▉ 前言 上一期推送中我們為大家介紹了T細胞進入胸腺后的第一場考核:陽性選擇。本期推送中為大家介紹T細胞在胸腺經歷的第二場考核:陰性選擇。
通過對三十二期知識的學習,我們已經知道“陽選階段”T細胞呈雙陽性,即T細胞表面既表達CD4也表達CD8分子。然而T細胞不是永遠保持這種狀態,那它的改變發生在何時?下面,就讓我們來學習一下 陽選過程在胸腺皮層發生,陽選階段或陽選過后,T細胞停止表達一種表面分子(CD4或CD8),而呈現CD8+T細胞或CD4+T細胞狀態,此時的T細胞也被稱為“單陽細胞”。該過程的確切機制還有待探索,現有的解釋是這取決于cTEC用于抗原提呈的MHC類型。即該抗原由MHC I提呈,T細胞則呈現CD8+狀態;由MHC II提呈,T細胞則呈現CD4+狀態。那么,大家可能會思考,與保留分子并列的另一種分子去哪了?答案是該分子表達通路下調或關閉了。 ▉?T細胞的免疫活化必須MHC抗原提呈 陽選成功的T細胞開始表達CCR7趨化因子受體,并從胸腺皮質遷移到胸腺髓質,胸腺髓質含有大量CCR7表達(傳送門),在該處T細胞完成第二次考核,即檢測T細胞自身耐受,該過程也被稱為陰性選擇。
陰性選擇過程中,可以與MHC-多肽(自身抗原)反應的T細胞被清除,這一點很關鍵。如果未將該類T細胞清除,將會出現自身免疫病,如能夠識別自身抗原的Th細胞會輔助B細胞制造抗體,對自身分子進行標記進而對機體功能造成破壞(胰島素自身免疫綜合征IAS,患者進食大量碳水化合物后,血糖升高,刺激胰島β細胞釋放胰島素以對抗升高的血糖。在某種或某些因素下,機體產生了針對胰島素的自身抗體,胰島素與之結合形成胰島素/胰島素抗體復合物,血漿中可發揮降糖作用的胰島素減少,在持續高血糖刺激下,胰島素β細胞進一步分泌胰島素,以對抗高血糖。此時患者可能不出現任何癥狀。當胰島素/胰島素抗體復合物解離后或產生類似人胰島素生理作用的游離片段,血液中游離胰島素水平上升,而出現與血糖水平不匹配的高胰島素血癥,低血糖隨即發生。未使用外源胰島素情況下,胰島素抗體產生更多是由于藥物或食物誘發的。化學結構中含有-SH的藥物容易導致IAS的發生。多數學者認為-SH與胰島素S-S相互作用,使內源性胰島素發生變構,觸發免疫反應,產生胰島素抗體。胰島素抗體產生是IAS發病關鍵。但這種變構是可逆的,一旦停用此類藥物,胰島素抗體消失,低血糖可自行緩解。)。而在CTLs中則會直接對自身細胞展開攻擊。 ▉?T細胞的免疫活化必須MHC抗原提呈 參與T細胞陰性選擇的有2類細胞。一種是髓質胸腺上皮細胞(mTEC),它們是cTEC的“表親”,其自帶兩個特點支持其成為T細胞耐受“測試者”。同cTEC一樣,mTEC具有自噬功能,可將自身蛋白通過MHC II提呈。這種打破規則的提呈方式,增加了自身抗原的廣度,在陰性選擇階段可以清除大部分自身反應輔助性T細胞。然而,除了這些所有細胞都具備的蛋白質,還有許多蛋白質是組織特異性的(據估計有幾千種)。這種組織特異性蛋白質是器官、組織特性的基礎。例如:心肌細胞形成的蛋白質僅屬于心臟。因此,胸腺進行的陰性選擇也應該包含這些組織特異性蛋白質。 《Thymic epithelial cells: antigen presenting cellsthat regulate T cell repertoire and tolerancedevelopment》 mTEC含有稱為AIRE的轉錄因子,可表達很多組織特異性抗原。最終,mTEC不僅可表達通用型蛋白質,還可表達千種以上組織特異性蛋白質。這樣就可避免大部分組織特異性T細胞產生。然而,關于組織特異性抗原表達的問題,目前還未完全明了,現在不確定mTEC細胞表達全部組織特異性抗原還是僅表達其中大部分。 另一種參與胸腺陰性選擇的細胞是胸腺樹突狀細胞(TDC)。TDC也具有“海星樣”外形,但其不具備遷移能力。TDC是胸腺髓質常駐細胞,由骨髓來源前體細胞發育而來。TDC不僅可通過常用方式從胸腺獲取抗原,還可以通過“掠奪”方式從mTEC獲取MHC-多肽復合物。關于這種方式的具體作用機制,以及意義還有待研究。
經過胸腺細胞考核,最終只有那些具有可識別cTEC MHC-多肽復合物,且不與TDC或mTEC細胞MHC-多肽復合物反應的T細胞才能存活。 圖示陽選、陰選全景 通過考核的T細胞高水平表達TCR以及CD4或CD8共受體,但CD4和CD8分子絕不會同時表達。年輕人胸腺每天大約考核6千萬雙陽T細胞,但只有2百萬單陽T細胞順利通過考核。其余T細胞均發生凋亡,迅速被胸腺巨噬細胞吞噬。大部分學生對超過1個小時的考試無法忍受,但T細胞需要經歷的卻是長達2周的考核。一經“塑形”,T細胞不會再發生改變。不過,免疫學家仍未確切了解這些“畢業生”離開胸腺的方式,但猜測其通過皮質髓質交界經血液進入外周組織。
▉下期預告 本期推送中,我們為大家介紹了T細胞在胸腺經歷的第二場考核:陰性選擇。大家是否思考過,T細胞是如何在經歷陽性選擇后又成功經歷陰性選擇的,難道這2個過程不是相悖的嗎?下期推送中,我們將為大家提供一些思路,敬請期待。 如涉及知識產權請與我司聯系 |