Th2反应的诱导机制
Th2反应的诱导主要依赖于一系列特定的信号,这些信号会在T辅助细胞分化成Th2亚型时起作用。以下是诱导Th2反应的详细步骤:
抗原呈递
抗原来源与呈递:首先,抗原呈递细胞(APCs,如树突状细胞、巨噬细胞等)通过吞噬和处理抗原(如寄生虫的糖蛋白或过敏原等),将其在MHC-II类分子上进行展示。这种MHC-II/抗原复合物是启动Th2反应的第一步。 T细胞受体(TCR)识别:具有特异性T细胞受体(TCR)的初始T辅助细胞(naïve T cell, CD4+)识别抗原呈递细胞上的MHC-II分子,并通过CD4分子进行共刺激。此过程是T细胞分化为Th2亚型的基本前提。
共刺激信号
共刺激分子:除了MHC-II/TCR的特异性识别,APC还通过共刺激分子(如CD80/CD86与T细胞表面CD28结合)进一步增强信号,确保T细胞活化。没有共刺激信号的情况下,T细胞可能进入无反应状态(anergy)。
特定细胞因子环境
IL-4的关键作用:IL-4是Th2细胞诱导中的最关键因子。当抗原呈递细胞受到特定刺激(如寄生虫或过敏原的复杂糖类或蛋白质)时,APC会分泌IL-4。IL-4通过与初始T辅助细胞表面的IL-4受体结合,启动JAK-STAT6信号通路,推动T细胞向Th2方向分化。 其他参与的细胞因子:IL-5和IL-13也在Th2反应中起到重要的辅助作用,这些细胞因子不仅帮助B细胞激活,还进一步增强Th2反应。
TLR受体与甘露糖受体的作用
甘露糖受体(Mannose receptor, MR):甘露糖受体是APC表面的一种模式识别受体(PRR),能够识别寄生虫和某些病原体表面的复杂糖类。当甘露糖受体与这些糖类结合时,促使抗原呈递细胞吞噬相关抗原,并激活Th2反应。 TLR受体(Toll样受体):TLR2和TLR4在Th2反应中也具有重要作用。当TLR2与寄生虫或过敏原表面的配体结合时,它会触发胞内信号级联反应,促进IL-4的分泌。同样,TLR4也可通过与甘露糖受体协同作用,间接引导Th2反应的启动。
IL-4驱动Th2分化
JAK-STAT信号通路:IL-4通过与Th细胞上的IL-4受体结合,激活JAK1和JAK3,进而启动STAT6信号通路。被磷酸化的STAT6进入细胞核,启动与Th2分化相关的基因表达(如GATA3),推动T细胞向Th2亚型转化。
Th2反应的机制
一旦Th2细胞被诱导,它们会通过分泌细胞因子来协调各种免疫效应,从而启动对抗寄生虫感染或过敏原的反应。以下是Th2细胞的反应机制的详细说明:
Th2细胞分泌的细胞因子
IL-4:是Th2细胞分泌的核心细胞因子,能够诱导B细胞产生IgE抗体。IgE与肥大细胞和嗜碱性粒细胞的FcεRI受体结合后,可以在二次接触抗原时引发脱颗粒反应,从而释放组胺等过敏反应介质。 IL-5:IL-5主要作用是招募和激活嗜酸性粒细胞。嗜酸性粒细胞在寄生虫感染中非常重要,它们通过释放颗粒物质来攻击大型寄生虫(如蠕虫),并且在过敏反应中也能加重组织炎症。 IL-13:IL-13的作用与IL-4类似,但它在气道疾病中(如哮喘)更为显著,能够促进气道上皮细胞的粘液分泌,导致气道阻塞和呼吸困难。它还能够促进平滑肌增生和纤维化。
IgE抗体与肥大细胞的作用
IgE的生成与功能:Th2细胞通过IL-4驱动B细胞转化为浆细胞,生成针对特定抗原的IgE抗体。IgE抗体会结合到肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的FcεRI受体上。当机体再次接触到相同抗原时,抗原与IgE结合引发这些细胞脱颗粒反应。 脱颗粒反应:肥大细胞和嗜碱性粒细胞在脱颗粒过程中会释放大量的炎症介质,如组胺、白三烯、前列腺素等。这些介质会引起血管扩张、增加通透性,并导致平滑肌收缩,进而引发典型的过敏症状(如支气管痉挛、流鼻涕、皮肤瘙痒等)。
嗜酸性粒细胞的激活
IL-5对嗜酸性粒细胞的作用:IL-5是嗜酸性粒细胞的主要调控因子。Th2细胞分泌IL-5后,嗜酸性粒细胞会被招募至感染或过敏部位,并在局部释放其细胞毒性颗粒,如主要碱性蛋白(MBP)和阳离子蛋白(ECP),这些物质能够直接杀死寄生虫或引发组织损伤。 在过敏反应中的作用:嗜酸性粒细胞在过敏反应中能够释放毒性介质,导致气道或皮肤的慢性炎症和组织损伤,特别是在哮喘和湿疹等慢性过敏性疾病中表现显著。
纤维化和慢性炎症
IL-13与组织纤维化:IL-13在慢性炎症环境中能够促进成纤维细胞的增殖和胶原蛋白的沉积,从而导致组织纤维化。在气道疾病(如哮喘)或慢性寄生虫感染中,IL-13驱动的纤维化反应会引起组织结构的病理性改变。
Th2反应在肿瘤学和过敏反应中的作用
肿瘤学中的Th2反应
免疫逃逸:Th2反应通过促进抗炎细胞因子的分泌(如IL-10)以及诱导M2型巨噬细胞,可能有助于肿瘤的免疫逃逸。M2型巨噬细胞在肿瘤微环境中支持肿瘤细胞的增殖、血管生成和转移。 抑制Th1和细胞毒性反应:在抗肿瘤免疫中,Th1反应和细胞毒性T细胞(CTL)起主导作用,而Th2细胞通过抑制Th1细胞和CTL的活性,可能削弱免疫系统对肿瘤的清除能力。
过敏反应中的Th2反应
IgE介导的过敏反应:在过敏性疾病中(如哮喘、湿疹、过敏性鼻炎),Th2细胞通过分泌IL-4诱导IgE的产生。当个体再次暴露于过敏原时,肥大细胞和嗜碱性粒细胞通过IgE介导的脱颗粒反应释放组胺,引发过敏症状。 慢性炎症的维持:在慢性过敏性疾病中,如哮喘和湿疹,Th2反应的长期活化导致慢性炎症,IL-5和IL-13在维持嗜酸性粒细胞的持续活化和气道重塑中起到关键作用。
参考文献