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CD4+T细胞介导的细胞免疫

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佚名

这是由CD4+T细胞激发的特异性细胞免疫应答,它可引起组织的慢性炎症,它是以淋巴细胞(主要是T细胞)和单核吞噬细胞系细胞浸润为主的渗出性炎症。

由于免疫细胞的激活、增殖和分化以及其它炎症细胞的聚集需要较长时间,所以炎症反应发生较迟,持续时间也长,故称此种炎症的反应为迟发型超敏反应(delayedtypehy persensitiyty,DTH)。诱发这种的反应的T细胞称为迟发型超敏性T细胞(TDTH)。

这种由CD4+T细胞介导的细胞免疫与临床传染性变态反应、接触性皮炎、移植排斥反应以及一些 自身免疫 病的组织损伤有关。

一、CD4+T细胞在DTH反应中的作用

Chase(1942)应用已被抗原致敏的豚鼠的淋巴细胞转移给正常豚鼠,然后用致敏抗原经皮内攻击,可引起皮肤的DTH反应,而用致敏豚鼠血清转移不能引起DTH反应,首先证明了细胞免疫存在的事实。在无丙种球蛋白患者,即体液免疫缺损患者亦可产生DTH反应,在人体内也证明了DTH反应与抗体无关。

其后在小鼠内证明参予这种反应的淋巴细胞是Lyt-1+T细胞(与人CD4+T细胞相当),其表型与辅助性T细胞(TH)相同,并且两者在识别抗原的MHC限制性上也相同。但两者在功能上完全不同,前者介导细胞免疫,而后者则参予体液免疫。

近年的研究证明小鼠CD4+T细胞根据其合成和分泌的细胞因子不同,可分为TH1和TH2两种亚类。TH1介导细胞免疫,TH2参予体液免疫。

二、CD4+T细胞的活化

CD4+T细胞的活化需有抗原呈递细胞参予,主要为巨噬细胞(MФ),其次表皮内的Langerhans细胞和血管内皮细胞亦可发挥抗原呈递细胞的作用(图12-1)。

实验证明,经亚致死量X射线照射的动物只有当输入淋巴细胞和骨髓干细胞(供给巨噬细胞的来源)时才能引起DTH反应。

巨噬细胞在DTH反应中可发挥两方面作用,首先在诱导期它具有呈递抗原的作用,在效应期非致敏的巨噬细胞在活化的CD4+T细胞释放的细胞因子作用下,可成为DTH中重要的炎症细胞。

巨噬细胞通过吞噬或吞饮作用,将外源性蛋白质抗原摄取进入胞内,,经加工后产生的抗原肽片段与其自己MHCⅡ类分子结合形成复合物,然后运送至细胞表面并呈递给CD4+T细胞,自此开始了CD4+T细胞活化的诱导期。

CD4+T细胞活化需有双信号刺激,即其抗原识别受体(TCRαβ)与抗原呈递细胞上的肽-MHCⅡ的复合物结合后,可通过CD3复合分子传递第一信号。CD4+T细胞上其它辅助分子如CD2、LFA-1、CD4及CD28等分子可与APC上相应的配体分子如LFA-3、ICAM-1、MHCⅡ及B7分子等结合,不仅增强了CD4+T细胞与APC间的粘附作用,同时可向CD4+T细胞传递协同刺激信号(Costimulatory Signal)使之活化并产生多种细胞因子,它们既能促进CD4+T细胞克隆的扩增又是CTH反应的分子基础。如无辅助信号发生则CD4+T细胞处于不应答(anergy)状态。

三、迟发型超敏性炎症的形成

CD4+T细胞经抗原识别、活化和克隆增殖并合成和分泌大量各种细胞因子,其中最重要的有白细胞介素-2(IL-2)、肿瘤坏死因子(TNF)、淋巴毒素(LT)和干扰素(IFN-γ)等,它们是产生DTH反应的分子基础。

