T細胞 - 免疫系統
| T細胞 - 免疫系統 |
T淋巴細胞來源於骨髓的多能幹細胞(胚胎期則來源於卵黃囊和肝)。在人體胚胎期和初生期，骨髓中的一部分多能幹細胞或前T細胞遷移到胸腺內，在胸腺激素的誘導下分化成熟，成為具有免疫活性的T細胞。
成熟的T細胞經血流分布至外周免疫器官的胸腺依賴區定居，並可經淋巴管、外周血和組織液等進行再循環，發揮細胞免疫及免疫調節等功能。T細胞的再循環有利於廣泛接觸進入體內的抗原物質，加強免疫應答，較長期保持免疫記憶。T細胞的細胞膜上有許多不同的標誌，主要是表面抗原和表面受體。這些表面標誌都是結合在細胞膜上的巨蛋白分子。
目錄
基本信息
中文名； T淋巴細胞
外文名； T-lymphocyte
分布地區； 胸腺依賴區
標誌；
表面抗原和表面受體
來 源; 骨髓的多能幹細胞
胸腺依賴性淋巴細胞（簡稱：T細胞）是淋巴細胞的主要組分，它具有多種生物學功能，如直接殺傷靶細胞、輔助或抑制B細胞產生抗體，對特異性抗原和促有絲分裂原的應答反應以及產生細胞因子等，是身體中抵禦疾病感染、腫瘤形成的「鬥士」。
T細胞產生的免疫應答是細胞免疫，細胞免疫的效應形式主要有兩種：與靶細胞特異性結合，破壞靶細胞膜，直接殺傷靶細胞；另一種是釋放淋巴因子，最終使免疫效應擴大和增強。
分布情況
T細胞在外周血中約占淋巴細胞總數的65%-75%，在胸導管內高達95%以上。
類別介紹
T細胞按照功能和表面標誌可以分成很多種類：
1、細胞毒T細胞（cytotoxicTcell）：消滅受感染的細胞。這些細胞的功能就像一個「殺手」或細胞毒素，因為它們可以對產生特殊抗原反應的目標細胞進行殺滅。細胞毒T細胞的主要表面標誌是CD8，也被稱為殺手T細胞。
2、輔助T細胞（helperTcell）在免疫反應中扮演中間過程的角色：它可以增生擴散來激活其它類型的產生直接免疫反應的免疫細胞。輔助T細胞的主要表面標誌是CD4。T細胞調控或「輔助」其它淋巴細胞發揮功能。它們是已知的HIV的目標細胞，在艾滋病發病時會急劇減少。
3、調節/抑制T細胞（regulatory/suppressorTcell）：負責調節機體免疫反應。通常起着維持自身耐受和避免免疫反應過度損傷機體的重要作用。調節/抑制T細胞有很多種，目前研究最活躍的是CD25 CD4 T細胞。
4、記憶T細胞(memoryTcell)：在再次免疫應答中起重要作用。記憶T細胞由於暫時沒有非常特異的表面標誌，目前（2010年）還有很多未知之處。
表面標誌
T細胞抗原受體
成熟T細胞表面具有特異性識別抗原並與之結合的分子結構，稱為T細胞抗原受體（T cell receptor，TCR）。TCR是一種雙肽鏈分子，按肽鏈編碼基因不同可分為兩類：
1、在外周淋巴器官中大多數成熟T細胞(95%)的TCR分子，由α鏈和β鏈經二硫鍵連接的異二聚體分子，也稱TCR-2。T細胞特異性免疫應答主要是這一類T細胞完成。
2、少數成熟T細胞的TCR分子是由γ鏈和δ鏈組成的異二聚體分子，結構與TCRαβ相似，也稱TCR-1。它可直接識別抗原（多肽、類脂分子），不必與MHC結合，也不需要抗原提呈分子。TCRγδ主要存在於小腸粘膜上皮和表皮，而外周血中僅占成熟T細胞的0.5%—10%。TCRγδ識別病原體表面抗原分子後，增殖分化為效應細胞發揮殺傷作用，同時他對被病毒感染的細胞和腫瘤細胞具有殺傷活性。
T細胞分化抗原
