Vaccin niem mạc và ứng dụng

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
  



ĐỒ ÁN MÔN HỌC

VACCINE NIÊM MẠC
CƠ CHẾ VÀ ỨNG DỤNG


GVHD: PGS. TS. Nguyễn Thúy Hương
SVTH: Trần Hoàng Lâm
Lớp: HC07BSH
MSSV: 60701248


Tp. HCM, Tháng 06/2011

i


Lời mở đầu


Từ thời điểm Edward Jenner thử nghiệm thành công phương thức tiêm chủng virus

đậu bò cách đây hơn 200 năm, hiện nay căn bệnh truyền nhiễm gây ra nhiều trận dịch
nguy hiểm đã được loại trừ hoàn toàn. Khám phá của Jenner cùng với những bước tiến
sau này của Pasteur đánh dấu sự bắt đầu cho một lĩnh vực mới – lĩnh vực miễn dịch
học. Miễn dịch ở niêm mạc là một trong những cơ chế hữu hiệu của cơ thể chống lại
bệnh tật, và cũng là một tiểu phần của lĩnh vực miễn dịch học. Với mối quan tâm đến
sự xâm nhiễm của các tác nhân gây bệnh truyền nhiễm, niêm mạc được xem là cửa
ngõ của cơ thể động vật, là nơi tiếp xúc với những mối nguy từ môi trường sống.
Chính vì thế sự hiểu biết về cơ chế hoạt động đáp ứng miễn dịch ở niêm mạc đóng vai
trò hết sức quan trọng trong công tác phòng và trị bệnh cho động vật nói chung và con
người nói riêng. Quan trọng không kém, việc ứng dụng những hiểu biết được đào sâu
qua nhiều năm vào sản xuất vaccine niêm mạc cũng là mục tiêu đã và đang được đặt
ra. Vì lý do trên, trong nội dung của đồ án môn học này, hai nội dung chính được xoáy
quanh là cơ chế phòng ngự ở niêm mạc cũng như những ứng dụng kỹ thuật trong
nghiên cứu vaccine niêm mạc.


ii

MỤC LỤC
Lời mở đầu i
Danh mục từ viết tắt iv
Danh mục hình ảnh vi
Danh mục bảng biểu vii
Danh mục đồ thị vii
Chương 1 Khái quát về miễn dịch niêm mạc 1
1.1. Hệ thống tổ chức miễn dịch niêm mạc 2
1.2. Phân loại tế bào lympho T ở niêm mạc đường tiêu hóa 5
1.2.1. Tuýp a 6
1.2.2. Tuýp b 9
1.3. Tế bào B và sự sản xuất kháng thể ở niêm mạc 12

1.3.1. Sự nhận diện kháng nguyên bởi tế bào B 12
1.3.2. Sự di chuyển của tế bào B 13
1.3.3. Sự sản xuất kháng thể 15
1.3.4. Sự cảm ứng và điều hòa tế bào B tiết IgA 18
1.3.5. Chức năng hoạt động của các lớp kháng thể ở mô niêm mạc 21
1.4. Tế bào M: nguồn gốc, hình thái, vai trò đối với miễn dịch niêm mạc và sự xâm nhiễm của
tác nhân gây bệnh 22
1.4.1. Nguồn gốc và sự hình thành tế bào M 22
1.4.2. Đặc điểm hình thái của tế bào M 24
1.4.3. Chức năng của tế bào M 25
1.4.4. Sự xâm nhiễm của các tác nhân gây bệnh thông qua tế bào M 26
1.5. Dung nạp miễn dịch qua đường niêm mạc (Mucosal tolerance) 27
Chương 2 Chất phụ trợ và hệ thống chuyển giao kháng nguyên ứng dụng trong
vaccine theo đường niêm mạc 31
2.1. Chất phụ trợ vaccine (Adjuvants) 31
2.1.1. Độc tố Cholera (Cholera toxin) 31
2.1.2. Độc tố ruột không bền nhiệt (heat-labile enterotoxin, LT) 35
2.2. Hệ thống chuyển giao vaccine 37
2.2.1. Sử dụng vector là vi khuẩn và virus sống tái tổ hợp 37
2.2.2. Chuyển giao vaccine theo đường niêm mạc nhờ các hạt polymer kích thước micromet
(microparticle) 47

iii

2.2.3. Liposome và ISCOM 49
2.2.4. Vaccine thực vật: gạo chuyển gen cảm ứng dung nạp miễn dịch trong trị liệu dị ứng
tuýp 1 53
Chương 3 Ứng dụng các hạt polymer kích thước nano làm hệ thống chuyển giao
vaccine đường miệng. 57
3.1. Tổng quan ứng dụng hạt polymer nano chuyển giao vaccine 57

3.1.1. Giới thiệu 57
3.1.2. Sự hình thành và tính chất hóa lý của hạt nano 58
3.1.3. Sự vận chuyển hạt nano qua niêm mạc ruột 61
3.1.4. Một số ứng dụng hạt nano trong chuyển giao vaccine đường miệng 67
3.2. Kết quả nghiên cứu ứng dụng polymer PLGA-PEG kích thước nano chuyển giao vaccine
đường miệng định hướng mục tiêu tế bào M. 69
3.2.1. Tính chất vật liệu polymer và đặc điểm hóa lý của hạt nano 69
3.2.2. Tổng hợp và định tính hạt nano gắn phân tử RGD 71
3.2.3. Kết quả chuyển giao hạt nano in vitro 73
3.2.4. Kết quả chủng ngừa với hạt nano mang kháng nguyên ovalbumin trên chuột 76
3.2.5. Kết luận 76
Chương 4 Kết luận và đề nghị 78
Tài liệu tham khảo 80


iv

Danh mục từ viết tắt

AICD: Activation induced cell death – Sự kích hoạt cảm ứng cái chết tế bào
APCs: Antigen presenting cells – Tế bào trình diện kháng nguyên
CCL, CXCR – là ligand của các thụ thể CCR và CXCR
CCR, CXCR – là các thụ thể biểu hiện đặc trưng trên các tế bào
CD: cluster of differentiation – Dấu ấn trên lympho T
CSR: Class switch recombination – Sự tái tổ hợp chuyển lớp kháng thể
CT: Cholera toxin – Độc tố cholera (gồm cả hai tiểu đơn vị), dạng tiểu đơn vị A (CT-
A), dạng tiểu đơn vị B (CT-B)
CTL: Cytotoxic T lymphocyte – Tế bào T độc tế bào
DC: Dendritic cell – Tế bào hình gai
DTH: Delayed-type hypersensity – Phản ứng quá mẫn muộn

FAE: Follicular associated epithelium – Tế bào biểu mô ruột liên kết với nang lympho
FDC: Follicular dendritic cell – Tế bào hình gai liên kết trong nang lympho
GALT, NALT: Gut-associated lymphoid tissues, Nasal-associated lymphoid tissues –
Tổ chức mô lympho liên kết với hệ thống tiêu hóa và đường hô hấp.
GC: Germinal center – Trung tâm mầm
HEV: High endothelial venules – Tĩnh mạch cho phép sự lưu thông của các tế bào
lympho từ mạch máu đến các hạch lympho.
IEC: Intraepithelial cell – Tế bào biểu mô
IEL: Intraepithelial lymphocyte – Tế bào lympho trong cấu trúc biểu mô
IL: Interleukine
LP: lamina propria
LPL: Lamina propria lympho – Tế bào lympho trong cấu trúc lamina propria
LPS: Lipopolysaccharide – Nội độc tố của vi khuẩn ruột

v

LT: Heat-labile enterotoxin – Độc tố ruột không bền nhiệt từ vi khuẩn E. coli
MHC: Major histocompatibility comple – Phức hợp phù hợp tổ chức
MLN: Mesenteric lymp node – Hạch lympho ở mô niêm mạc ruột
NK cell: Natural killer cell – Tế bào diệt tự nhiên
OVA, KLH: Ovalbumin, keyhole limpet hemocyanin – Kháng nguyên được dùng
trong các thử nghiệm
PCL: poly( ε-caprolactone)
PEG: poly(-ethylene glycol)
pIgR: polymeric Immunoglobulin receptor – Thụ thể vận chuyển kháng thể IgA, IgM
(có kết hợp mảnh tiết) qua nội mô tế bào ruột.
PLGA: poly(-lactic-co-glycolic acid)
PP: Payer patch – Mảng Payer
RGD: phân tử protein là ligand của thụ thể β1 và α5β1 integrin
SC: Secretory component – Mảnh tiết

TCR: T cell receptor – Thụ thể tế bào T
TI antigen: - T cell independent antigen – Kháng nguyên không phụ thuộc tế bào T
TLR: Toll-like receptor – Thụ thể nhận diện không đặc trưng kháng nguyên, thuộc về
cơ chế miễn dịch bẩm sinh.
β1 integrin, α5β1 integrin: thụ thể integrin biểu hiện trên một số tế bào ví dụ như tế
bào M



vi

Danh mục hình ảnh
Hình 1. 1: Hệ thống tổ chức các vùng cơ quan tham gia đáp ứng miễn dịch niêm mạc
đường tiêu hóa 4
Hình 1. 2: Sơ đồ di chuyển của các tế bào tham gia miễn dịch ở niêm mạc đường tiêu
hóa 5
Hình 1. 3: Sự chọn lọc dòng tế bào T ở tuyến ức và sự phân hóa các lớp tế bào T 11
Hình 1. 4: Sự di chuyển của các tế bào lympho và sự biểu hiện các thụ thể chemokine .
14
Hình 1. 5: Cấu trúc kháng thể IgA dạng tiết (SIgA) . 16
Hình 1. 6: Mô hình cơ chế tiết kháng thể lớp IgA, IgM và IgG ở niêm mạc 17
Hình 1. 7: Tái tổ hợp trên gen mã hóa chuỗi nặng của kháng thể chuyển từ sản xuất
IgM sang IgA1. 18
Hình 1. 8: Các yếu tố điều hòa biểu hiện chuỗi J ở chuột . 20
Hình 1. 9: Vị trí tế bào M trong cấu trúc biểu mô liên kết nang lympho (FAE) ở mảng
Payer. 24

