Tế bào T chưa trưởng thành tạm thời có được kiểu hình giống như tế bào ghi nhớ trong quá trình phân bào điều hòa nội môi

Journal of Experimental Medicine - Tập 192 Số 4 - Trang 557-564 - 2000
Ananda W. Goldrath1, Lisa Y. Bogatzki1, Michael J. Bevan1
1aDepartment of Immunology and Howard Hughes Medical Institute, University of Washington, Seattle, Washington 98195

Tóm tắt

Trong một khoang lympho đã bị suy giảm, các tế bào T chưa trưởng thành bắt đầu quá trình phân bào chậm mà không phụ thuộc vào kháng nguyên tương ứng nhưng cần sự công nhận của các peptide tự thân liên kết với phức hợp histocompatibility chính. Chúng tôi đã theo dõi những thay đổi về mặt kiểu hình và chức năng xảy ra khi các tế bào T CD8+ chưa trưởng thành trải qua quá trình mở rộng này trong một môi trường suy giảm lympho. Các tế bào T chưa trưởng thành đang phân chia theo điều hòa nội môi chuyển sang một trạng thái kiểu hình và chức năng tương tự như tế bào T ghi nhớ, nhưng khác biệt so với tế bào T hiệu ứng được kích hoạt bởi kháng nguyên. Các tế bào T chưa trưởng thành phân chia trong một chủ thể suy giảm lympho làm tăng biểu hiện CD44, CD122 (thụ thể interleukin 2 β) và Ly6C, thu được khả năng tiết nhanh interferon γ, và trở thành các tác nhân gây độc tế bào khi được kích thích bởi kháng nguyên tương ứng. Sự chuyển đổi của các tế bào T chưa trưởng thành thành các tế bào giả danh là tế bào ghi nhớ để phản ứng với tín hiệu điều hòa nội môi không đại diện cho sự phân hóa không thể đảo ngược. Khi sự tế bào của khoang lympho được phục hồi và các tế bào T ngừng phân chia, chúng lấy lại các đặc điểm chức năng và kiểu hình của tế bào T chưa trưởng thành. Do đó, sự phân bào do điều hòa nội môi cung cấp một cơ chế độc lập với tuyến ức để phục hồi khoang chưa trưởng thành sau khi mất tế bào T.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Tanchot, 1997, Lymphocyte homeostasis, Semin. Immunol., 9, 331, 10.1006/smim.1997.0090

Goldrath, 1999, Selecting and maintaining a diverse T-cell repertoire, Nature., 402, 255, 10.1038/46218

Tanchot, 1997, Differential requirements for survival and proliferation of CD8 naive or memory T cells, Science., 276, 2057, 10.1126/science.276.5321.2057

Nesic, 1998, MHC class I is required for peripheral accumulation of CD8+ thymic emigrants, J. Immunol., 160, 3705, 10.4049/jimmunol.160.8.3705

Takeda, 1996, MHC class II molecules are not required for survival of newly generated CD4+ T cells, but affect their long-term life span, Immunity., 5, 217, 10.1016/S1074-7613(00)80317-9

Rooke, 1997, Targeted complementation of MHC class II deficiency by intrathymic delivery of recombinant adenoviruses, Immunity., 7, 123, 10.1016/S1074-7613(00)80515-4

Kirberg, 1997, Peripheral T cell survival requires continual ligation of the T cell receptor to major histocompatibility complex–encoded molecules, J. Exp. Med., 186, 1269, 10.1084/jem.186.8.1269

Brocker, 1997, Survival of mature CD4 T lymphocytes is dependent on major histocompatibility complex class II–expressing dendritic cells, J. Exp. Med., 186, 1223, 10.1084/jem.186.8.1223

Witherden, 2000, Tetracycline-controllable selection of CD4+ T cellshalf-life and survival signals in the absence of major histocompatibility complex class II molecules, J. Exp. Med., 191, 355, 10.1084/jem.191.2.355

Murali-Krishna, 1999, Persistence of memory CD8 T cells in MHC class I-deficient mice, Science., 286, 1377, 10.1126/science.286.5443.1377

Goldrath, 1999, Low affinity ligands for the TCR drive proliferation of mature CD8+ T cells in lymphopenic hosts, Immunity., 11, 183, 10.1016/S1074-7613(00)80093-X

Ernst, 1999, The peptide ligands mediating positive selection in the thymus control T cell survival and homeostatic proliferation in the periphery, Immunity., 11, 173, 10.1016/S1074-7613(00)80092-8

Kieper, 1999, Homeostatic expansion and phenotypic conversion of naive T cells in response to self peptide/MHC ligands, Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 96, 13306, 10.1073/pnas.96.23.13306

Viret, 1999, Designing and maintaining the mature TCR repertoirethe continuum of self-peptide:self-MHC complex recognition, Immunity., 10, 559, 10.1016/S1074-7613(00)80055-2

Greenberg, 1999, Deficient cellular immunity—finding and fixing the defects, Science., 285, 546, 10.1126/science.285.5427.546

Mackall, 1997, Restoration of T-cell homeostasis after T-cell depletion, Semin. Immunol., 9, 339, 10.1006/smim.1997.0091

