T细胞发育与分化的概述
T细胞的起源与发育
起源：T细胞最初在骨髓中产生，处于未成熟状态。 迁移至胸腺：未成熟的T细胞随后迁移至胸腺，在这里进行进一步的发育与成熟。胸腺相当于T细胞的“训练学校”，在这里，T细胞会经历一系列复杂的选择过程以确保其免疫功能的精确性。 胸腺选择过程：T细胞在胸腺内经过两类主要选择：
正向选择：确保T细胞受体（TCR）能够识别自身的MHC分子。 负向选择：消除那些对自身抗原有过强反应的T细胞，以避免自身免疫疾病。
两类T细胞
CD4+ T细胞（辅助性T细胞）：能够识别与MHC II类分子结合的抗原。这类T细胞负责调控免疫反应，激活其他免疫细胞，如B细胞和巨噬细胞。 CD8+ T细胞（细胞毒性T细胞）：识别与MHC I类分子结合的抗原，主要功能是直接杀伤被感染的细胞或肿瘤细胞。
T细胞在次级淋巴器官中的活动
次级淋巴器官的作用
次级淋巴器官包括淋巴结、脾脏、扁桃体等，是成熟T细胞驻留的场所，类似于“军队基地”，T细胞在此等待接触抗原以激发其免疫反应。
淋巴结的内部结构
淋巴结中，T细胞主要驻留在副皮质区（paracortex），而B细胞则驻留在皮质区。这种分布类似于军队中的不同部队驻扎在不同区域。
树突状细胞的作用
树突状细胞（DCs）：作为“巡逻警察”，树突状细胞在外围组织中寻找病原体，并将处理过的抗原递呈给淋巴结中的T细胞。 树突状细胞在与T细胞相互作用时，会释放不同的极化细胞因子，这些细胞因子会决定T细胞分化的方向和功能。
细胞因子在T细胞分化中的作用
极化细胞因子和T细胞亚群的分化
T细胞在接触抗原并收到来自树突状细胞的信号后，会根据周围的极化细胞因子，分化为不同亚型的T细胞。 主要的T细胞亚群包括：
Th1细胞：主要参与细胞介导的免疫反应，对抗病毒和细胞内病原体。 Th2细胞：主要参与体液免疫，对抗蠕虫感染和启动过敏反应。 Th17细胞：与细菌和真菌感染相关，参与炎症反应。 调节性T细胞（Treg）：维持免疫耐受，防止自身免疫反应。
具体的极化细胞因子
IL-12：促使T细胞分化为Th1细胞，通过激活STAT4通路，诱导T-bet表达。 IL-4：促使T细胞分化为Th2细胞，通过GATA3调控Th2细胞的分化。 IL-6 和 TGF-β：促使T细胞分化为Th17细胞，主要通过激活RORγt。 TGF-β 和 IL-2：诱导Treg细胞，通过Foxp3的表达调控其分化。
具体的T细胞分化机制
Th1细胞分化机制
抗病毒反应：当病毒入侵时，其产生的双链RNA被TLR3识别，启动树突状细胞释放IL-12。 信号传导：
第一信号：病原体抗原通过MHC II类分子递呈，T细胞受体（TCR）识别并传递激活信号。 第二信号：共刺激信号来自CD28与APC（抗原递呈细胞）的配体相互作用。 第三信号：IL-12通过IL-12受体激活STAT4，STAT4进入细胞核，诱导T-bet基因表达，推动T细胞向Th1方向分化。
Th2细胞分化机制
蠕虫感染反应：蠕虫感染通过TLR信号通路被识别，树突状细胞释放IL-4。 信号传导：IL-4通过其受体启动信号通路，激活GATA3，从而促使T细胞向Th2细胞分化。
主调节基因在T细胞分化中的作用
主调节基因概述
不同T细胞亚群的分化是由特定的主调节基因控制的。这些基因通过调控特定的转录因子，决定T细胞的最终分化方向。
主要的主调节基因
Th1细胞：主要由T-bet控制。T-bet的表达由IL-12/STAT4信号通路激活，T-bet是Th1细胞分化的关键。 Th2细胞：GATA3是Th2细胞分化的关键调节因子，受IL-4信号调控。 Th17细胞：RORγt是Th17细胞分化的主要调控因子，受IL-6和TGF-β信号激活。 调节性T细胞（Treg）：Foxp3是Treg细胞分化的核心转录因子，受TGF-β和IL-2调控。
不同亚群T细胞的功能差异
Th1细胞：参与细胞介导的免疫反应，对抗病毒和细胞内病原体，通过分泌IFN-γ激活巨噬细胞。 Th2细胞：主要调控体液免疫反应，对抗蠕虫感染，促进B细胞分泌抗体。 Th17细胞：参与炎症反应，对抗细菌和真菌感染，分泌IL-17。 Treg细胞：通过抑制性细胞因子（如TGF-β、IL-10）调控免疫反应，防止自身免疫。
T细胞分化过程中的信号传导网络
经典信号通路
JAK-STAT通路：细胞因子通过其受体激活JAK激酶，JAK激酶进一步磷酸化STAT蛋白，激活后STAT蛋白进入细胞核，调控下游基因的转录。 STAT4主要参与Th1细胞的分化。 STAT6参与Th2细胞的分化。
调控T细胞分化的其他信号
共刺激信号：除了抗原与TCR的结合，共刺激信号如CD28-B7相互作用也是T细胞激活的重要步骤。 细胞因子调节：不同细胞因子在特定的微环境下会诱导不同的T细胞亚型分化。
参考文献