Hình 2. 1: Cấu tạo bộ gen và các tiểu phần chức năng của poliovirus 42
Hình 2. 2: Sự hình thành vỏ capsid của bộ gen cDNA poliovirus đã loại bỏ gen mã hóa
capsid thông qua trung gian virus vaccinia VV-P1 để biểu hiện protein P1. 43

Hình 2. 3: Thiết kế một poliovirus replicon với đoạn gen VP4 được giữ lại 44
Hình 2. 4: Cấu trúc không gian của liposome 51
Hình 2. 5: Cấu trúc không gian của hạt ISCOM rỗng không chứa thuốc. 52

Hình 3. 1: Con đường di chuyển của hạt nano 62
Hình 3. 2: Mô hình nuôi cấy hình thành tế bào FAE in vitro. 73
Hình 3. 3: Sự biểu hiện thụ thể integrin β1 và α5β1 bởi mô hình giống tế bào M. 75







vii

Danh mục bảng biểu
Bảng 2. 1: Đặc điểm của độc tố cholera trong vai trò một kháng nguyên niêm mạc
(mucosal immunogen) . 33
Bảng 2. 2: Đặc điểm sử dụng của độc tố cholera. 33
Bảng 2. 3: Tiềm năng ứng dụng vaccine trị liệu từ thực vật (cụ thể là gạo) 55

Bảng 3. 1: Giải pháp cải thiện khả năng được hấp thu của hạt nano chuyển giao
vaccine theo đường miệng 64
Bảng 3. 2: Đáp ứng miễn dịch và dung nạp miễn dịch thu được sau chủng ngừa với hạt
polymer kích thước nano vận chuyển vaccine theo đường miệng (tất cả các nghiên cứu
đều thực hiện trên chuột) 68
Bảng 3. 3: Mô tả tính chất hóa học của các polymer . 70
Bảng 3. 4: Thành phần (% khối lượng) các polymer trong các công thức khảo sát . 70
Bảng 3. 5: Tính chất hóa lý của hạt nano tạo thành từ các công thức khảo sát . 71

Danh mục đồ thị
Đồ thị 3. 1: Thử nghiệm đánh giá tính ổn định của hạt nano trong môi trường mô
phỏng dịch dạ dày. 72
Đồ thị 3. 2: Kết quả so sánh sự vận chuyển hạt nano (công thức A, B, C) qua mô hình
nuôi cấy đơn và đồng nuôi cấy 74
Đồ thị 3. 3: Kết quả khảo sát tác động của việc gắn RGD lên hạt nano đến hiệu quả
vận chuyển hạt nano qua mô hình nuôi cấy đơn và đồng nuôi cấy. 75
Đồ thị 3. 4: Kết quả đánh giá mức đáp ứng kháng thể IgG và lượng IFN-γ được sản
xuất khi chủng ngừa với hạt nano mang kháng nguyên (ovalbumin) theo các công thức
qua đường miệng. 77



ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
1

Chương 1 Khái quát về miễn dịch niêm mạc

Bề mặt niêm mạc chiếm một diện tích vô cùng lớn (niêm mạc ruột chiếm 300-400
m
2
) [14] , nhưng lại có đặc điểm là rất dễ bị tổn thương do cấu trúc chỉ gồm một hoặc
một vài lớp tế bào mỏng manh. Niêm mạc được xem là vị trí thường xuyên bị tấn công
bởi nhiều loại vi sinh vật nhất. Ví dụ, niêm mạc ở ruột và dạ dày của người, hàng ngày
qua việc ăn uống của con người mà niêm mạc ở đây tiếp xúc với hàng loạt những tác
nhân gây bệnh như vi khuẩn, các độc tố, các protein kháng nguyên, hay thậm chí là
virus. Một ví dụ khác là niêm mạc trong mũi và đường hô hấp, do hoạt động hít thở
mà vô tình đã đem vào cơ thể những chất độc hại như khói bụi, vi sinh vật tồn tại trong

không khí, hay những virus gây bệnh truyền nhiễm qua đường hô hấp… Nhưng con
người nói riêng hay động vật nói chung đều duy trì được trạng thái khỏe mạnh, đó là
nhờ cơ chế bảo vệ phức tạp. Hiệu quả của niêm mạc đáp ứng lại các tác nhân gây
bệnh, gọi là hoạt động của hệ miễn dịch ở niêm mạc. Khi niêm mạc bị tổn thương hay
hệ miễn dịch ở niêm mạc hoạt động bất thường, niêm mạc không có khả năng ngăn
cản sự xâm nhiễm thì sự chống chọi với điều kiện xấu sẽ giảm sút làm giảm khả năng
bảo vệ cơ thể trước các tác nhân gây bệnh.
Hệ thống miễn dịch niêm mạc theo giải phẩu học và chức năng được chia thành 2
vị trí. Đầu tiên là nơi mà kháng nguyên lạ bị phát hiện và bắt giữ gọi là vị trí cảm ứng
(Inductive sites, IS), sau đó những hoạt động liên tiếp như trình diện kháng nguyên,
kích hoạt hệ thống tế bào lympho để các tế bào này biệt hóa và phát triển diễn ra tại
một mô đặc biệt gọi là vùng hiệu lực (Effector tissuses, ET). Hệ thống này kết hợp hài
hòa và được điều hòa một cách rất chặt chẽ, các hoạt động phối hợp với nhau tạo nên
hàng rào phòng thủ bảo vệ cơ thể khỏi sự xâm nhiễm. Vị trí cảm ứng và hiệu lực nằm
rải rác khắp các vùng, cơ quan, bộ phận có hệ thống niêm mạc như hệ thống dạ dày –
ruột, niêm mạc ở mũi, mắt, trong tai, hệ thống tiết niệu, cơ quan sinh dục [14].
Một đặc điểm quan trọng của miễn dịch niêm mạc là khả năng không chỉ tạo được
đáp ứng miễn dịch tại vị trí niêm mạc chịu sự tấn công của mầm bệnh mà còn tạo ra sự
bảo vệ hiệu quả tương tự ở các vị trí niêm mạc ở xa khác và kích hoạt cả hệ thống
miễn dịch trung tâm [14]. Đây là một ưu điểm đặc trưng của hệ thống miễn dịch niêm
mạc, vì trái lại với hệ thống miễn dịch niêm mạc, hệ thống miễn dịch trung tâm không
tạo được đáp ứng miễn dịch tại các vị trí niêm mạc. Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng
này là do tế bào B được kích hoạt ở niêm mạc có mang những thụ thể đặc biệt như
CCR10, α
4
β
7
-integrin hay L-selectin nên có khả năng di cư đến nhiều mô cơ quan cụ
thể là những mô niêm mạc khác hay hệ thống miễn dịch ngoại vi như hạch lympho,
lách. Tế bào B được kích hoạt ở hạch lympho ngoại vi thì không thể hiện những thụ

thể nói trên nên không có khả năng di cư đến vùng niêm mạc. Ngoài ra, tế bào gai ở
niêm mạc (mucosal DCs) cũng có thể di cư và mang theo kháng nguyên đến cơ quan
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
2

lympho ngoại vi. Tính chất di cư này cũng được thể hiện tương tự ở tế bào CD8
+
T,
nhưng về lâu dài thì tế bào nhớ biệt hóa từ CD8
+
T lympho này cho thấy hiệu quả hoạt
động ở mô, cơ quan mà tại đó kháng nguyên bị bắt giữ [20].
Nhờ đặc tính quan trọng trên mà việc chủng ngừa theo con đường niêm mạc càng
tạo ra ý nghĩa to lớn hơn. Nhưng để phát triển mạnh hơn vaccine niêm mạc thì những
hiểu biết về cơ chế hoạt động ở mức độ tế bào và phân tử cần được đào sâu hơn, nội
dung của chương này sẽ trình bày một cách khái quát nhất về cơ chế hoạt động cũng
như cơ chế điều hòa của hệ thống miễn dịch niêm mạc với mục đích là nền tảng phục
vụ cho hướng phát triển vaccine theo con đường niêm mạc.

