“阴性选择”的版本间的差异

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[[阴性选择]](negative selection)
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<div style="padding: 0 4%; line-height: 1.8; color: #1e293b; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, 'PingFang SC', Arial, sans-serif; background-color: #ffffff; max-width: 1200px; margin: auto;">
  
经历[[阳性选择]]的SP[[细胞]]在[[胸腺]]的皮[[髓质]]交界处及髓质区还须经历阴性选择:凡是能识别[[自身抗原]]-MHC[[复合物]]、且具有高亲和力的SP细胞发生[[凋亡]]遭[[克隆清除]],其实质是清除自身反应性T细胞,即阴性选择。[[生物学]]意义:赋予成熟的T细胞具有[[自身免疫]]耐受的特性。
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    <div style="margin-bottom: 30px; border-bottom: 1.2px solid #e2e8f0; padding-bottom: 25px;">
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        <p style="font-size: 1.1em; margin: 10px 0; color: #334155; text-align: justify;">
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            <strong>阴性选择</strong>(Negative Selection),又称<strong>克隆清除</strong>(Clonal Deletion),是免疫系统发育过程中建立<strong>[[中枢耐受]]</strong>的关键检查机制。该过程主要发生在中枢淋巴器官(T 细胞在<strong>胸腺</strong>,B 细胞在<strong>骨髓</strong>)。其核心原则是“清除异己”的反面——“清除反叛者”:当发育中的淋巴细胞通过其抗原受体(TCR 或 BCR)与自身的 MHC/抗原肽复合物发生<strong>高亲和力结合</strong>时,细胞会接收到强烈的死亡信号,通过 <strong>[[Bim]]</strong> 介导的内源性凋亡途径“自杀”。这一机制确保了成熟的免疫细胞不会攻击自身的组织器官,防止<strong>[[自身免疫病]]</strong>的发生。
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        </p>
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    </div>
  
