- โครงสร้าง
- ประเภทของ CD4 T Lymphocytes
- คุณสมบัติ
- เป็นเซลล์ความจำภูมิคุ้มกัน
- การเจริญเติบโตและการเปิดใช้งาน
- การเปิดใช้งานเกิดขึ้นได้อย่างไร?
- โปรแกรมการตายของเซลล์
- อ้างอิง
เซลล์ CD4 Tเป็นประเภทของ T เม็ดเลือดขาวที่มีฟังก์ชั่นมือถือเป็นหลักเป็น "อุปกรณ์เสริม" หรือ "พันธมิตร" สำหรับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันที่เฉพาะเจาะจงหรือการปรับตัว มีลักษณะเฉพาะด้วยการมีตัวรับเมมเบรนที่เรียกว่า "T cell receptor complex" เรียกโดยย่อว่า TCR (T Cell Receptor) อย่างไรก็ตามมีประชากรย่อยที่แตกต่างกันของเซลล์ T ซึ่งระบุได้จากการมีอยู่ของโมเลกุลเครื่องหมายเมมเบรนอื่น ๆ
โมเลกุลเหล่านี้เป็นโปรตีนในธรรมชาติและเรียกว่าเป็นส่วนหนึ่งของ "กลุ่มความแตกต่าง" หรือซีดี (Cluster of Differentiation) ดังนั้นเซลล์ T สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก ๆ ได้แก่ CD4 T lymphocytes และ CD8 T lymphocytes
การเป็นตัวแทนของแกนรับ CD4 บนลิมโฟไซต์ตัวช่วย T ในระหว่างการกระตุ้นโดยใช้แอนติเจนที่นำเสนอเซลล์ (APC) (ที่มา: Xermani ผ่าน Wikimedia Commons)
เซลล์หลังนี้เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า "เซลล์ T cytotoxic" เนื่องจากในการตอบสนองภูมิคุ้มกันของร่างกายพวกมันเข้าไปแทรกแซงโดยตรงในการกำจัดเซลล์ที่ถูกไวรัสหรือจุลินทรีย์ภายในเซลล์บุกรุก
เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิด CD4 T เป็นที่รู้จักกันแพร่หลายในวรรณกรรมว่า“ ลิมโฟไซต์ผู้ช่วย T” เนื่องจากมีส่วนร่วมในการกระตุ้นเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดอื่น ๆ ของระบบภูมิคุ้มกัน: ลิมโฟไซต์บีการมีส่วนร่วมของพวกเขาส่งเสริมทั้งการกระตุ้นและการผลิตและการหลั่งของแอนติบอดี
โครงสร้าง
เซลล์ CD4 T แบ่งลักษณะโครงสร้างของเซลล์อื่น ๆ ของเชื้อสายน้ำเหลือง พวกมันมีนิวเคลียสที่โดดเด่นซึ่ง จำกัด ไซโตซอลให้อยู่ในวงแหวนแคบ ๆ ระหว่างเยื่อหุ้มพลาสมาและนิวเคลียส
พวกมันไม่มีออร์แกเนลล์ภายในมากมาย แต่ในบอร์ดอิเล็กตรอนบางไมโทคอนเดรียคอมเพล็กซ์กอลจิขนาดเล็กไรโบโซมอิสระและไลโซโซมสองสามตัวมีลักษณะคล้ายกัน
เซลล์เหล่านี้เกิดขึ้นในไขกระดูกจากสารตั้งต้นร่วมกับเซลล์น้ำเหลืองอื่น ๆ เช่นเซลล์ B และเซลล์ "นักฆ่าตามธรรมชาติ" (NK) รวมถึงเซลล์เม็ดเลือดที่เหลือ
อย่างไรก็ตามการเจริญเติบโตและการกระตุ้นของพวกมันเกิดขึ้นนอกไขกระดูกในอวัยวะที่เรียกว่าไธมัสและพวกมันสามารถทำหน้าที่ของพวกมันในอวัยวะที่เป็นน้ำเหลืองทุติยภูมิบางอย่างเช่นต่อมทอนซิลไส้ติ่งและอื่น ๆ
