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第六节
固有类淋巴细胞

淋巴细胞的特征之一是发生TCR/BCR受体基因重排并产生数量巨大的受体库。但也有一些淋巴细胞亚群的受体相对恒定,多样性十分有限,且对抗原的识别一般不涉及克隆扩增。此类细胞主要包括NKT、γδT和B1细胞。由于其功能更接近固有免疫细胞,因此将它们统称为固有类淋巴细胞(innate-like lymphocyte,ILL)。

一、NKT细胞

自然杀伤 T细胞(nature killer T cell,NKT cell)是一类天然存在的、具有CD1d限制性的识别脂类和糖脂类抗原的T细胞。其表面既表达特定的T细胞谱系标志(如TCR Vα链和CD3),又表达 NK细胞谱系标志(如人 CD56和小鼠NK1.1),故其称为NKT细胞。

(一)NKT细胞来源与发育

NKT细胞数量非常少,不同个体间差异较大。一般认为,NKT细胞有两条可能的分化发育途径,即胸腺依赖途径和非胸腺依赖途径。胸腺依赖途径指NKT细胞在胸腺内发育分化后释放到外周血、肝脏和脾脏;非胸腺依赖途径则强调NKT细胞可独立地在外周器官(如肝脏)分化成熟。但确切的途径目前尚不清楚。

关于NKT前体细胞的来源目前存在主流前体模式和预先形成模式两种观点。主流前体模式(main stream model)认为NKT细胞与T细胞来源途径相同,是由CD4 + CD8 + 细胞经CDld分子的选择后,逐渐脱离主流分化途径,并获得NK细胞表型,最终分化为成熟的NKT细胞。预先形成模式(pre-commitmentmodel)则认为体内可能存在与T细胞前体不同的NKT前体细胞。确切的来源途径目前尚不清楚。

(二)NKT细胞的分类

NKT的TCR缺乏多样性,抗原识别谱较窄,主要识别CD1d分子所呈递的脂类和糖脂类抗原。目前根据NKT细胞 TCR 基因片段取用格局的不同,将CD1d限制性NKT细胞分为两个亚型:

1.Ⅰ型NKT细胞

即经典的NKT细胞。其表达高度受限的αβ-TCR库,人类为TCR Vα24-Jα18和 TCR Vβ11,小鼠为 TCR Vα14-Jα18和TCR Vβ8.2、Vβ7或Vβ2,因此这一类型的NKT细胞又被称为受体非变异性NKT细胞(invariant NKT,iNKT)。iNKT活化后,分泌大量的细胞因子(IL-4和IFN-γ等)。根据分泌细胞因子的不同,iNKT可进一步分为不同的亚型:CD4 - NKT细胞(主要产生Th1型细胞因子IFN-γ)和CD4 + NKT(产生 Th1/Th2混合型细胞因子)(图 2-10)。iNKT分泌的细胞因子能促进NK、DC、B细胞和T细胞的活化,调节免疫应答(图2-11)。

2.Ⅱ型NKT细胞

即非经典的NKT细胞,指Ⅰ型外的其他NKT细胞,其TCR库相对多样,但不对α-半乳糖神经酰胺(α-galactosylceramide,α-GalCer)产生应答。

图2-10 CD4 + iNKT和CD4 - iNKT细胞亚群特征

图2-11 NKT细胞活化及与其他免疫细胞的相互作用

(1)NKT细胞活化→表达CD40L,分泌Th1和Th2型细胞因子→活化DC→引发T细胞应答;

(2)NKT细胞→促进B细胞产生抗体,并快速活化NK细胞;

(3)NKT细胞→分泌IL-2,促进Treg增殖→抑制NKT细胞增殖、分泌细胞因子和细胞毒效应

(三)NKT细胞生物学功能

人体中NKT细胞数量较少,但是它们能发挥多种生物学功能,包括抗肿瘤免疫、抗感染免疫和诱导移植耐受等。

1.抗肿瘤免疫

NKT细胞以多种方式表现其抗肿瘤活性:①激活的NKT分泌大量的IFN-γ,后者能通过激活NK来发挥抗肿瘤作用;②NKT表面表达的CD40与DC表面的CD40L相互作用,导致DC成熟和活化,活化的DC呈递肿瘤抗原,介导细胞免疫应答,从而发挥抗肿瘤作用;③NKT细胞能直接识别CD1d + 肿瘤细胞(如急性T淋巴细胞白血病、单核细胞性白血病和其他血液恶性肿瘤),发挥有效的靶细胞杀伤效应;④NKT细胞经α-GalCer激活后,表现出NK细胞样MHC非依赖性的细胞毒作用,通过诱导表达穿孔素/颗粒酶、FasL/Fas或TNF相关的凋亡诱导配体等直接杀伤肿瘤细胞。

