Фармация, 2 курс, лекции биохимии / 34

31

ВОЕННО-МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

Экз №__

Кафедра клинической биохимии и лабораторной диагностики

«УТВЕРЖДАЮ»

ИО начальника кафедры

клинической биохимии и

лабораторной диагностики

полковник медицинской службы

В.ПАСТУШЕНКОВ

«___» _____________ 2008 г.

ИО начальника кафедры клинической биохимии и лабораторной диагностики

доктор медицинских наук профессор В.ПАСТУШЕНКОВ

_____________________________________________________________________

должность, ученая степень, ученое звание, воинское звание, инициал имени, фамилия автора (авторов)

ЛЕКЦИЯ № 34

_________________________________________

(номер по тематическому плану изучения дисциплины)

по дисциплине: «Биохимия»

___________________________________________________________

(наименование учебной дисциплины)

на тему: «Биохимия иммунной системы»

________________________________________________

(наименование темы занятий по тематическому плану изучения дисциплины)

с курсантами и студентами 2 курса факультетов подготовки врачей

(военно-медицинских специалистов иностранных армий)

Обсуждена и одобрена на заседании кафедры

«____» ____________ 200___ г.

Протокол №______

Уточнено (дополнено):

«____» ____________ 200___ г.

_____________________________________

(воинское звание, подпись, инициал имени, фамилия)

СОДЕРЖАНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

а) Использованная при подготовке текста лекции:

1. Алмазов В.А., Афанасьев н.н., Зарецкий А.Ю. и др. Физиология лейкоцитов.- Л.: Наука, 1979.

2. Йегер Л. Клиническая иммунология и аллергология.- Т. 1.-М.: Медицина, 1990.

3. Королюк А.М.,Ремизов П.И. Медицинская иммунология / Учебное пособие.Л., 1981.

4. Кульберг АЯ. Молекулярная иммунология.- М.: Высшая школа, 1985.

5. Маянский А.Н., Маянский д.н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге.Новосибирск: Наука, 1983.

6. Маянский Д.Н. Клетка Купфера и система мононуклеарных фагоцитов.Новосибирск: Наука, 1981.

7. Петров Р.В. Иммунология.- М.: Медицина,1987.

8. Петров Р.В., Атауллаханов Р.И. Клеточные мембраны и иммунитет.- М.: Высшая школа, 1991.

9. Сапин М.Р., Этинген Л.Е. Иммунная система человека.- М.:Медицина, 1998

10. Стефани Д.В., Вельтищев Ю.Е. Иммунология и иммунопатология детского возраста.- М.: Медицина, 1996.

11. Сохина А.А., Чернушенко Е.Ф. Прикладная иммунология. Киев: Здоровье, 1984.

12. Учитель И.Я. Макрофаги в иммунитете.- М.: Медицина,1978.

13. Чернух А.М. Воспаление.- М.: Медицина, 1979.

14. Щелкунов с.и. Основные принципы клеточной дифференцировки.- М.: Медицина, 1977.

б) Рекомендуемая обучаемым для самостоятельной работы по теме лекции:

1. Ройт А. Основы иммунологии. - М.: Мир, 1991.-327 с.

2. Королюк А.М.,Ремизов П.И. Медицинская иммунология / Учебное пособие.Л., 1981.

3. Кульберг АЯ. Молекулярная иммунология.- М.: Высшая школа, 1985.

4. Маянский А.Н., Маянский д.н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге.Новосибирск: Наука, 1983.

5. Петров Р.В. Иммунология.- М.: Медицина,1987.

НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ

1. Таблицы N2 2, 3, 5, 7.

2. Диапозитивы N2 1-7.

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ

1. Кодоскоп

2. Диапроектор

3. Компьютер, программное и мультимедийное обеспечение и т.п.

ТЕКСТ ЛЕКЦИИ

Введение

В настоящем и будущем иммунология как фундаментальная и прикладная наука останется «точкой роста» многих важнейших биомедицинских направлений, способствуя их интеграции. Знание основ иммунологии необходимо для специалистов разной практической ориентации. Приоритетность, актуальность и быстрота обновления иммунологических знаний иллюстрируется и тем, что в последние годы за решение иммунологических проблем получено больше половины Нобелевских премий по медицине и физиологии.