Bell, 1997, The peripheral T-cell poolregulation by non-antigen induced proliferation?, Semin. Immunol., 9, 347, 10.1006/smim.1997.0092

Timm, 1999, Maturation of CD4+ lymphocytes in the aged microenvironment results in a memory-enriched population, J. Immunol., 162, 711, 10.4049/jimmunol.162.2.711

Mackall, 1998, Thymic function in young/old chimerassubstantial thymic regenerative capacity despite irreversible age-associated thymic involution, Eur. J. Immunol., 28, 1886, 10.1002/(SICI)1521-4141(199806)28:06<1886::AID-IMMU1886>3.0.CO;2-M

Bender, 1999, CD4+ T cell division in irradiated mice requires peptides distinct from those responsible for thymic selection, J. Exp. Med, 190, 1, 10.1084/jem.190.3.367

Oehen, 1999, Naive cytotoxic T lymphocytes spontaneously acquire effector function in lymphocytopenic recipientsa pitfall for T cell memory studies?, Eur. J. Immunol., 29, 608, 10.1002/(SICI)1521-4141(199902)29:02<608::AID-IMMU608>3.0.CO;2-A

Hogquist, 1994, T cell receptor antagonist peptides induce positive selection, Cell., 76, 17, 10.1016/0092-8674(94)90169-4

Tough, 1994, Turnover of naive- and memory-phenotype T cells, J. Exp. Med., 179, 1127, 10.1084/jem.179.4.1127

Cerwenka, 1998, In vivo persistence of CD8 polarized T cell subsets producing type 1 or type 2 cytokines, J. Immunol., 161, 97, 10.4049/jimmunol.161.1.97

Zimmermann, 1999, Kinetics of the response of naive and memory CD8 T cells to antigensimilarities and differences, Eur. J. Immunol., 29, 284, 10.1002/(SICI)1521-4141(199901)29:01<284::AID-IMMU284>3.0.CO;2-C

Zimmerman, 1996, Visualization, characterization, and turnover of CD8+ memory T cells in virus-infected hosts, J. Exp. Med., 183, 1367, 10.1084/jem.183.4.1367

Bachmann, 1999, Distinct kinetics of cytokine production and cytolysis in effector and memory cells after viral infection, Eur. J. Immunol., 29, 291, 10.1002/(SICI)1521-4141(199901)29:01<291::AID-IMMU291>3.0.CO;2-K

Cho, 1999, Functional differences between memory and naive CD8 T cells, Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 96, 2976, 10.1073/pnas.96.6.2976

Dutton, 1998, T cell memory, Annu. Rev. Immunol., 16, 201, 10.1146/annurev.immunol.16.1.201

Pihlgren, 1996, Resting memory CD8+ T cells are hyperreactive to antigenic challenge in vitro, J. Exp. Med., 184, 2141, 10.1084/jem.184.6.2141

Ehl, 1997, A functional and kinetic comparison of antiviral effector and memory cytotoxic T lymphocyte populations in vivo and in vitro, Eur. J. Immunol., 27, 3404, 10.1002/eji.1830271240

Bell, 1990, Interconversion of CD45R subsets of CD4 T cells in vivo, Nature., 348, 163, 10.1038/348163a0

Bunce, 1997, CD45RC isoforms define two types of CD4 memory T cells, one of which depends on persisting antigen, J. Exp. Med., 185, 767, 10.1084/jem.185.4.767

Sprent, 1991, Mature murine B and T cells transferred to SCID mice can survive indefinitely and many maintain a virgin phenotype, J. Exp. Med., 174, 717, 10.1084/jem.174.3.717

Bird, 1998, Helper T cell differentiation is controlled by the cell cycle, Immunity., 9, 229, 10.1016/S1074-7613(00)80605-6

Gett, 1998, Cell division regulates the T cell cytokine repertoire, revealing a mechanism underlying immune class regulation, Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 95, 9488, 10.1073/pnas.95.16.9488

Richter, 1999, Instruction for cytokine expression in T helper lymphocytes in relation to proliferation and cell cycle progression, J. Exp. Med., 190, 1439, 10.1084/jem.190.10.1439

Agarwal, 1998, Modulation of chromatin structure regulates cytokine gene expression during T cell differentiation, Immunity., 9, 765, 10.1016/S1074-7613(00)80642-1

Fitzpatrick, 1998, Distinct methylation of the interferon γ (IFN-γ) and interleukin 3 (IL-3) genes in newly activated primary CD8+ T lymphocytesregional IFN-γ promoter demethylation and mRNA expression are heritable in CD44highCD8+ T cells, J. Exp. Med., 188, 103, 10.1084/jem.188.1.103

Lodolce, 1998, IL-15 receptor maintains lymphoid homeostasis by supporting lymphocyte homing and proliferation, Immunity., 9, 669, 10.1016/S1074-7613(00)80664-0

Kennedy, 2000, Reversible defects in natural killer and memory CD8 T cell lineages in interleukin 15–deficient mice, J. Exp. Med., 191, 771, 10.1084/jem.191.5.771

Zhang, 1998, Potent and selective stimulation of memory-phenotype CD8+ cells in vivo by IL-15, Immunity., 8, 591, 10.1016/S1074-7613(00)80564-6