Trong sự phát triển của lympho T ở tuyến ức, tế bào này (được gọi là tế bào di cư tuyến ức (RTE)) đi ra từ tuyến ức và đến cơ quan bạch huyết ngoại vi (SLO; lách và hạch bạch huyết). Sự trưởng thành của RTE trong cơ quan bạch huyết ngoại vi tạo ra lympho T trinh tiết trưởng thành (lympho T trinh tiết là những lympho T chưa từng tiếp xúc với kháng nguyên mà chúng được lập trình để đáp ứng), nhưng lympho T trinh tiết biểu hiện thiếu hoặc không có biểu hiện của các dấu ấn bề mặt liên quan đến RTE, chẳng hạn như CD31, PTK7, thụ thể bổ thể 1 và 2 (CR1, CR2) và sản xuất interleukin 8 (IL-8).[5][6] Giống như tất cả lympho T, chúng biểu hiện thụ thể tế bào T - phức hợp CD3. Các thụ thể tế bào T (TCR) cấu tạo bởi hai vùng hằng định (C) và thay đổi (V). Vùng thay đổi (V) xác định loại kháng nguyên mà lympho T có thể đáp ứng. Lympho TCD4+ chứa TCR có ái lực với MHC lớp II và CD4 có liên quan đến việc xác định ái lực MHC trong quá trình trưởng thành ở tuyến ức. Các protein MHC lớp II thường chỉ được tìm thấy trên bề mặt của tế bào trình diện kháng nguyên chuyên biệt (APCs). tế bào trình diện kháng nguyên chuyên biệt chủ yếu là tế bào Dendritic, đại thực bào và lympho B, mặc dù tế bào Dendritic là nhóm tế bào duy nhất biểu hiện MHC lớp II cấu thành (mọi lúc). Một số APC cũng liên kết các kháng nguyên tự nhiên (hoặc chưa được xử lý) với bề mặt của chúng, chẳng hạn như tế bào Dendritic ở nang bạch huyết, kháng nguyên nào chưa được xử lý sẽ không tương tác với lympho T và không tham gia vào quá trình kích hoạt. Các kháng nguyên liên kết với protein MHC luôn là peptide ngắn, dài 8-10 acid amin cho MHC lớp I và lên đến 25 acid anin hoặc nhiều hơn cho MHC lớp II.

Nhận diện kháng nguyên (tín hiệu 1)

Trong một đáp ứng miễn dịch, tế bào trình diện kháng nguyên (APC) nhập bào các yếu tố ngoại sinh (thường là vi khuẩn hoặc virus) trải qua giai đoạn "chế biến" kháng nguyên, sau đó từ nguồn lây nhiễm đi vào hạch bạch huyết. Khi đã ở hạch bạch huyết, APC bắt đầu trình diện các peptide kháng nguyên liên kết với MHC lớp II, cho phép lympho TCD4+ biểu hiện các TCR cụ thể chống lại sự hình thành phức hợp peptide/MHC.

Khi một lympho Th bắt gặp và nhận diện kháng nguyên trên APC, phức hợp TCR-CD3 liên kết mạnh với phức hợp peptide-MHC có trên bề mặt của các APC thành thục. CD4, một đồng thụ thể của phức hợp TCR, cũng liên kết với một phần khác của phân tử MHC. Những tương tác này mang các protein này lại gần nhau hơn, cho phép các kinase nội bào có mặt trên các protein TCR, CD3 và CD4 kích hoạt lẫn nhau thông qua quá trình phosphoryl hóa. Với sự hỗ trợ của một phosphatase hiện diện trên phần nội bào của CD45 (kháng nguyên bạch cầu phổ biến), các phân tử này kích hoạt các con đường nội bào chính của Th. Các đường dẫn hoạt động này được gọi là Tín hiệu 1 của kích hoạt lympho T, vì đây là tín hiệu kích hoạt chính đầu tiên. Sau những lần gặp tiếp theo với một kháng nguyên cũ, lympho T nhớ được kích hoạt lại bằng cách sử dụng cùng một lộ trình TCR.

Sự gắn kết của kháng nguyên-MHC với phức hợp TCR và CD4 cũng có thể giúp APC và lympho Th tuân thủ quá trình kích hoạt lympho Th. Protein integrin LFA-1 trên lympho T và ICAM (Phân tử gắn kết gian bào) trên APC là các phân tử bám dính trong tương tác tế bào này.

