吳砂 譯
三峽大學(xué)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)教研室 (湖北宜昌 443003)
樹突狀細胞的生命循環(huán)
DC是骨髓源性白細胞,,其功能類似于免疫系統(tǒng)的哨兵,DC前體細胞由血液從骨髓中帶至全身所有組織器官,,定居下來成為未成熟DC,。研究未成熟DC,上皮中的LC就是一個最好的的例子,,它具有強大的抗原攝取功能,,但呈遞功能卻很低下。在病原入侵過程中,,未成熟DC捕獲病原后,,迅速離開上皮,爬過真皮層,,越過淋巴管內(nèi)皮,,直至進入引流淋巴結(jié),在從外周組織移出的過程中,,它們在表型與功能上都成熟了。體外產(chǎn)生的DC無論是來自在GM-CSF作用下培育的單核細胞,,還是在GM-CSF,,TNF-a作用下的CD34+造血祖細胞,都 是研究DC成熟程度的模型,。當(dāng)暴露給病原體或前炎癥介質(zhì)(如IL-1,,TNF-A)后,DC捕獲抗原能力下降,,使MHC-Ⅱ類分子從溶酶體代謝區(qū)移至膜表面,,并促進兩種共刺激分子的表達。在到達淋巴結(jié)的囊下竇后,,DC移向其T細胞區(qū),,即血液濾出液中T細胞就聚集于此處。T細胞區(qū)DC,,即并指狀DC,,明顯涉及到將抗原呈遞給初始T細胞,,在與CD4+T細胞相互作用過程中,刺激物(如CD40配體)賦于活化DC呈遞抗原給初始CD8+T細胞的能力,,來自于外周的DC的最終目的似乎就是將抗原呈遞給合適的T細胞,。它們大多在T細胞區(qū)死于凋亡。DC遷移中復(fù)雜的協(xié)同因子不僅幫助把在外周捕獲的抗原呈遞給稀少的抗原特異性T細胞,,還能協(xié)助這些T細胞活化及使其克隆擴增,。對于人類,MIP主要表達于皮膚真皮層的角質(zhì)細胞,,在體外實驗中通過特殊的ELISA發(fā)現(xiàn),,角質(zhì)細胞中的炎癥介質(zhì)(如TNF-?,IL-1)刺激時,MIP的表達增強,,另外,,T細胞因子如CD40L,IL-17及IFN-r協(xié)作誘導(dǎo)了MIP的高表達,,這些結(jié)果與疾病條件密切相關(guān),,涉及到上皮發(fā)生免疫細胞浸潤(如牛皮癬)事實上,這種病理狀態(tài)下,,MIP和CCR6能被明顯上調(diào),,這些結(jié)果表明在感染狀態(tài)下,MIP增加在皮膚LC前體細胞聚集過程中起了十分重要的作用,。然而,,也不能排除這種趨化性細胞因子在LC的基本聚集中所起到的作用。
在體內(nèi),,MIP也表達于其他上皮表面,。MIP大量表達于小鼠及人類的腸粘膜上,在人類扁桃體上皮腺道中也能高度表達,。許多近期觀察結(jié)果證明,,MIP在腸道集合淋巴結(jié)上皮部分也存在高表達現(xiàn)象,該現(xiàn)象與這些上皮細胞附近的表達CCR6細胞緊密相關(guān),。這些表達CCR6細胞很可能包括記憶性T,、B細胞,他們能對MIP應(yīng)答,,并定位于扁桃體和腸道淋巴小結(jié)等部位,,另外,在腸道淋巴小結(jié)中,,分布于上皮層頂部并表達CCR6的CD11b+髓樣DC,,是僅一能對MIP發(fā)生反應(yīng)的DC群,在CCR6缺陷小鼠中,,該DC是不存在,。
綜上所述,,MIP在上皮表面的抗原入侵處的LC樣DC及其他免疫細胞聚集過程中有十分關(guān)鍵的作用,并顯示出趨化性細胞因子及LC在上皮組織免疫調(diào)節(jié)過程中所起的獨特的作用,。
