效应 T 细胞 (Th/CTL)
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效应 T 细胞 (Effector T Cells) 是执行特异性免疫清除功能的最终形态,由 初始 T 细胞 在外周淋巴器官接受 抗原刺激 后分化而来。根据表面标志物和功能差异,它们被划分为两大核心战力:辅助性 T 细胞 (Helper T cells, Th) 和 细胞毒性 T 细胞 (Cytotoxic T lymphocytes, CTL)。Th 细胞通过分泌多种细胞因子指挥免疫“战局”,而 CTL 则通过直接接触诱导受感染细胞或肿瘤细胞发生 细胞凋亡。它们在机体抗病毒、抗胞内菌及抗肿瘤免疫中发挥着中流砥柱的作用。
辅助性 T 细胞 (Th):多能的“战地指挥官”
CD4+ Th 细胞不直接杀伤目标,但它们决定了免疫应答的强度和方向。根据抗原提呈细胞(APC)提供的 细胞因子 环境(第三信号),Th 细胞发生极化分化:
- Th1 细胞: 分泌 IFN-γ 和 IL-2,激活巨噬细胞和 CTL,主要对抗胞内病原体(如病毒、结核杆菌)。
- Th2 细胞: 分泌 IL-4、IL-5 和 IL-13,辅助 B 细胞 产生 IgE,对抗寄生虫并参与过敏反应。
- Tfh 细胞: 迁移至 生发中心,协助 B 细胞进行 亲和力成熟 和类别转换。
细胞毒性 T 细胞 (CTL):精准的“免疫杀手”
CD8+ CTL 专注于识别并摧毁呈递异常内源性抗原(通过 MHC-I 分子)的细胞。其杀伤过程具有高度特异性且不伤及邻近健康细胞:
- 脱颗粒机制: CTL 释放 穿孔素 在靶细胞膜上形成孔道,随后 颗粒酶 进入细胞激活 Caspase 级联反应,诱导凋亡。
- 死亡受体途径: 通过表面表达的 FasL 与靶细胞上的 Fas 结合,启动外源性凋亡途径。
- 连续杀伤: 单个 CTL 在释放杀伤介质后可脱离靶细胞,寻找并攻击下一个目标,展现出极高的防御效率。
Th 与 CTL 的协同演化
| 应答阶段 | Th 细胞的作用 | CTL 的表现 |
|---|---|---|
| 启动期 | 通过 CD40-CD40L “许可”APC。 | 在 APC 表面识别 MHC-I/抗原肽。 |
| 效应期 | 分泌 IL-2,驱动 CTL 克隆扩增。 | 执行杀伤,清除病毒库。 |
| 记忆形成 | 提供必需信号确保 免疫记忆建立。 | 转化为 记忆 CD8+ T。 |
临床相关性:从缺陷到尖端疗法
- HIV/AIDS: 病毒通过识别 CD4 分子特异性破坏 Th 细胞,导致整个免疫指挥系统瘫痪,引发严重机会性感染。
- 肿瘤免疫检查点: 肿瘤细胞通过 PD-L1 结合 CTL 表面的 PD-1,诱导其进入 T 细胞耗竭 状态。PD-1 抑制剂通过解除此抑制重新激活 CTL 的杀伤力。
- CAR-T 疗法: 通过基因工程改造 CTL,使其表达嵌合抗原受体 (CAR),从而不依赖 MHC 直接识别并消灭血液肿瘤。
关键相关概念
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Zhu J, et al. (2010). Differentiation of effector CD4+ T cell populations. Annual Review of Immunology.
[2] Barry M, Bleackley RC. (2002). Cytotoxic T lymphocytes: all roads lead to death. Nature Reviews Immunology.