璐銘 譯
盡管MHC-II-肽復(fù)合物遞呈給CD4 T細(xì)胞在體外已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的研究，但對這一過程在體內(nèi)的細(xì)節(jié)卻了解的很有限,。和體外情況不同,，抗原在體內(nèi)遞呈是發(fā)生在一個復(fù)雜的微環(huán)境中,，在此抗原、抗原遞呈細(xì)胞（APC）和T細(xì)胞的移動受解剖結(jié)構(gòu)所制約,。這里我們就淋巴結(jié)的結(jié)構(gòu),、APC亞群和T細(xì)胞激活等領(lǐng)域的進(jìn)展作一綜述，這些進(jìn)展已經(jīng)能說明一些抗原遞呈在淋巴結(jié)中是如何進(jìn)行的,。
適應(yīng)性免疫應(yīng)答各個方面的啟動都依賴于CD4 T細(xì)胞對抗原遞呈細(xì)胞（APC）表面的MHC-II和外源肽形成的復(fù)合物的識別,。盡管有幾種類型的細(xì)胞表達(dá)MHC-II分子，但人們相信樹突狀細(xì)胞（DCs）是啟動APCs,， 因為它們存在于抗原的入口處,，有效地攝取,、處理抗原，在其表面顯示MHC-II-抗原肽（pMHC-II）復(fù)合物,，并向次級淋巴器官的T細(xì)胞區(qū)遷移,。 另外，開始遞呈pMHC復(fù)合物時的激活狀態(tài)的DCs可以決定幼稚T細(xì)胞是產(chǎn)生應(yīng)答變成記憶細(xì)胞還是被刪除,、沉默或被抑制,。
盡管很多事實證明DC是重要的，但一直不清楚在體內(nèi)究竟是哪個細(xì)胞第一個將pMHC-II 復(fù)合物遞呈給幼稚T細(xì)胞的,。在體外實驗中,，其它的MHC-II分子表達(dá)細(xì)胞（例如巨噬細(xì)胞和B細(xì)胞）是能夠遞呈pMHC-II復(fù)合物和刺激幼稚CD4 T細(xì)胞， 雖然它們的效果比DCs細(xì)胞差一些,。假定存在這個可能性,，那么巨噬細(xì)胞和B細(xì)胞能啟動初級CD4 T細(xì)胞應(yīng)答嗎？另外,，假如DCs是啟動的APC細(xì)胞,，那么包括哪些DC亞群 ？是從抗原進(jìn)入部位非淋巴組織遷移來的DC啟動的應(yīng)答,，或者是已經(jīng)存在于次級淋巴器官的DC啟動的應(yīng)答嗎,？如果是，那么遷移來的和存在于次級淋巴器官的DC誘導(dǎo)不同的類型的T細(xì)胞應(yīng)答嗎,？
抗原進(jìn)入機體各個部位的血管和淋巴管,，在很大程度上決定了存在有起始應(yīng)答CD4 T細(xì)胞的次級淋巴器官的類型?？乖ㄟ^皮膚、黏膜表面或者血液進(jìn)入機體,，各自開始存留在外周淋巴結(jié),、黏膜淋巴器官或者脾臟，這些"管道"決定了機體對抗原的免疫應(yīng)答,。本綜述將主要集中討論pMHC- II復(fù)合物在淋巴結(jié)內(nèi)遞呈給幼稚CD4 T細(xì)胞,。
CD4 T細(xì)胞在次級淋巴器官中的激活
在許多情況下，抗原第一次從非淋巴組織進(jìn)入機體,，最后都會在淋巴結(jié)中出現(xiàn),，象皮膚破損以后的皮下組織。從理論上來講,，抗原進(jìn)入的非淋巴組織部位的CD4 T細(xì)胞首先被活化是可能的,。但實際上是不可能的，已有很多證據(jù)顯示幼稚的CD4 T細(xì)胞很少進(jìn)入除血液和次級淋巴器官以外的身體其它部分,。 例如對整個動物進(jìn)行免疫組織學(xué)技術(shù)檢測,，發(fā)現(xiàn)CD4 T細(xì)胞僅存在于淋巴結(jié)、脾臟和黏膜淋巴組織。這種解剖上的局限性說明大多數(shù)情況下,，幼稚CD4 T細(xì)胞的起始活化一定發(fā)生在從非淋巴組織來的抗原存在的次級淋巴器官中,。然而，肺部可能是個例外,。
