? ? ? ?來源:藥學速覽 ▉ 導讀 ? ? ? ?我們在前面已經著重討論了輔助型T細胞是如何被激活的以及它們的職責與作用,現在是時候該關注殺傷性T細胞(cytotoxic T cell, CTL)了。CTL的激活方式不同于輔助型T細胞(T helper cell, Th細胞),它們的殺傷“武器”也不同于B細胞。在本期推送我們將為大家介紹殺傷性T細胞是如何被激活的,又是如何利用“武器”殺傷受感染的細胞的。 ▉CTL的激活 ? ? ? ?目前人們對于Th細胞是如何被激活的已經研究得較為清楚,但對于 CTL 的激活仍還有不了解的地方。問題之一是,在大多數情況下,初始CTL 的激活不僅需要TCR對樹突狀細胞MHC I類分子呈遞的抗原的識別,還需要Th細胞的幫助。解決這一問題的方法之一是使樹突狀細胞、Th 細胞和CTL共同形成“一夫二妻制”,然而,就像現實生活中很難見到的“一夫二妻”一樣,Th細胞和CTL同時遇見一個提呈它們同源抗原的樹突狀細胞的概率是非常小的。所以目前激活的CTL的具體機制并沒有研究得很清楚。 ▉ CTL的殺傷武器——穿孔素與顆粒酶B ? ? ? ?一旦CTL被激活,它就會迅速增殖以增加其數量。隨后,它們就會離開淋巴結,進入血液,并隨著血液移動到身體中入侵者所在的區域。當到達戰場時,CTL就會離開血液,開始攻擊受感染的細胞(靶細胞)。CTL的有效殺傷需要CTL與其靶細胞之間相互接觸,并且CTL有幾種武器可以在這場“肉搏戰”中使用。 ? ? ? ?CTL使用的武器之一是一種叫做穿孔素(perforin)的蛋白質(如上圖所示)。穿孔素是C9補體蛋白的“近親”,顧名思義,穿孔素可以與細胞膜結合并在細胞膜上“鉆孔”。為了實現鉆孔,CTL的TCR(T細胞受體)首先必須能識別目標細胞,然后CTL上的粘附分子將靶細胞緊緊地固定住,隨后CTL將穿孔素和一種稱為顆粒酶B(granzyme B )的混合物輸送到靶細胞表面。穿孔素可以破壞靶細胞的外膜,當靶細胞試圖修復這種損傷時,顆粒酶B和穿孔素就可以通過由靶細胞膜制成的囊泡進入細胞。被囊泡包裹進入靶細胞后,穿孔素分子即可在囊泡膜上鑿孔,使顆粒酶B被釋放到靶細胞的細胞質中。因此穿孔素的作用是幫助CTL將顆粒酶B傳遞到靶細胞的細胞質中。在那里,顆粒酶B可以觸發酶鏈反應,導致細胞通過凋亡而死亡。這種“輔助自殺”的過程通常包括目標細胞自身的酶破壞目標細胞的DNA。這種殺戮的一個重要特征是它是“定向的”:CTL將其致命的武器直接運送到目標細胞上,這樣該區域的其他正常細胞就不會在屠宰過程中受損。 ? ? ? ?殺傷性T細胞與靶細胞接觸后,只需約半小時即可殺死該細胞,在每次攻擊中,CTL僅使用少量的穿孔素和顆粒酶B即可完成目標。因此,單個CTL可以對抗多個被感染的靶細胞。 ? ? ? ?盡管單獨的一個CTL就可以依次消滅許多靶細胞,但在一次侵襲時可能有上千個細胞被感染。所以為了放大殺傷能力,CTL 一旦抵達戰場就進行增殖。大多數的CTL 通過從外部補給 IL-2 而促成其自身的增殖——Th1細胞是這種細胞因子的主要提供者。因此,當機體需要許多CTL(如在病毒感染過程中)時,分泌Th1型細胞因子的輔助型T細胞能為CTL增殖提供 IL-2。通過這種方法, Th細胞“召集運動員”并CTL的反應強度進行調控。 ▉ CTL的殺傷工具——FasL ? ? ? ?CTL殺傷的第二種方法是:利用其表面的一種稱為Fas配體(FasL)的蛋白質,與靶細胞表面的Fas蛋白結合,從而誘發靶細胞內的“自殺程序”,使靶細胞因凋亡而死亡。有趣的是,自然殺傷細胞與CTL一樣,都使用這兩種機制(穿孔素/顆粒酶B或FasL)殺死它們的靶細胞。 ▉? 細胞的死亡方式——凋亡與壞死 ? ? ? ?這里值得一提的是,細胞實際上有兩種不同的死亡方式:壞死(Necrosis)或凋亡(Apoptosis)。雖然最終的結果都是相同的——細胞死亡,但這兩個過程是完全不同的。 ? ? ? ?壞死通常由機體因傷口(如切口或燒傷)或細胞被攻擊性病毒或細菌殺死而導致。在壞死過程中,細胞內所包含的酶和化學物質會被釋放到周圍組織中,從而造成環境中其他正常細胞的損傷。相比之下,由凋亡引起的死亡要“整潔”、“干凈”得多:當一個細胞因凋亡而死亡時,它的內容物被封閉性地包裹在由死亡細胞的外膜制成的“垃圾袋”(囊泡)中。作為垃圾收集任務的一部分,這些囊泡隨后被附近的巨噬細胞吞噬和破壞(這是巨噬細胞“清道夫”的職責之一)。因此,在凋亡過程中,靶細胞的內容物不會進入組織造成其他正常細胞的損傷。所以,通過誘導細胞凋亡而不是壞死來殺死它們,CTL可以清除體內受病毒感染的細胞,而不會造成壞死細胞死亡導致的組織損傷。 ? ? ? ?還有一個理由可以解釋為什么通過凋亡觸發細胞死亡是CTL摧毀病毒感染細胞的一種特別有效的方式:當病毒感染的細胞因凋亡而死亡時,未組裝到基因組中的病毒的DNA會與目標細胞的DNA一起被破壞。此外,在受感染的靶細胞內已組裝的DNA或RNA病毒可以一起被包裹入凋亡小泡中,并由巨噬細胞吞噬處理。正是這種通過誘導細胞凋亡消滅受感染細胞及其所含病毒的能力,使CTL成為一種強有力的抗病毒武器。 ▉? 小結 ? ? ? ?本期推送,我們主要為大家介紹了CTL的幾種殺傷性武器。CTL可以通過分泌穿孔素和顆粒酶B誘導受感染的靶細胞凋亡:穿孔素的作用是幫助CTL將顆粒酶B傳遞到靶細胞的細胞質中,顆粒酶B可以觸發酶鏈反應,導致細胞通過凋亡而死亡。此外,CTL還能通過FasL與靶細胞的Fas結合,誘發靶細胞凋亡。 ? ? ??如涉及知識產權請與我司聯系
參考書:《How the immune system works》 圖片來源于網絡,如有侵權,請聯系公眾號刪除 |