二、免疫细胞
所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体细胞统称为免疫细胞，包括造血干细胞、淋巴细胞、单核/巨噬细胞及其他抗原提呈细胞、粒细胞、肥大细胞和红细胞等。
（一）造血干细胞
造血干细胞是存在于造血组织中的一群原始造血细胞。它具有自我增生和分化2种功能，是各种血细胞的共同祖先，可增生分化而产生多种功能不同的血细胞，所以又称多能造血干细胞。多能造血干细胞表面的重要标志为CD34＋、CD38－，这种细胞具有不对称分化之特点，即有丝分裂后其中一组保持原始多能造血干细胞的全部性能和特征，不进一步分化；而另一组则可进一步增生分化为定向造血干细胞。定向造血干细胞又称造血始祖细胞，包括多能定向造血干细胞和单能定向造血干细胞。
其他免疫细胞根据功能差异大体可分为3类：第一类是免疫应答过程中起核心作用的淋巴细胞；第二类是在免疫应答过程中捕获、加工处理、提呈抗原，启动淋巴细胞活化的免疫细胞即抗原提呈细胞，主要包括巨噬细胞、树突状细胞和并指状细胞等；第三类是以其他方式参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞，如粒细胞、肥大细胞和红细胞。
（二）淋巴细胞
淋巴细胞来源于淋巴系干细胞，是一个复杂不均一的细胞群体，它包括许多相似而功能不同的亚群。从大的细胞群体来源可分为T细胞、B细胞核第三群淋巴细胞，后者包括NK细胞核淋巴因子激活的杀伤细胞（LAK细胞）等，其中能够接受抗原刺激并发生特异性免疫应答的淋巴细胞称为抗原特异性淋巴细胞，或称为免疫活性细胞。
1.T淋巴细胞 T淋巴细胞是来自于胚肝或骨髓的始祖T淋巴细胞，是在胸腺内微环境作用下发育成熟的淋巴细胞，故称胸腺依赖性淋巴细胞，简称T细胞。
（1）T细胞在胸腺内的分化发育：
1）早期T细胞发育阶段：始祖T细胞为CD4－、CD8－双阴性细胞。在胸腺皮质微环境作用下，细胞表达TCR和CD2、CD3分子，在皮质区进一步增生分化后，发育为双阳性细胞，称为前T细胞。
2）阳性选择阶段：CD4＋、CD8＋双阳性前T细胞主要存在于胸腺深皮质区，其表面的CD4、CD8分子分别是MHC-Ⅱ类分子和MHC-Ⅰ类分子的受体，当这种双阳性细胞与胸腺皮质上皮细胞表面的MHC-Ⅱ类分子或MHC-Ⅰ类分子发生有效结合时，就可被选择而继续发育分化为具有TCR的CD4＋或CD8＋的单阳性细胞，而未能与胸腺皮质上皮细胞表面MHC-Ⅱ类分子和MHC-Ⅰ类分子有效结合的双阳性细胞，则会发生细胞凋亡，此即阳性选择过程。
3）阴性选择过程：阴性选择过程主要发生在皮质与髓质交界处，位于该处的巨噬细胞和树突状细胞（DC）高水平表达MHC分子。在胚胎发育过程中，人体自身抗原成分能与上述巨噬细胞和DC表面MHC分子结合，形成复合物。经过阳性选择后的单阳性细胞若能通过表面TCR、CD4或TCR、CD8分子与巨噬细胞或DC表面自身抗原肽-MHC分子复合物结合，则发生自身耐受而停止发育。表现为该种自身反应性T细胞克隆清除或克隆无能状态。通常只有那些未与复合物结合的单阳性细胞才能继续分化发育为具有识别非己抗原能力的成熟的单阳性细胞，此即阴性选择过程。
经过阳性和阴性选择后，单阳性细胞离开胸腺进入外周免疫器官，称为具有免疫活性的外周T细胞，获得MHC限制性及自身耐受性。
