▉ 前言 上一期推送中我们为大家介绍了T细胞进入胸腺后的第一场考核:阳性选择。本期推送中为大家介绍T细胞在胸腺经历的第二场考核:阴性选择。
通过对三十二期知识的学习,我们已经知道“阳选阶段”T细胞呈双阳性,即T细胞表面既表达CD4也表达CD8分子。然而T细胞不是永远保持这种状态,那它的改变发生在何时?下面,就让我们来学习一下 阳选过程在胸腺皮层发生,阳选阶段或阳选过后,T细胞停止表达一种表面分子(CD4或CD8),而呈现CD8+T细胞或CD4+T细胞状态,此时的T细胞也被称为“单阳细胞”。该过程的确切机制还有待探索,现有的解释是这取决于cTEC用于抗原提呈的MHC类型。即该抗原由MHC I提呈,T细胞则呈现CD8+状态;由MHC II提呈,T细胞则呈现CD4+状态。那么,大家可能会思考,与保留分子并列的另一种分子去哪了?答案是该分子表达通路下调或关闭了。 ▉ T细胞的免疫活化必须MHC抗原提呈 阳选成功的T细胞开始表达CCR7趋化因子受体,并从胸腺皮质迁移到胸腺髓质,胸腺髓质含有大量CCR7表达(传送门),在该处T细胞完成第二次考核,即检测T细胞自身耐受,该过程也被称为阴性选择。
阴性选择过程中,可以与MHC-多肽(自身抗原)反应的T细胞被清除,这一点很关键。如果未将该类T细胞清除,将会出现自身免疫病,如能够识别自身抗原的Th细胞会辅助B细胞制造抗体,对自身分子进行标记进而对机体功能造成破坏(胰岛素自身免疫综合征IAS,患者进食大量碳水化合物后,血糖升高,刺激胰岛β细胞释放胰岛素以对抗升高的血糖。在某种或某些因素下,机体产生了针对胰岛素的自身抗体,胰岛素与之结合形成胰岛素/胰岛素抗体复合物,血浆中可发挥降糖作用的胰岛素减少,在持续高血糖刺激下,胰岛素β细胞进一步分泌胰岛素,以对抗高血糖。此时患者可能不出现任何症状。当胰岛素/胰岛素抗体复合物解离后或产生类似人胰岛素生理作用的游离片段,血液中游离胰岛素水平上升,而出现与血糖水平不匹配的高胰岛素血症,低血糖随即发生。未使用外源胰岛素情况下,胰岛素抗体产生更多是由于药物或食物诱发的。化学结构中含有-SH的药物容易导致IAS的发生。多数学者认为-SH与胰岛素S-S相互作用,使内源性胰岛素发生变构,触发免疫反应,产生胰岛素抗体。胰岛素抗体产生是IAS发病关键。但这种变构是可逆的,一旦停用此类药物,胰岛素抗体消失,低血糖可自行缓解。)。而在CTLs中则会直接对自身细胞展开攻击。 ▉ T细胞的免疫活化必须MHC抗原提呈 参与T细胞阴性选择的有2类细胞。一种是髓质胸腺上皮细胞(mTEC),它们是cTEC的“表亲”,其自带两个特点支持其成为T细胞耐受“测试者”。同cTEC一样,mTEC具有自噬功能,可将自身蛋白通过MHC II提呈。这种打破规则的提呈方式,增加了自身抗原的广度,在阴性选择阶段可以清除大部分自身反应辅助性T细胞。然而,除了这些所有细胞都具备的蛋白质,还有许多蛋白质是组织特异性的(据估计有几千种)。这种组织特异性蛋白质是器官、组织特性的基础。例如:心肌细胞形成的蛋白质仅属于心脏。因此,胸腺进行的阴性选择也应该包含这些组织特异性蛋白质。 《Thymic epithelial cells: antigen presenting cellsthat regulate T cell repertoire and tolerancedevelopment》 mTEC含有称为AIRE的转录因子,可表达很多组织特异性抗原。最终,mTEC不仅可表达通用型蛋白质,还可表达千种以上组织特异性蛋白质。这样就可避免大部分组织特异性T细胞产生。然而,关于组织特异性抗原表达的问题,目前还未完全明了,现在不确定mTEC细胞表达全部组织特异性抗原还是仅表达其中大部分。 另一种参与胸腺阴性选择的细胞是胸腺树突状细胞(TDC)。TDC也具有“海星样”外形,但其不具备迁移能力。TDC是胸腺髓质常驻细胞,由骨髓来源前体细胞发育而来。TDC不仅可通过常用方式从胸腺获取抗原,还可以通过“掠夺”方式从mTEC获取MHC-多肽复合物。关于这种方式的具体作用机制,以及意义还有待研究。
经过胸腺细胞考核,最终只有那些具有可识别cTEC MHC-多肽复合物,且不与TDC或mTEC细胞MHC-多肽复合物反应的T细胞才能存活。 图示阳选、阴选全景 通过考核的T细胞高水平表达TCR以及CD4或CD8共受体,但CD4和CD8分子绝不会同时表达。年轻人胸腺每天大约考核6千万双阳T细胞,但只有2百万单阳T细胞顺利通过考核。其余T细胞均发生凋亡,迅速被胸腺巨噬细胞吞噬。大部分学生对超过1个小时的考试无法忍受,但T细胞需要经历的却是长达2周的考核。一经“塑形”,T细胞不会再发生改变。不过,免疫学家仍未确切了解这些“毕业生”离开胸腺的方式,但猜测其通过皮质髓质交界经血液进入外周组织。
▉下期预告 本期推送中,我们为大家介绍了T细胞在胸腺经历的第二场考核:阴性选择。大家是否思考过,T细胞是如何在经历阳性选择后又成功经历阴性选择的,难道这2个过程不是相悖的吗?下期推送中,我们将为大家提供一些思路,敬请期待。 如涉及知识产权请与我司联系 |