(一)IL-2

抗原活化的T细胞可借其IL-2的自分泌和旁分泌作用促进T细胞增殖,其中包括抗原特异的T细胞和邻近的旁路T细胞(bystandercell)。当淋巴细胞大量渗出时,在抗原攻击部位出现的T细胞90%以上是旁路T细胞。IL-2除能刺激t 细胞增殖外,还能促使CD4+T细胞合成细胞因子,其中包括IL-2、TNF、TFN-γ和淋巴毒素(LT)等。特别在DTH晚期LT分泌量可大于TNF。

(二)IFN-γ

由CD4+T细胞分泌的IFN-γ可作用于抗原呈递细胞如巨噬细胞和内皮细胞,增加它们MHCⅡ类分子的表达。可提高其呈递抗原效率。这是又一种重要的诱导DTH反应的放大机制。

(三)TNF和LT

肿瘤坏死因子和淋巴毒素可作用于血管内皮细胞使之表达粘附分子和分泌趋化性细胞因子如IL-8等。这些分子有利于吸引血流内白细胞如中性粒细胞、淋巴细胞以及单核细胞等与血管内皮粘附并迁移和外渗至组织内引起组织炎症反应。IFN-γ和IL-4对内皮细胞也有类似的作用。

T细胞可分泌作用于白细胞的趋化因子;或分泌TNF,它可增加内皮细胞-白细胞粘附分子的表达,并刺激内皮细胞分子分泌CK(如IL-8)促使白细胞游走至组织中。

(四) 自血流经内皮细胞渗出的单核细胞进入炎症部位的组织后,在细胞因子的作用下可分化为巨噬细胞,此过程可称之为巨噬细胞活化。IFN-γ是强有力的巨噬细胞活化因子,只有活化的巨噬细胞才具有杀伤胞内的微生物、杀伤肿瘤细胞的功能,而静息的单核细胞是无这些功能的。

所以活化的巨噬细胞是DTh 反应中主要的清除抗原和引起炎症的效应细胞。

活化的巨噬细胞可分泌许多引起炎症的细胞因子的生长因子。如其分泌的TNF、IL-1和IL-6在急性期可通过其作用于T细胞,炎症细胞和内皮细胞以增强其细胞介导的免疫反应引起局部组织损伤。在慢性期则可刺激纤维母细胞增生和产生胶原纤维,其分泌的PDGF和TGF-β可增强这种作用。此过程称为纤维化是DTH反应的最终结局。

在慢性DTH反应中,活化巨噬细胞自身可发生变化,其胞浆和胞浆内细胞器有所增加,其形态类似皮肤上皮细胞,故称为上皮样巨噬细胞。有时它们融合形成多核巨细胞。在一些持久性细胞内细菌感染如结核杆菌感染形成的簇状活化巨噬细胞是一种可触知的结节性炎症组织称之为肉芽肿。这种内芽肿性炎症是慢性DTH的一种形成。

总之,急性DTH反应细胞介导免疫的形成之一。它的发生首先是CD4+T细胞识别可溶性蛋白质抗原或CD8+T细胞识别胞内的微生物衍生物抗原和对活化T细胞产生的细胞因子应答的结果。

在细胞因子中特别是TNF可活化衬里毛细血管后静脉的内皮细胞,它可吸引血流中中性粒细胞、淋巴细胞和单核细胞外渗至局部组织内引发炎症。其后IFN-γ可作用于聚集的单核细胞使之活化为具有杀伤功能和清除抗原能力的巨噬细胞,成为DTH的最终效应细胞。

如抗原刺激持久存在,则巨噬细胞可长期活化并继发分泌细胞因子和生长因子,造成组织纤维化形成慢性DTH反应。

在早期DTH反应中以活化CD4+T细胞和活化巨噬细胞浸润为主,这些细胞和聚集在活化的血管内皮细胞周围并外渗至局部组织内。在晚期慢性DTH反应中以簇状上皮样巨噬细胞和巨细胞为主并伴有大量纤维母细胞形成组织纤维化以替原有组织。

DTH开始由T细胞识别APC表面与MHC分子结合的抗原,这种细胞可以是CD4+T也可以是CD8+T细胞;由T细胞分泌的不同的CK在DTH不同阶段起不同的作用。

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