醫(yī)學(xué)免疫學(xué)/T細(xì)胞亞群的分類及功能
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T細(xì)胞是不均一的群體,按其抗原識別受體,可將T細(xì)胞分為二大類。一類是TCRαβ、T細(xì)胞,另一類是TCRγδ細(xì)胞(表8-2)。
表8-2 TCRαβ+T細(xì)胞與TCRγδT細(xì)胞的特性
TCRαβT細(xì)胞 | TCRγδT細(xì)胞 | |
分子結(jié)構(gòu) | 二硫鍵相連的異二聚體分子 | 二硫鍵相連的異二聚體分子 |
多樣性 | 多 | 少 |
分布 | 周圍血60%~70% | 周圍血1%~10%表皮及腸粘膜上皮 |
表型 | CD4+CD8+(DP)60% CD4-CD8-(DN)35% CD2+100% CD5+>95% |
CD4-CD8-(DN) CD2+ CD5- |
發(fā)育 | 胸腺(發(fā)生晚) | 胸腺(發(fā)生早)存在胸腺外途徑 |
功能 | 識別與MHC分子結(jié)合的多肽復(fù)合 分子抗原 |
可能的作用 . 第一線防御細(xì)胞的原始受體 . 可識別MHC或MHC樣分子 . 識別由MHC 樣分子呈遞的抗原 |
TCRαβT細(xì)胞也是不均一的群體,根據(jù)其表型(phenotype)即其細(xì)胞表面的特征性分子的不同,可將成熟T細(xì)胞分為二個亞類(subsets)即CD4+T細(xì)胞和CD8+細(xì)胞。
根據(jù)TCRαβT細(xì)胞的功能可將其分為二類。一類為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞,可包括輔助性T細(xì)胞(helperT lymphocte,TH)和抑制性T細(xì)胞(suppressorT lymphocyte,Ts)。另一類為效應(yīng)性T細(xì)胞(effectorT cell),可包括殺傷性T細(xì)胞(eytolytie T cell,CTL,或TC)和遲發(fā)型超敏性T細(xì)胞(delayed type hypersensitivity Tlymphoctye,TDTH)。
(一)TCRαβT細(xì)胞
二類T細(xì)胞表型分子均呈CD2+、CD3+陽性,但γδT細(xì)胞為CD4-、CD8-雙陰性細(xì)胞(double negative cell,DN)或CD8+,而αβT細(xì)胞其表型為CD4+或CD8+單陽性細(xì)胞(single positive cell,SP)。
在末梢血主要為αβT細(xì)胞可占95%,而γδT細(xì)胞只占1%~10%。αβT細(xì)胞為主要參予免疫應(yīng)答的T細(xì)胞,而對γδT細(xì)胞功能不十分了解,可能是具有原始受體的第一防線的防御細(xì)胞,與抗原感染有關(guān)。
(二)CD4+細(xì)胞
TCRαβTCD4+細(xì)胞(簡稱為CD4+細(xì)胞)的分子表型為CD2+、CD3+、CD4+、CD8-。其TCR識別抗原是MHCⅡ類分子限制性。CD4+T細(xì)胞也是不均一的細(xì)胞群,按其功能可包括二種T細(xì)胞,即輔助性T細(xì)胞(TH),和遲發(fā)型超敏性T細(xì)胞(TDTH)。前者為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞,后者為效應(yīng)性T細(xì)胞。
CD4+T細(xì)胞能促進B細(xì)胞、T細(xì)胞和其它免疫細(xì)胞的增殖與分化,協(xié)調(diào)免疫細(xì)胞間的相互作用。T細(xì)胞在靜止?fàn)顟B(tài)不產(chǎn)生細(xì)胞因子,活化后才能產(chǎn)生。
