1、T淋巴細胞的發(fā)生及演變【摘要】t細胞從發(fā)生到成熟是一個極其復雜的過程，不僅形態(tài)構(gòu)造在發(fā)生變化，還伴隨有許多外表標志的表達或消失。t細胞在胸腺內(nèi)的分化無疑是整個發(fā)育過程中至關(guān)重要的階段，而胸腺細胞的成熟過程本質(zhì)上是一個選擇過程,不符合要求的細胞如自身反響性細胞隨時被淘汰，而正常分化的細胞那么被保存下來。最終發(fā)育成熟的t細胞除具有h限制性和對自身抗原的耐受性外，還具有識別多種非己抗原的才能，而tr、分化抗原等膜外表分子那么是其識別抗原并產(chǎn)生免疫應答的物質(zhì)基矗【關(guān)鍵詞】t細胞；胸腺細胞；分化；選擇t淋巴細胞(tlyphyte)簡稱t細胞，是數(shù)量最多、功能最復雜的淋巴細胞群，也是適應性細胞免疫應答的執(zhí)

2、行者，并在td-ag誘導的體液免疫應答中發(fā)揮重要的輔助作用。t細胞及其亞群歷來是組織胚胎學、醫(yī)學免疫學等生物科學領(lǐng)域的研究重點，成果顯著，理論也較為豐富，但不能否認的是，各學科在相關(guān)內(nèi)容的描繪上往往不夠統(tǒng)一，或者缺乏足夠的知識關(guān)聯(lián)，難免會給讀者帶來一些理解上的困難。本文就t細胞的分化發(fā)育過程及其形態(tài)與外表標志變化進展歸納。1t細胞的來源t細胞和b細胞一樣，都是由多能造血干細胞(hs)發(fā)育分化而來。hs首先分化為髓樣祖細胞和淋巴樣祖細胞，胚胎第7周時，淋巴樣祖細胞定向發(fā)育成原t(pr-t)細胞(表型為d410、d3-、d8+、d25-、-kit+、lin-、tr-)，在胸腺血管形成之前，胸腺原基

3、分泌的趨化因子即吸引循環(huán)血液中的原t細胞進入其內(nèi)。原t細胞先后來自卵黃囊、胎肝和骨髓，但進入胸腺的詳細途徑和機制還不完全清楚。有人認為是經(jīng)皮-髓質(zhì)交界處的毛細血管后微靜脈進入胸腺本質(zhì)，有人那么認為是隨組織液從胸腺被膜進入本質(zhì)的，從發(fā)生上來說，兩種觀點都具有階段性意義。原t細胞進入胸腺被膜下而未到達胸腺皮質(zhì)之前，稱前t(pre-t)細胞，當其進入胸腺皮質(zhì)后即稱為胸腺細胞。在相關(guān)文獻資料中，多數(shù)對于淋巴干細胞的定位較為模糊，名詞使用也比擬混亂，因此有必要進展討論，統(tǒng)一認識。筆者認為，淋巴干細胞是淋巴系造血祖細胞的統(tǒng)稱，可分為兩級，淋巴樣祖細胞屬于一級(多向)淋巴干細胞，由其分化而來的pr-t細胞、

4、pr-b細胞和pr-nk細胞(后者尚未證實)那么屬于二級(定向)淋巴干細胞；從這個意義上來講，髓系造血祖細胞也可分為二級或三級以上，髓樣祖細胞為一級，可向單系(如紅系)或二系(如粒單系)開展；就t細胞的發(fā)育而言，pr-t細胞以前為干細胞階段，pre-t細胞以后為胸腺細胞階段。2胸腺微環(huán)境胸腺微環(huán)境是胸腺細胞賴以生存的場所，由誘導其增殖、分化與選擇性發(fā)育的各種因素構(gòu)成。淋巴干細胞早期即在胸腺內(nèi)開場分化，應用小鼠胸腺細胞實驗模型研究說明，在胚胎1112天pr-t細胞已進入胸腺，在胸腺微環(huán)境的影響下胸腺細胞迅速發(fā)生增殖和分化。目前誘導t細胞在胸腺內(nèi)分化、成熟的主要因素包括：胸腺基質(zhì)細胞(ts)通過細

