Лимфоцит — это тип лейкоцитов (лейкоцитов) в иммунной системе большинства позвоночных . [1] Лимфоциты включают Т-клетки (для клеточно-опосредованного цитотоксического адаптивного иммунитета ), В-клетки (для гуморального , управляемого антителами адаптивного иммунитета ), [2] [3] и врожденные лимфоидные клетки (ILC) («врожденные Т-клеточные клетки»). «подобные» клетки, участвующие в иммунитете и гомеостазе слизистой оболочки), важным подтипом которых являются естественные клетки-киллеры (которые функционируют в клеточно-опосредованном цитотоксическом врожденном иммунитете ). Они являются основным типом клеток лимфы , что и послужило причиной названия «лимфоцит» (где « цит» означает «клетка»). [4] Лимфоциты составляют от 18% до 42% циркулирующих лейкоцитов. [2]
Тремя основными типами лимфоцитов являются Т-клетки , В-клетки и естественные клетки-киллеры (NK). [2] Лимфоциты можно отличить по большому ядру.
Т-клетки ( клетки тимуса ) и В-клетки ( клетки, происходящие из костного мозга или бурсы [а] ) являются основными клеточными компонентами адаптивного иммунного ответа. Т-клетки участвуют в клеточно-опосредованном иммунитете , тогда как В-клетки в первую очередь отвечают за гуморальный иммунитет (относящийся к антителам ). Функция Т-клеток и В-клеток заключается в распознавании специфических «чужих» антигенов во время процесса, известного как презентация антигена . Как только они идентифицируют захватчика, клетки генерируют специфические реакции, которые максимально адаптированы для уничтожения конкретных патогенов или клеток, инфицированных патогенами. В-клетки реагируют на патогены, производя большое количество антител , которые затем нейтрализуют инородные объекты, такие как бактерии и вирусы . В ответ на патогены некоторые Т-клетки, называемые Т-хелперами , вырабатывают цитокины , управляющие иммунным ответом, в то время как другие Т-клетки, называемые цитотоксическими Т-клетками , производят токсичные гранулы , содержащие мощные ферменты , которые вызывают гибель инфицированных патогеном клеток. После активации В-клетки и Т-клетки оставляют в наследство антигены, с которыми они столкнулись, в виде клеток памяти . На протяжении всей жизни животного эти клетки памяти будут «запоминать» каждый встреченный конкретный патоген и способны дать сильный и быстрый ответ, если тот же патоген будет обнаружен снова; это известно как приобретенный иммунитет .
NK-клетки являются частью врожденной иммунной системы и играют важную роль в защите хозяина от опухолей и клеток, инфицированных вирусом . [2] NK-клетки модулируют функции других клеток, включая макрофаги и Т-клетки, [2] и отличают инфицированные клетки и опухоли от нормальных и неинфицированных клеток, распознавая изменения поверхностной молекулы, называемой MHC ( главный комплекс гистосовместимости ) класса I. NK-клетки активируются в ответ на семейство цитокинов, называемых интерферонами . Активированные NK-клетки выделяют цитотоксические (убивающие клетки) гранулы , которые затем разрушают измененные клетки. [1] Их называют «естественными клетками-киллерами», поскольку они не требуют предварительной активации для уничтожения клеток, у которых отсутствует MHC класса I.
X-лимфоцит представляет собой тип клеток, экспрессирующий как рецептор B-клеток , так и рецептор T-клеток , и предположительно участвует в развитии диабета 1 типа. [6] [7] Его существование как типа клеток было поставлено под сомнение в двух исследованиях. [8] [9] Однако авторы оригинальной статьи указали на тот факт, что в двух исследованиях были обнаружены Х-клетки с помощью визуализирующей микроскопии и FACS, как описано. [10] Для определения природы и свойств Х-клеток (также называемых двойными экспрессорами) необходимы дополнительные исследования.
Стволовые клетки млекопитающих дифференцируются в несколько типов клеток крови в костном мозге . [11] Этот процесс называется кроветворением . [12] Во время этого процесса все лимфоциты происходят из общего лимфоидного предшественника, а затем дифференцируются в отдельные типы лимфоцитов. Дифференциация лимфоцитов происходит различными путями как иерархически, так и более пластично. Образование лимфоцитов известно как лимфопоэз . У млекопитающих В-клетки созревают в костном мозге , который является основой большинства костей . [13] У птиц В-клетки созревают в фабрициевой сумке , лимфоидном органе, где они были впервые обнаружены Чангом и Гликом, [13] (B — бурса), а не в костном мозге, как принято считать. Т-клетки мигрируют в кровоток и созревают в отдельном первичном органе, называемом тимусом . После созревания лимфоциты попадают в кровообращение и в периферические лимфоидные органы (например, селезенку и лимфатические узлы ), где проверяют их на предмет проникновения патогенов и/или опухолевых клеток.
Лимфоциты, участвующие в адаптивном иммунитете (т.е. В- и Т-клетки), дифференцируются дальше после воздействия антигена ; они образуют эффекторные лимфоциты и лимфоциты памяти. Эффекторные лимфоциты устраняют антиген либо путем высвобождения антител (в случае В-клеток), цитотоксических гранул ( цитотоксических Т-клеток ), либо путем передачи сигналов другим клеткам иммунной системы ( Т-хелперные клетки ). Т-клетки памяти остаются в периферических тканях и кровообращении в течение длительного времени, готовые ответить на тот же антиген при будущем воздействии; они живут от нескольких недель до нескольких лет, что очень долго по сравнению с другими лейкоцитами. [ нужна цитата ]
Под микроскопом в мазке периферической крови , окрашенном по Райту , нормальный лимфоцит имеет большое темное ядро с практически отсутствующей эозинофильной цитоплазмой. В норме крупное и плотное ядро лимфоцита имеет размер примерно эритроцита ( около 7 мкм в диаметре). [11] Некоторые лимфоциты имеют четкую перинуклеарную зону (или ореол) вокруг ядра или могут иметь небольшую светлую зону с одной стороны ядра. Полирибосомы являются характерной особенностью лимфоцитов, и их можно увидеть с помощью электронного микроскопа . Рибосомы участвуют в синтезе белка , позволяя этим клеткам генерировать большое количество цитокинов и иммуноглобулинов .
