人人学懂免疫学：第二十二期

▉ 导读

在前面的推送中，我们为大家介绍了T细胞的活化过程。该过程需要双信号系统的参与，第一信号来自于MHC/抗原肽-TCR，第二信号来自于共刺激分子——B7与T细胞上的CD28结合产生阳性的激活信号，增强免疫应答；B7与CTLA-4结合时产生阴性信号，抑制T细胞的活化，下调免疫反应。在本期推送中，我们将为大家介绍细胞因子与Th1细胞。

▉ 辅助型T细胞作为细胞因子“工厂”

辅助型T细胞（Th细胞）可以生成许多不同种类的细胞因子，用来与免疫系统的其他部分进行通讯。这些细胞因子包括TNF、IFN-γ、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-17和IL-21。然而，单个Th细胞并不能分泌所有的这些细胞因子。实际上，Th细胞倾向于分泌细胞因子的亚群，这些亚群适合协调针对特定入侵者的免疫防御。目前为止，已经确定了三个主要的亚群：Th1、Th2和Th17。除了这三种参与激活免疫系统的Th亚群，还有一种Th细胞亚群的功能是抑制免疫反应。我们将在随后的推送中讨论这些“Treg”细胞。

那么，辅助性T细胞如何确定哪些细胞因子适合特定的情况，如何确定使用哪些细胞因子来进行通讯的呢？

Th细胞与其所分泌的细胞因子的种类

▉ 树突状细胞作为免疫系统球队“教练”

辅助型T细胞通过细胞因子来指导免疫反应。做出分泌何种细胞因子的判断，至少需要两方面的信息。首先，Th细胞必须知道免疫系统正在面对的是哪种入侵者，是病毒、细菌还是寄生虫？其次，Th细胞必须确定入侵者的入侵部位，是呼吸道、消化道还是脚趾？遗憾的是，初始辅助型T细胞并不能直接获取这些信息，毕竟，它们忙于在血液和淋巴结中不断巡游、寻找其同源抗原。所以这时需要一个“观测员”——它应位于“战场”上，收集相关信息并将其传递给辅助型T细胞。理所应当地，树突状抗原提呈细胞最具有成为这样一个“观测员”的资质。

Classical dendritic (cDC) cell stimulation of CD4+ T cells and CD8+ T cells.

就像一个足球队的教练收集对手信息、拟定作战计划一样，树突状细胞作为免疫系统球队的“教练”，也同样要收集关于入侵的信息，并决定免疫系统要怎样地产生反应。这就是树突状细胞显得如此重要的原因。它们不止是激活辅助型T细胞和杀伤型T细胞，它们更重要的功能是作为免疫系统的“大脑”，加工处理所有关于入侵的信息，并制定一个作战计划。

处于作战前线的树突状细胞通过模式识别受体（能够识别病源相关分子从而区分病原微生物与机体自身，例如Toll样受体能识别LPS）和细胞因子受体（在感染发生时不同的病原体诱生不同的细胞因子，并且身体的不同部位在抵抗入侵者时，也会产生不同的细胞因子混合物）接收关于入侵者的信息。随后，树突状细胞对这些信息进行解码，从而决定需要拿起何种武器并在哪里进行。

Pattern Recognition Receptor and their Ligands

Cytokine  receptor families and their ligands

简而言之，树突状细胞位于机体各个部位，它们静候各种病原微生物的入侵信息。这类信息由位于树突状细胞表面的受体收集（这些受体既识别代表不同这类入侵者特性的分子模式，也识别由其他细胞针对不同侵袭而分泌的细胞因子）。然后，树突状细胞将所有这些信息进行整合，并携带迁移至临近的淋巴结，通过表达一些特定的共刺激分子组合，将“作战计划”传递给辅助型T细胞，并“告知”它们需要何种武器以及将这些武器转递至何处。

需要强调的是树突状细胞是先天性免疫系统的成员。因此，先天免疫系统不仅仅是提醒获得性免疫系统何时有危险，同样也指导获得性免疫系统将合适的武器发送至需要的地方。

▉ Th1细胞

如果你有一个可能会导致细菌感染的穿刺伤口，或如果你受到在组织中新复制的病毒的攻击，那么你体内驻留的树突状细胞将通过它们的模式识别受体和细胞因子受体发出警报。这些信号可以激活树突状细胞，当这个树突状细胞离开这个战斗地点，通过淋巴到达附近的淋巴结时，它将产生细胞因子IL-12。当产生IL-12的树突状细胞将其获得的战斗抗原呈递给一个原始辅助型T细胞时，该T细胞将被指示成为一个产生Th1细胞因子（TNF、IFN-γ和IL-2）的Th细胞。读到这里，那么可能会好奇为什么是这些特定的细胞因子？那就让我们一起来看看这些细胞因子有什么作用吧。

DC细胞激活Th1细胞；Th1细胞分泌的细胞因子

Th1细胞分泌的TNF细胞因子有助于激活巨噬细胞和自然杀伤细胞。然而，巨噬细胞是懒惰的家伙，喜欢回去休息和“捡垃圾”，它们只能在有限的时间内保持活性。幸运的是，Th1细胞产生的IFN-γ可以作为一种刺激物，使巨噬细胞不断被激活并参与战斗。IFN-γ还能影响B细胞在类别转换过程中产生人类IgG3抗体（IgG3抗体对于调理病毒和细菌及固定补体分泌极为有益）。此外，NK细胞可以在16小时内杀死3到4个靶细胞，但随后它们就会变得疲惫不堪。Th1细胞产生的IL-2可以给NK细胞“充电”，使它们能够杀死更多的靶细胞。另外，IL-2是一种生长因子，可刺激CTL、NK细胞和Th1细胞增殖，从而使更多的这些重要武器用于应对攻击。

Th1 effector functions

▉ 小结

Th1细胞主要为对抗细胞内细菌及原虫的免疫反应，其主要为白介素12(IL-12)所驱动诱发。经典的Th1型细胞因子包括IL-2、IFN-γ和TNF。TNF可以激活巨噬细胞和自然杀伤细胞；IFN-γ可以致敏巨噬细胞并在类别转换时影响B细胞分泌IgG3抗体；IL-2 能刺激CTL和NK细胞增殖。所以Th1型细胞因子因其可以引导先天免疫系统和获得性免疫系统产生对抗病毒和细菌特别有效的细胞和抗体，故可以作为血液和组织中抵抗病毒和细菌感染一组完美的成分。在下一期推送中，我们将为大家继续介绍Th2细胞和Th17细胞，敬请关注。

参考书籍：《How the Immune System works》

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