记忆性细胞活化的基本机制

记忆性细胞活化的基本机制

适应性免疫反应始于二级淋巴结器官，在二级淋巴结器官中，t细胞最初与外来抗生素接触，激活并划分为效应细胞。多数T细胞迅速参与初次免疫应答并在外来抗原被清除后发生细胞凋亡,但有一小部分细胞可长期存在成为记忆性T细胞。适应性免疫反应的重要特征是产生长期存活的记忆性T淋巴细胞群。记忆性T细胞在初次免疫应答和再次免疫应答中具有抗原特异性。与初始T细胞归巢到次级淋巴器官的限制性不同,记忆性T细胞迁移到外周的非淋巴组织。近来研究显示,具有免疫力的小鼠其非淋巴组织中独立的记忆性T细胞在体内外有直接的效应功能。实验证明初始T细胞和记忆性T细胞都参与了同种异型器官移植的排斥反应。以B6小鼠的alyaly(aly,alymphoplasiagene)纯合子,即所有次级淋巴组织缺陷的变异小鼠为实验对象,研究不同的初始T细胞或记忆性T细胞能否介导同种异体心脏移植的急性排斥反应。实验结果证明,与初始T细胞相比,抗原致敏的记忆性T细胞有以下两个特点:(1)记忆性T细胞能产生强烈的免疫应答导致不依赖次级淋巴器官的同种异体移植排斥反应,(2)记忆性T细胞无需归巢到次级淋巴器官就能扩增出更多的记忆性T细胞。缺乏抗原刺激的初始T细胞通过自身稳定增殖产生的类似记忆性T细胞不能对同种异体移植物产生明显的排斥反应,在缺乏次级淋巴组织的小鼠体内也不能产生记忆性T细胞,这更进一步证实了记忆性T细胞的独特性质。1u3000定序为了研究次级淋巴器官在体内招募记忆性T细胞的作用,检测了不同活性的记忆性T细胞能否介导以脾切除的alyaly小鼠为受者的同种异体移植排斥。移植的供者为BALBc小鼠。从TCR-tg(Tcellreceptor-transgenic)B6小鼠得到初始CD8+T细胞并加上人工标记1B2(1B2是克隆型抗体,它可以识别转基因TCR)制成2C(CD8+1B2+)T细胞。一组实验用2CT细胞和BALBc小鼠的脾细胞免疫野生型B6小鼠,使这种小鼠体内产生同种异型特异性记忆性2CT细胞,再将特异性记忆性2CT细胞转染给接受了移植的脾切除alyaly小鼠。另一组实验单独使用2CT细胞免疫野生型B6小鼠制备初始2CT细胞,并将其转染给接受了移植的脾切除alyaly小鼠。用流式细胞仪分析,初始2CT细胞保持初始表型(CD44lowCD62LhighCD25low1B11low),而记忆性2CT细胞则显示出向记忆性表型(CD44highCD62LlowCD25low1B11low)的转换。此外,记忆性2CT细胞在体外缺乏即时的CTL(cytotoxicTlymphocyte)活性,但在体内用BALBc脾细胞处理后能很快获得这种活性,这提示所得到的细胞群主要包含中央记忆性T细胞。实验结果表明,初始2CT细胞不能诱导脾切除alyaly受者发生同种异体心脏移植排斥反应,这与依赖次级淋巴器官的初始细胞产生的初次同种异型免疫应答的理论是一致的。反之,记忆性2CT细胞能诱导脾切除alyaly受者发生同种异体心脏移植的超急性排斥反应。组织病理学检查证实,转染记忆性2CT细胞后导致急性排斥反应的alyaly受者,其特征是心肌层明显的CD3+细胞浸润,而接受了初始2CT细胞的小鼠没有发现组织病理学上的排斥现象,也没有CD3+细胞浸润,可以耐受同种异体心脏移植这些结果表明是记忆性细胞而不是初始细胞在体内产生免疫应答,导致不依赖次级淋巴器官的同种异体移植排斥反应的发生。2naif-rag2t细胞的诱导转染在缺乏特异性抗原刺激时,初始T细胞转染到淋巴细胞减少的宿主体内经过自身稳定增殖获得类似记忆性细胞的标记。如上所述方法,用淋巴细胞缺陷的Rag2(recombinationactivatinggene-2)B6小鼠代替野生型B6小鼠,经免疫制备naïve--Rag2(memory-likeTcells)和memory--Rag2细胞,再将它们分别转染给移植了BALBc心脏的脾切除alyaly小鼠。大多数naïve--Rag2组的2CT细胞表型是CD44high,但并不象抗原致敏的memory--Rag2T细胞那样,naïve--Rag2组不能持续诱导脾切除alyaly受者发生同种异体排斥反应。转染了naïve--Rag2T细胞的小鼠中只有四分之一发生急性排斥,转染了memory--Rag2T细胞的小鼠则全部发生急性排斥。naïve--Rag2T细胞与naïveT细胞的功能不同,即使它们渗透到同种异体心脏移植物中,在移植后100天心脏仍然具有生理功能,而naïveT细胞则不同。因此,来自naïveT细胞自身稳定增殖的类似记忆性T细胞在缺乏抗原刺激时,在次级淋巴器官缺陷的小鼠体内有中间体的功能,并由此区别于naïveT细胞或真正的记忆性T细胞。3t细胞的检测最近提出次级淋巴器官中的中央记忆性T细胞聚集形成记忆性细胞池,而循环在外周组织的效应记忆性T细胞则在再次遇到抗原时发挥效应功能但不发生增殖。研究者通过检测次级淋巴器官对于记忆性T细胞的增殖是否必须来论证该假说。对移植后的脾切除alyaly受者血液中的2CT细胞进行定量和分型。memoryT细胞和memory--Rag2T细胞在发生同种异体排斥后增殖产生的抗原致敏记忆性2CT细胞的数量显著增多(5～40倍),并保持着它们的记忆性表型,而缺乏抗原刺激的类似记忆性2CT细胞(naïve--Rag2)的数量仅增加两倍,且不能保持CD44high的表型。naïve2CT细胞保持着初始表型,并在移植后100天数量减少。此外,从转染了特异记忆性T细胞的alyaly受者血液中提取的T细胞在体外显示:对BALBc的脾细胞有即时CTL活性,提示它包含功能记忆性T细胞,主要是效应细胞。结果证明,抗原致敏的真正的记忆性T细胞在缺乏次级淋巴组织时能增殖产生更多的记忆性T细胞。4记忆性t细胞的扩增同种异体移植排斥是一个由CD4+或CD8+T细胞介导的T细胞依赖过程。实验结果提示,记忆性CD8+T细胞群主要由中央记忆性T细胞(CD45RO+CD27+CD57-)所组成,它们不但能在次级淋巴器官外产生有效的免疫应答,而且无需归巢到次级淋巴组织就能扩增效应记忆性细胞,此外还有效应记忆性CD8+T细胞(CD45RO-CD27-CD57+)。中央记忆性细胞的扩增可能是在次级淋巴组织中再次接触抗原的结果。缺乏抗原刺激的初始T细胞和类似记忆性T细胞都不具备真正的记忆性T细胞的这些特点。因为在生理条件下CD4+和CD8+T细胞在同种异型免疫应答中的功能是一致的,所以实验没有区分CD4+和CD8+记忆性细胞群,但记忆性CD4+T细胞是否与等价的记忆性CD8+T细胞遵循同样的规律还有待进一步研究。另有研究证明,CD4+CD25+T细胞能抑制初始T细胞引起的移植排斥反应,但能否抑制记忆性T细胞介导的排斥反应尚无定论。alyaly小鼠是由于隐性突变基因编码的NIK(Nf-b-inducingkinase)导致的淋巴组织发育不全。实验所用的过继转移记忆性T细胞没有NIK突变,可能由于宿主细胞缺少功能性的NIK导致淋巴组织外细胞因子和趋化因子的异常调节而影响转染细胞的迁移或功能。但这种假设似乎不能成立,因为不能仅以缺乏次级淋巴组织来解释alyaly小鼠主要受限于B细胞的明显免疫缺陷,并且alyaly小鼠体内与淋巴细胞归巢相关的趋化因子及其受体的表达也是正常的。5t细胞参与移植排斥的机制最近研究发现,主要表达在记忆性T细胞或活化T细胞上的CXCR3是介导T细胞进入小鼠同种异体皮肤移植物的主要作用因子,CXCR3的反义PNA(peptidenucleicacid)能阻断CXCR3的表达而阻止T细胞进入小鼠皮肤移植物,显著延长移植物的存活时间。由此可见,记忆性T细胞参与移植排斥的机制还有待进一步研究。免疫记忆不仅是抗原特异性初始T细胞频繁扩增的