1.1. Hệ thống tổ chức miễn dịch niêm mạc
Như đã giới thiệu, hệ thống tổ chức miễn dịch niêm mạc gồm tâp hợp các mô
lympho nằm rải rác khắp các bộ phận của cơ thể. Thí dụ, mô niêm mạc phần trên cơ
thể gồm có hệ thống mô lympho liên quan đến niêm mạc mắt, hay mũi (nasal-
associated lymphorecticular tissues, NALT) hay hệ thống niêm mạc ở đường hô hấp
như cuống họng, thanh quản, kéo dài tới khí quản, phổi là nơi tiếp xúc với lượng lớn
tác nhân gây bệnh qua việc hít thở hàng ngày. Phần dưới cơ thể gồm có hệ thống mô
lympho liên quan đến niêm mạc dạ dày, ruột (gut-associated lymphorecticular tissuses,
GALT) chịu trách nhiệm bảo vệ cơ thể chống lại mầm bệnh qua đường ăn uống, hay
hệ thống niêm mạc theo đường tiết niệu, cơ quan sinh dục của cả nam và nữ. Trong đó

các hệ thống được nghiên cứu khá chi tiết đó là NALT và GALT đặc biệt là GALT, vì
hệ thống niêm mạc ruột chiếm diện tích lớn nhất 300-400 m
2
và số lượng các loại mầm
bệnh tiếp xúc với cơ thể qua đường tiêu hóa là rất nhiều, do đó trong phần này chỉ đề
cập đến những chi tiết liên quan đến cấu tạo cũng như cơ chế hoạt động của hệ thống
mô lympho liên quan đến niêm mạc dạ dày, ruột (GALT) [14].
Nhìn chung, một kháng nguyên khi xâm nhập và tiếp xúc với cơ thể qua niêm mạc
sẽ dẫn đến đáp ứng miễn dịch với cùng một đặc điểm ở tất cà các hệ thống niêm mạc
đó là sự tương tác với tổ chức tế bào biểu mô gồm một hay vài lớp tế bào kích thích hệ
thống bên trong tạo ra đáp ứng miễn dịch, sự tương tác này diễn ra tại vị trí cảm ứng
IS (inductive sites) và sự tương tác ngược lại của cơ thể đối với kháng nguyên lạ này
lại diễn ra ở một vị trí hiệu lực khác gọi là ET (effector tissues). Cụ thể hơn tại vị trí
cảm ứng, tế bào B và T lympho tương tác với tế bào trình diện kháng nguyên (APCs)
đã bắt kháng nguyên tiếp xúc với niêm mạc, sau đó tế bào B và T phát triển, biệt hóa
và di chuyển đến vùng hiệu lực để thực hiện chức năng loại bỏ mối nguy hiểm.
Trên đường tiêu hóa có rất nhiều vị trí cảm ứng đã được biết đến như hệ thống
mảng Payer (Payer patch, PP), ruột già và rất nhiều hạch lympho nằm rải rác khắp hệ
thống dạ dày, ruột. Mảng Payer là hệ thống cấu trúc dạng vòm được bao phủ bởi 1 lớp
biểu mô lympho đặc hiệu không có khe hốc hay lông nhung, chứa nang trung tâm và
có sự phân đới mô, tế bào rất rõ ràng [33]. Ngay bên dưới cấu trúc dạng vòm là vùng
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
3

tập trung nhiều tế bào B và T lympho, đại thực bào, tế bào hình tua (Dendritic cells,
DC) và một số lượng nhỏ tế bào plasma. Vùng trung tâm mầm (germinal centers)
trong các nang trung tâm là nơi nhận thấy sự phân chia của tế bào B, nằm gần phía
dưới cấu trúc vòm, đây cũng được xem là vị trí mà tế bào B chuyển định hướng thành
tế bào B sản xuất IgA. Ngoài ra, trung tâm mầm cũng là vị trí tế bào B trưởng thành và

chứa một lượng lớn tế bào B có kháng thể bề mặt IgA
+
. Tuy nhiên, không giống như
hệ thống miễn dịch ở các mô lympho ngoại vi, sự hình thành tế bào plasma có khả
năng sản xuất kháng thể không diễn ra tại ngay vị trí tế bào B nhận được tín hiệu. Bên
cạnh các trung tâm mầm là vùng phụ thuộc vào tế bào T (T cells dependent areas hay
còn gọi là Thymus dependent areas), vùng này chứa nhiều tế bào T trong đó chiếm
97% là tế bào T có thụ thể (T cell receptor, TCR) trên bề mặt là dimer khác loại αβ,
gần 65% tế bào T mang αβ TCR
+
ở mảng Payer là tế bào T hỗ trợ với đồng thụ thể là
CD4
+
và CD8
-
. Gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra vai trò của tế bào M
(Microfold cell), tế bào M nằm ngay trên bề mặt niêm mạc xen kẽ với các tế bào biểu
mô khác. Tế bào M có cấu trúc đặc biệt, mặt trong của tế bào tạo thành một hốc lớn, là
nơi tập trung các tế bào B, T, đại thực bào và DC. Gần 65 % tế bào T hiện diện trong
hốc và xung quanh các tế bào M mang thụ thể CD3
+
mang kiểu hình cũng như tính
chất của một tế bào T hỗ trợ, hỗ trợ tế bào B nhận diện kháng nguyên sản xuất kháng
thể. Tế bào M có khả năng tiếp nhận các kháng nguyên từ mặt ngoài niêm mạc dạ dày
ruột và chuyển vào bên trong cho đại thực bào hay DC trình diện kháng nguyên, tiếp
sau đó là các tế bào B và T bắt tín hiệu từ các APC này [14]. Cấu trúc, chức năng của
tế bào M sẽ được thảo luận trong phần sau của chương này.
Sau khi kháng nguyên được bắt giữ và trình diện bước đầu cho các tế bào lympho
tại vị trí cảm ứng, các tế bào lympho sẽ rời khỏi đây và di chuyển đến vùng mô hiệu
lực. Tại đây các tế bào lympho sẽ thật sự trưởng thành và thực hiện chức năng của nó.

Đối với tế bào B khi đã nhận diện kháng nguyên theo con đường chủ yếu là phụ thuộc
tế bào T sẽ biệt hóa thành tế bào plasma sản xuất ra kháng thể IgA. Tuy nhiên sự phát
hiện kháng thể hầu như là tại vị trí bề mặt niêm mạc, nơi niêm mạc tiếp xúc với môi
trường dạ dày, ruột. Vùng hiệu lực của đường tiêu hóa dạ dày, ruột được nghiên cứu rõ
nhất là vùng “lamina propria” (LP). LP chứa hầu hết các loại tế bào lympho từ T hỗ trợ
đến T độc tế bào, tế bào B cũng như tế bào plasma. Ngoài ra, ờ LP còn nhận thấy sự
điều hòa chặt chẽ bởi các cytokine. Một ví dụ cụ thể là hoạt động của IL-5, tế bào T hỗ
trợ tại LP có hoạt động tiết IL-5 gấp 2 lần so với việc sản xuất ra IFN-γ, cho thấy hệ
thống miễn dịch niêm mạc ở vùng ET thiên về hướng Th2, là hướng biệt hóa T hỗ trợ,
hỗ trợ lympho B sản xuất kháng thể. Ngoài ra IL-5 còn đóng vài tro quan trọng điều
hòa việc tạo kháng thể, IL-5 tăng cường việc sản xuất IgA, điều này phù hợp với thực
tế là thành phần kháng thể lớn nhất cũng là IgA, người ta ước tính lượng IgA được sản
xuất tại các mô niêm mạc lớn hơn rất nhiều so với tổng lượng các type kháng thể khác
trong huyết thanh và niêm mạc gọp lại [14].
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
4

Hai vị trí IS và ET được nối kết với nhau thông qua những đường dẫn đến MLN
(Mesenteric lymph node) là hạch lympho xuất hiện ở vùng dưới niêm mạc dạ dày ruột,
hệ thống này cũng được nối kết với hệ thống mạch bạch huyết và mạch máu, do đó tín
hiệu đáp ứng miễn dịch có thể truyền đến một số mô, hay cơ quan niêm mạc khác hay
kích hoạt miễn dịch hệ thống (systemic immunity) (Hình 1.1).

Hình 1. 1: Hệ thống tổ chức các vùng cơ quan tham gia đáp ứng miễn dịch niêm mạc đường tiêu
hóa [36].
Tóm lại, sự di chuyển của các tế bào như sau: tế bào B và T chưa nhận diện kháng
nguyên và các loại tế bào trình diện kháng nguyên (APCs: DC, đại thực bào) đã bắt
được kháng nguyên và chuẩn bị trình diện qua phân tử MHC sẽ di chuyển theo hệ
thống mạch bạch huyết đến hạch lympho, trên đường di chuyển các APCs trưởng

thành hoàn toàn, và mối liên kết giữa tế bào T và phân tử MHC của các APCs được
hình hành ngay tại hạch lympho. Lympho bào B, T trưởng thành và biệt hóa thành tế
bào đặc hiệu (Effector cells) tiếp tục di chuyển theo con đường rời mạch lympho và
mạch máu, kết quả là các tế bào xuất mạch và di chuyển đến vị trí hiệu lực, tại đây các
tế bào B sản xuất kháng thể, tế bào T thực hiện chức năng hỗ trợ (theo hướng Th1 hay
Th2) và độc tế bào (Hình 1.2). Kháng thể sản xuất bởi tế bào B có thể là IgA (dạng
chuỗi hình J có sự kết hợp với mảnh tiết), IgM hay IgG, riêng IgA và IgM được vận
chuyển đến mặt ngoài niêm mạc để tương tác trực tiếp với kháng nguyên, sự vận
chuyển này thực hiện bởi thụ thể pIgR (polymer Ig receptor), còn sự vận chuyển IgG
qua lớp tế bào biểu mô chưa được hiểu biết cụ thể [31].
Tương tự như hệ thống miễn dịch ở các mô lympho ngoại vi như hạch lympho, lá
lách, tế bào đóng vai trò quyết định tạo đáp ứng miễn dịch chống lại các tác nhân xâm
nhiễm vào cơ thể là các tế bào lympho (tế bào NK của hệ thống miễn dịch bẩm sinh; tế
bào B, T của hệ thống miễn dịch thích ứng) và hoạt động vô cùng quan trọng của các
tế bào trình diện kháng nguyên cụ thể là DC, đại thực bào, hay thậm chí cả tế bào B,
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
5

M cũng tham gia vào vai trò này. Bên cạnh đó, ở miễn dịch niêm mạc còn có sự hiện
diện của một số tế bào được xem như là hàng rào bảo vệ cơ thể của đáp ứng bẩm sinh
như các tế bào biểu mô, là lớp ngoài cùng bao quanh cơ quan như dạ dày, ruột,
cơ quan sinh dục, hệ thống đường hô hấp… Các tế bào biểu mô ở ruột non (Intestinal
epithelial cells, IEC) hoạt động như hàng rào vật lý, tách biệt môi trường dịch thể
trong ruột non chứa các dịch tiêu hóa, thức ăn cũng như vô số tác nhân khác khỏi khối
mô, cơ quan nằm bên dưới. Hệ thống lông nhung kết nối với lớp biểu mô tạo thành cấu
trúc cần thiết cho tính thấm hay thẩm thấu từ môi trường ngoài vào trong mô niêm
mạc. Một số tế bào IEC đặc biệt như tế bào Paneth, các tế bào khác của hệ thống miễn
dịch bẩm sinh có khả năng tiết một số hợp chất hóa học để phòng thủ như chất nhầy
làm giảm khả năng di chuyển của các vi sinh vật để các enzyme phân giải protein,

lysozyme, các peptide kháng khuẩn, nitric oxide ức chế hoặc tiêu diệt các mầm bệnh
[10]. Một loại tế bào nữa cũng tham gia vào miễn dịch niêm mạc đã được nói đến trên
phần giới thiệu là tế bào M sẽ được trình bày rõ ràng hơn sau hoạt động của các tế bào
lympho.

