زیرمجموعهها و قطبیسازی سلولهای T-کمککننده (Th1، Th2، Th17، Tfh)
سلولهای T CD4 بکر از نظر عملکردی نامتعهد هستند؛ پس از فعالسازی، آنها به زیرمجموعههای کمککننده متمایز تبدیل میشوند که توسط فاکتورهای رونویسی و برنامههای سیتوکینی مشخص تعریف میشوند. محیط سیتوکینی در زمان آغازین، آنها را به سمت Th1، Th2، Th17، سلولهای T فولیکولار کمککننده و سایر سرنوشتها قطبی میکند که هر یک برای یک دسته خاص از پاتوژنها طراحی شدهاند و هر یک در صورت هدایت نادرست، میتوانند به ایمونوپاتولوژی کمک کنند.
Definition
تمایز زیرمجموعه T-کمککننده، قطبیسازی وابسته به آنتیژن و سیتوکین سلولهای T CD4 بکر فعالشده به ردههای تخصصی عملکردی است — از جمله سلولهای Th1، Th2، Th17 و T فولیکولار کمککننده — که هر یک با یک فاکتور رونویسی تعریفکننده رده و یک خروجی سیتوکینی متمایز مشخص میشوند.
Scope
این موضوع به تمایز سلولهای T کمککننده CD4 به زیرمجموعههای اصلی عملکننده، فاکتورهای رونویسی اصلی و سیتوکینهایی که آنها را تعریف میکنند، و نقشهای عملکردی و انعطافپذیری این ردهها میپردازد. این یک مدخل مرجع مکانیکی در ایمنی تطبیقی است و راهنمای بالینی نیست.
Core questions
- چه سیگنالهایی تعیین میکنند که یک سلول T CD4 بکر به کدام زیرمجموعه کمککننده تبدیل شود؟
- چگونه فاکتورهای رونویسی اصلی و سیتوکینهای مشخص، هر رده را تعریف میکنند؟
- هر زیرمجموعه در برابر کدام پاتوژنها یا وظایف ایمنی تخصص دارد؟
- سرنوشت سلولهای T کمککننده پس از تثبیت چقدر ثابت یا انعطافپذیر است؟
Key concepts
- فاکتورهای رونویسی اصلی (T-bet، GATA3، RORgammat، Bcl-6)
- سیتوکینهای مشخص (IFN-گاما، IL-4، IL-17، IL-21)
- سلولهای Th1 و ایمنی با واسطه سلولی
- سلولهای Th2 و پاسخها به کرمها و آلرژنها
- سلولهای Th17 و ایمنی مخاطی/سدی
- سلولهای T فولیکولار کمککننده (Tfh) و کمک به سلولهای B
- قطبیسازی با واسطه سیتوکین
- انعطافپذیری رده
Key theories
- پارادایم Th1/Th2
- Mosmann و Coffman نشان دادند که سلولهای T کمککننده به زیرمجموعههایی با پروفایلهای سیتوکینی و عملکردهای مؤثر متمایز تقسیم میشوند و چارچوب اصلی را که بعدها به Th17، Tfh و سایر ردهها گسترش یافت، ایجاد کردند.
Mechanisms
هنگامی که یک سلول T CD4 بکر توسط پپتید-MHC و تحریک مشترک فعال میشود، سیتوکینهای موجود در زمان آغازین، یک فاکتور رونویسی اصلی را القا میکنند که سلول را به یک رده متعهد میکند. سیگنالهای وابسته به اینترفرون و T-bet سلولهای Th1 را تقویت میکنند که IFN-گاما ترشح کرده و از فعالسازی ماکروفاژها و دفاع در برابر پاتوژنهای درونسلولی حمایت میکنند. IL-4 و GATA3 سلولهای Th2 را تقویت میکنند که IL-4، IL-5 و IL-13 تولید کرده و پاسخها به کرمها و التهاب آلرژیک را هماهنگ میکنند. ترکیبی از فاکتور رشد تغییردهنده بتا با IL-6 و RORgammat تمایز Th17 را هدایت میکند و سلولهای تولیدکننده IL-17 را ایجاد میکند که در سدهای مخاطی مهم هستند. Bcl-6 سلولهای T فولیکولار کمککننده را مشخص میکند که IL-21 و CD40-لیگاند را برای کمک به سلولهای B در مراکز زایشی فراهم میکنند. این برنامهها میتوانند انعطافپذیری نشان دهند و تحت شرایط سیتوکینی تغییریافته به یکدیگر تبدیل شوند، به جای اینکه کاملاً برگشتناپذیر باشند [mosmann-coffman-1989][murphy-reiner-2002][zhu-paul-2008][crotty-2014].
Clinical relevance
قطبیسازی سلولهای T کمککننده، ماهیت پاسخهای ایمنی را در عفونت، آلرژی، خودایمنی و التهاب مزمن شکل میدهد و زیرمجموعههای نامتعادل در بسیاری از بیماریهای با واسطه ایمنی نقش دارند. محتوای اینجا زیستشناسی را برای مرجع و آموزش توصیف میکند و مبنایی برای تشخیص یا درمان هیچ فردی نیست.
History
توصیف Mosmann و Coffman در سال 1989 از الگوهای سیتوکینی متمایز Th1 و Th2 در سلولهای T کمککننده موش، مطالعه مدرن تخصصیافتگی سلولهای کمککننده را آغاز کرد. این چارچوب بعدها با کشف سلولهای Th17 به عنوان یک رده جداگانه و سلولهای T فولیکولار کمککننده به عنوان ارائهدهندگان اصلی کمک به سلولهای B گسترش یافت و مدل اصلی دو زیرمجموعهای را به نقشهای غنیتر از تمایز CD4 تبدیل کرد [mosmann-coffman-1989][zhu-paul-2008][crotty-2014].
Debates
- ردههای سلولهای T کمککننده چقدر پایدار هستند؟
- مدلهای اولیه زیرمجموعهها را به عنوان کاملاً متعهد در نظر میگرفتند، اما شواهد انعطافپذیری — سلولهایی که تحت شرایط سیتوکینی متغیر ویژگیهای ردههای دیگر را به دست میآورند — دیدگاهی انعطافپذیرتر از هویت سلولهای کمککننده را مطرح کرده است.
Key figures
- Tim Mosmann
- Robert Coffman
- Kenneth Murphy
- Shane Crotty
- William Paul
Related topics
Seminal works
- mosmann-coffman-1989
- murphy-reiner-2002
- crotty-2014
Frequently asked questions
- چه چیزی تعیین میکند که یک سلول T CD4 به کدام زیرمجموعه سلول T کمککننده تبدیل شود؟
- سیتوکینهای موجود در زمان فعالسازی سلول T CD4 بکر، یک فاکتور رونویسی تعریفکننده رده را القا میکنند؛ به عنوان مثال، سیگنالهای اینترفرون به نفع Th1، IL-4 به نفع Th2، و ترکیبی از TGF-بتا با IL-6 به نفع Th17 است.
- سلولهای T فولیکولار کمککننده چه کاری انجام میدهند؟
- سلولهای T فولیکولار کمککننده در کمک به سلولهای B تخصص دارند: آنها در مراکز زایشی قرار میگیرند و سیگنالهایی مانند IL-21 و CD40 لیگاند را فراهم میکنند که از بلوغ میل ترکیبی آنتیبادی و تولید پاسخهای آنتیبادی با کیفیت بالا حمایت میکنند.