Th2细胞概述

顾名思义，辅助性T细胞（Th）为免疫系统的其他细胞提供辅助功能，特别是抗原提呈细胞（APC），如巨噬细胞、树突状细胞和B细胞，并对这些细胞的活化和成熟起到重要的作用。CD4⁺ Th细胞有不同的亚群，包括Th1, Th2, Th9, Th17, Th22, Tfh 和 Treg细胞，每个亚群都由一组特定的细胞因子和转录因子活化，分泌细胞因子并发挥效应功能。

Th2细胞介导针对细胞外寄生虫、细菌、过敏原和毒素的体液或抗体介导的免疫反应的活化和维持。Th2细胞通过生成各种细胞因子如IL-4、IL-5、IL-6、IL-9、IL-13和IL-17E （IL-25）来介导这些功能。这些细胞因子负责促进抗体合成、活化嗜酸性粒细胞和抑制多种巨噬细胞功能，从而提供独立于吞噬细胞的保护反应。这些细胞因子也会抵消Th1反应，使Th2细胞接受IL-4的刺激活化。在功能上，由于细胞因子受体在多种细胞类型中广泛表达，因此Th2细胞因子对体内的许多细胞类型都有影响。Th2细胞刺激并募集免疫细胞的特定亚群，例如嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞，使其到达感染部位或对导致组织嗜酸性粒细胞增多和肥大细胞增生的过敏原或毒素作出反应。其诱导粘液生成、杯状细胞化生和气道高反应性。Th2细胞也调控B细胞IgE类别转换。由于Th2细胞对抗体生成和过敏反应的影响，Th2细胞的过度活化似乎是过敏（1型，速发型超敏反应）、自身免疫反应（如慢性移植物抗宿主病、进行性系统性硬化症和系统性红斑狼疮）恶化的原因。此外，Th2细胞也被认为是导致哮喘和其他过敏性炎症疾病恶化的原因。有趣的是，Th2细胞还生成具有抗肿瘤作用的生长因子双调蛋白和IL-24。

Naive CD4⁺ T细胞由T细胞受体（TCR）、共刺激分子分化抗原簇CD28同时参与而被活化，同时由表达主要组织相容性复合体（MHC）II类的抗原呈递细胞（APC）对naive CD4+ T细胞进行活化，如巨噬细胞、树突状细胞和B细胞[1]。活化信号是通过TCR与MHC II类分子表面上的同源抗原肽的识别和结合，并通过多重共刺激信号来传导的。一旦完全活化，淋巴组织中的naive CD4 + T细胞就会迅速增殖，经历克隆扩增并分化为辅助性T细胞，例如Th1、Th2或Th17细胞[1]。周围的细胞因子环境将naive T细胞分化为特定的细胞谱系，其中Th2细胞是由IL-4和IL-2特异性活化的[2]。

IL-4刺激促进信号转导子和转录活化子（STAT）6磷酸化以及GATA结合蛋白3（GATA3）的上调，GATA结合蛋白3是Th2细胞发育的关键转录因子[2]。GATA3与IL-2诱导的STAT5信号转导相互作用，能上调IL-4（经典Th2细胞因子）的表达。紧接着是IL-4驱动的正反馈机制，即持续的IL-4-STAT6-GATA3和IL-5-STAT5信号转导不断的让Th2扩增。GATA3的IL-4依赖性STAT6活化是Th2细胞分化的经典途径；然而，有许多非经典途径被认为对Th2分化很重要，包括多种转录因子（例如c-Maf，NF-κB，IRF4，AP1）和细胞因子（胸腺基质淋巴细胞生成素（TSLP），IL- 5，IL-25和IL-33）[2,3,4,5]。

分化的效应Th细胞迁移到周围的炎症部位，在那里其重新遇到同源抗原并分泌效应细胞因子，从而促进抗原特异性免疫反应。仅在Th2细胞到达发炎的组织部位时才分泌IL-5、IL-9和IL-13（图1）[3]。炎症部位的上皮细胞和固有细胞也在形成Th2适应性免疫反应中发挥作用。固有淋巴样细胞（ILC）、巨噬细胞和树突状细胞分泌促炎细胞因子，包括IL-1、IL-18、IL-25、IL-33、GM-CSF、M-CSF和TSLP，其通过不同途径发出信号以促进Th2分化[2,3]。炎症微环境中的细胞因子驱动不同的Th2效应因子活化。因此，出现几种表型和功能上不同的Th2记忆细胞亚群，根据细胞因子的作用而发挥不同的功能。例如，能高水平分泌IL-5的Th2细胞已被证明与过敏性哮喘的发病相关，而除了IL-4和IL-13之外，分泌IL-5、IL-17和IFN-γ的细胞也可参与其中，且已被定义为非经典记忆性Th2细胞，可促进慢性过敏性炎症性疾病并抑制淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒（LCMV）持续感染[4]。记忆性Th2细胞也表达相同水平的IL17RB、TSLP受体（TSLPR），趋化性受体同源分子（CRTh2）和CCR8 [2,4]。