Назначение иммунной системы состоит в защите организма от внешней (инфекции) и внутренней (опухоли) биологической агрессии. Для опознания агрессивных агентов эволюционно выработалась стратегия, основанная на обнаружении чужеродных для данного организма макромолекул, обычно присутствующих в составе инфекционных агентов и мутантных клеток и поэтому являющихся едва ли не самыми надежными маркерами потенциальной опасности, которая содержится в «чужом».

Структура иммунной системы

Иммунная система человека, призванная поддерживать антигенноструктурный гомеостаз индивидуума, осуществляет свои функции за счет неспецифической резистентности и иммунитета.

Неспецифическая резистентность (в настоящее время чаще употребляют термин «эффекторное звено иммунитета») определяет первый рубеж защитных сил организма. Она представлена гуморальными (комплемент, интерфероны, лизоцим, β-лизины и др.) И клеточными (нейтрофильные лейкоциты, моноциты) факторами защиты. Неспецифическая резистентность стереотипна. Она не дифференцирует антигены.

Главным гуморальным фактором эффекторного звена иммунитета является комплемент - сложный комплекс белков сыворотки крови (около 20), которые участвуют в уничтожении чужеродных антигенов, активации свертывания крови, образовании кининов. Для комплемента характерно формирование быстрого, многократно усиливающегося ответа на первичный сигнал за счет каскадности процесса. Комплемент может активироваться двумя путями: классическим и альтернативным. В первом случае активация происходит вследствие присоединения комплемента к иммунному комплексу (антиген-антитело), а во втором - в результате связывания с липополисахаридами клеточной стенки микроорганизмов или с эндотоксинами. Независимо от пути активации в итоге образуется мембраноатакующий комплекс белков комплемента, разрушающий патоген. Комплементом называют многокомпонентную самособирающуюся систему белков крови, которая играет одну из ключевых ролей в поддержании иммунного гомеостаза.

Со времени открытия комплемента как антимикробного фактора прошло 100 лет. Однако только в последние два десятилетия достижения в области биохимии, молекулярной биологии и биотехнологии позволили охарактеризовать белок и ферменты комплемента, определить их физико-химические свойства, показать биологическую и клиническую значимость комплементарной системы.

Согласно современным представлениям комплемент является многокомпонентной системой белков (более 20), ферментов, регуляторов, содержащихся в плазме крови в форме проферментов (эстеразы, протеиназы) или белков, не обладающих ферментативной активностью, и ингибиторов системы комплемента с ферментативной активностью и без таковой.

Комплемент, как физиологическая составная часть плазмы, определяется уже в эмбриональной стадии развития плода, в отличие от антител, которые в дееспособных количествах появляются только после иммунизации. Учитывая тот факт, что комплементарные белки не проникают через плацентарный

барьер, наличие шести его компонентов (C1q - С5 , Clh) в сыворотке крови эмбриона в первом триместре беременности доказывает наличие синтеза белков комплемента внутриутробно.

Биологическое значение комплемента очень велико. Основными функциями его являются распознавание, лизис и элиминация генетически чужеродного материала из организма. Мембраны многих подвижных и неподвижных клеток организма имеют рецепторы к соответствующим компонентам комплемента, что определяет комплемент как важный гуморальный фактор воспалительных реакций и как посредник между специфическими и неспецифическими звеньями иммунореактивности организма, а также между иммунной, кининовой и свертывающей системами.

В последние годы показано взаимодействие комплемента с бактериальными, вирусинфицированными и опухолевыми клетками. Изучение молекулярных механизмов такого рода взаимодействий ведет к пониманию причин устойчивости чужеродных клеток, а в перспективе позволит подойти к решению вопросов о создании антибактериальных, антивирусных, противоопухолевых препаратов.

Установлено патогенетическое значение комплемента при аутоиммунных заболеваниях.

Процесс активации комплемента носит характер гетерофазного катализа, Т.е. каждый новый фермент каскада функционирует после спонтанного связывания с клеточной поверхностью. Последняя защищает фермент от инактивации.

Для осуществления всего каскада реакций не требуется внешних (вне системы комплемента) источников ферментов. В силу крайне малой продолжительности жизни компонентов в активированной форме образующиеся при активации комплемента протеин азы или эстеразы не оказывают определяемого влияния на другие субстраты, присутствующие в крови (например, другие сывороточные белки).

Следовательно, ферменты системы комплемента «настроены» для работы только на компоненты системы.

