第十章 T 淋巴细胞 T 淋巴细胞（ T lymphocyte ）简称 T 细胞，来源于骨髓中的淋巴样干细胞，在胸腺中发育成熟。

T 细胞具有高度的异质性，根据其表面标志和功能特性可分为若干个亚群。各亚群间相互调节，发挥免疫功能。

T 细胞可介导适应性细胞免疫应答，在 TD-Ag 诱导的体液免疫应答中也发挥重要辅助作用。

第一节 T 淋巴细胞的分化发育

第二节 T 淋巴细胞的表面分子及其作用

第三节 T 淋巴细胞的亚群

第四节 T 淋巴细胞的功能　　　

第一节 T 淋巴细胞的分化发育

一、 T 细胞在胸腺中的发育

二、 T 细胞在外周淋巴器官中的分化发育

一、 T 细胞在胸腺中的发育 胸腺微环境的组成：胸腺基质细胞、细胞外基质和细胞因子。 胸腺微环境是 T 细胞发育分化的必要条件。 胸腺造血微环境促进胸腺细胞存活和分化的机制：分泌细胞因子

或其他介质，是胸腺中 T 细胞成熟的重要条件；表达的粘附分子通过与相应配体结合，促进胸腺细胞的分化。

胸腺中的 T 细胞按 CD3 及辅助受体 CD4/CD8 的表达分为三个阶段：双阴性阶段、双阳性阶段和单阳性阶段。

T 细胞在胸腺发育过程中最核心的事件是获得功能性 TCR 的表达、自身 MHC 限制以及自身免疫耐受。

1.T 细胞受体（ TCR ）的发育

T

细胞在胸腺中的发

育 在胸腺中， αβT 细胞约占 T 细胞总数的 95

％～ 99% ， γδT 细胞约占 1 ％～ 5% 。胸腺细胞在双阴性（ DN ）阶段 β 链基因开始重排，表达 β

链蛋白，并与前 T 细胞替代 α 链 PTα （ Pre T Cel1

α ）组装成 PTα ： β 受体，表达于前 T 细胞表面，在 IL-7 等诱导下，分化至 CD4+CD8+ 的双阳性（ DP ）阶段（ PTα ： β 表达下调） ，细胞停止增殖，α 链基因开始重排，并表达有功能性的 TCRαβ 。

2.T 细胞发育过程中的阳性选择

T

细胞在胸腺中的发

育 阳性选择（ positive se1ection ），在胸腺皮质中，同胸腺上皮细胞表面的抗原肽 -MHC 分子复合物以适当亲和力发生特异性结合的 DP 细胞可继续分化为单阳性（ SP ）细胞，其中与Ⅰ类分子结合的 DP 细胞， CD8 表达水平升高， CD4 表达水平下降直至丢失；而与Ⅱ类分子结合的 DP 细胞， CD4

表达水平升高， CD8 表达水平下降直至丢失；不能与抗原肽 -

MHC 发生有效结合或亲和力过高 DP 细胞在在胸腺皮质中发生凋亡，此过程称为胸腺的阳性选择。

3.T 细胞发育过程中的阴性选择

T

细胞在胸腺中的发

育 ▲ 经阳性选择的 DP 细胞存活，并分化为 SP 细胞，使 T 细胞获得了在识别过程中自身 MHC 限制能力。识别 MHCI 类分子的胸腺细胞发育为 CD8+ 细胞，而识别 MHCⅡ类分子的胸腺细胞发育为 CD4+ 细胞。▲ 阴性选择（ negative se1ection ），系 SP 细胞在皮髓质交界处及髓质区，与胸腺 DC 、巨噬细胞表达的自身肽 -MHC

I 类或Ⅱ类分子发生高亲和力结合的而被消除，或成为无能状态，以保证入外周淋巴器官的 T 细胞库中不含有针对自身成分的 T 细胞，也是 T 细胞获得中枢免疫耐受的主要机制。

