细胞毒性T细胞

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抗原呈現促使T細胞轉變為胞毒T細胞(CD8+)或是輔助T細胞(CD4+)

细胞毒性T细胞英语:cytotoxic T cell,TC或CTL),也称杀手T细胞killer T cell),TC细胞胞殺T細胞胞毒T細胞,或CD8+ T細胞,屬於T細胞的一種,可以殺死癌細胞、受病毒感染的細胞,以及其他受損的細胞。

大部份的胞毒T細胞會辨識特定的抗原,而辨識的受體則稱為T細胞受體。這些抗原則常常是由癌細胞和病毒製造的。胞內抗原會與第一型MHC分子結合,並被帶到細胞表面,以利於T細胞辨識。一旦被TCR辨識出特定的受體,T細胞便會摧毀該細胞。

有些T細胞受體中含有一種稱為CD8醣蛋白,可與MHC1類分子結合,也因此,這些細胞又稱為CD8+ T細胞

和第一型MHC分子結合的CD8 T細胞會發育為細胞毒性T細胞,而CD8分子則會持續牢牢的抓著第一型MHC分子,不讓目標細胞離開,以進行細胞毒殺。

發育[编辑]

T細胞會在胸腺成熟,成為成熟胸腺細胞。

免疫系統必須有能力辨識數百萬種抗原,但身體內卻只有30,000對基因,所以不可能一個抗原就花費一組基因來辨識。因此,身體內採用的勢必是另一套機制。骨髓中的未成熟白血球DNA會改變,製造出特定的白血球受體,而每一種白血球則可以與不同的抗原結合。但這種方式製造出來的白血球有可能會與身體中的物質結合,如果放任這些白血球四處發生免疫反應,稱為自體免疫疾病,嚴重者甚至會死亡。因此,身體將這些未成熟的白血球送到胸腺,將這些會與體內物質結合的白血球摧毀。

T細胞受體(T cell receptor,簡稱TCRs)有兩個部分,分別是α鏈和β鏈(有些有γ鏈和δ鏈)。骨髓中的造血幹細胞會移動到胸腺,並在胸腺進行β鏈的VDJ重組,稱為前T細胞受體。如果重組成功,那麼原先的α鏈TCR DNA就會轉為αβ TCR複合體。這種高變異的重組模式,可以產生數百萬種不同的T細胞,可以辨識出不同的抗原。大部分的T細胞的受體為αβ TCR(αβ T細胞)但有一些表皮中的T細胞含有γδ TCR(γδ T細胞),可以辨識一些非蛋白質性抗原。

T細胞受體穩定的幼年T細胞會同時表現CD4CD8協同受體英语co-receptor,因此被稱為雙陽性T細胞(double-positive T cell,簡稱DP T cell),胸腺中的雙陽性T細胞會接觸到大量的自身抗原,並進行兩種株落選擇:

  1. 正向選擇:使對於MHC分子辨識能力太弱的雙陽性T細胞凋亡,因其無法辨識抗原。[1][2]
  2. 負向選擇:使會對自身抗原產生免疫反應的雙陽性T細胞凋亡,以免其引起自體免疫疾病[1][2]

經過這兩道篩檢之後所剩下來的T細胞才會成熟,會轉變為單陽性T細胞(CD4+或CD8+),如果是CD8+,那麼成熟的T細胞就會辨識第一類MHC分子;如果是CD4+,那麼成熟的T細胞就會辨識第二類MHC分子。決定辨識CD8的T細胞就會變成細胞毒性T細胞。

活化[编辑]

除了一些少數細胞和沒有細胞核的細胞(如紅血球),宿主的細胞表面幾乎都會表現第一類MHC分子。當細胞被病毒感染時(或其他胞內病原體),細胞會降解外來蛋白質,並由第一類MHC分子將蛋白質片段表現於細胞表面,以利於CD8+ T細胞辨識,此動作稱為抗原呈現

細胞毒性T細胞的活化取決於T細胞表面的分子和抗原呈递细胞表面分子之間的交互作用。例如雙訊息模型:

訊息 T細胞 APC 描述
第一訊息 TCR 第一類MHC分子 CD8輔助受體和第一類MHC分子之間會引發交互作用以穩定信息分子。
第二訊息 T細胞上的CD28 CD80CD86(又稱B7-1和B7-2) 輔助型T細胞釋出,可活化細胞毒性T細胞。CD80和CD86在T細胞活化中扮演著「协同刺激信号英语co-stimulation」的角色。

殺手T細胞的活化大多是考TCR偵測到抗原所引發,但也有少部分是靠替代路徑。舉例來說,研究顯示細胞毒性T細胞如果被其他CD8 T細胞視為目標,會引起對於後者的耐受作用。[3]

細胞毒性T細胞一旦活化,便會在IL-2的刺激下開始快速增殖。IL-2是一種T細胞的成長和细胞分化因子,使T細胞能夠更有效的清除體內含有抗原的体细胞

作用機制[编辑]

