《免疫學(xué)和免疫學(xué)檢驗(yàn)》 一、T細(xì)胞

T細(xì)胞是在胸腺中成熟的淋巴細(xì)胞，故稱胸腺依賴性淋巴細(xì)胞（thymus-dependentlymphocyte），簡稱T淋巴細(xì)胞或T細(xì)胞，是血液和再循環(huán)中的主要淋巴細(xì)胞。

（一）T細(xì)胞的表面標(biāo)志

在T細(xì)胞發(fā)育的不同階段，細(xì)胞表面可表達(dá)不同種類的分子，這些分子與細(xì)胞功能有關(guān)，也可作為簽別T細(xì)胞甩其活化狀態(tài)的表面標(biāo)志。

1．T細(xì)胞受體（Tcellreceptor，TCR）又稱T細(xì)胞抗原受體，可表達(dá)于所有成熟T細(xì)胞表面，是T細(xì)胞識(shí)別外來抗原并與之結(jié)合的特異受體。TCR由α和β兩個(gè)肽鏈組成，兩肽鏈之間由二硫鍵連接，其結(jié)構(gòu)和功能均類似IgG分子的一個(gè)Fab段。α鏈與IgG的輕鏈相似，由V、J和C區(qū)3個(gè)基因片段重組的基因進(jìn)行編碼；β鏈類似于IgG重鏈的V區(qū)和CH1區(qū)，由V、D、J和C區(qū)4個(gè)基因片段重組的基因進(jìn)行編碼。在T細(xì)胞發(fā)育過程中，編碼α及β鏈的基因經(jīng)歷突變和重排，因此TCR具有高度的多態(tài)性，以適應(yīng)千變?nèi)f化的抗原分子。

與B細(xì)胞表面的Ig分子一樣，TCR能特異性地與抗原結(jié)合。與Ig分子不同的是，TCR一般只結(jié)合與MHC分子連接的抗原，這是由于TCR與抗原的結(jié)合力較弱，并且常常只有α鏈或β鏈單獨(dú)表達(dá)的緣故。TCR識(shí)別抗原的這種特點(diǎn)構(gòu)成了MHC限制性的基礎(chǔ)。TCR與抗原結(jié)合后不能直接活化T細(xì)胞，而是依賴與其鄰接的CD3分子向細(xì)胞內(nèi)部傳遞活化信息；CD4和CD8分子能夠協(xié)同和加強(qiáng)這種作用。

一小部分成熟T細(xì)胞的表面TCR不是由α/β鏈組成，而是由γ/δ鏈組成；γ/δ鏈與α/β鏈有高度同源性，而且δ基因正好位于α基因的位點(diǎn)上，其意義仍然不甚明確。

2．簇分化抗原（clusterofdifferentiation，CD）T細(xì)胞在分化成熟過程中，不同的發(fā)育階段和不同亞類的淋巴細(xì)胞可表達(dá)不同的分化抗原，這是區(qū)分淋巴細(xì)胞的重要標(biāo)志。所以1986年世界衛(wèi)生組織命名委員會(huì)建議應(yīng)用CD系列來統(tǒng)一命名白細(xì)胞分化抗原，包括淋巴細(xì)胞和其它白細(xì)胞。目前已經(jīng)鑒定出CD抗原70余種，部分重要CD抗原列在表4-1。

表4-1部分CD抗原及其分布和性質(zhì)

抗原別名分布細(xì)胞主要性質(zhì)和功能CD2T1,E受體T,NK結(jié)合CD58,轉(zhuǎn)遞信號(hào)CD3T3,Leu4TT系標(biāo)志,轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)CD4T4,Leu3aTH,Mφ等EBV轉(zhuǎn)化的BMHCⅡ類分子受體,HIV受體傳遞信號(hào),TH標(biāo)志CD5T1T,部分B結(jié)合CD72,部分B標(biāo)志CD7Leu9T,NK及前體傳遞信號(hào)CD8T8,Leu2aTcI類分子受體,Tc標(biāo)志CD10CALLAB前體內(nèi)肽酶,急性淋巴細(xì)胞白血病的標(biāo)志CD11aLFA-1αT,B,NK,M整全素,介導(dǎo)細(xì)胞粘附CD16FcγRⅢNK,Mφ,N低親和IgGFc受體,NK標(biāo)志CD19B4B傳遞信號(hào)CD21CR2,B2BC3d、CD23和EBV受體CD22B結(jié)合CD45RO,傳遞信號(hào)CD23FcεRⅡ活化B,Mφ等低親和IgEFc受體,CD21配體CD25IL-2Rα活化T,B；M低親和IL-2R,L-C活化標(biāo)志CD28活化TH結(jié)合B7,介導(dǎo)協(xié)同刺激信號(hào)CD32FcγRⅡB,Mφ,N,Eo中親和IgGFc受體,傳遞信號(hào)CD35CR1B,M,N,NKC3b受體CD40B結(jié)合CD40,傳遞TH輔助信號(hào)CD45WBC-Ag全部WBCPTP,傳遞TCR信號(hào)CD54ICAM-1活化L-c結(jié)合LFA-1或CD23CD56N-CAMNKNK標(biāo)志,NK粘附作用CD64FcγRⅠM,Mφ高親和性IgGFc受體