พวกมันแตกต่างจากเซลล์อื่น ๆ ของเชื้อสายน้ำเหลืองโดยการแสดงออกของเครื่องหมายเฉพาะโดยเฉพาะ "ตัวรับเซลล์ T" (T Cell Receptor) โปรตีนพื้นผิวเหล่านี้สามารถถูกมองว่าเป็นโปรตีนเชิงซ้อนที่ทำหน้าที่หลักในการรับรู้แอนติเจนที่นำเสนอต่อพวกมัน
เกี่ยวข้องกับโปรตีนเหล่านี้เป็นโปรตีนเชิงซ้อนอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่า CD3 ซึ่งจำเป็นสำหรับการส่งสัญญาณที่เกิดขึ้นระหว่างการรับรู้แอนติเจน
ในทางกลับกันลิมโฟไซต์ผู้ช่วย T แสดงออกบนพื้นผิวของพวกมันซึ่งเป็นโมเลกุล "เครื่องหมาย" ที่เรียกว่า CD4 ซึ่งเช่นเดียวกับโมเลกุลทั้งหมดของกลุ่มความแตกต่างจะรับรู้ตำแหน่งเฉพาะของตัวรับที่ "ถูก จำกัด " โดยโมเลกุล MHC ของ ชั้น II
ประเภทของ CD4 T Lymphocytes
ชื่อที่แตกต่างกันสามารถพบได้ในเอกสารสำหรับ T lymphocytes ประเภทต่างๆที่มีเครื่องหมายชนิด CD4 แต่ระบบการตั้งชื่อประเภทหนึ่งมีความโดดเด่นที่แยกแยะประเภทของไซโตไคน์ที่เซลล์เหล่านี้สามารถผลิตได้
ด้วยวิธีนี้จึงมีการกำหนดคลาสของตัวช่วย T lymphocytes หลายประเภทซึ่ง TH1, TH2, TH9, TH17, TH22, THF และ Tregs หรือลิมโฟไซต์ที่มีกฎข้อบังคับมีความโดดเด่น
ลิมโฟไซต์ TH1 หลั่งอินเตอร์เฟอรอนแกมมา (IFN-γ) ซึ่งเป็นไซโตไคน์ที่มีประโยชน์สำหรับการกระตุ้นเซลล์อื่น ๆ ของระบบภูมิคุ้มกันที่เรียกว่าแมคโครฟาจ ลิมโฟไซต์ผู้ช่วยประเภท 2 (TH2) หลั่งสารอินเตอร์ลิวคินที่หลากหลายซึ่งส่งเสริมการผลิตแอนติบอดี
Follicular helper T lymphocytes หรือ THFs ที่พบใน lymphoid follicles มีส่วนเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นเซลล์ B และยัง "ช่วย" ในการผลิตและการหลั่งของแอนติบอดีโดยการหลั่ง cytokines จำนวนมาก
ลิมโฟไซต์ผู้ช่วยอีกชั้นหนึ่งคือ T lymphocytes หรือ Tregs ซึ่งควบคุมการทำงานของเซลล์จำนวนมากผ่านการสัมผัสเซลล์การแสดงออกของโมเลกุลพื้นผิวและการเพิ่มประสิทธิภาพของการตอบสนองต่อปัจจัยการเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน
สำหรับการพัฒนา "ส่วนย่อย" ของเซลล์เม็ดเลือดขาว CD4 T การศึกษาที่แตกต่างกันแสดงให้เห็นว่าพวกมันมาจากสารตั้งต้นของเซลล์ T เดียวกันนั่นคือไม่ได้มาจากเชื้อสายที่แยกจากกันซึ่งถูกบุกรุกก่อนที่จะมีการกระตุ้นด้วยแอนติเจน
ในทางตรงกันข้ามความแตกต่างของลิมโฟไซต์ตัวช่วยแต่ละชนิดได้รับอิทธิพลจากลักษณะทางสิ่งแวดล้อมระดับจุลภาคหลายประการที่เซลล์ตั้งต้นอยู่ภายใต้ซึ่งเชื่อว่าเป็นเซลล์เม็ดเลือดขาว CD4 T ที่ไร้เดียงสาและโตเต็มที่ถูกกระตุ้นโดยไซโตไคน์ที่ผลิตโดยมาโครฟาจ .
