上述四群细胞都是不均一的群体,而且由一个分化阶段发育为另一阶段还有许多移行型细胞,因此对T细胞发育的了解尚有许多问题需待进一步深入研究。
1.早期T细胞发育阶段由胚或骨髓干细胞衍生的T细胞进入胸腺后经前T细胞(pre-T)发育为双阴性细胞,这一过程可视为早期T细胞发育阶段。医.学.全.在线.网.站.提供
Pro-T细胞(表型为CD410、CD3-、CD8+、CD25-、C-kit+、Lin-、TCRαβ-)通过其表面粘附分子与胸腺毛细胞血管内皮细胞上的配体分子结合,并在上皮细胞分泌的多种趋化因子作用下,穿过血胸屏障进入胸腺。在皮质区进行增殖和分化,经Pre-T(表型为CD3-、CD4-、CD8-、CD25-、C-kit10,其TCRβ及γ基因发生重排及转录)进一步发育为DN细胞(其表型为CD3+、CD4-、CD8-、CD25-、TCRαβ-),但其TCRβ-βCD3可表达于细胞表面,与基质细胞配基结合后,经p56lek传导信号,诱导CD4/CD8分子表达及TCRβ基因发生等位排斥。由此使T细胞发育进入DP阶段,并发生胸腺内的选择过程,最终发育为单阳性(SP)的成熟T细胞库。
2.胸腺选择过程 主要发生于DP阶段,此时TCRαβ基因重排、转录及表达,形成TCRαβ-CD3复合分子,并具有识别配基(自已MHC分子+自己抗原分子)的功能。DP细胞与不同胸腺基质细胞(TSC)相互作用,可导致不同的结果。
胸腺细胞经选择作用后,能存活或被排除,基于它们TCRαβ的特异性,决定于TCR与MHC分子的结合和在胸腺内表达的抗原分子。阳性选择过程可使能自己MHC分子限制性的T细胞克隆增殖,产生功能性成熟T细胞;而阴性选择过程,可使对自己抗原反应性T细胞克隆被排除或不应答,形成自身免疫耐受(表8-7,图8-3)。这是二个顺序过程,提示阳性选择可能发生在阴性选择之前。
图8-3胸腺内TCR特异选择
1)阳性选择(positive selection,PS):主要发生在DP细胞与皮质型上皮细胞之间的相互作用。凡TCR与自已MHc 分子有亲和性的胸腺细胞可与之结合并导致克隆增殖,而无亲和性的胸腺细胞将导致死亡。在此过程中大部分DP细胞死亡,只有小部分DP细胞存活并增殖。此过程可排除所有非已MHC限制性T细胞克隆,保存自己MHC限制性T细胞克隆和潜在的有害的自身反应性T细胞克隆。此过程可使DP细胞分化为SP细胞。
2)阴性选择(negative selection,NS):主要发生于DP细胞与胸腺内巨噬细胞(MФ),树突状细胞(DC)或髓质上皮细胞间的相互作用。胸腺细胞TCR与存在于上述细胞上自己抗原与自己MHC复合物有高亲和性者结合,可导致自身反应性T细胞克隆死亡并被排除,称之为克隆排除(clonal deletion)或克隆存在但受抑制不能活化,称之为克隆不应答(clonal anergy)。现已证明克隆排除与细胞程序性死亡(PCDD)相关,克隆不应答与缺乏活化信号相关,称这种耐受为中枢耐受。但不在胸腺表达的自己抗原,其自身的反应性T细胞仍能发育成熟,并漏出周围淋巴组织,可能由Ts细胞抑制其活性,导致周围自身耐受,所以自身耐受的形成是由多种机制完成的。经胸腺阴性选择作用后,排除了自身反应性T细胞克隆,只有识别非已抗原与自已MHC分子结合的T细胞克隆存活,并由DP细胞分化为具有功能的单阳生(SP)细胞(CD4+或CD8+T细胞)。所以成熟T细胞库表现为自己MHC限制性和自己耐受二种特征。
表8-7 胸腺内阳性/阴性选择
胸腺外组织(胚肝,骨髓) | T祖细胞(progenitor-T,Pro-T) |
胸腺皮质 | ↓ CD4-CD8-(DN) ↓ CD4+CD8+(DP) ↓ 阳性选择 获得自己MHC限制性 CD4+ CD8+(SP) (自身反应与非自身反应性克隆) |
胸腺髓质 | 阴性选择↓排除自反性克隆或不应答(自己耐受) CD4+ CD8+ (MHCⅡ限制TH) (MHCⅠ限制性TC) |
周围淋巴组织 | CD4+ CD8+ (TCRαβ) (TCRαβ) |