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科普丨T細(xì)胞的征戰(zhàn)之旅

 虞強(qiáng) 2016-03-15


人體免疫系統(tǒng)的精準(zhǔn)性令人嘆為觀止。它能分辨出各種對人體有害的病原及癌變細(xì)胞,并做出免疫應(yīng)答。而對其它例如食物源分子或人體正常細(xì)胞,則不產(chǎn)生免疫反應(yīng)。如何利用這個(gè)精準(zhǔn)的免疫系統(tǒng)去殺死癌細(xì)胞,已成為當(dāng)今攻克癌癥的重要議題。這8-


 

胸腺(Thymus)與T細(xì)胞

胸腺屬于初級(jí)淋巴組織,在我們?nèi)梭w內(nèi)有內(nèi)分泌腺的功能,可以分泌數(shù)種荷爾蒙以增進(jìn)T細(xì)胞的分化及增殖。由骨髓生成的淋巴干細(xì)胞是將來B細(xì)胞及T細(xì)胞的前身,這種干細(xì)胞經(jīng)由荷爾蒙的作用會(huì)進(jìn)入胸腺并在此分化為成熟的T細(xì)胞。在胸腺大量增殖的成熟的T細(xì)胞并不是每一個(gè)都可以離開胸腺,他們必須在胸腺歷經(jīng)一番淘汰選擇后,僅有極少數(shù)的T細(xì)胞能離開胸腺進(jìn)入二級(jí)淋巴組織。以老鼠為例,每天約有億萬兆的T細(xì)胞產(chǎn)生,但大約只有百萬個(gè)可以離開胸腺,由于胸腺的英文是Thymus,因此我們便將這種自胸腺而來的淋巴細(xì)胞稱為T細(xì)胞。

能夠離開胸腺的T細(xì)胞必須具備能有辨識(shí)自身細(xì)胞與外來異物的能力,不具有這些能力的細(xì)胞不僅不能離開胸腺還會(huì)走向死亡一途,我們把這種過程稱為T細(xì)胞的正選擇。另外T細(xì)胞光能認(rèn)識(shí)自身細(xì)胞這還不夠,他們還必須不能對自身細(xì)胞產(chǎn)生攻擊性,不能通過這一關(guān)的T細(xì)胞同樣必須走向自我毀滅的路途,我們將這種選擇稱為副選擇(見下圖),完全通過這兩項(xiàng)選擇的T細(xì)胞才有資格離開胸腺進(jìn)到二級(jí)淋巴組織成為等待與抗原結(jié)合的處女T細(xì)胞(naive T cell)。(注:處女T細(xì)胞就是已經(jīng)發(fā)育成熟且具有特異性抗原辨識(shí)能力,但尚未遭遇其特異性抗原的細(xì)胞。)

●正負(fù)選擇

有辨識(shí)自身細(xì)胞與外來異物的能力→不能對自身細(xì)胞產(chǎn)生攻擊性→通過選擇

T細(xì)胞在胸腺分化過程中便已經(jīng)產(chǎn)生對數(shù)以萬計(jì)的自然界抗原有個(gè)別專一性的各式各樣的T細(xì)胞,換句話說,我們體內(nèi)認(rèn)識(shí)各種不同抗原的專一性T細(xì)胞的多樣性大于或等于自然界中抗原的數(shù)量。當(dāng)它們遇上其中一個(gè)個(gè)別的專一性抗原時(shí)便會(huì)快速且大量地分裂與增殖,我們將這種現(xiàn)象稱為純株增殖(colon expansion)。自此遇上抗原以后的處女T細(xì)胞便成為作用性T細(xì)胞(effector T cell)。

純株增殖(colon expansion)


T細(xì)胞遇上專一性抗原時(shí)→T細(xì)胞會(huì)快速且大量的分裂與增殖

T細(xì)胞種類及功能

T細(xì)胞依其作用的不同可被區(qū)分為效應(yīng)性T細(xì)胞、遲發(fā)性超敏感T細(xì)胞、輔助性T細(xì)胞及抑制性T細(xì)胞等。依其作用方式及性質(zhì)的不同,前二者歸類為效應(yīng)性T細(xì)胞,后二者歸類為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞。

效應(yīng)性T細(xì)胞:常見的效應(yīng)性T細(xì)胞是細(xì)胞毒殺性T細(xì)胞,這類的細(xì)胞帶有CD8的細(xì)胞標(biāo)記,它可以直接攻擊遭受病原體感染的且?guī)в械谝活惤M織兼容性復(fù)合體的細(xì)胞,它除了可以攻擊病毒及細(xì)胞內(nèi)感染的病菌還可以攻擊癌細(xì)胞及移植的器官。它攻擊的方式可以是分泌一種蛋白質(zhì),這種蛋白能夠?qū)⒓?xì)胞膜穿孔使細(xì)胞溶裂。

輔助性T細(xì)胞(Helper T cell):輔助性T細(xì)胞帶CD4的細(xì)胞標(biāo)記,這類細(xì)胞僅會(huì)和帶有第二類組織兼容性復(fù)合體的細(xì)胞結(jié)合,輔助性T細(xì)胞會(huì)協(xié)助B細(xì)胞產(chǎn)生抗體,當(dāng)輔助性T細(xì)胞與抗原呈獻(xiàn)細(xì)胞(巨噬細(xì)胞)結(jié)合后會(huì)去辨認(rèn)抗原,當(dāng)辨認(rèn)出其專一性抗原后就會(huì)受刺激而釋出一種稱為白血球間激活素-1(interleukin-1,或稱介白素)的物質(zhì),這種物質(zhì)會(huì)刺激輔助細(xì)胞釋出介白素-2,介白素-2會(huì)刺激已經(jīng)與抗原接觸的T細(xì)胞的繁殖和長時(shí)間的生存,還能促使它產(chǎn)生另一種稱為B細(xì)胞生長素的蛋白,這種蛋白會(huì)和介白素-1共同作用使的已經(jīng)和抗原接觸的B細(xì)胞大量繁殖。