คุณสมบัติ
เซลล์เม็ดเลือดขาว CD4 T ทำหน้าที่เป็นเซลล์ผู้ช่วยเป็นหลัก เซลล์เหล่านี้ถูกกระตุ้นและสร้างการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้อเมื่อพบรับรู้และโต้ตอบกับแอนติเจนที่บุกรุก
ความสามารถในการรับรู้และผูกมัดแอนติเจนแปลกปลอมนั้นแตกต่างจากเซลล์ B อย่างมากเนื่องจากชนิดหลังสามารถรับรู้แอนติเจนที่ละลายน้ำได้ในสภาพ "ไร้เดียงสา" ก่อนที่จะมีความแตกต่างอย่างสมบูรณ์
ในทางตรงกันข้าม T lymphocytes (โดยทั่วไป) สามารถรับรู้ได้เฉพาะแอนติเจนเปปไทด์ที่ยึดติดกับโมเลกุลอื่นที่เข้ารหัสโดยยีนของตระกูลโปรตีนที่เรียกว่า "Major Histocompatibility Complex" หรือ MHC (Major Histocompatibility Complex) และสิ่งนี้เรียกว่า " ข้อ จำกัด ของ MHC”
มีโปรตีน MHC อย่างน้อยสามคลาสและเซลล์ CD4 T จดจำแอนติเจนที่นำเสนอในบริบทของ MHC class II
พวกมันถูกเรียกว่า T helper cells หรือ "ตัวช่วย" เพราะพวกมัน "ช่วย" เซลล์ B ที่มีลักษณะการผลิตแอนติบอดีที่ขึ้นกับ T นั่นคือพวกมันต้องการการมี T lymphocytes
ความรับผิดชอบพื้นฐานอยู่ที่การผลิตไซโตไคน์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งมีส่วนร่วมในกระบวนการภูมิคุ้มกันที่แตกต่างกัน
เป็นเซลล์ความจำภูมิคุ้มกัน
เซลล์ CD4 T ที่โตแล้วซึ่งแตกต่างกันบางชุดสามารถมีชีวิตอยู่ได้เป็นระยะเวลานานขึ้นและให้การตอบสนองเร็วขึ้นเมื่อสิ่งมีชีวิตที่พวกเขาพบเผชิญกับแอนติเจนเดียวกันเป็นครั้งที่สอง
เซลล์เหล่านี้มีไว้เพื่อ "จดจำ" แอนติเจนที่กระตุ้นและกระตุ้นให้เกิดความแตกต่างเรียกว่า "memory T cells"
การเจริญเติบโตและการเปิดใช้งาน
เซลล์เม็ดเลือดขาว CD4 T เกิดขึ้นในไขกระดูกและต่อมาจะย้ายไปที่ไธมัสเพื่อแยกความแตกต่างและเติบโตเต็มที่ เซลล์ lymphoid ซึ่งเป็นลูกหลานของ T lymphocytes ที่มีอยู่ในต่อมไทมัสเรียกว่า "thymocytes"
ไทโมไซต์ต้องผ่านขั้นตอนต่างๆของการเจริญเติบโตซึ่งเครื่องหมายเมมเบรนที่ระบุลักษณะของพวกมันจะค่อยๆแสดงออกมา (มีการอ้างอิงก่อนหน้านี้กับเครื่องหมาย TCR และ CD3)
กระบวนการเปิดใช้งาน T lymphocyte (ที่มา: DO11.10 ผ่าน Wikimedia Commons)
ในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโตเซลล์ตัวช่วย T ที่จดจำแอนติเจนแปลกปลอมจะถูกเลือกและเซลล์ที่รับรู้โมเลกุลของสิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดขึ้นจะถูกกำจัดออกไป นี่เป็นกลไกการป้องกันที่สำคัญมากต่อการมีเซลล์ "ปฏิกิริยาตัวเอง"
การเปิดใช้งานเกิดขึ้นได้อย่างไร?
