科普丨T细胞的征战之旅---精准的T细胞免疫

赛先生干细胞者说 2022-07-07

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人生小哲理

干细胞者说

当一个人的精神生活水平

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正文

人体免疫系统的精准性令人叹为观止。它能分辨出各种对人体有害的病原及癌变细胞，并做出免疫应答。而对其它例如食物源分子或人体正常细胞，则不产生免疫反应。如何利用这个精准的免疫系统去杀死癌细胞，已成为当今攻克癌症的重要议题。这篇文章将以免疫系统的重要成员T细胞为例，简要介绍T细胞是如何诞生、如何发育成熟、如何出发应战并完成其使命的。

胸腺（Thymus）与T细胞

胸腺属于初级淋巴组织，在我们人体内有内分泌腺的功能，可以分泌数种荷尔蒙以增进T细胞的分化及增殖。由骨髓生成的淋巴干细胞是将来B细胞及T细胞的前身，这种干细胞经由荷尔蒙的作用会进入胸腺并在此分化为成熟的T细胞。在胸腺大量增殖的成熟的T细胞并不是每一个都可以离开胸腺，他们必须在胸腺历经一番淘汰选择后，仅有极少数的T细胞能离开胸腺进入二级淋巴组织。以老鼠为例，每天约有亿万兆的T细胞产生，但大约只有百万个可以离开胸腺，由于胸腺的英文是Thymus，因此我们便将这种自胸腺而来的淋巴细胞称为T细胞。

能够离开胸腺的T细胞必须具备能有辨识自身细胞与外来异物的能力，不具有这些能力的细胞不仅不能离开胸腺还会走向死亡一途，我们把这种过程称为T细胞的正选择。另外T细胞光能认识自身细胞这还不够，他们还必须不能对自身细胞产生攻击性，不能通过这一关的T细胞同样必须走向自我毁灭的路途，我们将这种选择称为副选择（见下图），完全通过这两项选择的T细胞才有资格离开胸腺进到二级淋巴组织成为等待与抗原结合的处女T细胞（naive T cell）。（注：处女T细胞就是已经发育成熟且具有特异性抗原辨识能力，但尚未遭遇其特异性抗原的细胞。）

●正负选择

有辨识自身细胞与外来异物的能力→不能对自身细胞产生攻击性→通过选择

T细胞在胸腺分化过程中便已经产生对数以万计的自然界抗原有个别专一性的各式各样的T细胞，换句话说，我们体内认识各种不同抗原的专一性T细胞的多样性大于或等于自然界中抗原的数量。当它们遇上其中一个个别的专一性抗原时便会快速且大量地分裂与增殖，我们将这种现象称为纯株增殖（colon expansion）。自此遇上抗原以后的处女T细胞便成为作用性T细胞（effector T cell）。

●纯株增殖（colon expansion）

T细胞遇上专一性抗原时→T细胞会快速且大量的分裂与增殖

T细胞种类及功能

T细胞依其作用的不同可被区分为效应性T细胞、迟发性超敏感T细胞、辅助性T细胞及抑制性T细胞等。依其作用方式及性质的不同，前二者归类为效应性T细胞，后二者归类为调节性T细胞。

效应性T细胞：常见的效应性T细胞是细胞毒杀性T细胞，这类的细胞带有CD8的细胞标记，它可以直接攻击遭受病原体感染的且带有第一类组织兼容性复合体的细胞，它除了可以攻击病毒及细胞内感染的病菌还可以攻击癌细胞及移植的器官。它攻击的方式可以是分泌一种蛋白质，这种蛋白能够将细胞膜穿孔使细胞溶裂。

辅助性T细胞（Helper T cell）：辅助性T细胞带CD4的细胞标记，这类细胞仅会和带有第二类组织兼容性复合体的细胞结合，辅助性T细胞会协助B细胞产生抗体，当辅助性T细胞与抗原呈献细胞（巨噬细胞）结合后会去辨认抗原，当辨认出其专一性抗原后就会受刺激而释出一种称为白血球间激活素-1（interleukin-1，或称介白素）的物质，这种物质会刺激辅助细胞释出介白素-2，介白素-2会刺激已经与抗原接触的T细胞的繁殖和长时间的生存，还能促使它产生另一种称为B细胞生长素的蛋白，这种蛋白会和介白素-1共同作用使的已经和抗原接触的B细胞大量繁殖。

抑制性T细胞：抑制性T细胞的主要功能是抑制B细胞转变成能产生抗体的浆细胞（plasma cell），另外一个作用是防止B细胞和T细胞对自身的细胞产生攻击性，关于抑制性T细胞的功能仍有许多等待研究，它们在免疫耐受性的产生或许也扮演着相当重要的角色。

迟发性超敏感T细胞：这种T细胞会分泌淋巴激素（Lymphokine）诱导巨噬细胞来到感染原侵入的地方，并限制它们的行动使其不易离开，并且还会增加巨噬细胞的吞噬能力，让它们能够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，这种激素在体内的量都很稀少，作用的对象是巨噬细胞及白血球，他的作用是方是引导这些巨噬细胞和白血球到有感染原的部位，并增强他们的清除感染源的能力，淋巴激素的种类目前已知有上百种且功用不尽相同）。

●T细胞的种类

综合以上我们可以知道， T细胞具有几项功能：第一它可以分泌淋巴激素活化其他的免疫细胞﹔第二可以认识外来的感染原、外来的组织及自身的肿瘤并将及直接杀死﹔第三具有调节或抑制免疫的能力。

T细胞的活化（有功能的T细胞）

离开胸腺进入二级淋巴组织的处女T细胞会在这些外围淋巴器官（如淋巴结）巡游，当他们遇上带有外来抗原的抗原呈献细胞，便会与他们接触。T细胞首先会去认这些抗原呈献细胞是不是带有组织兼容性复合体，接着会去认是否带有与其相吻合的抗原，如果两着都具备T细胞此时在这两个讯号（signal）的刺激下便会被激活，由原先的处女T细胞转变成作用性T细胞（effector T cell）。

这些同时接受两种讯号的活化态作用T细胞就会开始辨别自身细胞，看哪些细胞也同时带有这两种讯号，同时带有这两种讯号的细胞表示这些细胞已经被感染原感染，此时这些作用性T细胞便会攻击这些受感染细胞，使这些已生病的细胞启动细胞程序性毁灭过程而死亡，所以我们必须明白T细胞作用的对象是属胞内感染的病原，像病毒或某些胞内感染的细菌。所谓胞内感染就是感染原感染后会进到细胞内，此时在细胞外才有作用的抗体便发挥不了作用，所以必须由T细胞辨识哪些细胞已经受到感染并将受感染的细胞杀死，一但细胞被杀死，那么依附这些细胞生存的病毒或细菌也会死亡或裸露出来受抗体攻击，而这些作用T细胞会一个接着一个去清除受感染的细胞，直到所有受感染的细胞都被清除为止。

●T细胞的活化

1.T细胞首先会去认这些抗原呈献细胞是不是带有组织兼容性复合体

2.T细胞被激活

3.T细胞辨识哪些细胞已经受到感染并将受感染的细胞杀死

当然T细胞的活化并不是只有这两个原因，这中间牵涉到更复杂的细胞讯号的传递及受器的改变。也有些T细胞他们被活化后的功能并不是去杀死受感染细胞，而是帮助B细胞去产生抗体或是增强巨噬细胞的吞噬及分解病原的能力以对抗感染原。

本文整理自

文章来源：赛先生 2016年03月11日