抑制性T細(xì)胞:抑制性T細(xì)胞的主要功能是抑制B細(xì)胞轉(zhuǎn)變成能產(chǎn)生抗體的漿細(xì)胞(plasma cell),另外一個(gè)作用是防止B細(xì)胞和T細(xì)胞對自身的細(xì)胞產(chǎn)生攻擊性,關(guān)于抑制性T細(xì)胞的功能仍有許多等待研究,它們在免疫耐受性的產(chǎn)生或許也扮演著相當(dāng)重要的角色。

遲發(fā)性超敏感T細(xì)胞:這種T細(xì)胞會(huì)分泌淋巴激素(Lymphokine)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞來到感染原侵入的地方,并限制它們的行動(dòng)使其不易離開,并且還會(huì)增加巨噬細(xì)胞的吞噬能力,讓它們能夠更有效率的清除感染原。(注﹔淋巴激素是由淋巴球所分泌的激素,這種激素在體內(nèi)的量都很稀少,作用的對象是巨噬細(xì)胞及白血球,他的作用是方是引導(dǎo)這些巨噬細(xì)胞和白血球到有感染原的部位,并增強(qiáng)他們的清除感染源的能力,淋巴激素的種類目前已知有上百種且功用不盡相同)。

●T細(xì)胞的種類

綜合以上我們可以知道, T細(xì)胞具有幾項(xiàng)功能:第一它可以分泌淋巴激素活化其他的免疫細(xì)胞﹔第二可以認(rèn)識(shí)外來的感染原、外來的組織及自身的腫瘤并將及直接殺死﹔第三具有調(diào)節(jié)或抑制免疫的能力。

T細(xì)胞的活化(有功能的T細(xì)胞)

離開胸腺進(jìn)入二級(jí)淋巴組織的處女T細(xì)胞會(huì)在這些外圍淋巴器官(如淋巴結(jié))巡游,當(dāng)他們遇上帶有外來抗原的抗原呈獻(xiàn)細(xì)胞,便會(huì)與他們接觸。T細(xì)胞首先會(huì)去認(rèn)這些抗原呈獻(xiàn)細(xì)胞是不是帶有組織兼容性復(fù)合體,接著會(huì)去認(rèn)是否帶有與其相吻合的抗原,如果兩著都具備T細(xì)胞此時(shí)在這兩個(gè)訊號(hào)(signal)的刺激下便會(huì)被激活,由原先的處女T細(xì)胞轉(zhuǎn)變成作用性T細(xì)胞(effector T cell)。

這些同時(shí)接受兩種訊號(hào)的活化態(tài)作用T細(xì)胞就會(huì)開始辨別自身細(xì)胞,看哪些細(xì)胞也同時(shí)帶有這兩種訊號(hào),同時(shí)帶有這兩種訊號(hào)的細(xì)胞表示這些細(xì)胞已經(jīng)被感染原感染,此時(shí)這些作用性T細(xì)胞便會(huì)攻擊這些受感染細(xì)胞,使這些已生病的細(xì)胞啟動(dòng)細(xì)胞程序性毀滅過程而死亡,所以我們必須明白T細(xì)胞作用的對象是屬胞內(nèi)感染的病原,像病毒或某些胞內(nèi)感染的細(xì)菌。所謂胞內(nèi)感染就是感染原感染后會(huì)進(jìn)到細(xì)胞內(nèi),此時(shí)在細(xì)胞外才有作用的抗體便發(fā)揮不了作用,所以必須由T細(xì)胞辨識(shí)哪些細(xì)胞已經(jīng)受到感染并將受感染的細(xì)胞殺死,一但細(xì)胞被殺死,那么依附這些細(xì)胞生存的病毒或細(xì)菌也會(huì)死亡或裸露出來受抗體攻擊,而這些作用T細(xì)胞會(huì)一個(gè)接著一個(gè)去清除受感染的細(xì)胞,直到所有受感染的細(xì)胞都被清除為止。

●T細(xì)胞的活化

1.T細(xì)胞首先會(huì)去認(rèn)這些抗原呈獻(xiàn)細(xì)胞是不是帶有組織兼容性復(fù)合體 

2.T細(xì)胞被激活

3.T細(xì)胞辨識(shí)哪些細(xì)胞已經(jīng)受到感染并將受感染的細(xì)胞殺死

當(dāng)然T細(xì)胞的活化并不是只有這兩個(gè)原因,這中間牽涉到更復(fù)雜的細(xì)胞訊號(hào)的傳遞及受器的改變。也有些T細(xì)胞他們被活化后的功能并不是去殺死受感染細(xì)胞,而是幫助B細(xì)胞去產(chǎn)生抗體或是增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬及分解病原的能力以對抗感染原。

本文整理自http://milong.myweb./cdc/cdc-05.htm


文章來源:賽先生   2016年03月11日 轉(zhuǎn)自:干細(xì)胞者說


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