Регуляторные Т-клетки
В начале 70-х годов прошлого столетия был описан феномен супрессии иммунного ответа, опосредованной Т-клетками. Вначале в качестве супрессоров рассматривались CD8+ Т-клетки, однако вскоре накопилось много вопросов (относительно маркеров, развития, получения стабильных клонов супрессорных CD8+ Т-клеток и др.), которые не удалось разрешить. К концу 80-х годов представление о супрессорной функции CD8+ Т-клеток было отвергнуто. Во второй половине 90-х годов было описано сразу несколько субпопуляций Т-лимфоцитов, обладающих супрессорной активностью. На этот раз вновь обнаруженные супрессоры были обозначены как регуляторные Т-клетки.
Регуляторные Т-клетки разделяют на естественные и адаптивные (рис. 3.138, 3.139). Естественные регуляторные Т-клетки развиваются в про-
Рис. 3.138. Функциональная роль разновидностей регуляторных Т-клеток. Схемы внизу отражают способность регуляторных Т-клеток ограничивать аутоиммунные реакции Т-клеток (естественные регуляторные Т-лимфоциты) и сдерживать экспансию клонов Т-клеток, вовлеченных в иммунный ответ (адаптивные регуляторные Т-лимфоциты)
Рис. 3.139. Разновидности естественных и адаптивных регуляторных Т-клеток. Представленные варианты регуляторных Т-клеток относят к естественными или адаптивным (индуцированным). FOXP3+ регуляторные Т-клетки рассматривают одновременно как естественные и адаптивные — в зависимости от механизма их образования
цессе нормального созревания Т-лимфоцитов в тимусе независимо от действия антигенов. Эта субпопуляция регуляторных Т-лимфоцитов охарактеризована выше (см. раздел 3.3.2.5). Адаптивные регуляторные Т-клетки развиваются при иммунном ответе (табл. 3.33). Роль этих клеток несколько различается; если основная функция естественных регуляторных T-лимфоцитов состоит в предотвращении аутоиммунных процессов, то адаптивные регуляторные Т-клетки главным образом ограничивают иммунный ответ на заключительных этапах его развития. Ниже представлены данные об адаптивных регуляторных Т-клетках. Помимо недостаточно полно охарактеризованных Th3- и TH-клеток к ним относят адаптивный вариант CD4+CD25hi регуляторных Т-лимфоцитов.
Таблица 3.33. Естественные и адаптивные регуляторные Т-клетки
Тип регуляторных клеток |
Разновидности регуляторных Т-клеток |
Проис- хожде ние |
Экспрессия маркеров |
Про дукты |
Механизм действия |
Функции |
Естест венные регуля торные Т-клетки |
Регуляторные T-клетки |
о N1 w W « оЗ О н amp; 1 5 о У pH 1-1 К со ^ ^ К О О ро Ой О Я Я н 11 (-1 PQ |
CD4+ CD25hi CTLA-4+ PD-1+ GITR+; FOXP3+ |
TGFp, IL-10 |
Кон тактный механизм |
Предот- вра щение ауто агрессии |
у8Т |
CD3- TCRy8+ CD4- CD8- |
Нет данных |
Нет данных |
|||
|
NKT |
СD4+ NK1.1+ NKG2+ NKG2D+ CD56+ |
IFNy, IL-4, IL-13 |
Нет данных |
|
Окончание табл. 3.33
Тип регуляторных клеток |
Разновидности регуляторных Т-клеток |
Проис- хожде ние |
Экспрессия маркеров |
Про дукты |
Механизм действия |
Функции |
Адап тивные регуля торные Т-клетки |
Индуци рованные регуляторные Т-клетки |
Индуцируются в ходе иммунного ответа |
CD4+ CD25hi CTLA-4+ PD-1+ GITR+; FOXP3+ |
TGFp, IL-10 |
Контактный механизм через супрессорные цитокины |
Огра ничение иммун ного ответа (предот- вра щение иммун ного повреж дения) |
Th3 |
CD3- TCRap+ CD4+ FOXP3+/- |
TGFp, IL-10 |
Через супрессорные цитокины |
|||
Tr1 |
CD3- TCRap+ CD4+; FOXP3 |
IL-10 |
Через супрессорные цитокины |
|||
CD8+IL-10+ |
CD3- TCRap+ CD8+ |
IL-10 |
? |
Адаптиваный вариант FOXP3 регуляторных Т-клеток (Treg)
Основная функция естественных регуляторных Т-клеток, свойства и развитие которых охарактеризованы выше (см. раздел 3.3.2.5), состоит в предотвращении аутоагрессии путем ингибирования активности аутоспецифических клонов Т-лимфоцитов. Однако регуляторным Т-клеткам принадлежит важная роль также в сдерживании и ограничении нормального иммунного ответа на чужеродные антигены.
Показана возможность развития естественных регуляторных T-клеток на периферии иммунной системы из CD4+CD25- Т-клеток (рис. 3.140). Это может происходить независимо от иммунного ответа, например, в ходе гомеостатической пролиферации. Так, через 6 нед после переноса CD4+CD25- клеток сингенным тимэктомированным мышам среди донорских лимфоцитов выявляется до 5—12% CD4+CD25+Foxp3+ клеток, обладающих супрессорной активностью. Однако наиболее закономерным и изученным является превращение CD4+CD25- Foxp3- T-клеток в Foxp3+ Т-клетки при иммунном ответе. Этот процесс называют конверсией. Для его осуществления необходимо участие толерогенных (незрелых или обработанных IL-10 или TGFp) дендритных клеток, несущих костимулиру- ющие молекулы. Действуя на сами CD4+ Т-лимфоциты, TGFp способствует развитию как адаптивных регуляторных Foxp3+ клеток, так и ТЫ7-клеток. В этом случае выбор направления дифференцировки определяется дополнительными цитокиновыми стимулами: если TGFp действует совместно с IL-2, развиваются регуляторные Т-клетки, тогда как совместно с IL-6 TGFp индуцирует развитие Th17-клеток, причем IL-6 выступает как ингибитор развития адаптивных регуляторных Т-клеток.
Для реализации супрессорного эффекта in vitro необходима активация регуляторных T-клеток, что обычно достигается передачей сигнала через
Рис. 3.140. Дозревание и конверсия FOXP3+ регуляторных T-клеток на периферии. Наряду с «каноническим» путем дифференцировки регуляторных Т-клеток в тимусе (верхний ряд) показана возможность развития этих клеток на периферии по механизму конверсии (нижний ряд). АутоАГ — аутоантигены; ТГДК-толерантные дендритные клетки
TCR с участием толерогенных дендритных клеток при условии одновременного действия IL-2. Мутации генов, кодирующих цепи рецептора для IL-2, или нейтрализация IL-2 антителами приводят к дефициту регуляторных Т-клеток и, как следствие, развитию аутоиммунных процессов и усиленной пролиферации лимфоцитов. Активированные регуляторные Т-клетки сами по себе анергичны: in vitro они слабо пролиферируют (даже в ответ на действие IL-2) и слабо секретируют цитокины (в значительных количествах — только IL-10 и TGFP).
Главные клетки-мишени регуляторных Т-клеток — CD4+CD25- и CD8+ Т-клетки, отвечающие на аутоантигены, т.е. эффекторные аутореактивные Т-лимфоциты. В Т-зонах лимфоидных органов регуляторные Т-клетки напрямую контактируют с Т-лимфоцитами обоих субклассов, а также с дендритными клетками. Хотя стимуляция регуляторных Т-клеток антиген- специфична, для реализации их супрессорного эффекта не требуется совпадения их специфичности со специфичностью Т-клеток-мишеней. Важно только, чтобы антигены презентировались эффекторным и регуляторным Т-клеткам одними и теми же дендритными клетками. Для осуществления супрессорного эффекта нужен прямой контакт регуляторных Т-лимфоцитов с клетками-мишенями. Блокада молекулы CTLA-4 регуляторных Т-клеток отменяет их супрессорный эффект. Супрессорные цитокины IL-10 и TGFp тоже вносят вклад в реализацию действия этих клеток. Однако этот вклад не является решающим и может быть выключен без нарушения супрессии.
Изменение активности регуляторных T-клеток может привести к развитию патологии у человека и животных. Повышение численности и активности этих клеток чревато ослаблением резистентности к инфекционным и онкологическим заболеваниям, а уменьшение содержания этих клеток и их гипофункция приводят к повышению риска развития аутоиммунной патологии и невынашивания плода (см. раздел 4.7.1.4).
Другие адаптивные регуляторные Т-клетки
Описано несколько популяций адаптивных регуляторных Т-клеток — Th3, Tr1, CD8+CD28-, CD8+IL-10+. Все они недостаточно четко охарактеризованы. ^3-клетки представляют разновидность Т-хелперов, индуцируемую при иммунном ответе. Эти клетки секретируют исключительно или преимущественно TGFp, который и играет роль их основного эффекторного фактора. Tri-клетки описаны в барьерных тканях, как клетки, секрети- рующие IL-10 и вовлеченные в формирование неотвечаемости на антигены пищи и симбиотических микроорганизмов. Допускают возможность выработки этими клетками TGFp, а также их родство или идентичность с ^3-клетками. Так же мало известно о регуляторных субпопуляциях CD8+ Т- клеток. Одна из них лишена костимулирующей молекулы CD28 и уже по этой причине функционирование этих клеток в качестве Т-киллеров вызывает сомнения. Однако и их супрессорная роль недостаточно обоснована. То же касается CD8+ Т-клеток, секретирующих IL-10, принадлежность которых к субпопуляции CD8+CD28- Т-клеток не выяснена.
Источник: Ярилин.А.А , «Иммунология » 2010
А так же в разделе «Регуляторные Т-клетки »
- Презентация антигена
- Миграция клеток, участвующих в презентации антигена
- Иммунный синапс
- Костимуляция
- Активация Т-лимфоцитов
- Пролиферативная экспансия клонов Т-хелперов
- Дифференцировка Т-хелперов
- Th17 и другие адаптивные субпопуляции Т-клеток
- ИММУННЫЙ ОТВЕТ
- Клеточный иммунный ответ
- Воспалительный Т-клеточный иммунный ответ
- Гуморальный иммунный ответ
- Активация В-лимфоцитов. Роль Т-клеток и цитокинов
- Дифференцировка и селекция В-клеток в зародышевых центрах
- Гибридомы и моноклональные антитела. Генно-инженерные антитела
- Иммунологическая память и вторичный иммунный ответ
- В-клетки памяти
- Т-клетки памяти
- Вторичный иммунный ответ
- Неклассические проявления иммунных реакций
- 3.6.4.3. Проявления активности у5Т- и CD8aa+ Т-клеток
- Иммунологические функции NKT-клеток
- Иммунные процессы в слизистых оболочках (мукозальный иммунный ответ)
- Афферентное и центральное звенья мукозального иммунного ответа
- Роль миграции клеток в мукозальном иммунитете
- Эффекторные механизмы мукозального иммунитета
- Контроль и регуляция иммунного ответа
- Генетический контроль иммунного ответа
- Эндокринный и нервный контроль иммунного ответа
- Регуляция иммунного ответа
- РЕЗЮМЕ