淋巴結(jié)中表達(dá)MHC II類分子的細(xì)胞
在小鼠淋巴結(jié)中,，有三種細(xì)胞表達(dá)MHC II類分子， 這些細(xì)胞有激活CD4 T細(xì)胞的潛在可能性：它們是巨噬細(xì)胞,、B細(xì)胞和DC細(xì)胞,。然而，由于巨噬細(xì)胞主要存在于非淋巴組織,、脾臟的紅質(zhì)和淋巴結(jié)的囊下及髓質(zhì)的竇中,，而不存在于T細(xì)胞區(qū)，所以這些細(xì)胞不可能作為起始APC細(xì)胞,。在巨噬細(xì)胞集落刺激因子缺陷的小鼠,，缺乏竇狀隙巨噬細(xì)胞，但確實能誘導(dǎo)正常的T細(xì)胞依賴的免疫應(yīng)答,。盡管該結(jié)果說明對于啟動CD4 T細(xì)胞應(yīng)答,，巨噬細(xì)胞并不是必不可少的，但在巨噬細(xì)胞集落刺激因子缺陷的小鼠,，并不是所有的巨噬細(xì)胞都不存在,。因此，某一亞群的巨噬細(xì)胞在淋巴結(jié)內(nèi)仍然有可能參與起始遞呈pMHC -II 復(fù)合物給CD4 T細(xì)胞,。然而,，在許多非淋巴器官中含有豐富的巨噬細(xì)胞，說明對于在初次免疫應(yīng)答的后期遷移到非淋巴器官的效應(yīng)CD4 T細(xì)胞,，這些巨噬細(xì)胞是重要的APC細(xì)胞,。
B細(xì)胞同樣也不可能參與起始遞呈pMHC II 復(fù)合物給幼稚的CD4 T細(xì)胞。盡管有報導(dǎo)在注射大量溶菌酶后的幾個小時,，淋巴結(jié)所有的B細(xì)胞都產(chǎn)生MHC II-溶菌酶復(fù)合物,，但較早的研究顯示，缺乏抗原特異性表面Ig分子的B細(xì)胞不能攝取抗原和刺激相應(yīng)的CD4 T細(xì)胞,。在不同的注射少量抗原的研究中,，其相應(yīng)淋巴結(jié)中確實只有不到1%的B細(xì)胞產(chǎn)生pMHC II復(fù)合物。不管有多少B細(xì)胞產(chǎn)生MHC II與相應(yīng)的抗原形成的復(fù)合物,，由于T細(xì)胞區(qū)域中只存在極少量的B細(xì)胞,，所以在大多數(shù)情況下，B細(xì)胞不可能作為幼稚T細(xì)胞的起始APC,。在B細(xì)胞缺陷的小鼠體內(nèi),，免疫后抗原特異性CD4 T細(xì)胞能正常增殖,，該結(jié)果支持上述觀點。
盡管這些結(jié)果說明B細(xì)胞并不是必不可少的,，但它們可能一直作為幼稚CD4 T細(xì)胞的起始APC,。下面實驗結(jié)果支持這個想法，將抗原作用后,，在其表面表達(dá)抗原特異性免疫球蛋白的B細(xì)胞注入小鼠體內(nèi),，可以使幼稚的抗原特異性的CD4 T細(xì)胞增殖。 該T細(xì)胞獲得的刺激部分來自直接識別注射B細(xì)胞表面的pMHC II 復(fù)合物,。當(dāng)B細(xì)胞出血流,，向B細(xì)胞濾泡區(qū)（B cell-rich follicles）游走，路經(jīng)T細(xì)胞區(qū)時,，CD4 T細(xì)胞和B細(xì)胞可以相互作用,。然而，由于起始遞呈需要大量表達(dá)pMHC II復(fù)合物的B細(xì)胞,，所以B細(xì)胞的直接起始遞呈作用是有限的,。 大多數(shù)有關(guān)可溶性抗原研究的文獻(xiàn)顯示，只有很少的抗原特異性B細(xì)胞遞呈pMHC II復(fù)合物給由DCs起始激活的CD4 T細(xì)胞,。
