T细胞表面存在诸多标记,如
T细胞受体(
TCR)、
白细胞分化抗原(
CD)等,可根据这些标记将
T细胞分为不同类型的亚群。γδT细胞具有抗感染和抗肿瘤的作用,在人体
固有免疫系统中发挥重要作用。
构成
T细胞受体的
肽链有α、β、γ和δ四种,γδT细胞表面的
TCR是由γ链和δ链组成的异二聚体(
TCRγδ)。
TCRγδ分子胞外区结构类似于
免疫球蛋白,远离
细胞膜的一端为
可变区(V区),而靠近细胞膜的一端为
恒定区(C区)。
TCRγδ分别由 γ 基因和 δ 基因编码。其中γ基因含有10个V基因片段、2个D基因片段和2个J 基因片段,δ基因含有7个V基因片段和2个J基因片段。通过排列组合,理论上可以产生500种
TCRγδ分子。但实际上,γδT细胞往往只采用特定的6种Vγ和3种Vδ来编码TCRγδ分子,因此其多样性受到了限制。
根据γδT细胞发挥功能的不同可将其分为:调节性γδT细胞(γδTreg细胞)、产IL-17的γδT细胞(γδT17细胞)、产
IFN-γ的γδT细胞(IFN-γ+γδT细胞)以及具有其他功能的γδT细胞。
γδT细胞表面的TCRγδ不需与MHC分子结合,不需
抗原提呈细胞(APC)的提呈,可以直接识别并结合
抗原分子。但由于TCRγδ的种类较少,缺乏多样性,γδT细胞的抗原识别谱较窄。不同组织中的γδT细胞表达不同的
TCRγδ,识别不同性质的
抗原;而同一组织中的γδT细胞往往表达相同的
TCRγδ,识别相同性质的
抗原。
细胞毒性是γδT细胞的主要生物学效应,也是其发挥抗肿瘤作用的主要方式。TCRγδ能够识别在
肿瘤细胞内积聚的
异戊烯焦磷酸(IPP)和二甲基烯丙基焦磷酸,进而激活γδT细胞。激活的γδT细胞能够通过多种途径杀伤肿瘤细胞:
γδT细胞的另一重要生物学效应是分泌多种
细胞因子和
趋化因子,参与
免疫调节。γδT 细胞能够分泌IL-2和干扰素γ(IFN-γ),表现出类似
辅助T细胞1(
Th1细胞)的作用,增强细胞介导的抗感染免疫。γδT 细胞还分泌IL-17,在启动
炎症反应、调节
中性粒细胞和
单核细胞的扩增与
募集中起着重要的作用。γδT细胞还能通过产生IL-4、IL-10等Th2型
细胞因子,控制
CD8+T细胞的扩增;辅助
B细胞活化并产生
抗体,增强
体液免疫;调节TNF-α分泌。γδT 细胞还可以产生
角化细胞生长因子和
结缔组织生长因子,从而控制
上皮细胞完整性、纤维生成和切口修复,在
先天免疫系统上表现出重要功能。
当
黏膜以及
皮下组织发生感染时,γδT细胞能够释放细胞毒性分子如
穿孔素和
颗粒酶B等、表达Fas/FasL以及分泌
IFN-γ,对胞内有
细菌或
病毒感染的靶细胞进行识别和杀伤。
IFN-γ进一步激活
巨噬细胞并令其释放IL-15,促使γδT细胞在感染部位聚集,参与局部抗炎。同时γδT细胞还可分泌IL-17募集
中性粒细胞发挥抗感染功能。
γδT细胞通过
TCR-CD1和Fas-FasL的相互作用诱导
树突状细胞(DC)成熟,γδT细胞还可通过分泌TNF-α和IFN-γ,诱导未成熟树的
树突状细胞表达CD86和MHC-I类分子。此外,γδT 细胞还可增强
脂多糖(LPS)诱导的
树突状细胞成熟。
γδT 细胞具有
抗原提呈细胞(APC)的功能,可启动
特异性免疫应答。活化的Vδ2T细胞可表现出类似
树突状细胞的专职APC的功能和特征。一方面,活化的Vδ2T细胞在表面表达
趋化因子受体CCR7,从而驱使其迁移至
淋巴结,并上调 MHC-I类和
MHCII类分子以及
共刺激分子CD80和CD86的表达水平。另一方面,活化的Vδ2T细胞可以有效地处理、提呈抗原给
CD4+T细胞以及
CD8+T细胞,并提供共刺激信号强烈诱导稚幼的
αβT细胞的增殖和分化。