1.2. Phân loại tế bào lympho T ở niêm mạc đường tiêu hóa
Tế bào T trú ngụ tại ở hệ thống ruột tại những vị trí như hạch lympho (Mesenteric
lymph node, MLN), lamina propria (LP) và trong biểu mô niêm mạc. Trong khi T
lympho ở MLN chủ yếu là tế bào T trưởng thành nhưng chưa được kích hoạt bởi
kháng nguyên, còn ở LP và trong biểu mô các T lympho hầu hết là các tế bào hiệu lực
(effector cell) hay tế bào nhớ (memory cell). Ở những vị trí khác nhau, số lượng các
phân nhóm T lympho, vai trò và cơ chế điều hòa hoạt động cũng khác nhau. Dựa vào
các thụ thể và đồng thụ thể mà tế bào T được phân thành 2 tuýp chính. Tuýp a gồm các
tế bào T mang thụ thể TCRαβ CD4
+
hay TCRαβ CD8αβ
+
, tính chất của nhóm này
Hình 1. 2: Sơ đồ di chuyển của các tế bào tham gia miễn dịch ở niêm mạc đường tiêu hóa [4].

ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
6

giống với hoạt động của tế bào T trong máu, lách và các mô lympho ngoại vi thứ cấp.
Với tuýp a này, sự di chuyển của tế bào T như đã được trình bày ở trên, sau khi nhận
diện kháng nguyên thông qua phân tử MHC lớp I hoặc II tại vị trí cảm ứng, tế bào T sẽ
biệt hóa và phát triển thành các tế bào hiệu lực hay tế bào nhớ ở vùng hiệu lực. Nhóm
thứ 2 được gọi là tuýp b gồm những tế bào T mang thụ thể cả TCRαβ và TCRγδ,
nhưng lại có đồng thụ thể chủ yếu là CD8

+
αα mà thiếu đi CD4 và CD8αβ. Sự phân bổ
các tuýp tế bào T phụ thuộc vào vị trí nơi tế bào T hoạt động hay còn những yếu như
tuổi tác, giống loài và điều kiện sinh lý cũng như tác động ngoại sinh [10].
Nhìn chung, thành phần tế bào T ở LP chủ yếu là tuýp a, còn trong biểu mô là các
tế bào T thuộc tuýp b. Tế bào lympho trong biểu mô (Intraepithelial lymphocytes, IEL)
tập trung ở lớp biểu mô dạng trụ đứng, được tìm thấy ở tuyến ức của hầu hết các động
vật có xương sống, hiện diện cả ở ruột non và ruột già. Tuy nhiên mật độ và phân bố
của từng tuýp tế bào T rất khác nhau giữa loài này và loài khác, một vài số liệu được
khảo sát ở chuột ước lượng mật độ IEL ở ruột non khoảng 1 tế bào IEL trên 5 tế bào
biểu mô thông thường (Intraepithelial cell, IEC), còn ở ruột kết mật độ phân bố này
thấp hơn nhiều chỉ 1 IEL trên 40 IEC [10]. So sánh mật độ phân bố IEL giữa ruột non
ở chuột và người, thì ở chuột phần lớn là tế bào IEL thể hiện thụ thể TCRγδ, phần còn
lại bao gồm các TCRαβ
+
mà chủ yếu là TCRαβ
+
CD8
+
αα, CD8
+
αβ và số lượng nhỏ
TCRαβ
+
CD4
+
. Ở ruột non người, tỉ lệ TCRγδ chỉ chiếm khoảng 10% tổng IEL, nhưng
khi có tác động ví dụ như tác nhân dị ứng hay phản ứng viêm thì số lượng tăng lên rất
nhanh, còn ở ruột già thì có sự tập trung của tế bào mang CD4 thuộc tuýp a (chiếm
30% tổng IEL) [10]. Sự phân bổ IEL rất khác nhau ở từng vị trí trong cơ thể phản ánh

vai trò của IEL ở những vị trí đó, ví dụ như ở vùng tập trung lượng lớn vi sinh vật đòi
hỏi IEL ở đây hoạt động như một hàng rào phòng thủ, tấn công vi sinh vật bào vệ cơ
thể, ngược lại ở vùng lượng vi sinh vật ít hơn, hoạt động chủ yếu là hấp thụ chất dinh
dưỡng thì IEL lại đóng vai trò điều hòa miễn dịch đáp ứng lại lượng lớn protein, kháng
nguyên đồng thời cảm ứng hiện tượng dung nạp miễn dịch (Oral tolerance).
Tế bào T phân bổ khắp LP chủ yếu là CD4
+
T hỗ trợ, chiếm tỉ lệ khá ít là CD8
+
αβ T
độc tế bào, lympho T thuộc tuýp b hầu như không phân bổ ở vùng LP này, nhưng ở LP
lại có sự xuất hiện của một vài loại tế bào có khả năng tương tác với phân tử MHC đặc
biệt (non-classical MHC).
1.2.1. Tuýp a
Lympho T tuýp a cùng một dòng với tế bào T lympho truyền thống, sinh ra từ tủy
xương, trưởng thành ở tuyến ức và di chuyển đến cơ quan lympho ngoại vi để bắt gặp
kháng nguyên trình diện bởi các tế bào APC theo con đường MHC II biệt hóa thành tế
bào T
h
, hỗ trợ B lympho đáp ứng tạo kháng thể (Th2), kích hoạt hệ thống độc tế bào
tiêu diệt tế bào bị xâm nhiễm (Th1) hay theo con đường MHC I biệt hóa thành tế bào T
độc tế bào (CTL) tiêu diệt trực tiếp tế bào bị xâm nhiễm. Song song với việc hoạt hóa
tạo đáp ứng miễn dịch, tế bào T trưởng thành đã nhận diện kháng nguyên biệt hóa
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
7

thành dòng tế bào nhớ, giúp cơ thể chống lại mầm bệnh khi bị tái xâm nhiễm. Tế bào
tuýp a sẽ tăng dần theo tuổi tác, qua thời gian sống, cơ thể thường xuyên phải tạo sự
phòng vệ bằng cơ chế miễn dịch đặc hiệu nên số lượng dòng tế bào nhớ đối với từng

loại kháng nguyên sẽ tăng lên và tập trung trú ngụ tại các vị trí mô lympho ở niêm
mạc, là vị trí cửa ngõ của cơ thể tiếp xúc với mầm bệnh [10].
Khác với tế bào tuýp b, lympho T thuộc tuýp a không phân bổ trong lớp tế bào biểu
mô mà tập trung chủ yếu ở LP và TDL (thoracic duct lymph). Khi kháng nguyên được
đưa vào bên dưới lớp biểu mô, tế bào DC di chuyển và tập trung tại vùng tế bào T của
mảng Payer và hạch MLN, hầu hết (nhưng không phải là tất cả) các tế bào T sẽ được
khởi động kích hoạt ở đây. Sau khi kích hoạt, tế bào T di chuyển đến vùng hiệu lực để
thực hiện chức năng hỗ trợ hay độc tế bào. T lympho di chuyển từ vị trí mô niêm mạc
này đến mô niêm mạc khác theo hệ thống mạch bạch huyết và mạch máu, với sự tham
gia của rất nhiều cặp thụ thể/ligand ví dụ như LFA-1, ICAM-1, integrin α
4
β
7
,
MADCAM-1, integrin α
E
β
7
với ligand là E-cadherin trên bề mặt tế bào biểu mô phía
hướng vào trong, hay chemokine CCR9 với ligand là CCL25 thể hiện trên bề mặt tế
bào biểu mô ở ruột non [10]. Tính chất di chuyển về lại ruột của tế bào lympho được
cho là do yếu tố môi trường vùng niêm mạc quyết định hơn là bản chất của kháng
nguyên [10]. Tế bào DC ở PP và MLN cũng được cho rằng có khả năng rất đặc biệt là
tăng cường sự di chuyển của lympho bào về lại ruột sau khi nhận diện kháng nguyên
một cách gián tiếp thông qua chất chuyển hóa của vitamin A, retinoic acid (RA). RA
cảm ứng biểu hiện α
4
β
7
và CCR9 trên bề mặt tế bào CD4

