T辅助细胞亚群和极化（Th1、Th2、Th17、Tfh）

初始CD4 T细胞在功能上未定型；激活后，它们分化为由标志性转录因子和细胞因子程序定义的独特辅助亚群。初次激活时的细胞因子环境使其向Th1、Th2、Th17、T滤泡辅助细胞和其他命运极化，每种命运都针对特定类别的病原体，并且在误导时都可能导致免疫病理学。

Definition

T辅助细胞亚群分化是指活化的初始CD4 T细胞在抗原和细胞因子驱动下，极化为功能特化的谱系——包括Th1、Th2、Th17和T滤泡辅助细胞——每个谱系都以一个谱系定义转录因子和独特的细胞因子输出为特征。

Scope

本主题涵盖CD4辅助T细胞分化为主要效应亚群、定义它们的关键转录因子和细胞因子，以及这些谱系的功能作用和可塑性。它是适应性免疫中的一个机制性参考条目，并非临床指导。

Core questions

• 哪些信号决定了初始CD4 T细胞会成为哪种辅助亚群？
• 关键转录因子和标志性细胞因子如何定义每个谱系？
• 每个亚群专门对抗哪些病原体或执行哪些免疫任务？
• 辅助T细胞的命运一旦确立，其固定性或可塑性如何？

Key concepts

• 关键转录因子（T-bet、GATA3、RORγt、Bcl-6）
• 标志性细胞因子（IFN-γ、IL-4、IL-17、IL-21）
• Th1细胞和细胞介导免疫
• Th2细胞和对蠕虫及过敏原的反应
• Th17细胞和黏膜/屏障免疫
• T滤泡辅助（Tfh）细胞和B细胞辅助
• 细胞因子驱动的极化
• 谱系可塑性

Key theories

Th1/Th2范式

Mosmann和Coffman发现辅助T细胞分化为具有不同细胞因子谱和效应功能的亚群，建立了后来扩展到Th17、Tfh和其他谱系的基础框架。

Mechanisms

当初始CD4 T细胞被肽-MHC和共刺激激活时，初次激活时存在的细胞因子会诱导一个关键转录因子，使细胞定型于某个谱系。干扰素驱动的信号和T-bet促进Th1细胞，Th1细胞分泌IFN-γ并支持巨噬细胞活化和对抗细胞内病原体。IL-4和GATA3促进Th2细胞，Th2细胞产生IL-4、IL-5和IL-13，并协调对蠕虫和过敏性炎症的反应。转化生长因子-β与IL-6和RORγt的组合指导Th17分化，产生在黏膜屏障中重要的IL-17分泌细胞。Bcl-6特化T滤泡辅助细胞，T滤泡辅助细胞在生发中心为B细胞提供IL-21和CD40配体辅助。这些程序可能表现出可塑性，在细胞因子条件改变时相互转化，而不是严格不可逆转的[mosmann-coffman-1989][murphy-reiner-2002][zhu-paul-2008][crotty-2014]。

Clinical relevance

辅助T细胞极化塑造了感染、过敏、自身免疫和慢性炎症中免疫反应的特征，失衡的亚群与许多免疫介导的疾病有关。此处内容描述生物学知识以供参考和教育，不作为任何个体诊断或治疗的依据。

History

Mosmann和Coffman于1989年对小鼠辅助T细胞中不同Th1和Th2细胞因子模式的描述，开启了辅助细胞特化研究的现代篇章。后来，Th17细胞作为一个独立谱系以及T滤泡辅助细胞作为B细胞辅助的主要提供者的发现，扩展了这一框架，将最初的双亚群模型扩展为更丰富的CD4分化图谱[mosmann-coffman-1989][zhu-paul-2008][crotty-2014]。

Debates

辅助T细胞谱系的稳定性如何？

早期模型将亚群视为终末分化的，但可塑性（细胞在细胞因子条件变化下获得其他谱系特征）的证据促使人们对辅助细胞身份有了更灵活的看法。

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

什么决定了CD4 T细胞会成为哪种辅助T细胞亚群？

当初始CD4 T细胞被激活时存在的细胞因子会诱导一个谱系定义的转录因子；例如，干扰素信号有利于Th1，IL-4有利于Th2，而TGF-β与IL-6的组合有利于Th17。

T滤泡辅助细胞有什么作用？

T滤泡辅助细胞专门辅助B细胞：它们定位于生发中心，提供IL-21和CD40配体等信号，支持抗体亲和力成熟和高质量抗体反应的产生。