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CD4⁺T细胞经抗原识别、活化和克隆增殖并合成和分泌大量各种细胞因子，其中最重要的有白细胞介素-2（IL-2）、肿瘤坏死因子（TNF）、淋巴毒素（LT）和干扰素（IFN-γ）等，它们是产生DTH反应的分子基础。

（一）IL-2

抗原活化的T细胞可借其IL-2的自分泌和旁分泌作用促进T细胞增殖，其中包括抗原特异的T细胞和邻近的旁路T细胞（bystandercell）。当淋巴细胞大量渗出时，在抗原攻击部位出现的T细胞90%以上是旁路T细胞。IL-2除能刺激t 细胞增殖外，还能促使CD4+T细胞合成细胞因子，其中包括IL-2、TNF、TFN-γ和淋巴毒素（LT）等。特别在DTH晚期LT分泌量可大于TNF.

（二）IFN-γ

由CD4+T细胞分泌的IFN-γ可作用于抗原呈递细胞如巨噬细胞和内皮细胞，增加它们MHCⅡ类分子的表达。可提高其呈递抗原效率。这是又一种重要的诱导DTH反应的放大机制。

（三）TNF和LT

肿瘤坏死因子和淋巴毒素可作用于血管内皮细胞使之表达粘附分子和分泌趋化性细胞因子如IL-8等。这些分子有利于吸引血流内白细胞如中性粒细胞、淋巴细胞以及单核细胞等与血管内皮粘附并迁移和外渗至组织内引起组织炎症反应。IFN-γ和IL-4对内皮细胞也有类似的作用。