2.抗感染免疫

NKT细胞参与了机体防御病原微生物(如细菌、病毒和寄生虫)的免疫应答过程,在抗原刺激下NKT细胞能迅速分泌大量的细胞因子和趋化因子,如IL-4、IFN-γ、GM-CSF、IL-13、MCP-1α、MCP-1β等,活化和招募其他效应细胞共同清除病原微生物。

3.诱导移植耐受

NKT能够产生IL-4、IL-10和IL-13等免疫抑制性细胞因子,在自体和异体免疫移植中发挥重要的免疫耐受作用。

二、γδT细胞

根据T细胞受体(T cell receptor,TCR)构成的不同,T细胞可分成TCRαβT细胞和TCRγδT细胞两种类型,简称为αβT细胞和γδT细胞。其中,αβT细胞占T细胞中的大多数,主要参与获得性免疫过程;γδT细胞数量较少,在外周血占T细胞总数的1%~5%,但其在某些疾病中却发挥着重要的作用。γδT细胞根据其δ链不同,区分为Vδ1和Vδ2两个亚群。Vδ1亚群主要分布于外周器官的黏膜和皮下组织,可能参与呼吸道、肠道等黏膜免疫;Vδ2亚群主要存在于外周血中,其中Vγ9Vδ2亚型占外周血γδT细胞的50%~95%,在抗微生物感染、调节免疫应答和抗肿瘤免疫方面发挥着重要的作用。

γδT细胞表达CD2、CD3、CD11a/CD18、CD25和CD45等分化抗原。此外,人和小鼠的γδT细胞还表达PD-1、CD94/NKG2A和CD94/NKG2D等分子。

(一)γδT细胞来源、发育和组织分布

在几乎所有的哺乳动物中,γδT细胞是最早产生的T细胞。人γδT细胞产生于7~8周正常胎儿的胸腺髓质。γδT细胞的发育与αβT细胞相似,需经历功能性TCR的表达和阴性选择以获得自身耐受。某些无胸腺动物也存在γδT细胞,说明γδT细胞也可以在非胸腺环境中发育。目前认为γδT细胞存在胸腺内和胸腺外两条发育途径。

γδT细胞分布于皮肤、小肠、肺脏、中枢神经系统和生殖器官等黏膜和皮下组织中,是构成皮肤的表皮内淋巴细胞和黏膜组织的上皮内淋巴细胞(intraepithelial lymphocytes,IEL)的组成部分。γδT细胞依据其体内分布可分为两个亚群:①全身性γδT细胞,主要分布于淋巴组织,表型多为CD4 - CD8 - 双阴性,其TCR具有高度多态性;②上皮内γδT细胞,主要分布于黏膜上皮内,表型多为CD8 + 单阳性,其TCR多样性高度受限。

(二)γδT细胞抗原识别的特点

γδT细胞TCR缺乏多样性,在同一黏膜组织中的γδT细胞往往表达相同的TCRγδ,识别相同的抗原,并且γδT细胞不受MHC分子的限制,不依赖抗原处理和呈递的过程,可直接识别并结合抗原分子。γδT细胞抗原受体种类少、抗原识别谱较窄,主要针对分枝杆菌等胞内菌的热休克蛋白(heat shock protein,HSP)、CD1分子呈递的非多肽抗原(如分枝杆菌的脂类抗原)、某些磷酸化抗原(如细菌裂解产物)、疱疹病毒和牛痘病毒等糖蛋白和磷脂类分子等,还可直接识别完整的未被抗原呈递细胞加工的多肽。

(三)γδT细胞的生物学功能

1.抗感染

γδT细胞是皮肤黏膜局部参与早期抗感染免疫(主要针对胞内菌和某些病毒)的主要效应细胞。当黏膜和皮下组织发生病毒或寄生虫感染时,γδT细胞能释放细胞毒性分子如穿孔素和颗粒酶B等,表达Fas/FasL以及分泌IFN-γ,对病毒或胞内寄生菌感染的靶细胞进行识别和杀伤。

2.γδT细胞与肿瘤免疫

从肿瘤患者体内分离的γδT细胞,在体外经IL-2或IL-15处理后,具有产生IFN-γ和较强的杀伤肿瘤细胞的功能。新近研究发现,产生IL-17的γδT细胞能促进人类肿瘤的发生发展,其可能机制是:γδT细胞分泌IL-8、TNF和GM-CSF等细胞因子,招募免疫抑制性MDSCs至肿瘤周围,进而促进肿瘤的发展。另有文献报道,乳腺癌诱导的Vδ1 + T细胞能抑制DC的成熟、T细胞的增殖和IL-2的分泌,介导较强的免疫抑制作用。值得提出的是,人类γδ T细胞产生IL-17与炎症环境高度相关,例如细菌性脑膜炎儿童患者体内积累大量能够产生IL-17的Vγ9Vδ2 T细胞。

3.参与自身免疫性疾病

正常组织细胞γδ TCR天然配体表达上调,会打破机体原有的免疫耐受,导致自身免疫性疾病的发生。

4.免疫调节

活化的γδT细胞可分泌多种细胞因子(如IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IFN-γ、GM-CSF和TNF-α等),参与免疫调节,辅助B细胞分化,促进黏膜局部特异性抗体的产生,活化单核/巨噬细胞等其他免疫细胞,调节免疫应答。

三、B1细胞

根据B细胞发育来源可将其分为B1细胞和B2细胞两个亚群,其中B1细胞根据是否表达CD5又可进一步分为CD5 + B-1a细胞和CD5 - B-1b细胞。B1细胞主要产生低亲和力的IgM,参与固有免疫,因此将此划分为固有类淋巴细胞。B2细胞即为通常所指的参与体液免疫应答的B细胞。

(一)B1细胞的来源和发育

B1细胞来源于胚胎或出生后早期的前体细胞,主要在胎肝和网膜中发育。有研究者还发现有少部分B1细胞于出生前在骨髓中经历短暂的发育过程。B1细胞是个体发育中出现较早的“原始”B细胞,占B细胞总数的5%~10%,其在胚胎晚期及出生后主要分布在脾脏,成年后主要定居于腹膜腔、胸膜腔和肠道固有层中,在外周血和淋巴器官中较少见。B1细胞表面的标志主要为IgM high IgD low CD23 - CD43 + CD45 low

(二)B1细胞的生物学功能

B1细胞所介导的免疫应答特点为:一般不发生体细胞突变,无抗体亲和力成熟,仅产生低亲和力的IgM抗体,不产生记忆性细胞。

1.产生天然IgM天然IgM是预存抗体的主要成分,主要由B1细胞分泌。其反应是多样性的,能与许多病原体相关糖类抗原结合。天然抗体能保护机体防御细菌(如肺炎链球菌)感染,减轻缺血-再灌注损伤,以及结合血液中氧化型低密度脂蛋白并将其清除,减少动脉粥样硬化的发生。

2.介导黏膜免疫 肠固有层和肠系膜淋巴结的B1细胞能分泌IgA(sIgA),这种IgA的产生需要有外源性抗原的刺激,但不依赖T细胞的辅助作用。B1细胞源性的sIgA可能有助于肠道内共生细菌的维持,对保护内环境的稳定发挥一定的作用。

3.参与对2型T细胞非依赖性抗原的应答2型T细胞非依赖性抗原(TI-2)主要为结构重复的多糖分子,B1细胞与之结合后,通过受体交联而被活化。B1细胞在接受TI-2型抗原刺激后,在较短的时间内即可产生低亲和力的IgM抗体,并通过补体清除病原微生物。B1细胞在增殖分化和抗体产生过程中一般不发生Ig的类别转换,也不产生免疫记忆。

值得提出的是,当自身调节发生紊乱时,B1细胞也会接受T细胞的辅助作用并进入生发中心发生类别转化和体细胞突变,产生高亲和力的IgG型自身抗体,如抗单链DNA、抗双链DNA抗体、抗组蛋白抗体和抗心磷脂抗体等,这些抗体可以清除部分自身抗原。此外,B1细胞也可以向自身反应性T细胞呈递自身抗原,参与多种自身免疫性疾病的发生和发展,如在强直性脊柱炎、系统性红斑狼疮和重症肌无力患者中B1细胞都有异常的变化。B1细胞的增生或分化异常还可能导致慢性B细胞白血病的发生。

四、边缘区B细胞

(一)边缘区B细胞

边缘区B细胞(marginal zone B cell,Mz-B)是脾脏边缘区中主要的淋巴细胞群,能迅速对血流中的病原体起反应,其表型为IgM high IgD low CD21 high CD35 high 。Mz-B在TI-2(如LPS)刺激下,与B1细胞一样,能迅速增殖和分化为抗体形成细胞,分泌IgM抗体。因而将B1细胞和Mz-B细胞统称为固有类B细胞(innate-like lymphocyte)。不同的是,B1细胞主要在体腔发挥防御作用,而Mz-B主要防御进入血流的病原体,两者均在固有免疫和适应性免疫应答的早期发挥作用。

(二)边缘区B细胞的功能

Mz-B细胞属于固有免疫细胞,主要介导针对血源性颗粒抗原的T细胞非依赖性的快速应答。此外,Mz-B细胞可以通过CD21分子捕获免疫复合物,由于表达MHC-Ⅱ类抗原、CD80和CD86分子,因而具有较强的抗原呈递能力。 eGNSBONdlhPpOgThPfQjGfijGICOpniyWEtSPCUnlr4EwKoZ9mYJqLIz0A5ONH2R

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