关于Th1细胞你需要知道这些

文摘   2024-10-10 01:53   德国  

Th1 细胞的概述

Th1 细胞是T辅助细胞(T-helper cells, Th)家族的一种重要亚型,属于CD4+ T细胞群体。Th1 细胞通过分泌细胞因子来调控免疫系统的细胞介导免疫反应,尤其是针对病毒细胞内病原体(如某些细菌和寄生虫)及某些肿瘤细胞的免疫防御。Th1 细胞主要通过促进细胞毒性T细胞(CTLs)的增殖和激活,触发强效的炎症反应。

Th1 细胞的分化和形成机制

  • 抗原呈递:Th1 细胞的分化始于抗原呈递细胞(APC)的抗原递呈。APC(如巨噬细胞或树突状细胞)通过MHC II分子将外源性抗原呈递给T辅助细胞。Th1细胞特异性识别MHC II分子上的抗原,并通过其T细胞受体(TCR)与之结合。这是Th1分化的关键步骤。
  • 细胞因子信号:Th1 细胞的形成不仅依赖于抗原的识别,还需要细胞因子IL-12的信号。IL-12是由抗原呈递细胞(例如巨噬细胞或树突状细胞)在检测到病原体相关模式(PAMP,如LPS)后释放的。IL-12通过与T辅助细胞表面的IL-12受体结合,激活细胞内的信号传导通路,促使T细胞向Th1 方向分化。
  • 分化过程:在IL-12的刺激下,未成熟的T辅助细胞(naive CD4+ T细胞)逐渐分化为Th1细胞。这个过程中,TCR与抗原结合的信号和IL-12信号共同作用,决定了Th1细胞的功能特异性。


Th1 细胞的功能

Th1 细胞通过分泌特定的细胞因子来执行其功能,主要包括IL-2干扰素γ(IFN-γ),这些细胞因子在免疫系统中发挥多种关键作用:

  • IL-2(白介素-2):IL-2 主要促进T细胞增殖。当Th1细胞分泌IL-2时,T细胞(包括效应T细胞和记忆T细胞)大量增殖,特别是在TCR被激活的情况下。IL-2在感染严重时的高浓度释放,会促使大量效应细胞的增殖,增强机体的免疫应答。
  • IFN-γ(干扰素γ):IFN-γ 是Th1 细胞的主要效应分子之一,它能够激活多个细胞类型的干扰素受体,启动磷酸化级联反应,诱导抗病毒和抗细菌基因(称为干扰素刺激基因,ISGs)的表达。通过这一机制,IFN-γ能:
    • 激活巨噬细胞,增强它们的抗菌能力,特别是促进炎症因子(如TNF-α、IL-6)的产生。
    • 增强细胞毒性T细胞(CTLs)的活性,促使它们杀死被病毒感染或癌变的宿主细胞。
    • 促进某些自然杀伤细胞(NK细胞)的活化,加强其对肿瘤细胞和感染细胞的杀伤作用。

Th1 细胞在肿瘤免疫中的作用

肿瘤免疫中的Th1细胞起到了至关重要的调控作用,它们通过激活细胞毒性T细胞和增强巨噬细胞的活性,直接或间接地攻击肿瘤细胞。具体机制如下:

  • 细胞毒性T细胞的激活:Th1 细胞通过分泌IFN-γ和IL-2促进细胞毒性T细胞(CTL)的增殖和分化。这些CTL能够通过识别肿瘤细胞上呈现的异常抗原,释放穿孔素和颗粒酶,杀死肿瘤细胞。
  • 巨噬细胞的激活:IFN-γ能够增强巨噬细胞的抗肿瘤效应,使其分泌大量的促炎细胞因子(如TNF-α),从而破坏肿瘤微环境。此外,Th1 细胞还可以通过调节巨噬细胞的功能,诱导其转变为抗肿瘤的M1型巨噬细胞,从而增强肿瘤的清除效率。
  • 自然杀伤细胞(NK细胞)的辅助作用:Th1 细胞分泌的IFN-γ也能够促进NK细胞的活化,增强其抗肿瘤活性。NK细胞通过直接识别和杀死不表达MHC I分子的肿瘤细胞,发挥了先天免疫防御的作用。
  • 肿瘤免疫监视:Th1 细胞在肿瘤的免疫监视中起到了关键作用,能够识别并反应肿瘤细胞释放的异常抗原。通过这一过程,Th1 细胞可以帮助免疫系统尽早清除肿瘤细胞,防止肿瘤的生长和扩散。