（2）T细胞的表面标志：T细胞、B细胞在光学显微镜下，大小、形态酷似，彼此无法区别，但其膜表面具有表面标志可供鉴别。
1）T细胞表面抗原（图31-1）
HLA抗原：通常在静息状态的外周T细胞只表达HLA-Ⅰ类抗原，某些活化T细胞可同时表达HLA-Ⅰ类抗原和HLA-Ⅱ类抗原。
白细胞分化抗原：即CD抗原。
CD3分子：存在于外周T细胞和部分胸腺细胞表面。
CD4和CD8分子：它们可以加强和稳定T细胞表面TCR与抗原提呈细胞或其他靶细胞表面非己抗原肽－MHC分子复合物的结合，并有助于激活信号的传递。
CD2（LFA-2）分子：存在于外周T细胞核胸腺细胞表面。
CD11分子：是一种黏附分子。
CD28分子：是T细胞表面的一种重要的协同刺激分子受体。
CTLA-4（CD152）分子：结构上和CD28分子高度同源，是由2条肽链以二硫键相连而成的同源二聚体。
CD40L分子：属Ⅱ型跨膜蛋白，主要表达于活化的T细胞。主要介导几方面的功能：①作为协同刺激信号参与对B细胞的应答；②诱导记忆B细胞形成；③参与B细胞的阴性和阳性选择。
图31-1 T细胞表面抗原
2）T细胞受体
1）T细胞受体：是T细胞表面能够特异性识别和结合抗原的结构，简称T细胞受体（TCR）。外周T细胞功能性TCR大多由α和β两条肽链组成，称为TCRαβ异二聚体（图31-2）。
2）有丝分裂原受体。
3）白细胞介素受体：白细胞介素（IL）是由免疫细胞和非免疫细胞产生的一组能够接到白细胞间和其他细胞间相互作用的细胞因子。
（3）T细胞亚群
图31-2 TCR-CD3复合体（CD3抗原）
1）CD4＋T细胞：主要包括幼稚辅助T细胞（Th）、Th1细胞核Th2细胞。Th细胞被抗原激活后可分泌IL-2、IL-4、IL-5和IFN等细胞因子，可看作是Th1和Th2细胞的前体细胞。Th若与以IL-12为主的细胞因子结合后，可增生分化为CD4＋Th1细胞；若与以IL-4为主的细胞因子结合后，则增生分化为CD4＋Th2细胞。CD4＋Th1细胞与相应抗原作用后，可通过释放IL-2、IFN-γ和TNF-β等细胞因子，引起炎症反应或迟发型超敏反应，故又称炎性T细胞；CD4＋Th2细胞可通过释放IL-4、IL-5、IL-6、IL-10等细胞因子，诱导B细胞增生分化，合成分泌抗体，引起体液免疫应答或速发型超敏反应。
2）CD8＋T细胞：主要包括细胞毒性T细胞（Tc或CTL）和抑制性T细胞（Ts）。抑制性T细胞具有抑制体液免疫和细胞免疫的功能，可通过分泌抑制性细胞因子阻止B细胞活化。
2.B淋巴细胞 B淋巴细胞是始祖B淋巴细胞在人和哺乳动物骨髓或禽类腔上囊中发育分化成熟的淋巴细胞，故称骨髓依赖性淋巴细胞，简称B细胞。
（1）B细胞在骨髓内的分化发育：经历始祖B细胞、前B细胞、未成熟B细胞和成熟B细胞几个阶段，B细胞在骨髓中的发育是抗原非依赖性的。
1）始祖B细胞：由骨髓淋巴系肝细胞演化而来，形态较大。
2）前B细胞：由始祖B细胞分化而来。胞质内出现IgM的重链分子。不表现免疫功能。
3）未成熟B细胞：由前B细胞分化来。其主要特征是IgM单体分子表达于胞膜表面。
4）成熟B细胞：是由那些未与自身抗原成分结合的未成熟B细胞分化发育而来。
5）浆细胞：在外周免疫器官中，未成熟B细胞对TI抗原应答，经抗原刺激后可分化为浆细胞，只能合成、分泌IgM类抗体，无免疫记忆。
（2）B细胞的表面标志：
（1）B细胞表面抗原
