T淋巴细胞亚群
2011-11-27 10:11:20   来源：   作者：  评论：0 点击：

　　应用CD4和CD8单克隆抗体可将外周淋巴器官或外周血中的T细胞分为CD4+CD8-和CD4-CD8+两个主要的亚群。每个亚群按照某些表面标志和功能又可分为不同的功能亚群。
　　（一）CD4阳性细胞群

　　1.Th1和Th2亚群　应用Th细胞克隆培养技术和细胞因子产生的不同，已发现小鼠CD4阳性细胞群是一个不均一的亚群，可分为Th1和Th2，主要区别见表7-6。

　　Th1细胞能合成IL-2、IFN-γ、，LT、IL-3、TNF-α和GM-CSF，但不能合成IL-4、IIL-5、IL-6、IL-10和IL-13；而Th2能合成TNF-α、IL-3、GM-CSF、IL-4、IL-5、IL-6、IIL-10（细胞因子合成抑制因子，CSIF）和IL-13，不能合成IL-2、IFN-γ和LT。此外Th1和Th2都能分泌三巨噬细胞炎症蛋白和前脑啡肽原。Th1和Th2都能辅助B合成抗体，但辅助的强度和性质不同。体外实验表明，IL-4明显促进B细胞合成和分泌IgE，如使LPS刺激小鼠B细胞合成IgE能力增强10-100倍。少量IFN-γ能完全阴断IL-4对IgE合成的促进作用。Th2分泌IL-4对IgE合成有正调节作用，而Th1分泌IFN-γ则起负调节作用。此外，Th2通过分泌IL-4和IL-5辅助IgA合成，分泌IL-10（CSIF）,抑制Th1细胞合成细胞因子，而Th1对IgG1合成则有抑制作用，但辅助其它几种类型Ig的合成。由于Th1和Th2合成淋巴因子的种类不同，因而介导不同的超敏反应。IL-3和IL-4均能促进肥大细胞增殖，且相互有协同作用，IL-5除辅助B细胞合成IgA外，还能刺激骨髓嗜酸性粒细胞的集落形成，因而Th2与速发型超敏反应关系密切。Th1通过产生IFN-γ阻断IgE合成，对速发型超敏反应有抑制作用。Th1与迟发型超敏反应有关，可能与IL-2、IFN-γ等对巨噬细胞活化和促进CTL分化作用有关，此外LT也有直接杀伤靶细胞作用。两群Th克隆均能诱导抗原提呈细胞（APC）表达MHCⅡ类抗原，Th1通过IFN-γ诱导Mφ表达Ia抗原，而Th2通过IL-4对Mφ和B细胞Ia抗原表达起正调节作用。在人类Th1和Th2细胞亚群尚未得到最后证实。从目前发表资料来看，CD4+CD45RO+前体细胞向Th2效应细胞分化，而IFN-γ则对前体细胞向Th2分化过程起抑制作用，因此IL-4和IFN-γ在决定CD4+CD45RO+前体细胞向Th1或Th2分化过程中起着重要的调节作用。人T细胞经多克隆活化后，在CD4阳性细胞中IL-4mRNA阳性比便不到5%，而60%的CD4+细胞有IFN-γ和IL-2mRNA的转录。
表7-6　小鼠Th1和Th2亚群的比较
　　Th1Th2
合成淋巴因子种类IL-2+-
IFN-γ+-
LT+-
IL-3++
TNF-α++
GM-CSF++
IL-4-+
IL-5-+
IL-6-+
IL-10-+
IL-13-+
辅助B细胞　+++
辅助IgE合成　-+
促进肥大细胞增殖　-+
介导超敏反应类型　迟发型速发型
促进Ia表达细胞　MφB，Mφ

　　介导迟发型超敏反应（delayed type hypersensitivity,DTH）的T细胞亚群称为TDTH，表面标志CD3+CD4+CD8-，可能相当于小鼠的Th1亚群。当曾被变应原致敏的TDTH再次与变应原相遇后，可释放出多种细胞因子，参与迟发型（Ⅳ型）超敏反应的发生。
表7-7　TDTH释放细胞因子参与迟发型超敏反应
作用对象细　胞　因　子　生物学活性
巨噬细胞巨噬细胞趋化因子（MCF）招引、聚集、活化巨噬细胞，
　巨噬细胞移动抑制因子（MIF）增强巨噬细胞吞噬和杀伤功能
　巨噬细胞活化因子（MAF）　
　IFN-γ　
白细胞白细胞移动抑制因子（LIF）招引、聚集白细胞
淋巴细胞IL-2淋巴细胞局部浸润、增殖
　IFN-γ增强杀伤功能
皮肤血管皮肤反应因子（SRF）增加血管通透性
靶细胞淋巴毒素（LT）杀伤靶细胞

　　MCF: macrophage chemotactic factor　

　　MIF: macrophage migration inhibition factor

　　MAF: macrophage activating factor

　　LIF: leukocyte migration inhibitory factor

　　SRF: skin reactive factor

　　LT: lymphotoxin

　　2.抑制细胞诱导亚群和辅助细胞诱导亚群　应用CD45RA、CD45RO、CD29和CD31单克隆抗体可将CD4阳性细胞群分为抑制细胞诱导亚群和辅助细胞诱导亚群。两个亚群的表面标志和功能比较见表7-8。

　　（1）CD31：最近发现CD31是一种新的、激活后表达水平不发生明显变化的抑制细胞诱导亚群的表面标记。CD31是一种血小板-内皮细胞胞粘附分子（PECAM,gpⅡa），分子量为140kDa，其结构属于免疫球蛋白超家族成员。从外周血新鲜分离的CD4细胞中，CD31McAb主要与CD45RA亚群反应，对B细胞合成IgG辅助作用不明显，对ConA和自身MHC（自身MLR）反应较为敏感；而CD31-的CD4细胞群中，发现有大量辅助B细胞合成IgG的活性和对某些抗原刺激的回忆反应。CD45RA+的CD4细胞大激活后，尽管细胞表面丢失CD45RA，但表面CD31的表达仍不发生明显变化；而CD45RO+CD45RA-的CD4细胞激活后不能获得CD31表达。由于CD31在CD4细胞激活后仍不变化，对于鉴别抑制细胞诱导亚群和辅助细胞诱导亚群是一种有用的标志。

　　迄今为止，许多粘附分子如 CD11a/CD18(LFA-1),LFA-3,CD2和CD29（VLAβ链）主要表达在CD45RO+T细胞表面。而CD31则表达在CD45RA+CD4细胞表面。抗CD31McAb作用于naive T细胞能触发其VLA-4介导的粘附作用。内皮细胞表面CD31及其配体与T细胞表面CD31及其配体相互作用很可能触发整合素介导的粘附作用。CD31如何参与CD45RA+CD4+T细胞功能以及诱导抑制性T细胞产生还有待进一步研究。

　　（2）CD45：CD45为异构型分子。CD45细胞膜外部多肽链可由A、B和C三种外显子编码。人幼稚T细胞只表达被抗CD45RA识别的CD45A型；记忆T细胞不表达任何A、B、C外显子产物而被抗CD45RO识别。抗CD45RA和抗CD45RO识别的都是休止型细胞，抗CD45RO所识别的记忆T细胞往往也可低水平表达一系列活化表面标记，如CD25、MHCⅡ类抗原、CD54、CD26等，提示这类细胞可能新近被激活过，由此推论记忆T细胞可能是由于持久性抗原或交叉抗原的低剂量、持续刺激得以维持其长时间存活。体外实验观察到细胞活化后见有从CD45RA向CD45RO的单向性转变，这与幼稚T细胞向记忆T细胞分化相平行。
表7-8　抑制细胞诱导亚群和辅助细胞诱导亚群的比较
抑制细胞诱导亚群辅助细胞诱导亚群
表　型　CD4++
CD29低密度高密度
CD31+-
CD45CD45RACD45RO
粘附分子(LFA、）++++
增殖功能++++
CD3McAb++++
　++++
抗原刺激再次反应-+++
同种异体抗原++++++
自身MLC++++
诱导和辅助功能　　
辅助B细胞产生抗体±+++
诱导Ts+++-
诱导细胞介导的淋巴细胞溶解作用（CML）±+++
细胞发育阶段天然（naive）记忆（memory）