+
và CD8
+
và được chứng
minh có vai trò quan trọng trong quá trình di cư về của lympho bào ở ruột non qua
những nghiên cứu ở chuột thiếu vitamin A. Một vài nghiên cứu gần đây thì cho rằng
những tế bào biểu mô IEC và tế bào cơ chất ở MLN có khả năng sản xuất RA có thể
cũng đóng góp quan trọng trong sự di cư qua trung gian tế bào DC ở niêm mạc [10]. Ở
ruột già, mặc dù tế bào T cũng biểu hiện α
4
β
7
(không biểu hiện CCR9), nhưng RA
dường như không giữ vai trò gì trong sự di cư của lympho bào.
IEL tuýp a ở ruột non chủ yếu là CD8αβ
+
TCRαβ và đóng vai trò của một lympho
T nhớ (memory T cell) có tính chất biểu hiện khả năng độc tế bào khi bị tái xâm
nhiễm. So sánh với tế bào T nhớ ở mô lympho trung tâm ở lách, thì những tế bào nhớ
IEL được kích hoạt một cách rất nhanh chóng, có thể thực hiện chức năng tiêu diệt
những tế bào IEC bị xâm nhiễm bởi tác nhân đã được nhận diện trước đây, tạo nên
một hàng rào phòng thủ vững vàng bảo vệ cơ thể không bị tái nhiễm. Nhưng vốn kiểu
hình TCR của tế bào nhớ CD8
+
IEL tuýp a giới hạn hơn nên khi tác nhân gây bệnh tái
nhiễm dẫn đến sự tập trung nhận diện bởi TCR hoặc đó có thể là những kháng nguyên
có thể được nhận biết độc lập với TCR. Trong khi kháng nguyên có thể kích thích sự
biệt hóa và tăng sinh từ tế bào nhớ thành tế bào hiệu lực, thì các cytokine như IL-7, IL-
15 có tác dụng ngược lại khi không có sự hỗ trợ của tín hiệu từ TCR. Sự hình thành tế
bào nhớ IEL là do sau khi tế bào T được kích hoạt, nhận diện kháng nguyên ở mô

lympho niêm mạc sẽ di trú đến ruột, một vài tế bào T hiệu lực thực hiện chức năng tiêu
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
8

diệt tế bao nhiễm ở lớp biểu mô và cư ngụ tại đó như các tế bào nhớ. Một vài nghiên
cứu cũng được thực hiện khi chuyển tế bào nhớ CD8
+
IEL định hướng một loại kháng
nguyên xác định vào vật chủ đã bị xâm nhiễm bởi tác nhân có cùng kháng nguyên đó,
thì tế bào T này đã cho thấy vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn sự phát triển của
một số loại tác nhân truyền nhiễm như LCMV, rotavirus, Toxoplasma gondii, và
Giadia lamblia [10].
Mặc dù hầu hết các tế bào CD8αβ
+
IEL đều duy trì trạng thái hoạt động bằng cách
luôn biểu hiện thụ thể CCR9 hay tăng cường hoạt động độc tế bào để sẵn sàng nhanh
chóng đáp ứng với kháng nguyên khi tái nhiễm, thì chúng cũng thể hiện khả năng hạn
chế sự tăng sinh và sản xuất các chất điều hòa miễn dịch (cytokine). Tính chất này
được giải thích với mục đích là duy trì hàng rào miễn dịch mà không làm tổn hại tính
bền vững của mô, cơ quan. Hoạt động này do các tế bào CD8αβ
+
IEL đồng biểu hiện
CD8αα chi phối. Khác với CD8αβ
+
có chức năng như một đồng thụ thể với TCR, tăng
cường tín hiệu cho TCR, CD8αα thể hiện chức năng như một thụ thể kìm hãm hoạt
động nhận tín hiệu của TCR. Việc biểu hiện CD8αα ngắn hạn khi lympho T nhận diện
kháng nguyên trình diện bởi phân tử MHC gắn trên APC giúp cho tế bào tránh khỏi
hiện tượng AICD (Activation induced cell death, kích hoạt cái chết tế bào), và cho

phép T lympho biệt hóa thành tế bào nhớ [10]. Hiện tượng AICD là kết quả của sự
tương tác giữa thụ thể Fas trên tế bào mục tiêu và ligand FasL trên T lympho, dẫn đến
loại bỏ dòng tế bào T này theo nguyên tắc như “chọn lọc âm tính” (negative selection)
ở tuyến ức. AICD là một trong những cơ chế giúp tế bào đào thải những tế bào miễn
dịch nhân diện kháng nguyên bản thân để duy trì trạng thái cân bằng, hiện tượng dung
nạp miễn dịch và có vai trò quan trọng trong bệnh lý tự miễn (autoimmune diseases)
[29]. CD8αα có thể nhanh chóng cảm ứng biểu hiện trên tế bào hiệu ứng khi di trú đến
vùng hoạt động, và việc biểu hiện CD8αα trên tế bào CD8αβ
+
IEL giúp ngăn chặn hoạt
động khác thường của những tế bào này, thêm vào đó CD8αα có thể tương tác với
ligand TL biểu hiện trên tế bào biểu mô, điều khiển tính cân bằng của việc tăng sinh,
sống sót, và hoạt động của tế bào biểu mô.
Tóm lại, tế bào lympho T trong lớp biểu mô niêm mạc có thể mang cả 2 thụ thể
CD8αβ
+
và CD8αα. Trong đó tế bào CD8αβ
+
IEL có chức năng như tế bào nhớ, luôn
sẵn sàng tái đáp ứng lại tác nhân xâm nhiễm, thể hiện hoạt động độc tế bào rất mạnh,
bảo vệ lớp tế bào biểu mô IEC tránh khỏi những tổn thương do sự xâm nhiễm của vi
sinh vật. Còn thụ thể CD8αα không mang tính chất của một tế bào CD8 là tiêu diệt
trực tiếp qua hoạt động độc tế bào mà lại thể hiện chức năng như một thụ thể kìm hãm,
điều hòa hoạt động của tế bào IEL, bảo vệ IEL không bị đào thải bởi quá trình chọn
lọc âm tính khi có hoạt động bất thường như nhận diện kháng nguyên bản thân (self-
antigen).
LPL tuýp a như đã trình bày gồm chủ yếu là các tế bào CD4
+
TCR αβ. Tất cả tiểu
phân lớp của dòng tế bào CD4 đều được nhận biết có mặt ở vùng LP, chức năng thực

hiện hoạt động đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào liên quan đến hoạt động độc tế
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
9

bào của Th1 hay Th2 với đặc tính hỗ trợ B lympho sản xuất kháng thể (ví dụ sản xuất
IgE, loại trừ giun sán, nhạy cảm, dị ứng). Tuy nhiên, trong những năm vừa qua, LP
cũng được xem là vị trí tập trung của dòng tế bào Th17 có khả năng sản xuất cytokine
IL-17A, IL-22, IL-17F và phần lớn tế bào T điều hòa biểu hiện Foxp3 (Foxp3
+
Treg)
[10]. Foxp3
+
Treg được biết đến với vai trò duy trì nội cân bằng của hệ thống ruột
(intestinal homeostasis). Một trong những hiện tượng rối loạn của hệ miễn dịch ở
niêm mạc ruột là hiện tượng viêm (intestinal inflammation), gây ra bởi đột biến trên
gen FOXP3 [10]. Hơn thế nữa, Treg đã được chứng minh có hiệu quả ngăn chặn hay
chữa trị viêm ruột kết trong thí nghiệm chuyển Treg sang chuột bị viêm ruột kết. Cơ
chế điều hòa của Treg bao gồm việc sản xuất ra cytokine có chức năng điều hòa như
IL-10 và TGF-β và biểu hiện thụ thể ức chế là CTLA-4 [10]. Treg có 2 nguồn gốc, một
phát triển từ tuyến ức, hai là tế bào lympho T cảm ứng tạo thành Treg ở các cơ quan
lympho ngoại vi, cả 2 đều tập trung trú ngụ tại ruột. Môi trường ở ruột được cho là
thuận lợi cho việc biệt hóa thành Treg, ở LP và MLN tập trung nhiểu CD103
+
DC có
chức năng cảm ứng lympho T biệt hóa thành Treg thông qua phương thức trình diện
kháng nguyên và phụ thuộc vào yếu tố TGF-β có rất nhiều ở ruột. Bên cạnh tác dụng
nói trên, TGF-β khi phối hợp với IL-6 lại hỗ trợ cho sự biệt hóa tế bào hiệu ứng Th17
(effector Th17 cells). Tế bào Th17 có khả năng sản xuất ra cytokine IL-17 đóng vai trò
quan trọng giúp cơ thể chống lại tác nhân xâm nhiễm ngoại bào và mầm bệnh từ nấm

mốc. Nhưng thú vị là trong trường hợp cơ thể ở trạng thái bình thường, ổn định thì tế
bào Th17 vẫn tập trung với số lương đông đảo ở LP, sự tồn tại và cùng đóng góp của
Treg và Th17 giúp ổn định trạng thái nội cân bằng của hệ miễn dịch được chứng minh
là có mối quan hệ loại trừ lẫn nhau. Gần đây, RA cũng được xác định có vai trò then
chốt trong điều khiển hiện tượng viêm và kháng viêm, sự cân bằng miễn dịch [10].
Tóm lại, có nhiều yếu tố chi phối hoạt động của cả 2 loại tế bào Treg và Th17 như
TGF-β, RA, enzyme rectinal dehydrogenase, CD103
+
DC, một số loại DC mang
những thụ thể khác, TLR5 ligand, đại thực bào cư trú tại LP, vi sinh vật hội sinh trong
đường ruột.