1982年以來，國際有關專門會議把多數學者所製備的多種白細胞表面抗原的單克隆抗體進行了分類整理，並以分化群（cluster of differentiation CD）統一命名。應用分化群抗體所鑑定的抗原，稱為分化群抗原（CD抗原）。現在已經命名了CD1—CD166共180個分化抗原群，其中CD4和CD8是區分成熟T細胞亞群的主要表面標誌。
免疫應答
感應階段
1）靶細胞對內源性抗原的加工、處理及遞呈。
2）CD8 T細胞對抗原的識別（雙識別）：CDR1和CDR2識別MHC-Ⅰ類分子、TCR→CDR3識別抗原肽的T細胞表位、MHC限制性。
反應階段
1）T細胞的充分活化需要雙信號
第一信號：抗原特異性信號：TCR — 抗原肽-MHC-Ⅰ類分子複合物、CD8 — MHC-I類分子
第二信號：協同刺激信號：CD28 — B7（CD80、CD86）、CD2（LFA-2）— CD58（LFA-3）、LFA-1 — ICAM-1
2）活化CTL細胞增殖、分化為效應性CTL 細胞的過程中需要Th1細胞輔助。
3）在CTL細胞的分化過程中也有記憶性：CTL細胞形成（疫苗接種的基礎）。
效應階段
1）CTL殺傷靶細胞的過程： 特異性識別與結合階段、致死性打擊階段、靶細胞的裂解。
2）CTL殺傷靶細胞的特點：具有明顯的特異性殺傷作用、對靶細胞的殺傷受MHC-Ⅰ類分子的限制、在短時間具有連續殺傷靶細胞的功能。
3）CTL殺傷靶細胞的機制：穿孔素、顆粒酶系統、Fas/FasL介導的細胞凋亡。
生物功能
T細胞是淋巴細胞的主要組分，它具有多種生物學功能，如直接殺傷靶細胞，輔助或抑制B細胞產生抗體，對特異性抗原和促有絲分裂原的應答反應以及產生細胞因子等，是身體中為抵禦疾病感染、腫瘤而形成的英勇鬥士。T細胞產生的免疫應答是細胞免疫，細胞免疫的效應形式主要有兩種：與靶細胞特異性結合，破壞靶細胞膜，直接殺傷靶細胞；另一種是釋放淋巴因子，最終使免疫效應擴大和增強。
T細胞，是由胸腺內的淋巴幹細胞分化而成，是淋巴細胞中數量最多，功能最複雜的一類細胞。按其功能可分為三個亞群：輔助性T細胞、抑制性T細胞和細胞毒性T細胞。它們的正常功能對人類抵禦疾病非常重要。到目前為止，有關T細胞的演化以及它與癌症的研究取得了不少進展。特別是21世紀初人類開始的生命方舟計劃對於T細胞的演化以及它與癌症的研究更是取得了突破性的進展。
造血幹細胞又稱多能幹細胞，是存在於造血組織中的一群原始造血細胞。其最大特點是能自身複製和分化，通常處於靜止期，當機體需要時，分裂增殖，一部分分化為定向幹細胞，受到一定激素刺激後，進一步分化為各系統的血細胞系。其中淋巴幹細胞進一步分化有兩條途徑。一些幹細胞遷移到胸腺內，在胸腺激素影響下，大量增殖分化成為成熟淋巴細胞的一個亞群，被稱之為T淋巴細胞。T細胞的「T」字，是採用「胸腺」的拉丁文第一個字母命名的。第二個細胞群在類似法氏囊的器官或組織內受激素作用，成熟並分化為淋巴細胞的另一個亞群，被稱為B淋巴細胞。B細胞的「B」字，是採用「囊」的拉丁文第一個字母命名的。法氏囊是鳥類特有的結構，位於泄殖腔後上方，囊壁充滿淋巴組織。人和哺乳動物無法氏囊，其類似的結構可能是骨髓或腸道中的淋巴組織（集合淋巴結，闌尾等），亦有法氏囊作用。