當細胞毒性T細胞遇到受感染或是不健康的體細胞,細胞毒性T細胞會釋放出細胞毒素,如穿孔素顆粒酶英语granzymes,以及顆粒溶解素英语granulysin。這些酵素會進入目標細胞的細胞質,並使細胞內的丝氨酸蛋白酶誘發胱天蛋白酶級聯反應,這個反應會使一連串的胱胺酸蛋白酶活化,引發细胞凋亡

另外一種誘發細胞凋亡的途徑是藉由細胞表面受體的結合。細胞毒性T細胞表面上有種表面蛋白,叫FAS配體英语FAS ligand(FasL,又稱Apo1L、CD95L)。這種蛋白會和目標細胞上的Fas受體英语Fas receptor(Apo1,又稱CD95)結合[4]。Fas與FasL結合後,會引來死亡誘導訊號複合體(death-induced signaling complex,簡稱DISC),Fas關聯死亡區域(Fas-associated death domain,FADD)會隨著DISC移位,引來胱天蛋白酶原8和10[5],之後胱天蛋白酶會被胱天蛋白酶3、6,和7活化,導致如lamin A、lamin B1、lamin B2、PARP(聚ADP核糖聚合酶),和DNAPK(DNA活化蛋白激酶)等蛋白被水解,導致細胞凋亡。

疾病病理學[编辑]

在B型肝炎病毒(HBV)的感染上,細胞毒性T細胞扮演了一個相當重要的致病原。因為被HBV感染的肝細胞會被細胞毒性T細胞所毒殺,因此造成肝部的嚴重損壞。[6]近期研究顯示,血小板可吸引專門對付病毒的細胞毒性T細胞來到受感染的肝臟[7]

細胞毒性T細胞也會引發關節炎,因其會攻擊膝關節中的軟骨成分。[8]

參見[编辑]

參考文獻[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Alam, S. M.; Travers, P. J.; Wung, J. L.; Nasholds, W.; Redpath, S.; Jameson, S. C.; Gascoigne, N. R. J. T-cell-receptor affinity and thymocyte positive selection. Nature. 1996, 381 (6583): 616. doi:10.1038/381616a0.  编辑
  2. ^ 2.0 2.1 Starr, T. K.; Jameson, S. C.; Hogquist, K. A. Positive Andnegativeselection Oft Cells. Annual Review of Immunology. 2003, 21: 139. doi:10.1146/annurev.immunol.21.120601.141107.  编辑
  3. ^ Milstein, O., Hagin, D., Lask, A., Reich-Zeliger, S., Shezan E., Ophir E., Eidelshtein Y., Afik R., Antebi YE., Dustin ML. and Reisner Y. (2011) CTLs respond with activation and granule secretion when serving target for T cell recognition. Blood 117,1042-1052
  4. ^ Andersen, MH; Schrama, D; Thor Straten, P; Becker, JC. Cytotoxic T cells. J. Invest. Dermatol. 2006, 126 (1): 32–41. PMID 16417215. doi:10.1038/sj.jid.5700001.  已忽略未知参数|author-name-separator= (帮助); 已忽略未知参数|author-separator= (帮助)
  5. ^ Muzio, M; Chinnaiyan, A. M.; Kischkel, F. C.; O'Rourke, K; Shevchenko, A; Ni, J; Scaffidi, C; Bretz, J. D.; Zhang, M; Gentz, R; Mann, M; Krammer, P. H.; Peter, M. E.; Dixit, V. M. FLICE, a novel FADD-homologous ICE/CED-3-like protease, is recruited to the CD95 (Fas/APO-1) death--inducing signaling complex. Cell. 1996, 85 (6): 817–27. PMID 8681377.  编辑
  6. ^ Iannacone, Matteo; Sitia, Giovanni; Guidotti, Luca G. Pathogenetic and antiviral immune responses against hepatitis B virus. Future Virology. 2006, 1 (2): 189–96. doi:10.2217/17460794.1.2.189. 
  7. ^ Iannacone, Matteo; Sitia, Giovanni; Isogawa, Masanori; Marchese, Patrizia; Castro, Maria G; Lowenstein, Pedro R; Chisari, Francis V; Ruggeri, Zaverio M; Guidotti, Luca G. Platelets mediate cytotoxic T lymphocyte–induced liver damage. Nature Medicine. 2005, 11 (11): 1167–9. PMC 2908083. PMID 16258538. doi:10.1038/nm1317. 
  8. ^ Subramanian S and Ramalingam K. Electron microscopic evidence on the participation Cytotoxic T Lymphocytes and Macrophages in Mtb adjuvant induced connective tissue inflammation and arthritogenesis in Rattus norvegicus. Asian Journal of Microbiology, Biotechnology and Environmental Sciences. 2005, 7 (2): 227–233. ISSN 0972-3005. 

外部連結[编辑]