Help T细胞的分化调控与通路研究工具（一）
CD4+ Th细胞激活后分化为功能不同的Th1和Th2效应细胞,Th1细胞分泌IL2、IFNγ、TNFβ等介导细胞免疫应答、迟发型超敏反应和器官特异自身免疫性疾病在宿主抗胞内病原感染中起重要作用。Th2 细胞产生IL4、IL5、IL6、IL9、IL10、IL13等细胞因子介导体液免疫应答、过敏性和感染性疾病在拮抗胞外病原体(如细菌、寄生虫) 、B 细胞增殖分化以及哮喘病等方面具有重要作用。近年来，人们对初始CD4 +T细胞分化为Th1或Th2细胞的机制进行了广泛而深入的研究，已取得一些共同的认识：双信号刺激活化CD4+T细胞,活化信号传向胞内、启动多条信号转导通路,激活转录因子、继而转录因子结合到目的基因的启动子区、促使原癌基因、细胞因子基因及其受体基因表达。细胞因子可经自分泌和旁分泌作用促使T细胞克隆扩增，之后分化为功能各异的Th1和Th2 效应细胞，部分分化为记忆细胞。在Th细胞分化过程中,细胞因子被认为是最主要的因素。
1、TCR 和协同刺激信号
1.1TCR- CD3
TCR与MHCⅡ：抗原肽复合分子的结合为T细胞激活所需的第一信号。TCR2CD3 激活后,CD3 的免疫受体酪氨酸活化基序(
Immune receptor tyrosinebased activation
motifs，ITAM) 可转导胞外刺激信号。研究发现,在无IL4和IL12的T细胞分化早期,TCR 活化信号影响Th1PTh2 的分化决定:MEKPERK激活、Ca2
+流增加驱使T细胞向Th1 分化；PKC激活或钙调磷酸酶部分阻断则驱使T细胞向Th2分化。另外，弱TCR 活化信号能激活Ca2
+流信号诱导IL4合成，促使T细胞向Th2分化；强TCR活化信号可激活MAPK通路诱导IFN2γ合成，促使T细胞向Th1分化。TCR 触发时间的长短也影响Th细胞的分化；IL12存在时，短暂的TCR触发启动Th1分化,长时间的TCR触发则启动Th2 分化。
1.2 CD4
CD4 为T细胞的辅助受体，在T细胞活化早期能与MHCⅡ类分子结合，并通过蛋白酪氨酸激酶LcK转导信号，LcK缺失的CD4+T细胞可出现Th2分化障碍,Tec家族激酶Rik 和Itk (Lck 下游分子)在Th2分化过程中亦起重要作用。
1.3 CD28及其同系物
CD28 与活化APC 上的B7.1
(CD80) 或B7.2(CD86)的结合为T细胞活化提供第二个信号。IL4、IL5 以及IL10的产生需要CD28 协同刺激,CD28能增加胞内转录因子NF-AT2
(nuclear factor of activated T cells 2)的累积,缺失时CD4 +
T细胞仅分泌IFNγ。B7分子敲除的APC实验研究亦证实IL4 的产生和Th2分化高度依赖于B7
,而有实验发现CD28能导致膜脂质微小区域的重组和持续的酪氨酸磷酸化,但CD28介导Th2分化的分子机制目前尚不清楚。最近,Skapenko等发现记忆T细胞CD28 能启动IL4基因转录,并激活PI3激酶、JNK-SAPK以及p38
MAP通路,CD28-B7诱导Th2分化要依赖于IL4的表达、p38 以及ERK-MAP通路的激活。因此,CD8可能可以放大诱导Th2分化的TCR 活化信号。
CTLA4是CD28的同系物,表达于活化T细胞，与B7结合的亲和力是CD28的10倍，缺乏CTLA4可出现多克隆T细胞激活增殖紊乱。CTLA4敲除T细胞能分泌高浓度IL4和IL5，提示CTLA4 在Th2分化诱导中起下调CD28的作用。
诱导性协作刺激因子( inducible costimulator
,ICOS) 是近来发现的CD28同系物,亦表达于活化T细胞。与CD28 和CTLA4 不同的是, ICOS 不与B7结合,而与B7RP1
(B7 的同系物之一) 结合。ICOS缺失小鼠T细胞分泌的IL4明显降低,而IFNγ未见异常。因此，ICOS 能潜在地调节T 细胞的分化发展。
2、IL12
众多来源的IL4 能通过STAT6 诱导Th2分化,但最初驱使分化的IL4 源自何处,目前尚不清楚。IL4 基因定位于11号染色体,此部位还有IL5、IL13 基因。在IL4 和IL13 基因位点处发现了与Th2分化相关的几个DNA 酶I高敏感位点,提示:在Th2分化时伴随有这些Th2型细胞因子基因位点的染色质重组。已证实核小体上组蛋白的高乙酰基化与IL4、IL5、IL13等基因相关,且这种Th2特异的高乙酰基化依赖于STAT6 和GATA3 ,并伴随IL4、IL13基因的转录表达。目前在IL13 基因位点上游1. 6kbp处, 发现了一段保守的GATA3 反应元件(GATA3 response element ,CGRE) 序列,它能与GATA3、组蛋白乙酰基转移酶复合物以及RNA 聚合酶Ⅱ结合,并具有增强上述Th2 型细胞因子基因启动子的作用。通过对IL4 基因启动子的研究,亦发现多个与IL4 基因表达有关的转录因子,如NFAT2AP1、GATA3、cmaf以及JunB 等。另外, IL13 能与IL4 受体α链结合,调节Th2 分化； IL26 能上调细胞因子信号抑制分子1 ( suppressor of cytokine signaling1 ,SOCS1) 表达而抑制Th1 分化,同时促进活化CD4+T 细胞分泌IL4 诱导Th2 分化。
