胸腺中 T 细胞的发育

T-cell development in thymus

Divya K. Shah,加拿大多伦多 Sunnybrook 研究所

T 细胞来源于骨髓中的造血干细胞。这些细胞的祖细胞迁移至胸腺并定植于此。胸腺内发育中的祖细胞,也称为胸腺细胞,会经历一系列成熟步骤,这些步骤可根据不同细胞表面标志物的表达进行识别。胸腺中的大多数细胞分化为αβ T 细胞,但约有 5%的细胞表达γδ T 细胞受体(TCR)。发育中的胸腺细胞与胸腺基质(非造血)细胞相互作用,并在胸腺的不同区域经历如下所述的过程。胸腺由外层的皮质和内层的髓质组成。

最早发育的胸腺细胞缺乏共受体 CD4 和 CD8 的表达,被称为双阴性 (DN)细胞。DN 细胞群可根据 CD44(一种黏附分子)和 CD25(白细胞介素-2 受体α链)的表达进一步细分,图 1 显示了这些标记物的表达顺序。缺乏 CD44 表达但表达 CD25 的细胞(DN3)会经历一个称为 β选择的过程。该过程筛选出已成功重排其 TCR-β链基因座的细胞。β链随后与替代链 pre-Tα配对,产生 pre-TCR,pre-TCR 与 CD3 分子形成复合物。该复合物导致细胞存活、增殖,并阻止β链基因座的进一步重排,并通过上调和表达 CD4 和 CD8 而进一步分化,这些细胞被称为双阳性 (DP)细胞。未经历β选择的细胞会通过凋亡死亡。

T-cell development in thymus Figure.1
图 1. αβ T 细胞发育,显示小鼠 T 细胞发育不同阶段表达的不同细胞表面标志物。

双阳性(DP)细胞重排其 T 细胞受体α链基因座,产生αβ-TCR。这些细胞随后在皮质中经历阳性选择。DP 细胞在主要组织相容性复合体(MHC)I 类或 II 类分子的背景下与自身抗原相互作用。与抗原/MHC 结合亲和力合适的细胞存活下来,而结合亲和力较弱的细胞则通过凋亡死亡。胸腺细胞随后迁移到髓质进行阴性选择。它们在抗原呈递细胞(APC,例如树突状细胞和巨噬细胞)上被呈递自身抗原。与抗原结合过强的胸腺细胞发生凋亡。大多数发育中的胸腺细胞在此过程中死亡。选择后,任一辅助受体的下调产生幼稚 CD4 或 CD8 单阳性细胞,这些细胞离开胸腺并在外周循环。

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该内容于2022年更新。

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