T細(xì)胞主要的CD抗原有以下幾類。

（1）CD2：分子量約49kD的糖蛋白，表達(dá)于全部人T細(xì)胞和NK細(xì)胞表面；由3種抗原性不同的分子（CD2-1，CD2-2，CD2-3）組成。CD2-1及CD2-2表達(dá)于靜止細(xì)胞表面，CD2-3表達(dá)于活化的T細(xì)胞表面。應(yīng)用抗CD2-2及抗CD2-3可直接活化靜止的T細(xì)胞，這是成熟T細(xì)胞活化的旁路途徑。CD2是粘附分子之一,順抗原遞呈過程中起輔助作用。CD2分子還可與綿羊紅細(xì)胞（SRBC）結(jié)合，又稱綿羊紅細(xì)胞受體。在一定條件下，將外周血淋巴細(xì)胞與SRBC混合，則血T細(xì)胞能結(jié)合若干SRBC，染色后在顯微鏡下觀察呈玫瑰花環(huán)狀，故稱E花環(huán)形成試驗(yàn)；臨床上可用于測定外周血T細(xì)胞總數(shù)。

（2）CD3：為6肽復(fù)合分子，表達(dá)在全部T細(xì)胞表面，是T細(xì)胞共同的表面標(biāo)志。CD3分子與TCR分子緊密連接，但CD3分子的肽鏈伸入胞漿的部分比TCR長得多，所以CD3可將TCR與抗原結(jié)合所產(chǎn)生的活化信號(hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)部并激活細(xì)胞；因此應(yīng)用抗CD3單克隆抗體也可直接活化T細(xì)胞。CD3與TCR的關(guān)系見圖4-5。

（3）CD4/CD8：是相互關(guān)聯(lián)、但意義不同的2個(gè)分子，是T細(xì)胞亞群的表面標(biāo)志。表達(dá)CD4的主要是輔助性T細(xì)胞，表達(dá)CD8的主要是細(xì)胞毒性T細(xì)胞。CD4和CD8分子可增強(qiáng)CD3-TCR對(duì)MHC抗原的親和力，CD4分子增強(qiáng)對(duì)MHCⅡ類抗原的結(jié)合，CD8分子則增強(qiáng)對(duì)MHCⅠ類抗原的結(jié)合。在再次免疫應(yīng)答中，由于TCR-CD3與外來抗原-MHC復(fù)合分子結(jié)合的親和力提高，即使細(xì)胞表面的CD4或CD8分子丟失，亦可發(fā)生免疫應(yīng)答。

圖4-5TCR與CD3結(jié)構(gòu)及相關(guān)性示意圖

（4）其他CD分子：CD7也是T細(xì)胞的共同標(biāo)志，而且較早地出現(xiàn)在細(xì)胞表面，還可發(fā)現(xiàn)在NK細(xì)胞和少數(shù)其他淋巴樣細(xì)胞前體上。某些T細(xì)胞亞群（TH）表達(dá)CD28，該分子可傳遞同刺激信號(hào)，與細(xì)胞活化相關(guān)。

3．其他表面標(biāo)志主要包括以下幾類：

（1）組織相容性抗原：T細(xì)胞主要表達(dá)MHCⅠ類抗原，個(gè)別活化的T細(xì)胞可表達(dá)MHCⅡ類抗原；MHC及其意義見第六章。

（2）致有絲分裂原受體：致有絲分裂原（mitogen）簡稱絲裂原，可通過相應(yīng)受體刺激靜止期淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化為淋巴母細(xì)胞，發(fā)生有絲分裂而增殖。絲裂原種類很多，常見的有植物血凝素（phytohemagglutinin，PHA）、刀豆素A（concanavalinA，ConA）等。因此可利用PHA和ConA等活化T細(xì)胞，也可借此進(jìn)行淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，判斷細(xì)胞免疫的功能狀態(tài)。

