Т-lymphocytes – «censorial» cells of immune system



如何引用文章

全文:

详细

The characteristic of population Т-lymphocytes is presented. The variety of effects of these cells is connected with presence of many subpopulations which name small subpopulations helper T-lymphocytes: Тh1, Тh2, Тh3, Тh9, Тh17, Тh22. Mechanisms of activation of these cells and their role in development of mechanisms of the adaptive immune answer, and also possible variants of development of immune dysfunctions and an immune pathology are described. However, the leading part is allocated to the characteristic regulatory T-lymphocytes. From all subpopulations regulatory lymphocytes subpopulation CD4+CD25+high-Т-lymphocytes. Regulatory function autoimmunity а from these cells is most well investigated is shown already at early age. Given subpopulЫation Т-lymphocytes is capable to render suppressor influence on various types immunocompetent the cells providing functioning both congenital, and got immunity. Very important role in functioning CD4+CD25+high-Т-lymphocytes belongs transcriptional to factor FoxP3. It is established, that FoxP3 renders negative effect on activation of T-cells, possibly, owing to oppression efferent functions interleukin 2. Suppressor the effect of these cells is not limited to the T-cells specific to self-antigens. Their influence extends on all microenvironment lymphocytes. Regulatory function CD4+CD25+high-Т-lymphocytes is carried out by means of rendering cytotoxic effect on a cell-target by means of perforins, granzyme A and CD18 without participation of a Fas-receptor. CD4+CD25+high-Т-lymphocytes can render suppressor effect through production transforming growth the factor and expression him on a membrane of a cell. Except for these cells are described Тh3-lymphocytes and inducible regulatory cells. Effects which they cause, are connected with production transforming growth the factor, interleukins 4 and 10. The given biological functions lead to oppression of production of antibodies plasmacytes and modulate presenter activity of macrophages and dendritic cells.

全文:

При изучении популяций лимфоцитов исторически практически всегда приоритет отдавался Т-лимфоцитам как ведущей популяции по сравнению с другими клетками. До введения в практику моноклональных антител это были теофиллинрезистентные и теофиллинчувствительные лимфоциты. Затем в популяции Т-лимфоцитов выделили субпопуляции хелперов-индукторов (CD4+) и цитотоксические Т-лимфоциты (CD8+). Популяция Т-лимфоцитов получила свое название в связи с их дифференцировкой в тимусе. Маркером Т-лимфоцитов служит Т-клеточный рецептор (TCR). Существуют два типа клеточных рецепторов: 1) гетеродимер из полипептидных цепей α и β, соединенных дисульфидными связями; 2) сходный гетеродимер, но образованный γ- и δ-цепями.

Оба рецептора ассоциированы с полипептидами CD3-комплекса, образуя с ним рецепторный комплекс Т-клетки. Примерно 90–95% Т-лимфоцитов в периферической крови ‒ это αβТ-лимфоциты, и только 5–10% ‒ γδТ-клетки. γδТ-лимфоциты являются филогенетически более древними клетками. Основное место локализации γδТ-клеток ‒ эпителий слизистых оболочек. Почти все внутриэпителиальные лимфоциты экспрессируют CD8+-рецептор, а большинство циркулирующих в периферической крови γδТ-клеток этого маркера не имеют. Они способны распознавать низкомолекулярные продукты бактериальных и вирусных агентов из-за особого репертуара Т-клеточного рецептора, а также играют важную роль в защите слизистых оболочек макроорганизма от инфекционных агентов любой природы. Они способны различать антигены без участия молекул главного комплекса гистосовместимости (ГКГ) [1, 6, 7].

В то же время αβТ-клетки разделяются на две основные субпопуляции: 1-я ‒ CD4+ обеспечивают развитие Т-клеточного иммунного ответа и называются Т-хелперами, 2-я ‒ CD8+ являются преимущественно цитотоксическими. При интенсивном изучении про- филей цитокинов было установлено, что неактивиро- ванные («наивные») CD4+-лимфоциты могут дифференцироваться на следующие малые субпопуляции Т-хелперов: Т-хелперы 1 (Тh1) (опосредующие развитие клеточного иммунного ответа вследствие секреции интерлейкинов (IL-2, 12), интерферона γ (IFN-γ)) или в Тh2 (опосредующие развитие гуморального иммунного ответа за счет синтеза и секреции IL-4, 5, 6, 10, 13, трансформирующего ростового фактора β (TGFβ). Тh 2-го типа способны активировать специфические В-лимфоциты к продукции соответствующих по специфичности антител-иммуноглобулинов [3, 7].