T細胞不產生抗體，而是直接起作用。所以T細胞的免疫作用叫作「細胞免疫」。B細胞是通過產生抗體起作用。抗體存在於體液里，所以B細胞的免疫作用叫作「體液免疫」。大多數抗原物質在刺激B細胞形成抗體過程中；需T細胞的協助。在某些情況下，T細胞亦有抑制B細胞的作用。如果抑制性T細胞因受感染、輻射、胸腺功能紊亂等因素的影響而功能降低時，B細胞因失去T細胞的控制而功能亢進，就可能產生大量自身抗體，並引起各種自身免疫病。例如系統性紅斑狼瘡，慢性活動性肝炎、類風濕性關節炎等。同樣，在某些情況下，B細胞也可控制或增強T細胞的功能。由此可見，身體中各類免疫反應，不論是細胞免疫還是體液免液，共同構成了一個極為精細、複雜而完善的防衛體系。
抗癌研究
2013年1月初，日本科學家首次培育出能夠殺死癌細胞的T細胞。他們表示這一研究突破為直接將T細胞注入癌症患者體內，用以對抗癌症鋪平了道路。實際上，人體可天然產生T細胞，但數量較少。成功培育T細胞讓將這種細胞大量注入患者體內，以增強免疫系統成為一種可能。
為了培育這種細胞，他們首先對專門殺死一種確定癌細胞的T淋巴細胞進行「再編程」，使其變成另一種細胞，被稱之為「誘導性多功能幹細胞」，誘導性多功能幹細胞隨後發育成功能齊備的T淋巴細胞。誘導性多功能幹細胞發育而成的T淋巴細胞未來可充當一種潛在的癌症治療手段。
日本科學家將專門對抗一種皮膚癌的T淋巴細胞培育成誘導性多功能幹細胞，方式是將這種淋巴細胞暴露在「山中因子」環境下。山中因子是一組化合物，能夠讓細胞退回到「非專業性」階段。在實驗室，研究人員將誘導性多功能幹細胞變成T淋巴細胞。與最初的T淋巴細胞一樣，此時的T淋巴細胞也專功同樣的皮膚癌。它們的基因構成與最初的T淋巴細胞相同，能夠表達癌症特異性受體。研究發現這種新型T淋巴細胞非常活躍，可以產生一種抗癌化合物。
川本浩博士表示：「我們成功培育出具有特定抗原的T細胞，方式是培育誘導性多功能幹細胞，而後讓它們變成功能性T細胞。下一步工作是研究這些T細胞到底是具有選擇性地殺死癌細胞還是連同其他細胞一起殺死。如果選擇性殺死癌細胞，這些T細胞便可直接注入患者體內，用於對抗癌症。在不太遙遠的將來，我們便可為癌症患者實施這種療法。」研究發現刊登在《幹細胞》雜誌上。
研究成果
研製器官移植中抗排斥藥品
2009年6月，日本京都大學再生醫學科學研究所的一個研究小組經研究發現，對人體免疫功能有調節作用的T細胞按活力大小可分為「活性型」與「非活性型」兩種。
研究發現，活性型T細胞對免疫反應的抑制力很強，而非活性型的抑制力則很小，不過受到相應刺激的話，非活性型可以轉化成活性型。對於人類，胎兒的血液中非活性型T細胞比較多，上了年紀的老人體內則是活性型T細胞比較多。
研究人員稱，自身免疫疾病和臟器移植中排斥反應的輕重與這兩種T細胞的比例有直接關係，如果活性型T細胞減少，就容易患病或出現排斥反應。而如果能夠控制這兩種T細胞的比例，找到抑制排斥反應的方法，就有可能開發出治療自身免疫障礙和過敏性疾病，以及抑制臟器移植過程中排斥反應的藥品。
治療白血病
2012年，美國科學家利用一種新型的基因療法治癒了白血病。以HIV作為載體，科學家對患者的T細胞進行基因改造，使其可以殺死體內的腫瘤。這種方法改變了對治療白血病的固有認識，將來有可能取代骨髓移植[4] 。
癌症殺手細胞
2013年1月3日，日本理化學研究所的科學家們宣布他們已經成功製造出具備殺死癌細胞能力的特異性殺傷細胞——「殺手」T淋巴細胞，這在全球尚屬首次。該細胞將有可能被直接注射到癌症患者體內，用於緩解或遏制癌細胞的擴散，扮演「癌症殺手」的角色 。[1]