टी-हेल्पर कोशिका उपसमूह और ध्रुवीकरण (Th1, Th2, Th17, Tfh)

भोली CD4 टी कोशिकाएं कार्यात्मक रूप से अप्रतिबद्ध होती हैं; सक्रियण पर वे विशिष्ट हेल्पर उपसमूहों में विभेदित होती हैं, जिन्हें विशिष्ट प्रतिलेखन कारकों और साइटोकाइन कार्यक्रमों द्वारा परिभाषित किया जाता है। प्राइमिंग के समय साइटोकाइन वातावरण उन्हें Th1, Th2, Th17, टी फॉलिक्युलर हेल्पर, और अन्य नियतियों की ओर ध्रुवीकृत करता है, जिनमें से प्रत्येक एक विशेष प्रकार के रोगज़नक़ के लिए अनुकूलित होता है और गलत दिशा में होने पर प्रत्येक इम्यूनोपैथोलॉजी में योगदान करने में सक्षम होता है।

Definition

टी-हेल्पर उपसमूह विभेदन सक्रियित भोली CD4 टी कोशिकाओं का कार्यात्मक रूप से विशेषीकृत वंशों में एंटीजन- और साइटोकाइन-संचालित ध्रुवीकरण है — जिसमें Th1, Th2, Th17, और टी फॉलिक्युलर हेल्पर कोशिकाएं शामिल हैं — प्रत्येक एक वंश-परिभाषित प्रतिलेखन कारक और एक विशिष्ट साइटोकाइन आउटपुट द्वारा विशेषता है।

Scope

यह विषय CD4 हेल्पर टी कोशिकाओं के प्रमुख प्रभावकारी उपसमूहों में विभेदन, उन्हें परिभाषित करने वाले मास्टर प्रतिलेखन कारकों और साइटोकाइन, और इन वंशों की कार्यात्मक भूमिकाओं और प्लास्टिसिटी को शामिल करता है। यह अनुकूली प्रतिरक्षा के भीतर एक यांत्रिक संदर्भ प्रविष्टि है और नैदानिक मार्गदर्शन नहीं है।

Core questions

• कौन से संकेत निर्धारित करते हैं कि एक भोली CD4 टी कोशिका कौन सा हेल्पर उपसमूह बनती है?
• मास्टर प्रतिलेखन कारक और विशिष्ट साइटोकाइन प्रत्येक वंश को कैसे परिभाषित करते हैं?
• प्रत्येक उपसमूह किन रोगजनकों या प्रतिरक्षा कार्यों के खिलाफ विशेषज्ञता रखता है?
• एक बार स्थापित होने के बाद हेल्पर टी-कोशिका नियतियां कितनी निश्चित या प्लास्टिक होती हैं?

Key concepts

• मास्टर प्रतिलेखन कारक (T-bet, GATA3, RORgammat, Bcl-6)
• विशिष्ट साइटोकाइन (IFN-गामा, IL-4, IL-17, IL-21)
• Th1 कोशिकाएं और कोशिका-मध्यस्थ प्रतिरक्षा
• Th2 कोशिकाएं और हेलमिन्थ्स और एलर्जी के प्रति प्रतिक्रियाएं
• Th17 कोशिकाएं और श्लेष्म/बाधा प्रतिरक्षा
• टी फॉलिक्युलर हेल्पर (Tfh) कोशिकाएं और बी-कोशिका सहायता
• साइटोकाइन-संचालित ध्रुवीकरण
• वंश प्लास्टिसिटी

Key theories

Th1/Th2 प्रतिमान

मोसमैन और कॉफमैन ने दिखाया कि हेल्पर टी कोशिकाएं विशिष्ट साइटोकाइन प्रोफाइल और प्रभावकारी कार्यों वाले उपसमूहों में अलग हो जाती हैं, जिससे संस्थापक ढांचा स्थापित हुआ जिसे बाद में Th17, Tfh और अन्य वंशों तक विस्तारित किया गया।

