T-lymfocytter

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 4. april 2020; checks kræver 17 redigeringer .
T-lymfocyt
Tekstil forbindende
Historie om celledifferentiering Hæmatopoietiske stamceller → præthymocytter → thymocytter
Muligheder for yderligere differentiering hukommelse T-celler
 Mediefiler på Wikimedia Commons

T-lymfocytter , eller T-celler (fra lat.  t hymus  " thymus ") - lymfocytter , der udvikles i pattedyr i thymus fra forstadier - præthymocytter , der kommer ind i den fra den røde knoglemarv . I thymus differentierer T-lymfocytter ved at erhverve T-celle-receptorer (TCR, engelsk  TCR ) og forskellige co-receptorer (overflademarkører) [1] . De spiller en vigtig rolle i det erhvervede immunrespons . Giver genkendelse og ødelæggelse af celler, der bærer fremmedeantigener , forstærker virkningen af ​​monocytter , NK-celler og deltager også i skiftet af immunoglobulinisotyper ( i begyndelsen af ​​immunresponset syntetiserer B-celler IgM , senere skifter de til produktion af IgG , IgE , IgA ).

Typer af T-lymfocytter

T-cellereceptorer er de vigtigste overfladeproteinkomplekser af T-lymfocytter, der er ansvarlige for genkendelsen af ​​behandlede antigener forbundet med major histocompatibility complex (MHC) molekyler på overfladen af ​​antigen -præsenterende celler [2] .  T-cellereceptoren er forbundet med et andet polypeptidmembrankompleks, CD3 . CD3-kompleksets funktioner omfatter signaltransduktion ind i cellen samt stabilisering af T-cellereceptoren på membranoverfladen. T-cellereceptoren kan associere med andre overfladeproteiner, dens co-receptorer . Afhængigt af coreceptoren og de udførte funktioner skelnes der mellem to hovedtyper af T-celler.

T-hjælpere

T-hjælpere (fra den engelske hjælper - assistent) - T-lymfocytter, hvis hovedfunktion er at forbedre det adaptive immunrespons. De aktiverer T-dræbere , B-lymfocytter , monocytter , NK-celler med direkte kontakt, og også humoralt, frigiver cytokiner . Hovedtræk ved T-hjælpere er tilstedeværelsen af ​​CD4 co-receptor molekylet på celleoverfladen . T-hjælpere genkender antigener, når deres T-cellereceptor interagerer med et antigen, der er forbundet med molekyler af den store histokompatibilitetskompleks II-klasse ( engelsk  major histokompatibilitetskompleks II (MHC-II) ).

T-killers

T-dræbere (fra det engelske  killer  "killer"), cytotoksiske T-lymfocytter , CTL - T-lymfocytter, hvis hovedfunktion er ødelæggelsen af ​​beskadigede celler i deres egen krop. Mål for T-dræbere er celler påvirket af intracellulære parasitter (som omfatter vira og nogle typer bakterier ), tumorceller . T-dræbere er hovedkomponenten i antiviral immunitet. Hovedtræk ved T-dræbere er tilstedeværelsen af ​​CD8 co-receptor molekylet på celleoverfladen . T-dræbere genkender antigener, når deres T-cellereceptor interagerer med et antigen, der er forbundet med molekyler af det store histokompatibilitetskompleks I klasse ( engelsk  major histocompatibility complex I (MHC-I) ).

T-hjælpere og T-dræbere danner en gruppe effektor-T-lymfocytter , som er direkte ansvarlige for immunresponset. Samtidig er der en anden gruppe af celler, regulatoriske T-lymfocytter , hvis funktion er at regulere aktiviteten af ​​effektor-T-lymfocytter. Ved at modulere styrken og varigheden af ​​immunresponset gennem regulering af T-effektorcelleaktivitet, opretholder regulatoriske T-celler tolerance over for kroppens egne antigener og forhindrer udviklingen af ​​autoimmune sygdomme . Der er flere mekanismer for undertrykkelse: direkte, med direkte kontakt mellem celler, og fjernt, udført på afstand - for eksempel gennem opløselige cytokiner.

γδ T-lymfocytter

T-lymfocytter er en lille population af celler med en modificeret T-celle-receptor [3] . I modsætning til de fleste andre T-celler, hvis receptor også er dannet af underenheder , er T-cellereceptoren af ​​α- lymfocytter også dannet af underenheder. Disse underenheder interagerer ikke med peptidantigener præsenteret af MHC-proteiner. Det antages, at T-lymfocytter er involveret i genkendelsen af ​​lipidantigener .

T-undertrykkere

T-lymfocytter, der giver central regulering af immunresponset.

Differentiering i thymus

Alle T-celler stammer fra røde knoglemarvshæmatopoietiske stamceller, der migrerer til thymus og differentierer til umodne thymocytter [4] . Thymus skaber det mikromiljø, der er nødvendigt for udviklingen af ​​et fuldt funktionelt T-celle repertoire, der er MHC-begrænset og selvtolerant.

Thymocytdifferentiering er opdelt i forskellige stadier afhængigt af ekspressionen af ​​forskellige overflademarkører (antigener). På det tidligste stadie udtrykker thymocytter ikke CD4 og CD8 co-receptorer og klassificeres derfor som dobbelt negative ( eng.  double negative (DN) ) (CD4-CD8-). På næste trin udtrykker thymocytter begge coreceptorer og kaldes dobbelt positive ( eng.  dobbelt positiv (DP) ) (СD4+CD8+). Til sidst, på det sidste stadie, er der et udvalg af celler, der kun udtrykker én af co-receptorerne ( eng.  single positive (SP) ): enten (CD4+) eller (CD8+).

Den tidlige fase kan opdeles i flere delfaser. Således har  thymocytter i understadie DN1 ( dobbelt negativ 1 ) følgende kombination af markører: CD44 + CD25 - CD117 +. Celler med denne kombination af markører kaldes også tidlige lymfoide progenitorer (ELP ) .  Fremskridt i deres differentiering deler ELP sig aktivt og mister til sidst evnen til at transformere til andre celletyper (for eksempel B-lymfocytter eller myeloidceller). Ved at flytte til DN2-understadiet ( dobbelt negativ 2 ), udtrykker thymocytter CD44 + CD25 + CD117 + og bliver tidlige T-celle-stamceller ( eng . early T-cell progenitorer (ETP) ). Under DN3-understadiet ( eng. dobbelt negativ 3 ) har ETP-celler en kombination af CD44 - CD25 + og går ind i processen med β-selektion.   

β-valg

T-cellereceptorgenerne består af gentagne segmenter, der tilhører tre klasser: V ( variabel  ) , D ( diversitet ) og J ( sammenføjning ) .  I processen med somatisk rekombination forbindes gensegmenter, et fra hver klasse, sammen ( V(D)J-rekombination ). Tilfældig kombination af V(D)J-segmentsekvenser resulterer i unikke variable domænesekvenser for hver af receptorkæderne. Den tilfældige natur af dannelsen af ​​sekvenser af variable domæner tillader generering af T-celler, der kan genkende et stort antal forskellige antigener, og som et resultat giver mere effektiv beskyttelse mod hurtigt udviklende patogener. Imidlertid fører denne samme mekanisme ofte til dannelsen af ​​ikke-funktionelle underenheder af T-cellereceptoren. Generne, der koder for receptorens β-underenhed, er de første til at gennemgå rekombination i DN3-celler. For at udelukke muligheden for dannelsen af ​​et ikke-funktionelt peptid, danner β-underenheden et kompleks med den invariable α-underenhed af præ-T-cellereceptoren, der danner den såkaldte. præ-T-cellereceptor (præ-TCR) [5] . Celler, der ikke er i stand til at danne funktionel præ-TCR, dør ved apoptose . Thymocytter, der med succes passerer β-selektion, går videre til DN4-understadiet ( CD44 - CD25- ) og gennemgår en positiv selektionsproces .  

Positivt valg

Celler, der udtrykker præ-TCR på deres overflade, er stadig ikke immunkompetente, da de ikke er i stand til at binde sig til molekyler af det store histokompatibilitetskompleks. T-cellereceptorens genkendelse af MHC-molekyler kræver tilstedeværelsen af ​​CD4- og CD8 -co-receptorer på overfladen af ​​thymocytter. Dannelsen af ​​et kompleks mellem præ-TCR og CD3-coreceptoren fører til inhibering af omlejringer af β-underenhedsgenerne og forårsager samtidig aktivering af ekspressionen af ​​CD4- og CD8-generne. Thymocytter bliver således dobbelt positive (DP) (CD4+CD8+). DP-thymocytter migrerer aktivt til thymus cortex, hvor de interagerer med corticale epitelceller , der udtrykker proteiner af begge klasser af MHC (MHC-I og MHC-II). Celler, der ikke er i stand til at interagere med MHC-proteiner i det kortikale epitel, gennemgår apoptose , mens celler, der med succes udfører en sådan interaktion, begynder at dele sig aktivt.