В ходе каждой протеолитической реакции образуется два пептида: один с большой молекулярной массой, другой с меньшей. Крупный пептид представляет собой новую протеазу и, в свою очередь, способен расщеплять следующий белок сыворотки. Пептид с меньшей молекулярной массой, образующийся в результате реакции, относят к продуктам расщепления, многие из которых в качестве гуморальных медиаторов выполняют важные биологические функции.

Существуют два параллельных и независимых механизма активации комплемента: классический и альтернативный.

Классический путь активации комплемента.

Инициаторами активации классического пути являются, в первую очередь, иммунные комплексы, а также агрегированные гамма-глобулины, С-реактивный белок, некоторые бактериальные клетки.

Только два класса антител - IgM и IgG - обеспечивают активацию благодаря наличию в их молекулах эффекторных центров для С1q - первого субкомпонента первого компонента системы. После фиксации фрагмента С1q на Fс-фрагменте антител, соединенных с антигеном, образовавшийся комплекс Ar-AT-C1q активирует C1r, который, в свою очередь, активирует Cls, приобретающий эстеразную активность. Активированный С1s катализирует превращение С4 с образованием С4а и С4b. С4b присоединяется к С1 и образуется новый комплекс Ar-AT-CI-C4b.

Активация С1 комплекса происходит в присутствии ионов Са²⁺. Активация С2 происходит в присутствии ионов Mg²⁺ и приводит к образованию Ar-AT-CI-C4b2a, который является C3-конвертазой. Это ключевой фермент активации классического пути, который расщепляет следующий в цепочке реакций компонент С3.

С3 ^C4b2a→С3b + С3а

С3b присоединяется к предыдущему компоненту, образуя новый комплекс АгAT-C14b2a3b, обладающий энзиматической активностью в отношении компонента С5.

С5 расщепляется на малый фрагмент С5а и большой С5b. Фрагмент С5b соединяется с компонентами С6 и С7 и весь комплекс С5b67 присоединяется к цитомембране.

После присоединения к комплексу Cl,4b,2a3b5b67 компонента С8 инициируется медленный лизис клетки путем образования функционального трансмембранного канала. Скорость лизиса значительно усиливается при связывании от одной до шести молекул С9.

С5-9 мембраноатакующий комплекс (МАК) имеет внутренний диаметр около l0 нм. Его проникновение через мембрану создает канал, через который могут проходить белковые молекулы.

В процессе каскадной реакции на цитомембране клетки-мишени образуются два каталитических центра и мембраноатакующий центр, места фиксации которых не совпадают.

Повреждающее действие комплемента ограничивается только клетками, адсорбирующими комплекс Аг-Ат. Находящиеся рядом клетки не повреждаются.

Альтернативный путь активации комплемента.

Образование С3-конвертазы - центрального момента реакции связывания комплемента - может осуществляться и без участия первых трех компонентов классического пути Сl, С4 и С2 и в отсутствие комплекса Аг-Ат.

В середине 50-х годов P.Pil1emer обнаружил возможность активирования комплемента без участия специфических антител. Другой (альтернативный) путь активации комплементного каскада начинается с расщепления С3 и является неиммунным механизмом защиты против бактерий, вирусов, вирусинфицированных клеток, грибов, опухолевых клеток и т.д.

Этот путь активации также называется пропердиновым, ввиду участия пропердина в каскаде в роли стабилизатора С3-конвертазы. В альтернативном пути активации принимают участие следующие белки: С3 компонент, факторы В и D, регулирующие белки Н и I.

Активация альтернативным путем требует присоединения к поверхности клетки С3b молекулы, которая первоначально может образоваться классическим путем или же в результате расщепления С3 сывороточными или микробными протеазами. С3b-короткоживущий фрагмент: если в течение миллисекунд он не связывается с поверхностью, происходит его инактивация. В норме в плазме крови содержится активированный фактор D, под его влиянием происходит образование Вb. Он активен только в комплексе с С3b. С3Вb характеризуется свойствами С3-конвертазы альтернативного пути. С3bВb - очень нестойкий комплекс. Он стабилизируется в результате присоединения к нему пропердина, который защищает комплекс от действия С3b инактиватора.

Последующие этапы активации не отличаются от классического пути. В дальнейшем при соединении терминальных компонентов С6, С7, С8 и С9 на клеточной мембране происходит сборка МАК, общего для обоих путей активации. В этих процессах важную роль играют ионы Са²⁺ и Mg²⁺.