Mechanisms

जब एक भोली CD4 टी कोशिका पेप्टाइड-MHC और सह-उत्तेजना द्वारा सक्रिय होती है, तो प्राइमिंग में मौजूद साइटोकाइन एक मास्टर प्रतिलेखन कारक को प्रेरित करते हैं जो कोशिका को एक वंश के लिए प्रतिबद्ध करता है। इंटरफेरॉन-संचालित संकेत और टी-बीटा Th1 कोशिकाओं को बढ़ावा देते हैं, जो IFN-गामा स्रावित करती हैं और मैक्रोफेज सक्रियण और अंतःकोशिकीय रोगजनकों के खिलाफ रक्षा का समर्थन करती हैं। IL-4 और GATA3 Th2 कोशिकाओं को बढ़ावा देते हैं, जो IL-4, IL-5, और IL-13 का उत्पादन करती हैं और हेलमिन्थ्स और एलर्जी सूजन के प्रति प्रतिक्रियाओं का समन्वय करती हैं। IL-6 और RORgammat के साथ ट्रांसफॉर्मिंग ग्रोथ फैक्टर-बीटा का एक संयोजन Th17 विभेदन को निर्देशित करता है, जिससे IL-17-उत्पादक कोशिकाएं उत्पन्न होती हैं जो श्लेष्म बाधाओं पर महत्वपूर्ण होती हैं। Bcl-6 टी फॉलिक्युलर हेल्पर कोशिकाओं को निर्दिष्ट करता है, जो जर्मिनल केंद्रों में बी कोशिकाओं को IL-21 और CD40-लिगैंड सहायता प्रदान करती हैं। ये कार्यक्रम प्लास्टिसिटी दिखा सकते हैं, सख्त रूप से अपरिवर्तनीय होने के बजाय परिवर्तित साइटोकाइन स्थितियों के तहत परस्पर परिवर्तित हो सकते हैं [mosmann-coffman-1989][murphy-reiner-2002][zhu-paul-2008][crotty-2014]।

Clinical relevance

हेल्पर टी-कोशिका ध्रुवीकरण संक्रमण, एलर्जी, ऑटोइम्यूनिटी और पुरानी सूजन में प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं के चरित्र को आकार देता है, और असंतुलित उपसमूह कई प्रतिरक्षा-मध्यस्थ रोगों में शामिल होते हैं। यहां की सामग्री संदर्भ और शिक्षा के लिए जीव विज्ञान का वर्णन करती है और किसी भी व्यक्ति के निदान या उपचार का आधार नहीं है।

History

मोसमैन और कॉफमैन का 1989 में माउस हेल्पर टी कोशिकाओं में विशिष्ट Th1 और Th2 साइटोकाइन पैटर्न का वर्णन हेल्पर-कोशिका विशेषज्ञता के आधुनिक अध्ययन की शुरुआत थी। इस ढांचे को बाद में Th17 कोशिकाओं की एक अलग वंश के रूप में खोज और टी फॉलिक्युलर हेल्पर कोशिकाओं की बी-कोशिका सहायता के प्रमुख प्रदाताओं के रूप में खोज द्वारा विस्तारित किया गया, जिससे मूल दो-उपसमूह मॉडल को CD4 विभेदन के एक समृद्ध मानचित्र में बदल दिया गया [mosmann-coffman-1989][zhu-paul-2008][crotty-2014]।

Debates

हेल्पर टी-कोशिका वंश कितने स्थिर होते हैं?

प्रारंभिक मॉडल उपसमूहों को अंतिम रूप से प्रतिबद्ध मानते थे, लेकिन प्लास्टिसिटी के प्रमाण — बदलती साइटोकाइन स्थितियों के तहत अन्य वंशों की विशेषताओं को प्राप्त करने वाली कोशिकाएं — ने हेल्पर-कोशिका पहचान के अधिक लचीले दृष्टिकोण को प्रेरित किया है।

Key figures

• Tim Mosmann
• Robert Coffman
• Kenneth Murphy
• Shane Crotty
• William Paul

Seminal works

• mosmann-coffman-1989
• murphy-reiner-2002
• crotty-2014

Frequently asked questions

कौन सा कारक निर्धारित करता है कि एक CD4 टी कोशिका कौन सा हेल्पर टी-कोशिका उपसमूह बनती है?

जब भोली CD4 टी कोशिका सक्रिय होती है तो मौजूद साइटोकाइन एक वंश-परिभाषित प्रतिलेखन कारक को प्रेरित करते हैं; उदाहरण के लिए, इंटरफेरॉन संकेत Th1 का पक्ष लेते हैं, IL-4 Th2 का पक्ष लेता है, और IL-6 के साथ TGF-बीटा का एक संयोजन Th17 का पक्ष लेता है।

टी फॉलिक्युलर हेल्पर कोशिकाएं क्या करती हैं?

टी फॉलिक्युलर हेल्पर कोशिकाएं बी कोशिकाओं की मदद करने में विशेषज्ञ होती हैं: वे जर्मिनल केंद्रों में स्थानीयकृत होती हैं और IL-21 और CD40 लिगैंड जैसे संकेत प्रदान करती हैं जो एंटीबॉडी आत्मीयता परिपक्वता और उच्च-गुणवत्ता वाली एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं के उत्पादन का समर्थन करते हैं।