В настоящее время установлено, что IL-1 и IL-6 способствуют дифференцировке CD4+-Т-клеток в Th17, а IL-2 и IL-23 модулируют дифференцировку Th17, которые продуцируют IL-17, 21, 22. Th17 обеспечивают защиту хозяина от внеклеточно паразитирующих микроорганизмов, поддерживают механизмы воспаления и аутоиммунитет. Выделяют также фолликулярные Т-хелперы (Tfh), имеющие хемокиновые рецепторы – CXCR5, их генерацию индуцируют IL-6, 11, 21. Tfh с транскрипционным фактором Bcl6 секретируют цитокины – IL-21, 6, 10, они участвуют в развитии аутоиммунных реакций, взаимодействуют с Тh2. К лимфоцитам с фенотипом CD4+ относятся и Тh9, их генерацию обеспечивают IL-4, TGFβ. Тh9 имеют транскрипционные факторы PU1, IRF4, хемокиновые рецепторы у них не установлены. Тh9 секретируют следующие цитокины ‒ IL-9, 10, CCL17, CCL22. Существует 4 семейства хемокинов (на основе гомологии цепей), которым соответствуют соответствующие рецепторы (вместо L подставляется R; С – цистеин в белковой цепи хемокина, а Х – любая другая аминокислота). Их клеточные мишени ‒ тучные клетки, эозинофилы, эпителиоциты, Т-лимфоциты. Тh9 участвуют в развитии противопаразитарного иммунного ответа и нивелируют развитие опухолеассоциированных процессов. С ними связано развитие аутоиммунных реакций и аллергии, они взаимодействуют с Th2 и Tfh. К малым популяциям Т-хелперов относятся и Th22. Последние имеют хемокиновые рецепторы CCR10. Их генерацию индуцируют IL-6, TNFα, PDGF. У них транскрипционный фактор ‒ AHR. Их ключевые цитокины ‒ IL-22, 13, FGF, CCL15, CCL17. Клетками мишенями Th22 являются Т- и В-лимфоциты, фибробласты, гепатоциты, нейроны. Основные физиологические эффекты Th22 связаны с развитием преимущественно противовоспалительных реакций на слизистых и в коже, они участвуют в регенерации тканей. С Th22 связаны такие патологические эффекты, как хроническое воспаление, аутоиммунные расстройства. Они взаимодействуют с Th2, Th9, Th17 [8, 19].

CD4+-Т-лимфоциты распознают специфические антигены в ассоциации с молекулами ГКГ II класса, а CD8+ ‒ в ассоциации с молекулами ГКГ I класса. CD4+-лимфоциты отвечают активацией и пролиферацией практически на все белковые антигены, которые представляются антигенпрезентирующими клетками (АПК). Специализированные АПК имеются во всех тканях организма, через которые антигены могут попасть в организм – в дыхательных путях, желудочно- кишечном тракте (ЖКТ), коже, а также в лимфоидных органах. Основными АПК являются дендритные клетки (ДК), В-лимфоциты и макрофаги, хотя функцию презентации может выполнять любая клетка, но эта функция для них является вспомогательной [5, 10].

Взаимодействие антигена с ДК способствует ее созреванию. Инфекты, их компоненты (продукты жизнедеятельности, дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), рибонуклеиновая кислота (РНК), липопротеин, липополисахарид (ЛПС)) взаимодействуют с толл-подобными рецепторами. Белковые компоненты бактерий расщепляются до пептидов в вакуолях и попадают в сайты ГКГ II класса. На поверхности АПК появляется большое количество костимулирующих молекул (CD80/CD86), концентрация молекул ГКГ II класса также возрастает. Этот процесс сопровождается продукцией большого количества провоспалительных цитокинов (IL-1β, TNFα, IL-12) и хемокинов (IL-8). В Т-клеточной области лимфатического узла ДК презентируют пептиды в сайте молекулы ГКГ II класса наивной CD4+-клетки, экспрессирующей Т-клеточный рецептор, соответствующий комплексу ГКГ-пептид. Это взаимодействие называют первым сигналом Т-клеточной активации. Оно необходимо, но недостаточно для Т-клеточной активации, однако это повышает способность Т-лимфоцита отвечать на антиген. Экспрессированные костимуляторные молекулы на поверхности АПК усиливают взаимодействие ГКГ-пептид-TCR. Наиболее важны в этом процессе молекулы семейства В7 (CD80, CD86, они экспрессируются на ДК, макрофагах и активированных В-лимфоцитах) и CD28 (конститутивно экспрессируются на Т-клетках), которые взаимодействуют между собой. CD80, CD86 также взаимодействуют с другой молекулой на поверхности Т-лимфоцита – CD152 (cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4 – CTLА-4), которая индуцируется при Т-клеточной активации. Взаимодействие комплекса ГКГ-пептид с TCR усиливает экспрессию молекулы CD154 на Т-лимфоците. CD154 взаимодействует с CD40, которая постоянно экспрессируется АПК [11, 13].

