Общие положения
Основная функция $T$-лимфоцитов – распознавание поверхностных измененных структур клеток своего организма. $T$-лимфоцит обеспечивает уничтожение поврежденной клетки, если на поверхности собственных клеток обнаружены свои измененные или чужеродные молекулы.
Большая часть $T$-лимфоцитов не могут связывать и распозновать растворимые антигены.
Феномен презентации антигена $T$-лимфоциту заключается в «пропускании» и выставлении на поверхности своей мембраны в комплексе МНС-I или МНС-II антигена. Происходит двойное распознавание такого комплекса $T$-лимфоцитом или МНС-рестрикция $T$-лимфоцитов.
Морфогенез $T$-лимфоцитов
$T$-лимфоциты развиваются в тимусе в результате контактов тимоцитов со стромальными эпителиоцитами, макрофагами тимуса, клетками-кормилицами, под влиянием гормонов тимуса (тимопоэтина, тимозина, тимостимулина, тимического гуморального фактора).
$T$-клетки в ходе своего развития приобретают способность распознавать антиген, а также приобретают толерантность к собственным тканевым антигенам.
Развитие $T$-лимфоцитов в тимусе включает следующие процессы:
- появление протимоцита, формирующегося из стволовой лимфоидной клетки, заселяющего кортикальную зону тимуса;
- кортикальные тимоциты в ходе своего созревания экспрессируют маркер $CD1$ и, несколько позже, маркер зрелых $T$-клеток $CD2$, еще позже - $CD4$ и $CD8$;
- экспрессия $T$-клеточного рецептора, соединенного с комплексом $CD3$;
- перемещение $T$-клеток в мозговое вещество, разделение их на два фенотипа – клетки, которые экспрессируют маркеры $CD4$ и клетки, экспрессирующие маркеры $CD8$;
- по мере созревания $T$-клеток они приобретают рецепторы к митогенам и способность отвечать на ФГА и Кон-А бласттрансформацией.
Антигенраспознающий рецептор $T$-лимфоцитов
Антигенраспознающие рецепторы $T$-клеток ($TCR$) включают цепи, принадлежащие к суперсемейству иммуноглобулинов.
$TCR$ – гетеродимер, антигенраспознающий участок, выступающий над поверхностью клетки.
Существует два варианта $TCR$, различающихся составом полипептидных цепей антигенраспознающего участка
Отдельный $T$-лимфоцит может экспрессировать только один вариант рецептора
Трансмембранно расположенный $TCR$ имеет восемь или десять полипептидных цепей.
Трансмембранные цепи $α$ и $β$ $TCR$ представляют собой две практически одинаковые полипептидные цепи:
- $α$ – кислый гликопротеин с молекулярной массой 40-60 кДа;
- $β$ – основный или нейтральный гликопротеин с молекулярной массой 40-50 кДа.
В каждой цепи во внеклеточной части рецептора есть по два гликозилированных домена, положительно заряженную трансмембранную часть (гидрофобную) и короткий цитоплазматический участок, содержащий 5-12 аминокислотных остатков.
- V-область. Дистальные, наружные внеклеточные домены цепей содержат разнообразный аминокислотный состав. Они образуют $V$-область TCR и являются гомологичными $V$-области молекул иммуноглобулинов. $V$-области обеспечивают связь с комплексом МНС-пептид.
- С-области – это проксимальные домены $α$- и $β$-цепей, они гомологичны константным областям иммуноглобулинов.
- Короткий цитоплазматический участок $α$- и $β$-цепей не способен обеспечить проведение сигнала внутрь клетки самостоятельно. Проведению сигнала способствуют шесть дополнительных полипептидных цепей.
Цепи $γ$, $ɛ$, $δ$ составляют комплекс $CD3$, необходимый для экспрессии $α$- и $β$-цепей, их стабилизации и обеспечения проведения сигнала в клетку. В состав комплекса $CD3$ входят:
- внеклеточная часть;
- трансмембранная часть, отрицательно заряжена, связана электростатическими силами с трансмембранными участками $α$- и $β$-цепей;
- цитоплазматическая часть.
ζ-Цепи соединяются между собой при помощи дисульфидного мостика, обеспечивают поступление сигнала в клетку.
Цитоплазматические участки цепей $γ$, $ɛ$, $δ$, $ζ$ имеют последовательности ITAM, взаимодействующие с тирозинкиназами цитозоля. Начало биохимических процессов по проведению сигнала обеспечивает активация ферментов тирозинкиназ.
При связывании антигена существенно изменяется конформация рецептора. В связывании участвуют
- водородные,
- ионные,
- силы ван-дер-ваальса,
- гидрофобные силы.
Каждый $TCR$ может связывать до ста тысяч различных антигенов, как перекрестно реагирующих, так и негомологичных по структуре.