1
医学免疫学
1.12.2 第二节 T细胞亚群及功能(Subsets and Functions of T Cells)

第二节 T细胞亚群及功能(Subsets and Functions of T Cells)

T细胞是不均一的细胞群体,根据其表面特征和功能特点,可分为不同类别或亚群。①根据TCR双肽链的构成不同,分为TCRαβT细胞和TCRγδT细胞;②根据TCRαβT细胞的功能特点,分为辅助性T细胞(helper T lymphocyte,Th)、细胞毒性T细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)、迟发型超敏反应T细胞(delayed type hypersensitivity T lymphocyte,TDTH);③根据T细胞表面CD4或CD8分子的表达情况,分为CD4+或CD8+T细胞。

一、TCRαβT细胞和TCRγδT细胞

此两类细胞均表达CD2和CD3。在末梢血中,TCRαβT细胞占成熟T细胞的90%~95%,主要分布于皮肤、肠道、呼吸道及泌尿生殖道的黏膜和皮下组织,某些胸腺内早期T细胞也为TCRαβT细胞。TCRαβT细胞主要为CD4+或CD8+的单阳性细胞,是体内承担特异性免疫应答的主体细胞;TCRγδT细胞则为CD4CD8双阴性细胞,仅占成熟T细胞的5%~10%,其TCR的多样性有限,主要发挥非特异性杀伤功能,参与机体针对某些病原体的免疫防御。TCRαβT细胞和TCRγδT细胞的比较见表11-1。

表11-1 TCRαβT细胞和TCRγδT细胞生物学特征的比较

img97

二、CD4+T细胞和CD8+T细胞

根据T细胞CD分子的表型不同,人类T细胞可分为CD2+CD3+CD4+CD8和CD2+ CD3+CD4CD8+T细胞,简称CD4+T细胞和CD8+T细胞。两者均可表达TCRαβ,但所识别抗原及MHC分子的类别不同。

1.CD4+T细胞

CD4+T细胞只表达TCRαβ,而不表达TCRγδ;其识别抗原受自身MHCⅡ类分子限制。它们主要是Th细胞。

近年来研究发现,根据CD4+Th细胞所分泌的细胞因子不同,可将其分为Th1细胞和Th2细胞。

Th1细胞:主要分泌INF-γ、IL-2、IL-12和TNF-β/α等细胞因子,参与细胞免疫,介导细胞毒作用和迟发型超敏反应性炎症,在机体抗胞内病原体感染中发挥重要作用。

Th2细胞:主要分泌IL-4、IL-5、IL-6和IL-10等细胞因子,辅助体液免疫应答,刺激B细胞增殖并产生抗体,在对蠕虫感染和环境变应原的应答中起主要作用。

Th1细胞或Th2细胞均由Th0细胞分化而来,其分化受许多因素的调控。局部微环境中的细胞因子是调控Th0细胞分化的关键因素。

如图11-2所示,IFN-γ和IL-12是促进Th1细胞分化的主要细胞因子;IL-4是诱导Th2细胞分化的关键细胞因子。但IFN-γ能抑制Th2细胞增殖;而IL-4和IL-13能联合抑制Th1细胞的分化和功能,IL-10可明显抑制Th1细胞因子的产生,从而间接促进Th2细胞分化。IL-2则可同时引起Th1和Th2细胞的增殖。

img98

图11-2 细胞因子对Th1和Th2细胞分化的影响

(实线箭头表示促进,虚线箭头表示抑制)

根据微环境中细胞因子对Th1细胞和Th2细胞分化的影响,临床上可以通过改变局部(病灶)微环境的细胞因子组成,调节免疫应答,从而干预某些相关疾病,达到治疗效果。

Th1细胞和Th2细胞主要的生物学特性见表11-2。

表11-2 人Th1细胞和Th2细胞主要生物学特性比较

img99

续表

img100

2.CD4+CD25+Tr细胞

CD4+CD25+Tr细胞(regulator T):某些CD4+T细胞可组成性表达CD25(即IL-2受体的α链),它们抑制CD4+或CD8+T细胞的活化与增殖,在免疫应答中发挥重要的负调节作用,故被称为CD4+CD25+Tr细胞。此类细胞发挥生物学效应的机制可能为:①通过与靶细胞(包括初始T细胞和记忆性T细胞等)的直接接触而发挥抑制作用;②在免疫应答部位,Tr细胞通过其组成性表达的CTLA-4和膜型TGF-β的作用,下调靶细胞IL-2Rα链的表达,从而抑制靶细胞增殖;③可能下调APC表达CD80和CD86,通过干扰共刺激信号的产生而发挥负调节作用。

3.CD8+T细胞

CD8+T细胞主要是指细胞毒性T淋巴细胞(CTL)。有学者认为,CD8+CTL细胞也可根据所分泌细胞因子的不同而分为CTL1和CTL2两个亚群,并且其某些生物学特征也类似于两类Th细胞。

CTL细胞的主要功能是特异性直接杀伤靶细胞(如病毒感染细胞、肿瘤细胞、同种异体移植细胞等)。活化CTL细胞杀伤效应的主要机制为:①分泌穿孔素(perforin)、颗粒酶(granzyme)或淋巴毒素等直接杀伤裂解靶细胞;②通过高表达FasL导致Fas阳性的靶细胞凋亡。

三、NK T细胞

近年来发现,有一类T细胞可表达NK细胞表面分子NK1.1和TCR-CD3复合物,被称为NK1.1细胞,简称NK T细胞。此类细胞可在胸腺内外分化发育,IL-7是诱导其分化发育的关键因子。NK T细胞主要有两种功能:

1.细胞毒作用

NK T细胞的细胞毒作用不同于CTL细胞,表现为:①主要识别由胃肠道黏膜上皮细胞表面CD1分子提呈的脂类抗原,其识别不受MHC限制;②TCR多样性有限,主要表现为非特异性杀伤效应。故一般属于固有性免疫的效应细胞。

2.免疫调节作用

NK T细胞被激活后可分泌大量IL-4,在Th0向Th2细胞分化以及IgE类别转换中发挥重要作用。此外,NK T细胞在IL-12诱导下也可分泌INFγ,从而促进Th0向Th1细胞分化,增强细胞免疫应答。