[[分类:免疫医学]]
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    <div class="medical-infobox mw-collapsible mw-collapsed" style="width: 100%; max-width: 320px; margin: 0 auto 35px auto; border: 1.2px solid #bae6fd; border-radius: 12px; background-color: #ffffff; box-shadow: 0 8px 20px rgba(0,0,0,0.05); overflow: hidden;">
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        <div style="padding: 15px; color: #1e40af; background: linear-gradient(135deg, #e0f2fe 0%, #bae6fd 100%); text-align: center; cursor: pointer;">
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            <div style="font-size: 1.2em; font-weight: bold; letter-spacing: 1.2px;">阴性选择</div>
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            <div style="font-size: 0.7em; opacity: 0.85; margin-top: 4px; white-space: nowrap;">Negative Selection / Clonal Deletion (点击展开)</div>
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            <div style="padding: 25px; text-align: center; background-color: #f8fafc;">
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                [Image:Thymic_negative_selection_affinity_model]
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                <div style="font-size: 0.8em; color: #64748b; margin-top: 12px; font-weight: 600;">模型:亲和力阈值决定生死</div>
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            </div>
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            <table style="width: 100%; border-spacing: 0; border-collapse: collapse; font-size: 0.85em;">
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                <tr>
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                    <th colspan="2" style="padding: 8px 12px; background-color: #e0f2fe; color: #1e40af; text-align: left; font-size: 0.9em; border-top: 1px solid #bae6fd;">过程参数</th>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; width: 40%;">发生场所</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">胸腺髓质 (T细胞)<br>骨髓 (B细胞)</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">关键细胞</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">[[mTEC]], [[树突状细胞]]</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">触发条件</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #b91c1c;"><strong>高亲和力</strong>结合自身抗原</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">生理结果</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #16a34a;">[[中枢耐受]] (Central Tolerance)</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th colspan="2" style="padding: 8px 12px; background-color: #e0f2fe; color: #1e40af; text-align: left; font-size: 0.9em; border-top: 1px solid #bae6fd;">分子执行者</th>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">关键基因</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #1e40af;"><strong>[[AIRE]]</strong> (展示组织抗原)</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">处刑蛋白</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #b91c1c;"><strong>[[Bim]]</strong> (必需), [[Nur77]]</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">下游信号</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">Ca<sup>2+</sup> -> Calcineurin -> NFAT</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th colspan="2" style="padding: 8px 12px; background-color: #e0f2fe; color: #1e40af; text-align: left; font-size: 0.9em; border-top: 1px solid #bae6fd;">功能失调</th>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">缺陷后果</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #b91c1c;">[[自身免疫病]] (SLE, 1型糖尿病)</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">相关综合征</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">[[APECED]] (AIRE突变)</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569;">备选命运</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; color: #16a34a;">转化为 [[Treg细胞]] (激动剂选择)</td>
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            </table>
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        </div>
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    </div>
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    <h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">核心机制:亲和力决定生死</h2>
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    <p style="margin: 15px 0; text-align: justify;">
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        免疫细胞的发育遵循残酷的“金发姑娘原则”(Goldilocks Principle),TCR 与 MHC-自肽复合物的结合强度决定了 T 细胞的命运:
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    </p>
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    <ul style="padding-left: 25px; color: #334155;">
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        <li style="margin-bottom: 12px;"><strong>亲和力过低(无视):</strong>
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            <br>细胞无法接收生存信号,发生“被忽视死亡”(Death by neglect)。这是<strong>阳性选择</strong>失败的结果。</li>
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        <li style="margin-bottom: 12px;"><strong>亲和力适中(存活):</strong>
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            <br>刚好能识别 MHC 但不强烈反应。细胞获得生存信号,发育为成熟的 Naive T 细胞。这是<strong>阳性选择</strong>成功。</li>
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        <li style="margin-bottom: 12px;"><strong>亲和力过高(处决):</strong>
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            <br>细胞被判定为“危险分子”(潜在的自身反应性细胞)。强烈的 TCR 信号触发 <strong>[[Bim]]</strong> 的转录和激活,诱导线粒体凋亡。这就是<strong>阴性选择</strong>。</li>
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    </ul>
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    <h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">AIRE:胸腺里的“世界博览会”</h2>
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    <div style="background-color: #f0f9ff; border-left: 5px solid #1e40af; padding: 15px 20px; margin: 20px 0; border-radius: 4px;">
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        <h3 style="margin-top: 0; color: #1e40af; font-size: 1.1em;">如何筛选针对胰腺或大脑的 T 细胞?</h3>
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        <p style="margin-bottom: 0; text-align: justify; font-size: 0.95em; color: #334155;">
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            T 细胞在胸腺发育,但必须学会不攻击全身各处的组织。胸腺髓质上皮细胞 (mTECs) 表达一种神奇的转录调节因子 <strong>[[AIRE]]</strong> (Autoimmune Regulator)。AIRE 能强行开启成千上万个本应只在特定外周组织(如胰岛素-胰腺、髓鞘碱性蛋白-大脑)表达的基因。
