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    T细胞——免疫系统的重要帮手

    免疫系统
    02/19
    22
    在人体免疫防御体系中,抗体一直扮演着重要角色,它们能够有效识别和中和细胞外的病原体,阻止病毒进入细胞,甚至通过ADCC(抗体依赖的细胞介导的细胞毒性)机制杀死被感染的细胞。然而,当我们面对麻风杆菌、结核分枝杆菌这类在细胞内繁殖的病原体时,抗体的效力就大打折扣。以麻风病为例,即使患者体内产生了大量针对麻风杆菌的抗体,也无法有效控制藏身于巨噬细胞中的病原体。这种局限性促使了T细胞介导的细胞免疫应答的进化,使免疫系统获得了对付胞内病原体的能力。

    抗原呈递

    T细胞识别抗原的方式体现了进化的独特智慧。与B细胞可以直接识别蛋白质、碳水化合物、脂质等多种形式的抗原不同,T细胞只能识别以特定方式呈递的蛋白质片段。这种呈递过程涉及两类主要组织相容性复合体(MHC)分子
    • I类MHC分子主要呈递来自细胞内源性蛋白的片段,包括病毒蛋白或肿瘤相关蛋白
    • II类MHC分子则专门呈递来自胞外或内吞小体中的蛋白片段。这种精密的区分机制确保了免疫系统能够有效识别不同来源的威胁。

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    树突状细胞:免疫系统的多面手

    树突状细胞的发现堪称现代免疫学的重要里程碑。这种免疫细胞具有独特的形态和功能特征:

    1. 它们能够高效捕获和处理抗原
    2. 具有强大的迁移能力,可以从外周组织转运至淋巴结
    3. 表达多种模式识别受体,能够感知病原体相关分子模式(PAMPs)和损伤相关分子模式(DAMPs)
    4. 能够通过交叉呈递将外源性抗原通过I类MHC途径呈递给CD8+ T细胞
    发现者斯坦曼在生命的最后阶段,将自己的研究成果用于自身胰腺癌的治疗。

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    T细胞活化的精密调控

    T细胞的活化过程体现了免疫系统的严密把关。第一信号来自TCR与抗原-MHC复合物的结合,第二信号源于共刺激分子(如B7与CD28的相互作用)。这种双重确认机制不仅防止了自身反应性T细胞的意外激活,也确保了免疫应答只在真正需要时才被启动。更重要的是,树突状细胞还能通过分泌细胞因子提供第三信号,引导T细胞向不同效应细胞亚群分化。

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    T细胞的功能谱系

          T细胞家族的多样性令人叹为观止:
    • CD8+ T细胞(细胞毒性T细胞)通过释放穿孔素和颗粒酶等细胞毒性分子直接杀死目标细胞
    • Th1细胞主要分泌IFN-γ,增强巨噬细胞的杀菌能力
    • Th2细胞通过产生IL-4、IL-5等细胞因子协助抗寄生虫免疫
    • Th17细胞产生IL-17,在抗细菌和真菌感染中发挥重要作用
    • Tfh细胞通过CD40L和细胞因子的表达支持B细胞的活化和分化
    • Treg细胞则负责抑制过度的免疫反应,维持免疫耐受

    免疫应答的终止与记忆的形成

          当病原体被清除后,免疫系统通过多重机制确保应答的及时终止:
    1. 抗原清除导致的被动终止
    2. 抑制性受体(如PD-1、CTLA4)的表达
    3. Treg细胞的调节作用
    4. 促炎症消退脂质介质的产生
        同时,一小部分效应T细胞会分化为不同类型的记忆细胞:
    • 中央记忆T细胞(TCM)主要循环于血液和淋巴结中
    • 效应记忆T细胞(TEM)巡逻于外周组织
    • 组织驻留记忆T细胞(TRM)则固定在特定组织中

    免疫耗竭:慢性感染的困境

          在HIV、乙肝、丙肝等慢性感染中,持续的抗原刺激导致T细胞表达多种抑制性受体,进入功能受损的"耗竭"状态。这种状态既是机体避免过度免疫反应的保护机制,也是这些感染难以根除的原因。然而,这一机制的发现也带来了新的治疗思路,如通过抗体阻断PD-1/PD-L1通路来治疗某些肿瘤。


    参考文献
    1. Janeway CA Jr. Approaching the asymptote? Evolution and revolution in immunology. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 1989;(54):1-13 . https: //www.jimmunol.org /content/ 191/9/ 4475.long
    2. Ralph Steinman and dendritic cells:Nobel laureate Ralph Steinman dies at 68. The Rockefeller University. November 25, 2011. http://www.rockefeller.edu/news/1816-nobel-laureate-ralph-steinman-dies-at-68

    3. Steenhuysen J, M Nichols. Insight: Nobel winner’s last big experiment: himself. Reuters. October 6, 2011. http://www.reuters.com/article/us-nobel-medicine-experiment/insight-nobel-winners-last-big-experiment-himself-idUSTRE7956CN20111006


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