(一)CD4阳性细胞群
1.Th1和Th2亚群 应用Th细胞克隆培养技术和细胞因子产生的不同,已发现小鼠CD4阳性细胞群是一个不均一的亚群,可分为Th1和Th2,主要区别见表7-6。
Th1细胞能合成IL-2、IFN-γ、,LT、IL-3、TNF-α和GM-CSF,但不能合成IL-4、IIL-5、IL-6、IL-10和IL-13;而Th2能合成TNF-α、IL-3、GM-CSF、IL-4、IL-5、IL-6、IIL-10(细胞因子合成抑制因子,CSIF)和IL-13,不能合成IL-2、IFN-γ和LT。此外Th1和Th2都能分泌三巨噬细胞炎症蛋白和前脑啡肽原。Th1和Th2都能辅助B合成抗体,但辅助的强度和性质不同。体外实验表明,IL-4明显促进B细胞合成和分泌IgE,如使LPS刺激小鼠B细胞合成IgE能力增强10-100倍。少量IFN-γ能完全阴断IL-4对IgE合成的促进作用。Th2分泌IL-4对IgE合成有正调节作用,而Th1分泌IFN-γ则起负调节作用。此外,Th2通过分泌IL-4和IL-5辅助IgA合成,分泌IL-10(CSIF),抑制Th1细胞合成细胞因子,而Th1对IgG1合成则有抑制作用,但辅助其它几种类型Ig的合成。由于Th1和Th2合成淋巴因子的种类不同,因而介导不同的超敏反应。IL-3和IL-4均能促进肥大细胞增殖,且相互有协同作用,IL-5除辅助B细胞合成IgA外,还能刺激骨髓嗜酸性粒细胞的集落形成,因而Th2与速发型超敏反应关系密切。Th1通过产生IFN-γ阻断IgE合成,对速发型超敏反应有抑制作用。Th1与迟发型超敏反应有关,可能与IL-2、IFN-γ等对巨噬细胞活化和促进CTL分化作用有关,此外LT也有直接杀伤靶细胞作用。两群Th克隆均能诱导抗原提呈细胞(APC)表达MHCⅡ类抗原,Th1通过IFN-γ诱导Mφ表达Ia抗原,而Th2通过IL-4对Mφ和B细胞Ia抗原表达起正调节作用。在人类Th1和Th2细胞亚群尚未得到最后证实。从目前发表资料来看,CD4+CD45RO+前体细胞向Th2效应细胞分化,而IFN-γ则对前体细胞向Th2分化过程起抑制作用,因此IL-4和IFN-γ在决定CD4+CD45RO+前体细胞向Th1或Th2分化过程中起着重要的调节作用。人T细胞经多克隆活化后,在CD4阳性细胞中IL-4mRNA阳性比便不到5%,而60%的CD4+细胞有IFN-γ和IL-2mRNA的转录。
表7-6 小鼠Th1和Th2亚群的比较
| | Th1 | Th2 |
合成淋巴因子种类 | IL-2 | + | - |
IFN-γ | + | - |
LT | + | - |
IL-3 | + | + |
TNF-α | + | + |
GM-CSF | + | + |
IL-4 | - | + |
IL-5 | - | + |
IL-6 | - | + |
IL-10 | - | + |
IL-13 | - | + |
辅助B细胞 | | + | ++ |
辅助IgE合成 | | - | + |
促进肥大细胞增殖 | | - | + |
介导超敏反应类型 | | 迟发型 | 速发型 |
促进Ia表达细胞 | | Mφ | B,Mφ |
介导迟发型超敏反应(delayedtype hypersensitivity,DTH)的T细胞亚群称为T[XB]DTH[/XB],表面标志CD3+CD4+CD8-,可能相当于小鼠的Th1亚群。当曾被变应原致敏的T[XB]DTH[/XB]再次与变应原相遇后,可释放出多种细胞因子,参与迟发型(Ⅳ型)超敏反应的发生。
表7-7 T[XB]DTH[/XB]释放细胞因子参与迟发型超敏反应
作用对象 | 细 胞 因 子 | 生物学活性 |
巨噬细胞 | 巨噬细胞趋化因子(MCF) | 招引、聚集、活化巨噬细胞, |
| 巨噬细胞移动抑制因子(MIF) | 增强巨噬细胞吞噬和杀伤功能 |
| 巨噬细胞活化因子(MAF) | |
| IFN-γ | |
白细胞 | 白细胞移动抑制因子(LIF) | 招引、聚集白细胞 |
淋巴细胞 | IL-2 | 淋巴细胞局部浸润、增殖 |
| IFN-γ | 增强杀伤功能 |
皮肤血管 | 皮肤反应因子(SRF) | 增加血管通透性 |
靶细胞 | 淋巴毒素(LT) | 杀伤靶细胞 |
