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[科普中國]-γδT細(xì)胞

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T細(xì)胞表面存在諸多標(biāo)記,如T細(xì)胞受體(TCR)、白細(xì)胞分化抗原(CD)等,可根據(jù)這些標(biāo)記將T細(xì)胞分為不同類型的亞群。1

根據(jù)T細(xì)胞表面TCR的類型,可將T細(xì)胞分為αβT細(xì)胞和γδT細(xì)胞兩類。其中αβT細(xì)胞即通常所稱的T細(xì)胞,其表面表達(dá)TCRαβ,占T細(xì)胞總數(shù)的95%以上;而γδT細(xì)胞表面表達(dá)TCRγδ,數(shù)量較少,主要分布在皮膚和黏膜組織。1

γδT細(xì)胞具有抗感染和抗腫瘤的作用,在人體固有免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。1

結(jié)構(gòu)與分布構(gòu)成T細(xì)胞受體的肽鏈有α、β、γ和δ四種,γδT細(xì)胞表面的TCR是由γ鏈和δ鏈組成的異二聚體(TCRγδ)。TCRγδ分子胞外區(qū)結(jié)構(gòu)類似于免疫球蛋白,遠(yuǎn)離細(xì)胞膜的一端為可變區(qū)(V區(qū)),而靠近細(xì)胞膜的一端為恒定區(qū)(C區(qū))。TCRγδ分別由 γ 基因和 δ 基因編碼。其中γ基因含有10個V基因片段、2個D基因片段和2個J 基因片段,δ基因含有7個V基因片段和2個J基因片段。通過排列組合,理論上可以產(chǎn)生500種TCRγδ分子。但實(shí)際上,γδT細(xì)胞往往只采用特定的6種Vγ和3種Vδ來編碼TCRγδ分子,因此其多樣性受到了限制。34

大多數(shù)γδT細(xì)胞為 CD4-CD8-,即其細(xì)胞表面不表達(dá)CD4和CD8分子,但有少數(shù)可表達(dá)CD4或CD8,能夠參與免疫調(diào)節(jié)和免疫應(yīng)答。1

在健康的成年人中,γδT細(xì)胞占外周血T細(xì)胞的1%~ 5%,它主要分布于腸道、呼吸道以及泌尿生殖道等黏膜和皮下組織,是構(gòu)成表皮內(nèi)淋巴細(xì)胞和黏膜組織上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞(IEL)的主要成分之一。2

分類按δ鏈結(jié)構(gòu)分類根據(jù)γδT細(xì)胞表面TCR的δ鏈的表達(dá),可將其分為三個亞群:Vδ1T細(xì)胞,Vδ2T細(xì)胞和Vδ3T細(xì)胞。4

Vδ1T細(xì)胞主要存在于胸腺和黏膜上皮組織中,在外周血中也有少量存在,是黏膜表面最豐富的群落。Vδ1T細(xì)胞能分泌許多細(xì)胞因子并對腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒效應(yīng),在許多疾病中發(fā)揮著重要的作用。4

Vδ2T細(xì)胞主要分布在外周血中,占總γδT細(xì)胞數(shù)量的50%~90%。Vδ2T細(xì)胞表面的TCRγδ主要采用Vγ9和Vδ2的配對,能夠識別磷酸化抗原而活化,分泌穿孔素、顆粒酶等,產(chǎn)生細(xì)胞毒性。激活的Vδ2T細(xì)胞可以作為抗原提呈細(xì)胞發(fā)揮作用。4

Vδ3T細(xì)胞主要分布在肝臟,很少存在于血液中,是機(jī)體中數(shù)量最少的γδT細(xì)胞,僅占0.2%。Vδ3T細(xì)胞對靶細(xì)胞具有直接殺傷作用,還能夠分泌細(xì)胞因子。4

按功能分類根據(jù)γδT細(xì)胞發(fā)揮功能的不同可將其分為:調(diào)節(jié)性γδT細(xì)胞(γδTreg細(xì)胞)、產(chǎn)IL-17的γδT細(xì)胞(γδT17細(xì)胞)、產(chǎn)IFN-γ的γδT細(xì)胞(IFN-γ+γδT細(xì)胞)以及具有其他功能的γδT細(xì)胞。4

抗原識別γδT細(xì)胞表面的TCRγδ不需與MHC分子結(jié)合,不需抗原提呈細(xì)胞(APC)的提呈,可以直接識別并結(jié)合抗原分子。但由于TCRγδ的種類較少,缺乏多樣性,γδT細(xì)胞的抗原識別譜較窄。不同組織中的γδT細(xì)胞表達(dá)不同的TCRγδ,識別不同性質(zhì)的抗原;而同一組織中的γδT細(xì)胞往往表達(dá)相同的TCRγδ,識別相同性質(zhì)的抗原。2

