immunology\4 cells of immune system.doc

IMMUNOLOGYCells of immune systemHematopoietic stem cell เป็�นเซลล�ต้นกำ��เน ดของ

เซลล�ในกำระแสเล�อดทุ�กำชน ด และเป็�นต้นกำ��เน ดของ megakaryocyte ซ��งสร�ง platelet

- granulocyte ย้อมเห็!น 1o granule- Agranulocyte (T lymphocyte, B

lymphocyte, NK cell)- Antigen presenting cell + phagocytic

cell (macrophage, dendritic cell)*** Basophil เกำ"�ย้วกำ$บ inflammation

Monocyte, Eosinophil, Neutrophil เกำ"�ย้วกำ$บ phagocyte (2o line of defense)

T lymphocyte, B lymphocyte เกำ"�ย้วกำ$บ specific defense*** กำ�รส��อส�รระห็ว&�งเซลล�ใช cytokines*** antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC) ใชในกำ�รฆ่&� infected virus โดย้ IgG จั$บกำ$บ epitope

แลวไป็จั$บกำ$บ receptor บน NK cell ทุ��ให็เกำ ด1. perforine คื�อ เกำ ดช&องทุ"� target cell

2. grandzyme คื�อ กำ�รทุ��ล�ย้เซลล�แบบ apoptosis

เซลล�ใน Innate immunityPhagocytic cellNeutrophil ม"ป็ระม�ณ 60 % ในกำระแสเล�อด ม"

granule 2 แบบ คื�อ primary granule ห็ร�อ azurophilic

granule และ secondary granule ห็ร�อ specific granule

โดย้ granule ทุ$-ง 2 สร�งโดย้ golgi apparatus ใน cytoplasm ของ neutrophil ม" glycogen ม�กำ เม��อเข�ส.&กำระแสเล�อดแลวม"อ�ย้�เพี"ย้ง 3 ว$น ม"คื�ณสมบ$ต้ ด$งน"-

1. ทุ��ห็น�ทุ"�เป็�น phagocytosis กำล�นกำ น Ag แลวกำ! apoptosis โดย้ neutrophil จัะเป็�น phagocyte

ชน ดแรกำทุ"�ออกำจั�กำกำระแสเล�อดไป็ส.&เน�-อเย้��อทุ"�ม"ส �งแป็ลกำป็ลอม

2. ป็กำต้ neutrophil จัะเคืล��อนทุ"�ไป็โดย้ไม&ม"จั�ดห็ม�ย้ แต้&เม��อไดร$บกำ�รด�งด.ดจั�กำ IL-1 จัะเคืล��อนทุ"�เข�ไป็ต้�มกำ�รด�งด.ด

3. บนผิ วของ neutrophil ม" receptor ส��ห็ร$บส&วน Fc

ของ Ig ทุ��ให็ส�ม�รถทุ��ล�ย้ส �งแป็ลกำป็ลอมทุ"�เคืล�อบดวย้ Ab ชน ด IgG ดวย้ว ธี" ADCC

4. ม"คืว�มเกำ"�ย้วของกำ$บ acute inflammation response

monocyte ม"ป็ระม�ณ 3-5 % ในกำระแสเล�อด ม"ช"ว ต้ 5-6

ว$น เม��อผิ&�นผิน$งเสนเล�อดไป็ส.&เน�-อเย้��อจัะเป็ล"�ย้นเป็�น macrophage

อย้.&ในเน�-อเย้��อและอว$ย้วะต้&�งๆ ม"อ�ย้�เป็�นป็4 monocyte จัะถ.กำด�งด.ดโดย้ monocyte chemotactic factor ทุ"�ห็ล$�งจั�กำ lymphocytes เพี��อกำ��จั$ด Ag ดวย้ว ธี" phagocytosis ห็ร�อ ADCC

macrophage กำ��เน ดจั�กำ monocyte ม"คืว�มส�ม�รถในด�น phagocytosis ส.ง เม��อ macrophage พีบส �งแป็ลกำป็ลอมขน�ดให็ญ่& จัะรวมต้$วกำ$นภ�ย้ในม" nucleus ห็ล�ย้อ$น เร"ย้กำว&� multinucleated giant cell ในต้$บเร"ย้กำ macrophage ว&� Küffer cell, ม�มเร"ย้กำว&� littoral cell, &ต้&อมน�-�เห็ล�องเร"ย้กำว&� reticular cell, ป็อดเร"ย้กำว&� dust cell ห็น�ทุ"�ของ macrophage นอกำจั�กำ phagocytosis และ ADCC แลว ย้$งช&วย้เต้ร"ย้มและส&ง antigenic determinant โดย้ MHC class