Взаимодействие CD40-CD154 усиливает экспрессию молекул В7 на поверхности АПК и тем самым увеличивает аффинность взаимодействия между АПК и Т-клеткой. Это является вторым сигналом активации, который стабилизируют и усиливают другие адгезионные молекулы. Так, CD54 (молекула межклеточной адгезии 1; intercellular adhesion molecule 1 – ICAM-1), экспрессируемая на АПК, взаимодействует с интегрином CD11а/CD18 (антиген, связанный с функционированием лейкоцитов 1; leukocyte function- associated antigen-1 – LFА-1) на Т-клетке. Второе взаимодействие осуществляется между CD58 (LFА-3), экспрессируемой на АПК, и CD2, экспрессируемой на Т-клетке. Считается, что это взаимодействие увеличивает время контакта между АПК и Т-лимфоцитом и тем самым способствует качественному сканированию TCR комплекса ГКГ-пептид. Взаимодействие АПК и антигена с CD4+-Т-лимфоцитом за счет комплекса ГКГ-пептид, Т-клеточного рецептора и адгезионных молекул формирует иммунологический синапс. Это взаимодействие продолжается около 8 ч, причем адгезионные молекулы появляются на поверхности взаимодействующих клеток в различное время от момента первичного контакта. Важную роль играет взаимодействие В7-CD28 и В7-CD152 в активации Т-лимфоцитов. Это способствует формированию высокоаффинного рецептора для IL-2 на активированном Т-лимфоците и способствует пролиферированию Т-лимфоцитов и увеличению их количества. Некоторые из этих клеток становятся CD4+-клетками памяти. При отсутствии такого костимулирующего взаимодействия наивная CD4+-Т-клетка остается анергичной [2, 9].

Взаимодействие В7-CD28 приводит к полной активации Т-лимфоцитов. Одним из важнейших путей этого процесса является увеличение периода жизни некоторых информационных РНК (иРНК IL-2). Сигнал через CD28 увеличивает жизнеспособность Т-лимфоцитов в результате синтеза белка Bcl-x, кото- рый угнетает апоптоз. Имеются особенности и в экспрессии адгезионных молекул. Так, CD28 экспресси- руется на покоящихся Т-клетках, а экспрессия CD152 осуществляется активированными Т-лимфоцитами. Взаимодействие В7 и CD152 приводит к передаче негативного сигнала в активированный Т-лимфоцит и к выключению синтеза IL-2, являющегося фактором роста Т-лимфоцитов [10, 12].

Активированные Т-лимфоциты и клетки памяти покидают лимфатический узел и направляются в участки воспаления или в те, которые были контаминированы патогенными микроорганизмами. Миграция сопровождается сменой экспрессии поверхностных молекул. Это в первую очередь касается снижения экспрессии CD64L (L-селектина), рецептора хоминга наивных Т-клеток. Активированные Т-клетки увеличивают экспрессию других молекул клеточной поверхности, в частности интегрина – CD49dCD29 (very late activation antigen – антиген поздней стадии активации - VLА-4). Лиганды к этим молекулам экспрессируются за пределами лимфатического узла – в коже, в очагах воспаления. Также активированные Т-лимфоциты отличаются от наивных и по экспрессии хемокиновых рецепторов [15, 18].

К вспомогательным Т-клеткам относятся NKT- лимфоциты (Т-лимфоциты киллеры), которые инициируют Т-клеточный ответ, действуют как средство связи между врожденным и адаптивным иммунитетом. Считается, что NKT-лимфоциты способны регулировать иммунный ответ (функции дендритных клеток) посредством продуцируемых цитокинов (в частности, IL-10). К основным характеристикам NKT- клеток необходимо отнести то, что они совмещают маркеры и свойства Т- и NK-клеток. Они экспрессируют рецепторные молекулы Т- и NK-клеток. Мем- бранный фенотип NKT-клеток выглядит следующим образом: CD3-TCRαβ+CD4+/–CD8–K1.1(CD161c)+NKG2/ CD94+NKG2D+CD56+ [12, 17].