未成熟DC聚集到病原入侵部位過程中涉及到的趨化性細胞因子
為了到達在上皮表面的抗原沉著部位,,DC必須橫穿內(nèi)皮的邊界,通過組織(真皮),,越過表皮真皮連接(基底膜),。在最近的一項研究中,觀察到循環(huán)血中DC與單核細胞一樣,,能高表達CCR2,,并對MCP有基本的反應(yīng),而對MIP則無,。事實上,,沒能證實循環(huán)血DC或DC前體中表達了CCR6。另外,,當(dāng)CD34+HPC來源的CD1a+前體細胞使LC分化群能初步對MIP起反應(yīng),,這些HPC源性的CD14+前體能對MIP及MCP均起反應(yīng)。在體外實驗中,,與CCR2和CCR6的相續(xù)表達相一致,,在與MCP-4/CCL13反應(yīng)的過程中,HPC源性CD14+前體最初獲得遷移能力,。后來是在與MIP的相互作用中得到的,。最后,體內(nèi)觀察到,,發(fā)生炎癥的皮膚與粘膜上,,MIP與MCP形成了互補的梯度。
這些結(jié)果說明,,DC在炎癥部位聚集是受到不同CK連續(xù)作用的控制:(1)組織內(nèi)的CCR2+循環(huán)DC或DC前體細胞是通過被纖維原細胞或內(nèi)皮細胞表達的MCP所動員起來的,。(2)通過組織中內(nèi)皮細胞上MIP的產(chǎn)生和CCR6的增加,這些細胞才能從組織移向病原入侵部位,。 在小鼠腫瘤模型的體內(nèi)實驗中,進一步證實了這個假說,。皮內(nèi)注射后,,與MIP相反,MCP具有獨特的能力,,即在引流淋巴結(jié)中聚集DC,,并提高抗原特異性免疫及抗腫瘤能力。MCP注射部位具有單核細胞浸潤的特點,,雖然他們?nèi)鄙貲C的表型特征,。 這些結(jié)果都證明MCP能聚集血中的單核細胞前體,,后者能迅速分化成典型的DC,就象以前在反向內(nèi)皮遷移模型中報道過的一樣,。
成熟DC在淋巴管中的聚集及免疫反應(yīng)的開始
受傷后,,炎癥介質(zhì)(如,IL-1,,TNF),、傳染劑產(chǎn)物(如脂多糖、CPG,、DNA)或 T細胞產(chǎn)物(如 CD40L,,IFN-γ,IL-17)會促使DC成熟,,并誘導(dǎo)成熟DC移入感染部位,。這種成熟的第一個后果就是,失去一些未成熟DC特有的功能,,特別是,,由于細胞骨架重排與細胞內(nèi)吞作用的受體減少,造成抗原攝取能力下降,。況且,,因為(1)激活的DC配體在體內(nèi)大量產(chǎn)生,造成其受體飽和,,產(chǎn)生脫敏(2)在mRNA水平上,,受體的表達水平也下降了,這兩個原因造成對大多炎性趨化性細胞因子的反應(yīng)性快速降低,。伴隨著對炎癥趨化性細胞因子反應(yīng)性的降低,,在未成熟DC上不表達的CCR7受體,在成熟DC上很快就被誘導(dǎo)出來,。這種已知的CCR7配體是SLC/6Ckine/Exodus-2/CCL21與ELC/MIP-3β/Exodus-3/CCL19. 與許多CC-感染性趨化性細胞因子不同,,ELC/MIP與SLC對未成熟DC沒有趨化能力。兩種配體都能通過CCR7介導(dǎo)強烈的人,、鼠成熟DC遷移,。所有人類DC亞群(CD34+祖細胞來源的DC,MDDC,,血CD11c+,CD11c-)在成熟后均能對ELC和SLC反應(yīng),。
進入淋巴管:一個控制步驟?