由于B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞對于幼稚CD4 T細(xì)胞的并不是必不可缺的,，那么淋巴結(jié)中T細(xì)胞區(qū)內(nèi)表達(dá)MHC II分子的細(xì)胞就只剩下DCs，盡管它們同樣參與激活B細(xì)胞和自然殺傷（NK）細(xì)胞,，但在大多數(shù)情況下,，DCs可能是起始 pMHC II遞呈給幼稚CD4 T細(xì)胞的基本APCs。 除了這個間接的證明外,，直接證明DCs是主要的起始APCs來自兩項研究,，它們顯示結(jié)合抗原的DCs和抗原特異性CD4 T細(xì)胞在原位的相互作用。 一項研究顯示,，皮下注射熒光標(biāo)記的卵蛋白24小時后,，在引流（draining）淋巴結(jié)中卵蛋白特異性T細(xì)胞圍繞熒光DC形成一些小簇（clusters ）。 另一項研究類似,，DCs是吞沒熒光乳膠顆粒包被的卵蛋白的主要細(xì)胞類型，鼻內(nèi)給予顆粒后12小時,，在peribronchial 淋巴結(jié)內(nèi)含有顆粒的DC附近發(fā)現(xiàn)有卵蛋白特異性T細(xì)胞存在,。另外，實時顯微鏡圖象顯示,，皮下注射可溶性抗原后24小時,，抗原特異性T細(xì)胞形成簇。盡管在后者的研究中沒有顯示DCs存在于T細(xì)胞簇中,，位于T細(xì)胞區(qū)的這些簇是可能存在有DCs的,。單獨體外分析這些簇證明它們含有DCs,。
當(dāng)他們試圖探測抗原在原位的遞呈時，這些是重要的實驗,。然而該方法有它的局限性,。通過跟蹤完整抗原，這僅僅是假設(shè)含有抗原并與抗原特異性T細(xì)胞相互作用的這些細(xì)胞實際表達(dá)相應(yīng)的pMHC復(fù)合物,。 同樣,，這些實驗不能夠顯示DC-T細(xì)胞相互作用導(dǎo)致其中的T細(xì)胞被激活。然而,，加上對B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞缺陷小鼠的研究,，這些發(fā)現(xiàn)為DCs直接和幼稚T細(xì)胞相互作用提供了證據(jù)，因為這些作用是抗原依賴的,，它們可能代表了實際的抗原遞呈事件,。
假設(shè)DCs可能是首先遞呈pMHC II復(fù)合物給幼稚CD4 T細(xì)胞的細(xì)胞，接下來的問題是有哪些DC亞群參與,。這個問題的答案似乎依賴于抗原的形成和它進(jìn)入機體的途徑,。下面就概要介紹已知的有關(guān)各個DC亞群對pMHC II復(fù)合物的遞呈。
圖 1 DC亞群在淋巴結(jié)的部位