Разнообразие TCR в NKT-клетках ограничено. NKT- клетки развиваются в тимусе. На их долю приходится 0,5% числа тимоцитов и 5% числа эмигрантов из тимуса. В периферическом отделе иммунной системы мышей их распределение таково: кровь, лимфатические узлы – 0,5%, селезенка – 2,5%, печень – 30%. У человека все цифры ниже почти в 10 раз. Распределение NKT-клеток обусловлено особенностями экспрессии хемокиновых рецепторов: они слабо экспрессируют CCR7 и сильно CXCR6 (его лиганд CXCL16 секретируется клетками синусоидов печени) [15, 19].

Функция NKT-клеток реализуется через цитолиз перфоринового типа и секрецию IFNγ, IL-4, IL-13. Показана эффекторная функция NKT-клеток в антибактериальной защите. Предполагается их участие в противовирусной и противоопухолевой защите. Обосновано участие NKT-клеток (в качестве регуляторных клеток) в ограничении иммунных, воспалительных процессов и аутоиммунной патологии [13, 21].

Незначительная часть αβТ-лимфоцитов не экспрессирует ни CD4+, ни CD8+, такие клетки выполняют регуляторные функции [14, 23].

В настоящее время особый интерес в структуре Т-лимфоцитов вызывают естественные регуляторные Т-лимфоциты ‒ Th3, обладающие важнейшими регуляторными характеристиками коррекции развития иммунного ответа. Они поддерживают толерантность к аутоантигенам, подавляют иммунный ответ против опухолевых клеток, трансплантационных антигенов, инфекционных патогенов. Их избыток приводит к росту опухоли, персистенции инфекции; недостаток – к аутоиммунным и аллергическим заболеваниям, развитию трансплантационных реакций, патологии беременности. Прямых взаимосвязей дисфункций регуляторных Т-лимфоцитов и развития аутоиммунной патологии не установлено, однако выявлено, что делеция 22-й хромосомы приводит к развитию некоторых врожденных дефектов, включая развитие полиартрита в детстве или раннем юношеском возрасте [10]. Свой супрессивный эффект они обеспечивают за счет продукции цитокинов TGFβ и IL-10 [22].

Основные маркеры фенотипа регуляторных Т-лимфоцитов ‒ CD4+CD25+. Кроме них, на поверхности CD4+CD25+-Т-лимфоцитов экспрессируются рецептор фактора некроза опухолей, индуцированный глюкокортикоидами (glucocorticoid-induced tumour necrosis factor receptor – GITR), белок, ассоциированный с цитотоксическими Т-лимфоцитами (cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4 – CTLA-4 (CD152), галектин-1 (galectin-1), CD38, CD62L, OX-40L, CD103, TNF-R2, CD5, L-selectin, CD45RO, CD45RC, они секретируют изоформу transforming growth factor beta 1 – TGF-β1, которая имеет важнейшее значение для регуляции роста и развития [22].

Выявлены и новые маркеры данной субпопуляции: фактор транскрипции Р3 (forkhead transcription factor – FoxP3) и ген активации лимфоцитов (lymphocyte activation gene 3 – LAG-3). Регуляторная функция CD4+CD25+-Т-клеток осуществляется посредством оказания цитотоксического эффекта на клетку-мишень при помощи белка-перфорина и CD18 (является рецептором для молекул клеточной адгезии Interсellular Adhesion Molecule (ICAM1, ICAM2, ICAM3 и ICAM4) без участия Fas-рецептора (CD95) [14, 16].

Количественное содержание CD4+CD25+ регуляторных Т-клеток в периферической крови здоровых доноров следующее: CD4+CD25+ – 5–10%; CD4+CD25high+ – 0,5–3%; CD4+Foxp3 – 0,5–3,5%. Выявленная функциональная активность регуляторных Т-клеток in vitro: они анергичны (не отвечают пролиферацией на стимуляцию антигенами и митогенами); обладают супрессорной активностью – ингибируют пролиферацию CD4+CD25– и CD8+-Т-клеток и продукцию Th1/Th2-цитокинов; удаление этих клеток приводит к усилению пролиферативного ответа Т-лимфоцитов. Они реализуют супрессорную активность при активации через TCR [20, 22].

