功能性T细胞的可塑性和协同作用
虽然通常效应性CD4+T 细胞亚群在分化后是内在稳定的(intrinsically stable),其功能性表型在分化发育后通常不会再改变;而且诱导通常是单向的,在某种感染中,仅仅有一种类型应答被诱导和募集以清除病原体。但现实往往并不如此。为了有效应对病原体的不同入侵和破坏策略,效应性T细胞必须适应其不同策略而产生应答。适应是通过T细胞的可塑性(T-cell plasticity)和不同功能性T细胞亚群间的协同作用(cooperation)来实现的。T细胞的可塑性通常指分化后的功能性T细胞亚群也可以重新编程(reprogramming),转换细胞因子分泌表型。例如:Th17细胞重新编程,转换为Th1细胞。研究发现,在体外经IL-12(Th1的诱导性细胞因子)刺激后,Th17细胞的子代可以快速失去分泌IL-17的能力,而转而分泌IFN-γ;而反复使用IL-23(Th17的诱导性细胞因子)刺激Th17,也可以导致它的子代转换成Th1细胞。在两种情况下,Th17转换为Th1细胞,获得性表达Th1相关转录因子T-bet,并且失去了Th17相关转录因子RORγt。(https://www.daowen.com)
可塑性通常发生在具有相同抗原识别特性的同一克隆起源的细胞;而协同作用则发生在不同感染阶段,识别不同抗原的不同的克隆前体细胞。一个例子说明了效应性T细胞的可塑性和协同的重要性。当宿主抵抗某种特定类型的胞内菌(如沙门氏菌)感染时,这些细菌与胞外菌不同,通过进化具备了能够在非IFN-γ激活的巨噬细胞内存活的能力。在感染早期,沙门氏菌尚未进入细胞内,Th17是主要的应答细胞,产生大量IL-17,诱导中性粒细胞汇集并吞噬胞外菌;IL-22则诱导抗微生物肽释放,并限制细菌在肠腔内大量繁殖。在此感染阶段,大多数的T细胞应答都表现为针对细菌鞭毛抗原表位的特异性应答。鞭毛抗原通常被认为是TLR5的激动剂,TLR5途径激活固有免疫通常促进小肠内DC表达IL-23,因此诱导Ⅲ型应答。在早期感染阶段,鞭毛特异性Th1细胞也会出现,这可能是作为可塑性的结果,由Th17细胞前体转换而来的。这些Th17来源的Th1细胞可以进一步激活巨噬细胞的胞内杀伤作用。为了逃避被杀伤,沙门氏菌下调鞭毛表达,并同时表达新蛋白(如SseI和SseJ),这些新蛋白可以帮助其抑制巨噬细胞的胞内杀伤功能。从而促使沙门氏菌不但可以逃脱鞭毛特异性T细胞对它的发现,并且至少可以暂时性地利用宿主巨噬细胞作为避难所,以保护其不受细胞外杀伤机制的破坏,利于感染的全身性播散。在全身感染阶段,T细胞应答转换为针对那有利于病原体细胞内生存的新的抗原性物质。在经典CD8α+DC内,一些新表达抗原通常可以激活胞浆内感受器,这些感受器可以启动IL-12表达,并进一步促进Th1细胞分化,诱导Ⅰ型应答。病原体可以被新表达抗原特异性的Th1细胞诱导激活的巨噬细胞清除。在针对沙门氏菌的抗感染免疫过程中,机体可以针对细菌在细胞外和细胞内感染阶段所需要的不同类型抗原产生不同应答,包括早期胞外感染阶段的Ⅲ型应答和后期胞内感染阶段的Ⅰ型应答,从而使沙门氏菌失去利于其存活的场所,从而被从宿主体内清除。