1.2.2. Tuýp b
Hầu hết tế bào T thuộc tuýp b ở niêm mạc cư trú tại lớp biểu mô ruột non, biểu
hiện cả 2 lớp thụ thể TCR αβ và TCRγδ. Mặc dù 2 lớp thụ thể này khác nhau hoàn
toàn về chức năng nhận diện kháng nguyên và biệt hóa tế bào T thành những dòng
khác nhau, nhưng cả hai đều có chung một đặc điểm giúp phân biệt tế bào T tuýp b và
tuýp a. IEL tuýp b với số lượng lớn là những tế bào T kích hoạt bởi kháng nguyên bản
thân (“self”-reactive T cell), ở trạng thái kích hoạt thì tế bào T này chỉ thể hiện đồng
thụ thể CD8αα mà không biểu hiện đồng thụ thể khác của TCR là CD4 và CD8αβ,
thêm vào đó một số dấu ấn điển hình trên bề mặt thụ thể tế bào T cũng không được
phát hiện như CD2, CD28, Thy-1 [10].
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
10

Dòng tế bào T này xuất hiện ở trẻ sau khi sinh, và duy trì mức cao ở động vật non,
ở chuột già thì số lượng tế bào T tuýp b giảm đáng kể và thay thế bởi sự tăng nhanh số
lượng tế bào T hiệu lực và tế bào nhớ thuộc tuýp a. IEL tuýp b có thể được phát hiện ở
giai đoạn thai nhi và sự tập hợp chủ yếu là tế bào T tuýp b ở lớp biểu mô ruột diễn ra

trong suốt chu kỳ sinh. Sau khi sinh sự tập hợp nhanh chóng của vi sinh vật trong
đường ruột, cũng như sự thay đổi thành phần và số lượng kháng nguyên khi cai sữa là
hai yếu tố chính làm thay đổi số lượng và thành phần tế bào T ở lớp biểu mô và hệ
thống niêm mạc [10].
Mặc dù CD8αα
+
IEL đã được chứng minh không đi theo con đường chọn lọc thông
thường, nhưng quá trình chọn lọc đó diễn ra như thế nào, qua những bước diễn tiến
trung gian nào, và cụ thể diễn ra ở đâu vẫn còn là vấn đề đang tranh luận. CD8αα
+
IEL
được cho rằng trải qua sự phát triển độc lập với tuyến ức, nhưng một số ý kiến lại cho
rằng dưới điều kiện bình thường thì tất cả IEL ờ niêm mạc ruột kể cả tuýp b IEL đều
có nguồn gốc từ tuyến ức. Ở tuyến ức, tế bào T bình thường phát triển và chín, giai
đoạn chín này gọi là chọn lọc dương tính (positive selection) dựa trên những tín hiệu
trung gian được nhận diện thông qua thụ thể TCRαβ. Giai đoạn tiếp theo của quá trình
là chọn lọc âm tính, sau khi tăng sinh tế bào T chọn lọc dương tính tiếp tục phản ứng
với MHC đã gắn kháng nguyên của bản thân (self-antigen), những tế bào T nào nhận
diện kháng nguyên này sẽ bị loại trừ, nhằm ngăn chặn phản ứng tự miễn và thiết lập cơ
chế dung nạp miễn dịch. Tuy nhiên, đối với CD4
+
CD25
+
Treg, tế bào NKT và
TCRαβ
+
CD8αα
+
IEL thì tiền thân của chúng được cho là trải qua một con đường chọn
lọc khác với con đường chọn lọc ở tuyến ức gọi là “agonist selection”, điều kiện tích

lũy các tế bào trên cũng là điều kiện ức chế hay thậm chí xóa bỏ dòng tế bào T truyền
thống TCRαβ
+
[10]. Tiền thân của tế bào TCRαβ
+
CD8αα
+
IEL sau khi trải qua
“agonist selection” sẽ rời khỏi tuyến ức khi đó kiểu hình của IEL là TCRαβ
+
CD4
-

CD8
-
, chúng di chuyển trực tiếp đến ruột thông qua phương thức phụ thuộc
sphingosine-1phosphate (S1P), trong giai đoạn trưởng thành tiếp theo, tế bào này sẽ
biểu hiện CD8αα, diễn ra ngoài tuyến ức tại vùng niêm mạc đường tiêu hóa giàu IL-15
(Hình 1.3).
Sự cân bằng CD8αα
+
IEL đòi hỏi yếu tố điều hòa của một số cytokine. Trong khi
IL-7 không thể thiếu cho sự phát triển của tế bào TCRγδ
+
IEL, ở chuột thiếu IL-15 thì
cả CD8αα
+
TCRαβ
+
và TCRγδ

+
giảm đi rất mạnh. Mặc dù IL-15 không có hiệu quả
điều hòa cân bằng dòng tế bào T này ở tuyến ức, nhưng ở niêm mạc ruột thì IL-15 có
tác động lên cả 2 dòng tế bào CD8αα
+
TCRαβ
+
và TCRγδ
+
[10] . Hơn thế nữa, việc
TLR nhận tín hiệu qua trung gian MyD88 cảm ứng IEC tạo ra IL-15 có vai trò thiết
yếu giúp duy trì CD8αα
+
TCRαβ
+
và TCRγδ
+
IEL. Điều này cho thấy có sự liên quan
giữa vi sinh vật hội sinh trong đường ruột đến tính cân bằng của dòng tế bào T thuộc
tuýp b.
Tế bào T tuýp b ở trong lớp biểu mô như đã giới thiệu gồm có 2 loại chính là
TCRαβ
+
CD8αα
+
và TCRγδ
+
CD8αα
+
IEL, nhưng cơ chế những thụ thể này nhận diện

ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
11

kháng nguyên để được kích hoạt vẫn còn chưa sáng tỏ. TCRαβ
+
CD8αα
+
được kích
hoạt bởi kháng nguyên bản thân, nhưng đặc tính và bản chất của kháng nguyên này
vẫn chưa được tìm ra, bởi tính phức tạp của dòng tế bào này tương tác với có thể cả
phân tử MHC truyền thống lớp 1, không truyền thống hay thậm chí cả phân tử MHC
lớp 2. Trong thí nghiệm ở chuột, TCRαβ
+
CD8αα
+
giảm nhanh chóng ở chuột

Hình 1. 3: Sự chọn lọc dòng tế bào T ở tuyến ức và sự phân hóa các lớp tế bào T [10].
loại bỏ β2-microglobulin (β2m), nhưng vẫn hiện diện ở thí nghiệm với chuột thiếu
protein vận chuyển liên quan đến trình diện kháng nguyên (transporter asocciaated
antigen-presenting, TAP) hay phân tử MHC lớp 1 truyền thống [10]. Từ đó có thể kết
luận TCRαβ
+
CD8αα
+
IEL ở chuột nhận diện kháng nguyên phụ thuộc vào β2m, và
không phụ thuộc vào phân tử TAP cũng như MHC lớp 1. Đối với TCRγδ
+
CD8αα

+
IEL, nhiều giả thiết được đặt ra rằng tế bào T mang thụ thể này nhận diện kháng
nguyên bởi TCR hay gián tiếp qua thụ thể trên tế bào NK, trong một số trường hợp
TCRγδ
+
CD8αα
+
IEL có thể nhận diện cả phân tử protein chưa qua chế biến bởi tế bào
APC. Ở người, (Vδ1γ)TCR và thụ thể tương tác với tế bào NK NKG2D biểu hiện trên
γδ IEL có thể nhận diện trực tiếp phân tử MICA và MICB lớp 1 (MICA và MICB là
phân tử giống với phân tử MHC) dựa trên tín hiệu bị stress của IEC. Kích hoạt γδ IEL
theo phương cách này giúp biệt hóa chúng thành tế bào T có tính chất độc tế bào
(cytolysis) mạnh đối với IEC đã bị tổn thương hay bị nhiễm giúp ngăn chặn sự phát
tán mầm bệnh vào bên trong [10].
Một trong những đặc điểm nổi bật nhất của tuýp b là tính chất “activated yet
resting” (tạm dịch là được kích hoạt một phần nhưng duy trì ở trang thái nghỉ), mặc dù
thể hiện kiểu hình độc tế bào khi tách rời chúng khỏi lớp tế bào biểu mô, nhưng do
thiếu tín hiệu kích thích nên dường như chúng không thể tăng sinh và duy trì trạng thái
không hoạt động. Tính chất này của tế bào IEL tuýp b để duy trì trạng thái cân bằng
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
12

giữa kích thích hoạt động miễn dịch và phản ứng quá mẫn của cơ thể. Khi nhận được
đầy đủ tín hiệu, chúng sẽ tăng sinh nhanh và thực hiện chức năng miễn dịch [10].
Tóm lại, TCRγδ
+
IEL có chức năng chính là điều khiển tính nội cân bằng của IEC,
đồng thời thí nghiện in vitro chỉ ra rằng IEL tuýp b có thể tăng cường sự phát triển của
IEC thông qua việc tiết ra keratinocyte là yếu tố kích thích sinh trưởng tham gia vào

việc phục hồi những tế bào biểu mô bị tổn thương bởi phản ứng viêm[10]. Tuy tế bào
tuýp b có số lượng kháng nguyên đích hạn chế, nhưng cũng tham gia bảo vệ hệ miễn
dịch và chống lại sự xâm nhiễm của mâm bệnh bằng cách tiêu diệt tế bào IECs bị tổn
thương thông qua thụ thể nhận diện trực tiếp kháng nguyên bản thân hay thụ thể cảm
ứng bởi stress (stress induced receptor).