Так, в частности, у больных с прогрессирующим течением туберкулеза легких с реактивным течением сохраняется пролиферация мононуклеаров крови на очищенный туберкулин, а с анергичным течением выявлено снижение пролиферации мононуклеаров на очищенный туберкулин в 2 и более раз. При беременности количество CD4+CD25+-клеток и особенно CD4+CD25high+-клеток адекватно отражает изменения регуляторных Т-клеток и может быть использовано в качестве иммунологического критерия благоприятного и осложненного течения беременности. При инфекционно-воспалительных заболеваниях CD4+CD25+- и CD4+CD25high+-клетки могут включать активированные Т-лимфоциты, поэтому дополнительными критериями увеличения регуляторных Т-клеток служит снижение пролиферативной активности мононуклеаров крови и наличие обратной зависимости между пролиферацией и количеством CD4+CD25+- и CD4+CD25high+- клеток. Для выявления регуляторных Т-клеток при онкологической патологии, а также в культуре in vitro оптимальным подходом является определение CD4+- Т-клеток с внутриклеточной экспрессией фактора транскрипции Foxp3 [15, 24].

В настоящий момент выделяют следующие основные субпопуляции регуляторных Т-клеток: CD4+CD25+high-Т-лимфоциты, их называют натуральными регуляторными клетками (Tnr), Тh3 и Тr1, или индуцибельные регуляторные клетки (Tir), CD4–CD8– – регуляторные Т-клетки.

Из всех субпопуляций регуляторных лимфоцитов наиболее хорошо изучена субпопуляция CD4+CD25+high-Т-лимфоцитов. Она присутствует в организме человека уже к моменту рождения, составляет до 5% лимфоцитов мозгового вещества тимуса [12]. Регуляторная функция аутоиммунитета со стороны этих клеток проявляется уже в раннем возрасте. Так, на моделях мышей было показано, что отсутствие данной субпопуляции лимфоцитов достаточно для индукции аутоиммунных процессов в период новорожденности, т.е. еще до того, как организм подвергается экспозиции чужеродных антигенов [24]. Аутоиммунные расстройства, аналогичные аутоиммунным заболеваниям человека, могут быть получены в эксперименте путем снижения количества или нарушения функции CD4+CD25+hig-Т-лимфоцитов. Это может включать тимэктомию в неонатальном периоде, когда множество новых антигенов проходят через тимус [12], а тимические CD4+CD25+high-Т-лимфоциты еще не поступили в системную циркуляцию. Вероятно, что данная субпопуляция Т-лимфоцитов способна оказывать супрессорное влияние на различные типы иммунокомпетентных клеток, обеспечивающих функционирование как врожденного, так и приобретенного иммунитета [14, 24].

Наиболее широко используемый для идентификации Tnr-лимфоцитов маркер ‒ CD25, экспрессированный на данных клетках с высокой плотностью, и эта плотность возрастает еще более в ответ на повторную экспозицию антигена [22]. Однако известно, что все активированные Т-клетки и не только они могут транзиторно экспрессировать низкие уровни CD25, свидетельствующие об их активации, а это примерно 40% всех циркулирующих лимфоцитов [24].

Tnr-лимфоциты продуцируются и созревают в тимусе. Для созревания этих лимфоцитов необходима высокоавидная связь между ТСR и экспрессируемым стромой тимуса ГКГ-II в комплексе с собственными пептидами [5, 7]. Исследования на knock out мышах показали, что для развития и выживания CD4+CD25+high-Т-лимфоцитов необходимы взаимодействие ТСR со специфичным антигеном, межмолекулярный контакт CD28 и CD40, а также присутствие в микроокружении IL-2 [24]. Очень важная роль в функционировании CD4+CD25+high-Т-лимфоцитов принадлежит молекуле FoxP3. Разрушение эквивалента этой молекулы у мышей приводит к развитию аутоиммунных заболеваний и бесконтрольной лимфоидной пролиферации [13]. Установлено, что FoxP3 оказывает негативный эффект на активацию Т-клеток, вероятно, вследствие угнетения эффекторных функций IL-2 [19, 21].

Получены данные о том, что Т-лимфоциты, активированные ретровирусами, проявляли супрессорную функцию, экспрессировали FoxP3 и маркеры, аналогичные CD4+CD25+high-Т-лимфоцитам [14]. Супрессорный эффект CD4+CD25+high-Т-лимфоцитов развивается после предварительного контакта их TCR с соответствующим антигеном, который, как правило, является аутоантигеном [8, 16]. Будучи однажды активированными, Tnr не зависят ни от природы антигена, ни от клетки, на которую они оказывают воздействие. Гистосовместимость между CD4+CD25+high-Т-лимфоцитами и клеткой-мишенью также не является абсолютно обязательной для оказания на нее супрессорного влияния. Для активации супрессорной функции CD4+CD25+high-Т-лимфоцитов необходимы распознавание антигена, а также наличие в микроокружении IL-2 [22, 24].