皮膚含有兩個主要的不成熟DCs類型：表皮中的郎罕細(xì)胞（深藍(lán)）和真皮間質(zhì)（interstitial）DCs (紫色),。真皮DCs可能在起源和功能上與存在于其它非淋巴組織的間質(zhì)DCs相似,，而表皮的郎罕細(xì)胞是獨特的。兩群DCs以比較低的恒定比例通過輸入淋巴管到引流淋巴結(jié),，在對炎癥信號應(yīng)答時,，這個比例將增加的很多。有炎癥的皮膚還包括一群遷移到引流淋巴結(jié)后,，獲得DC表型和形態(tài)的單核細(xì)胞（淺藍(lán)色）,。 除了這三個來自皮膚的DC亞群，一皮膚引流淋巴結(jié)還包括三個通過高內(nèi)皮靜脈（HEV）進(jìn)入的DC亞群：血液衍生的CD11b+（橙黃色）,，血液衍生的CD8+（紅色）和類漿細(xì)胞（綠色）DC,。來自血液的CD8+DCs位于皮質(zhì)中心，而來自血液的CD11b+DCs,、 郎罕細(xì)胞和真皮DC占據(jù)外層皮質(zhì),，毗鄰圍繞著HEV和濾泡的導(dǎo)管。
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血液衍生的抗原遞呈
DCs是大的,，星形的表達(dá)MHC II分子的骨髓衍生細(xì)胞,，存在于非淋巴組織和次級淋巴器官的T細(xì)胞區(qū)。在小鼠,，整合素CD11c似乎是大多數(shù)DCs的標(biāo)志,，盡管它同樣表達(dá)在單核細(xì)胞和antigen-experienced的CD8 T細(xì)胞亞群。在淋巴結(jié)中有6個不同的DCs亞群(圖. 1),。一些亞群是從血液進(jìn)入淋巴結(jié)的前體細(xì)胞衍生的,，而其它的是由組織通過輸入淋巴管進(jìn)入淋巴結(jié)的前體細(xì)胞衍生而成,。這些亞群和它們的前體細(xì)胞已經(jīng)被綜述。6種類型的DCs中的三種存在于所有的次級淋巴器官,，包括那些缺乏輸入淋巴管的,，說明這些細(xì)胞是從血液到達(dá)淋巴器官的。血液衍生的DC的一種類型表達(dá)CD11b,，可以表達(dá)CD4,，不表達(dá)CD8或CD205整合素，并且常常被作為骨髓DCs提及,。 然而,，這里將把它們作為血液衍生的CD11b+DCs，因為還不清楚它們是髓系的,。第二種缺乏CD11b,，但表達(dá)CD8和CD205，并且常常被認(rèn)為是淋巴DC,，這里將把它們作為血液衍生的CD8+DCs,，因為還不清楚它們是淋巴系的。
盡管一項研究顯示血液衍生的CD11b+DCs在過繼轉(zhuǎn)移后可以分化成CD8+DCs,，說明前者可以產(chǎn)生后者,，但另外的研究認(rèn)為不是如此。淋巴結(jié)同樣包含一群CD11c+CD11b-的細(xì)胞,，它們有正常B細(xì)胞所表達(dá)的CD45同種型（B220）,，并且具有類漿細(xì)胞形態(tài)。這些細(xì)胞這里被稱為類漿細(xì)胞性DCs（plasmacytoid DCs）,。
在淋巴結(jié)中,，血液衍生的CD11b+DCs遞呈抗原給幼稚CD4 T細(xì)胞的證據(jù)來自一項研究，皮下注射熒光標(biāo)記的卵白蛋白后18個小時,，顯示在引流淋巴結(jié)中,，卵白蛋白特異性的T細(xì)胞和CD11b+而不是CD205+DCs相互作用。同樣地,，CD11b+CD8- DCs可以從吸入的利什曼原蟲蛋白,，產(chǎn)生的pMHC II 復(fù)合物。在這些研究中,，CD11b+CD8-CD205-表型和可能被確定為血液衍生的CD11b+DCs的表型是一致的,， 盡管其它的證據(jù)（下面討論）顯示它們可能是組織衍生的間質(zhì)（皮膚）DC遷移來的，它們是CD11b+CD8-CD205lo,。
