Слайд 12
Самые ранние CD44+ CD25- тимоциты локализуются в перимедуллярной
зоне коры тимуса. Они представляют собой полипотентные кроветворные
предшественники, их V-гены имеют зародышевую, т.е. неперестроенную
конфигурацию. Только в некоторых клетках на этой стадии проходит
начальный, малоспецифичный этап перестройки генов — сближение сег-
ментов D и J в генах β- и δ-цепей (см. рис. 3.43). На стадии DN1 клетки
интенсивно пролиферируют (до 10 делений), что приводит к 1000-кратно-
му увеличению их числа. Это наиболее продолжительный этап развития
Т-клеток (10 сут — 50% времени развития Т-клеток в тимусе). Основной
ростовой фактор на этом этапе — SСF (С-Kit лиганд). В это время рецептор
для IL-7 экспрессирован слабо или вообще не экспрессирован. Факторами
дифференцировки на этом этапе развития служат Wnt и Hedgehog, а также
Notch, коммиттирующий клетки-предшественники к дифференцировке в
Т-лимфоциты. Дальнейшие стадии дифференцировки Т-клеток представ-
лены на рис. 3.45.
СЛАЙД 13
все най слайде
СЛАЙД 14-16
При переходе на стадию DN3 запускается основное событие диффе-
ренцировки Т-лимфоцитов — перестройка V-генов TCR. Включение этого
процесса является следствием экспрессии в тимоцитах группы дифферен-
цировочных факторов под влиянием эпителиального микроокружения. Для
раннего развития Т-клеток необходима экспрессия генов Notch, Runx-1, GATA-3, Ikaros, Gfi1, c-Myb, PU.1, E2A/HEB, TCF-1. Особенно важную роль
играют факторы семейства Notch (особенно Notch-1 и Notch-3), действу-
ющие почти на всех этапах раннего развития тимоцитов и блокирующие
другие пути дифференцировки клеток-предшественников (в направлении
В-, NK-, дендритных клеток) (рис. 3.46). Механизм действия этого основ-
ного дифференцировочного фактора Т-клеток представлен на рис. 3.47.
Для запуска перестройки V-генов TCR наиболее важна передача сигнала,
осуществляемая Notch-1 на стадиях DN2 и DN3. Рецептор для этого факто-
ра экспрессируется тимоцитами на указанных стадиях развития. Лиганды
Notch-рецептора — молекулы Delta и Jagged — находятся на поверхности эпителиальных клеток тимуса. Определенную роль в индукции перестрой-
ки V-генов играют цитокины, в частности IL-7, который особенно важен
для запуска перестройки V-гена γ-цепи. Еще более существенна роль IL-7 в
качестве фактора выживания, индуцирующего экспрессию антиапоптоти-
ческого фактора Bcl-2. На этом этапе развития после запуска перестройки
V-генов TCR развитие макрофагов и В-лимфоцитов становится невозмож-
ным.
Реаранжировка происходит в основном при переходе от стадии DN2
(CD4+ CD25+) к стадии DN3 (CD44- CD25+), которые называют также стади-
ями про-Т и пре-Т, соответственно (см. рис. 3.43). На этих стадиях экспрес-
сируются гены RAG1 и RAG2, ген фермента TdT и гены других компонентов
рекомбинационного комплекса. Перестройка V-генов TCR происходит, как
принято считать, в последовательности δ, γ, β. Однако это правило соблю-
дается не очень строго: все 3 гена начинают перестраиваться практически
одновременно. Как и в случае V-генов иммуноглобулинов, сначала пере-
страиваются гены только на одной хромосоме. В генах β- и δ-цепей сбли-
жаются сегменты D и J, а затем происходит полномасштабная перестройка
с вовлечением основного сегмента V-гена и формированим непрерывных
последовательностей VDJ. Реаранжировка генов γ-цепи проходит так же, но
с одним отличием: поскольку в гене γ-цепи отсутствует D-сегмент, в резуль-
тате перестройки формируется последовательность VJ. Как и при реаран-
жировке V-генов иммуноглобулинов, при неудачной перестройке V-гена
на одной хромосоме процесс повторяется на другой хромосоме. Успешная
перестройка служит сигналом к прекращению этого этапа реаранжировки.
Это обусловливает экспрессию клеткой только одного варианта продуктов
перестроенных V-генов. Реаранжировка V-генов TCR делает невозможной
дифференцировку про-Т-клеток в направлении NK- и дендритных клеток.
При удачной перестройке V-гена β-цепи экспрессируется пре-T-рецеп-
тор, аналогичный рассмотренному выше пре-B-рецептору (см. рис. 3.38). Он
представляет собой димер, состоящий из полноценной β-цепи и инвариант-
ной (т.е. лишенной вариабельного участка) цепи, называемой пре-TCRα.
Экспрессия этой молекулы на мембране сопровождается ее спонтанной
олигомеризацией, что само по себе (т.е. без связывания какого-либо лиган-
да) сигнализирует о благополучной перестройке. Экспрессия пре-T-рецеп-
тора и передача сигнала с этой молекулы служит 1-й контрольной точкой
перестройки TCR. Ответ на этот сигнал — усиление экспрессии фактора,
блокирующего развитие апоптоза (Bсl-2), и запуск пролиферации клеток
(индуцируется преимущественно IL-7). Если после двух попыток пере-
стройки проторецептор не экспрессируется, клетка подвергается апоптозу.
Как и при реаранжировке V-генов иммуноглобулинов, успешная пере-
стройка V-гена β-цепи происходит в 55% клеток. Отбор тимоцитов, успешно
перестроивших V-ген β-цепи, путем подавления их апоптоза и индукции
пролиферации, называют β-селекцией. В период β-селекции временно
прекращается экспрессия генов RAG1 и RAG2 и приостанавливается процесс
перестройки генов.