Супрессорный эффект Tnr не ограничивается Т-клетками, специфичными к аутоантигенам. Влияние распространяется на все микроокружение лимфоцитов, взаимодействующих с АРС, с которыми активированные CD4+CD25+high-Т-лимфоциты вступили в контакт [17, 19]. Так, лимфоциты, распознавшие чужеродные антигены (патогены, аллергены, антигены пищи), подвергаются супрессии [24]. Одновременно с этим возрастает риск развития инфекционных заболеваний, поскольку супрессорный эффект распространяется как на CD4+-, так и на CD8+- лимфоциты, что приводит к снижению продукции ими IFN-γ [24], а также на ДК и моноциты [8].

Регуляторная функция CD4+CD25+high-Т-лимфоцитов осуществляется посредством оказания цитотоксического эффекта на клетку-мишень при помощи перфорина, гранзима А и CD18 без участия Fas. Мишенями цитотоксичности могут быть рядом расположенные CD4+-, CD8+-Т-клетки, моноциты, ДК, антигенпрезентирующие В-клетки [6, 8, 24].

Еще один механизм супрессии периферических Т-клеток, используемый Tnr, ‒ связывание молекул В7 на клетках-мишенях, через которые идет негативный сигнал. Клетки-мишени с низким уровнем экспрессии В7 устойчивы к супрессорным влияниям CD4+CD25+high-Т-лимфоцитов [13, 23]. CD4+CD25+high-Т- лимфоциты могут оказывать супрессорный эффект через продукцию TGF-β и экспрессию его на мембране клетки. Tnr подавляют экспрессию костимулирующих молекул на АРС, что блокирует их функциональную активность [5, 13].

Регуляторная активность может быть индуцирована у наивных Т-клеток рядом факторов микроокружения. Так, показано вовлечение в процессы супрессии клеток, активированных в процессе культивирования. Это индуцибельные регуляторные клетки ‒ Тr1- и Тh3-лимфоциты. В отличие от выделенных из тимуса CD4+CD25+high-Т-лимфоцитов большинство Tir оказывают супрессорное влияние посредством секреции цитокинов [4, 13].

CD4+-Т-лимфоциты, продуцирующие TGF-β, ‒ уникальная субпопуляция Т-клеток ‒ Тh3 [22]. Активирование Тh3 происходит в присутствии TGF-β, IL-4, 10. Необходимым фактором активации является экспрессия на поверхности клетки молекул CD86 и CTLA-4, а также угнетение активности IL-12 [24]. Клоны Тh3 возникают в основном после поступления в организм чужеродных антигенов per os и находятся в слизистой оболочке кишечника. На развитие данной субпопуляции влияет цитокиновое микроокружение, а именно высокие уровни TGF-β и присутствие ДК в состоянии активации, которое отличается от активации, необходимой для дифференцировки Т-лимфоцитов в Тh1 или Тh2 [21]. Тh3 быстрее, чем эффекторные Т-клетки, взаимодействуют с АРС, с которыми должны вступить в контакт эффекторные лимфоциты, и оказывают на них супрессорное влияние паракринно, выделяя TGF-β [24].
Тh3 экспрессируют на своей поверхности CTLA-4. Связывание данной адгезивной молекулы приводит к секреции TGF-β. Кроме того, Тh3 несут на своей поверхности молекулы FoxP3 и CD25, экспрессия которых усиливается после обработки клеток данной субпопуляции TGF-β. Основной супрессорный механизм Тh3 ‒ продукция TGF-β, подавляющего пролиферацию Тh1 и Тh2 [17, 19].

Еще одна субпопуляция регуляторных Т-лимфоцитов ‒ Tir ‒ Т-регуляторы 1. Продукция IL-10 ‒ отличительная черта данных Т- лимфоцитов. Эти клетки, специфичные к различным антигенам, в том числе к аутоантигенам, могут быть обнаружены преимущественно в слизистой оболочке ЖКТ. Развитие Тr1 определяется активацией лимфоцита через TCR и присутствием в микроокружении значительных концентраций TGF-β и IL-10. Кроме того, необходимыми условиями являются наличие небольших доз антигена и повторный контакт между АPC и CD4+-Т-клеткой [24].

Продуцирующие IL-10 Тr1 могут быть индуцированы in vitro при дифференцировке наивных CD4+-клеток в присутствии IL-10 (при взаимодействии с TNF-α), повторной стимуляцией незрелыми ДК, активацией анти-CD3- или анти-CD46-антителами, но наиболее часто CD4+CD25+high-Т-лимфоцитами, экспрессирую- щими α4β7-интегрин [22].