1）HLA抗原：B细胞表面富含HLA-Ⅰ类分子和HLA-Ⅱ类分子，其中HLA-Ⅱ类分子对B细胞活化、产生免疫应答具有重要作用。
（2）白细胞分化抗原（CD抗原）(https://www.daowen.com)
CD19和CD20分子：是人B细胞特有的抗原分子，存在于前B细胞、未成熟B细胞核成熟B细胞表面。其主要功能是调节B细胞发育、活化和分化。
CD21分子：主要表达于成熟B细胞，在未成熟B细胞表面也有少量表达。能与补体裂解片段C3d和EB病毒结合。
CD79a和CD79b分子：即Igα和Igβ，两者由双硫键连接组成异二聚体，为跨膜蛋白，属Ig超家族成员。在信号转导中起作用。
CD40分子：是B细胞表面的协同刺激分子受体，其配体是T细胞表面的gp39即CD40L。两者结合并相互作用，可产生协同刺激信号，使B细胞活化。
CD80分子：是存在于B细胞核巨噬细胞表面的协同刺激分子，其相应受体是T细胞表面的CD28分子。两者结合并相互作用，可产生协同刺激信号，使T细胞活化。
（2）B细胞表面受体
1）B细胞受体：B细胞受体（BCR）（图31-3）是镶嵌于细胞膜脂质分子中的免疫球蛋白，称为膜表面免疫球蛋白，与分泌型免疫球蛋白相比，其羧基末端多了一段疏水跨膜氨基酸残基。BCR为膜表面单体IgM和IgD，其主要功能是识别、结合相应特异性抗原。而IgαIgβ异二聚体的作用则是将BCR与抗原结合产生的刺激信号传递到细胞内，诱导细胞活化。
图31-3 B细胞的表面标志
2）IgG Fc受体：是B细胞表面能与IgG Fc段结合的结构。可以与抗原抗体复合物结合，对B细胞的活化、增殖和分化起调节作用。
3）补体受体：补体受体（CR）主要是指能与补体裂解片段C3b和C3d结合的受体。
4）有丝分裂原受体。
5）白细胞介素受体（IL-R）：B细胞接受抗原或有丝分裂原刺激后，在其活化、增生和分化的不同阶段，可表达一系列白细胞介素受体。
3.T细胞、B细胞主要表面标志比较（表31-1）
表31-1 T与B细胞比较
续表
4.第三群淋巴细胞 第三群淋巴细胞是一类无典型T细胞、B细胞表面标志和特征的淋巴细胞。目前认为，它们来源于骨髓淋巴干细胞，可能在骨髓内发育成熟，主要包括NK细胞和LAK细胞。
（1）NK细胞：来源于骨髓，主要存在于血液和淋巴组织，由于其胞质中含有嗜天青颗粒，故又称大颗粒淋巴细胞。CD56分子是NK细胞表面特有的标志。此杀伤细胞与Tc细胞不同，它们没有特异性抗原受体，能非特异性杀伤肿瘤细胞和病毒感染的靶细胞，其杀伤作用不受MHC分子的限制。
NK细胞可表达低亲和性IgG Fc受体，也能定向杀伤与IgG抗体结合的靶细胞，这种杀伤作用称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）。通常NK细胞表面的FcγR不能与游离的IgG结合，只有当特异性IgG通过其抗原结合部位与靶细胞表面相应抗原决定簇结合，使其Fc段变构活化时，才能与NK细胞表面相应FcγR结合，从而触发NK细胞对靶细胞的杀伤和破坏作用（图31-4）。除了NK细胞外，巨噬细胞和中性粒细胞表面也可高效表达IgG Fc受体，它们对固定的组织靶细胞也能发挥ADCC效应。
图31-4 抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
