T細胞（英語：T cell、T lymphocyte）是淋巴細胞的一種，在免疫反應中(zhōng)扮演着重要的角色。T是胸腺（thymus）的英文(wén)縮寫。T細胞在骨髓被制造出來之後，在胸腺内進行“新(xīn)兵訓練”分(fēn)化成熟為(wèi)不同亞型的效應T細胞，成熟後就移居于周圍淋巴組織中(zhōng)開始工(gōng)作(zuò)。

T細胞膜表面分(fēn)子有(yǒu)兩大類：T細胞受體(tǐ)（TCR）和分(fēn)化群分(fēn)子（CD molecules），其與T細胞的功能(néng)相關，也是T細胞的表面标志(zhì)（cell-surface marker），可(kě)以用(yòng)以分(fēn)離、鑒定不同亞群的T細胞。

發育

起源

所有(yǒu)的T細胞都來源于造血幹細胞（HSC），造血幹細胞之後會分(fēn)化為(wèi)多(duō)能(néng)祖細胞（MPP），多(duō)能(néng)祖細胞又(yòu)會分(fēn)化為(wèi)共同淋巴祖細胞（CLP），CLP接下來隻有(yǒu)三種分(fēn)化路徑，即T細胞、B細胞和NK細胞。 那些分(fēn)化為(wèi)T細胞的CLP将會随着血流到達胸腺，并成為(wèi)早期胸腺祖細胞(ETP)，現在這些細胞既不表達CD也不表達CD。這些細胞将經過一輪分(fēn)裂，進入DN階段。

TCR-β選擇

在DN階段(CD+CD+)，細胞上調RAG/并重排TCR（T細胞受體(tǐ)）-β基因座，V-D-J序列和恒定區(qū)序列，目的是産(chǎn)生一個有(yǒu)功能(néng)的TCR-β鏈。當細胞經過DN階段(CD-CD+)時，細胞将會和TCRβ一起表達一個未經重排的α-鏈（pre-Tα），如果重排後的β-鏈可(kě)以和pre-Tα形成二聚體(tǐ)，細胞将産(chǎn)生信号停止β-鏈的重排。雖然這個信号需要pre-TCR在細胞膜上表達，不過它與pre-TCR和配體(tǐ)的結合無關。如果pre-TCR形成了，細胞會下調CD并進入DN階段(CD-CD-)。這些細胞将繼續分(fēn)裂并重排TCRα的基因座。

陽性選擇

雙陽性(CD+/CD+)的T細胞會向胸腺皮層深處遷移，并會接觸到胸腺皮層上皮細胞表面的“自體(tǐ)抗原”（self-antigens）。這些自體(tǐ)抗原結合在胸腺上皮細胞表面的MHC分(fēn)子上，隻有(yǒu)與胸腺細胞的MHC分(fēn)子表現出足夠強的結合力的T細胞，才能(néng)接收到必要的“存活信号”，而無法接收到足夠“存活信号”的T細胞将會凋亡。在這個持續幾天的陽性選擇過程中(zhōng)，大部分(fēn)的T細胞都會死去。

一個T細胞的命運就在陽性選擇的過程中(zhōng)被決定。在雙陽性(CD+/CD+)T細胞中(zhōng)，能(néng)夠與MHC Ⅱ類分(fēn)子結合得較好的将成為(wèi)CD+細胞，而和MHC Ⅰ類分(fēn)子有(yǒu)更高親和力的将成為(wèi)CD+細胞。将成為(wèi)CD+細胞的細胞将會逐漸下調自己的CD，最終成為(wèi)單陽性的CD+細胞。

