树突状细胞定义、功能及类型
树突状细胞(Dendritic cells,DCs)由于细胞的树状或树突状外观而得名,是免疫系统中关键的抗原提呈细胞,它将抗原呈递给不同免疫细胞上的不同受体以激活先天和适应性免疫反应。树突状细胞负责在T细胞中引起免疫反应,也参与T辅助细胞的分化。在先天免疫系统中,树突状细胞通过分泌不同的细胞因子参与NK细胞的激活。
Adaptive Immunity(From https://microbenotes.com/dendritic-cells/)
reciprocal natural killer (NK)-dendritic cell (DC) cross talk.(From Front Immunol. 2017 May 18;8:533.)
DCs有两种不同的形式存在:未成熟和成熟的树突状细胞。
未成熟的树突状细胞多存在于外周组织中,在那里它们巡逻寻找病原体和抗原。未成熟的树突状细胞表达低水平的共刺激因子和粘附因子,体外激发同种混合淋巴细胞增殖反应的能力较低,但未成熟DCs具有极强的抗原吞噬能力,在摄取抗原(包括体外加工)或受到某些因素刺激时即分化为成熟DCs,而成熟的DCs表达高水平的共刺激因子和粘附因子。DCs在成熟的过程中,由接触抗原的外周组织迁移进入次级淋巴器官,与T细胞接触并激发免疫应答。
immature vs mature dendritic cells(From Front Immunol. 2019 Jan 21;9:3176.)
树突状细胞是一类异质性的天然免疫细胞,脊椎动物的树突状细胞主要分为以下类型:
1.浆细胞样树突状细胞(Plasmacytoid Dendritic cells, pDCs)
· 浆细胞样树突状细胞是以表达B220和PDCA1为特征的树突状细胞。这些细胞类似于浆细胞,因此得名。
· 这些细胞由于产生大量的I型干扰素(interfern1, IFN1),对于机体抗病毒免疫有重要作用, 是联系固有免疫和适应性免疫的重要细胞。
2. 经典树突状细胞(Conventional Dendritic cells, cDCs)
经典树突状细胞可被进一步分化为多个亚群:
· I型经典树突状细胞(CD8α+ cDC1):能够识别细胞内病原体并触发CD8 T+细胞细胞应答。
· II型经典树突状细胞(CD11b+ cDC2):在与细胞内病原体、寄生虫、变应原、真菌和细胞外细菌接触时,会触发CD4+ T细胞反应。
3.迁移性树突状细胞(Migratory Dendritic cells)
· 迁移性树突状细胞存在于肝脏、肠道、皮肤和主动脉等淋巴器官中,由另外两组树突状细胞组成:CD103+CD11b−DC和CD103−CD11b+DC。
· 这些细胞被称为迁移性树突状细胞,因为这些细胞在成熟状态可从组织转移到淋巴器官。
4.单核细胞衍生树突状细胞(Monocyte-derived Dendritic cells, moDCs)
· 从单核细胞来源的树突状细胞在炎症过程中形成了一个新的树突状细胞亚群。
· 分化为树突状细胞的单核细胞是表达CCR2的单核细胞,它从骨髓迁移到炎症部位。
· 这些单核细胞衍生树突状细胞在细菌感染期间为先天免疫系统的细胞提供先天保护。
树突状细胞体外诱导培养
DCs在体内分布广泛,但数量较少(它在脾脏贴壁细胞中所占的比例小于1%),从体内直接分离出DCs耗时而且细胞产量很低,大大延缓了对DC的研究。
因此,建立体外从前体细胞诱导培养大量的DCs的方法,对于研究DCs的生物学功能具有重要的意义。
人源DCs的培养主要是由外周血单核细胞或CD34+前体细胞与不同的细胞因子组合进行定向诱导产生。目前最常用的方法是GM-CSF和IL-4联合诱导外周血单核细胞和TNF-α联合GM-CSF诱导CD34+前体细胞产生DCs。
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参考文献
· Satthaporn S, Eremin O. Dendritic cells (I): Biological functions. J R Coll Surg Edinb. 2001 Feb;46(1):9-19.
· Sahu R, Bethunaickan R, Singh S, Davidson A. Structure and function of renal macrophages and dendritic cells from lupus-prone mice. Arthritis Rheumatol. 2014 Jun;66(6):1596-607.
· Wesa, A. K., & Storkus, W. J. Killer dendritic cells: mechanisms of action and therapeutic implications for cancer. Cell Death Differ. 2008 Jan;15(1):51-7.
· Jason Waithman 1, Damien Zanker et al. Resident CD8(+) and migratory CD103(+) dendritic cells control CD8 T cell immunity during acute influenza infection.PLoS One. 2013 Jun 4;8(6):e66136.
· Vyas, Jatin M. The dendritic cell: the general of the army. Virulence vol. 3,7 (2012): 601-2.
· Granucci F, Foti M, Ricciardi-Castagnoli P. Dendritic cell biology. Adv Immunol. 2005;88:193-233.
· Patente, Thiago A et al. Human Dendritic Cells: Their Heterogeneity and Clinical Application Potential in Cancer Immunotherapy. Front Immunol. 2019 Jan 21;9:3176.
· Zhou Haibo and Li Wu. The development and function of dendritic cell populations and their regulation by miRNAs.Protein Cell. 2017 Jul;8(7):501-513.
· Mbongue, Jacques et al. The role of dendritic cells in tissue-specific autoimmunity. J Immunol Res. 2014;2014:857143..
· Elodie Segura 1, Vassili Soumelis. Of Human DC Migrants and Residents.Immunity. 2017 Mar 21;46(3):342-344.