II ให็ lymphocyte ในกำ�รต้อบสนองต้&อไป็ดวย้

*** Phagocytosis 2 pathways

1. phagocyte + Rp. epitope Psudopodium

2. phagocyte + Rp. Ag + epitope

Pseudopodium <opsonization>

release inflammation mediatorEosinophil ม"ป็ระม�ณ 2-5 % ในกำระแสเล�อด เป็�น

phagocyte ทุ"�เล�อกำกำ นเฉพี�ะส�รป็ระกำอบเช งซอน Ag โดย้จัะพีบ eosinophil ส.งในผิ.ป็8วย้ทุ"�ม" allergy และ ต้ ดเช�-อห็นอนพีย้�ธี ใน granule ของ eosinophil ม"ส�รต้&อต้�นฤทุธี :ของ mediator ทุ"�ห็ล$�งจั�กำ mast cell และ basophil จั�งช&วย้ลดอ�กำ�รของผิ.ป็8วย้ทุ"�เกำ ดจั�กำป็ฏิ กำ ร ย้� anaphylaxis

Basophil ใน granule ม"ส�รห็ล�ย้ชน ด ทุ"�ส��คื$ญ่คื�อ histamine และ leukotriene บนผิ วของ basophil ม"ทุ"�ร $บส��ห็ร$บ Fc ของ IgE ทุ��ให็ม"บทุบ�ทุส��คื$ญ่ในป็ฏิ กำ ร ย้� anaphylaxis hypersensitivity, allergy และ inflammation

Mast cell พีบต้�ม tissue ต้&�งๆ ม"ห็น�ทุ"�และคืว�มส��คื$ญ่คืล�ย้กำ$บ basophil

เซลล�ใน Adaptive immunity

Antigen presenting cell ไดแกำ& macrophage,

dendritic cell, monocyte ช&วย้น��เสนอ epitope

Dendritic cell พี$ฒน�ม�จั�กำ monocyte พีบบร เวณทุ�งเด นห็�ย้ใจั ห็ร�อทุ�งเด นอ�ห็�ร น��เสนอ Ag โดย้ MHC class II

ให็ naïve T lymphocyte

Phagocyte present epitope lymph node naïve T lymphocyte

Pinocyte Activated dendritic cell lymph node mature dendritic cell naïve T lymphocyte

lymphocyte ม"ป็ระม�ณ 20 % ในกำระแสเล�อด แบ&งต้�มพี$ฒน�กำ�รและกำ�รทุ��ห็น�ทุ"�เป็�น 3 พีวกำ คื�อ T (thymus derived) lymphocyte, B (bone marrow) lymphocyte และ NK (natural killer) cell

การพั�ฒนาการของ T lymphocyte, B lymphocyte และ NK cell

T lymphocyte ม"กำ�รพี$ฒน�โดย้ stem cell จั��นวนห็น��งจัะเด นทุ�งไป็ทุ"� thymus แลวกำล�ย้เป็�น lymphocytes ทุ"�เร"ย้กำว&� thymocyte ซ��งแบ&งต้$วไดอย้&�งรวดเร!ว จั�กำน$-น thymocyte

ป็ระม�ณ 10% ทุ"�ม" antigen receptor ทุ"�จั��เพี�ะต้&อส�รป็ระกำอบระห็ว&�ง peptide แป็ลกำป็ลอมกำ$บ MHC ของต้นเอง จัะเป็ล"�ย้นไป็เป็�น T cell ห็ร�อ T lymphocyte และจัะเด นทุ�งออกำจั�กำ thymus เพี��อไป็ทุ"�ต้&อมน�-�เห็ล�อง ม�ม และ lymph node ส&วน thymocyte อ"กำ 90% จัะต้�ย้ โดย้ thymocyte ทุ"�ต้�ย้จัะแบ&งเป็�น thymocyte ทุ"�ม" receptor ทุ"�จั��เพี�ะต้&อส�รป็ระกำอบทุ"�เกำ ดจั�กำ non self MHC และ thymocyte ทุ"�ถ.กำคื$ดเล�อกำให็ต้�ย้โดย้กำระบวนกำ�ร negative selection (ม" receptor ต้&อ self

MHC) โดย้กำ�รเป็ล"�ย้นแป็ลงต้$-งแต้& stem cell จันได T

lymphocyte ใชเวล�เพี"ย้ง 3 ว$น และต้องกำ�ร thymic

hormone ทุ$-งย้$งต้องกำ�รกำ�รส$มผิ$สจั�กำ epithelial cell เพี��อให็ส�ม�รถแย้กำแย้ะ Ag, HLA class I และ class II ของต้นเองได T

lymphocyte แบ&งเป็�น 3 ชน ด คื�อ1. helper T lymphocyte ม" CD4 เป็�น Ag

จั��เพี�ะบนผิ ว ม"บทุบ�ทุใน delayed type hypersensitivity

และช&วย้ให็ lymphocytes ชน ดอ��นๆ ในกำ�รต้อบสนองต้&อส �งแป็ลกำป็ลอม โดย้เฉพี�ะ Ag ชน ด T-dependent antigen

