普通细菌和可溶性抗原以及 IL-4 诱导 Th0 向 Th2 分化，其中 IL-4 主要由局部环境中的 NKT 细胞以及嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞等所产生。Th2 细胞主要分泌 Th2 型细胞因子，包括 IL-4、IL-5、IL-10 及 IL-13 等，它们能促进 Th2 细胞的增殖，进而辅助 B 细胞活化，发挥体液免疫的作用，同时抑制 Th1 增殖。Th2 的主要效应是辅助 B 细胞活化，其分泌的细胞因子也可促进 B 细胞的增殖、分化和抗体的生成
- Th3，TGF-β、IL-4 和 IL-10 诱导 Th0 向 Th3 分化。Th3 细胞主要分泌大量 TGF-β，其免疫抑制的作用，有人将其归入 Treg 的亚群
- Th17，TGF-β 和 IL-6 诱导 Th0 向 Th17分化。Th17 细胞通过分泌 IL-17（包括 IL-17A 到 IL-17F）、IL-21、IL-22、IL-26、TNF-α 等多种细胞因子参与固有免疫和某些炎症的发生，在免疫病例损失，特别是自身免疫病的发生和发展中起重要作用
- Tfh，IL-21 和 IL-6 诱导 Th0 向 Tfh 分化。滤泡辅助 T 细胞（follicular helper T cell）是一种存在于外周免疫器官淋巴滤泡的 CD4⁺T 小，其产生的 IL-21 在 B 细胞分化为浆细胞、产生抗体和 Ig 类别转换中发挥重要作用，是辅助 B 细胞应答的关键细胞
细胞毒性 T 细胞（cytotoxic T lymphocyte, CTL），表达 CD8，通常所称的 CD8⁺T 细胞即指 CTL，而同样有细胞毒作用的 γδT 细胞和 NKT 细胞不属于 CTL。CTL 的主要功能是特异性识别内源性抗原肽-MHCⅠ类分子复合物，进而杀伤靶细胞。杀伤机制有两种：一是分泌穿孔素、颗粒酶、颗粒溶素和淋巴毒素等物质直接杀伤靶细胞；二是通过 Fas/FasL 途径诱导细胞凋亡。CTL 在杀伤靶细胞时自身不受伤害，可连续杀伤多个靶细胞
调节性 T 细胞（regulatory T cell, Treg），通常所称 Treg 是 CD4⁺CD8⁺Foxp3⁺ 的 T 细胞。Foxp3 是一种转录因子，不仅是 Treg 的重要标志，也参与 Treg 的分化和功能。Treg 主要通过两种方式负调控免疫应答：一是直接接触抑制靶细胞的活化，二是通过分泌 TGF-β、IL-10 等细胞因子抑制免疫应答。调节性 T 细胞根据来源可以分为两类：
- 自然调节性 T 细胞（natural Treg, nTreg），直接从胸腺分化而来，占外周血 CD4⁺ T 细胞的5%-10%
- 诱导性调节性 T 细胞（inducible Treg, iTreg），或称适应性调节性 T 细胞，由 Th0 经 TGF-β 和 IL-2 诱导产生。iTreg 还可分为 Tr1 和 Th3 两种亚群，其中 Tr1 主要分泌 IL-10 及 TGF-β，主要抑制炎症性自身免疫反应和由 Th1 介导的淋巴细胞增殖及移植排斥反应，Th3 主要产生 TGF-β，通常在口服耐受和粘膜免疫中发挥作用。