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T细胞耐受的6个模式

2024-06-25健康

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. 静息(Quiescence)

静息是限制naive T细胞对tonic信号(自身抗原等)产生反应,此时细胞处于G0期,维持小细胞形态,处于基础代谢状态,不会向效应表型分化。

意义:

防止Naive T细胞扩增,使之维持在一定数量范围之内。

克隆选择:确保大部分结合特定抗原的T细胞repertoire受到限制,限制高亲和力的克隆扩增。

静息的阈值是固定的还是一个动态范围,仍然不是很清楚。但是对阈值的精准调节,有助于发挥适度的抗感染或者抗肿瘤免疫反应,但是不引起自身免疫性疾病。

TGF-β和TOB1是重要的静息调控因子,他们通过SMAD通路下调IL-2的产生及抑制T细胞活化。TOB1是APRO基因家族的成员,编码抗增殖的蛋白质(包括BTG1和BTG2)。

转录因子RUNX1调控KLF2,FOXO1,FOXP1,他们都是静息T细胞的关键转录因子。

TSC1 和 TSC2通过抑制mTORC1活性,下调静息T细胞的代谢。

2. 忽视(Ignorance)

忽视是Naive T细胞阶段的另外一种外周耐受的模式。

尽管特定的自我抗原存在,自反应T细胞不能激活和引起自身免疫性疾病,这些T细胞仍处于Naive的状态。

内在机制

:抗原和TCR亲和力过低,不能引起T细胞反应。

外在的机制

:包括抗原密度低或者解剖位置限制了抗原识别的发生,导致T细胞无法激活。

忽视不是T细胞功能不全

,在特定刺激(如病毒感染,促炎症因子等)情况下,T细胞会克服忽视状态,成为效应细胞。

静息和忽视的区别:

静息是

所有Naive T细胞的

通用标志,

与抗原特异性无关

忽视是

避免激活

自身反应性T细胞,

可能是进化上依旧不完美的中枢耐受的补充。

3. 无能(Anergy)

Naive T细胞的TCR结合抗原,但是低反应或者无反应。它作为T细胞启动过程中的早期检查点,以防止在T细胞进入效应阶段前出现潜在的T细胞致病性。

分子机制是

缺乏共刺激分子

,不能激活NFAT1和AP1,不引起细胞分化和效应功能,反而通过RAS-MAPK通路抑制AP1入核。无能的特征是IL-2,IFN-γ,TNF-α等因子减少,mTORC1活性被抑制,代谢被抑制。此外,无能细胞高表达CD73,FR4,LAG3等抑制性受体,但是不同于Treg,它不表达FoXP3.

和静息细胞不同,无能细胞的细胞周期

停滞在G1进入S期

,而静息细胞停滞在G0期。

无能是一个长时间的状态,但是可以被反复抗原暴露,以及加入IL-2等细胞因子状态下被逆转。

4. 耗竭(Exhaustion)

耗竭主要因素是慢性感染或者肿瘤,产生的持续抗原暴露,引起的T细胞功能损坏。与无能的区别是,耗竭T细胞不缺少共刺激分子,但是

大量抑制性免疫检查点表达

。更多内容可阅读:T细胞耗竭(Exhaustion)

5. 衰老(Senescence)

衰老是生长和增殖停滞状态。与耗竭的慢性

持续

抗原暴露不同,衰老是TCR接受

反复

刺激或者淋巴细胞老化,引起

端粒损伤

或者

DNA损伤

,在遭遇抗原刺激时,T细胞复制能力丢失,多发生在效应或记忆分化阶段。从进化的角度讲,衰老可以避免DNA损伤的T细胞过度增殖,避免形成淋巴瘤。

一些引起端粒损伤的因素(活性氧ROS,电离辐射,生长因子剥夺),影响端粒酶活性,也可以加速淋巴细胞衰老。

缺乏增殖能力的衰老细胞表达CD45RA,KLRG1和CD57,不表达CD27,CD28等共刺激因子。和耗竭细胞不同的是,衰老细胞虽不能增殖,但是

效应功能并不受影响

,可以分泌促炎症因子和炎症抑制因子(

衰老分泌表型

)。

和经典的p38激活不同,此时p38激活时通过细胞内感受器AMPK,通过TAB1激活p38,产生后续功能。

衰老引起对的增殖能力丢失,会引起对疫苗接种的低应答,这也是老年人疫苗接种应答率低的一个因素。

6.外周清除耐受(Peripheral deletional tolerance (death))

在免疫反应结束的阶段(收缩期),通过凋亡清除过多的免疫细胞。

机制:

Bcl-2家族线粒体凋亡途径:促凋亡的BIM和抗凋亡Bcl-2家族分子维持着凋亡平衡,外周清除耐受时促凋亡作用为主。

AICD:活化诱导的细胞死亡(activation- induced cell death,AICD)是清除发挥完功能的效应T细胞的主要机制。FasL-Fas及TRAIL-TRAILR1 TRAILR2凋亡通路为主。

外周耐受的主要调控因子

主要参考文献

Mohamed A. ElTanbouly and Randolph J. Noelle,Rethinking peripheral T cell tolerance: checkpoints across a T cells journey,Nat Rev Immunol . 2020 Oct 19.

Akbar, A. N., Henson, S. M. & Lanna, A. Senescence of T lymphocytes: implications for enhancing human immunity. Trends Immunol. 37, 866–876 (2016).