- Th1 ห็ล$�ง IL-2 และ IFN-γ- cytotoxicity- inflammation- ทุ��ล�ย้ intracellular pathogens

- Th2 กำระต้�น B lymphocyte ให็สร�ง Ab

- ทุ��ล�ย้ free living organism2. cytotoxic/suppressor T lymphocyte

ม" CD8 ทุ��ห็น�ทุ"�คืวบคื�มกำ�รต้อบสนองของ lymphocytes ไม&ให็ม�กำเกำ นไป็ และทุ��ล�ย้เซลล�ของร&�งกำ�ย้ทุ"�ม"จั�ลช"พีเข�ไป็อ�ศั$ย้อย้.& graft rejection ทุ$-งย้$งทุ��ล�ย้เน�-องอกำและเซลล�มะเร!งดวย้

3. memory T lymphocyte ม"อ�ย้�ย้�น ทุ��ห็น�ทุ"�จัดจั�� Ag ชน ดต้&�งๆ ทุ"�เคืย้เข�ส.&ร &�งกำ�ย้ม�แลว เพี��อให็เกำ ดกำ�รต้อบสนองทุ"�รวดเร!ว

T cell receptor (TCR) จัะม"พี$ฒน�กำ�รคืวบคื.&ไป็กำ$บ T

lymphocyte TCR จัะส�ม�รถเป็ล"�ย้นแป็ลงร.ป็ร&�งล$กำษณะไดต้&�งๆ กำ$น ข�-นกำ$บร.ป็ร&�งของ Ag และ HLA ทุ"�เกำ"�ย้วของ TCR จัะรวมอย้.&กำ$บ CD3 บนผิ วของ T lymphocyte เสมอ ซ��งช&วย้ให็ TCR

เกำ ดคืว�มม$�นคืง และทุ��ห็น�ทุ"�เป็�นต้$วส��อส$ญ่ญ่�ณระห็ว&�ง TCR กำ$บโมเลกำ�ลอ��นๆ ภ�ย้ใน T lymphocyte

B lymphocyte ม"กำ�รพี$ฒน�โดย้ stem cell จัะเด นทุ�งไป็ทุ"� bursa equivalent organ (ต้$บและไขกำระด.กำในทุ�รกำในคืรรภ� และไขกำระด.กำเม��อคืลอดแลว) แลวเป็ล"�ย้นแป็ลงไป็เป็�น pre-B

cell ห็ล$งจั�กำน$-นจัะเป็ล"�ย้นแป็ลงต้&อไป็เป็�น immature B cell ซ��งเป็�นเซลล�ทุ"�ผิล ต้ IgM และ IgD ม�ต้ ดไวทุ"�ผิ วนอกำ โดย้เซลล�ทุ"�ม" IgM

และ IgD ม�ต้ ดอย้.& เร"ย้กำว&� mature B lymphocyte โดย้ B

cell ในกำล�&มเด"ย้วกำ$น ทุ"�เกำ ดจั�กำ immature B cell เด"ย้วกำ$นจัะม"คืว�มจั��เพี�ะต้&อ antigenic determinant เห็ม�อนกำ$น ห็ล$งจั�กำน$-น mature B cell จัะเด นทุ�งไป็ส.&ต้&อมน�-�เห็ล�อง ม�ม และ lymph node เพี��อทุ��ห็น�ทุ"�ป็?องกำ$นร&�งกำ�ย้ทุ�งด�น humoral

immunity กำ�รพี$ฒน�กำ�รจั�กำ pre-B cell จันได mature B

cell ไม&ต้องอ�ศั$ย้กำ�รกำระต้�นจั�กำ Ag แป็ลกำป็ลอม และไม&ต้องกำ�รคืว�มช&วย้เห็ล�อของ helper T cell และ macrophage ในมน�ษย้�จัะพีบ mature B cell ชน ดต้&�งๆ คืรบต้$-งแต้&อ�ย้� 15 ส$ป็ด�ห็�ในคืรรภ�ม�รด� และพีบจันต้ลอดช"ว ต้ นอกำจั�กำน"-ย้$งพีบว&�ม" memory