在小鼠實驗中,,SLC/6kine/CCL21在非淋巴組織的內(nèi)皮淋巴導(dǎo)管上也表達,。另外,內(nèi)源性SLC可促使DC流出小鼠移植皮膚,,同時,,如果通過體內(nèi)實驗阻斷SLC就可減少DC流出,。最后,雖然SLC主要表達于小鼠內(nèi)皮淋巴腺,,但注入脂多糖后可以使其表達明顯增加達數(shù)小時之久,。這可能表明:成熟的CCR7+DC進入淋巴腺是受表達于淋巴管上的SLC所調(diào)節(jié)的,而后者又是受炎癥刺激原控制的,。
T細胞區(qū)上,,CCR7配體在抗原負載的DC歸巢中所起的作用
在小鼠與人類次要淋巴器官中,SLC也表達于高內(nèi)皮小靜脈(HEV),。ELC/MIP-3β/CCL19主要表達于各種次要淋巴器官(脾,、淋巴結(jié)、集合淋巴結(jié))T細胞區(qū)的基質(zhì)細胞上,。
總之,,這些結(jié)果表達,在炎癥刺激原刺激后,,DC成熟過程中表達出CCR7,。同時,炎癥反應(yīng)過程中,,SLC在內(nèi)皮淋巴腺上被誘導(dǎo)出來,,并引發(fā)正在成熟的DC被淋巴液帶出。T細胞區(qū)中的大量細胞都能產(chǎn)生ELC和(或)SLC,,這就造成引流淋巴結(jié)中的成熟DC被引入副皮質(zhì)區(qū),。
在成熟DC聚集到淋巴器官的T細胞區(qū)過程中,SLC與ELC起到了關(guān)鍵作用,,這一點通過自然SLC缺陷小鼠及CCR7刪除小鼠實驗已經(jīng)證實,。在這些模型中,伴隨著歸巢到T細胞區(qū)初始T細胞大量缺乏,,淋巴器官的組織結(jié)構(gòu)也被破壞,。另外,在兩種鼠中,,DC都無法在注射后集合到淋巴器官或表現(xiàn)出接觸敏感,。結(jié)果,這些動物免疫應(yīng)答被削弱,,表現(xiàn)出強烈的延遲抗體應(yīng)答,,接觸敏感與遲發(fā)型超敏反應(yīng)缺失、及對感染敏感性明顯增加,。
在抗原負載的DC與抗原特異的T細胞、B細胞相遇過程,,CCR7配體的作用
淋巴細胞通過內(nèi)皮進入淋巴結(jié)和腸道集合淋巴結(jié)的過程是一個多階段的過程,,涉及到趨化性細胞因子觸發(fā),,其中最有可能的是CC趨化性細胞因子SLC,在誘導(dǎo)整合素介導(dǎo)初始淋巴細胞粘附中是處于活化狀態(tài)的,。通過缺陷SLC 或CCR7小鼠實驗,,發(fā)現(xiàn)其T細胞移向淋巴結(jié)的功能缺失,這證明了在T細胞穿過高內(nèi)皮細胞微靜脈移動的過程中,,SLC所起的關(guān)鍵作用,。
成熟DC游向T細胞區(qū)的同時,表達CCR7的初始T細胞通過HEV產(chǎn)生的SLC也進入淋巴結(jié),。通過ELC不斷升高,,這些初始T細胞被帶入T細胞區(qū)。T細胞區(qū)的ELC可能來源于并指狀DC,。因為ELC與SLC能同時吸引成熟DC和初始T細胞,,所以它們在幫助抗原負載的DC遭遇抗原特異T細胞中可能會起到關(guān)鍵作用。T細胞是ELC的來源這一事實,,可能有助成熟DC聚集在起始部位,,使T細胞經(jīng)歷活化以接收延長信號,這種信號對初始T細胞活化是必需的,。
通過SLC在腫瘤上的表達來誘導(dǎo)抗腫瘤免疫
