Слайд 20
Положительная селекция
Дважды положительные клетки очень чувствительны к апоптозу (в связи
с низкой экспрессией ими антиапоптотических факторов, таких, как Bcl-2
и Bcl-XL). Для выживания дифференцирующимся Т-клеткам нужна под-
держка микроокружения, особенно эпителиальных клеток коры тимуса,
в которой локализуются CD4+CD8+ тимоциты. Сигнал, необходимый для
выживания, тимоциты получают в ходе положительной селекции. Набор
рецепторов, формируемый в ходе случайной перестройки генов, никак
не связан с реальными потребностями иммунной системы. В то же время
для нормального функционирования иммунной системы нужно, чтобы
Т-клетки несли TCR, распознающие молекулы MHC, содержащие пептид-
ные фрагменты антигенов. Положительная селекция обеспечивает отбор
только тех тимоцитов, которые экспрессируют ТСR, обладающие сродством
к молекулам MHC.
Положительной селекции подвергаются дважды положительные тимо-
циты фенотипа CD4+ CD8+ CD3lo CD27-. В качестве «отбирающего фактора»
выступают кортикальные эпителиальные клетки, экспрессирующие цито кератин СК8 и молекулы MHC обоих классов, но лишенные костимули-
рующих молекул. Тимоциты, перемещаясь от периферии коры к кортико-
медуллярной зоне, тесно контактируют с эпителиальным ретикулумом,
образующим трехмерный каркас тимуса. При этих механических контактах
TCR тимоцитов взаимодействуют с экспрессированными на поверхности
эпителиальных клеток молекулами MHC как I, так и II классов, содержа-
щими фрагменты различных эндогенных молекул (чужеродные молекулы в
тимусе отсутствуют). Если TCR обладает сродством к молекуле MHC, тимо-
цит получает поддерживающий сигнал, основными результатами которого
служат повышение экспрессии антиапоптотического фактора Bсl-2 и про-
движение тимоцита по клеточному циклу. Внешний признак успешного
прохождения тимоцитом положительной селекции — экспрессия маркера
активации клетки CD69, а также молекул CD5, CD27 и костимулирующей
молекулы CD28, сопровождающаяся повышением плотности экспрессии
рецепторного комплекса TCR–CD3 на поверхности клетки. Т-лимфоциты,
рецепторы которых лишены сродства к МНС, подвергаются апоптозу «по
умолчанию», т.е. не в силу сигнала извне, передаваемого через мембранные
рецепторы, а вследствие срабатывания внутренних (митохондриальных)
механизмов. Поскольку сродством к молекулам MHC обладают TCR лишь
незначительной части клонов образующихся тимоцитов, на этапе положи-
тельной селекции погибает 90% CD4+ CD8+ тимоцитов.
Слайд 21
Отрицательная селекция
Тимоциты, прошедшие положительную селекцию, мигрируют в корти-
комедуллярное сочленение и в мозговой слой тимуса, где они проходят сле-
дующий этап отбора — отрицательную селекцию. На этом этапе тимоциты
представлены дважды положительными клетками или «полузрелыми» моно-
положительными клетками фенотипа СD4+/CD8+ CD24hi. Отрицательную
селекцию осуществляют медуллярные дендритные и эпителиальные клет-
ки. Те и другие клетки экспрессируют молекулы MHC обоих классов и
костимулирующие молекулы (СD80, CD86, CD40). Маркеры медуллярных
эпителиальных клеток — цитокератин 5 и лектин улитки UEA1.
На этом этапе происходит дискриминация тимоцитов по степени сродст-
ва к комплексу MHC–пептид. Клетки, обладающие высоким сродством,
подвергаются апоптозу как потенциально опасные (поскольку они хорошо
распознают пептидные фрагменты аутологичных белков в составе аутоло-
гичных молекул MHC, они могут индуцировать аутоиммунные реакции).
Сигналом к реализации апоптоза служит экспрессия ядерного фактора
Nur77, который, таким образом, служит маркером клеток, подлежащих
элиминации. В результате жизнеспособность сохраняют только тимоциты,
рецепторы которых обладают умеренным (промежуточным) сродством к
аутологичным комплексам MHC–пептид.
Постоянно возникает вопрос, почему сигнал, поступающий в тимо-
циты через TCR, в одном случае (положительная селекция) обеспечивает
поддержание жизнеспособности клеток, а в другом (отрицательная селек-
ция) вызывает их гибель. Основой этих различий являются особенности клеток, вступающих в соответствующую фазу селекции. В силу различной
молекулярной конститутции внутриклеточная сигнализация при анало-
гичных внешних сигналах и использовании практически одних и тех же
сигнальных путей приводит к доминированию различных факторов и
включению различных результирующих механизмов, приводящих в одном
случае к поддержанию жизнеспособности, в другом — к развитию апопто-
за. Полностью детали внутриклеточной сигнализации при положительной
и отрицательной селекции тимоцитов не выяснены. Однако известно,
например, что при положительной селекции в передачу сигнала в большей
степени вовлекаются ферменты MAP-каскада, приводящие к образованию
транскрипционного фактора c-Fos, а также Са2+-зависимый сигнальный
путь, обеспечивающий формировнаие фактора NF-AT. В то же время при
отрицательной селекции доминируют JNK- и p38-ветви MAP-каскада,
приводящие к образованию транскрипционного фаткора с-Jun. Маркером
отрицательной селекции является киназа MINK.