陰性選擇

在陽性選擇中(zhōng)存活下來的T細胞将會向胸腺皮質(zhì)邊緣和髓質(zhì)區(qū)遷移；在髓質(zhì)區(qū)，它們又(yòu)會接觸到胸腺髓質(zhì)上皮細胞（mTECs）表面的自體(tǐ)抗原。mTECs會在它們的MHC Ⅰ類分(fēn)子上呈遞來自全身各個組織的自體(tǐ)抗原。一些mTECs被胸腺樹狀細胞吞噬，它們的自體(tǐ)抗原就會呈遞在樹狀細胞的MHC Ⅱ類分(fēn)子上（經過了陽性選擇的CD+細胞隻能(néng)識别MHC Ⅱ類分(fēn)子）。在這裏，與自體(tǐ)抗原表現出過強的親和力的T細胞會接收到凋亡信号并凋亡（在這些細胞中(zhōng)也有(yǒu)一部分(fēn)會成為(wèi)調節T細胞），存活下來的細胞就作(zuò)為(wèi)成熟的初級T細胞離開胸腺。這一過程是中(zhōng)樞免疫耐受的重要組成部分(fēn)，其意義在于篩選掉可(kě)能(néng)對自體(tǐ)抗原産(chǎn)生反應的T細胞，從而避免自體(tǐ)免疫疾病的發生。

胸腺輸出

經過陽性選擇和陰性選擇，最初到達胸腺的T細胞中(zhōng)有(yǒu)%死亡，存活下來的%成為(wèi)了具(jù)有(yǒu)成熟免疫功能(néng)的T細胞。胸腺産(chǎn)生成熟T細胞的數量大緻随着個體(tǐ)衰老而減少，在中(zhōng)年人的體(tǐ)内，胸腺的大小(xiǎo)平均每年縮小(xiǎo)%。所以，對中(zhōng)老年人而言，外周T細胞的增殖和再生對于免疫系統的意義更大。

分(fēn)類

T細胞根據功能(néng)的差異被分(fēn)為(wèi)幾個亞型。雖然在胸腺中(zhōng)就分(fēn)化出了CD+和CD+兩者，但是在外周Ｔ細胞還會發生進一步的分(fēn)化。

常規适應性T細胞

輔助CD+ T細胞

輔助T細胞（TH細胞）對其他(tā)淋巴細胞的活動起輔助作(zuò)用(yòng)，包括B細胞向漿細胞和記憶B細胞的發育，以及細胞毒性T細胞和巨噬細胞的激活。它們也被稱為(wèi)CD+ T細胞，因為(wèi)它們的細胞表面有(yǒu)CD蛋白的表達。輔助T細胞在遇到抗原呈遞細胞（APC）表面MHC-II分(fēn)子結合的外部抗原時被激活，一旦被激活就會快速分(fēn)裂并開始分(fēn)泌調節免疫反應的細胞因子。輔助T細胞在受到不同細胞因子刺激的情況下，也會進一步分(fēn)化成不同亞型的輔助T細胞。它們是已知的HIV病毒的目标細胞，在艾滋病發病時會急劇減少。

抑制性CD+ T細胞

[抑制性T細胞]（Treg細胞）對于免疫耐受至關重要。它們的主要工(gōng)作(zuò)就是及時有(yǒu)效的結束免疫反應，以及抑制那些從陰性篩選中(zhōng)逃逸的自體(tǐ)免疫T細胞，防止免疫反應對抑制性機體(tǐ)自身造成過度損害。

抑制性T細胞既可(kě)以在胸腺中(zhōng)發育分(fēn)化完成，稱為(wèi)胸腺調節T細胞；也可(kě)以在外周組織受免疫反應誘導分(fēn)化，稱為(wèi)外周調節T細胞。兩者都表達FOXP作(zuò)為(wèi)其細胞表面标志(zhì)物(wù)，FOXP基因的突變會影響調節T細胞的發育，并誘發緻命的自體(tǐ)免疫病IPEX。

其他(tā)幾類不表達FOXP基因的T細胞具(jù)有(yǒu)免疫抑制作(zuò)用(yòng)，例如Tr細胞和Th細胞。Tr與IL-相關，Th與TGF-beta相關。最近，Th細胞也被列入此類免疫抑制細胞之中(zhōng)。

