Tリンパ球：構造、機能、種類、成熟 - 生物学 - 2025

Tリンパ球またはT細胞は細胞性免疫系の応答における活性と抗体の活性化に寄与する免疫系の細胞である - 体液性免疫応答システムにおける生細胞。

これらは、B細胞やナチュラルキラー（NK）細胞と同様に、骨髄に由来する血液細胞（白血球）であり、B細胞と共に、白血球全体の20〜40％血。

リンパ系を生じるヒトの造血プロセスの代表的な図（出典：Jmarchnウィキメディア・コモンズ経由）

その名前は、彼らが機能を発揮する前に成熟する場所（胸腺）に由来し、この用語は1969年にRoittによって作り出されました。

Tリンパ球にはさまざまな種類があり、これらは特定の表面マーカーの発現とそれらが発揮する機能の両方が互いに異なります。したがって、「ヘルパー」Tリンパ球および「細胞毒性」Tリンパ球として知られている2つの主要なグループが記載されている。

ヘルパーTリンパ球は、抗体分泌Bリンパ球の活性化に参加しますが、細胞傷害性Tリンパ球は、ウイルス、寄生虫、その他の細胞内微生物に感染した細胞の排除を直接仲介します。

これらの細胞は、さまざまな免疫学的側面で基本的な機能を果たし、適応防御システムに不可欠であるため、非常に重要です。

構造

Tリンパ球は、平均的な細菌のサイズに匹敵する小さな細胞であり、直径は8〜10ミクロンです。それらは特徴的な球形をしており、それらの細胞質ゾルは主に少数のオルガネラに囲まれた大きな核によって占められています。

すべてのリンパ球は、「一次」または「生成」リンパ器官の前駆体から発生します。Tリンパ球の場合、これらは骨髄で産生され、その後、成熟のために胸腺に移動します（胸腺は胸骨の後ろにある腺器官です）。

成熟すると、それらは血流に放出されますが、「二次リンパ器官」として知られる他の場所でも機能します。

Tリンパ球は、Bリンパ球に当てはまるように、特定の抗原に対する抗体を産生することができる血液細胞ですが、循環に放出することができません。

T細胞によって発現される抗体は、原形質膜に結合したタンパク質であり、抗原認識部位は細胞外環境に「対面」しています。これらの抗体は、「T細胞抗原受容体」またはTCR（T細胞受容体）として知られています。

TCRは、ジスルフィドブリッジによって連結された2つのポリペプチド鎖で構成される膜貫通ヘテロダイマーです。各T細胞は、固有の特異性を持つTCRを提示します。

特徴

Tリンパ球は、適応または特異的免疫応答システムの開発において基本的な役割を果たします。それらは、侵入抗原および潜在的病原性抗原に対する「戦い」において異なる目的を果たすので、多機能細胞です。

一部のT細胞は、Bリンパ球によって媒介される抗体の産生を助けます。他のものは骨髄系統の血球と相互作用して病原体をより効率的に破壊するのを助けることができるが、他のものはウイルス感染細胞または腫瘍細胞を殺すのに直接機能する。

それらの別の機能は、それらが作用する生物に免疫学的「寛容性」を与えることによるか、または誘発される応答の振幅にいくつかの「限界」を確立することによる調節細胞としてである。

タイプ

異なる種類のリンパ球は、人工的なモノクローナル抗体によって実験的に認識される特定の膜受容体の発現によって互いに区別されます。

上記の抗体によって認識されるこれらの受容体は、「分化のグループ」またはCD（分化のクラスター）として知られているものに属します。

CDの名称は、細胞の表現型を指し、必ずしも細胞の種類や細胞系統全体に固有ではありませんが、リンパ球の特性評価に有用でした。

機能的には、Tリンパ球はヘルパーTリンパ球および細胞毒性または細胞溶解性Tリンパ球として分類できると考える著者もいます。どちらのタイプの細胞も同様のTリンパ球受容体（TCR）を発現しますが、CDタンパク質の発現は異なります。