1.3. Tế bào B và sự sản xuất kháng thể ở niêm mạc
1.3.1. Sự nhận diện kháng nguyên bởi tế bào B
Sự kích hoạt tế bào B có thể diễn ra theo nhiều cơ chế khác nhau. Một số chất do vi
sinh vật sản sinh ra đóng vai trò là một “siêu kháng nguyên” có thể tương tác trực tiếp
với thụ thể tế bào B nằm ngoài vị trí liên kết kháng nguyên với kháng thể bề mặt, một
ví dụ điển hình là protein A của Staphylococcus aureus [23]. Một phân tử protein A (có
rất nhiều vị trí liên kết với nhiều epitpoe) có thể gắn đặc hiệu với nhiều thụ thể trên tế
bào B và thể hiện tính chất đáp ứng kháng thể đa dòng (polyclonal B cell response).
Một vài chất khác có nguồn gốc từ vi sinh vật như polysaccharide, lipid hay những
chất phi protein không thể trình diện theo con đường MHC lớp II, nên không phụ
thuộc vào sự hỗ trợ của tế bào T gọi là kháng nguyên không phụ thuộc tế bào T (T cell
independent antigens, TI). Có hai loại TI là TI-1 gồm những phân tử như đường, cấu
trúc lipid, một vài acid nucleic nhất định có thể trực tiếp thúc đẩy sự nguyên phân,
tăng sinh tế bào B. Loại TI-2 thì ngược lại không thể tự bản thân những kháng nguyên
này kích hoạt tế bào B tăng sinh, nhưng lại tạo được liên kết với BCR bởi những cấu
trúc quyết định kháng nguyên “epitope” lặp lại. Sự kích hoạt bởi kháng nguyên TI-2
đòi hỏi phải có sự hiệp lực của những yếu tố hỗ trợ như cytokine hay sự tương tác với
một số tế bào khác. Sự khác nhau về cơ chế còn liên quan đến loài, ví dụ như nội độc
tốc của vi khuẩn hay lipopolysaccharide (LPS) hoạt động như một kháng nguyên loại
TI-1 ở chuột, nhưng lại thể hiện đặc tính của kháng nguyên TI-2 ở cơ thể người [23].
Một số polysaccharide cũng có thể thể hiện đặc tính của một kháng nguyên protein
tức là kháng nguyên phụ thuộc tế bào T, cơ chế trình diện cũng tương tự như một
kháng nguyên protein thông qua tế bào APC trình diện theo con đường MHC lớp II,
kích hoạt tế bào Th CD4

+
. Tế bào T đã biệt hóa thành tế bào T hỗ trợ, đồng thời biểu
hiện một số thụ thể chemokine có nhiệm vụ hướng tế bào T rời khỏi vị trí mà nó nhận
diện kháng nguyên đến sát vùng nang lympho là vị trí giàu tế bào B, ở đây có sự tương
tác giữa tế bào T hỗ trợ và tế bào B (đã nhận được tín hiệu thứ nhất là kháng nguyên).
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
13

Tế bào T sẽ cung cấp tín hiệu thứ hai để tế bào B được kích hoạt hoàn toàn, có thể tăng
sinh và biệt hóa thành tế bào plasma.
Ngoài chức năng nhận diện kháng nguyên và sản xuất kháng thể, tế bào B còn thể
hiện một cách hiệu quả chức năng trình diện kháng nguyên như một APC thưc thụ
theo con đường MHC lớp II. Tế bào B có thể thực bào một cách rất hiệu quả đối với
kháng nguyên protein mà nó nhận diện đặc hiệu, protein kháng nguyên đi vào tế bào
tiếp tục theo di chuyển trong các bóng màng đến vị trí mạng lưới nội chất, sau quá
trình chế biến các epitope được trính diện ra ngoài màng tế bào B nhờ phân tử MHC
lớp II. Sự tương tác giữa tế bào B và tế bào T nhờ thụ thể CD4
+
và CD28, đặc biệt là
sự xuất hiện mối liên hệ giữaa CD40 trên tế bào B với ligand CD40L trên tế bào T,
tương tác này phát ra tín hiệu sản xuất cytokine từ tế bào T, tạo ra lớp tín hiệu thứ hai,
kích hoạt toàn diện tế bào B thành tế bào có khả năng tăng sinh mạnh và biệt hóa
thành tế bào plasma [23].

1.3.2. Sự di chuyển của tế bào B
Sự di chuyển và tương tác của tế bào B và T có thể được tóm tắt như sau: tế bào B
và T từ cơ quan lympho trung tâm, nơi các tế bào này trưởng thành di chuyển đến các
mô lympho thứ cấp trong đó có các mô niêm mạc nhờ hệ thống các tĩnh mạch chuyên
biệt (High endothelial venules, HEV), đây là hệ thống mạch cho phép các tế bào

lympho di chuyển từ máu trực tiếp đến mô lympho ngoại vi bằng cách chui xuyên qua
màng của thành mạch. Tế bào B thoát ra khỏi hệ thống mạch tiến tới vùng nang
lympho, cụ thể là trung tâm mầm (Germinal center, GC) và cư ngụ tại đây, và đây
cũng là vị trí mà tế bào B tiếp xúc với kháng nguyên để nhận tín hiệu kích hoạt đầu
tiên. Sau đó, tế bào B đã nhận diện kháng nguyên sẽ di chuyển ra khỏi GC và tương
tác với tế bào T hỗ trợ, trước đó tế bào T cũng đã nhận diện kháng nguyên bởi APC và
di chuyển khỏi vùng giàu T tiến sát đến nang lympho. Sư tương tác giữa tế bào B và T
cung cấp đầy đủ tín hiệu cho tế bào B kích hoạt, tế bào B này lại di chuyển ngược trở
lại bên trong GC, tiếp theo đó là sự tương tác giữa tế bào B với tế bào FDC và tế bào
T
FH
(một phân lớp với số lượng khá nhỏ cư trú trong trung tâm mầm) để hỗ trợ tế bào
B tăng sinh và biệt hóa. Đồng thời tại GC, hệ gen mã hóa lớp kháng thể cũng có sự tái
tổ hợp chuyển từ tế bào sàn xuất IgM sang chủ yếu là tế bào sản xuất IgA [23]. Cuối
cùng, tế bào B theo hệ thống mạch bạch huyết di chuyển tiếp tục đến vị trí hiệu lực ở
ruột là lamina propria, là nơi tế bào plasma tiết kháng thể và kháng thể được vận
chuyển ra khỏi lớp tế bào biểu mô để thực hiện chức năng.
Sự di chuyển phức tạp như trên được thực hiện thông qua những thụ thể chemokine
(CCR hay CXCR) hay ligand của thụ thể trên (CCL là ligand của CCR hay CXCL là
ligand của CXCR) được biểu hiện tại những thời điểm khác nhau của các tế bào
lympho (Hình 1.4). Ở giai đoạn đầu, các tế bào lympho thể hiện thụ thể CCR7
+
tương
ứng với các ligand thể hiện bởi các tế bào trên thành mạch là SLC (CCL21) và ELC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
14

(CCL19) phân bố trên khắp bề mặt trong khoang mạch, nhờ vậy mà tế bào B và T có
thể chui qua nhờ cơ chế thoát mạch. Sau khi thoát khỏi mạch, các tế bào B phải di

chuyển vào nang lympho đến vùng giàu B, lúc này là hoạt động của thụ thể CXCR5 sẽ
tương tác với các đầu mút tua của các tế bào FDC với ligand là CXCL13 (hay còn gọi
là ligand BCA-1 ở người). Khi có sự xâm nhập của kháng nguyên lạ, thì tế bào B di
chuyển ra khỏi nang lympho nơi tế bào T đang chờ để cung cấp tín hiệu cho tế bào B
kích hoạt, hoạt động này cũng thông qua thụ thể CXCR5. Trong trung tâm mầm còn
có sự hiện diện của các tế bào T
FH
mang thụ thể CD4
+
CXCR5
+
có vai trò hỗ trợ tế bào
B, một phân lớp nhỏ của tế bào T
FH
gọi là tế bào GC-Th biểu hiện thụ thể CXCR5
+

CD57
+
được chứng minh là cần thiết cho giai đoạn biệt hóa tế bào B và sự sản xuất
kháng thể. Tế bào B sau đó thoát khỏi nang và theo hệ thống mạch bạch huyết (mang
yếu tố SLC) đến vị trí hiệu thực hiện chức năng của tế bào plasma, lúc này thụ thể
chemokine CCR7 được biểu hiện [23].


Hình 1. 4: Sự di chuyển của các tế bào lympho và sự biểu hiện các thụ thể chemokine [23].
Để rời khỏi mạch bạch huyết di chuyển đến đúng vị trí hiệu lực cần có sự tham gia
của các yếu tố như integrin α4β7 và thụ thể chemokine CCR9 (với ligand là CCL25),
CCR10 (với ligand là CCR28), đây là những thụ thể biểu hiện đặc trưng trên tế bào B
ở mô niêm mạc ruột hướng các tế bào này đến vùng lamina propria. Trong khi đó, ở

mô niêm mạc trên hệ thống hô hấp hay đường niệu, tế bào B thể hiện trên màng thụ
thể integrin α4β1, L-selectin (với ligand là CD62L) và thụ thể chemokine CCR7 (với
ligand là CCL21, CCL19) hướng các tế bào B tới vị trí hiệu lực của các mô niêm mạc
này [23]. Nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt này là do sự biểu hiện những ligand khác
nhau trên màng các tế bào stroma (stromal cells) của các cơ quan niêm mạc khác nhau.
Ligand của integrin α4β7 là MAdCAM-1 thể hiện trên tế bào màng trong thành mạch
dẫn đến vùng lamina propria, còn ligand của integrin α4β1 là VCAM-1 biểu hiện trên
màng trong mạch dẫn đến mô niêm mạc ở mũi và cuống phổi.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
15

Qua những phân tích trên cho thấy, môi trường mô niêm mạc ở vị trí các tế bào
lympho bắt gặp hay nhận diện kháng nguyên và hệ thống mạch bạch huyết dẫn các tế
bào lympho đến vùng hoạt động tương ứng đặt dấu ấn quyết định sự di chuyển của các
tế bào lympho (đã trở thành tế bào hiệu lực hay tế bào nhớ) này. Sự đặt dấu ấn này một
phần đã được chứng minh là nhờ tế bào DC tại vùng kháng nguyên được nhận diện
qua thí nghiệm với kết quả là các tế bào DC cô lập từ mảng Payer và MLN có tính
chất đặc biệt tăng cường biểu hiện yếu tố thụ thể α4β7 trên các tế bào lympho. Như đã
trình bày ở trên, retinoic acid (sản phẩm oxy hóa vitamin A thực hiện bởi enzyme
trong tế bào DC và có thể cả tế bào B và T) tham gia đặt dấu ấn trên màng lympho bào
quyết định tính chất di trú của các tế bào này [23].
Sự di chuyển của các tế bào hiệu lực hay tế bào nhớ đến các mô niêm mạc khác
nằm xa vị trí mô niêm mạc bị xâm nhiễm hay đến hệ thống mô lympho ngoại vi của hệ
miễn dịch trung tâm đang là mối quan tâm lớn trong việc nghiên cứu vaccine niêm
mạc hiện nay. Hiệu quả di chuyển nói trên có thể thu được nếu sử dụng các tác nhân
chuyển giao là vi sinh vật sống có khả năng sao chép, còn đối với những vaccine sử
dụng hệ thống chuyển giao không thể sao chép thì không tạo ra được hiệu quả trên
[23]. Nhìn chung, các tế bào miễn dịch sau khi biệt hóa dường như ưu tiên di chuyển
đến vùng mà nó thực hiện chức năng tương ứng với vị trí mà các tế bào này đã nhận

diện kháng nguyên.

