記憶性細胞活化的基本機制

記憶性細胞活化的基本機制

適應性免疫反應始于二級淋巴結器官，在二級淋巴結器官中，t細胞最初與外來抗生素接觸，激活并劃分為效應細胞。多數(shù)T細胞迅速參與初次免疫應答并在外來抗原被清除后發(fā)生細胞凋亡,但有一小部分細胞可長期存在成為記憶性T細胞。適應性免疫反應的重要特征是產生長期存活的記憶性T淋巴細胞群。記憶性T細胞在初次免疫應答和再次免疫應答中具有抗原特異性。與初始T細胞歸巢到次級淋巴器官的限制性不同,記憶性T細胞遷移到外周的非淋巴組織。近來研究顯示,具有免疫力的小鼠其非淋巴組織中獨立的記憶性T細胞在體內外有直接的效應功能。實驗證明初始T細胞和記憶性T細胞都參與了同種異型器官移植的排斥反應。以B6小鼠的alyaly(aly,alymphoplasiagene)純合子,即所有次級淋巴組織缺陷的變異小鼠為實驗對象,研究不同的初始T細胞或記憶性T細胞能否介導同種異體心臟移植的急性排斥反應。實驗結果證明,與初始T細胞相比,抗原致敏的記憶性T細胞有以下兩個特點:(1)記憶性T細胞能產生強烈的免疫應答導致不依賴次級淋巴器官的同種異體移植排斥反應,(2)記憶性T細胞無需歸巢到次級淋巴器官就能擴增出更多的記憶性T細胞。缺乏抗原刺激的初始T細胞通過自身穩(wěn)定增殖產生的類似記憶性T細胞不能對同種異體移植物產生明顯的排斥反應,在缺乏次級淋巴組織的小鼠體內也不能產生記憶性T細胞,這更進一步證實了記憶性T細胞的獨特性質。1u3000定序為了研究次級淋巴器官在體內招募記憶性T細胞的作用,檢測了不同活性的記憶性T細胞能否介導以脾切除的alyaly小鼠為受者的同種異體移植排斥。移植的供者為BALBc小鼠。從TCR-tg(Tcellreceptor-transgenic)B6小鼠得到初始CD8+T細胞并加上人工標記1B2(1B2是克隆型抗體,它可以識別轉基因TCR)制成2C(CD8+1B2+)T細胞。一組實驗用2CT細胞和BALBc小鼠的脾細胞免疫野生型B6小鼠,使這種小鼠體內產生同種異型特異性記憶性2CT細胞,再將特異性記憶性2CT細胞轉染給接受了移植的脾切除alyaly小鼠。另一組實驗單獨使用2CT細胞免疫野生型B6小鼠制備初始2CT細胞,并將其轉染給接受了移植的脾切除alyaly小鼠。用流式細胞儀分析,初始2CT細胞保持初始表型(CD44lowCD62LhighCD25low1B11low),而記憶性2CT細胞則顯示出向記憶性表型(CD44highCD62LlowCD25low1B11low)的轉換。此外,記憶性2CT細胞在體外缺乏即時的CTL(cytotoxicTlymphocyte)活性,但在體內用BALBc脾細胞處理后能很快獲得這種活性,這提示所得到的細胞群主要包含中央記憶性T細胞。實驗結果表明,初始2CT細胞不能誘導脾切除alyaly受者發(fā)生同種異體心臟移植排斥反應,這與依賴次級淋巴器官的初始細胞產生的初次同種異型免疫應答的理論是一致的。反之,記憶性2CT細胞能誘導脾切除alyaly受者發(fā)生同種異體心臟移植的超急性排斥反應。組織病理學檢查證實,轉染記憶性2CT細胞后導致急性排斥反應的alyaly受者,其特征是心肌層明顯的CD3+細胞浸潤,而接受了初始2CT細胞的小鼠沒有發(fā)現(xiàn)組織病理學上的排斥現(xiàn)象,也沒有CD3+細胞浸潤,可以耐受同種異體心臟移植這些結果表明是記憶性細胞而不是初始細胞在體內產生免疫應答,導致不依賴次級淋巴器官的同種異體移植排斥反應的發(fā)生。2naif-rag2t細胞的誘導轉染在缺乏特異性抗原刺激時,初始T細胞轉染到淋巴細胞減少的宿主體內經過自身穩(wěn)定增殖獲得類似記憶性細胞的標記。如上所述方法,用淋巴細胞缺陷的Rag2(recombinationactivatinggene-2)B6小鼠代替野生型B6小鼠,經免疫制備na?ve--Rag2(memory-likeTcells)和memory--Rag2細胞,再將它們分別轉染給移植了BALBc心臟的脾切除alyaly小鼠。