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1、树突状细胞与免疫调节的研究进展【关键词】树突状细胞;自身免疫性疾病;免疫耐受1973年Steiman和Cohn[1]首次从脾脏中分离出一类与粒细胞、巨噬细胞和淋巴细胞形态和功能都不同的白细胞,因其细胞膜向外伸出,形成与神经细胞轴突相似的膜性树状突起,故而命名为树突状细胞(dendriticcells,DCs)。此后的研究发现DCs在免疫应答的首要环节-抗原提呈中起着重要的作用,是目前公认的体内功能最强大的专职性抗原提呈细胞(antigen-presentingcell,APC)。它能激活静息型T细胞,主要参与细胞免疫和T细胞依赖的体液免疫反应,在维持机体自身免疫耐受和活化外周T、B
2、淋巴细胞中发挥重要作用,与炎症反应、自身免疫性疾病、移植免疫及肿瘤治疗关系密切。 1DCs的生物学特性DCs是具有典型的树突状形态、膜表面高表达MHC-I类和MHC-Ⅱ类分子、能移行至淋巴器官,刺激静息型T细胞增殖活化,并且具有一些相对特异性表面标志的一类细胞。 1.1DCs的来源与分布 DCs起源于骨髓CD34+细胞,数量极少,仅占人外周血的1%以下,占小鼠脾细胞的0.2%~0.5%[2]。DCs前体细胞由骨髓进入外周血,再分布到全身各组织,根椐其移行部位不同而命名不同:(1)滤泡树突状细胞(Folliculardendriticcell,FDC):其树突能有效地捕捉复合形
3、式的抗原,并将抗原长期保留在其表面,以维持二级滤泡的记忆功能,也与B记忆细胞的产生有关;(2)并指状树突细胞(interdigitatingdendriticcells,IDC):定位于淋巴组织胸腺依赖区,是淋巴组织胸腺依赖区的重要APC,其表面缺乏Ig受体和C3受体,但富含MHCI类和Ⅱ类抗原;(3)朗格汉斯细胞(Langerhanscell,LC):位于皮肤和胃肠上皮层,是这些部位的重要APC,其表面有丰富的MHCI类和Ⅱ类抗原,胞浆内有birbeck颗粒,为LC的重要特征;(4)隐蔽细胞(veiledcells):分布于输入淋巴管。 1.2DCs的分化发育 一般认为成熟D
4、Cs是已知最强的专职APC,在机体内可诱导强烈的免疫反应。但随着对DCs发育、分化和功能认识的不断深入,发现DCs的来源、表型及其功能都具有明显的多样性和异质性。根据DCs的来源、功能和分布可将DCs分为髓系DCs和淋巴系DCs[3],前者与单核细胞、粒细胞有共同的祖细胞,而后者与T细胞、B细胞有共同的前体细胞。近年在人胎肝、脐血、骨髓、脾脏、人外周血以及小鼠的骨髓和外周血中分离出髓系前体,在体外合适的培养条件及刺激因素下获得了具有典型形态、表型及功能的DCs。目前淋巴系DCs的分化发育过程尚不十分清楚,有研究表明IL-3能刺激淋巴系前体获得淋巴系DCs[4]。髓系DCs的分化发育
5、分为4个阶段:前体阶段、未成熟DC(immatureDC,iDC)、迁移期和成熟DC(matureDC,mDC),不同分化阶段的DCs功能不同。正常情况下绝大多数体内DCs(主要位于非淋巴组织)处于非成熟状态,未成熟的DCs仅表达低水平的MHC分子、协同刺激分子(CD80、CD86)和粘附分子(CD40、CD44、CD54)等,且体外激发混合淋巴细胞反应(mixedlymphocytereaction,MLR)的能力较弱,但具有极强的摄取和加工处理抗原的能力。在摄取抗原后或接受某些刺激因素(如LPS、IL-1β、TNF-α)后,可以分化成熟。成熟DCs表达高水平的MHC分子、协同刺
6、激分子和黏附分子、整合素(β1、β2)及特征性标记(CD1a、CD11c、CD83)等,并能分泌IL-12、IL-21、IL-26、IL-28、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IFN-α等细胞因子,同时激发MLR能力很强,但抗原摄取能力大大下降。DCs在成熟过程中同时发生迁移,由外周组织进入次级淋巴器官,在CD40L的作用下,分泌Th1型细胞因子,有效地将抗原提呈给初始T细胞并使之激活,促进细胞介导的免疫应答。 2DCs诱导的免疫激活DCs是目前体内功能最强大APC,既能活化CD4+T细胞又能活化CD8+T细胞[5,6]。不同成熟程度的DCs具有不同的生物学功能。外源性抗原进入体
7、内,被未成熟DCs捕获后,加工成抗原肽,这些抗原肽被呈递给DCs表面的MHC-Ⅱ类复合物。而内源性抗原,首先被蛋白酶分解为肽,然后在内质网上组装成稳定的MHC-Ⅰ肽复合物,再呈递到DCs表面。未成熟DCs主要通过TLR-NF-kB途径[7,8]识别并捕获抗原,然后迁移至次级淋巴器官并成熟,成熟DCs的主要任务是抗原提呈。在DCs转移并成熟化过程中,表现为DCs抗原摄取能力下调,但加工、呈递抗原的能力上调[9],同时其表面MHC-Ⅰ及MHC-Ⅱ类分子及CD80、CD86