调节性T细胞
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调节性T细胞(Regulatory T cells,简称 Treg 或 Tregs),是 CD4+ T 淋巴细胞的一个特殊亚群,其主要功能是抑制免疫反应,从而维持机体对自身抗原的耐受性(Self-tolerance)并预防自身免疫性疾病。
Treg 细胞通常表达高水平的 CD25(IL-2受体α链)和转录因子 Foxp3(Forkhead box P3)。Foxp3 被认为是决定 Treg 发育和功能的“主调节基因”。Treg 的功能缺陷是导致自身免疫性疾病、过敏的核心原因之一,而其过度活跃则可能阻碍机体清除肿瘤(肿瘤免疫逃逸)[1]。
分类与来源
根据来源不同,Treg 主要分为两大类:
1. 胸腺来源 Treg (tTreg)
- 定义: 也称为“天然 Treg” (Natural Treg, nTreg)。
- 发育: 在胸腺内发育。当胸腺细胞对自身抗原表现出中高亲和力时(不足以触发阴性选择凋亡,但强于普通 T 细胞),它们会被诱导上调 Foxp3 并分化为 tTreg。
- 功能: 主要负责维持对**自身抗原**的终身耐受。
2. 外周诱导 Treg (pTreg)
- 定义: 也称为“诱导性 Treg” (Induced Treg, iTreg)。
- 发育: 在外周淋巴组织(如肠道相关淋巴组织)中,由初始 CD4+ T 细胞 (Th0) 在特定环境因子诱导下转化而来。
- 诱导条件: 抗原刺激 + TGF-β + IL-2(且缺乏炎性因子如 IL-6)。
- 功能: 主要负责维持对**环境抗原**(如肠道菌群、食物抗原、胎儿抗原)的耐受。
分子标志物
- Foxp3: 最核心的谱系特异性转录因子。Foxp3 基因突变会导致人类患上严重的自身免疫病——IPEX综合征。
- CD25 (IL-2Rα): Treg 表面组成性高表达 CD25。这使得 Treg 能像“海绵”一样抢夺环境中的 IL-2,从而“饿死”周围的效应 T 细胞。
- CD127 (IL-7Rα): Treg 表面表达极低的 CD127(CD127low/-)。这一特征常被用于从血液中分选高纯度的 Treg。
- CTLA-4: 组成性高表达,用于抑制抗原递呈细胞。
抑制机制
Treg 细胞通过多种机制行使免疫抑制功能,可概括为以下四类:
| 机制类型 | 关键分子 | 作用方式 |
|---|---|---|
| 抑制性细胞因子 | IL-10 TGF-β IL-35 |
分泌这些抗炎因子,直接抑制效应 T 细胞 (Teff) 的增殖,或诱导耐受性树突状细胞 (DC)。 |
| 接触依赖性抑制 | CTLA-4 LAG-3 |
CTLA-4 结合并“剥夺” APC 表面的共刺激分子 (CD80/CD86),使其无法激活其他 T 细胞。 |
| 代谢干扰 | CD25 CD39 / CD73 |
1. IL-2 剥夺: 高表达 CD25 消耗环境中的 IL-2,导致效应 T 细胞凋亡。 2. 腺苷产生: CD39/CD73 将胞外 ATP 转化为具有免疫抑制作用的腺苷。 |
| 细胞毒作用 | 穿孔素 / 颗粒酶 | 在特定条件下,Treg 可直接杀伤效应 T 细胞或抗原递呈细胞。 |
临床意义
1. 自身免疫病与炎症
- Treg 数量减少或功能缺陷是多种自身免疫病(如1型糖尿病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮)的重要病理机制。
- IPEX 综合征: 由于 FOXP3 基因突变,患者缺乏功能性 Treg,出生后不久即发生致死性的多器官自身免疫攻击[2]。
2. 肿瘤免疫
- 在肿瘤微环境中,Treg 常被癌细胞招募并扩增,形成免疫抑制屏障,阻止 CD8+ T细胞 杀伤肿瘤。
- 肿瘤浸润 Treg 越多,患者预后通常越差。目前的癌症免疫疗法(如 CTLA-4 抗体 伊匹木单抗)部分机制即是通过清除或抑制 Treg 来恢复抗肿瘤免疫。
3. 器官移植
- 在器官移植中,Treg 有助于建立免疫耐受,防止移植物被排斥。诱导供体特异性的 Treg 是移植免疫学研究的热点。
历史沿革
- 1970年代: Gershon 等人提出“抑制性 T 细胞” (Suppressor T cell) 的概念,但因缺乏明确标志物,该领域曾一度沉寂。
- 1995年: 日本科学家坂口志文 (Shimon Sakaguchi) 发现高表达 CD25 的 CD4 细胞具有免疫抑制功能,重新定义了这一亚群[3]。
- 2003年: 多个实验室同时鉴定出 Foxp3 是 Treg 的特异性转录因子,确立了其独立的谱系地位[4]。
参见
参考文献
- ↑ Sakaguchi S, Yamaguchi T, Nomura T, Ono M. Regulatory T cells and immune tolerance. Cell. 2008;133(5):775-787.
- ↑ Bennett CL, Christie J, Ramsdell F, et al. The immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, X-linked syndrome (IPEX) is caused by mutations of FOXP3. Nat Genet. 2001;27(1):20-21.
- ↑ Sakaguchi S, Sakaguchi N, Asano M, Itoh M, Toda M. Immunologic self-tolerance maintained by activated T cells expressing IL-2 receptor alpha-chains (CD25). Breakdown of a single mechanism of self-tolerance causes various autoimmune diseases. J Immunol. 1995;155(3):1151-1164.
- ↑ Hori S, Nomura T, Sakaguchi S. Control of regulatory T cell development by the transcription factor Foxp3. Science. 2003;299(5609):1057-1061.