Механизм альтернативного цитолиза практически ничем не отличается от классического, но он несколько слабее. Через отверстия, образуемые МАК, внутрь клетки поступает вода и содержащиеся в ней ионы. В результате чего клетка разбухает и лопается. Установлено, что для лизиса эритроцита достаточно одного канала, в то время как для лизиса ядросодержащих клеток необходимы множественные повреждения, так как в их мембране происходят восстановительные реакции.

Интерфероны (ИФН) второй по значимости гуморальный фактор неспецифической резистентности. Это группа белков, вырабатываемых различными клетками в ответ на индукцию микробами, вирусами,

ксеногенными клетками, а также опухолевыми и вирустрансформированными клетками собственного организма. ИФН-α продуцируется в основном макрофагами и В-лимфоцитами, ИФН-β - клетками фибробластного и эпителиоидного типов, ИФН-γ - Т-лимфоцитами.

Кроме комплемента и интерферонов к гуморальным факторам относятся лизоцим и β-лизины. Суть действия данных веществ заключается в том, что, являясь ферментами, они разрушают липополисахариды в составе клеточной стенки микроорганизмов. β-лизины в отличие от лизоцима вырабатываются в стрессорных ситуациях. К этой же группе факторов относятся С-реактивный белок и другие белки острой фазы, лактоферрин, пропердин.

Клеточная составляющая эффекторного звена иммунитета представлена фагоцитами: макрофагами (моноцитами) и микрофагами (нейтрофилами). Эти клетки наделены тремя свойствами, позволяющими обеспечить фагоцитоз:

1) хемотаксисом - направленным движением к объекту фагоцитоза;

2) адгезивностью - способностью фиксироваться на объекте фагоцитоза;

3) биоцидностью - способностью поглощать и переваривать объект фагоцитоза.

Биоцидность обеспечивается двумя механизмами - кислородзависимым и кислороднезависимым. Кислородзависимый механизм связан с активацией мембранных ферментов (НАД-оксидазы и др.) и выработкой биоцидных соединений - свободных гидроксильных радикалов, которые образуются из НАДФ-Н и кислорода. Кислороднезависимый механизм осуществляют ферменты лизосом, которые синтезируются в процессе костно-мозгового кроветворения. Только сочетание обоих механизмов делает возможным полное уничтожение и переваривание объекта фагоцитоза.

Кислородзависимый механизм биоцидности: в результате резкой активации фермента НАДФ-оксидазы, связанной с мембраной фагоцита, генерируется НАДФН, который используется для восстановления молекулярного кислорода, связанного с уникальным мембранным цитохромом (Cyt b-245), что вызывает бурное потребление кислорода, т.н.

«кислородный взрыв». В это же время активируется фермент аденилатциклаза (АЦ).

АЦ

АТФ → цАМФ → протеинкиназа → фосфорилирование белков

В результате запуска этих ферментных систем генерируются:

надпероксидный анион О₂^-;

активныи кислород ¹О₂;

пероксид водорода Н₂0₂;

гидроксильный радикал ОН.

Все они служат мощными бактерицидными агентами. Более того, сочетание пероксида, миелопероксидазы и ионов галогенов создает мощную систему галогенирования, способную вызвать гибель, как бактерий, так и вирусов. При этом происходит повышение уровня перекисного окисления липидов. При гипоксии активируется образование свободных радикалов. И чем их больше, тем хуже для клетки. В клеточной мембране есть вещества, регулирующие уровень свободных радикалов. Это - антиоксиданты. Среди них есть органические соединения: ароматические, небелковые вещества, мочевая кислота, билирубин, витамины А, Е, F, D. Они связывают и нейтрализуют свободные радикалы.

Неорганические антиоксиданты - это металлы переменнои валентности Fе²⁺ Fe³⁺, а также белки, содержащие ионы металлов: церулоплазмин, миоглобин.

Генерализация перекисного окисления липидов приводит к активации О₂-зависимого фагоцитоза. И, наоборот, фагоцитарная активность клетки может приводить к активации перекисного окисления липидов.

Кислороднезависимый механизм биоцидности.