根据趋化因子（C-X-C基序）受体3（CXCR3）和CD62L的表达水平，记忆性Th2细胞可至少分为四个不同的亚群[5]。这四个亚群都能响应抗原再刺激，生成大量的IL-4和IL-13。然而，只有CXCR3^Low CD62L^Low亚群生成IL-5并被认为是致病性的，被称为记忆型Tpath细胞[4]。IL-33刺激诱导记忆性Th2细胞和2型固有淋巴样细胞（ILC2）生成IL-5和IL-13，从而促进2型免疫反应[2,4]。与IL-33相似，IL-2和IL-25的组合也能促进Th2记忆细胞和ILC中IL-5的生成[4,6]。ILC是来源于共同淋巴祖细胞的免疫细胞，并根据其细胞因子和转录因子谱进行分类，其中ILC2的部分功能是调节Th2[6]。虽然IL-33可以通过增强肺和肠组织中的Th2细胞因子反应来诱导强的Th2免疫和嗜酸性粒细胞炎症，但IL-33对Th2效应群体几乎没有影响，而是通过记忆型Tpath细胞介导炎症[4]。例如，接触过敏原可能会通过刺激上皮和内皮细胞生成IL-33而在气道中引发Th2反应，从而促进Th2记忆细胞生成IL-5并加剧嗜酸性粒细胞的炎症[4]。

表 1.Th2细胞亚群和关键细胞因子谱。

调节Th2记忆细胞维持的确切机制仍不清楚。已经表明，促进肺过敏反应的抗原特异性记忆性Th2细胞存在于肺组织中，Th2记忆反应依赖于在称为诱导型支气管相关淋巴组织（iBALT）的局部结构中发现的淋巴管内皮细胞（LEC）生成的IL-7和IL-33 [4]。生成IL-4、IL-5和IL-13的Th2细胞与很多疾病相关，包括炎症疾病，包括哮喘、慢性鼻-鼻窦炎、特应性皮炎和嗜酸性胃肠道疾病（如溃疡性结肠炎）[3,4]。促进小鼠慢性气道炎症的主要细胞类型已被证明为CD44^Hi CD62L^Low CXCR3^Low CCR4^Hi CCR8^Hi IL7Rα^Hi ST2^Hi 记忆型 Tpath2细胞，而CCR8^Hi Tpath2细胞和CRTh2^Hi CD161^Hi PGDS^Hi Tpath2细胞已分别被证明为可促进慢性特应性皮炎和嗜酸性粒细胞性胃肠道疾病 [4]。Th2细胞因子通过促进嗜酸性粒细胞浸润、杯状细胞化生而粘液生成增多和组织纤维化来促进人哮喘和小鼠过敏性气道炎症模型[3,4]。抗IL-5和IL-13的单克隆抗体已成功用作治疗哮喘，在治疗上有发展的潜力[4]。Th2细胞分泌的IL-4、IL-5和IL-13有助于B细胞增殖和从免疫球蛋白（Ig）G1到IgE的同种型转换，IgE是参与寄生蠕虫感染和某些与Th2细胞相关的过敏性疾病（如哮喘）的关键抗体。[3,5]。Th2细胞也被证明能诱导选择性活化（M2）巨噬细胞，其介导炎症阶段的消退并启动伤口愈合过程中的组织修复。效应Th2细胞介导对寄生虫感染、毒液、某些细菌感染的免疫反应，并通过诱导选择性活化（M2）巨噬细胞来促进伤口愈合[3]。

细胞因子谱通常用于对Th细胞亚型进行分类，也可以量化分泌的细胞因子。细胞因子酶联免疫吸附试验（ELISA）可用于监测T细胞依赖性细胞因子的分泌，以响应群体水平的活化和谱系特异性分化。适用于检测和定量数百种单个细胞因子的细胞因子酶联免疫吸附试剂盒（ELISA）已经上市。这些试剂盒通常以预包被了捕获抗体的96孔板出售，包含检测抗体以及标准品、缓冲液和辅助试剂。检测灵敏度可达到皮克（pg）级水平

虽然ELISA可以用于检测单个细胞因子的分泌，但Luminex多重技术的进步使得可以在单个样品或反应孔中高通量检测多种细胞因子。挑选抗体库里的抗体与不同强度荧光的微球结合，可以实现同时检测多种Th2细胞因子。结合Luminex检测系统，使用夹心法完成定量。与Th2生物学相关的组合见下表2。

表 2.用于Th2研究的Invitrogen ProcartaPlex Luminex Panels。

除了基于ELISA的方法之外，研究Th2和其他免疫群体的另一种常见且功能强大的工具是流式细胞仪。尽管酶联免疫吸附试验（ELISA）可检测定量Th2细胞因子，但流式细胞术可根据其表面或胞内表达的标志物，以及细胞因子表达来对细胞进行分析。Th2细胞由表面和细胞内靶标的联合表达来定义，例如：CD45⁺ CD3⁺ CD4⁺ IL-4⁺ CCR4⁺ CRTh2⁺ (CD8^- CD19^- CCR6^- CXCR5^- CXCR3^- CCR10^-) [1,2,3,4].此外，流式细胞仪可量化相对于其他群体，Th2群体的数量。

CD4⁺ Th2细胞特异性标志物

发表在Cytometry Part A（威利的在线图书馆）杂志上的“优化多色免疫荧光组合”（OMIP）描述了使用特异性抗体和荧光染料的panel通过流式细胞术对细胞进行分型。下面的文章提供了经过测试的panel，并使用一套经过验证的抗体和试剂，可以用于Th2细胞群的多色分型。

表 3.Cytometry Part A ：用于Th2细胞分型和分析的OMIP。