大多數(shù)na?ve--Rag2組的2CT細胞表型是CD44high,但并不象抗原致敏的memory--Rag2T細胞那樣,na?ve--Rag2組不能持續(xù)誘導脾切除alyaly受者發(fā)生同種異體排斥反應。轉染了na?ve--Rag2T細胞的小鼠中只有四分之一發(fā)生急性排斥,轉染了memory--Rag2T細胞的小鼠則全部發(fā)生急性排斥。na?ve--Rag2T細胞與na?veT細胞的功能不同,即使它們滲透到同種異體心臟移植物中,在移植后100天心臟仍然具有生理功能,而na?veT細胞則不同。因此,來自na?veT細胞自身穩(wěn)定增殖的類似記憶性T細胞在缺乏抗原刺激時,在次級淋巴器官缺陷的小鼠體內有中間體的功能,并由此區(qū)別于na?veT細胞或真正的記憶性T細胞。3t細胞的檢測最近提出次級淋巴器官中的中央記憶性T細胞聚集形成記憶性細胞池,而循環(huán)在外周組織的效應記憶性T細胞則在再次遇到抗原時發(fā)揮效應功能但不發(fā)生增殖。研究者通過檢測次級淋巴器官對于記憶性T細胞的增殖是否必須來論證該假說。對移植后的脾切除alyaly受者血液中的2CT細胞進行定量和分型。memoryT細胞和memory--Rag2T細胞在發(fā)生同種異體排斥后增殖產生的抗原致敏記憶性2CT細胞的數(shù)量顯著增多(5～40倍),并保持著它們的記憶性表型,而缺乏抗原刺激的類似記憶性2CT細胞(na?ve--Rag2)的數(shù)量僅增加兩倍,且不能保持CD44high的表型。na?ve2CT細胞保持著初始表型,并在移植后100天數(shù)量減少。此外,從轉染了特異記憶性T細胞的alyaly受者血液中提取的T細胞在體外顯示:對BALBc的脾細胞有即時CTL活性,提示它包含功能記憶性T細胞,主要是效應細胞。結果證明,抗原致敏的真正的記憶性T細胞在缺乏次級淋巴組織時能增殖產生更多的記憶性T細胞。4記憶性t細胞的擴增同種異體移植排斥是一個由CD4+或CD8+T細胞介導的T細胞依賴過程。實驗結果提示,記憶性CD8+T細胞群主要由中央記憶性T細胞(CD45RO+CD27+CD57-)所組成,它們不但能在次級淋巴器官外產生有效的免疫應答,而且無需歸巢到次級淋巴組織就能擴增效應記憶性細胞,此外還有效應記憶性CD8+T細胞(CD45RO-CD27-CD57+)。中央記憶性細胞的擴增可能是在次級淋巴組織中再次接觸抗原的結果。缺乏抗原刺激的初始T細胞和類似記憶性T細胞都不具備真正的記憶性T細胞的這些特點。因為在生理條件下CD4+和CD8+T細胞在同種異型免疫應答中的功能是一致的,所以實驗沒有區(qū)分CD4+和CD8+記憶性細胞群,但記憶性CD4+T細胞是否與等價的記憶性CD8+T細胞遵循同樣的規(guī)律還有待進一步研究。另有研究證明,CD4+CD25+T細胞能抑制初始T細胞引起的移植排斥反應,但能否抑制記憶性T細胞介導的排斥反應尚無定論。alyaly小鼠是由于隱性突變基因編碼的NIK(Nf-b-inducingkinase)導致的淋巴組織發(fā)育不全。實驗所用的過繼轉移記憶性T細胞沒有NIK突變,可能由于宿主細胞缺少功能性的NIK導致淋巴組織外細胞因子和趨化因子的異常調節(jié)而影響轉染細胞的遷移或功能。但這種假設似乎不能成立,因為不能僅以缺乏次級淋巴組織來解釋alyaly小鼠主要受限于B細胞的明顯免疫缺陷,并且alyaly小鼠體內與淋巴細胞歸巢相關的趨化因子及其受體的表達也是正常的。5t細胞參與移植排斥的機制最近研究發(fā)現(xiàn),主要表達在記憶性T細胞或活化T細胞上的CXCR3是介導T細胞進入小鼠同種異體皮膚移植物的主要作用因子,CXCR3的反義PNA(peptidenucleicacid)能阻斷CXCR3的表達而阻止T細胞進入小鼠皮膚移植物,顯著延長移植物的存活時間。由此可見,記憶性T細胞參與移植排斥的機制還有待進一步研究。免疫記憶不僅是抗原特異性初始T細胞頻繁擴增的