Кислороднезависимая биоцидность фагоцитов связана с их лизосомальной системой. Лизосомы содержат катионные белки, которые закладываются при костномозговом кроветворении и никогда не ресинтезируются. Поэтому уровень катионных белков характеризует функциональное состояние кроветворения и кислороднезависимую

биоцидность. Эти белки разрушают бактериальную мембрану, как за счет протеиназного эффекта, так и за счет непосредственного при соединения к поверхности микроорганизма. Низкие значения рН, лизоцим и лактоферрин представляют собой кислороднезависимые бактерицидные и бактериостатические факторы, которые могут действовать в анаэробных условиях. В конце концов, убитые микроорганизмы расщепляются гидролитическими ферментами, и продукты деградации высвобождаются из клетки.

Катионные белки (+катепсин С) → повреждение микроорганизмов.

Лизоцим (мурамидаза) → расщепление мукопептидов клеточной стенки бактерий.

Лактоферрин → лишение пролиферирующих бактерий железа.

Протеазы и другие гидролазы (кислые) → переваривание убитых микроорганизмов.

Эффективность антимикробной защиты во многом зависит от взаимной сбалансированности двух механизмов биоцидности, от условий, в которых протекает фагоцитоз, и вида микроба. Повреждение отдельных звеньев ослабляет нейтрофил, но не делает его вовсе беспомощным в защите от инфекционных агентов.

Специфическая резистентность или иммунитет обеспечивается двумя типами клеток - лимфоцитами и макрофагами. И те, и другие происходят из полипотентной стволовой клетки (ППСК) костного мозга, а их созревание под влиянием различных веществ (антигенов, гормонов, лимфокинов и др.) продолжается в иммунокомпетентных органах.

Основной клеткой иммунной системы является лимфоцит. Лимфоциты делятся на Т- и В-популяции и проходят два этапа дифференцировки: антигеннезависимый и антигензависимый. Первый этап осуществляется в центральных иммунокомпетентных органах (тимус, костный мозг), а второй - в периферических (лимфатические узлы, пейеровы бляшки, селезенка).

Т-лимфоциты осуществляют клеточные реакции иммунитета и проходят процесс дифференцировки в тимусе (вилочковой железе), отсюда их название.

В-лимфоциты созревают в костном мозге. Основная их функция выработка антител (белков, способных связываться с чужеродными веществами, клетками и различными патогенами). Известны 5 классов иммуноглобулинов (антител): А, М, G, D, Е. Иммуноглобулины взаимодействуют с комплементом, фагоцитами, тучными клетками, что в результате обеспечивает разрушение и элиминацию антигенного объекта.

Главной функцией макрофагов является подготовка антигенов, которая заключается в частичном их переваривании с последующим представлением на своей поверхности антигенных эпитопов для узнавания лимфоцитами, что получило название «репрезентация антигена». Кроме того, макрофаги вырабатывают ряд лимфокинов - регуляторных белков, медиаторов клеточного иммунитета.

Еще одна важная группа иммуноцитов - естественные (нормальные) киллеры. Они специализируются на уничтожении переродившихся клеток и играют значительную роль в противоопухолевом иммунитете.

Центральные и периферические лимфоидные органы

Различают первичные - центральные (костный мозг и тимус) И вторичные периферические (селезенка, лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани) органы иммунной системы. Все они взаимосвязаны системой кровообращения, лимфотока и единой системой иммунорегуляции.

Костный мозг и тимус выполняют важнейшие функции, обеспечивая самообновление иммунной системы. В этих органах идут процессы пролиферации клеток-предшественников, их дифференцировка и созревание вплоть до выхода в циркуляцию и заселения периферических органов иммунной системы зрелыми иммунокомпетентными клетками. Основной функцией костного мозга является продукция всех клеток, участвующих, как

в неспецифической защите организма, так и в специфическом иммунном ответе.

Периферические органы иммунной системы - лимфатические узлы, селезенка и лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми, - являются местом встречи антигенов с иммунокомпетентными клетками, местом распознавания антигена и развития специфического иммунного ответа, местом взаимодействия иммунокомпетентных клеток, их пролиферации (клональной экспансии), антигензависимой дифференцировки и местом накопления продуктов иммунного ответа.

Биохимические закономерности онтогенеза иммунокомпетентных клеток

Все клетки крови, в том числе и иммунокомпетентные клетки, происходят из полипотентной стволовой клетки, которая дает начало разным росткам кроветворения, в том числе миело-моноцитарному и лимфоцитраному. Направление дифференцировки ранних предшественников зависит от влияния их микроокружения, от влияния стромальных клеток костного мозга, а также под действием цитокинов (колониестимулирующих факторов - CSF, интерлейкина 3).