Không rõ vai trò của khu vực ngoại bào tương đối cồng kềnh của CD45 trong quá trình tương tác tế bào, nhưng CD45 có các đồng dạng khác nhau thay đổi kích thước tùy thuộc vào trạng thái kích hoạt và trưởng thành của lympho Th. Ví dụ, CD45 rút ngắn thời lượng sau khi kích hoạt Th (CD45RA+ thành CD45RO+), nhưng liệu sự thay đổi về độ dài này có ảnh hưởng đến việc kích hoạt hay không vẫn chưa rõ. Người ta đã đề xuất rằng CD45RA+ lớn hơn có thể làm giảm khả năng tiếp cận của thụ thể tế bào T đối với phân tử kháng nguyên-MHC, do đó cần phải tăng ái lực (và tính đặc hiệu) của lympho T để kích hoạt. Tuy nhiên, khi quá trình kích hoạt đã xảy ra, CD45 rút ngắn lại, cho phép các tương tác và kích hoạt dễ dàng hơn như một tế bào T hỗ trợ hiệu ứng. [cần dẫn nguồn]

Xác nhận (tín hiệu 2)

Nhận được tín hiệu TCR / CD3 đầu tiên, lympho T trinh tiết phải kích hoạt con đường hóa sinh độc lập thứ hai mang tên là Tín hiệu 2. Bước xác nhận này là một biện pháp bảo vệ để đảm bảo rằng một lympho T đang đáp ứng với kháng nguyên ngoại sinh. Nếu tín hiệu thứ hai này không xuất hiện trong quá trình tiếp xúc với kháng nguyên ban đầu, lympho T cho rằng đó là đáp ứng tự động, dẫn đến việc lympho bị "dị ứng" (dị ứng được tạo ra từ những thay đổi hóa sinh không được bảo vệ của Tín hiệu 1). tế bào dị ứng sẽ không đáp ứng với bất kỳ kháng nguyên nào trong tương lai, ngay cả khi cả hai tín hiệu có mặt sau này. Những tế bào này thường được cho là lưu hành khắp cơ thể không mang chức năng cho đến khi chúng trải qua quá trình tự hủy tế bào.

Tín hiệu thứ hai liên quan đến sự tương tác giữa CD28 trên lympho TCD4+ và protein CD80 (B7.1) hoặc CD86 (B7.2) trên các APC thành thục. Cả CD80 và CD86 đều kích hoạt thụ thể CD28. Những protein này còn được gọi là các phân tử đồng kích thích.

Mặc dù giai đoạn xác nhận là cần thiết để kích hoạt lympho T hỗ trợ trinh tiết, nhưng tầm quan trọng của giai đoạn này được thể hiện rõ nhất trong cơ chế kích hoạt tương tự của lympho T gây độc tế bào CD8+. Vì lympho TCD8+ trinh tiết không có sự thiên vị thực sự đối với các nguồn ngoại sinh, lympho T này phải dựa vào việc kích hoạt CD28 để xác nhận rằng chúng nhận diện một kháng nguyên ngoại sinh (vì CD80 / CD86 chỉ được thể hiện bởi APC hoạt động). CD28 đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm nguy cơ miễn dịch lympho T chống lại các kháng nguyên của vật chủ.

Khi lympho T trinh tiết đã kích hoạt cả hai con đường, các thay đổi sinh hóa gây ra bởi Tín hiệu 1 sẽ bị thay đổi, cho phép tế bào kích hoạt thay vì gây dị ứng. Tín hiệu 2 sau đó đã lỗi thời; chỉ tín hiệu đầu tiên là cần thiết để kích hoạt trong tương lai. Điều này cũng đúng với lympho T nhớ, là một ví dụ về khả năng miễn dịch thu được. Phản ứng nhanh hơn xảy ra khi tái nhiễm vì lympho T nhớ đã được xác nhận và có thể tạo ra tế bào hiệu ứng sớm hơn nhiều.

Phân bào

Khi kích hoạt hai tín hiệu hoàn thành, tế bào T hỗ trợ (Th) cho phép tự mình phân bào. Tế bào tiết ra interleukin 2 (IL-2) hoạt động theo kiểu autocrine (chất tiết ra tác động quay trở lại tế bào tiết). Lympho T được kích hoạt cũng tạo ra đơn vị con alpha của thụ thể IL-2 (CD25 hoặc IL-2R), cho phép một thụ thể đầy đủ chức năng có thể liên kết với IL-2, từ đó kích hoạt các con đường tăng sinh của lympho T.

Sự tiết autocrine hoặc paracrine của IL-2 có thể liên kết với cùng một lympho Th hoặc các Th lân cận thông qua IL-2R do đó thúc đẩy sự tăng sinh và mở rộng vô tính. Lympho Th nhận cả hai tín hiệu kích hoạt và tăng sinh, trở thành lympho Th0 (T hỗ trợ 0) tiết ra IL-2, IL-4 và interferon gamma (IFN-). Lympho Th0 biệt hóa thành lympho Th1 hoặc Th2 tùy thuộc vào môi trường cytokine. IFN-γ thúc đẩy sản xuất lympho Th1 trong khi IL-10 và IL-4 ức chế sản xuất lympho Th1. Ngược lại, IL-4 điều khiển Th2 sản xuất và IFN-γ ức chế Th2. Các cytokine này là pleiotropic, thực hiện nhiều chức năng khác của đáp ứng miễn dịch.