Negativt valg

Thymocytter, der har gennemgået positiv selektion, begynder at migrere til den corticomedullære grænse af thymus. Når de først er i medulla, interagerer thymocytter med kroppens egne antigener, præsenteret i kombination med MHC-proteiner på medullære thymusepitelceller (mTEC'er). Thymocytter, der aktivt interagerer med deres egne antigener, gennemgår apoptose . Negativ selektion forhindrer fremkomsten af ​​selvaktiverende T-celler, der er i stand til at forårsage autoimmune sygdomme , som er et vigtigt element i kroppens immunologiske tolerance .

Aktivering

T-lymfocytter, der med succes passerede positiv og negativ selektion i thymus, kom til periferien af ​​kroppen, men ikke havde kontakt med antigenet, kaldes naive T-celler ( eng.  Naive T-celler ). Naive T-cellers hovedfunktion er at reagere på patogener, der tidligere var ukendte for kroppens immunsystem. Efter at naive T-celler genkender antigenet, bliver de aktiveret. Aktiverede celler begynder aktivt at dele sig og danner en klon . Nogle af cellerne i denne klon bliver til effektor-T-celler , som udfører funktioner, der er specifikke for denne type lymfocytter (for eksempel udskiller cytokiner i tilfælde af T-hjælpere eller lysere de berørte celler i tilfælde af T-dræbere). En anden del af de aktiverede celler omdannes til hukommelses-T-celler . Hukommelsesceller forbliver i en inaktiv form efter indledende kontakt med et antigen, indtil gentagen interaktion med det samme antigen forekommer. Hukommelses-T-celler lagrer således information om tidligere virkende antigener og giver et sekundært immunrespons, der udføres på kortere tid end det primære.

Interaktionen mellem T-cellereceptoren og co-receptorer ( CD4 , CD8 ) med det store histokompatibilitetskompleks er vigtig for den vellykkede aktivering af naive T-celler, men er ikke tilstrækkelig i sig selv til differentiering til effektorceller. For den efterfølgende spredning af aktiverede celler, interaktionen af ​​de såkaldte. costimulerende molekyler. For T-hjælpere er disse molekyler CD28 -receptoren på overfladen af ​​T-cellen og immunglobulin B7 på overfladen af ​​den antigenpræsenterende celle.

Noter

  1. Murphy K. , Travers P. , Walport M. Janeway's Immunobiology . — New York: Garland Science, 2011. — 888 s. — ISBN 0-8153-4123-7 . Arkiveret kopi (ikke tilgængeligt link) . Dato for adgang: 16. oktober 2014. Arkiveret fra originalen 20. oktober 2014. 
  2. Alberts B. , Johnson A. , Lewis J. , Raff M. , Roberts K. , Walter P. Molecular Biology of the Cell . - New York: Garland Science, 2002. - 1367 s. - ISBN 0-8153-3218-1 .
  3. Holtmeier W. , Kabelitz D. Gammadelta T-celler forbinder medfødte og adaptive immunresponser  // Kemisk immunologi og allergi. - 2005. - T. 86 . — S. 151–83 . - ISBN 978-3-8055-7862-2 . - doi : 10.1159/000086659 . — PMID 15976493 .
  4. Schwarz BA , Bhandoola A. Trafficking fra knoglemarven til thymus: en forudsætning for thymopoiesis   // Immunol . Rev.. - 2006. - Vol. 209 . — S. 47–57 . - doi : 10.1111/j.0105-2896.2006.00350.x . — PMID 16448533 .
  5. Sleckman BP -lymfocytantigenreceptorgensamling: flere lag af regulering  //  Immunol Res. - 2005. - Bd. 32 . — S. 153-8 . Arkiveret fra originalen den 27. januar 2008.