T細(xì)胞在胸腺中成熟，獲得其功能及學(xué)習(xí)識別自我。胸腺完成陽性選擇(讓識別抗原/MHC的克隆增殖，成熟并移行至周圍)和陰性選擇(排除能將自身抗原作為異物起反應(yīng)的克隆)的雙重功能。有關(guān)這種選擇確切的細(xì)胞和分子機制還未完全闡明。
從骨髓衍生的T-干細(xì)胞在胚胎發(fā)育過程移行至胸腺，在胸腺經(jīng)歷了成熟和學(xué)習(xí)識別自我，經(jīng)胸腺的選擇，成熟的淋巴細(xì)胞才被準(zhǔn)許離開胸腺，可見于外周血和淋巴樣組織中，所有成熟的T細(xì)胞僅表達(dá)CD4或CD8中的一種。
輔助T細(xì)胞
通常將表達(dá)CD4的T細(xì)胞歸屬于輔助T細(xì)胞(TH)。這些細(xì)胞可根據(jù)它們的功能，對不同細(xì)胞因子的應(yīng)答以及分泌細(xì)胞因子的能力可再分成兩個主要部分�，F(xiàn)認(rèn)為TH細(xì)胞起始于能分泌IL-2的前身細(xì)胞，經(jīng)最初的刺激，這些細(xì)胞發(fā)育為THO細(xì)胞，它能分泌幾種細(xì)胞因子，包括IFN-γ，IL-2，IL-4，IL-5和IL-10。根據(jù)細(xì)胞因子的作用，THO細(xì)胞能發(fā)育成為TH1或TH2細(xì)胞。IFN-γ和IL-12有利于TH1的發(fā)育，而IL-4和IL-10有利于TH2的發(fā)育。TH1細(xì)胞分泌IFN-γ，TH2分泌IL-4，然而這兩種亞類均等地分泌其他幾種細(xì)胞因子(如IL-3，GM-CSF，TNF-α)。一般地說，TH1有利增強細(xì)胞免疫，而TH2有利于增強體液免疫。
所提到的TH1和TH2應(yīng)答已改變了有關(guān)免疫系統(tǒng)與疾病關(guān)系的看法。一種免疫應(yīng)答不僅應(yīng)有活力，對感染或疾病還需適度。最好的例子是麻風(fēng)，現(xiàn)相信TH1應(yīng)答導(dǎo)致結(jié)核樣麻風(fēng)，而TH2應(yīng)答引起瘤型麻風(fēng)。再則，TH1應(yīng)答可加重自身免疫病，而TH2應(yīng)答有利于IgE的分泌和特應(yīng)性疾病的發(fā)展。
T-抑制/細(xì)胞毒細(xì)胞
與TH亞類相比，表達(dá)CD8的T細(xì)胞還未被很好地確定。與CD4相類似；根據(jù)CD8所分泌的細(xì)胞因子，CD8也能分成兩型。已提出淋巴細(xì)胞的型別可稱為Ⅰ型和Ⅱ型(T1，T2)，而不是TH1和TH2，因為CD8也可見到相同的分型。
細(xì)胞毒T細(xì)胞(Tc)歸屬于抗原特異性，受MHC約束的細(xì)胞毒T細(xì)胞(以下稱為CTL)。CD4和CD8細(xì)胞都具有CTL的功能，可根據(jù)各自所識別的是MHCⅡ類或Ⅰ類抗原加以區(qū)分。已被識別的多種細(xì)胞毒或殺傷細(xì)胞中僅有幾種表達(dá)CD8或CD4標(biāo)志。
殺傷細(xì)胞
根據(jù)受MHC約束，致敏的需求，靶細(xì)胞的特異性和對細(xì)胞因子的應(yīng)答可對一種(幾種)殺傷細(xì)胞作出鑒定。雖然巨噬細(xì)胞能被一些細(xì)胞因子所激活并成為細(xì)胞毒性細(xì)胞，但此毒性是非特異性的。不同類型的殺傷細(xì)胞能被簡化成MHC約束(如CTL)和非MHC約束(如NK細(xì)胞)。它們均不需要抗體，補體或殺傷靶細(xì)胞的吞噬作用；換言之，在細(xì)胞緊密接觸后它們可通過靶細(xì)胞膜遞送溶解的信號。
MHC約束的殺傷細(xì)胞 細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞(CTL)為殺傷細(xì)胞，僅在特異性致敏時才產(chǎn)生，此種致敏或可由表達(dá)異體MHC同種產(chǎn)物的細(xì)胞或可由病毒感染，或由化學(xué)半抗原改變了自身細(xì)胞所致。CTL一生有三個階段：一種是前身細(xì)胞，經(jīng)適當(dāng)?shù)拇碳こ蔀榧?xì)胞毒性細(xì)胞；一種為效應(yīng)細(xì)胞，能分化并溶解適當(dāng)?shù)陌屑?xì)胞；一種為靜止，較長期未受刺激的記憶細(xì)胞，經(jīng)原來細(xì)胞的再次刺激容易成為效應(yīng)細(xì)胞。完整的細(xì)胞是產(chǎn)生CTL最強的刺激，而可溶性抗原卻無效。除了在某種情況下，如以上提及的抗原經(jīng)處理，其片段嵌入抗原提呈細(xì)胞的MHC凹槽內(nèi)時，也可作為刺激劑。目前已有可能鑒定出一些能很好適合各種MHC單倍體的肽類。若采用這些肽刺激，它們會嵌入MHC，刺激T細(xì)胞應(yīng)答。
異體CTL易在以下情況下產(chǎn)生，即將正常淋巴細(xì)胞與同位素處理的部分或全部MHC不同的異體刺激細(xì)胞一起培養(yǎng)。它也能通過移植一個與受者M(jìn)HC產(chǎn)物不同的供者器官在體內(nèi)產(chǎn)生。此種CTL可能在器官移植排斥中起著重要作用。能成功地產(chǎn)生CTL需兩種信號：抗原信號(刺激細(xì)胞)和擴增信號。要使這兩種信號有效地作用，需抗原提呈細(xì)胞(APC)，T輔助細(xì)胞和T殺傷細(xì)胞的前身細(xì)胞。擴增信號由前后起作用的細(xì)胞因子所介導(dǎo)；最重要的是IL-1，IL-2和IL-4。其他的細(xì)胞因子(包括IL-6，IL-7，IL-10和IL-12)確信至少在體外參與CTL的產(chǎn)生。
其他類型的CTL稱為抗原特異性CTL(同系CTL)，它在清除某些胞內(nèi)致病原(特別是病毒感染的抗原)中起著重要作用。同系CTL識別的僅是一些能表達(dá)抗原并與MHC相結(jié)合的能引起致敏的靶細(xì)胞。此種所產(chǎn)生的CTL能對抗由病毒感染或化學(xué)半抗原所改變的自身細(xì)胞。在細(xì)胞表面所表達(dá)的病毒產(chǎn)物或半抗原與MHC相結(jié)合，啟動了細(xì)胞的分化和釋放細(xì)胞因子的連鎖反應(yīng)，其應(yīng)答類似異體CTL。這兩種CTL都采用TCR/CD3復(fù)合物識別靶細(xì)胞。
非MHC約束的殺傷細(xì)胞 NK細(xì)胞與CTL不同，它在表達(dá)殺傷功能時不需要致敏。NK細(xì)胞占正常外周血淋巴細(xì)胞的5%～30%。NK細(xì)胞屬淋巴細(xì)胞，但它們不屬于T或B細(xì)胞系。因此，NK細(xì)胞最有特征的表面標(biāo)志是CD2+，CD3-，CD4-和CD56+，有一種亞群為CD8+。NK細(xì)胞可殺傷一些自身，異體甚至于外源性的腫瘤細(xì)胞，不管它們是否表達(dá)MHC。事實上NK細(xì)胞優(yōu)先殺傷一些很少表達(dá)或不表達(dá)MHCⅠ類產(chǎn)物的靶細(xì)胞。當(dāng)靶細(xì)胞被誘導(dǎo)增加MHC的表達(dá)(如經(jīng)轉(zhuǎn)染或IFN的作用)；NK的殺傷活性會降低。MHCⅠ類產(chǎn)物的表達(dá)會明顯抑制NK的殺傷活性，致使在NK細(xì)胞表面可鑒定出幾個MHCⅠ類產(chǎn)物的受體。