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        </p>
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        [Image:AIRE_promotes_tissue_specific_antigen_expression]
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        <p style="margin-bottom: 0; text-align: justify; font-size: 0.95em; color: #334155; margin-top: 10px;">
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            这使得胸腺变成了一个“自身抗原博物馆”。如果一个 T 细胞在这里攻击了“胰岛素”,它就会当场被处决,从而预防了未来的 1 型糖尿病。
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        </p>
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    </div>
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    <h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">凋亡执行者:Bim 的决定性作用</h2>
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    <p style="margin: 15px 0; text-align: justify;">
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        在阴性选择中,死亡信号的传导高度依赖于 BH3-only 蛋白 <strong>[[Bim]]</strong>:
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    </p>
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    <ul style="padding-left: 25px; color: #334155;">
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        <li style="margin-bottom: 12px;"><strong>高强度 TCR 信号:</strong> 导致胞内钙离子激增,激活 Calcineurin-NFAT 通路,通过转录因子 [[Nur77]] 强烈上调 Bim 的表达。</li>
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        <li style="margin-bottom: 12px;"><strong>Bim 的致命一击:</strong> 累积的 Bim 中和所有的抗凋亡蛋白(Bcl-2, Mcl-1),并直接激活 Bax/Bak,导致线粒体穿孔和细胞凋亡。
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        <br><strong>证据:</strong> Bim 敲除小鼠(<em>Bcl2l11<sup>-/-</sup></em>)无法有效清除自身反应性 T 细胞,导致发生致命的系统性红斑狼疮(SLE)样自身免疫病。</li>
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    </ul>
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    <div style="font-size: 0.92em; line-height: 1.6; color: #1e293b; margin-top: 50px; border-top: 2px solid #0f172a; padding: 15px 25px; background-color: #f8fafc; border-radius: 0 0 10px 10px;">
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        <span style="color: #0f172a; font-weight: bold; font-size: 1.05em; display: inline-block; margin-bottom: 15px;">学术参考文献 [Academic Review]</span>
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        <p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;">
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            [1] <strong>Kappler JW, Roehm N, Marrack P. (1987).</strong> <em>T cell tolerance by clonal elimination in the thymus.</em> <strong>[[Cell]]</strong>. <br>
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            <span style="color: #475569;">[点评]:免疫学史上的里程碑文献,首次通过实验证实了“克隆清除”(即阴性选择)是建立 T 细胞自身耐受的主要机制。</span>
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        </p>
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        <p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;">
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            [2] <strong>Anderson MS, et al. (2002).</strong> <em>Projection of an immunological self shadow within the thymus by the aire protein.</em> <strong>[[Science]]</strong>. <br>
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            <span style="color: #475569;">[点评]:揭示了 AIRE 基因在胸腺中表达外周组织抗原(Promiscuous Gene Expression)的关键作用,解开了“胸腺如何知道胰脏长什么样”的谜题。</span>
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        </p>
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        <p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;">
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            [3] <strong>Bouillet P, et al. (2002).</strong> <em>BH3-only Bcl-2 family member Bim is required for apoptosis of autoreactive thymocytes.</em> <strong>[[Nature]]</strong>. <br>
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            <span style="color: #475569;">[点评]:确立了 Bim 是阴性选择中不可或缺的凋亡执行者,Bim 缺陷直接导致自身耐受崩溃。</span>
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        </p>
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    </div>
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    <div style="margin: 40px 0; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 8px; overflow: hidden; font-family: 'Helvetica Neue', Arial, sans-serif; font-size: 0.9em;">
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        <div style="background-color: #eff6ff; color: #1e40af; padding: 8px 15px; font-weight: bold; text-align: center; border-bottom: 1px solid #dbeafe;">
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            阴性选择 · 知识图谱
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        </div>
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        <table style="width: 100%; border-collapse: collapse; background-color: #ffffff;">
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            <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;">
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                <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle;">核心机制</td>
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                <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[中枢耐受]] • [[克隆清除]] • [[TCR亲和力]]</td>
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            <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;">
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                <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle;">关键分子</td>
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                <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[Bim]] (执行) • [[AIRE]] (抗原展示) • [[Nur77]]</td>
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            <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;">
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                <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle;">相关细胞</td>
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                <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[mTEC]] (胸腺髓质上皮) • [[胸腺细胞]] (Thymocytes)</td>
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                <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[系统性红斑狼疮]] • [[1型糖尿病]] • [[APECED]]</td>
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2026年1月28日 (三) 19:48的最新版本