二、 T 细胞在外周淋巴器官中的分化发育

初始 T 细胞主要定居于外周淋巴器官的胸腺依赖区； T 细胞的定位与它在胸腺发育中获得相应的淋巴细胞

归巢受体（ LHR ）如 LFA-1 等粘附分子有关； T 细胞在外周淋巴器官与抗原接触后，最终分化为具

有不同效应功能的 T 细胞亚群、调节性 T 细胞或记忆T 细胞。

第二节 T 淋巴细胞的表面分子及其作用 一、 TCR-CD3 复合物1.TCR 的结构和功能 T 细胞抗原受体（ T cell antigen receptor， TCR ）为所有 T 细胞表面的特征性标志，以非共价键与 CD3 分子结合，形成 TCR-CD3 复合物。 TCR 的作用——识别抗原。 TCR 识别抗原的特点： 1 ）特异性识别抗原提呈细胞或靶细胞表面的抗原肽 -MHC 分子复合物；2） TCR 识别抗原肽 -MHC 分子复合物时，具有双重特异性，即既识别抗原肽的表位，又识别自身 MHC 分子的多态性部位。

TCR 是由两条不同肽链构成的异二聚体，构成TCR 的肽链有 α、 β、 γ、 δ四种类型。根据所含肽链的不同， TCR 分为 TCRαβ和 TCRγδ两种类型。体内大多数 T 细胞表达 TCRαβ，仅少数 T 细胞表达 TCRγδ。

TCR 为跨膜蛋白，由二硫键相连，肽链分为胞外区、跨膜区和胞浆区，其胞浆区肽链很短，不能转导活化信号；两条肽链的跨膜区通过盐桥与CD3 分子的跨膜区连接，形成 TCR/CD3 复合体。TCR 识别抗原所产生的活化信号由 CD3 分子传导至 T 细胞内。

TC

R

的结构和功能

2.CD3 分子的结构和功能

CD3 分子具有 γ、 δ、 ε、 ζ及 η五种肽链，通常以 γε、 δε和 ζη 形成异二聚体或 ζζ形成同二聚体形式存在。这五种肽链均有免疫受体酪氨酸活化基序（ immunoreceptor tyrosine-based activation motif， ITAM）。 ITAM由 18个氨基酸残基组成，其中含有 2个 YxxL/V保守序列。因此 CD3 分子的功能是转导 TCR 识别抗原所产生的活化信号。

-S-S

- -S-S

- -S-S

- -S-S

-

-S-S

- -S-S

-

-S-S

- -S-S

-

S-S

CD3

TCR

CD3 CD3

-S-S- -S-S-

γ ε

α β

δ ε

ζ ζ ζ η

或

ITAM

细胞外

细胞膜

细胞内

TCR-CD3 复合物结构模式图

二、 CD4分子和 CD8分子 成熟 T 细胞只能表达 CD4或 CD8分子，即 CD4+T 细胞或 CD8+T 细胞。 CD4 和 CD8 分子的主要功能是辅助 TCR 识别抗原和参与 T 细胞活化信号的转导。 CD4分子是单链跨膜蛋白，胞外区具有 4个 Ig样结构域，其中远膜端的 2个结构域能够与MHCⅡ 类分子 β链的 β2结构域结合。 CD4分子还是 HIV 壳囊膜糖蛋白 gp120受体。与 CD4分子结合是 HIV 侵入并感染 CD4 ＋ T 细胞或巨噬细胞的机制之一。 CD8分子由α和 β肽链组成， 2条肽链均为跨膜蛋白，由二硫键连接。 CD8分子由α和 β肽链的细胞外区含一个 Ig样结构域，能够与MHCⅠ类分子的 α3 结构域结合。 作用：辅助 TCR 识别抗原；参与 TCR 识别抗原所产生的活化信号转导过程。