У млекопитающих костный мозг выполняет дополнительную функцию, являясь местом созревания В-лимфоцитов. Стволовая клетка может дифференцироваться в сторону общего предшественника лимфоцитов, от которого впоследствии дифференцируются Т-лимфоциты, В-лимфоциты, естественные киллеры. Под действием интерлейкиов 7, 3, 4 и 6 стимулируется процесс созревания В-клеток. По мере пролиферации и дифференцировки В-лимфоциты при обретают поверхностные антигены HLA II класса, рецепторы для комплемента и поверхностные иммуноглобулины М. Созревание В-лимфоцитов, в отличие от Т -лимфоцитов, завершается в костном мозге и в кровь выходят малые лимфоциты, несущие на своей мембране все структуры, необходимые для участия в специфическом иммунном ответе.

Тимус - единственный орган иммунной системы, который подвергается возрастной инволюции. Самая высокая продукция Т-лимфоцитов сохраняется до двух лет, а затем она быстро падает. При этом количество Т-лимфоцитов в циркуляции сохраняется на достигнутом уровне, так как большая часть Т-лимфоцитов - долгоживущие клетки.

Роль цитомединов в регуляции и развитии Т-клеток

Ранние предшественники Т-лимфоцитов из костного мозга поступают в корковый слой тимуса. Они постепенно мигрируют в мозговой слой, взаимодействуя с эпителиальными клетками, макрофагами, дендритными клетками, испытывая влияние продуцируемых этими клетками медиаторов, среди которых пептидные гормоны тимулин, тимопоэтин, тимозины, а также интерлейкины 1, 3, 6, 7, CSF, туморнекротизирующий фактор (ТNF), трансформирующий ростовой фактор β (TGFβ). Интерлейкин 7 стимулирует пролиферацию тимоцитов на самой ранней стадии ( до появления у них на мембране TCR CD3 CD4 CD8). Другие цитокины продуцируют и секретируют сами тимоциты: интерлейкины 2, 3, 4, γ-интерферон. Интерлейкин 4 стимулирует не только пролиферацию, но и созревание Т -лимфоцитов. TGFβ~ и γ-интерферон, наоборот, ингибируют пролиферацию тимоцитов.

Метаболические маркеры дифференцировки иммуноцитов

В процессе продвижения в мозговой слой Т-лимфоциты поэтапно приобретают характерные для них поверхностные маркеры и рецепторы. Основные характерные для Т-лимфоцитов поверхностные маркеры в процессе созревания клеток появляются на их мембране в определенной последовательности: CD2, CD3, CD5, CD28, TCR, CD4 или CD8.

В результате позитивной и негативной селекции из тимуса в кровоток поступают только такие Т-лимфоциты, которые несут TCR, способные распознавать собственные антигены тканевой совместимости и не способные

распознавать аутогенные пептиды в комплексе с собственными антигенами тканевой совместимости. Такие зрелые Т-лимфоциты поступают в кровь и заселяют Т-зависимые зоны периферических органов иммунной системы. Они берут на себя основные защитные функции в противовирусном и противоопухолевом иммунитете, выполняют важные регуляторные функции.

Субпопуляционный состав Т- и В-лимфоцитов

Т-лимфоциты имеют 8 больших функционально разнящихся субпопуляций. Все Т-лимфоциты имеют на клеточной мембране Т-клеточный рецептор (TCR), который может быть двух видов: αβ и γδ. Т-лимфоциты с TCRαβ дифференцируются из стволовой кроветворной клетки в тимусе. Большинство лимфоцитов с TCRγδ дифференцируются экстратимически. В крови их циркулирует мало. Они пребывают в барьерных тканях, в основном в лимфоидных тканях слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. В организме в целом такие лимфоциты составляют половину всех Т-лимфоцитов.

Молекула CD4 экспрессирована на субпопуляции Т-лимфоцитов с рецептором TCRαβ. В последние 10 лет стало известно, что среди этой группы дифференцируются 3 или 4 функционально разнящиеся субпопуляции, которые отличаются друг от друга по продуцируемым в ходе развития иммунного ответа цитокинам. Эти субпопуляции обозначают Th0 Th1 Th2 Th3 (Т-хелперы 0,1,2 и 3 типов). Т-лимфоциты хелперы - CD4+ TCRαβ (Тh0, Т hl, Т h2, Т h3) Наиболее изученными являются субпопуляции Th1 и Th2.