阴性选择(Negative Selection),又称克隆清除(Clonal Deletion),是免疫系统发育过程中建立中枢耐受的关键检查机制。该过程主要发生在中枢淋巴器官(T 细胞在胸腺,B 细胞在骨髓)。其核心原则是“清除异己”的反面——“清除反叛者”:当发育中的淋巴细胞通过其抗原受体(TCR 或 BCR)与自身的 MHC/抗原肽复合物发生高亲和力结合时,细胞会接收到强烈的死亡信号,通过 Bim 介导的内源性凋亡途径“自杀”。这一机制确保了成熟的免疫细胞不会攻击自身的组织器官,防止自身免疫病的发生。

阴性选择
Negative Selection / Clonal Deletion (点击展开)
               [Image:Thymic_negative_selection_affinity_model]
模型:亲和力阈值决定生死
过程参数
发生场所 胸腺髓质 (T细胞)
骨髓 (B细胞)
关键细胞 mTEC, 树突状细胞
触发条件 高亲和力结合自身抗原
生理结果 中枢耐受 (Central Tolerance)
分子执行者
关键基因 AIRE (展示组织抗原)
处刑蛋白 Bim (必需), Nur77
下游信号 Ca2+ -> Calcineurin -> NFAT
功能失调
缺陷后果 自身免疫病 (SLE, 1型糖尿病)
相关综合征 APECED (AIRE突变)
备选命运 转化为 Treg细胞 (激动剂选择)

核心机制:亲和力决定生死

免疫细胞的发育遵循残酷的“金发姑娘原则”(Goldilocks Principle),TCR 与 MHC-自肽复合物的结合强度决定了 T 细胞的命运:

  • 亲和力过低(无视):
    细胞无法接收生存信号,发生“被忽视死亡”(Death by neglect)。这是阳性选择失败的结果。
  • 亲和力适中(存活):
    刚好能识别 MHC 但不强烈反应。细胞获得生存信号,发育为成熟的 Naive T 细胞。这是阳性选择成功。
  • 亲和力过高(处决):
    细胞被判定为“危险分子”(潜在的自身反应性细胞)。强烈的 TCR 信号触发 Bim 的转录和激活,诱导线粒体凋亡。这就是阴性选择

AIRE:胸腺里的“世界博览会”

如何筛选针对胰腺或大脑的 T 细胞?

T 细胞在胸腺发育,但必须学会不攻击全身各处的组织。胸腺髓质上皮细胞 (mTECs) 表达一种神奇的转录调节因子 AIRE (Autoimmune Regulator)。AIRE 能强行开启成千上万个本应只在特定外周组织(如胰岛素-胰腺、髓鞘碱性蛋白-大脑)表达的基因。

       [Image:AIRE_promotes_tissue_specific_antigen_expression]

这使得胸腺变成了一个“自身抗原博物馆”。如果一个 T 细胞在这里攻击了“胰岛素”,它就会当场被处决,从而预防了未来的 1 型糖尿病。

凋亡执行者:Bim 的决定性作用

在阴性选择中,死亡信号的传导高度依赖于 BH3-only 蛋白 Bim

  • 高强度 TCR 信号: 导致胞内钙离子激增,激活 Calcineurin-NFAT 通路,通过转录因子 Nur77 强烈上调 Bim 的表达。
  • Bim 的致命一击: 累积的 Bim 中和所有的抗凋亡蛋白(Bcl-2, Mcl-1),并直接激活 Bax/Bak,导致线粒体穿孔和细胞凋亡。
    证据: Bim 敲除小鼠(Bcl2l11-/-)无法有效清除自身反应性 T 细胞,导致发生致命的系统性红斑狼疮(SLE)样自身免疫病。
       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Kappler JW, Roehm N, Marrack P. (1987). T cell tolerance by clonal elimination in the thymus. Cell.
[点评]:免疫学史上的里程碑文献,首次通过实验证实了“克隆清除”(即阴性选择)是建立 T 细胞自身耐受的主要机制。

[2] Anderson MS, et al. (2002). Projection of an immunological self shadow within the thymus by the aire protein. Science.
[点评]:揭示了 AIRE 基因在胸腺中表达外周组织抗原(Promiscuous Gene Expression)的关键作用,解开了“胸腺如何知道胰脏长什么样”的谜题。

[3] Bouillet P, et al. (2002). BH3-only Bcl-2 family member Bim is required for apoptosis of autoreactive thymocytes. Nature.
[点评]:确立了 Bim 是阴性选择中不可或缺的凋亡执行者,Bim 缺陷直接导致自身耐受崩溃。

           阴性选择 · 知识图谱
核心机制 中枢耐受克隆清除TCR亲和力
关键分子 Bim (执行) • AIRE (抗原展示) • Nur77
相关细胞 mTEC (胸腺髓质上皮) • 胸腺细胞 (Thymocytes)
失败后果 系统性红斑狼疮1型糖尿病APECED