Наивные Т-клетки

Т-клетка, которая еще не столкнулась со своим родственным антигеном

В иммунологии наивная Т-клетка ( Т _h 0 клетка ) — это Т-клетка , которая дифференцировалась в тимусе и успешно прошла позитивные и негативные процессы центрального отбора в тимусе. Среди них — наивные формы хелперных Т-клеток ( CD4 ⁺ ) и цитотоксических Т-клеток ( CD8 ⁺ ). Наивные Т-клетки, в отличие от активированных или клеток памяти , не столкнулись со своим родственным антигеном на периферии. После этой встречи наивная Т-клетка считается зрелой Т-клеткой.

Фенотип

Наивные Т-клетки обычно характеризуются поверхностной экспрессией L-селектина (CD62L) и рецептора хемокина CC типа 7 (CCR7); отсутствием маркеров активации CD25 , CD44 или CD69 ; и отсутствием изоформы памяти CD45RO . ^{[1] [2]} Они также экспрессируют функциональные рецепторы IL-7 , состоящие из субъединиц рецептора IL-7-α, CD127 и общей цепи γ, CD132 . Считается, что в наивном состоянии Т-клеткам требуются цитокины общей гамма-цепи IL-7 и IL-15 для гомеостатических механизмов выживания. ^[3] В то время как наивные Т-клетки обычно рассматриваются как синхронизированная по развитию и довольно однородная и покоящаяся популяция клеток, отличающаяся только специфичностью рецептора Т-клеток, появляется все больше доказательств того, что наивные Т-клетки на самом деле неоднородны по фенотипу, функции, динамике и статусу дифференциации, что приводит к целому спектру наивных клеток с различными свойствами. ^[2] Например, некоторые не наивные Т-клетки экспрессируют поверхностные маркеры, похожие на наивные Т-клетки (Tscm, стволовые клетки памяти Т-клеток; ^[4] Tmp, Т-клетки памяти с наивным фенотипом ^[5] ), некоторые антиген-наивные Т-клетки утратили свой наивный фенотип, ^[6] а некоторые Т-клетки включены в фенотип наивных Т-клеток, но являются другим подмножеством Т-клеток ( Treg , регуляторные Т-клетки; RTE, недавние эмигранты из тимуса). ^[2] Важно учитывать эти различия при оценке наивных Т-клеток. Большинство человеческих наивных Т-клеток вырабатываются в очень раннем возрасте, когда тимус младенца большой и функциональный. Снижение продукции наивных Т-клеток из-за инволюции тимуса с возрастом компенсируется так называемой «периферической пролиферацией» или «гомеостатической пролиферацией» наивных Т-клеток, которые эмигрировали из тимуса ранее в жизни. Гомеостатическая пролиферация вызывает изменение экспрессии генов наивных Т-клеток и проявляется в приобретении экспрессии поверхностного белка CD25.

Функция

Наивные Т-клетки могут реагировать на новые патогены , с которыми иммунная система еще не сталкивалась. Распознавание клоном наивной Т-клетки своего родственного антигена приводит к инициации иммунного ответа . В свою очередь, это приводит к тому, что Т-клетка приобретает активированный фенотип, наблюдаемый по повышению регуляции поверхностных маркеров CD25 ⁺ , CD44 ⁺ , CD62L ^low , CD69 ⁺ и может далее дифференцироваться в Т-клетку памяти .

Наличие достаточного количества наивных Т-клеток необходимо для того, чтобы иммунная система могла непрерывно реагировать на незнакомые патогены.

Механизм активации

Когда распознанный антиген связывается с рецептором антигена Т-клетки (TCR), расположенным в клеточной мембране клеток Th0, эти клетки активируются посредством следующего «классического» каскада передачи сигнала : ^[7]

• тирозинкиназа Lck , которая связана с корецепторами CD4 и CD8: ^[8] участвует в фосфорилировании комплекса корецепторов CD3 и ζ-цепей TCR, а также в привлечении и активации белка Zap70, связанного с ζ-цепью
• активированный Zap70 в свою очередь фосфорилирует мембранный адаптер Lat , который впоследствии рекрутирует несколько белков, содержащих домен гомологии Src , включая фосфолипазу C-γ1 (PLC-γ1)
• активация PLC-γ1 приводит к гидролизу фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфата до инозитол-3,4,5-трифосфата и диацилглицерина
• инозитол 3,4,5-трифосфат запускает высвобождение Ca ²⁺ из внутриклеточных запасов, а диацилглицерол активирует протеинкиназу C и RasGRP
• RasGRP, в свою очередь, активирует каскад митоген-активируемых протеинкиназ, который