B lymphocyte ซ��งม"โมเลกำ�ล IgG บนผิ วเซลล�ทุ"�ม"คืว�มจั��เพี�ะต้&อ Ag ต้&�งๆ ดวย้

plasma cell ม" nucleus เป็�นร.ป็ห็น�ป็@ดน�ฬิ กำ� ม"ต้นกำ��เน ดจั�กำ B lymphocyte ทุ"�ถ.กำกำระต้�นดวย้ Ag ม"ห็น�ทุ"�สร�ง Ab

B cell + bacteria MHC class II TH release

Plasma cell Ab

NK cell เจัร ญ่ม�จั�กำ hematopoietic stem cell เช&นเด"ย้วกำ$บ lymphocytes อ��นๆ พีบไดในเล�อด ไขกำระด.กำ และม�ม ม"ป็ระม�ณ 15% ของ lymphocytes ทุ$-งห็มด ม"ห็น�ทุ"�ทุ��ล�ย้เซลล�เน�-องอกำ ห็ร�อเซลล�มะเร!ง และย้$บย้$-งกำ�รแพีร&กำระจั�ย้ของเซลล�มะเร!ง นอกำจั�กำน"-ช&วย้ทุ��ล�ย้เซลล�แป็ลกำป็ลอมอ��นๆ โดย้ NK cell ห็น��ง ส�ม�รถทุ��ล�ย้เซลล�เป็?�ห็ม�ย้ไดห็ล�ย้ชน ด โดย้ใช 2 ว ธี" คื�อ ว ธี" ADCC โดย้ใช receptor ต้&อ Fc ของ IgG จั$บกำ$บส&วน Fc ของ IgG ซ��งเกำ�ะต้ ดอย้.&กำ$บเซลล�ทุ"�ถ.กำทุ��ล�ย้ แลวห็ล$�งส�รออกำม�ทุ��ล�ย้ ส&วนอ"กำว ธี"คื�อ nonspecific cell mediated cytotoxicity

(NCMC) โดย้ม"กำ�รส$มผิ$สโดย้ต้รงระห็ว&�ง NK cell กำ$บเซลล�เป็?�ห็ม�ย้ กำ�รทุ��ง�นของ NK cell น"- ไม&ต้องอ�ศั$ย้คืว�มจั��เพี�ะต้&อ Ag

และไม&ต้องกำ�ร HLA ของต้นเองบนเซลล�เป็?�ห็ม�ย้ ทุ$-งย้$งไม&ม" memory NK cell แต้&จัะทุ��ง�นไดด"ข�-นห็�กำม" interferon อย้.&ดวย้

ตารางแสดงความแตกต�างระหว�าง T lymphocyte และ B lymphocyte

T lymphocyte B lymphocyte1. อว$ย้วะทุ"�คืวบคื�มพี$ฒน�กำ�ร

thymus ต้$บ และไขกำระด.กำ

2. กำ�รอ�ศั$ย้อย้.& ไป็ทุ$�วร&�งกำ�ย้ ม$กำอย้.&กำ$บทุ"�3. ป็ร ม�ณในเล�อด 65-75% 5-10%

4. surface marker

- Ag จั��เพี�ะ- Rp ส��ห็ร$บ SRBC

- Rp ส��ห็ร$บ Fc

ของ IgM, IgG และ IgA

- Ag จั��เพี�ะ- Ig- Rp ส��ห็ร$บ C3b

และ C3d

- Rp ส��ห็ร$บ Fc

ของ IgG1 และ IgG3

สร�ปหน�าที่� ของ T lymphocyte และ B lymphocyteT lymphocyte

1. ม"ห็น�ทุ"�ทุ��ล�ย้ Ag แป็ลกำป็ลอม ไดแกำ&- type 4 hypersensitivity- กำ��จั$ดไวร$ส ป็รส ต้ และบ$คืเต้ร"ชน ด intracellular

- ป็ฏิ กำ ร ย้� graft-versus host

- ทุ��ล�ย้เซลล�เน�-องอกำและเซลล�มะเร!ง2. คืวบคื�มกำ�รทุ��ง�นของระบบภ.ม คื�มกำ$น

- ผิล ต้ lymphokine ชน ดต้&�งๆ เพี��อช&วย้ B

lymphocyte สร�ง Ab ช&วย้ NK cell และ phagocyte กำ��จั$ดส �งแป็ลกำป็ลอม- ผิล ต้ lymphokine คืวบคื�มกำ�รทุ��ง�นของ B

lymphocyte และ T lymphocyte

ไม&ให็ทุ��ง�นม�กำเกำ นไป็B lymphocyte

1. ส�ม�รถผิล ต้ Ig ไดเล!กำนอย้2. เป็�นต้นกำ��เน ดของ plasma cells ซ��งเป็�นเซลล�ส��คื$ญ่ใน

กำ�รผิล ต้ Ig