幾項研究已經(jīng)顯示，血液衍生的CD8+DCs的一個主要功能是遞呈來自顆粒性抗原（B細(xì)胞相關(guān)抗原和細(xì)菌）形成的pMHC II 復(fù)合物,。相反,，對于注射的可溶性抗原,，血液衍生的CD8+ DCs形成pMHC II復(fù)合物的效率要比血液衍生的CD11b+ DCs低，或者差不多,。這可以通過高吞噬率和低胞飲率來解釋,。盡管一項研究報告，血液衍生的CD8+DCs對可溶性抗原形成pMHC II復(fù)合物,，如下面說明,，這些CD8+ DCs可能從同樣表達(dá) CD8（中等水平）的郎罕細(xì)胞衍生過來的。然而,，用TLR的配基刺激后,，它們增加了這些分子在表面的表達(dá)，并且產(chǎn)生大量的干擾素-,。類漿細(xì)胞DCs不存在于CD62L缺陷小鼠的淋巴結(jié)中,，這可能是因為它們從血液進(jìn)入淋巴結(jié)要通過高內(nèi)皮靜脈(HEVs)。盡管類漿細(xì)胞DCs在體外能夠遞呈pMHC復(fù)合物給T細(xì)胞,，在體內(nèi)它們作為APCs的功能還沒有被確認(rèn),。
組織衍生DCs的抗原遞呈
另外三個DC亞群在淋巴結(jié)中被發(fā)現(xiàn)，但不存在于脾臟,。因為脾臟缺乏輸入淋巴管道,，這些細(xì)胞必須是由間質(zhì)組織通過輸入淋巴管進(jìn)入淋巴結(jié)。其中一群由MHC Iihi,，CD11c+表達(dá)CD11b且缺乏CD8的細(xì)胞組成,，和血液衍生的CD11b+ DCs類似，但同樣表達(dá)少量的CD205,。在這里這些細(xì)胞被作為間質(zhì)性DCs遷入,，或者在皮膚，為真皮DC遷入,。皮膚排出淋巴結(jié)里,，含有另一群MHC IIhi DCs，它們表達(dá)高水平的CD205,、低水平的CD11b和中等水平的CD8,。 因為這些細(xì)胞很少被發(fā)現(xiàn)存在非皮膚排出淋巴結(jié)或者脾臟，并且它們表達(dá)郎罕細(xì)胞特異蛋白Langerin,，它們可能是由皮膚通過輸入淋巴遷移的郎罕細(xì)胞衍生而來,。 我們將稱這些細(xì)胞是郎罕遷移細(xì)胞。
郎罕細(xì)胞和間質(zhì)性DCs低速度地通過輸入淋巴結(jié)繼續(xù)移動到排出淋巴結(jié),，但這增加了對組織炎癥的應(yīng)答,。第三亞群 CD11cloDCs衍生于進(jìn)入炎癥組織的單核細(xì)胞，同樣會短時間出現(xiàn)在淋巴結(jié)中,。
大量的文獻(xiàn)認(rèn)為郎罕細(xì)胞是參與遞呈通過表皮進(jìn)入機體的抗原,。這個觀點是建立在大量反應(yīng)性半抗原實驗的基礎(chǔ)上 ,，當(dāng)用在皮膚表面，可以共價與皮膚內(nèi)的蛋白結(jié)合,。郎罕細(xì)胞有效地攝取半抗原標(biāo)記蛋白,，并且通過外源性抗原處理途徑，從這些蛋白產(chǎn)生半抗原 pMHC II 復(fù)合物,?；瘜W(xué)反應(yīng)性半抗原也可能通過細(xì)胞損害來刺激產(chǎn)生促炎癥細(xì)胞因子，象IL-1和TNF-α,。這些細(xì)胞因子增加了郎罕細(xì)胞離開表皮的速度,，進(jìn)入局部輸入淋巴管且移至排出淋巴結(jié)的T細(xì)胞區(qū)，用半抗原后大約12小時開始,，3-4天達(dá)到高峰,。在體內(nèi)，郎罕細(xì)胞參與抗原遞呈的早期證明是缺乏郎罕細(xì)胞的異源組織不能誘導(dǎo)遲發(fā)型超敏反應(yīng) ,。