三、协同刺激分子

第二信号（或称协同刺激信号）由抗原提呈细胞（ APC ）或靶细胞表面的协同刺激分子与 T 细胞表面相应受体相互作用而产生。

在协同刺激信号的作用下，以活化的抗原特异性 T 细胞发生克隆扩增，并分化为效应 T 细胞。所以，协同刺激信号的基本作用是扩大适应性免疫应答的免疫效应。

协同刺激信号的性质因 T 细胞所处的分化阶段以及接触细胞的不同而有所不同。

1. CD28：由两条肽链组成的同源二聚体， 90%的 CD4 ＋ T 细胞和 50%的 CD8 ＋ T 细胞表达之。 CD28是 B7的受体。 CD28与 B7结合可促进 T 细胞增殖、分化和 IL-2等其他细胞因子的合成。 2.CTLA-4（ CD152）：表达于活化的 CD4 ＋和 CD8 ＋ T 细胞，其配体也是 B7 分子。 CTLA-4与 B7结合产生抑制性信号，下调或终止 T细胞活化。 3. ICOS（ inducible costimulator）：表达于活化的 T 细胞，人的 ICOS配体为 ICOSL/B7-H2。初始 T 细胞的活化主要依赖 CD28 提供协同刺激信号；而 ICOS则在 CD28 之后起作用，调节活化 T 细胞多种细胞因子的产生，并促进 T细胞增殖。 4.PD-1 (programmed death 1 ） :表达于活化的 T 细胞，配体为 PD-L1/L2。作用：抑制T/B细胞增殖；参与外周免疫耐受的形成。

5. CD2 （即 LFA-2 ） ：又称绵羊红细 胞 （ SRBC ）受体。 95%成熟 T 细胞， 50%-70%胸腺细胞及部分 NK细胞表达 CD2。 CD2分子与其配体LFA-3 （ CD58）和 CD48（小鼠和大鼠）结合，其作用除介导细胞间黏附外，还为 T 细胞提供活化信号。6. CD40配体（ CD40L， CD154）： CD40L主要表达于活化的 CD4 ＋ T 细胞， CD40表达于 APC 。 CD40L与 CD40结合作用为双向性的，一方面是促进 APC 的活化，促进 B7分子表达和细胞因子的分泌；另一方面，因 APC 表达 B7分子增加和分泌促进 T 细胞分化的细胞因子，也促进 T细胞的活化。 CD40L与 B细胞表面 CD40分子结合可促进 B细胞的增殖、分化、抗体生成和 Ig类别转换和诱导 Bm细胞的生成。

7. LFA-1 和 ICAM-1 细胞表面的淋巴细胞功能相关抗原 -1 （ LFA-1 ）和细胞间黏附分子 -1 （ ICAM-1 ）分子的作用，两者互为配体。其功能为介导 T 细胞与 APC 或靶细胞的黏附。

四、丝裂原结合分子及其他表面分子

T 细胞表面还表达多种丝裂原受体，能使静息T 细胞活化、增生和分化，但作用无特异性。常用的 T 细胞丝裂原有刀豆蛋白 A（ CON-A）、植物血凝素（ PHA）美洲商陆（ PWM）。 PWM除诱导 T 细胞活化外，还可诱导 B细胞活化。

T 细胞活化后还表达许多与效应功能有关的分子，如细胞因子受体（ IL-1R 、 IL-2R 、 IL-4R 、 IL-6R 、 IL-7R 和 IFN-γR 等）及可诱导细胞调亡的 FasL（ CD95L）等。

第三节 T 淋巴细胞亚群一、初始 T 细胞、效应 T 细胞 和记忆性 T 细胞 分类依据 : T 淋巴细胞的活化阶段 初始 T 细胞（ naive T cell ）是从未接受过抗原刺激的成熟 T 细胞，表达 CD45RA 、 L- 选择素，参与淋巴细胞再循环。其功能是识别抗原，无免疫效应功能。 效应 T 细胞（ effector T cell ）高表达高亲和力 IL-2R ，表达整合素、 CD44 和 CD45RO 。不参与淋巴细胞再循环，而是向外周炎症部位或某些器官组织组织迁移。 记忆性 T 细胞（ memory T cell ）长期存活，可达数年。表达 CD45RO 和 CD44 及向外周炎症组织迁移，介导再次免疫应答，接受相同抗原刺激后可迅速活化，并分化为记忆性 T 细胞和效应 T 细胞。