ただし、他の著者は、「記憶T細胞」または「記憶Tリンパ球」として定義される追加のカテゴリを紹介しています。

ヘルパーTリンパ球または「

ヘルパーT細胞は、抗原分子を直接「攻撃」または「認識する」という主要な機能はありません。代わりに、Bリンパ球などの他の細胞の機能を促進または増強するサイトカインの分泌に特化しています。

これらの細胞は、表面にCD4グループのタンパク質を発現し、クラスII主要組織適合性複合体のタンパク質の補助受容体として機能します。言い換えると、これらのタンパク質は、MHCクラスIIのコンテキストで提示される抗原を認識します。

文献では、異なるタイプのサイトカインの分泌と特定のインターロイキンへの応答によって互いに区別される、異なるタイプのTヘルパー細胞の名前を取得できます。

次に、サイトカインIFN-γを分泌する1型ヘルパーTリンパ球（TH1）（マクロファージの活性化と病原体の排除に有用）が定義されました。大量のIL-4、IL-5、IL-13を分泌する2型ヘルパーTリンパ球（TH2）（これらのTH2は抗体産生を促進します）。

「濾胞ヘルパーTリンパ球」（THF）として知られる他のヘルパーリンパ球もあります。その名前が示すように、リンパ濾胞に存在し、B細胞の活性化と抗体産生の刺激を助けます。

これらのTHFはまた、さまざまな異なるサイトカインを分泌し、同時に、TH1およびTH2細胞によって媒介される免疫応答に関連する抗体の産生を刺激することに関与しています。

9型、17型、22型のヘルパーT細胞も報告されており、特定の免疫応答の非常に特異的な側面を制御します。

制御性Tリンパ球（Tregs）

調節性CD4 Tリンパ球または「Treg」として知られているCD4受容体を発現するT細胞の別のセットもあります。これらのリンパ球は、FoxP3と呼ばれる転写因子を生成し、その表面にCD25と呼ばれる別のCDマーカーを発現します。

規制T細胞機能（出典：Wikimedia Commons経由のGwilz）

その調節機構は、細胞間接触、表面分子の発現、成長因子に対する反応の増加、TGF-β1やIL-10などの調節性サイトカインの産生の変化で構成されています。

細胞毒性または細胞溶解性Tリンパ球

一方、細胞傷害性T細胞は、それらに結合し、さまざまな種類の細胞傷害性タンパク質がロードされた特殊な顆粒を放出する能力のおかげで、侵襲性または外来の細胞を攻撃および破壊します。

細胞溶解性T細胞の細胞毒性顆粒に含まれるパーフォリンとグランザイムは、それぞれ原形質膜の孔を開いてタンパク質を分解し、攻撃する細胞を溶解させます。

細胞傷害性Tリンパ球とそれらのそれぞれの記憶Tリンパ球の増殖と作用（出典：OpenStax College、Wikimedia Commons経由）

このタイプのTリンパ球は、ウイルス、細菌、または細胞内寄生虫、ならびに癌または腫瘍細胞に感染した細胞の分解に特に関与しています。

細胞傷害性Tリンパ球は、CD8のようなタンパク質の膜発現によって認識されます。CD8のようなタンパク質は、他の膜タンパク質との関連で提示される抗原を認識および結合できるタンパク質です。主要クラスIの組織適合性複合体です。

メモリーTリンパ球

すでに述べたように、「ナイーブ」、「イノセント」、または「ナイーブ」のTリンパ球は、抗原と接触すると分化します。この分化は、CD4およびCD8 T細胞を生じるだけでなく、メモリー細胞として知られる別のクラスのT細胞も生じます。

これらの細胞は、メモリーBリンパ球に当てはまるように、寿命がはるかに長く、その細胞集団は、CD4やCD8などのエフェクターT細胞に再び接触すると、拡大して分化します。抗原。