（3）病毒受體：淋巴細(xì)胞表面還存在病毒受體，例如麻疹病毒受體和人類免疫缺陷病毒（HIV）受體等，通過這類受體，病毒可以選擇性地感染某個(gè)T細(xì)胞亞群；例如HIV可以通過CD4感染輔助性T細(xì)胞引起艾滋病。

另外，T細(xì)胞表面尚有多種白細(xì)胞介素受體（見第五章）、綿羊紅細(xì)胞受體（CD2）、整合素（integrin）受體、轉(zhuǎn)鐵蛋白（transferrin）受體等；還有多種粘附分子，例如LFA-1和CD2等；這些均與T細(xì)胞活化有一定的相關(guān)性。

（二）T細(xì)胞的亞群及其功能

雖然T細(xì)胞有表達(dá)TCR和CD2、CD3、CD7等共性，但這是一個(gè)非均一性的復(fù)雜群體；可以分化為表達(dá)不同CD分子、具有不同免疫活性的亞群（subset），其中較為明確的兩個(gè)亞群是輔助性T細(xì)胞和細(xì)胞毒性T細(xì)胞。T細(xì)胞的這種分化是不可逆的。

1．輔助性T細(xì)胞（helpTcell，TH）是能夠幫助B細(xì)胞分化成抗體產(chǎn)生細(xì)胞和放大細(xì)胞免疫應(yīng)答的一個(gè)細(xì)胞群，表達(dá)CD4但不表達(dá)CD8。TH活化后可釋放細(xì)胞因子，可以調(diào)節(jié)T細(xì)胞、B細(xì)胞、單核－巨噬細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞的活性。TH表面的CD4分子主要是與MHCⅡ類分子相關(guān)，而不是與輔助功能相關(guān)；因此部分CD4+細(xì)胞有細(xì)胞毒活性，而某些CD8+細(xì)胞有輔助作用。

根據(jù)產(chǎn)生細(xì)胞因子的不同，TH可被分成3型：TH1，TH2和TH0。TH1產(chǎn)生IL-2和IFNγ，可以增強(qiáng)細(xì)胞免疫應(yīng)答，促進(jìn)B細(xì)胞合成IgM和IgG2，活化巨噬細(xì)胞；TH2產(chǎn)生IL-4和IL-5，增強(qiáng)IgG1和IgE的合成，增加局部和循環(huán)中嗜酸性粒細(xì)胞的數(shù)量；TH0產(chǎn)生中述4類細(xì)胞因子，兼具TH1和TH2的生物活性。不同的抗原誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答可以由不同類型的TH控制，例如蠕蟲感染的免疫應(yīng)答由TH2控制，導(dǎo)致IgE血清水平升高和嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量增加；而原蟲（如利什曼原蟲）感染的免疫應(yīng)答則由TH1控制，產(chǎn)生細(xì)胞免疫應(yīng)答和清除原蟲的感染。

免疫應(yīng)答的控制選擇和TH類型分化的機(jī)制目前尚不清楚，但細(xì)胞發(fā)育過程中的局部環(huán)境可影響細(xì)胞的分化，例如已經(jīng)證明IL-4可促進(jìn)TH2應(yīng)答，而IFNγ可抑制TH2型應(yīng)答。

2．細(xì)胞毒性T細(xì)胞（cytotoxicTcell，Tc或CTL）能特異性溶解靶細(xì)胞的一個(gè)細(xì)胞亞群，表達(dá)CD8但不表達(dá)CD4。Tc能夠殺傷所有表達(dá)MHCⅠ類分子并向其遞呈抗原的靶細(xì)胞；這種殺傷是抗原特異性的、NHCⅠ類分子限制性的和卓有成效的。Tc細(xì)胞在殺傷一個(gè)細(xì)胞后，可以轉(zhuǎn)向另一個(gè)靶細(xì)胞，反復(fù)行使這種殺傷功能。因此Tc細(xì)胞在抗病毒感染、抗腫瘤免疫、移植排斥反應(yīng)和某些自身免疫病中起重要作用。

3．其他T細(xì)胞亞群以往的免疫學(xué)文獻(xiàn)曾描寫過其他重要的T細(xì)胞亞群，但隨著免疫學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這些亞群很難得到證實(shí)或者已證明是別的亞群。