這些受體在結(jié)構(gòu)上與TCR不同，通常歸屬于殺傷細(xì)胞抑制受體(KIR)。在T細(xì)胞上TCR與MHC的作用導(dǎo)致T細(xì)胞的激活。雖然一些KIR會導(dǎo)致NK細(xì)胞的激活，而絕大多數(shù)KIR與MHC的作用卻會抑制NK的活性。在T細(xì)胞上也已證實存在著KIR，這是一個有興趣的謎。T細(xì)胞有針對相同分子(MHCⅠ類產(chǎn)物)的不同受體(TCR/CD3和KIR)。它們起著相反的作用。何種因素決定著T細(xì)胞將被激活或被抑制，還未能很好地闡明，可能取決于不同的T細(xì)胞克隆。
長期以來認(rèn)為在監(jiān)視腫瘤中NK細(xì)胞很重要，因為它們能殺傷一些腫瘤靶細(xì)胞，而且大多數(shù)腫瘤缺少MHC的表達(dá)。NK細(xì)胞也會殺傷一些病毒感染的細(xì)胞和某些細(xì)菌(如傷寒菌)。NK細(xì)胞識別抗原的結(jié)構(gòu)有待闡明。
除了NK細(xì)胞的殺傷特性外，NK細(xì)胞能釋放幾種細(xì)胞因子，特別是IFN-γ和GM-CSF(粒細(xì)胞，巨噬細(xì)胞集落刺激因子)。NK細(xì)胞可能是IFN-γ最重要的源泉。通過分泌IFN-γ，有利于TH1的分化和抑制TH2的分化，NK細(xì)胞能影響獲得性免疫系統(tǒng)。
抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒
NK細(xì)胞表達(dá)CD16，這是一種IgGFc受體(見下文抗體結(jié)構(gòu))，并用此受體介導(dǎo)其他種非MHC約束的殺傷性�？贵w依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒(ADCC)依賴于能識別靶細(xì)胞的抗體(因此ADCC的特異性取決于抗體的特異性)。當(dāng)抗體與它的抗原相結(jié)合時會暴露其Fc區(qū)(見下文Ig結(jié)構(gòu))并將與NK細(xì)胞上的Fc受體結(jié)合形成一個橋。一旦此橋形成，就遞送一種還未很好了解的溶解信號至靶細(xì)胞，引起它的死亡。
在ADCC中有一種令人感興趣的類型，稱之為逆轉(zhuǎn)型ADCC。即有些細(xì)胞包括受MHC約束的CTL，當(dāng)存在抗CD3抗體時會失去其特異性。抗CD3與殺傷細(xì)胞表面的配體相結(jié)合時使抗體的Fc部分游離出再結(jié)合至能表達(dá)Fc受體的靶細(xì)胞上。再則，一旦橋形成，溶解信號就被遞送至帶有Fc受體的靶細(xì)胞。某些類型的ADCC作為免疫治療的形式證明在體內(nèi)能有效地殺傷腫瘤靶細(xì)胞。
非MHC約束的T殺傷細(xì)胞
除CD3-，TCR-的NK細(xì)胞外，其他的亞類是CD3+，CD56+并能表達(dá)CD2，CD5和CD8。雖然已檢定出一些TCR-αβ克隆，大多數(shù)非MHC約束的T殺傷細(xì)胞呈TCR-γδ。這種亞類能介導(dǎo)自發(fā)性NK樣活性，并在用IL-2刺激后增加此活性。其他的T細(xì)胞亞類(CD3+TCR-γδCD4-CD8-CD56-CD16-)雖然大多數(shù)是克隆或細(xì)胞株，能有細(xì)胞毒性。需了解是否新鮮分離的這種表型的淋巴細(xì)胞具有自發(fā)性細(xì)胞毒的活性。
淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞
有些淋巴細(xì)胞與IL-2培養(yǎng)會發(fā)育成為有效的淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞(LAK)，它能殺傷廣譜的腫瘤靶細(xì)胞，以及經(jīng)培養(yǎng)改變了的自身淋巴細(xì)胞，一些病毒或半抗原。LAK可看作是一種現(xiàn)象而不是單一的淋巴細(xì)胞亞類。LAK的前身呈異質(zhì)性，但能分為兩個主要類型：NK樣和T細(xì)胞樣。普遍認(rèn)為經(jīng)典的NK細(xì)胞構(gòu)成了周圍血中主要的LAK前身。但在血管外組織中并非如此。醫(yī)學(xué)全在線www.med126.com
細(xì)胞免疫的檢測試驗
最基本的定量評估細(xì)胞免疫應(yīng)包括用熒光分析法計數(shù)淋巴細(xì)胞，T細(xì)胞亞類數(shù)(CD3，CD4，CD8)和NK細(xì)胞數(shù)。質(zhì)的評估包括遲發(fā)型超敏反應(yīng)皮膚試驗(DTH)和以下的體外試驗：(1)應(yīng)答可溶性抗原，抗CD3抗體和自身抗原的增殖性；(2)NK細(xì)胞自發(fā)性和經(jīng)IL-2或IFN刺激后的溶解活性，(3)產(chǎn)生細(xì)胞因子的能力，著重是產(chǎn)生IFN-γ，TNF-α，IL-2和IL-4；(4)產(chǎn)生MHC約束的CTL的能力。根據(jù)這些試驗的結(jié)果作進(jìn)一步的分析。細(xì)胞免疫的綜合檢測限于研究室。
DTH皮試建立了細(xì)胞免疫系統(tǒng)的一些正常模式(見上文)。然而此試驗并不能檢測CD8細(xì)胞，未受刺激的CD4細(xì)胞，NK細(xì)胞和除朗格漢斯細(xì)胞外的抗原提呈細(xì)胞(APC)的狀況。例如，可能一個病人完全缺少NK細(xì)胞仍可有正常的DTH。因而，一個陰性的DTH皮試可表明細(xì)胞免疫異常，但反過來說就不正確(見下文免疫網(wǎng)絡(luò))。
DTH皮試應(yīng)在48小時觀察，較早期的應(yīng)答可能由Arthus反應(yīng)所引起(它可在試驗后4～6小時開始，一直至24小時)。Arthus反應(yīng)是由于所存在的抗體與注入的抗原結(jié)合形成免疫復(fù)合體，激活補體，趨化中性白細(xì)胞。在Arthus反應(yīng)所浸潤的細(xì)胞大多數(shù)屬中性白細(xì)胞。而在DTH所浸潤的細(xì)胞由單個核細(xì)胞所組成。DTH應(yīng)答在48小時后開始消退，如果在72小時讀取皮試驗結(jié)果，一個弱陽性反應(yīng)(>5mm的硬結(jié))可轉(zhuǎn)為陰性。
免疫網(wǎng)絡(luò)
免疫系統(tǒng)在起作用時作為一個整體，而無一個成分自主地起著作用。在任何的免疫應(yīng)答時這些成分相互協(xié)調(diào)地，前后地或相抑制地起著功能。此見解可通過免疫系統(tǒng)清除微生物的能力得以證實。細(xì)胞外的微生物(大多數(shù)有莢膜的細(xì)菌)僅在被吞噬后才被消化。細(xì)胞內(nèi)微生物(如分枝桿菌)容易被吞噬，但不會被消化，僅當(dāng)巨噬細(xì)胞接受了一種激活信號后才將它們消化。
因而排除胞外微生物的策略是直接針對吞噬作用。調(diào)理作用(用抗體或補體產(chǎn)物包裹微生物)有利于此作用。由于大多數(shù)吞噬細(xì)胞具有抗體Fc部分和C3產(chǎn)物的受體，在細(xì)菌表面所存在的這些分子有利于細(xì)菌的粘附和吞噬。這種"簡單"的免疫應(yīng)答取決于抗體成功的合成，補體連鎖的激活和完整的吞噬系統(tǒng)�？贵w由B細(xì)胞產(chǎn)生，然而T細(xì)胞可輔助和抑制B細(xì)胞。再則，吞噬細(xì)胞可由趨化因子的作用得到補充，這些趨化因子中的一部分由T細(xì)胞所產(chǎn)生。