Th1 细胞在过敏反应中的作用

与Th2 细胞在过敏反应中的主要作用不同,Th1 细胞通常与过敏反应的抑制有关。Th1和Th2细胞之间存在免疫平衡关系,Th1 细胞可以通过多种机制抑制过敏反应:

  • IFN-γ 的抗过敏作用:Th1 细胞分泌的IFN-γ能够抑制Th2细胞的活化和功能,从而减少Th2细胞介导的IgE产生和肥大细胞的脱颗粒反应。这一机制可以减少过敏反应的发生。
  • 免疫应答的平衡:在免疫应答中,Th1 细胞主导的细胞介导免疫和Th2 细胞主导的体液免疫相互抑制。因此,当Th1 细胞活化并主导免疫应答时,Th2 细胞的效应功能会被抑制,从而降低过敏反应的发生风险。

参考文献

Zhu, J., & Paul, W. E. (2010). Heterogeneity and plasticity of T helper cells. Cell Research, 20(1), 4-12.
O'Shea, J. J., & Paul, W. E. (2010). Mechanisms underlying lineage commitment and plasticity of helper CD4+ T cells. Science, 327(5969), 1098-1102.
Liao, W., Lin, J. X., & Leonard, W. J. (2011). IL-2 family cytokines: new insights into the complex roles of IL-2 as a broad regulator of T helper cell differentiation. Current Opinion in Immunology, 23(5), 598-604.
Bevan, M. J. (2011). Helping the helpers. Nature Immunology, 12(4), 275-277.
Raphael, I., Nalawade, S., Eagar, T. N., & Forsthuber, T. G. (2015). T cell subsets and their signature cytokines in autoimmune and inflammatory diseases. Cytokine, 74(1), 5-17.
Lazarevic, V., & Glimcher, L. H. (2011). T-bet in disease. Nature Immunology, 12(7), 597-606.
Szabo, S. J., Sullivan, B. M., Peng, S. L., & Glimcher, L. H. (2003). Molecular mechanisms regulating Th1 immune responses. Annual Review of Immunology, 21, 713-758.
Amsen, D., Spilianakis, C. G., & Flavell, R. A. (2009). How are T(H)1 and T(H)2 effector cells made?. Current Opinion in Immunology, 21(2), 153-160.
Oestreich, K. J., & Weinmann, A. S. (2012). Master regulators or lineage-specifying? Changing views on CD4+ T cell transcription factors. Nature Reviews Immunology, 12(11), 799-804.
Luckheeram, R. V., Zhou, R., Verma, A. D., & Xia, B. (2012). CD4+T cells: differentiation and functions. Clinical & Developmental Immunology, 2012.
Mullen, A. C., & Reiner, S. L. (2001). Th1 and Th2 cell differentiation: a question of stability. Nature Immunology, 2(11), 933-939.
Murphy, K. M., & Reiner, S. L. (2002). The lineage decisions of helper T cells. Nature Reviews Immunology, 2(12), 933-944.
Knutson, K. L., & Disis, M. L. (2005). Tumor antigen-specific T helper cells in cancer immunity and immunotherapy. Cancer Immunology, Immunotherapy, 54(8), 721-728.
Restifo, N. P., Dudley, M. E., & Rosenberg, S. A. (2012). Adoptive immunotherapy for cancer: harnessing the T cell response. Nature Reviews Immunology, 12(4), 269-281.
Gerner, M. Y., Casey, K. A., Kastenmuller, W., & Germain, R. N. (2017). Dendritic cell and antigen dispersal landscapes regulate T cell immunity. Journal of Experimental Medicine, 214(10), 3105-3122.
Swain, S. L., McKinstry, K. K., & Strutt, T. M. (2012). Expanding roles for CD4+ T cells in immunity to viruses. Nature Reviews Immunology, 12(2), 136-148.
Harty, J. T., & Badovinac, V. P. (2008). Shaping and reshaping CD8+ T-cell memory. Nature Reviews Immunology, 8(2), 107-119.
Curtsinger, J. M., Lins, D. C., & Mescher, M. F. (2003). Signal 3 determines tolerance versus full activation of naïve CD8 T cells: dissociating proliferation and development of effector function. Journal of Experimental Medicine, 197(9), 1141-1151.
Sallusto, F., Geginat, J., & Lanzavecchia, A. (2004). Central memory and effector memory T cell subsets: function, generation, and maintenance. Annual Review of Immunology, 22, 745-763.
Shankaran, V., Ikeda, H., Bruce, A. T., White, J. M., Swanson, P. E., Old, L. J., & Schreiber, R. D. (2001). IFNγ and lymphocytes prevent primary tumour development and shape tumour immunogenicity. Nature, 410(6832), 1107-1111.

Dr Leo
ENT医生的科研分享
 最新文章