TH细胞
在免疫学的广阔天地里,T辅助细胞(TH细胞)无疑是其中的一颗璀璨明星。自1986年Mosmann和Coffman提出TH细胞可以极化,产生IFN-γ或IL-4以来,TH细胞的研究便如雨后春笋般蓬勃发展。随着转录因子如T-bet和GATA-3的发现,我们进一步理解了TH1和TH2细胞的分化机制。然而,随着研究的深入,TH细胞的分类变得愈发复杂,TFH、TH3、TH5、TH9、TH17、TH22、TH25等亚型如雨后春笋般涌现,让人不禁有些无所适从。本文旨在跳出这一复杂惯性思维,从TH细胞作用的靶细胞及关键细胞因子出发,为您呈现一场关于TH细胞的干货分享。
一、TH细胞的基本分类与功能
TH细胞,即T辅助细胞,是免疫系统中一类至关重要的细胞。它们通过分泌不同的细胞因子,调节并辅助其他免疫细胞的功能,从而实现对病原体的清除和对机体免疫稳态的维护。根据细胞因子和转录因子的特征,TH细胞被划分为多个亚型,包括TH1、TH2以及后续的TFH、TH3、TH5、TH9、TH17、TH22、TH25等。
- TH1细胞:主要分泌IFN-γ和GM-CSF,激活并吸引单核吞噬细胞,如单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞,参与细胞内病原体的清除。
- TH2细胞:主要分泌IL-4、IL-5、IL-9、IL-13等细胞因子,靶向B细胞和多形核巨噬细胞,如肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞,促进体液免疫应答和过敏反应。
- 其他TH细胞亚型:如TFH细胞专注于辅助B细胞产生高亲和力抗体;TH17细胞分泌IL-17和IL-22,作用于屏障组织部位的非造血细胞,参与粘膜病原体的控制和免疫病理过程;TH22细胞则主要分泌IL-22,参与皮肤等屏障组织的免疫应答。

二、辅助1型免疫反应:吞噬细胞的激活与病原体清除
辅助1型免疫反应主要由单核髓系细胞执行,包括单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞。TH1细胞产生的IFN-γ和GM-CSF是这一反应的核心细胞因子。
- IFN-γ:IFN-γ通过诱导MHC-I和MHC-II分子的上调,增强抗原加工和呈递能力,同时减缓巨噬细胞的溶酶体功能,以优化抗原处理。IFN-γ还作用于多种细胞类型,诱导数百个基因的表达变化,包括编码MHC、NOS、VCAM、CD44、IRF1-9、TRIM等,参与免疫应答的多个层面。
- GM-CSF:GM-CSF作为T细胞和髓系细胞之间的通信桥梁,主要表达于髓系细胞。它参与“TH17”反应和其他3型免疫反应,使IL-23成为连接1型和3型反应的诱导细胞因子。然而,GM-CSF产生细胞优先共表达IFN-γ而非IL-17,且IFN-γ能有效抑制T细胞中GM-CSF的产生,展示了TH细胞亚型间的复杂相互作用。
三、辅助2型免疫反应:体液免疫的促进与过敏反应
辅助2型免疫反应最初被描述为主要促进体液免疫,涉及B细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞和嗜碱性粒细胞等多种细胞类型。
- IL-4:IL-4是TH2细胞分泌的标志性细胞因子,对B细胞成熟和类转换至关重要。然而,TH2相关基因的缺失并未导致生发中心的完全丢失,表明其他因子(如CD40L和IL-21)也参与B细胞反应。TFH细胞作为另一类重要的2型TH细胞,通过提供B细胞分化所需的信号,促进生发中心的形成和类别转换。
- IL-5和IL-13:在蠕虫感染期间,TH细胞释放IL-5和IL-13,诱导嗜酸性粒细胞增多和杯状细胞增生。这些细胞不仅作为2型效应细胞,还通过自身产生IL-4和其他2型介质扩大2型免疫反应。组织驻留的ILC2细胞也参与这一过程,作为2型免疫反应的加速器。
- IL-25和IL-9:IL-25(IL-17E)通过STAT5激活,增强IL-4、IL-5和IL-9的产生,促进2型免疫反应。IL-9则参与肥大细胞的扩张和招募,对寄生虫感染的清除至关重要,但也可能在过敏性炎症中发挥作用。
四、辅助3型免疫反应:屏障组织的保护与免疫病理
辅助3型免疫反应为屏障组织特异性反应,涉及IL-17和IL-22等关键细胞因子。这些细胞因子广泛表达于基质和免疫细胞,参与粘膜病原体的控制,但失调时也会导致显著的免疫病理。
- IL-17:IL-17激活角质形成细胞等皮肤上皮细胞,产生抗菌肽、趋化因子和细胞因子,吸引中性粒细胞进入皮肤。异位IL-17的表达可导致银屑病样炎症,通过中和IL-17或IL-23可显著减轻临床症状。IL-17还参与痛觉感受器的激活,将免疫系统与神经元网络连接起来。
- IL-22:IL-22参与粘膜免疫应答,特别是真菌病原体的控制。产生IL-22的细胞具有可塑性,可“重新编程”成表达IFN-γ或IL-4的TH细胞,展示了TH细胞可塑性的动态变化。
- ILC3细胞和γδT细胞:作为屏障组织免疫的早期应答者,ILC3细胞和γδT细胞也分泌IL-17和IL-22,参与免疫应答的启动和调节。

五、结语:跳出复杂,回归本质
随着TH细胞亚型的不断增多,我们或许会感到有些无所适从。然而,跳出这一复杂惯性思维,从TH细胞作用的靶细胞及关键细胞因子出发,我们可以更清晰地理解TH细胞在免疫应答及免疫病理中的效应机制。毕竟,我们最终的目标是揭示TH细胞的生物学功能,并在临床实践中加以应用,以实现对疾病的精准治疗。
在免疫学的浩瀚星空中,TH细胞无疑是最为耀眼的星辰之一。通过对其亚型、功能及作用机制的深入研究,我们有望揭开更多关于免疫应答和免疫病理的奥秘,为人类的健康事业贡献更多的智慧和力量。
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