ลิมโฟไซต์ T ที่ไม่ใช้งานอยู่ในช่วงของการชราภาพแบบไมโทติกหรือสิ่งที่เหมือนกันพวกมันไม่ได้แบ่งตัวอย่างแข็งขันและถูกจับในระยะ G0 ของวัฏจักรเซลล์
เซลล์ “ อุปกรณ์เสริม” บางเซลล์ที่เรียกว่าแอนติเจนนำเสนอเซลล์หรือAPC (Antigen Presenting Cells) มีส่วนร่วมในกระบวนการกระตุ้น เซลล์เหล่านี้มีหน้าที่ "นำเสนอ" แอนติเจนที่เชื่อมโยงกับโปรตีน MHC class II ที่ TCR เลือกใช้บนเยื่อหุ้มเซลล์ของ CD4 T lymphocytes
ในระหว่างกระบวนการนี้ซึ่งเกิดขึ้นในไธมัสลิมโฟไซต์จะแยกความแตกต่างออกไปเป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวโดยเปลี่ยนรูปร่างและขนาด Lymphoblasts สามารถแบ่งตัวและเพิ่มจำนวนเพิ่มจำนวนเซลล์ในประชากรได้
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวรับ TCR (บนพื้นผิวของเซลล์ CD4 T) และแอนติเจนที่ผูกไว้กับ MHC class II (บนพื้นผิวของเซลล์ APC) ก่อให้เกิดความซับซ้อนที่ทำให้เกิดการจดจำเฉพาะ
เมื่อแอนติเจนที่นำเสนอได้รับการยอมรับในบริบทของ MHC class II ทั้ง CD4 lymphocyte และเซลล์ APC จะเริ่มหลั่ง cytokines ซึ่งมีส่วนช่วยในการกระตุ้น lymphocyte
เมื่อเซลล์เม็ดเลือดขาวถูกกระตุ้นมันจะทวีคูณกลายเป็นเซลล์ใหม่ที่เหมือนกันโดยเฉพาะสำหรับแอนติเจนที่เป็นปัญหาและอยู่ในสถานะ "ไร้เดียงสา" หรือ "ไร้เดียงสา" ซึ่งไม่ได้รับการแก้ไขจนกว่าจะพบแอนติเจนที่พวกมัน "ออกแบบไว้ ”
โปรแกรมการตายของเซลล์
ร่างกายมนุษย์เช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิดมีความสามารถในการสร้างเซลล์เม็ดเลือดขาวหลายร้อยเซลล์ในช่วงเวลาสั้น ๆ
นอกจากนี้เนื่องจากความแตกต่างของเซลล์ T เกี่ยวข้องกับการจัดเรียงใหม่แบบสุ่มของยีนที่เป็นรหัสสำหรับโปรตีนการรับรู้ของแอนติเจนที่นำเสนอต่อเซลล์จึงมีประชากรหลายร้อยเซลล์ที่สามารถจดจำ "ส่วนต่างๆ" ของแอนติเจนเดียวกันได้ หรือแอนติเจนที่แตกต่างกัน
เซลล์จำนวนมากนี้เกี่ยวข้องกับอันตรายทางสรีรวิทยาเนื่องจากรูปแบบบางอย่างที่รับรู้โดยตัวรับเมมเบรนของ T เซลล์อาจตรงกับรูปแบบของโมเลกุลในตัวเอง
นอกจากนี้เซลล์เหล่านี้ไม่ได้ถูกกำหนดให้ทำหน้าที่ได้ทันทีเนื่องจากพวกมันต้องการปฏิสัมพันธ์กับแอนติเจนที่กำหนดไว้
ดังนั้น "สภาวะสมดุลของเซลล์เม็ดเลือดขาว" จึงเกิดขึ้นได้ในอวัยวะน้ำเหลืองหลักโดยกระตุ้นให้เกิดเส้นทางการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ในเซลล์เหล่านั้นที่ไม่จำเป็นหรือไม่มีความแตกต่างและเติบโตเต็มที่
อ้างอิง
- Abbas, A. , Murphy, K. , & Sher, A. (1996). ความหลากหลายในการทำงานของเซลล์เม็ดเลือดขาวตัวช่วย T ธรรมชาติ, 383, 787-793
- นักแสดง JK (2014) แนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับภูมิคุ้มกันวิทยาเบื้องต้นสำหรับการประยุกต์ใช้สหวิทยาการ ลอนดอน: สำนักพิมพ์วิชาการ.
- ด้านล่าง K. (1988). Dichotomy ที่ใช้งานได้ในเซลล์เม็ดเลือดขาว CD4 + T วิทยาภูมิคุ้มกันวันนี้, 9 (9), 268–274.
- Cavanagh, M. (nd). การเปิดใช้งาน T-cell British Society for Immunology.
- Reinherz, E. , Haynes, B. , Nadles, L. , & Bernstein, I. (1986). Leukocyte Typing II. Human T Lymphocytes (ฉบับที่ 1) สปริงเกอร์
- Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a และ Jordan, MS (2009) การเปิดใช้งาน T Cell Annu รายได้อิมมูโนล , 27, 591–619