5、胞外表的粘附分子直接與胸腺細胞互相作用，其中胸腺內(nèi)的哺育細胞(nurseell)對于t細胞的成熟和分化起著重要的調(diào)節(jié)作用；胸腺基質(zhì)細胞分泌多種細胞因子(sf、il-1、il-6、il-7、g-sf等)和胸腺激素(胸腺素、胸腺肽、胸腺生成素等)誘導胸腺細胞分化；胸腺細胞自身分泌多種細胞因子(il-2、il-4、ifny、ifn等)對胸腺細胞本身的分化和成熟起重要的調(diào)節(jié)作用；胸腺上皮細胞(te)、巨噬細胞()和樹突狀細胞(d)對于胸腺細胞分化過程中的自身耐受、h限制以及功能性t細胞亞群的形成起著決定性作用；細胞外基質(zhì)也是胸腺微環(huán)境的重要組成局部，包括多種膠原蛋白、網(wǎng)狀纖維蛋白、葡萄糖胺聚糖等，它們

6、可促進上皮細胞與胸腺細胞接觸，并促進胸腺細胞在胸腺內(nèi)移行和成熟。3胸腺細胞的分化階段胸腺細胞從皮質(zhì)淺層到皮質(zhì)深層，進而經(jīng)過皮、髓質(zhì)交界處進入髓質(zhì)，在胸腺微環(huán)境的作用下逐漸分化成熟，它們的分化程序受到嚴格的調(diào)控。根據(jù)對人胸腺不同部位胸腺細胞的表型分析，胸腺細胞的分化可分為4個階段。3.1前t細胞:主要位于胸腺被膜下，細胞體積較大，胞質(zhì)內(nèi)細胞器少。pre-t細胞的表型為d3-、d4-、d8-、d25-、-kit10、tr-，即尚未出現(xiàn)t細胞標志，但表達末端脫氧核苷轉(zhuǎn)移酶(tdt)，局部細胞表達d7。3.2早期胸腺細胞:主要分布于被膜下、小葉間隔附近及胸腺皮質(zhì)淺層。早期胸腺細胞體積大，核圓形，電子密

7、度較低，染色質(zhì)呈細粒狀，核仁不明顯；胞質(zhì)少，呈環(huán)帶狀，細胞器少，僅見少量游離核糖體和球形線粒體。在胚胎1014周時，這種細胞是構(gòu)成胸腺的主要細胞成分。1520周時，該類細胞數(shù)量相對減少，30周至足月那么更少。早期胸腺細胞的表型為d2+、d3+、d5+、d4-、d8-、d25-、tr-，由于缺乏d4和d8分子，因此又稱雙陰性(dn)細胞。dn細胞向皮質(zhì)深層遷移的同時，發(fā)生tr基因重排及轉(zhuǎn)錄，可使自身免于凋亡(apptsis)，更重要的是，其tr-d3可逐漸表達于細胞外表，與基質(zhì)細胞配基結(jié)合后，經(jīng)p56lek傳導信號，誘導d4/d8分子表達及tr基因發(fā)生等位排擠。3.3普通胸腺細胞:由早期胸腺細胞

8、經(jīng)數(shù)次分裂后移向皮質(zhì)深層發(fā)育而成，是胚胎20周以后胸腺皮質(zhì)的主要成分。細胞中等大小，核圓形或橢圓形，染色質(zhì)呈斑塊狀，功能活潑者多見核仁，趨向退化者核深染。普通胸腺細胞表達d3、d1和t細胞抗原受體(tr)，隨即出現(xiàn)d4和d8分子。這種具有完好tr及d4+d8+t細胞又稱雙陽性(dp)細胞，約占此類細胞總數(shù)的8085。只有極少數(shù)普通胸腺細胞繼續(xù)分化為成熟胸腺細胞，而絕大局部將在陽性和陰性選擇中凋亡而被去除(后述)。3.4成熟胸腺細胞:主要位于皮質(zhì)深層或髓質(zhì)。細胞體積相對較小，與外周血小淋巴細胞形態(tài)無異，光鏡和電鏡下也難與普通胸腺細胞區(qū)分。成熟胸腺細胞除高表達tr外，主要表達d4+或d8+，所以又