郎罕細(xì)胞刺激T細(xì)胞對皮下腫瘤應(yīng)答的能力已經(jīng)被證明,。在這項研究中，只含有卵白蛋白或者含有卵白蛋白和CCL19-一吸引DC的趨化因子的聚合體柱子被植入小鼠的皮下,。在體內(nèi),，只有接觸過CCL19和卵白蛋白的小鼠才對卵白蛋白轉(zhuǎn)導(dǎo)的(transduced) 腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生排斥，顯示在誘導(dǎo)保護(hù)性免疫過程中,，募集的郎罕細(xì)胞起重要作用,。
已證明MHC IIhi組織衍生的DCs，由遷移來的郎罕細(xì)胞和遷移來的真皮DC組成,，是皮下注射可溶性抗原后第一個將pMHC II復(fù)合物遞呈給幼稚CD4 T細(xì)胞的細(xì)胞,。該研究用的Y-Ae單克隆抗體是特異性針對 I-Eα肽 52-68 (pEá)結(jié)合I-Ab MHC II 分子形成的復(fù)合物，去鑒定淋巴結(jié)里表達(dá)包含pEá的可溶性重組肽衍生的pMHC II復(fù)合物的細(xì)胞 ,。注射4個小時以后,，大部分遷移來的郎罕細(xì)胞和真皮DC而不是血液衍生的CD11b+ 或者 CD8+ DCs 與抗原形成pMHC II復(fù)合物。早期pMHC II復(fù)合物的出現(xiàn)和抗原特異性CD4 T細(xì)胞CD69的誘導(dǎo)和IL-2的 產(chǎn)生是一致的,。
根據(jù)遷移來的郎罕細(xì)胞和真皮DC相似的表型,，對皮膚引流淋巴結(jié)中DC亞群的分析是復(fù)雜的。兩群表達(dá)相似量的CD11c ,、MHC II和CD40,，并且僅能通過CD8、CD11 b和CD205的稍微不同來區(qū)別 ,。 這樣,，MHC IIhi 群DCs 顯示引起腫瘤排斥或者遲發(fā)型超敏反應(yīng)已包括真皮DCs。 將來，應(yīng)該用郎罕細(xì)胞特異性標(biāo)志象Langerin ,，去清楚地確定哪種皮膚衍生DC亞群參與抗原遞呈,。
在淋巴結(jié)中，遷移來的間質(zhì)DC和郎罕細(xì)胞相似,，除了它們不成熟的形式存在于間質(zhì)區(qū)而不是表皮。近來幾項報告涉及遷移來的間質(zhì)DC作為APC細(xì)胞,。如上所述,，原位顯示的遷移來的間質(zhì)（真皮）DC表達(dá)的pMHC II復(fù)合物，是皮下注射包含pEα可溶性抗原后,，直接用Y-Ae抗體來檢測,。另外，氣管內(nèi)給予這種抗原后,，含有熒光標(biāo)記的卵白蛋白的 CD11c+,、MHChi 細(xì)胞出現(xiàn)在肺相關(guān)淋巴結(jié)中。當(dāng)這些細(xì)胞表達(dá)CD11b和CD205,，沒有CD8的時候,，它們可能是間質(zhì)DCs，在氣管組織間質(zhì)中獲得抗原,，然后遷移到引流淋巴結(jié)中,。在體外，這些從氣管周圍淋巴結(jié)分離的DCs能刺激卵白蛋白特異的CD4T細(xì)胞,，說明這些細(xì)胞在體內(nèi)表達(dá)相關(guān)的pMHC II 復(fù)合物,。然而，T細(xì)胞激活可以發(fā)生在缺乏淋巴結(jié)的小鼠,，增加了起始 pMHC II遞呈發(fā)生在肺實質(zhì)而不是大多數(shù)其它免疫應(yīng)答發(fā)生的次級淋巴器官的可能性,。
原作者：Andrea A Itano & Marc K Jenkins