記憶細胞はCD4またはCD8マーカーを持つことができ、それらの主な機能は「既知」の病原体に対する免疫系に「分子記憶」を提供することです。

熟成

Tリンパ球は厳密に選択され、胸腺で成熟します。成熟過程において、これらの細胞は、膜上で抗原受容体タンパク質を発現する能力を獲得します：T細胞受容体。

Tリンパ球の前駆造血細胞は、発達の非常に初期の段階で胸腺に移動し、成熟は、本質的に、TCR受容体および他の膜マーカーをコードする遺伝子の再構成にあります。

T細胞の前駆体が胸腺に到達すると、「胸腺細胞」と呼ばれ、成熟T細胞の異なる亜集団に増殖および分化します。

胸腺には、外来抗原を認識する細胞のポジティブセレクションと、自己分子を認識する細胞を排除するネガティブセレクションの両方があります。

成熟は最初、胸腺の外側の皮質で起こり、そこで細胞は非常に低い速度で増殖します。

アクティベーション

Tリンパ球は、抗原とは接触していませんが、一種の老化において、細胞周期のG0期にとどまっています。

活性化という用語は、これらの細胞の膜における抗原受容体の「コミットメント」中に起こるすべての事象を指し、いくつかのテキストでは抗原提示細胞またはAPCと定義されるヘルパー細胞の参加に値する。 （英国の抗原提示細胞から）。

APCの表面には、T細胞に抗原を「示す」膜分子が含まれています。

Tリンパ球の活性化プロセス。クラスII主要組織適合遺伝子複合体（MHC）タンパク質のコンテキストで提示される抗原受容体と抗原（出典：Wikimedia CommonsのCecilia TejeroGarcía）

活性化プロセスの過程で、リンパ球はサイズが大きくなり、元の球形からハンドミラーに似た形に変化します。この段階では、リンパ球はリンパ芽球として知られています。

リンパ芽球は、不活性なリンパ球とは異なり、有糸分裂的に増殖する能力があり、分化可能な他の細胞を生成します。

ヘルパーT細胞の活性化

THリンパ球は、APC細胞がMHCクラスII分子を利用して外来抗原を「提示」した場合にのみ活性化されます。この活性化経路の最初のステップは、TCR受容体による提示された抗原の認識から成ります。

続いて、CD4ヘルパー細胞はMHC II分子の領域と相互作用し、TCRタンパク質、抗原、およびMHC II分子の間に複合体が形成され、抗原と提示される分子の両方を確実に認識します。 APC。

次に、T細胞と抗原提示細胞の両方が、活性化されているCD4ヘルパーT細胞の活性化に役立つ調節サイトカインを分泌します。活性化されると、このリンパ球は増殖して新しい「ナイーブ」なCD4 Tリンパ球を生成し、他のタイプのメモリーまたはエフェクターリンパ球に分化します。

細胞傷害性T細胞の活性化

CD8リンパ球の活性化中に行われる一連のステップは、ヘルパーT細胞のシーケンスと非常によく似ています。ただし、関連するMHC分子はクラスIに属します。

抗原と受容体が認識されると、このプロセスに関与するAPC細胞と活性化細胞傷害性Tリンパ球は、リンパ球のクローン増殖と分化を活性化するサイトカインを分泌します。

CD4 T細胞と同様に、CD8 T細胞はエフェクター細胞またはメモリー細胞に分化できます。その場合、それらはそれぞれ細胞毒性または分子メモリー細胞として機能します。

CD8 Tリンパ球の活性化は、他のヘルパーT細胞、特に1型細胞の関与のおかげで達成されます。

シグナル伝達

リンパ球の活性化には、細胞外環境から細胞質ゾルの空間と核への信号の伝達が含まれます。これらのシグナルは、原形質膜上に存在する抗原受容体によって知覚され、内部シグナル伝達経路によって翻訳されます。

これらの信号を受信する最終的な目標は、特定の表面タンパク質をコードする特定の遺伝子の転写を活性化することです。

活性化され、分化しない（成熟した）リンパ球は、アポトーシスまたはプログラムされた細胞死によって体から排除されることを述べることが重要です。

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