　　（3）自身混合淋巴细胞反应：外周血B细胞和单核细胞等非T细胞在体外培养时能诱导某些自身T细胞发生增殖反应，称为自身混合淋巴细胞的应（autologous mixed　lymphocyte reaction　,AMLR）。这一部分T细胞称为自身反应性T细胞。作为刺激细胞的B细胞和单核细胞主要是通过其细胞表面的MHCⅡ类抗原来刺激自身反应性T细胞，在体外培养时加入抗MHCⅡ类抗原的抗体可阻断AMLR。关玩弄AMLR的生理意义尚不清楚，可能是机体的一种免疫调节机制。

　　（2）CD8阳性细胞群

　　根据CD28阳性或阴性可将CD8+细胞分为细胞毒性T细胞（CD8+CD28+）和抑制性T细胞（CD28+CD28-）。CD28McAb能与60-80%T细胞发生反应，包括全部CD4细胞和部分CD8细胞。

　　1.Tc(CTL)　在人类CTL表型为CD3+CD4-8+CD28+。小鼠CTL表型为Thy-1+、Lyt-1+、Lyt-2+/Lyt-3+。

　　（1）CTL的分化：静止的CTL以前体细胞（precursor）(CTL-P)形式存在，外来抗原进入机体被抗原提呈细胞（APC）加工处理，形成外来抗原与APC自身MHc I类抗原的复合物，被相应CTL克隆细胞膜表面TCR/CD3所识别，抗原刺激信号和APC释放IL-1共同存在的条件下，CTL-p被活化，并表达IL-2R、IL-4R、IL-6R等多种细胞因子受体，在IL-2、IL-4、IL-6、IFN-γ等细胞因子诱导下，迅速增殖，并分化为成熟的效应杀伤性T细胞（effector CTL）。CTL具有识别抗原的特异性，即能杀伤具有特定的外来抗原（如病毒感染靶细胞膜表面的病毒抗原）与自身MHc I类抗原结合的复合物的靶细胞。有关CTL杀伤靶细胞受到MHC I类抗原的限制，参见第五章“主要组织相容性复合体”第四节。从肿瘤组织周围分离获得的CTL称为肿瘤浸润淋巴细胞（tumor infiltrating lymphocyte , TIL）。TIL在体外加IL-2培养后，具有很高的杀伤肿瘤作用，目前已用于临床的肿瘤治疗。

　　（2）CTL的识别机制：多种粘附分子参与CTL对靶细胞的识别和粘附，主要有：①LFA-1/ICAM-1、ICAM-2、ICAM-3，可溶性ICAM-1（sICAM-1）可抑制CTL杀伤肿瘤细胞；②CD2/LFA-3（CD58），抗CD2McAb或抗CD58 McAb均可抑制CTL效应细胞对靶细胞的杀伤；③CD8/MHc I类抗原的非多态性结构域。

　　（3）CTL的杀伤机制：TCL杀伤靶细胞的机理目前认为主要通过释放多种的介质和因子介导的。

　　①穿孔素（perforin）:又称成孔蛋白（pore-foming protein,PFP）、C9相关蛋白（C9 related protein）或溶细胞素（cytolysin），贮存于电子稠密胞浆颗粒（electron-densecytoplasmic granules），成熟的穿孔素分子由534个氨基酸残基组成，分子量为56-75kDa，IP为6.4，穿孔素分子中央部位170-390之间的氨基酸序列与C9328-560氨酸酸序列约有20%同源性，这个区域与穿孔素和C9的多聚化和以管状形式插入到细胞膜有关。在杀伤相时，CTL细胞脱颗粒，穿孔素从颗粒中释放，在Ca2+存在下，插入靶细胞膜上，并多聚化形成管状的多聚穿孔素（polyperforin），约含12-16个穿孔素分子，分子量可达1000kDa。多聚穿孔素在靶细胞膜上形成穿膜的管状结构，内径平均16nm。这种异常的通道使Na+、水分进入靶细胞内，K+及大分子物质（如蛋白质）从靶细胞内流出，改变细胞渗透压，最终导致细胞溶解。此过程与补体介导的溶细胞过程类似，溶解细胞过程比较迅速。CTL本身可能释放A型硫酸软骨素蛋白聚糖（proteoglycans of chondroitinsulphate A type）、硫酸软骨素A限制因子（homologous restriction factor,HRF），因此可避免穿孔素对CTL自身细胞的攻击。