清除受感染吞噬細(xì)胞內(nèi)的一些微生物的策略涉及到宿主細(xì)胞的激活，然后被"武裝"，以非特異性方式殺死這些微生物。使巨噬細(xì)胞激活的能力是經(jīng)典遲發(fā)型超敏反應(yīng)(DTH)的核心。DTH皮試是免疫應(yīng)答最好的一種范例，各種不同的連鎖反應(yīng)參與此應(yīng)答。DTH皮試時將一種抗原皮下注射于過去曾接觸此抗原的病人，在48小時內(nèi)局部產(chǎn)生硬結(jié)。從圖146-2表明錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)參與這一應(yīng)答。在皮膚的朗格漢斯細(xì)胞攝取注入的抗原，處理并將它(與MHCⅡ類抗原組成復(fù)合物)提呈給CD4細(xì)胞。此細(xì)胞(即一種長壽命記憶細(xì)胞)以前曾接觸過此抗原。一旦CD4+ 細(xì)胞與抗原-MHC復(fù)合物相結(jié)合，它就表達(dá)IL-2受體，并釋放幾種細(xì)胞因子(如IFN-γ，IL-2和淋巴細(xì)胞，巨噬細(xì)胞趨化因子)。IFN-γ誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞使它們增加表達(dá)粘附分子，因而有利于淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞通過內(nèi)皮屏障。IL-2和IFN-γ也能作為增殖/分化的信號，使記憶T細(xì)胞克隆和使新近到達(dá)注射部位的T細(xì)胞擴增。當(dāng)巨噬細(xì)胞到達(dá)該處，它們可由于激活的T細(xì)胞所分泌的巨噬細(xì)胞移動抑制因子的作用防止再離開。IFN-γ和GM-CSF二者均由T細(xì)胞分泌，可作為巨噬細(xì)胞的激活因子(MAF)，這種激活的巨噬細(xì)胞被"武裝"起來能殺死胞內(nèi)的微生物和旁立的腫瘤細(xì)胞。
激活的巨噬細(xì)胞所分泌的IL-1和TFN-α可潛在地使IFN-γ和GM-CSF分泌，增加內(nèi)皮細(xì)胞上粘附分子的表達(dá)，并使這些細(xì)胞分泌組織因子，從而啟動凝血連鎖反應(yīng)，最終使纖維蛋白沉著。同時激活的淋巴細(xì)胞分泌巨噬細(xì)胞前凝血劑誘導(dǎo)因子(MPIF)，促使激活的巨噬細(xì)胞表達(dá)巨噬細(xì)胞前凝血劑活性(MPCA)；MP-CA也能激活凝血的連鎖反應(yīng)，引起纖維蛋白沉著。繼而引起DTH皮試所見到的硬結(jié)
DTH途徑在清除吞噬感染細(xì)胞的微生物中起著重要作用。某些微生物(如病毒)可感染缺少溶解機構(gòu)的細(xì)胞，因不能使細(xì)胞激活而不能殺死胞內(nèi)的微生物。此種致病原可被CTL清除。病毒感染時，在感染細(xì)胞的表面表達(dá)病毒抗原并與MHC相結(jié)合。這種病毒-MHC復(fù)合物將刺激自體CTL的產(chǎn)生，然后殺死表達(dá)此種復(fù)合物的細(xì)胞。根據(jù)病毒產(chǎn)物與MHCⅠ類或Ⅱ類的結(jié)合，CTL將可分為CD8和CD4亞類。如上面所討論，與不同MHC種類的結(jié)合取決于抗原提呈途徑，如麻疹和單純皰疹病毒所產(chǎn)生的CTL屬CD4亞類。在流感病毒感染時針對核蛋白抗原的CTL為CD8，而針對血凝素抗原的是CD4。
