T 淋巴细胞是细胞介导免疫的核心介质，负责杀死受感染的细胞、帮助 B 细胞产生抗体并调节免疫反应。它们在胸腺中的发育和在外周淋巴器官中的激活是严格受控的过程，对于有效的免疫和自我耐受至关重要。
胸腺中 T 细胞的发育
T 细胞祖细胞起源于骨髓中的造血干细胞，并迁移到胸腺，在那里经历一系列程序化的发育阶段。早期胸腺细胞缺乏 CD4 和 CD8 表达，被称为双阴性 (DN) 细胞，其经过 DN1 至 DN4 阶段，其特征是 T 细胞受体 (TCR) β 链基因座的有序重排。成功的 β 链重排与前 Tα 链配对形成前 TCR，其发出信号促进增殖、CD4 和 CD8 共受体表达（双阳性阶段）和 α 链重排。表达成熟αβTCR的双阳性胸腺细胞在胸腺皮质中经历正向选择：TCR以足够的亲和力识别MHC分子呈现的自身肽的细胞接收生存信号，而TCR不能识别自身MHC的细胞则因忽视而死亡。然后，阳性选择的细胞迁移到髓质进行阴性选择，其中表达 AIRE（自身免疫调节剂）的胸腺髓质上皮细胞呈现出广泛的组织特异性自身抗原；对自身抗原具有高亲和力反应性的胸腺细胞通过凋亡被消除，以建立中枢耐受。
T 细胞受体结构和多样性
αβ TCR 是 α 链和 β 链的异二聚体，各自包含可变 (V) 区和恒定 (C) 区。 TCR 库的巨大多样性估计有 1015–1020 种可能的受体，是由 V、D（仅适用于 β 链）和 J 基因片段通过 RAG1 和 RAG2 重组酶介导的 V(D)J 重组进行体细胞重组而产生的。通过末端脱氧核苷酸转移酶 (TdT) 添加不依赖于模板的 N 核苷酸和核酸外切酶修剪，进一步增加了连接多样性。 CDR3 区域跨越 V(D)J 连接，变化最大，直接接触 MHC 呈递的肽，从而决定抗原特异性。
抗原呈递细胞激活 T 细胞
初始 T 细胞通过次级淋巴器官（淋巴结、脾脏、派尔氏淋巴集结）循环，扫描树突状细胞以寻找同源抗原。 T 细胞激活需要三个信号。信号 1 是肽-MHC 复合物的 TCR 识别，CD8+ T 细胞识别 MHC I 类上的肽，CD4+ T 细胞识别 MHC II 类上的肽。信号 2 是共刺激，主要是 T 细胞上的 CD28 与树突状细胞上的 CD80/CD86 (B7) 的相互作用，这对于完全激活和防止无反应（功能性无反应）至关重要。信号 3 由指导效应器分化的极化细胞因子组成，由激活的树突细胞产生的细胞因子环境决定。
CD4+ T 辅助细胞亚群
激活后，CD4+ T 细胞在细胞因子环境的指导下分化成不同的效应子亚群。 Th1 细胞由 IL-12 和 IFN-γ 通过 STAT4 和 T-bet 驱动，产生 IFN-γ 和 TNF-α，并且对于通过激活巨噬细胞抵抗细胞内细菌和病毒的免疫至关重要。 Th2 细胞由 IL-4 通过 STAT6 和 GATA3 驱动，产生 IL-4、IL-5 和 IL-13，并介导针对蠕虫和过敏性炎症的免疫。 Th17 细胞由 TGF-β、IL-6 和 IL-23 通过 STAT3 和 RORγt 驱动，产生 IL-17A、IL-17F 和 IL-22，对于粘膜表面的抗真菌免疫和中性粒细胞募集至关重要。调节性 T 细胞 (Treg) 通过 FoxP3 由 TGF-β 驱动，产生 IL-10 和 TGF-β 并抑制免疫反应，以维持耐受性并预防自身免疫。滤泡辅助 T 细胞 (Tfh) 由 IL-6 和 IL-21 通过 Bcl6 驱动，定位于 B 细胞滤泡，为生发中心形成和抗体产生提供重要帮助。
CD8+ 细胞毒性 T 细胞激活
初始 CD8+ T 细胞的激活需要识别肽-MHC I 类复合物和共刺激，这最好由在 MHC I 类上交叉呈递外源抗原的树突状细胞提供。完全激活的 CD8+ T 细胞广泛增殖并分化为细胞毒性 T 淋巴细胞 (CTL)，通过两种主要机制杀死靶细胞。颗粒胞吐途径释放穿孔素（在靶细胞膜上形成孔）和颗粒酶（丝氨酸蛋白酶），通过这些孔进入并激活半胱天冬酶以诱导细胞凋亡。 Fas-FasL 途径涉及激活 CTL 上 Fas 配体的上调，该配体与靶细胞上的 Fas (CD95) 结合，招募 FADD 和 caspase-8 以形成死亡诱导信号复合物。 CTL 还分泌 IFN-γ 和 TNF-α，增强抗原呈递并放大免疫反应。
记忆 T 细胞
抗原清除后，大多数效应 T 细胞因凋亡而死亡，但一小部分作为长寿命记忆 T 细胞持续存在，能够在再次暴露时快速做出反应。中央记忆T细胞（TCM）表达CCR7和CD62L，通过淋巴器官再循环，并具有高增殖能力。效应记忆 T 细胞 (TEM) 缺乏淋巴归巢受体，驻留在外周组织中，并提供即时效应功能。组织驻留记忆 T 细胞 (TRM) 永久驻留在皮肤、肺和肠道等屏障组织中，在病原体进入部位提供一线防御。干细胞样记忆T细胞（TSCM）具有增强的自我更新能力和多能性。
