Клетки, которые затем дифференцируются в участников иммунного ответа, возникают на очень ранней стадии индивидуального развития. Их стволовые, начальные элементы появляются в желточном мешке, а затем поступают в печень — орган кроветворения эмбриона. Из эмбриональной печени эти клетки мигрируют в тимус, а после 4-го месяца костный мозг остается резервуаром стволовых лимфоидных клеток, которые по мере необходимости поступают из него в кровь и развиваются в зрелые иммунокомпетентные клетки.
«Обучение» в тимусе сообщает лимфоцитам способность отличать клетки своего организма от чужеродных или же своих клеток, но видоизмененных. Рецепторы незрелых лимфоцитов взаимодействуют с поверхностью эпителиальных клеток тимуса, на которых находятся антигены тканевой совместимости, определяющие индивидуальность организма. Связь с этими рецепторами стимулирует созревание лимфоцитов внутри тимуса. В будущем Т-лимфоциты будут проявлять нетерпимость только к тому чужеродному антигену, его отдельным молекулам, которые связаны со знакомыми им антигенами тканевой совместимости. Этим и определяется нацеленность иммунного ответа на комплекс своего и чужого. В отдельности свои антигены (если они не изменены) и чужие (если они не подвергнуты расщеплению и не объединены со своими) иммунного ответа не вызывают.
Т-клетки, выселившиеся из тимуса, могут существовать у человека неделями, месяцами и даже годами. В ответ на действие антигена они существенно увеличиваются в размерах, быстро делятся и продуцируют ряд гормоноподобных белковых веществ-лимфокинов. Последние способствуют мобилизации других защитных клеток и удалению из организма опасных микробов и неправильно функционирующих клеток.
Первыми от макрофага информацию об антигене получают Т-клетки, называемые помощниками, или Т-хелперами. Сигналом к их размножению служит растворимый фактор макрофагов интерлейкин-1 (ИЛ-1). Он был открыт в 1972 г. Джери (США). ИЛ-1 активирует воспалительные реакции в организме, в частности, способствует повышению температуры тела — приспособительной реакции для угнетения размножения микробов и атипичных клеток. Под влиянием ИЛ-1 Т-хелперы начинают продуцировать другой гормоноподобный фактор ИЛ-2. Уже через 6 часов после этого покоящиеся Т-клетки становятся Т-киллерами, оказывающими специфическое цитотоксическое действие на опухолевые клетки-мишени или клетки, зараженные микробами. Цитотоксические Т-лимфоциты воспринимают сигнал от Т-хелперов (как и Т-хелперы от макрофагов) только при условии совместимости с ними по антигенам II класса (1а-антигенам), а киллерный эффект Т-лимфоциты оказывают на мишени, совместимые с ними по антигенам I класса. Этот очень важный ограничительный механизм иммунологических взаимодействий получил в специальной литературе название иммунологической рестрикции (ограничение, сдерживание).
С возрастом значение тимуса начинает ослабевать, поскольку большинство выселившихся из него клеток составляют Т-резервации в других лимфоидных органах и способны к самоподдержанию. Но свой вооружающий Т-клетки гормон тимозин тимус вырабатывает до глубокой старости. Любое повреждение организма (будь то эмоциональный стресс, депрессия или механическая травма) вызывает бурную реакцию со стороны тимуса. Тимус при этом временно атрофируется, он как бы уменьшается в размерах, становится бледным, малокровным. Временная инволюция тимуса вызывается надпочечниками, корковое вещество которых реагирует на стрессовые воздействия более оперативно. Приспособительная реакция при экстремальных воздействиях захватывает и костный мозг, щитовидную железу, гипоталамус и гипофиз.
В костном мозгу возникают лимфоциты других классов, в том числе и Б-лимфоциты, получившие свое название от бурзы — органа птиц, регулирующего созревание таких клеток. Костный мозг расположен в полостях трубчатых и некоторых плоских костей, но, несмотря на анатомическую разбросанность, он функционирует как единый орган. За 1 час из него выселяется в кровоток 200—300 стволовых лимфоидных клеток, из которых в дальнейшем созревают Т- и Б лимфоциты. При особых условиях (стрессе, микробной атаке, облучении и т. д.) темп созревания стволовых клеток ускоряется. Процессы дальнейшей специализации иммунных клеток происходят в селезенке, лимфатических узлах, пейеровых бляшках кишечника, глоточных миндалинах. Центральные органы иммунитета вырабатывают растворимые медиаторы, воспринимаемые на периферии Т- и Б-лимфоцитами. Поэтому тимус и костный мозг включены в общую организменную систему эндокринных органов.
Б-клетки несколько крупнее Т-клеток (8,5 и 6,5 мкм).