细胞毒性 T 细胞 (CTL)
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细胞毒性 T 细胞 (Cytotoxic T Lymphocyte, CTL),通常指 CD8+ T 细胞,是适应性免疫中负责直接杀伤靶细胞的“特种兵”。它们专门识别由 MHC-I 分子提呈的内源性抗原肽。一旦识别受病毒感染的细胞、胞内菌感染细胞或肿瘤细胞,CTL 会通过释放细胞毒性颗粒或启动死亡受体途径,精准地诱导靶细胞发生 细胞凋亡。由于 MHC-I 分子广泛分布于几乎所有有核细胞表面,CTL 构成了机体监控全身细胞健康状态的关键防线。
杀伤机制:死亡信号的多重传递
CTL 杀伤靶细胞的过程具有高度的选择性和连续性。通过形成 免疫突触,CTL 确保毒性分子仅作用于目标细胞:
- 穿孔素-颗粒酶途径 (Perforin/Granzyme): CTL 释放 穿孔素 在靶细胞膜上打孔,随后 颗粒酶 B 通过孔道进入靶细胞,直接激活 Caspase 级联反应或切割 Bid 诱导线粒体凋亡。
- FasL-Fas 途径: 效应 CTL 表面高表达 FasL (CD95L),与靶细胞上的死亡受体 Fas (CD95) 结合,启动外源性 细胞凋亡 途径。
- 细胞因子介导: 分泌 IFN-γ 和 TNF-α,增强靶细胞 MHC-I 表达,并协同诱导炎症坏死。
从初始到效应:CTL 的生命周期
| 发育阶段 | 关键特征 | 生理任务 |
|---|---|---|
| 初始 CD8+ T | CCR7+, CD62L+, 静息态。 | 在次级淋巴器官巡逻。 |
| 激活与扩增 | 需要 抗原识别、共刺激信号及 Th1 细胞 的辅助。 | 发生剧烈的 克隆扩增。 |
| 效应阶段 (CTL) | 获得细胞毒性颗粒。 | 迁移至感染或肿瘤局部执行杀伤。 |
| 记忆 CD8+ T | 长寿、依靠 IL-15 维持。 | 提供 二次应答 保护。 |
临床医学与肿瘤免疫:攻防博弈
- T 细胞耗竭 (Exhaustion): 在慢性病毒感染或肿瘤微环境中,CTL 因持续受压而表达 PD-1、LAG-3 等抑制性受体,丧失杀伤功能。免疫检查点抑制剂旨在逆转此状态。
- 肿瘤逃逸: 肿瘤细胞可能下调 MHC-I 分子使其变为“不可见”,或分泌 TGF-β 抑制 CTL 活性。
- CAR-T 疗法: 重点改造 CD8+ T 细胞,赋予其不依赖 MHC 的抗原识别能力,是目前血液肿瘤治疗的最前沿手段。
关键相关概念
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Barry M, Bleackley RC. (2002). Cytotoxic T lymphocytes: all roads lead to death. Nature Reviews Immunology.
[2] Wherry EJ, et al. (2015). Molecular signature of CD8+ T cell exhaustion. Nature Immunology.