殺手CD+ T細胞

細胞毒性T細胞(CTLs, killer T cells)負責殺傷被病毒感染的細胞和癌細胞，在對器官移植的免疫排斥中(zhōng)也有(yǒu)參與。其特點在于細胞表面的CD蛋白質(zhì)。它通過識别所有(yǒu)有(yǒu)核細胞表面的MHC-I分(fēn)子上的短肽抗原，來分(fēn)辨正常細胞和應殺傷的異常細胞。細胞毒性T細胞還可(kě)分(fēn)泌重要的細胞因子IL-和IFNγ，來影響其他(tā)免疫細胞的功能(néng)，特别是巨噬細胞和NK細胞。

記憶T細胞

還未結合過外部抗原的初級T細胞，一旦結合了抗原呈遞細胞表面MHC分(fēn)子所包裹的外部抗原，就會開始增殖分(fēn)化為(wèi)效應T細胞和記憶T細胞（其他(tā)信号适當的共刺激對這一過程也是必要的）。曾經，人們認為(wèi)記憶T細胞隻分(fēn)為(wèi)中(zhōng)央記憶T細胞和效應記憶T細胞。但是之後，新(xīn)的記憶T細胞種類不斷被發現，例如組織駐留記憶T細胞 (Trm)等等。記憶T細胞的共同特點在于其壽命較長(cháng)（可(kě)長(cháng)達數十年），而且在識别到特定抗原時可(kě)以快速分(fēn)裂為(wèi)大量的效應T細胞。通過這樣的方式，記憶T細胞就為(wèi)人體(tǐ)的免疫系統保存了對之前感染過病原體(tǐ)的“記憶”。記憶T既可(kě)以是CD+也可(kě)以是CD+，一般會表達CDRO。

類固有(yǒu)T細胞

自然殺傷T細胞

自然殺傷T細胞(NKT細胞)，請不要把它和固有(yǒu)免疫中(zhōng)的自然殺傷細胞（NK細胞）混淆。 與一般T細胞識别MHC分(fēn)子上的肽鏈抗原不同，NKT識别的是CDd分(fēn)子上結合的糖蛋白抗原。被激活後，它們可(kě)以執行類似輔助T細胞和細胞毒性T細胞的功能(néng)，即釋放細胞因子和細胞毒素。有(yǒu)證據表明，它們能(néng)夠識别并殺滅某些腫瘤細胞和被疱疹病毒感染的細胞。

粘膜相關的不變T細胞

粘膜相關的不變T細胞（MAIT）具(jù)有(yǒu)固有(yǒu)免疫效應細胞的特質(zhì)。在人體(tǐ)内，MAIT細胞分(fēn)布于血液、肝髒、肺部、黏膜，具(jù)有(yǒu)抵禦微生物(wù)感染的能(néng)力。MHC-I的類似物(wù)，MR，可(kě)以向MAIT細胞呈遞細菌産(chǎn)生的代謝(xiè)物(wù)抗原。接受了MR呈遞的外部抗原後，MAIT細胞可(kě)以釋放促炎症細胞因子并裂解被細菌感染的細胞。MAIT也可(kě)以通過不依靠MR的信号通路激活。除了表現出類似固有(yǒu)免疫的功能(néng)外，MAIT細胞也輔助獲得性免疫反應，甚至表現出類似記憶細胞的特征。此外，MAIT也被認為(wèi)在自體(tǐ)免疫病中(zhōng)發揮作(zuò)用(yòng)，如多(duō)發性硬化、風濕和炎症性腸病，雖然決定性的證據還有(yǒu)待發現。

γδ T細胞

γδ T細胞代表了T細胞中(zhōng)一小(xiǎo)部分(fēn)不表達αβ-TCR而表達γδ-TCR的類型，在小(xiǎo)鼠和人體(tǐ)内僅占全部T細胞的%；在兔子、綿羊和雞體(tǐ)内，γδ T細胞占全部T細胞的比例則可(kě)能(néng)高達%。它們主要分(fēn)布在腸道粘膜，作(zuò)為(wèi)一類上皮内淋巴細胞。關于其抗原識别的細節我們仍知之甚少，不過似乎γδ T細胞并不受限于MHC分(fēn)子的呈遞。特别的是，γδ T細胞能(néng)夠對一類磷酸類抗原做出快速的反應，而這類抗原物(wù)質(zhì)在各種細胞（細菌、植物(wù)、癌細胞等）中(zhōng)都有(yǒu)發現。