记忆性 T 细胞的分群 分群依据：趋化因子受体 CCR7 的表达情况。 CCR7-T 细胞：主要存在于血液、脾脏和非淋巴组织

中，接受抗原刺激后迅速分化成效应细胞，产生效应分子，又称效应型记忆 T 细胞（ effector memory T cell,TEM ） 。

CCR7+T 细胞：主要存在于淋巴结、脾脏和血液中，接受抗原刺激后，分化成效应细胞，产生细胞因子，对靶细胞的杀伤作用较慢，又称中央型记忆 T 细胞（ central memory T cell,TCM ） 。

在缺乏抗原或 MHC 分子刺激时，记忆性 T 细胞长期存活、自发增殖，维持在一定水平。

二、 αβT 细胞和 γδT 细胞 分类依据：表达的 TCR 类型

αβT 细胞和 γδT 细胞的区别

特征 αβT 细胞 γδT 细胞TCR 多样性 多 少分布 外周血 60 ％～ 70 ％ 5 ％～ 15 ％ 组织 外周淋巴组织 皮肤和粘膜表型 CD3CD2 100% 100% CD4 +CD8 － 60 ％ ~65% <1% CD4 － CD8 ＋ 30%~35% 20%~50%

CD4 － CD8 － <5% ≥ 50%识别抗原 8~17 个 aa 多肽 HSP 脂类 多糖MHC 限制 经典 MHC 分子 MHCⅠ类样分子辅助细胞 Th 细胞 　无杀伤细胞 CTL 细胞 CTL 细胞

三、 CD4+ T 细胞和 CD8 ＋ T 细胞

分类依据： CD 分子表型的不同 CD4+ T 细胞识别由 13 ～ 17 个残基组成的外源性抗原肽，受自身 MHCⅡ 类分子的限制。活化后，分化的效应细胞主要为 Th 细胞，但少数 CD4+ T 细胞具有细胞毒和免疫抑制作用。 CD8 ＋ T 细胞识别由 8 ～ 10 个残基组成的内源性抗原肽，受自身 MHCⅠ 类分子的限制。活化后，分化的效应细胞为 Tc （ CTL ）细胞，具有细胞毒作用，可特异性杀伤靶细胞。

四、 Th 、 CTL 和 Treg 细胞 分类依据：功能不同( 一 ) Th 细胞 初始 CD4+ T 细胞可分化为 Th1 、 Th2 和Th17 三类效应 Th 细胞，分别分泌不同的细胞因子，发挥不同的免疫效应。 Th1 细胞发挥细胞免疫效应。 Th2 细胞发挥体液免疫效应。 Th17 细胞则通过分泌 IL-17参与固有免疫和某些炎症的发生。 初始 CD4+ T 细胞还可分化为 Th3 和Ⅰ型调节性 T 细胞（ Tr 1 ）。

（二） CTL （ Tc ）细胞 Tc1 主要分泌的细胞因子有 IFN-γ 、 LTα 、 IL-2 等。 Tc2 主要分泌的细胞因子有 IL-10 、 IL-4 、 IL-13 等。

（三） 调节性 T 细胞（ Treg ） 其主要功能是在免疫应答的负调节及自身免疫耐受中发挥重要的作用。自然调节性 T 细胞（ n Treg ）： CD4+CD25+FoxP3+ 。

适应性调节性 T 细胞 (i Treg ) ：表型与 i Treg 相同，即 CD4+CD25+FoxP3+ 。主要有 Tr1 和 Th3两种亚群。 Tr1 细胞主要分泌 IL-10 和 TGF-β; Th3 主要产生 TGF-β。

其他调节性 T 细胞：如 CD8 Treg ，可抑制自身反应性CD4+T 细胞活性和移植物排斥反应。

特点 自然调节性 T 细胞 适应性调节性 T 细胞诱导部位 胸腺 外周CD25 表达 + +

转录因子 Foxp3 + +

抗原特异性 自身抗原（胸腺中） 组织特异性抗原和外来抗原发挥效应的方式 细胞接触，分泌细胞因子 主要依赖细胞因子，细胞接触 功能 抑制自身反应性 T 细胞应答 抑制自身损伤性炎症反应和移植 排斥反应，有利于肿瘤生长