它主要識別多種病原體表達(dá)的共同抗原成分,包括:熱休克蛋白(HSP)、感染細(xì)胞表面CD1分子提呈的脂類抗原、某些病毒蛋白或表達(dá)于感染細(xì)胞表面的病毒蛋白、細(xì)菌裂解產(chǎn)物中的磷酸化抗原(磷酸糖和核苷酸衍生物)等。因此γδT細(xì)胞主要在非特異性免疫應(yīng)答中起作用。1

生物學(xué)效應(yīng)細(xì)胞毒性細(xì)胞毒性是γδT細(xì)胞的主要生物學(xué)效應(yīng),也是其發(fā)揮抗腫瘤作用的主要方式。TCRγδ能夠識別在腫瘤細(xì)胞內(nèi)積聚的異戊烯焦磷酸(IPP)和二甲基烯丙基焦磷酸,進(jìn)而激活γδT細(xì)胞。激活的γδT細(xì)胞能夠通過多種途徑殺傷腫瘤細(xì)胞:5

通過凋亡誘導(dǎo)蛋白配體途徑Fas-FasL和相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體受體誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡;5

分泌大量的細(xì)胞因子,如干擾素γ(IFN-γ)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)和白細(xì)胞介素2(IL-2),作用于腫瘤細(xì)胞及其微環(huán)境。其中 IFN-γ是主要細(xì)胞因子,具有多種抗腫瘤作用如直接抑制腫瘤生長、阻斷血管生成和刺激巨噬細(xì)胞,是γδT 細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤反應(yīng)中的關(guān)鍵細(xì)胞因子;5

通過某些膜表面受體如FcγR,發(fā)揮抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(ADCC);5

通過穿孔素-顆粒酶B途徑殺傷腫瘤細(xì)胞;5

參與免疫調(diào)節(jié)γδT細(xì)胞的另一重要生物學(xué)效應(yīng)是分泌多種細(xì)胞因子和趨化因子,參與免疫調(diào)節(jié)。γδT 細(xì)胞能夠分泌IL-2和干擾素γ(IFN-γ),表現(xiàn)出類似輔助T細(xì)胞1(Th1細(xì)胞)的作用,增強(qiáng)細(xì)胞介導(dǎo)的抗感染免疫。γδT 細(xì)胞還分泌IL-17,在啟動炎癥反應(yīng)、調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞的擴(kuò)增與募集中起著重要的作用。γδT細(xì)胞還能通過產(chǎn)生IL-4、IL-10等Th2型細(xì)胞因子,控制CD8+T細(xì)胞的擴(kuò)增;輔助B細(xì)胞活化并產(chǎn)生抗體,增強(qiáng)體液免疫;調(diào)節(jié)TNF-α分泌。γδT 細(xì)胞還可以產(chǎn)生角化細(xì)胞生長因子和結(jié)締組織生長因子,從而控制上皮細(xì)胞完整性、纖維生成和切口修復(fù),在先天免疫系統(tǒng)上表現(xiàn)出重要功能。31

抗感染當(dāng)黏膜以及皮下組織發(fā)生感染時,γδT細(xì)胞能夠釋放細(xì)胞毒性分子如穿孔素和顆粒酶B等、表達(dá)Fas/FasL以及分泌IFN-γ,對胞內(nèi)有細(xì)菌或病毒感染的靶細(xì)胞進(jìn)行識別和殺傷。IFN-γ進(jìn)一步激活巨噬細(xì)胞并令其釋放IL-15,促使γδT細(xì)胞在感染部位聚集,參與局部抗炎。同時γδT細(xì)胞還可分泌IL-17募集中性粒細(xì)胞發(fā)揮抗感染功能。23

誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞成熟γδT細(xì)胞通過TCR-CD1和Fas-FasL的相互作用誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞(DC)成熟,γδT細(xì)胞還可通過分泌TNF-α和IFN-γ,誘導(dǎo)未成熟樹的樹突狀細(xì)胞表達(dá)CD86和MHC-I類分子。此外,γδT 細(xì)胞還可增強(qiáng)脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的樹突狀細(xì)胞成熟。4

抗原提呈γδT 細(xì)胞具有抗原提呈細(xì)胞(APC)的功能,可啟動特異性免疫應(yīng)答?;罨腣δ2T細(xì)胞可表現(xiàn)出類似樹突狀細(xì)胞的專職APC的功能和特征。一方面,活化的Vδ2T細(xì)胞在表面表達(dá)趨化因子受體CCR7,從而驅(qū)使其遷移至淋巴結(jié),并上調(diào) MHC-I類和MHCII類分子以及共刺激分子CD80和CD86的表達(dá)水平。另一方面,活化的Vδ2T細(xì)胞可以有效地處理、提呈抗原給 CD4+T細(xì)胞以及CD8+T細(xì)胞,并提供共刺激信號強(qiáng)烈誘導(dǎo)稚幼的αβT細(xì)胞的增殖和分化。43

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

趙磊 - 副教授 - 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)