活化

CD+ T細胞的激活需要T細胞上的TCR和共受體(tǐ)（CD或ICOS），抗原呈遞細胞上的MHCII和共激活分(fēn)子兩對分(fēn)子的分(fēn)别，同時結合。僅其中(zhōng)一對的結合，無法産(chǎn)生有(yǒu)效的T細胞激活。理(lǐ)想的CD+ T細胞激活則依賴于CD+  T細胞的信号轉導。CD+細胞可(kě)以在初級CD T細胞的初次免疫應答(dá)中(zhōng)給予幫助，并且在急性感染的後期維持CD+ 記憶T細胞的活性。所以，CD+ T的激活對于CD+ T細胞的活動是有(yǒu)利的。

相比于MHC分(fēn)子上的抗原，抗原呈遞細胞的共激活分(fēn)子一般是由病原體(tǐ)的副産(chǎn)物(wù)、熱休克蛋白或者壞死的細胞碎片誘導表達的。共刺激機制被認為(wèi)可(kě)以避免自體(tǐ)免疫的發生，因為(wèi)即使T細胞錯誤地結合了自體(tǐ)抗原，也可(kě)能(néng)因為(wèi)沒有(yǒu)受到合适的共刺激而無法正常活化。一旦T細胞被正确地活化，它的細胞表面蛋白表達就會發生巨大的改變，活化T細胞的标志(zhì)蛋白包括CD，CD，CD (也是調節T細胞的标志(zhì))和HLA-DR (人類T細胞的特異标志(zhì))。CTLA-在活化T細胞表面的上調，對共激活受體(tǐ)有(yǒu)競争性抑制作(zuò)用(yòng)，可(kě)以避免活化T細胞的過度活化。活化T細胞的表面糖基化情況也有(yǒu)改變。

T細胞受體(tǐ)（TCR）是由幾種蛋白質(zhì)組合成的複合體(tǐ)。TCR的兩個主要組分(fēn)是由兩個獨立基因分(fēn)别編碼的TCRα和TCRβ，其他(tā)的組分(fēn)包括CD家族的蛋白：CDεγ和CDεδ的異二聚體(tǐ)，以及最重要的CDζ同二聚體(tǐ)。CDζ同二聚體(tǐ)上共有(yǒu)個ITAM基序，可(kě)被磷酸化并啓動一系列級聯反應，導緻TCR複合體(tǐ)的聚集。

雖然在絕大部分(fēn)情況下T細胞活化都依賴于TCR對抗原的識别，其他(tā)的活化途徑也有(yǒu)被發現，例如細胞毒性T細胞可(kě)以被其他(tā)CD T細胞識别并導緻自身的極化。T細胞活化的過程也受到活性氧類物(wù)質(zhì)的影響。

抗原識别

T細胞的主要特點就是能(néng)夠分(fēn)辨正常細胞和異常細胞的能(néng)力。不論是正常細胞還是異常細胞，都會表達大量的MHC-抗原多(duō)肽複合體(tǐ)（pMHC）。雖然T細胞與正常細胞的pMHC有(yǒu)一定結合力，但是T細胞并不會被激活；但即使異常細胞的pMHC與正常細胞隻有(yǒu)細微的差别，也能(néng)夠刺激T細胞發生免疫反應。這樣對不同抗原完全不同的反應特征稱為(wèi)T細胞的抗原識别，關于這一機理(lǐ)實現的具(jù)體(tǐ)細節如今仍然沒有(yǒu)定論。