9、稱單陽性(sp)細胞。4胸腺選擇過程t細胞發(fā)育成熟的關(guān)鍵步驟是雙陽性(dp)細胞向單陽性(sp)細胞分化階段所發(fā)生的胸腺選擇，包括陽性選擇與陰性選擇，主要組織相容性復合體(h)抗原(分子)在這兩種選擇中起決定性作用。4.1陽性選擇過程:主要發(fā)生在dp細胞與胸腺上皮細胞之間的互相作用。在tr的介導下，假設(shè)dp細胞能與胸腺皮質(zhì)上皮細胞外表h-類或h-類分子以適當親和力結(jié)合，那么可能被選擇而繼續(xù)發(fā)育，分化為sp細胞；假設(shè)dp細胞不能與h分子有效結(jié)合或發(fā)生高親和力結(jié)合，那么在胸腺皮質(zhì)中發(fā)生程序性細胞死亡(pd)即凋亡。在此過程中，h-類分子選擇d8共受體，而使同一個dp細胞外表d4共受體減少；h-類分

10、子那么選擇d4共受體，使d8共受體減少。這種選擇過程賦予成熟d8+d4-t細胞具有識別外來抗原與自身h-類分子復合物的才能，d4+d8-t細胞具有識別外來抗原與自身h-類分子復合物的才能，此即t細胞獲得h限制性的基矗陽性選擇可消除所有非己h限制性t細胞克隆，而保存自身h限制性t細胞克隆，包括潛在而有害的自身反響性t細胞克攏4.2陰性選擇過程:主要發(fā)生于dp細胞與胸腺內(nèi)巨噬細胞()、樹突狀細胞(d)或髓質(zhì)上皮細胞間的互相作用。位于皮質(zhì)與髓質(zhì)交界處的d和均表達高程度的h-類抗原和h-類抗原，后者與自身抗原結(jié)合成復合物，對已經(jīng)歷過陽性選擇的胸腺細胞進展陰性選擇。能識別自身抗原-h分子復合物的胸腺細胞

11、即被激活而發(fā)生程序性細胞死亡，而不能識別該復合物的胸腺細胞那么繼續(xù)發(fā)育。經(jīng)陰性選擇后，排除了自身反響性t細胞克隆，并獲得對自身抗原的耐受性。經(jīng)歷上述與h有關(guān)的選擇過程，約有95%以上的胸腺細胞被滅活或淘汰，只有少量胸腺細胞分化成熟為具有h限制性、可識別非己抗原的d4+d8-或d4-d8+單陽性細胞，即具有免疫功能的成熟t細胞。5成熟t細胞庫成熟的胸腺細胞大局部通過皮質(zhì)與髓質(zhì)交界處的高內(nèi)皮微靜脈(hev)進入血液，少數(shù)經(jīng)淋巴管入血。成熟胸腺細胞為處女型t細胞，或稱初始t細胞(tn細胞)，它們都是未經(jīng)抗原刺激的d45ra+t細胞群，這和記憶t細胞(t細胞)表達d45r+有所不同。tn細胞遷出胸腺后

12、，依靠其外表的歸巢受體(hr，即d44分子)定居于周圍淋巴器官并參加淋巴細胞再循環(huán)。遍布全身各處的t細胞共同構(gòu)成t細胞庫(tellrepertire)。成熟t細胞庫具有兩個根本特性：tr識別抗原受h限制，即不僅特異性識別經(jīng)抗原提呈細胞(ap)加工處理的抗原肽，而且須同時識別與抗原肽結(jié)合成復合物的h分子；對自身抗原具有耐受性，一般不對自身h分子或與之結(jié)合的自身抗原分子產(chǎn)生應答，即所謂自身耐受現(xiàn)象。參考文獻1陳曄光,張傳茂,陳佺.分子細胞生物學.北京:清華大學出版社,2022.427-4382高英茂,宋天寶.組織學與胚胎學.北京:人民衛(wèi)生出版社,2022.172-175,472-4743bhard

13、tu,les,tsjy,eta.signalsthrughd8rd4anindueitenttthed4lineageinthethyusj.eurjiunl,1997,27:1152-11634hgquistka,tlinsnaj,kieper,etal.identifiatinfanaturallyurringligandfrthyipsitiveseletinj.iunity,1997,6:389-3995ignatizl,kapplerj,arrakp.therepertireftellsshapedbyasingleh/peptideligandj.ell,1996,84:521-5296kishith,sprentj.negativeseletininthethyusinludesseiaturetellsj.jexped,1997,185:263-2717nehls,kyeskib,esserle,etal.tgenetiallyseparablestepsinthediffe