适应性免疫系统关键细胞的功能调控解析
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一、免疫平衡:免疫应答与免疫耐受的动态调节
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适应性免疫系统的精准功能依赖于免疫应答与免疫耐受的动态平衡,这不仅体现在促炎与抗炎效应的协调,更表现为对 “异己” 抗原的激活与 “自身” 抗原的无反应性之间的切换。免疫应答能清除病原体和肿瘤细胞,免疫耐受可避免自身免疫攻击,二者相互制约,共同维持机体稳态。
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免疫耐受的建立涉及多种细胞和机制,从免疫细胞发育到外周功能调控,均精细筛选和抑制自身反应性淋巴细胞。T 细胞、B 细胞是免疫耐受的基础,调节性 T 细胞(Treg)主动维持外周耐受,树突状细胞(DC)则作为抗原呈递枢纽调控免疫应答方向,它们的功能及调控机制构成了适应性免疫系统稳态的核心网络。
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二、T 细胞与 B 细胞:适应性免疫耐受的基础构建
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T 细胞和 B 细胞通过中枢和外周耐受机制,维系免疫耐受基础。
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(一)中枢耐受:淋巴细胞发育中的 “质量筛选”
中枢耐受是淋巴细胞发育早期的第一道屏障,分别发生在 T 细胞的胸腺发育和 B 细胞的骨髓成熟过程。
B 细胞在骨髓发育时,未成熟 B 细胞经 BCR 的 VDJ 重排形成多样抗原识别库,约 75% 的早期未成熟 B 细胞有自身反应性,其中 1/3 通过二次 Ig 基因重排(受体编辑)降低自身反应性,无法修正的则启动凋亡,减少成熟 B 细胞中自身反应性克隆比例。
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T 细胞在胸腺经历 TCR 基因重排后,需经阳性和阴性选择。阳性选择确保其识别自身 MHC 分子,阴性选择清除对自身抗原 - MHC 复合物高亲和力的克隆。不识别 MHC 或高亲和力结合的 T 细胞凋亡,仅低亲和力结合的存活并分化为成熟 CD4⁺或 CD8⁺T 细胞,降低对自身组织的攻击性。
 
  
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(二)外周耐受:中枢筛选后的 “补救机制”
约 25%-40% 的自身反应性 T 细胞和 40% 的自身反应性 B 细胞会逃逸中枢筛选,外周耐受成为重要补救措施。
T 细胞激活需三个信号:TCR 与 MHC - 抗原肽结合(第一信号)、共刺激受体与共刺激分子结合(第二信号)、细胞因子与受体结合(第三信号)。仅存第一信号或跳过前两信号直接激活第三信号,会诱导 T 细胞无反应性,表现为功能失活、增殖受抑且无法分泌 IL-2。重复抗原刺激、IL-10 作用及共抑制信号激活,也能巩固外周耐受。
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B 细胞激活需 BCR 与抗原结合(第一信号)、TLR 信号(第二信号)、Th 细胞共刺激(第三信号)。缺乏第二或第三信号时,即使 BCR 与自身抗原高亲和力结合,也会诱导其克隆缺失或无反应性,抑制自身反应性 B 细胞活化。
抗原水平影响淋巴细胞命运:高水平诱导无反应性,低水平易触发凋亡。且 T、B 细胞无反应性非永久,抗原刺激消除后功能可部分恢复,与慢性感染或肿瘤中淋巴细胞耗竭相关。
 
  
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三、调节性 T 细胞:外周耐受的主动调控者
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调节性 T 细胞(Treg)通过主动抑制效应性免疫细胞活性,维持外周免疫耐受,主要亚群有 Foxp3⁺Treg 和 Foxp3⁻Treg(如 Tr1 细胞)。
Foxp3⁺Treg 特征性表达 Foxp3,胸腺成熟后迁移至外周,识别自身抗原抑制效应性 T 细胞活化。其通过与效应性 T 细胞直接接触,竞争性结合 APC 表面共刺激分子,分泌 IL-10、TGF-β 等抗炎因子,抑制 T 细胞增殖与细胞因子分泌。
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Foxp3⁻Treg(以 Tr1 为代表)通过分泌细胞因子和表达抑制性分子发挥作用。产生大量 IL-10 和 TGF-β 抑制 T 细胞功能;表达穿孔素和颗粒酶 B 杀伤 APC;高表达 CTLA-4、PD-1 接触抑制 T 细胞;表达 CD39 降解 ATP 为腺苷间接抑制免疫反应,在黏膜组织耐受维持中作用重要。
Treg 功能具可塑性,数量和活性异常会致耐受失衡。Foxp3⁺Treg 功能缺陷引发自身免疫病,肿瘤微环境中 Treg 富集抑制抗肿瘤免疫,精准调控其功能是治疗自身免疫病和肿瘤的重要策略。
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四、树突状细胞:免疫耐受的 “枢纽” 调节者
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树突状细胞(DC)是功能最强的抗原呈递细胞,既是免疫应答启动关键,也是免疫耐受调控中心介质,全程参与 T、B 细胞分化等调控。​传统认为 DC 成熟状态决定功能,未成熟诱导耐受,成熟启动应答。但近年研究表明,诱导耐受需 DC 进入 “耐受性成熟” 状态,与独特转录程序相关:下调共刺激分子,上调共抑制分子;减少促炎因子,增加抗炎分子;增强抗炎代谢产物生成,赋予其诱导 T 细胞无反应性或分化为调节性 T 细胞的能力。
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不同 DC 亚群功能有差异:浆细胞样 DC(pDC)稳态下分布于血液和淋巴组织,激活 T 细胞能力弱,可诱导 Treg 分化;传统 DC(cDC)能递呈抗原,促进 Foxp3⁺Treg 和 Tr1 分化;单核细胞衍生 DC 参与免疫调节,在耐受中具体作用待深入研究。调控 DC 向耐受性表型分化,是开发免疫治疗策略的重要切入点,在自身免疫病、器官移植排斥防治中前景广阔。
 
  
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五、总结与展望
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T 细胞、B 细胞、Treg 和 DC 通过功能协作,构建多层次免疫耐受网络,同时保障对病原体的应答。T、B 细胞的中枢筛选与外周无反应性是耐受基础,Treg 主动维持外周稳态,DC 整合信号决定应答方向。
这些细胞的调控机制为疾病治疗提供靶点:增强免疫应答可治感染和肿瘤,诱导免疫耐受对自身免疫病等至关重要。未来深入解析细胞互作网络及调控机制,将推动免疫治疗优化,为维持免疫平衡、防治相关疾病提供精准理论和方案。
  

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