求医网信息
T细胞多样性随着年龄的增长逐渐降低,人们往往会失去幼稚T细胞和记忆T细胞,使老年人更容易受到感染。 T细胞无法保持静止状态可能是它们更容易受到感染和癌症的原因之一。
T细胞是免疫系统的重要组成部分,是人体抵抗病原微生物和肿瘤的“士兵”。 它们保持休眠状态,直到检测到病原体。 近日,《科学》杂志发表的一项新研究指出,如果不休息和维持,T细胞可能会死亡,使宿主更容易受到病原体感染。
从胸腺“学校”毕业成为免疫“战士”
免疫系统包括中枢免疫器官和外周免疫器官。 T细胞产生于中枢免疫器官,主要包括骨髓和胸腺。 胸腺的英文拼写为,这就是为什么这组细胞被命名为T细胞的原因。
T细胞从骨髓来源的淋巴祖细胞通过血液循环迁移到胸腺,在那里经历一系列复杂的发育、分化和选择过程,最终成熟。 “可以说,胸腺就是培养这些‘士兵’的‘学校’淋巴系统发育特点,而在胸腺‘学校’里‘毕业’的T细胞,在进入‘战场’之前,并没有接受过真正的外来抗原刺激。” ’,并且处于静息状态,它们被称为幼稚T细胞或幼稚T细胞。” 南开大学免疫研究所副所长、生命科学学院教授张松介绍。
“毕业”后,T细胞可以通过淋巴和血液系统循环到外周淋巴器官(如脾脏、淋巴结、扁桃体等)发挥作用。 因此,周围淋巴器官就是这些“战士”进行实战的阵地。 T细胞借助淋巴和血液循环系统,前往免疫器官和各个组织,像巡逻的“士兵”,实时监测外来入侵者,维护机体健康。
大多数成熟T细胞在细胞表面表达CD4或CD8受体蛋白,因此可分为两个主要T细胞亚群:CD4+T细胞和CD8+T细胞。 一旦幼稚T细胞在检查过程中发现并识别外来抗原,它们就会被激活、增殖和分化以执行防御功能。
初始 T 细胞通过抗原刺激而被激活。 根据活性状态,T细胞可分为效应T细胞和记忆T细胞。 记忆T细胞具有持久的免疫记忆特性,并保持与初始T细胞类似的静止状态。 状态,再次遇到敌人时能够快速而强烈地做出反应。
“根据其执行的功能不同求医网,效应T细胞可分为辅助性T细胞、细胞毒性T细胞和调节性T细胞。” 张松分别介绍了三类效应T细胞。 辅助性 T 细胞参与几乎所有的适应性免疫反应。 它们不仅帮助激活 B 细胞分泌抗体、激活巨噬细胞消灭摄入的微生物,还帮助激活细胞毒性 T 细胞杀死感染目标。 细胞; 细胞毒性T细胞主要识别体内病毒感染的细胞或癌细胞,通过分泌细胞因子诱导病变细胞凋亡,是机体抗病毒和抗肿瘤免疫的重要防线; 调节性T细胞是免疫系统T细胞亚群的一部分,具有显着的免疫抑制和调节作用。 调节性 T 细胞可以主动抑制免疫系统的过度激活,对于维持免疫稳态和防止病理性自身反应至关重要。
上阵杀敌需要“三步走”
“养兵千日,用兵一时”。 初始 T 细胞将循环并驻留在外周淋巴组织中。 当遇到它们的特定抗原,即病原微生物或病毒侵入我们的身体时,T细胞“士兵”这个过程称为免疫反应,整个“战斗”过程需要“三步走”。
“T细胞不能直接识别病原微生物或病毒。T细胞介导的免疫反应始于抗原呈递细胞激活初始T细胞。” 张松介绍,感染部位的抗原呈递细胞通过摄入抗原而被激活,激活的抗原呈递细胞会迁移到淋巴组织,同时处理摄入的抗原并将其展示在细胞表面,以方便初始 T 细胞的识别。 初始T细胞通过识别抗原呈递细胞特异性表面分子来完成抗原识别,这称为免疫反应的诱导期。
抗原呈递细胞在识别抗原的同时,会通过其表面分子与T细胞表面分子的特异性相互作用进一步刺激T细胞,促进T细胞的活化、增殖和分化,这称为免疫应答的反应阶段。
此后,活化并分化的T细胞通过与其他细胞相互作用或分泌细胞因子进一步发挥效应功能,这称为免疫反应的效应阶段。 在效应期,分化的辅助T细胞分泌细胞因子,促进B细胞活化和抗体分泌,并激活巨噬细胞消灭入侵的病原体; 激活的细胞毒性T细胞分泌颗粒酶和穿孔素等细胞因子,直接诱导感染细胞凋亡。
在免疫反应过程中,调节性T细胞可以主动抑制免疫系统的过度激活,避免机体受到损害。 “免疫细胞之间的信息传递和反应作用既精确又强大,T细胞能够以极高的精度杀死感染目标,而不影响邻近的正常细胞,最大限度地减少对正常健康组织的损害。”张松说。
T细胞不能充分休息的部分原因被发现
在没有抗原暴露的情况下,外周淋巴器官中的T细胞也需要休息,将处于生理静止状态。 这种静止状态对于对抗病原微生物感染和肿瘤至关重要,但其潜在的分子机制在很大程度上尚不清楚。 其程度尚不清楚。
近日,《科学》在线发表了耶鲁大学陈列平教授团队的重大研究成果。 研究发现,在没有抗原暴露的情况下,处于静息状态的外周T细胞的自我激活会导致细胞死亡,而CD8α-PILRα分子与T细胞的相互作用对于T细胞静息状态的维持至关重要。
“CD8α分子是细胞毒性T细胞的谱系标记,在CD8+ T细胞的发育和抗原识别中发挥着重要作用。” 张松解释道。
为了研究CD8α分子在外周T细胞中的作用,研究团队构建了诱导型CD8α基因敲除系统。 该系统避免了对胸腺中 CD8+ T 细胞发育的影响,同时能够研究 CD8α 对外周 CD8+ T 细胞功能的影响。
利用该系统,研究小组发现诱导型CD8α的基因缺失会破坏外周记忆和幼稚CD8+ T细胞的稳态,将它们从静止状态激活,并诱导其程序性细胞死亡,这表明CD8α在维持外周记忆和幼稚CD8+ T细胞的稳态中发挥着重要作用。 CD8+ T 细胞的静息状态至关重要。
此外,研究团队进一步利用基因组规模的高通量筛选系统鉴定发现,PILRα分子是CD8α的配体,阻断CD8α-PILRα之间的相互作用将导致CD8+T细胞稳态被破坏而休眠。状态。
因此,这项研究表明,在没有抗原刺激的情况下,CD8+ T细胞的静止状态是由细胞表面的特定受体-配体(CD8α-PILRα)相互作用维持的,这可能有助于在抗原刺激期间使记忆CD8+ T细胞脱敏。在不需要它们时诱导激活,而不会过度激活它们,并在免疫反应消退后帮助它们恢复到正常状态。
“这项研究提供了对正常和病理条件下幼稚和记忆 CD8+ T 细胞的维持的更好理解。” 据张松介绍,2020年发表在《科学》上的一项研究表明,幼稚CD4+T细胞表面的VISTA蛋白可以调节CD4+T细胞的静息状态。
此外,T细胞经过人工改造,可以靶向特定的肿瘤抗原,称为嵌合抗原受体T细胞(CAR-T细胞)。 近年来,CAR-T细胞越来越多地应用于肿瘤免疫治疗,但其抗癌活性会因细胞耗竭和效应能力丧失而受到影响。
张松介绍,2021年《》杂志的另一项研究表明,诱导CAR-T细胞在细胞耗竭前进行短暂休息,可以将其从耗竭状态转变为类似记忆的状态,增强其抗肿瘤能力。
此外,人体的中枢免疫器官胸腺的大小具有明显的年龄特征。 胸腺在婴儿期相对发育,在青春期达到顶峰,之后逐渐退化、萎缩。 可以说,胸腺是T细胞发育成熟的重要场所。 老年人胸腺功能的退化会直接影响T细胞的产生和功能,导致老年人免疫力下降。 陈曦