近年來,根據(jù)建立的小鼠TH細(xì)胞克隆,分析其產(chǎn)生的細(xì)胞因子種類,發(fā)現(xiàn)具有不同的調(diào)節(jié)功能,可將TH細(xì)胞分為二類,即TH1和TH2(表8-3)。TH1與細(xì)胞免疫及遲發(fā)型超敏性炎癥形成有關(guān),故亦稱為炎癥性T細(xì)胞,相發(fā)于TDTH細(xì)胞。TDTH細(xì)胞。TH2可輔助B細(xì)胞分化為抗體分泌細(xì)胞,與體液免疫相關(guān),相當(dāng)于TH細(xì)胞。
表8-3 小鼠TH1及TH2特性
特性 | TH1(炎癥性T,Tinf) | TH2(輔助性T,TH) |
功能 | ||
Ig產(chǎn)生 | + | ++ |
B細(xì)胞增殖 | + | ++ |
遲發(fā)型超敏性(DTH) | ++ | - |
細(xì)胞毒性(CTL) | ++ | - |
MФ活化 | + | + |
細(xì)胞因子 | ||
IL-2 | ++ | - |
IFN-γ | ++ | - |
TNF-β | ++ | - |
IL-3 | ++ | ++ |
GM-CSF | + | ++ |
TNF-α | + | ++ |
IL-4 | - | ++ |
IL-5 | - | ++ |
IL-6 | - | ++ |
IL-10 | - | ++ |
細(xì)胞因子受體 | ||
IL-1 | - | ++ |
IL-2 | ++ | ++ |
IL-4 | + | ++ |
近年一些學(xué)者在過敏性疾病的患者及健康人末硝血中也建立了人TH1和TH2克隆,也證實了在人也存在TH1和TH2細(xì)胞(表8-4)。這二類細(xì)胞是互相制約的,它們的失調(diào)與感染性疾病以及自身免疫性疾病相關(guān)。
(三)CD8+T細(xì)胞
CD8+T細(xì)胞也是不均一的細(xì)胞群,按其功能可包括抑制性T細(xì)胞(TS)和殺傷性T細(xì)胞(TC),前者為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞,后者為效應(yīng)性T細(xì)胞。
1.TC細(xì)胞 殺傷T細(xì)胞(TC)其分子表型為CD2+、CD3+、CD4+、CD8+。其TCRαβ只能識別自己MHCⅠ類分子與抗原肽片段結(jié)合的復(fù)合分子,所以是MHCⅠ類分子限制性。TC細(xì)胞主要識別存在于靶細(xì)胞表面上的MHCⅠ類分子與抗原結(jié)合的復(fù)合物,如被病毒感染的靶細(xì)胞或癌細(xì)胞等。因此,TC效應(yīng)細(xì)胞與抗原病毒免疫、抗腫瘤免疫以及對移植物的移植排斥反應(yīng)有關(guān)。
表8-4 人TH1及TH2特性
特性 | TH1 | TH2 |
細(xì)胞因子 | ||
IL-2 | + | ± |
IFN-γ- | + | - |
IL-4 | - | + |
IL-5 | - | + |
輔助功能 | ||
IgG/IgA/IgM產(chǎn)生 | + | ++ |
IgE產(chǎn)生 | - | + |
細(xì)胞毒性 | + | - |
抗原反應(yīng)性 | ||
TT.PPD | + | - |
變應(yīng)原 | - | + |
注:TT,破傷風(fēng)類毒素;PPD:純化結(jié)核菌素
2.Ts細(xì)胞 Ts細(xì)胞是一類與TH細(xì)胞和Tc細(xì)胞性質(zhì)不同的淋巴細(xì)胞。Ts細(xì)胞是美國學(xué)者Gershon于70年代在小鼠體內(nèi)證明它的存在。他是給小鼠經(jīng)靜脈注射大劑量抗原(羊紅細(xì)胞)則小鼠呈現(xiàn)不應(yīng)答狀態(tài)即耐受狀態(tài)。如果把這種耐受小鼠的淋巴細(xì)胞,注入正常同基因小鼠同素小鼠體內(nèi),可抑制其抗體產(chǎn)生。其后證明這種具有抑制作用的淋巴細(xì)胞是Thy-1+T細(xì)胞,故稱這種細(xì)胞為Ts細(xì)胞。