两类调节性 T 细胞的比较

第四节 T 淋巴细胞的功能

一、 CD4 + 辅助性 T 细胞（ CD4 + Th 细胞）的功能

（一） CD4 + Th 细胞的亚群 初始 CD4 + T 细胞→ Th0 → Th1 、 Th2 、 Th3 和 Th17 细胞

Th1 、 Th2 和 Th3 细胞分泌的细胞因子不仅决定了每个亚群

的免疫效应功能，还调控各亚群的形成和扩增。

Th1 细胞分泌 IL-2 、 IFN-γ 、 TNF ；

Th2 细胞分泌 IL-4 、 IL-5 、 IL-10 、 IL-13 ；

Th1 和 Th2 细胞都能分泌 IL-3 、 GM-CSF 等 CK ；

Th3 细胞分泌大量 TGF-β ；

人 Th0 在 IL-1β 和 IL-6 细胞因子共同诱导下，可分化为 Th17

效应细胞。

Th0

Th1

Th2

Th1

TC

B

IL-12 、 IL-2 IFN-γ

IL-4

IL-2IFN-γ

IL-4 、 5 、6IL-10 、 13

－

－细胞免疫

细胞因子对 Th1 和 Th2 细胞的调节作用

体液免疫

（二） CD4 + Th 细胞分化的调节

局部微环境中的 CK 是调控 Th0 、 Th1 和 Th2 细胞分化的关键因素，它们不仅

影响机体的免疫应答类型，同时也影响 Th1 和 Th2 细胞亚群之间的平衡。

（三） CD4 + 效应 T 细胞亚群的功能1.Th1 细胞功能：增强吞噬细胞介导的抗感染免疫，特别是抗胞内病原体的感染。这些免疫效应功能与 Th1 细胞分泌的 CK 有关。另， Th1 细胞又称 TDTH 细胞； Th1 也介导许多器官特异性自身免疫性疾病，如类风湿性关节炎等。

2.Th2 细胞功能：增强 B 细胞介导的体液免疫应答； Th2 细胞在变态反应及抗寄生虫感染中也发挥重要作用；特应性皮炎和支气管哮喘的发病与Th2 细胞因子分泌过多有关。

Th1 和 Th2 细胞生物学作用的比较

特征 Th1 Th2 特征 Th1 Th2

分泌细胞因子 IL-10 ＋ ＋＋＋

IFN-γ ＋＋＋ － IL-13 ＋ ＋＋＋

LTα ＋＋＋ － GM-CSF ＋＋＋ ＋＋＋

IL-2 ＋＋＋ ＋ TNF- α ＋＋＋ ＋＋

IL-3 ＋＋ ＋＋ 细胞毒作用 ＋＋＋ －

IL-4 － ＋＋ 促进 Ig 合成 ＋ ＋＋＋

IL-5 － ＋＋ 活化单核细胞 ＋＋＋ －

IL-6 ＋ ＋＋

二、 CD8+杀伤性 T 细胞的功能

1. 分泌穿孔素、颗粒酶、颗粒溶解素及淋巴毒素等物质直接杀伤靶细胞。

2. 通过 Fas/ FasL途径诱导靶细胞凋亡。

其中穿孔素的作用类似MAC ，颗粒酶经穿孔素

形成的跨膜通道进入细胞内激活胱天蛋白酶 -10

（ caspase-10 ），诱导靶细胞凋亡。 CTL 细胞还可通

过高表达的 FasL 与靶细胞表面的 Fas 结合，激活胱天

蛋白酶 -8 （ caspase-8 ），导致靶细胞凋亡。

三、调节性 T 细胞的功能 nTreg 的主要功能是通过抑制 CD4+ 和 CD8+T

细胞的活化与增殖，达到免疫的负调节作用； nTreg 作用机制：与靶细胞直接接触；分泌抑

制性细胞因子 TGF-β、 IL-10和 IL-35等； iTreg 中， Th3 亚群主要通过分泌 TGF-β抑制

Th1细胞介导的免疫应答和炎症反应； Tr1亚群主要通过分泌 IL-10抑制巨噬细胞的功能，间接地抑制 Th1细胞分泌 IL-2和 IFN-γ。

小结

T 细胞表面有哪些重要分子？其功能是什么？

T 细胞有哪些亚群？各自的功能是什么？　　

The End