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。

CTL (CD8+ T)
Cytotoxic T Cell · 核心摘要
核心任务:精准识别与直接杀伤
特异性标志物 CD3+, CD8+
识别受体 TCR (αβ 型)
限制性分子 MHC-I 类分子
主要杀伤介质 穿孔素, 颗粒酶, FasL
关键转录因子 Eomes, T-bet, Blimp-1
临床应用 肿瘤免疫治疗 (ICB), CAR-T

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-γTNF-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-1LAG-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

  • 交叉提呈 (Cross-presentation): 树突状细胞将外源抗原提呈给 CD8+ T 细胞的重要机制。
  • 穿孔素 杀伤过程中负责“破壁”的关键蛋白。
  • 免疫记忆建立 CTL 扩增后如何留下长效守卫部队的过程。
       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.

           细胞毒性 T 细胞 · 知识图谱
启动信号 MHC-I/肽CD8 共受体IL-2 (来自 Th1)
效应通路 颗粒酶释放穿孔素打孔Fas 介导凋亡
调控分子 PD-1CTLA-4IFN-γIL-15