現(xiàn)已證明,人Ts細(xì)胞的分子表型與Tc相同,也是CD2+、CD3+、CD4+、CD8+。它的功能是抑制免疫應(yīng)答的活化期。Ts細(xì)胞的抑制作用是通過它所分泌的抑制因子(TSF)介導(dǎo)的,其作用的靶細(xì)胞是抗原特異的TH和或B細(xì)胞。
Ts細(xì)胞可發(fā)揮兩種重要作用,首先它對在胸腺內(nèi)不能形成自身耐受的自身反應(yīng)性T細(xì)胞克隆有抑制作用,同時它對非已抗原透發(fā)的免疫應(yīng)答也有抑制作用。實驗證明,Ts細(xì)胞功能變化是引起各種免疫功能異常的重要原因之一。
由于對Ts細(xì)胞的研究進展緩慢,尚有許多疑問有待解決。這主要是因為尚不能獲得較大量的純化Ts細(xì)胞,對建立穩(wěn)定的Ts細(xì)胞克隆以及建立具有特異抑制活性的Ts雜交瘤均未獲成功。因此,對Ts細(xì)胞的一些基本問題,如Ts細(xì)胞抗原識別受體(TCR)的性質(zhì)及其分泌的抑制因子(TSF)的特性等問題,均有待明確。故目前尚不能描述它們的分子結(jié)構(gòu)及作用方式。
Ts細(xì)胞是否是一種獨立的T細(xì)胞功能亞類,學(xué)者間還存在很大爭論,今后必需證明它的TCR性質(zhì)和找出其獨特的表面標(biāo)志,才能解決這一問題。
(四)CD45RA與CD45ROT細(xì)胞
近年應(yīng)用單克隆抗體發(fā)現(xiàn)一組新的細(xì)胞膜表面分子,命名為CD45分子。它可廣泛存在于造血系細(xì)胞膜表面,故也稱之為白細(xì)胞共同抗原(leukocyte common antigen,LCA),分子量約為200KD的糖蛋白分子。根據(jù)其胞外區(qū)表位的不同已發(fā)現(xiàn)有6種異構(gòu)體分子,在人已鑒定出3種異構(gòu)體分子,即CD45RA、CD45RB和CD45RO。應(yīng)用這種異構(gòu)體分子可將T細(xì)胞分為二個亞群。凡未經(jīng)抗原刺激的T細(xì)胞可稱之為原始T細(xì)胞(naive tcell,Tn)為CD45RA+T細(xì)胞群,而經(jīng)抗原刺激分化為記憶T細(xì)胞(memory T cell,Tm)為CD45RO+細(xì)胞群,二群T細(xì)胞功能特性不同(表8-5)。
表8-5 Tn與Tm特性
特性 | Tn | Tm |
CD45 | CD45RA | CD45RO |
歸巢受休表達(dá) | 高水平 | 低水平 |
粘附分子表達(dá) | 低水平 | 高水平 |
再循環(huán) | 血流→淋巴組織 | 直接移行至抗原部位 |
壽命 | 短(數(shù)目) | 長(數(shù)月) |
再次抗原刺激 | - | +++ |
T細(xì)胞可隨血流及淋巴分布于體內(nèi)各部位,在正常情況下,T細(xì)胞在周圍組織中的數(shù)目是相對穩(wěn)定的。如在胸導(dǎo)管淋巴液中可占90%,在脾中約占30%,淋巴節(jié)中約占75%,末梢血中可占60%~80%。CD4+和CD8+細(xì)胞的比例,在周圍各組織中大致相同,即CD4+約占60%,CD8+約占30%。CD8+的比值在正常人約為2,若其比值<1.0或>2.0可視調(diào)節(jié)細(xì)胞(TH/TS)比例異常,與臨床一些疾病相關(guān)??蓱?yīng)用抗各種表型抗原的單克隆抗體檢測全T細(xì)胞的數(shù)量及其亞類((TH/TS)的比值,常有助于疾病的診斷。
T細(xì)胞主要表面分子 | T細(xì)胞在胸腺內(nèi)的發(fā)育 |
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