（1）抑制性T細(xì)胞（suppressorTcell，Ts）：被描述為專門行使免疫抑制作用的T細(xì)胞亞群。當(dāng)1960年首次報(bào)道某些淋巴細(xì)胞有免疫抑制作用以后，30多年來有大量的文獻(xiàn)描述了Ts的活性，但至今沒有人分離出只有免疫抑制作用的特征性T細(xì)胞群。所以目前認(rèn)為：所謂抑制性T細(xì)胞，可能就是TH1，因?yàn)門H1除了能引起細(xì)胞免疫應(yīng)答外，它分泌的IFNγ還可抑制IgG1的產(chǎn)生。

（2）遲發(fā)型超敏反應(yīng)性T細(xì)胞（delayed-typehypersensitivityTcell，TDTH）：被描述為可引起遲發(fā)型超敏反應(yīng)的T細(xì)胞。有關(guān)喧個(gè)亞群的文獻(xiàn)資料相對(duì)少些，更無人證明存在專門誘導(dǎo)遲發(fā)型超敏反應(yīng)的T細(xì)胞群。實(shí)際上，遲發(fā)型超敏反應(yīng)就是由TH和Tc所引起的。

（3）γ/δT細(xì)胞：表面TCR由γ和δ鏈組成、而非通常α/β鏈的細(xì)胞群。這群細(xì)胞數(shù)量很少，不超過T細(xì)胞總數(shù)的5％；它們可以是CD4－/CD8－，也可以是CD4－/CD8+；具有細(xì)胞毒活性，也能釋放細(xì)胞因子；在皮膚中存在較多，其意義有待進(jìn)一步證明。

（三）T細(xì)胞的發(fā)育與分布

T細(xì)胞來源于骨髓干細(xì)胞，在胸腺內(nèi)發(fā)育成熟。遷移至胸腺的初期，這些胸腺細(xì)胞只表達(dá)T細(xì)胞系的早期特征CD2和CD7，不表達(dá)CD4或CD8，稱為雙陰性胸腺細(xì)胞。在此期間，TCR基因開始重排；當(dāng)重排的結(jié)果產(chǎn)生了α和β鏈時(shí)，TCR和CD3便開始低水平地協(xié)同表達(dá)在細(xì)胞表面。這時(shí)CD4和CD8也開始表達(dá)，并且同時(shí)出現(xiàn)在細(xì)胞膜上，這樣的細(xì)胞稱為雙陽性胸腺細(xì)胞。

因雙陽性胸腺細(xì)胞已經(jīng)表達(dá)TCR和CD3，故能夠識(shí)別與自身MHC連接的抗原；但是這時(shí)的TCR刺激不是誘導(dǎo)細(xì)胞增殖，而是誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡（見第七章）。由于在此期間能遇到的抗原通常都是自身物質(zhì)，所以死亡的細(xì)胞基本上都是自身反應(yīng)細(xì)胞。這種現(xiàn)象稱為陰性選擇（negativeselection）。另一方面，能識(shí)別非自身抗原的雙陽性細(xì)胞得以繼續(xù)發(fā)育，其TCR和CD3分子的表達(dá)增強(qiáng)，并且丟失CD4或CD8分子中的一個(gè)，分化為只表達(dá)CD4或CD8的單陽性胸腺細(xì)胞，即成熟的T細(xì)胞。這種選擇稱為陽性選擇（positiveselection）。T細(xì)胞在胸腺內(nèi)的主要發(fā)育特點(diǎn)見圖4-6。難以理解的是，陽性選擇時(shí)并沒有外來抗原與TCR結(jié)合，而且所選擇的非自身反應(yīng)性細(xì)胞卻也能識(shí)別自身的MHC。

圖4-6T細(xì)胞在胸腺內(nèi)的發(fā)育過程

成熟的T細(xì)胞離開胸腺進(jìn)入血循環(huán)，分布于外周免疫器官的胸腺依賴區(qū)，例如淋巴結(jié)的副皮質(zhì)區(qū)等，受抗原刺激后參與免疫應(yīng)答。T細(xì)胞是淋巴細(xì)胞再循環(huán)的主要細(xì)胞，在血液中約占60％～70％，在淋巴結(jié)約占65％～85％，在胸導(dǎo)管中占90％以上。當(dāng)胸腺發(fā)育不全時(shí)，T細(xì)胞發(fā)育受阻，外周血淋巴細(xì)胞顯著減少，外周淋巴器官的胸腺依賴區(qū)萎縮。