Субпопуляции Т-клеток памяти и их тканевая локализация

Т-клетки памяти представляют собой не единую популяцию, а совокупность субпопуляций, различающихся по месту их миграции и скорости действия. Центральные клетки памяти рециркулируют через лимфоидные органы и служат возобновляемым резервуаром; эффекторные клетки памяти патрулируют периферические ткани и кровь для быстрого осуществления эффекторной функции; а тканерезидентные клетки памяти постоянно находятся в барьерных тканях, таких как кожа, кишечник и легкие, охраняя места первичного проникновения патогенов.

Definition

Т-клетки памяти — это долгоживущие, антиген-опытные Т-лимфоциты, которые опосредуют быстрые реакции вторичного иммунного ответа, состоящие из различных субпопуляций, классически центральных клеток памяти, эффекторных клеток памяти и тканерезидентных клеток памяти, которые различаются по экспрессии рецепторов хоминга, анатомической локализации и кинетике эффекторных функций.

Scope

Тема охватывает основные субпопуляции Т-клеток памяти, поверхностные и хоминговые маркеры, которые их определяют, их миграционные паттерны и концепцию тканевой резидентности. Это механистическое, справочное описание гетерогенности Т-клеточной памяти, которое не включает протоколы клинического иммунофенотипирования или терапевтические манипуляции с Т-клетками.

Core questions

• Что отличает центральные, эффекторные и тканерезидентные Т-клетки памяти?
• Как паттерны рецепторов хоминга определяют, куда мигрирует каждая субпопуляция памяти?
• Как тканерезидентные Т-клетки памяти устанавливают и поддерживают резидентность в барьерных тканях?
• Как это разделение труда формирует защиту в различных анатомических областях?

Key concepts

• Центральная Т-клетка памяти
• Эффекторная Т-клетка памяти
• Тканерезидентная Т-клетка памяти
• Рецепторы хоминга (например, CCR7, CD62L)
• Рециркуляция лимфоцитов
• Иммунитет барьерных тканей
• Вторичный Т-клеточный ответ

Key theories

Разделение труда между центральной и эффекторной памятью

Т-клетки памяти делятся на субпопуляцию центральной памяти, которая направляется в лимфатические узлы и способна к пролиферации, и субпопуляцию эффекторной памяти, которая патрулирует ткани и быстро осуществляет эффекторные функции, что определяется дифференциальной экспрессией лимфоидных рецепторов хоминга, таких как CCR7.

Тканерезидентная память как нерециркулирующий компартмент

Отдельная субпопуляция памяти становится постоянно резидентной в периферических тканях, а не рециркулирует, обеспечивая местную первую линию защиты на поверхностях тела, куда проникают патогены.

Mechanisms

После разрешения инфекции выжившие антиген-опытные Т-клетки диверсифицируются на субпопуляции, определяемые в значительной степени их миграцией. Центральные клетки памяти сохраняют рецепторы хоминга к лимфатическим узлам, рециркулируют через вторичные лимфоидные органы и сильно пролиферируют при повторной стимуляции; эффекторные клетки памяти снижают экспрессию рецепторов хоминга к лимфоидным органам, циркулируют через периферические ткани и кровь и обеспечивают быструю эффекторную функцию. Дальнейшая субпопуляция, тканерезидентные клетки памяти, покидает кровоток и длительно удерживается в эпителиальных и других периферических тканях, где она обеспечивает немедленную местную защиту и может вызвать более широкую тканевую тревогу при повторной встрече. Эти комплементарные распределения, рассмотренные Мюллером и коллегами, позволяют пулу памяти охватывать как лимфоидный надзор, так и передовую барьерную защиту.

Clinical relevance

Локализация Т-клеток памяти помогает объяснить, почему защита может различаться между системными и слизистыми оболочками и почему вакцины, которые генерируют тканерезидентную память в месте проникновения, могут защищать иначе, чем те, которые вызывают только циркулирующую память. Эта статья представляет биологию на концептуальном уровне и не является основой для выбора вакцин или принятия решений по клиническому иммунному мониторингу.

Evidence & guidelines

Концепция субпопуляций основана на экспериментальной и гуморальной иммунологии, возникшей в результате идентификации центральных и эффекторных клеток памяти на основе маркеров и расширенной последующими работами по тканевой резидентности; утверждения здесь восходят к цитируемым первичным исследованиям и обзорам, а не к клиническим рекомендациям.

History

Т-клетки памяти долгое время рассматривались как однородная популяция, пока анализ на основе маркеров в конце 1990-х годов не разделил их на центральные и эффекторные субпопуляции памяти с различными потенциалами хоминга. В течение следующих двух десятилетий признание тканерезидентных клеток памяти, которые не рециркулируют, добавило третий основной компартмент и переосмыслило память как анатомически организованную систему, а не как единый циркулирующий пул.

Debates

Насколько стабильны и взаимопревращаемы субпопуляции Т-клеток памяти?

Остается дискуссионным вопрос о том, представляют ли центральные, эффекторные и резидентные субпопуляции памяти фиксированные линии или взаимопревращаемые состояния вдоль континуума дифференцировки, что имеет значение для понимания того, как формируется и поддерживается память.

Key figures

• Federica Sallusto
• Antonio Lanzavecchia
• Scott Mueller
• David Masopust
• Francis Carbone
• Thomas Gebhardt

Seminal works

• sallusto-1999
• mueller-2013
• schenkel-masopust-2014

Frequently asked questions

В чем разница между центральными и эффекторными Т-клетками памяти?

Центральные Т-клетки памяти направляются в лимфатические узлы и действуют как возобновляемый резервуар, который пролиферирует при повторном воздействии, тогда как эффекторные Т-клетки памяти патрулируют периферические ткани и кровь и обеспечивают быструю эффекторную функцию с меньшим пролиферативным резервом.

Что такое тканерезидентные Т-клетки памяти?

Это Т-клетки памяти, которые постоянно находятся в барьерных тканях, таких как кожа, кишечник и легкие, вместо того чтобы рециркулировать, обеспечивая немедленную местную защиту в местах, где обычно проникают патогены.