MCF: macrophagechemotactic factor
MIF: macrophage migrationinhibition factor
MAF: macrophage activating factor
LIF: leukocyte migrationinhibitory factor
SRF: skin reactive factor
LT: lymphotoxin
2.抑制细胞诱导亚群和辅助细胞诱导亚群 应用CD45RA、CD45RO、CD29和CD31单克隆抗体可将CD4阳性细胞群分为抑制细胞诱导亚群和辅助细胞诱导亚群。两个亚群的表面标志和功能比较见表7-8。
(1)CD31:最近发现CD31是一种新的、激活后表达水平不发生明显变化的抑制细胞诱导亚群的表面标记。CD31是一种血小板-内皮细胞胞粘附分子(PECAM,gpⅡa),分子量为140kDa,其结构属于免疫球蛋白超家族成员。从外周血新鲜分离的CD4细胞中,CD31McAb主要与CD45RA亚群反应,对B细胞合成IgG辅助作用不明显,对ConA和自身MHC(自身MLR)反应较为敏感;而CD31-的CD4细胞群中,发现有大量辅助B细胞合成IgG的活性和对某些抗原刺激的回忆反应。CD45RA+的CD4细胞大激活后,尽管细胞表面丢失CD45RA,但表面CD31的表达仍不发生明显变化;而CD45RO+CD45RA-的CD4细胞激活后不能获得CD31表达。由于CD31在CD4细胞激活后仍不变化,对于鉴别抑制细胞诱导亚群和辅助细胞诱导亚群是一种有用的标志。
迄今为止,许多粘附分子如CD11a/CD18(LFA-1),LFA-3,CD2和CD29(VLAβ链)主要表达在CD45RO+T细胞表面。而CD31则表达在CD45RA+CD4细胞表面。抗CD31McAb作用于naive T细胞能触发其VLA-4介导的粘附作用。内皮细胞表面CD31及其配体与T细胞表面CD31及其配体相互作用很可能触发整合素介导的粘附作用。CD31如何参与CD45RA+CD4+T细胞功能以及诱导抑制性T细胞产生还有待进一步研究。
(2)CD45:CD45为异构型分子。CD45细胞膜外部多肽链可由A、B和C三种外显子编码。人幼稚T细胞只表达被抗CD45RA识别的CD45A型;记忆T细胞不表达任何A、B、C外显子产物而被抗CD45RO识别。抗CD45RA和抗CD45RO识别的都是休止型细胞,抗CD45RO所识别的记忆T细胞往往也可低水平表达一系列活化表面标记,如CD25、MHCⅡ类抗原、CD54、CD26等,提示这类细胞可能新近被激活过,由此推论记忆T细胞可能是由于持久性抗原或交叉抗原的低剂量、持续刺激得以维持其长时间存活。体外实验观察到细胞活化后见有从CD45RA向CD45RO的单向性转变,这与幼稚T细胞向记忆T细胞分化相平行。
表7-8 抑制细胞诱导亚群和辅助细胞诱导亚群的比较
| 抑制细胞诱导亚群 | 辅助细胞诱导亚群 |
表 型 CD4 | + | + |
CD29 | 低密度 | 高密度 |
CD31 | + | - |
CD45 | CD45RA | CD45RO |
粘附分子(LFA、) | + | +++ |
增殖功能 | + | +++ |
CD3McAb | + | +++ |
| +++ | + |
抗原刺激再次反应 | - | +++ |
同种异体抗原 | +++ | +++ |
自身MLC | +++ | + |
诱导和辅助功能 | | |
辅助B细胞产生抗体 | ± | +++ |
诱导Ts | +++ | - |
诱导细胞介导的淋巴细胞溶解作用(CML) | ± | +++ |
细胞发育阶段 | 天然(naive) | 记忆(memory) |
(3)自身混合淋巴细胞反应:外周血B细胞和单核细胞等非T细胞在体外培养时能诱导某些自身T细胞发生增殖反应,称为自身混合淋巴细胞的应(autologous mixed lymphocyte reaction ,AMLR)。这一部分T细胞称为自身反应性T细胞。作为刺激细胞的B细胞和单核细胞主要是通过其细胞表面的MHCⅡ类抗原来刺激自身反应性T细胞,在体外培养时加入抗MHCⅡ类抗原的抗体可阻断AMLR。关玩弄AMLR的生理意义尚不清楚,可能是机体的一种免疫调节机制。