In vitro Тr1, как и Tnr, находятся в состоянии анергии и экспрессируют CD152 [21]. Однако в отличие от CD4+CD25+high-Т-лимфоцитов Тr1 не экспрессируют с высокой плотностью CD25 или FoxP3 и не проявляют супрессорную активность посредством межклеточных взаимодействий [4]. В то же время установлено, что в присутствии анти- CD3/CD46-антител Тr1 проявляли цитотоксическую активность, индуцируя в клетке-мишени апоптоз путем синтеза гранзима В и перфорина [14].

Цитокиновый профиль Тr1 включает продукцию IL-10, в меньшей степени TGF-β и IFN-γ [22]. IL-10 и, вероятно, TGF-β являются основными факторами реализации супрессорного влияния на пролиферацию и цитокиновую продукцию Тh1, Тh2, CD4+CD25+high-Т- лимфоцитов [24]. Показано, что Тr1 способны угнетать продукцию иммуноглобулинов плазмоцитами и модулировать антигенпрезентирующую активность макрофагов и ДК [7].

Тr1 имеют ограниченный ростовой потенциал (вследствие продукции значительной концентрации IL-10), хотя они могут пролиферировать под влиянием IL-15. Избыток данной субпопуляции лимфоцитов может провоцировать развитие инфекционных заболеваний, таких как туберкулез [23] и болезнь Лайма [19]. Некото- рые инфекционные агенты (например, вирус Эпштейна – Барр и цитомегаловирус) используют этот феномен, продуцируя молекулы, аналогичные IL-10 [13, 20].

Также к субпопуляции лимфоцитов, обладающих регуляторными функциями, относят подмножество двойных отрицательных лимфоцитов CD4– CD8– - регуляторные Т-клетки. Они не экспрессируют ни CD4, ни CD8, но экспрессируют CD3 и αβТ-клеточный рецептор. Эта субпопуляция лимфоцитов способна ингибировать антигенспецифический иммунный ответ, опосредованный эффекторными CD4+ и CD8+ T-клетками. В частности, показана их способность подавлять иммунологическое отторжение трансплантата. Такие регуляторные T-клетки используют различные механизмы, чтобы обеспечить супрессию иммунного ответа. Например, они приводят к гибели Т-лифоцитов через проапоптотический путь CD95- CD95L, также они подавляют экспрессию костимулирующих молекул CD80 и CD86 на ДК [19, 24].

Биологические эффекты, осуществляемые регуляторными Т-лимфоцитами, схематично можно представить следующим образом (рисунок).

 

Рис. Физиологические функции Т-лимфоцитов

 

Заключение. Показано, что Т-лимфоциты являются клетками, контролирующими развитие адаптивного иммунного ответа. Именно они обеспечивают динамическое равновесие эффектов клеточных и гуморальных факторов иммунной системы. Особо сложными механизмами, обеспечивающими поддержание иммунного гомеостаза, обладают популяции регуляторных Т-лимфоцитов. Данные клетки отличаются как фенотипически, так и функциональной гетерогенностью. Однако, несмотря на то, что известны многие тонкие механизмы регуляции ими иммунных процессов, окончательное понимание этих механизмов еще не достигнуто. Очевидно, что регуляторные клетки с супрессорной активностью играют особо важную роль в патогенезе аутоиммунных заболеваний, рецидивирующих и персистирующих инфекций, аллергических реакций, опухолеассоциированных процессов. Вероятно, что дальнейшие исследования, которые позволят выявить новые механизмы регуляции иммунологических процессов, откроют перспективы как понимания развития и функционирования этих клеточных субпопуляций, так и выработки новых подходов в терапии иммунопатологии.

×

作者简介

A. Moskalev

S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg

B. Gumilevskiy

S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg

A. Apchel

S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg

V. Tsygan

S.M. Kirov Military Medical Academy

编辑信件的主要联系方式.
Email: vmeda-nio@mil.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg

参考

  1. Москалев, А.В. Общая иммунология с основами клинической иммунологии / А.В. Москалёв, В.Б. Сбойчаков, А.С. Рудой. – М.: Гэотар-Медиа, 2015. – 351 с.
  2. Москалев, А.В. Роль нейтрофильных гранулоцитов в иммуно-воспалительном процессе / А.В. Москалев [и др.] // Вестн. Росс. воен.-мед. акад. – 2016. – № 4 (56). – С. 191–195.
  3. Москалев, А.В. Аутоиммунные заболевания. Диагностика и лечение / А.В. Москалев [и др.]. – М.: Гэотар-Медиа, 2017. – 218 с.
  4. Москалев, А.В. Роль хемокинов в развитии противовирусного иммунного ответа / А.В. Москалев, А.С. Рудой, В.Я. Апчел // Вестн. Росс. воен.-мед. акад. – 2017. – № 3 (59). – С. 183–189.
  5. Тотолян, А.А. Клетки иммунной системы / А.А. Тотолян, И.С. Фрейндлин. – СПб: Наука, 2000. – Т. 2. – 231 с.
  6. Хаитов, P.M. Иммунология / Р.М. Хаитов, Г.А. Игнатьева, И.Г. Сидорович. – М.: Медицина, 2000. – 432 с.
  7. Ярилин, А.А. Иммунология / А.А. Ярилин. – Гэотар-Медиа, М.: 2010. – 749 с.
  8. Abbas, A.K. Cellular and Molecular Immunology. – 9-th edition / A.K. Abbas, A.H. Lichtman, S. Pillai. – Philadelphia, Pennsylvania: W.B. Saunders Company, 2018. – 565 p.
  9. Beck, L.A. Functional analysis of the chemokine receptor CCR3 on airway epithelial cells / L.A. Beck [et al.] // J. Immunol. – 2006. – Vol. 177, № 5. – P. 3344–3354.
  10. Belkaid, Y. Natural regulatory T cells in infectious disease / Y. Belkaid, В.Т. Rose // Nature Immunol. – 2005. – Vol. 6, № 4. – P. 353–360.
  11. Cao, D. Isolation and functional characterization of regulatory CD25+CD4+ T cells from the target organ of patients with rheumatoid arthritis / D. Cao [et al.] // Eur. J. Immunol. – 2003. – Vol. 33, № 1. – P. 215–223.
  12. Cottrez, F. Specialization in tolerance: innate CD4+CD25+ versus acquired TR1 and TH3 regulatory T cells / F. Cottrez, Н. Groux // Transplantation. – 2004. – Vol. 77, № 1. – P. 12–15.
  13. Fehervari, Z. CD4+ Tregs and immune control / Z. Fehervari, S. Sakaguchi // J. Clin. Invest. – 2004. – Vol. 114, № 9. – P. 1209–1217.
  14. Hori, S. Foxp3: a critical regulator of the development and function of regulatory T cells / S. Hori, S. Sakaguchi // Microbes Infect. – 2004. – Vol. 6, № 8. – P. 745–751.
  15. Gershwin, M.E. Liver immunology / М.Е. Gershwin, J.M. Vierling, М.Р. Manns. – Philadelphia: Hanley and Belfus, Inc., 2003. – 498 p
  16. Kawashima, M. mRNA quantification of T-bet, GATA-3, IFN- gamma, and IL-4 shows a defective Th1 immune response in the peripheral blood from rheumatoid arthritis patients: link with disease activity / М. Kawashima, Р. Miossec // J. Clin. Immunol. – 2005. – Vol. 25, № 3. – P. 209–214.
  17. Kidd, P. Th1/Th2 balance: the hypothesis, its limitations, and implications for health and disease / Р. Kidd // Altern. Med. Rev. – 2003. – Vol. 8, № 3. – P. 223–246.
  18. Lana, R.Y. Regulatory T cells: development, function and role in auto-immunity / R.Y. Lana // Autoimmunity Reviews. – 2005. – Vol. 4, № 6. – P. 351–363.
  19. Mahon, C.R. Clinical laboratory immunology / C.R. Mahon, D. Tice // New Jersey: Upper Saddle River, 2006. – 325 p.
  20. Marques, C.P. Interleukin-10 attenuates production of HSV- induced inflammatory mediators by human microglia / С.Р. Marques [et al.] // Glia. – 2004. – Vol. 47, № 4. – P. 358–366.
  21. Mercer, J. C. Natural killer T-cells: rapid responders controlling immunity and disease / J.C. Mercer, M.J. Ragin // Int. J. Biochem. Cell Biol. – 2005. – Vol. 37, № 7. – P. 1337–1343.
  22. Mottonen, M. CD4+ CD25+ T cells with the phenotypic and functional characteristics of regulatory T cells are enriched in the synovial fluid of patients with rheumatoid arthritis / М. Mottonen [et al.] // Clin. Exp. Immunol. – 2005. – Vol. 140, № 2. – P. 360–367.
  23. Rose, N.R. The autoimmune diseases. – fith edition / N.R. Rose, I.R. Mackay. – Philadelphia, 2018. – 1265 p.
  24. Zabriskie, J.B. Essential clinical immunology / J.B. Zabriskie – N.Y., 2009. – 362 p.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Moskalev A.V., Gumilevskiy B.Y., Apchel A.V., Tsygan V.N., 2019

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 77762 от 10.02.2020.


##common.cookie##