。ㄒ)T細胞在胸腺分化過程中的表型改變
淋巴干細胞早其即在胸腺內(nèi)開始分化,應用小鼠胸腺細胞實驗模型研究表明,在胚胎11-12天淋巴干細胞已進入胸腺,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。
目前已知,誘導T淋巴細胞在胸腺內(nèi)分化、成熟的主要因素包括:(1)胸腺基質細胞(thymus stromal cell,TSC)通過細胞表面的粘附分子直接與胸腺細胞相互作用,其中胸腺中的“撫育細胞”(nurse cell)對于T細胞的成熟和分化可能超著重要的調節(jié)作用;(2)胸腺基質細胞分泌多種細胞因子(如IL-1、IL-6和IL-7)和胸腺激素(如胸腺素、胸腺生成素)誘導胸腺細胞分化;(3)胸腺細胞自身分泌多種細胞因子(如IL-2、IL-4)對胸腺細胞本身的分化和成熟也起重要的調節(jié)作用。此外,胸腺內(nèi)上皮細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞對于胸腺細胞分化過程中的自身耐受、MHC限制以及T細胞功能性亞群的形成起著決定性作用。最近研究表明,胸腺中的T細胞對于胸腺基質細胞的發(fā)育和功能同樣是必不可少的。
1.功能性TCR的表達 應用胚胎小鼠實驗系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn),胚胎發(fā)育后期的胸腺細胞才有完整的TCRα鏈和β甸賓基因重排,并轉錄為功能性的α鏈和β鏈。功能性和TCDR表達使T細胞具有識別抗原多肽片段/MHC復合物的功能,并形成克隆分布T細胞抗原識別受體庫。
2.TCR/CD3復合體的表達 胸腺內(nèi)的前胸腺細胞(prethymocytes,pre-T)多數(shù)表現(xiàn)為CD3陰隆,在胸腺皮質中只有部分T細胞為CD3陽性,而胸腺髓質細胞均為CD3陽性。隨著胸腺細胞的逐漸分化和成熟,TCRα和β鏈(或γ和δ鏈)以及CD3分別得到表達,并組成TCR/CD3復合體,其中TCR能特異性識別抗原,CD3分子與信號轉導(signal transduction)有關。
3.功能性T細胞亞群的 胸腺中不同功能性T細胞亞群是經(jīng)過一定的發(fā)育順序而形成的。目前認為人T細胞在胸腺中的發(fā)育順序見表7-1。
表7-1 人T細胞在胸腺內(nèi)的化化和T細胞亞群的形成
部位 |
表型 |
占胸腺細胞% | ||
胸腺皮質 | CD2+CD3-CD4-CD8-TCR- | 雙陰性細胞 | 2~4 | |
↓ |
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CD2+CD3+CD4-CD8-TCR+ | 雙陰性細胞 | |||
↓ |
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CD1+CD2+CD3+CD4+CD8+TCR+ | 雙陰性細胞 | 81 | ||
↓ |
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胸腺髓質 | CD2+CD3+CD4+ | CD2+CD3+CD4- | 單陽性細胞 | 15 |
CD8-TCR+ | CD8+TCR+ | |||
↓ |
↓ |
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遷移到外周血和外周淋巴器官 |
小鼠胸腺細胞還具有Thy-1抗原和胸腺白血病抗原,與胸腺細胞的分化有關。
Thy-1抗原是1964年用血清學方法鑒定的小鼠T淋巴細胞的同種異體抗原,是小鼠全T細胞標志,但與CD2和CD3的結構不同,為GPI連接分子,25-35kDa,已命名為CDw90。不同T細胞亞群Thy-1抗原密度不同。外周神經(jīng)組織、腦組織、成纖維細胞、上皮細胞和胎鼠骨骼肌表面也有Thy-1抗原,但膜表面Ig陽性的B細胞缺乏之種抗原。用抗Thy-1加補體除去Thy-1陽性細胞可使T細胞應答完全喪失。在T細胞分化過程中,調節(jié)Thy-1分子的表達可能與細胞與細胞之間相互作用有關。Thy-1與神經(jīng)細胞粘附有關,并可能在免疫系統(tǒng)與神經(jīng)系統(tǒng)的聯(lián)系中起作用。在T細胞分化過程中,Thy-1首先表達在小鼠胸腺皮質區(qū)迅速分裂的考地松敏感細胞,皮質胸腺細胞Thy-1密度高,在髓質區(qū)具有免疫潛能T細胞的Thy-1密度降低,外周血T細胞表面此抗原密度相對較低。裸鼠少部分脾細胞也有低密度Thy-1,提示T細胞前體具有Thy-1抗原,可能相當于成鼠骨髓中低密度Thy-1陽性細胞。小鼠Thy-1有112個氨基酸殘基。Thy-1有2個等位基因,所編碼的抗原分別命名為Thy-1,1和Thy-1,2,兩者僅在第89位氨基酸有差別:Thy-1.1是精氨Thy-1.2是谷氨酰胺。Thy-1氨基酸組成與免疫球蛋白恒定區(qū)和β微球蛋白有高度的同源性同屬于免疫球蛋白超家族。
胸腺白血病抗原(thymus-leukemia antigen,TL或TLa)是一類同種異體抗原,僅表達于某些白血病和不成熟的Thy-1陽性胸腺細胞,為早期分化抗原。TL抗原與小鼠H-2K、H-2D和H-2L抗原的結構相似。正常不成熟的胸腺細胞表面只出現(xiàn)TL1、TL2、TL3、TL5和TL6等5個表型,TL4僅出現(xiàn)在白血病胸腺細胞上。TL與人的T6/Leu6是類同物,屬CD1。