胸腺结构和功能变化及其影响

胸腺（thymus）是T细胞分化成熟的场所。T细胞在胸腺内的发育过程是指由骨髓迁移至胸腺的前胸腺细胞（prothymocyte）在胸腺微环境的影响下，从胸腺被膜下区、皮质区到髓质区的移行成熟过程。

（一）胸腺的结构

人的胸腺分为左、右两叶，位于纵隔前上方，由胚胎期第Ⅲ、Ⅳ对咽囊的内胚层分化而来。胸腺的大小和结构随年龄增长而变化。新生儿的胸腺重10～15g，以后逐渐增大，至青春期达高峰，重达30～40g。青春期后胸腺开始缓慢退化，进入老年，胸腺组织大部分被脂肪组织所取代，但仍残留一定的功能。

胸腺表面有一层较厚的结缔组织被膜，被膜向内伸入形成小梁，将胸腺实质分隔成若干胸腺小叶，是胸腺的基本结构单位。小叶的外周为皮质，深部为髓质。皮质层又分为浅皮质层和深皮质层。

胸腺实质由胸腺细胞和胸腺基质细胞组成，前者属不同发育阶段的T细胞；后者包括胸腺上皮细胞、树突状细胞和巨噬细胞等。在胸腺浅皮质层中有幼稚的前胸腺细胞（即前T细胞）和一种特殊的胸腺上皮细胞，称为胸腺哺育细胞（thymic nurse cell，TNC），可包绕胸腺细胞，产生促进胸腺细胞分化发育的某些激素和细胞因子。深皮质层内有大量体积较小的皮质胸腺细胞，占胸腺细胞总数的80%～85%。深皮质层的胸腺上皮细胞有较长的树枝状突起伸出并互相连接成网。胸腺髓质中有髓质胸腺上皮细胞，其胞突短，互相不连接，大小与外周T细胞相似。胸腺中的巨噬细胞多分布在皮质与髓质交界处。胸腺中树突状细胞呈并指状，主要分布于髓质。在正常胸腺髓质内还可见到一种圆形或椭圆形的环状结构，称为胸腺小体或哈氏小体（Hassall corpuscle），由髓质上皮细胞、巨噬细胞及细胞碎片组成，其确切功能尚未阐明。当患胸腺炎或肿瘤时，胸腺小体可以消失，故在形态学上常将其作为胸腺正常的标志之一（图2-2）。

（二）胸腺的微环境

胸腺微环境直接影响胸腺内T细胞的增殖、分化和选择性发育。胸腺微环境主要由胸腺基质细胞及其所分泌的细胞因子和细胞外基质等组成。胸腺基质细胞主要包括胸腺上皮细胞、巨噬细胞、树突状细胞（dendritic cell，DC）等，其中以上皮细胞数量最多，分布最广。胸腺基质细胞一般以两种方式影响胸腺内T细胞的分化。

1．细胞间相互作用 胸腺基质细胞通过表面MHC分子与胸腺细胞的T细胞受体（TCR）相互作用，使T细胞获得MHC限制性和区分“自己”与“非己”的功能。胸腺基质细胞上表达的许多黏附分子（如LFA-3、ICAM-1）与胸腺细胞表面相应配体（如CD2、LFA-1）相互作用在促进T细胞的分化发育中也起重要作用。细胞外基质也是胸腺微环境的一个重要组成部分，由多种胶原蛋白、网状纤维、葡萄糖胺聚糖等组成。这些细胞外基质成分围绕在胸腺细胞和胸腺基质细胞周围，可介导两种细胞间的相互接触和促进T细胞在胸腺分化成熟过程中的移行。(www.xing528.com)

图2-2　胸腺结构示意图

2．分泌细胞因子和胸腺激素 胸腺基质细胞可分泌细胞因子如IL-1、IL-2、IL-3、IL-6、IL-7、GM-CSF和胸腺激素，如胸腺素（thymosin）、胸腺生成素（thymopoietin）、胸腺体液因子（thymic humoral factor，THF）等，这些可溶性物质是构成胸腺微环境的主要因素，对T细胞的分化发育起着重要的调节作用。

（三）胸腺的功能

1．T细胞分化、成熟的主要场所 胸腺是T细胞发育的主要场所。从骨髓来源的前T细胞经血液循环迁移至胸腺的皮质区，成为胸腺细胞。胸腺细胞由被膜下向皮质区、髓质区顺序迁移，在迁移的过程中受胸腺微环境的影响，胸腺细胞经历了复杂的选择过程（阳性选择与阴性选择），迅速增殖，由双阴性（double negative，DN）细胞（CD4-CD8-）分化为双阳性（double positive，DP）细胞（CD4＋CD8＋），并发生TCR基因重排。其中90%以上的细胞在皮质内凋亡或被巨噬细胞吞噬。只有少数胸腺细胞继续迁移至髓质，分化发育成为具有免疫功能的成熟的CD4＋T细胞和CD8＋T细胞，并获得MHC限制性和自身免疫耐受性两种性能，因此，胸腺参与了T细胞自身耐受的形成。成熟的T细胞迁出胸腺，进入外周免疫器官。

2．免疫调节功能 来源于胸腺基质细胞的多种细胞因子和多种胸腺素类分子，不仅在T细胞的分化发育中发挥重要的作用，而且对外周免疫器官和免疫细胞也具有免疫调节作用。