В мазке периферической крови невозможно отличить Т-клетки от В-клеток. [11] Обычно для подсчета специфической популяции лимфоцитов используется проточная цитометрия . Это можно использовать для определения процента лимфоцитов, которые содержат определенную комбинацию специфических белков клеточной поверхности, таких как иммуноглобулины или маркеры кластера дифференцировки (CD), или которые продуцируют определенные белки (например, цитокины с использованием внутриклеточного окрашивания цитокинов (ICCS)) . Чтобы изучить функцию лимфоцита на основе белков, которые он генерирует, можно использовать другие научные методы, такие как ELISPOT или методы анализа секреции . [1]
В системе кровообращения они перемещаются от лимфатического узла к лимфатическому узлу. [3] [15] Это контрастирует с макрофагами , которые довольно стационарны в узлах.
Число лимфоцитов обычно является частью полного подсчета клеток периферической крови и выражается как процентное соотношение лимфоцитов к общему числу подсчитанных лейкоцитов.
Общее увеличение количества лимфоцитов известно как лимфоцитоз , [16] , тогда как уменьшение известно как лимфоцитопения .
Увеличение концентрации лимфоцитов обычно является признаком вирусной инфекции (в некоторых редких случаях лейкоз обнаруживается по аномально повышенному количеству лимфоцитов у нормального в остальном человека). [16] [17] Высокое количество лимфоцитов при низком количестве нейтрофилов может быть вызвано лимфомой . Коклюшный токсин (PTx) Bordetella pertussis , ранее известный как фактор, способствующий лимфоцитозу, вызывает уменьшение поступления лимфоцитов в лимфатические узлы, что может привести к состоянию, известному как лимфоцитоз, с полным количеством лимфоцитов более 4000 на мкл в у взрослых или более 8000 на мкл у детей. Это уникально, поскольку многие бактериальные инфекции демонстрируют преобладание нейтрофилов.
Лимфопролиферативные заболевания (ЛПЗ) охватывают разнообразную группу заболеваний, характеризующихся неконтролируемой выработкой лимфоцитов, что приводит к таким проблемам, как лимфоцитоз, лимфаденопатия и инфильтрация костного мозга. Эти расстройства часто встречаются у лиц с ослабленным иммунитетом и включают аномальную пролиферацию Т- и В-клеток, что часто приводит к иммунодефициту и дисфункции иммунной системы. Различные генные мутации, как ятрогенные, так и приобретенные, вовлечены в LPD. Один подтип, Х-сцепленный ЛПД, связан с мутациями в Х-хромосоме, предрасполагающими людей к ЛПД естественных киллеров и ЛПД Т-клеток. Кроме того, такие состояния, как общий вариабельный иммунодефицит (ОВИН), тяжелый комбинированный иммунодефицит (ТКИД) и некоторые вирусные инфекции, повышают риск развития ЛПЗ. Методы лечения, такие как иммунодепрессанты и трансплантация тканей, также могут повысить восприимчивость. LPDs охватывают широкий спектр заболеваний, включающих аномалии B-клеток (например, хронический лимфоцитарный лейкоз) и T-клеток (например, синдром Сезари), каждое из которых представляет определенные проблемы в диагностике и лечении. [18]
От низкой нормальной до низкой абсолютной концентрации лимфоцитов связано с повышенным уровнем инфекции после операции или травмы . [19]
Одна из причин низкого уровня Т-клеточных лимфоцитов возникает, когда вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) инфицирует и разрушает Т-клетки (в частности, подгруппу CD4 + Т-лимфоцитов, которые становятся Т-хелперами). [20] Без ключевой защиты, которую обеспечивают эти Т-клетки, организм становится восприимчивым к оппортунистическим инфекциям , которые в противном случае не поражали бы здоровых людей. Степень прогрессирования ВИЧ обычно определяется путем измерения процентного содержания CD4 + Т-клеток в крови пациента – ВИЧ в конечном итоге прогрессирует до синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД). Эффекты других вирусов или нарушений лимфоцитов также часто можно оценить путем подсчета количества лимфоцитов, присутствующих в крови .
При некоторых видах рака, таких как меланома и колоректальный рак , лимфоциты могут мигрировать в опухоль и атаковать ее . Иногда это может привести к регрессии первичной опухоли.
Тип иммунных клеток, вырабатываемых в костном мозге и обнаруживаемых в крови и лимфатической ткани. Двумя основными типами лимфоцитов являются В-лимфоциты и Т-лимфоциты. В-лимфоциты вырабатывают антитела, а Т-лимфоциты помогают убивать опухолевые клетки и контролировать иммунные реакции. Лимфоцит – это разновидность лейкоцитов.
Лимфоциты рекрутируются в верхние и нижние дыхательные пути на ранних стадиях вирусной респираторной инфекции, и предполагается, что эти клетки помогают ограничить степень инфекции и очистить инфицированные вирусом эпителиальные клетки.
Лимфоцитопения может быть и приобретенной, например, у больных ВИЧ-инфекцией.