NK细胞杀伤靶细胞不受MHC限制，也无须抗体参加和抗原预先致敏，因此在人体早期抗病毒感染的免疫防御过程中和早期非特异性杀伤突变肿瘤细胞的免疫见识过程中，NK细胞起到了重要作用。IL-2和IFN-γ等细胞因子可以增强NK细胞活性。
（2）LAK细胞：即淋巴因子激活的杀伤细胞。其杀伤肿瘤细胞的机制与NK细胞相似。
（三）抗原提呈细胞
抗原提呈细胞（APC）是指参与免疫应答，能够捕获、加工处理抗原，并将抗原提呈给特异性淋巴细胞的一类免疫细胞。主要包括巨噬细胞、树突状细胞、并指状细胞和朗格汉斯细胞等。
1.巨噬细胞系统 巨噬细胞系统包括骨髓中的前单核细胞、外周血中的单核细胞和组织内的巨噬细胞。具有抗感染、抗肿瘤、参与免疫应答和免疫调节等功能。因具有黏附玻璃和塑料表面的特性，又称黏附细胞。
（1）巨噬细胞的来源和主要特征：巨噬细胞由髓系干细胞衍生而来，它们是不同分化发育阶段的大吞噬细胞。
巨噬细胞形体较大，内含溶酶体，具有黏附功能和强大的吞噬功能。该细胞表面富含MHC分子，具有IgG Fc受体、补体C3b受体和多种细胞因子受体，但无特异性抗原识别受体。
（2）巨噬细胞的主要生物学功能：
1）吞噬杀伤功能：在特异性IgG或补体参与下，可通过调理吞噬作用增强吞噬杀菌功能。巨噬细胞也能非特异性识别和清除体内衰老损伤的自身细胞。
巨噬细胞本身杀瘤作用微弱，但经过某些免疫分子如IFN-γ和细菌脂多糖等的作用激活后，能有效杀伤肿瘤等靶细胞，同时吞噬杀菌能力显著增强。巨噬细胞活化后，胞内溶酶体数目和各种蛋白水解酶浓度显著增高，分泌功能增强，可通过以下机制非特异性杀伤肿瘤细胞：与肿瘤细胞密切接触，发生膜融合，使细胞内溶酶体酶和蛋白水解酶直接转移到肿瘤细胞内发挥杀瘤作用；释放蛋白酶和TNF等，杀伤、溶解肿瘤细胞；在肿瘤和病毒特异性抗体参与下，也可通过ADCC效应非特异性杀伤肿瘤或病毒感染的靶细胞。
2）提呈抗原及激发免疫应答：在特异性免疫应答过程中，绝大多数抗原（TD抗原）都须经巨噬细胞摄取、加工、处理后，才能以膜表面抗原肽-MHC分子复合物的形式由巨噬细胞提呈给具有相应抗原受体的T细胞。
3）合成分泌细胞因子。
2.其他抗原提呈细胞 除了巨噬细胞之外，抗原提呈细胞还包括树突状细胞、并指状细胞、朗格汉斯细胞和血管内皮细胞。
（四）其他免疫细胞
1.中性粒细胞 中性粒细胞是体内主要的小吞噬细胞，其表面具有IgG Fc受体和C3b受体，具有高度移动性和非特异性吞噬作用。
2.嗜酸性粒细胞 胞质内有粗大的嗜酸性颗粒，内含多种水解酶，但不含溶菌酶、吞噬素和白细胞素等杀菌物质。其吞噬杀菌作用远不如中性粒细胞。在IgE介导下可进行抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）。
嗜酸性粒细胞对Ⅰ型超敏反应具有重要的负反馈调节作用，它们可通过释放组胺酶、芳香基硫酸酯酶和磷脂酶D等物质，分别灭活过敏介质－组胺、白细胞三烯和血小板活化因子，从而对Ⅰ型超敏反应产生负反馈调节作用。
3.嗜碱性粒细胞和肥大细胞 嗜碱性粒细胞是胞质内含有许多嗜碱性颗粒的白细胞。它与黏膜和皮下疏松结缔组织中的肥大细胞非常相似，两者均为参与Ⅰ型超敏反应的重要效应细胞。嗜碱性粒细胞和肥大细胞表面具有高亲和性IgE Fc受体，它们能与特异性IgE结合而处于致敏状态。当人体再次接受相同变应原刺激时，被特异性IgE致敏的嗜碱性粒细胞和肥大细胞即可通过脱颗粒释放一系列生物活性介质，引起Ⅰ型超敏反应。