1.3.3. Sự sản xuất kháng thể
Ở người trưởng thành, lượng kháng thể lớp IgA (~ 40mg/kg) được vận chuyển đến
môi trường khoang ruột mỗi ngày nhiều hơn tổng lượng IgG (~ 30mg/kg) được tạo
thành, và tổng lượng IgA được tạo ra cũng nhiều hơn so với các lớp kháng thể khác
cộng lại, lượng IgA dạng tiết có thể được xuất ra xấp xỉ 3g/ngày [23]. Dẫn chứng trên
cho thấy, niêm mạc ruột đóng vai trò là một cơ quan miễn dịch vô cùng quan trọng đối
với hệ miễn dịch qua trung gian kháng thể hay miễn dịch thể dịch (humoral immunity)
bởi kháng thể IgA dạng tiết được sản xuất chủ yếu bởi tế bào plasma ở ruột. 70-90%
tổng số tế bào plasma ở niêm mạc nói chung sản xuất ra pIgA (polymer IgA) chủ yếu
là ở dạng dimer, pIgA cùng với lớp kháng thể IgM dạng pentamer cả hai đều liên kết
với chuỗi “J” (joining chain) và được xuất ra ngoài bề mặt khoang tiêu hóa nói riêng
và các bề mặt ở các mô niêm mạc khác nói chung để thưc hiện chức năng bảo vệ. Hệ
thống dạ dày, ruột được nghiên cứu và hiểu biết rõ ràng nhất về sự đóng góp cho miễn
dịch niêm mạc. Trên thực tế, niêm mạc ruột chứa ít nhất là 80% tế bào plasma của cơ
thể, chủ yếu tập trung tại vùng lamina propria, với 90% tế bào plasma ở đây sản xuất
ra kháng thể IgA [23].
Trong suốt những năm cuối thập kỷ 60 và sang thập kỷ 70 có ít nhất tám ý kiến
khác nhau được đề xuất để giải thích bằng cách nào phân tử IgA có thể được đi xuyên
qua hàng rào tế bào biểu mô và được tiết ra trên bề mặt “apical” của các tế bào này.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
16

Một trong những giả thuyết được đưa ra vào năm 1973-1974 cho rằng phân tử
glycoprotein là một thành phần liên kết của SIgA (secertory IgA), sau được WHO đặt
tên là mảnh tiết “seceretory component” (SC) có thể hoạt động như một thụ thể đặc
hiệu cho pIgA và pentamer IgM gắn trên màng tế bào tiết ở lớp biểu mô [23]. Sự hiện
diện của chuỗi J và mảnh tiết SC đóng vai trò cơ bản trong cơ chế tiết và hoạt động

chức năng của kháng thể pIgA và pentamer IgM (Hình 1.5). Thông qua các phân tử hỗ
trợ này mà kháng thể tương tác được với thụ thể trên bề mặt dưới tế bào biểu mô, sau
đó phức hợp “kháng thể + thụ thể” được đưa vào bên trong và vận chuyển xuyên qua
tế bào bằng các bóng màng, khi đến bề mặt trên của tế bào biểu mô, nhờ hoạt động của
các enzyme protease phân cắt mối liên kết giữa kháng thể và thụ thể tách kháng thể ra
môi trường bề mặt mô niêm mạc.

Hình 1. 5: Cấu trúc kháng thể IgA dạng tiết (SIgA) gồm chuỗi HJ liên kết hai monomer và kết
hợp với mảnh tiết SC để được vận chuyển ra bề mặt biểu mô niêm mạc nhờ thụ thể pIgR [23].
SC có thể tồn tại ở ba dạng: tương tác với màng tế bào biểu mô (ở dạng cấu trúc
nguyên vẹn 100kD của thụ thể pIgR), dạng liên kết với kháng thể hay có thể ở dạng tự
do. Hai dạng sau có kích thước 80kD là phần cấu trúc ngoại bào của thụ thể pIgR và
dạng SC tự do được phân cắt từ thụ thể không tạo liên kết với kháng thể luôn luôn duy
trì ở mức dư thừa khoảng 50% trên tổng số thụ thể được tạo ra [23]. Bởi thụ thể pIgR
mất đi sau khi vận chuyển kháng thể ra bề mặt lớp biểu mô do bị phân cắt thành SC
dạng liên kết kháng thể hay dạng tự do nên đòi hỏi phải có một lượng lớn tế bào với
mức biểu hiện pIgR cao. Mối tương tác giữa phân tử SC và kháng thể IgA và IgM
cũng khác nhau, đối với SIgA, SC tạo liên kết cộng hóa trị với một tiểu đơn vị của
kháng thể, có chức năng bảo vệ cấu trúc của kháng thể tránh khỏi trường hợp bị phân
giải trong môi trường dịch nhầy của bề mặt lớp biểu mô nhờ tính chất “mucophilic”.
Còn đối với IgM dạng pentamer thì SC tự do bám trên phân tử kháng thể nhưng không
bằng liên kết cộng hóa trị nên IgM tỏ ra không có hoạt tính kháng khuẩn cao như IgA.
Ngoài ra, mảnh tiết còn co một số tính chất kháng khuẩn tự nhiên, nên có đề nghị cho
rằng pIgR có nguồn gốc từ hệ thống miễn dịch bẩm sinh [23].
Chuỗi J là phân tử protein 15-kD được sản xuất bởi các tế bào plasma, lần đầu tiên
được xác định một cách độc lập bởi hai nhóm Halpern&Kosland và Mestecky cùng
cộng sự, là phân tử protein tương tác với kháng thể, phổ biến với lớp kháng thể IgM và
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: PGS. TS. NGUYỄN THÚY HƯƠNG
Miễn dịch niêm mạc: Cơ chế & Ứng dụng SVTH: TRẦN HOÀNG LÂM
17

SIgA. Chuỗi J được cho là có vai trò trong việc polymer hóa một cách chính xác
những phân tử kháng thể dạng polymer, hay tạo ra lớp kháng thể có ái lực cao phục vụ
cho mục đích ngưng kết kháng nguyên hay tác nhân xâm nhiễm [23]. Như đã nhắc đến
ở trên, chuỗi J còn góp phần bắt buộc cho việc liên kết kháng thể SIgA và IgM với
SC/pIgR. Bên cạnh các tế bào plasma sản xuất IgA và IgM tổng hợp chuỗi J thì gần
70-90% tế bào plasma sản xuất IgG cũng có thể tổng hợp chuỗi J, nhưng chuỗi J
không tạo liên kết với dạng kháng thể này nên nó có thể bị phân giải trong môi trường
nội bào của tế bào plasma [23]. Nhưng IgG vẫn có thể được vận chuyển qua hàng rào
biểu mô bằng cách chui qua khoảng giữa các tế bào (Hình 1.6).

Hình 1. 6: Mô hình cơ chế tiết kháng thể lớp IgA, IgM và IgG ở niêm mạc [23].

Cấu trúc và sự điều hòa biểu hiện pIgR: pIgR có vùng gắn ligand nằm ngoài tế
bào mang đầu N-, một cấu trúc α-helix gắn với màng tế bào, và một đuôi 103 amino
acid nằm bên trong tế bào mang đầu C Vùng cấu trúc ngoại bào bao gồm 5 khu vực
giống phân tử Immunoglobulin (D1-D5) hình thành phân tử dạng móc (hook-shaped)
được tách biệt khỏi phần gắn với màng bằng môt cấu trúc linh động, vị trí này cũng là
điểm cắt chuyên biệt của enzyme protease [23]. pIgR được tổng hợp ở mạng lưới nội
chất của tế bào tiết biểu mô và được vận chuyển trực tiếp đến mặt dưới tế bào biểu mô
nhờ thể Golgi. Ở đây, pIgR lúc này đã có thể gắn với pIgA và pIgM có chứa chuỗi J
sản xuất bởi tế bào plasma ở vùng lân cận. Ligand của thụ thể này là phần Fc của
kháng thể, sẽ tạo liên kết với vị trí D1 của thụ thể, đối với riêng IgA, phức hợp trên
còn được ổn định thêm nhờ liên kết hóa trị giữa vị trí D5 và Cα2 của kháng thể. Cơ
chế của việc tiếp nhận phức hợp kháng thể gắn với thụ thể là con đường thực bào phụ
thuộc vào phân tử clathrin (clathrin-mediated endocytosis). Trong khi một số thụ thể
theo con đường vận chuyển ngược lại màng ở mặt dưới tế bào biểu mô, thì hầu như
phần lớn phức hợp thụ thể – kháng thể tiếp tục theo con đường đến endosome ở mặt
trên tế bào biểu mô (apical recycling endosome, ARE) và được xuất ra bề mặt lớp biểu