命运的T细胞

免疫反应期间,许多免疫细胞经历成熟细胞增强的功能,使他们能够以特定的方式应对特定类型的病原体。这就是所谓的“效应细胞分化”。

一种免疫细胞,T卵泡辅助细胞,理解效应细胞分化的机制可能是更好的疫苗生产的关键;帮助临床医生打击困难的病毒,细菌或多细胞病原体;或理解如何抑制自身免疫性疾病。

在《华尔街日报》发表的一篇论文科学伯明翰阿拉巴马大学研究人员和他的同事们在其他四个美国机构的详细机制,设置阶段决定命运产生了两个主要的效应细胞的子集:T卵泡辅助细胞和non-T卵泡辅助细胞,称为Tfh和non-Tfh细胞。

这两种类型的细胞发展从幼稚T细胞表达的表面标记CD4淋巴结。激活信号时宣布身体其它部位的感染,幼稚T细胞诱导发育成Tfh non-Tfh细胞的细胞或成三种类型之一——Th1、Th2或Th17细胞。

Tfh细胞和non-Tfh细胞之间有什么区别?

Tfh细胞迁移到淋巴结的B细胞区,在那里他们与创建生发中心B细胞;B细胞产生和释放的高亲和性专门针对病原体的抗体。适应性免疫抗体生产一只胳膊,几天后才开始,有时推迟几周之后。

Non-Tfh细胞,另一方面,迁移到该网站的入口non-lymphoid病原体的组织,在那里他们编排的其他子公司适应性免疫,增强先天免疫细胞的功能。

在效应细胞分化的新见解

在效应细胞分化的早期事件,这是众所周知的一个子集激活CD4 + T细胞开始产生信号的细胞因子白介素2,或2。但是研究者没有标记告诉哪个激活细胞生产- 2,他们也不可能告诉将成为Tfh细胞,这将成为non-Tfh细胞。

这改变了实验室的成员凯西韦弗,医学博士,the Wyatt and Susan Haskell Professor of Medical Excellence in Pathology at UAB, genetically engineered IL-2 reporter mice. These mice had a gene for green fluorescent protein linked to the IL-2 gene. As soon as an activated T cell began to produce IL-2, the cell would glow green when exposed to blue light. This allowed automated sorting of IL-2-producing and IL-2-non-producing cells into two distinct groups. Up until the development of these reporter mice, the Tfh and non-Tfh cells could be distinguished only two to three days after activation.

用记者的老鼠,科琳文斯蒂德博士,阿拉巴马大学的博士后研究员,co-first作者丹尼尔•DiToro M.D.-Ph.D博士。UAB的医学科学家的学生培训计划,能够区分生产者和non-producers - 2和排序的数小时内激活。

测试每组的细胞分类显示,他们诱导不同的基因集。IL-2-producing T细胞诱导基因被认为是重要的Tfh细胞发育和功能。相比之下,IL-2-non-producing T细胞诱导non-Tfh效应细胞分化的基因特征。这表明生产商注定要成为Tfh - 2细胞,和non-producers - 2是注定要成为non-Tfh效应细胞。这种命运的决心似乎在数小时内,甚至在细胞分裂之前激活的T细胞开始了。

DiToro,文斯蒂德和他的同事们在阿拉巴马大学病理学系;埃默里大学;阿拉巴马亨茨维尔HudsonAlpha生物技术研究所;马萨诸塞州总医院和哈佛医学院;辛辛那提儿童医院使用第二个记者鼠标在韦弗实验室工程证明这种命运的决心。

第二个报告基因,也与- 2基因,创造了一个细胞表面标记IL-2-producing T细胞。当IL-2-producing细胞被有选择地删除使用抗体针对细胞表面标志,没有Tfh -只剩下non-Tfh细胞产生的细胞。

带领的研究小组通过编织,也进行了一系列的实验,揭示了力学控制早期分岔的CD4 + T细胞成Tfh和non-Tfh效应器。

他们显示的百分比Tfh细胞与抗原的量用于激活天真的CD4 + T细胞比例也与抗原的力量一定会幼稚T细胞抗原受体。2生产仅限于细胞获得最强的t细胞受体的信号。

“所以,这取决于激活的强度和信号的强度,”DiToro说。“有学到什么进入Tfh细胞的发展,现在我们可以操纵这些强大的细胞B细胞所需的驱动生产的高亲和性抗体。”

研究小组还发现,生产细胞注定要成为Tfh - 2细胞行为的non-IL-2-producing细胞通过上调高亲和性受体- 2的组件,这反过来,诱导分化成non-Tfh效应细胞的基因。因此,行动- 2以旁分泌的方式,这意味着它种类似的方式在其他细胞附近的细胞分泌。生产商影响附近non-producers - 2 - 2。

一个基因上调的生产- 2细胞Bcl6, Tfh细胞发展这是很重要的。发展的三种类型的辅助T细胞,统称为non-Tfh细胞,发生的同时Tfh细胞的发展,所以研究人员观察了这些决定命运。辅助细胞在适应性免疫反应中发挥重要作用,帮助抑制或调节免疫反应。三种类型响应三个不同组的病原体——细胞内的单细胞,Th1病毒或细菌病原体;多细胞生物体Th2像蠕虫;并为Th17细胞外单细胞的大肠杆菌等病原体。

研究人员在条件刺激天真的CD4 + T细胞用来驱动Th1、Th2或Th17发展。他们发现- 2生产和Bcl6反映这些non-Tfh条件下彼此。然后使用多个体内炎症模型确认生产细胞发展成Tfh - 2,不管炎症上下文。

这使得研究人员预测另一个子集T的效应细胞称为记忆细胞。记忆T细胞是长寿细胞之前应对感染;他们随后的感染后可以快速繁殖产生更快和更强的免疫反应。研究人员预测,2 non-producers注定效应记忆T细胞,而生产者- 2为中央记忆T细胞是命中注定的。中央记忆T细胞被发现主要淋巴结;效应记忆T细胞淋巴结,缺乏能力,他们在外周血和组织。

“- 2的效用作为细胞的早期标志注定要不同效应建立项目,”研究人员在结论中写道。“我们建议应该提供一个基础策略来调节效应T细胞反应的平衡达到治疗目的。”

这篇文章被转载材料提供的伯明翰阿拉巴马大学。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考:
Ditoro D。,Winstead, C. J., Pham, D., Witte, S., Andargachew, R., Singer, J. R., . . . Weaver, C. T. (2018). Differential IL-2 expression defines developmental fates of follicular versus nonfollicular helper T cells.科学,361年(6407)。doi: 10.1126 / science.aao2933