T-лимфоциты: этапы внутритимусной дифференцировки

Два наблюдения: необходимость тимуса для накопления функционально зрелых T-клеток на периферии и высокая гибель активнопролиферирующих тимоцитов in situ, указывают на тот факт, что в тимусе происходят те основные события, которые определяют полноценность работы всей T-системы.

Подобная феноменология требовала выяснения, по крайней мере, двух вопросов: каков биологический смысл массовой гибели клеток в тимусе и как формируются субпопуляции клоноспецифических Т-клеток ( T-киллеров , T-хелперов ) в органе?

Этапы внутритимусной дифференцировки клеток от мигрировавшего в орган костномозгового предшественника (пре-Т-клеток) до зрелого T-лимфоцита, покидающего тимус, связаны с изменением экспрессии фенотипических Т-клеточных маркеров. Основными из них являются: CD4 - корецептор T-хелперов , CD8 - корецептор цитотоксических T-лимфоцитов (T-киллеров) и альфа-бета ТКР (Т-клеточный антигенраспознающий рецептор) . Специфическая комбинация этих поверхностных молекул может быть использована в качестве маркеров дифференцировки клеток в тимусе ( табл. 7.1 ).

Первые мигранты из костного мозга - пре-Т-клетки - представляют собой лимфобласты , имеющие определенный набор поверхностных молекул, но лишенных основных маркеров дифференцировки: CD4 и CD8 ( рис. 7.2 ). Отсюда и их название " двойные негативы ". Они заселяют верхнюю часть коры тимуса, расположенную непосредственно под капсулой органа - субкапсулярную область. В полностью развитом тимусе двойные негативные клетки составляют незначительный, всего около 5% от общего числа тимоцитов клеточный пул ( рис. 7.3 ).

Взаимодействие раннего предшественника со стромой субкапсулярной области приводит к экспрессии первого специфического маркера Т-клеток: CD4 - у людей и Thy-1 - у мышей. Обе молекулы обладают адгезивными свойствами и относятся к суперсемейству иммуноглобулинов .

Thy-1 является исключительным маркером Т-клеток мышей и сохраняется на всех стадиях дифференцировки данных клеток, хотя уровень его экспрессии у более зрелых тимоцитов и периферических Т-клеток снижен по сравнению с ранними предшественниками.

Тимоцитарные бласты субкапсулярной области, находясь в тесном контакте с эпителиальными клетками-кормилицами , активно пролиферируют и завершают свой путь развития в данной области умеренной экспрессией корецепторов CD4 и CD8 и бета-цепи ТКР. Тимоциты с фенотипом СD4+-CD8+-бетаТКР+- перемещаются в корковый слой.

Клетки коры тимуса - это в основном малые, плотно упакованные тимоциты . Они находятся в непосредственных контактных отношениях с кортикальными эпителиальными клетками, обладающими разветвленными выростами, которые окружают тимоциты. Выраженная экспрессия на поверхности эпителиальных клеток молекул I и II классов МНС является определяющим фактором положительной селекции клеток тимуса. В результате взаимодействия эмигрантов из субкапсулярной области с эпителиальными клетками коры происходит активная одновременная экспрессия на поверхности тимоцитов двух корецепторов - CD4 и CD8 , что дало названием кортикальным клеткам - "двойные позитивы". При этом двойные позитивные тимоциты становятся обладателями полноценных альфа-бета-ТКР . Таким образом основной фенотип кортикальных тимоцитов - CD4+CD8+альфа-бетаТКР+.

Факт прохождения положительной селекции в коре определяет дальнейшую дифференцировку на субпопуляции CD4+CD8- и CD4-CD8+, которая осуществляется, в основном, в переходной области - кортико-медуллярном соединении под влиянием взаимодействия с дендритными клетками и макрофагами . Эти клетки получили название "одинарных позитивов". Здесь же проходит и отрицательная селекция тимоцитов. В результате прошедших дифференцировочных событий в медуллярной области накапливаются клетки с фенотипом CD4+CD8-ТКР+ ( T-хелперы ) и CD4-CD8+ТКР+ ( T-киллеры ), часть которых мигрирует в периферические лимфоидные органы .

Точное происхождение NK ( нормальных киллеров ) до сих пор остается неясным. Они экспрессируют маркеры T3, T8 и T11, типичные для T- лимфоцитов, имеют рецепторы IL-2 , который вызывает их пролиферацию. Кроме того, NK могут продуцировать гамма-интерферон . NK имеют общее происхождение с T-лимфоцитами.

Ссылки: