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)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。

Th vs CTL
效应 T 细胞 · 对比摘要
核心任务:指挥协调与精准打击
核心标志物 CD4 (Th) / CD8 (CTL)
MHC 限制性 MHC-II (Th) / MHC-I (CTL)
功能机制 细胞因子 (Th) / 穿孔素 (CTL)
关键转录因子 T-bet, GATA3 (Th亚群) / Eomes (CTL)
杀伤介质 FasL, 颗粒酶 (CTL)
临床病理 HIV (CD4耗竭), CAR-T 疗法

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

  • 免疫突触 Th/CTL 与靶细胞或 APC 接触时形成的纳米级信号交换界面。
  • 颗粒酶 B CTL 最主要的蛋白水解武器,直接切割底物诱导坏死或凋亡。
  • IFN-γ Th1 细胞的标志性因子,具有强大的促炎和广谱抗病毒活性。
       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.

           效应 T 细胞 · 知识图谱
激活必需因子 TCR-MHC 复合物CD28 信号IL-2/IL-12 极化
效应分子 颗粒酶穿孔素TNF-αIFN-γ
结局与归向 AICD (活化诱导凋亡)向炎症局部迁移形成记忆库