图7-3 CTL释放穿孔素杀伤靶细胞机理示意图

　　②丝氨酸酯酶（serine estersse）:活化CTL释放多种丝氨酸酯酶，如CTLA-1（又称CCP1或granzyme B）、CTLA-3（又称H因子或granzyme A），其作用可能类似补体激活过程中的酯酶作用，通过活化穿孔素而促进杀伤作用。

　　③淋巴毒素（lymphotoxin,LT）:又称肿瘤坏死因子-β（TNF-β），LT可直接杀伤靶细胞，但杀伤过程较慢，其杀伤机理参见第四章“细胞因子及其受体”第二节中肿瘤坏死因子。

　　2.Ts和Ts亚群　抑制性T细胞（suppressor T lymphocyte,Ts）对免疫应答有重要的负调节功能，抑制性T细胞功能的异常，常与T自身免疫性疾病、第I型超敏反应等疾病发生有关。

　　（1）抑制性T细胞的证实：绵羊红细胞（sheep red blood cell , SRBC）对于小鼠是良好的免疫原，合适剂量的SRBC可诱导小鼠产生高效价的抗SRBC抗体。当过高剂量SRBC免疫小鼠时，则抗体合成水平反而明显下降，称为高剂量免疫耐受。动物实验研究发现，将高剂量免疫耐受小鼠脾细胞转移到免疫原剂量刺激的小鼠体内时，则小鼠抗体应答水平明显下降。如高剂量免疫耐受小鼠脾细胞经抗Thy-1和补体处理后再转移到免疫原剂量免疫的小鼠体内，则高剂量免疫耐受小鼠脾细胞的抑制作用消失。实验证明了在高剂量免疫耐受小鼠的脾细胞中存在有抑制作用的T细胞。
表7-9 抑制性T细胞的证实
（1）免疫原剂量---→抗体应答+++
SRBS免疫小鼠
（2）高剂量SRBC---------------------------------→抗体应答+
免疫耐受小鼠
（3）高剂量免疫-→转移未处理脾细胞-→免疫原剂量-→抗体应答+
耐受小鼠　　　免疫小鼠
（4）高剂量免疫-→转移抗Thy-1+ ----→免疫原剂量-→抗体应答+++
　　耐受小鼠　补体处理脾细胞　　免疫小鼠

　　进一步研究证明，这种抑制细胞的表型为CD3+CD4-CD8+（小鼠CD8单抗常用Lyt-2）。人的抑制性T细胞表型为CD3+CD4-CD8+CD28-。Ts细胞不仅对B细胞合成和分泌抗体有抑制作用，而且对Th辅助作用、迟发型超敏反应以及Tc介导的细胞毒作用都有负调节作用。

　　(2)Ts细胞的亚群：Ts细胞还可分为Ts1、Ts2和Ts3不同亚群，分别起着诱导抑制、转导抑制和发挥抑制效应的作用。它们之间相互作用的确切机理还不十分清楚，可能是通过释放可溶性介质相互作用的。Ts1（Tsi，抗原特异性抑制性T细胞）分泌TsF1（TsiF，抑制诱导因子）→作用于Ts2（Tst，抑制转导细胞），分泌TsF2（Tst F）→作用于Ts3（Tse，抑制效应细胞），分泌Ts3F（TseF），作用于Th细胞，通过对Th的抑制作用，从而对各种免疫功能起负调节作用。Ts细胞群具有高度异质性，除Ts1、Ts2、Ts3亚群外，还有一群反抑制性T细胞亚群（contra-suppressor T cel，Tcsl）。Tcs活化后分泌反抑制性T细胞因子TcsF，直接作用于Th细胞，解除Ts细胞的抑制作用，使Th细胞恢复辅助活性。