Альтернативный «неклассический» путь включает активированный Zap70, напрямую фосфорилирующий p38 MAPK, что, в свою очередь, индуцирует экспрессию рецептора витамина D (VDR). Кроме того, экспрессия PLC-γ1 зависит от VDR, активированного кальцитриолом . ^[7] Наивные Т-клетки имеют очень низкую экспрессию VDR и PLC-γ1. Однако активированная передача сигналов TCR через p38 повышает экспрессию VDR, а активированный кальцитриолом VDR, в свою очередь, повышает экспрессию PLC-γ1. Следовательно, активация наивных Т-клеток критически зависит от адекватных уровней кальцитриола. ^[7]

Подводя итог, можно сказать, что активация Т-клеток сначала требует активации через неклассический путь для увеличения экспрессии VDR и PLC-γ1, прежде чем активация через классический путь может продолжиться. Это обеспечивает механизм отсроченного ответа, когда врожденной иммунной системе дается время (~48 часов) для устранения инфекции, прежде чем включится адаптивный иммунный ответ, опосредованный воспалительными Т-клетками. ^[7]

Смотрите также

• Иммунная система
• Т-клетки памяти

Примечания и ссылки

1. De Rosa SC, Herzenberg LA, Herzenberg LA, Roederer M (февраль 2001 г.). «11-цветная, 13-параметрическая проточная цитометрия: идентификация наивных Т-клеток человека по фенотипу, функции и разнообразию рецепторов Т-клеток». Nat. Med . 7 (2): 245–8. doi :10.1038/84701. PMID  11175858. S2CID  25144260.
2. ван ден Брук, Тео; Борганс, Хосе AM; ван Вейк, Фемке (08 марта 2018 г.). «Полный спектр наивных Т-клеток человека». Обзоры природы. Иммунология . 18 (6): 363–373. дои : 10.1038/s41577-018-0001-y. ISSN  1474-1741. PMID  29520044. S2CID  256745422.
3. Ратмелл, Джеффри К.; Фаркаш, Эван А.; Гао, Вэй; Томпсон, Крейг Б. (15 декабря 2001 г.). «ИЛ-7 повышает выживаемость и поддерживает размер наивных Т-клеток». Журнал иммунологии . 167 (12): 6869–6876. doi : 10.4049/jimmunol.167.12.6869 . PMID  11739504.
4. Гаттинони, Лука; Лугли, Энрико; Джи, Юн; Пос, Золтан; Паулос, Кристал М.; Куигли, Мэр Ф.; Алмейда, Хорхе Р.; Гостик, Эмма; Ю, Жия (18 сентября 2011 г.). «Подмножество Т-клеток памяти человека со свойствами, подобными стволовым клеткам». Природная медицина . 17 (10): 1290–1297. дои : 10.1038/нм.2446. ISSN  1546-170Х. ПМЦ 3192229 . ПМИД  21926977. 
5. Пулко, Весна; Дэвис, Джон С.; Мартинес, Кармин; Лантери, Мэрион К.; Буш, Майкл П.; Даймонд, Майкл С.; Нокс, Кеннет; Буш, Эрин К.; Симс, Питер А. (август 2016 г.). «Т-клетки человеческой памяти с наивным фенотипом накапливаются со старением и реагируют на устойчивые вирусы». Nature Immunology . 17 (8): 966–975. doi :10.1038/ni.3483. ISSN  1529-2916. PMC 4955715 . PMID  27270402. 
6. Уайт, Джейсон Т.; Кросс, Эрик В.; Кедл, Росс М. (июнь 2017 г.). «Неопытные в отношении антигенов клетки CD8+T памяти: откуда они берутся и зачем они нам нужны». Nature Reviews. Иммунология . 17 (6): 391–400. doi :10.1038/nri.2017.34. ISSN  1474-1741. PMC 5569888. PMID 28480897  . 
7. von Essen MR, Kongsbak M, Schjerling P, Olgaard K, Odum N, Geisler C (апрель 2010 г.). "Витамин D контролирует сигнализацию рецептора антигена Т-клеток и активацию человеческих Т-клеток" (PDF) . Nat. Immunol . 11 (4): 344–9. doi :10.1038/ni.1851. PMID  20208539. S2CID  6119729. Архивировано из оригинала (PDF) 2014-09-12 . Получено 2010-12-26 .
8. Rudd CE, Trevillyan JM, Dasgupta JD, Wong LL, Schlossman S (сентябрь 2010 г.). «Статья в Pillars: рецептор CD4 комплексируется в детергентных лизатах с протеин-тирозинкиназой (pp58) из человеческих Т-лимфоцитов». J. Immunol . 185 (5): 2645–9. PMC 3791413. PMID  20724730 .