臨床意義

缺陷

T細胞缺陷可(kě)能(néng)意味着T細胞數量的減少或者T細胞功能(néng)的缺失。完全的T細胞缺陷可(kě)能(néng)來自于一些遺傳因素，例如嚴重複合型免疫缺乏症(SCID)、歐門氏症候群或軟骨毛發發育不全。部分(fēn)的T細胞缺陷可(kě)能(néng)是由于獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)、遺傳性的迪喬治綜合征(DGS)、染色體(tǐ)斷裂綜合征(CBSs)，或者B細胞和T細胞的複合缺陷，例如毛細血管擴張性運動失調 (AT) 和歐德(dé)裏綜合征（Wiskott–Aldrich syndrome）。

T細胞缺陷患者面臨的主要風險，主要是一些細胞内病原體(tǐ)，例如單純疱疹病毒、分(fēn)枝杆菌和李斯特菌。同時，真菌感染在T細胞缺陷患者身上往往也很(hěn)常見且嚴重。

癌症

T細胞癌變誘發的腫瘤稱為(wèi)T細胞淋巴瘤，在非霍奇金淋巴瘤中(zhōng)約占%。

耗竭

T細胞耗竭是一種T細胞功能(néng)失常的狀态，其表現為(wèi)進展性的功能(néng)喪失、基因表達譜的變化、和抑制性細胞因子的持續分(fēn)泌。T細胞耗竭可(kě)能(néng)發生于慢性感染、敗血症、癌症的進程中(zhōng)。耗竭的T細胞即使再次暴露于抗原刺激之中(zhōng)也無法恢複正常功能(néng)。

慢性感染和敗血症

T細胞耗竭的直接原因包括持續的抗原刺激、以及CD細胞的缺失。長(cháng)時間的抗原暴露和高病毒負載可(kě)以加重T細胞耗竭的程度。-周的持續抗原暴露就可(kě)導緻T細胞耗竭。另一個可(kě)以導緻T細胞耗竭的因素是包括PD-1在内的一系列抑制性受體(tǐ)。細胞因子IL-10或TGF-β也可(kě)以導緻耗竭。調節T細胞因為(wèi)可(kě)以分(fēn)泌IL-和TGF-β，也與T細胞耗竭相關。在阻斷PD-受體(tǐ)并減少調節T細胞數量後，T細胞耗竭的情況可(kě)以得到反轉。在敗血症中(zhōng)，抑制性的細胞因子風暴也會造成T細胞耗竭。現在已有(yǒu)緻力于通過阻斷抑制性受體(tǐ)的方式來治療敗血症的療法研究。

器官移植

與感染時的情況類似，器官移植帶來的持續異種抗原暴露也會造成T細胞耗竭。腎移植後，T細胞應答(dá)能(néng)力會随時間減弱。這些數據說明T細胞耗竭導緻的CD8+ T細胞數量減少可(kě)能(néng)是器官移植耐受中(zhōng)的重要一環。已有(yǒu)幾項研究證明了慢性感染對器官移植後的免疫耐受和長(cháng)期生存有(yǒu)利，而T細胞耗竭起着一定介導的作(zuò)用(yòng)。雖然已有(yǒu)T細胞耗竭對器官移植有(yǒu)利的證據，但是T細胞耗竭同時帶來的感染和癌變風險依然不能(néng)忽視。

癌症

在癌症進程中(zhōng)，T細胞耗竭顯然對癌組織的存活有(yǒu)利。已有(yǒu)研究證明癌細胞和一些癌症相關細胞可(kě)以主動地誘導T細胞耗竭的發生 。在白血病中(zhōng)，T細胞耗竭也與其複發相關。一些研究甚至提出可(kě)以基于T細胞抑制性受體(tǐ)PD-的表達狀态來預測白血病複發的情況。由于免疫抑制性受體(tǐ)與T細胞耗竭以及癌症之間的關系，近年來有(yǒu)大量的研究和臨床試驗緻力于通過阻斷免疫抑制性受體(tǐ)來治療癌症，其中(zhōng)有(yǒu)一些已經被認定有(yǒu)效并投入臨床使用(yòng)。