白细胞介素-2促进CD8 T细胞的命运决定，以长期或短期的免疫保护

免疫系统是一个复杂的细胞和蛋白质网络，其功能很简单:保护身体不受感染。要做到这一点，细胞必须识别并消灭感染病毒或细菌。此外，该系统还必须记录它击败的每一个病原体，以便在再次感染时能够迅速恢复。

杂志上的一项研究科学免疫学现在展示了一种类型的免疫细胞——CD8 T细胞的两个亚群是如何发育来提供短期或长期的免疫保护的。这项研究的重点是指导这种发育分化的一个因素——白细胞介素-2，或称IL-2。

了解naïve免疫细胞如何发展成有效的感染抵抗者或长寿记忆细胞的细节是很重要的，因为它可以帮助我们了解复杂反应的哪些组成部分对提供预防感染或癌症的保护是必要的。它还可以帮助理解免疫系统功能障碍，或者改善癌症的免疫治疗。功能障碍包括自身免疫疾病，免疫系统攻击身体自身细胞，以及疲劳免疫系统失去抵抗持续感染的能力或消灭癌症的能力。

该研究的资深作者Allan Zajac博士和共同第一作者Shannon M. Kahan博士和Rakesh K. Bakshi博士都来自阿拉巴马大学伯明翰分校的微生物学系，他们使用小鼠模型跟踪CD8 T细胞的两个亚群的特征和命运，从它们的效应期峰值开始，即急性病毒感染后的8天。

CD8 T细胞是一种白细胞，有能力发展成效应T细胞，也被称为细胞毒性T细胞或杀手T细胞。这些细胞可以摧毁癌细胞或感染病毒或细菌的细胞。IL-2是一种细胞因子，是一种由细胞释放的小信号蛋白家族中的一种，它向其他细胞发送信息，或向产生细胞因子的同一细胞充当自分泌信号。细胞在细胞表面接收信号，细胞因子在细胞表面与受体结合。受体将信号转导到细胞内部，导致细胞基因表达和表型的改变。

Zajac和UAB同事能够从效应期峰值的小鼠中分离和纯化CD8 T细胞。使用病毒抗原刺激细胞后的荧光激活细胞分选，他们确定了该群体的两个亚群——少数产生IL-2的CD8 T细胞和大多数不产生IL-2的细胞。

就导致命运决定的发展转变而言，这两个子集在短期内是显著不同的。然而，几个月后，他们会变得更像。

产生IL-2的细胞像免疫记忆细胞一样发育。它们获得了茎类的记忆特征，抵抗疲劳，并优先对继发性病毒挑战授予保护性免疫。与直觉相反的是，它们对自身的IL-2没有反应，IL-2在细胞内通过一种叫做STAT5的复合物起作用，也就是转录的信号转换器和激活器。即使产生IL-2的CD8 T细胞表面有正常数量的IL-2受体蛋白，细胞内磷酸化的stat5水平(stat5的活化形式)却大大减少。研究人员假设了细胞内的几种机制可能会减弱il -2依赖性STAT5信号的接收能力，但答案还不清楚。

与产生IL-2的细胞相比，非产生IL-2的效应细胞确实对IL-2信号有反应，然后它们以牺牲记忆形成为代价获得效应性状。

UAB的研究人员在效应期，即感染后9天，以及很久之后，在记忆期，即感染后约10个月，对细胞亚群进行了RNA测序。产生il -2和不产生il -2效应子群体的转录谱是独特的，与记忆对应体不同。但在记忆时间点，两个群体的基因表达相关性更强。因此，尽管在效应期具有不同的特性，产生il -2和不产生CD8 T细胞似乎随着记忆成熟而聚合，形成具有相同回忆能力的群体，以应对第二次病毒感染或慢性病毒挑战。

“产生il -2和不产生- CD8 T的能力之间的分歧细胞对IL-2的反应将功能能力与命运决定联系起来，这表明IL-2是一个关键的分化因素，”Zajac说。他指出，这项研究的显著发现尚未在人类身上得到证实，而且他们仅限于分析CD8 T细胞对单一病原体的反应。

与Zajac、Kahan和Bakshi共同撰写这项研究的有UAB微生物系的Jennifer T. Ingram、R. Curtis Hendrickson和Elliot J. Lefkowitz;大卫·k·克罗斯曼，亚利桑那大学遗传学系;Laurie E. Harrington, UAB细胞、发育和综合生物学学系;以及堪萨斯大学病理学系的凯西·t·韦弗。这些UAB系都是Marnix E. Heersink医学院的一部分。

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