考慮到其在調(diào)節(jié)成熟DC與初始T細胞移動中的作用,,研究SLC在腫瘤上的表達是否會導(dǎo)致抗腫瘤作用。將轉(zhuǎn)有SLC的C26結(jié)腸癌細胞系注入正常小鼠后,,發(fā)現(xiàn)其致癌性降低,。這種保護是CD8依賴性的,并與大劑量的瘤內(nèi)DC灌注有關(guān),。令人驚訝的是,,雖然在SLC轉(zhuǎn)染的C26腫瘤中,CCR7mRNA表達會明顯增高,,但腫瘤浸入的DC與未成熟DC相像,。
結(jié)論
DC誘導(dǎo)、維持并調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答,。不同的DC亞群分配不同的生理功能或有特異性功能,,如在T細胞Ⅰ、Ⅱ應(yīng)答的極性,,B細胞應(yīng)答的調(diào)節(jié)或誘導(dǎo)抗病毒免疫等,。雖然DC可以是定居細胞,如在上皮中的LC一樣,,但大量證據(jù)表明,,在炎癥過程中,它們能迅速地從血中移動到受傷部位。趨化性細胞因子在DC聚集的調(diào)節(jié)上是一個很重要的效應(yīng)因子,,根據(jù)受傷部位趨化性細胞因子的釋放梯度,,不同的DC群被聚集。這可能證明,,各種免疫應(yīng)答的發(fā)生,,可能是依賴于DC亞群的聚集及血中的趨化性細胞因子。
在其成熟階段,,DC表現(xiàn)出功能上的特異性,。為完成他們在成熟階段不同的功能,DC在不同的特異的超微環(huán)境中移動,。這種移動也是受趨化性細胞因子控制的,,而且是由不同的趨化性細胞因子來調(diào)節(jié)前體、未成熟,、成熟DC等的聚集,。在受傷部位,炎性趨化性細胞因子連續(xù)作用對應(yīng)于分化過程,,該過程出現(xiàn)在DC前體從血到組織的聚集及在組織中的導(dǎo)航(真皮到內(nèi)皮)這個期間,, 當(dāng)抗原被攝取后,炎性刺激物停止了對炎性趨化性細胞因子的應(yīng)答,,同時DC開始需要CCR7的表達,。這樣,成熟DC進入淋巴液,,也許通過表達在淋巴導(dǎo)管上的SLC可以探測到,,然后其離開感染部位。對應(yīng)遍布T細胞區(qū)的細胞產(chǎn)生SLC和(或)ELC,,進入引流淋巴結(jié)的成熟DC被引入副皮質(zhì)區(qū),。同時,對應(yīng)高內(nèi)皮小靜脈產(chǎn)生的SLC,,表達CCR7的初始T細胞進入淋巴結(jié),。這些新到達的DC可能變成ELC的來,使趨化信號放大,、持久,。因為這兩個趨化性細胞因子能吸引成熟DC及淋巴細胞,所以他們很有可能在幫助抗原負載的DC遭遇抗原特異的T細胞過程中起了關(guān)鍵性作用,。在與抗原特異的T細胞相作用后,,DC能產(chǎn)生大量趨化性細胞因子協(xié)助激活的CD4+T細胞與CD8+T細胞或B細胞之間的反應(yīng)。
如此,,對DC移動的控制是一個復(fù)雜的過程,,涉及到一些趨化性細胞因子及許多其他分子,如選擇素,整合素,、蛋白水解酶等,。組成的DC移動針對感染中誘導(dǎo)的DC動員,在這其中趨化性細胞因子的作用如何評估還待進一步的研究,。類似方法可以有助于我們了解DC在針對免疫誘導(dǎo)的外周耐受維持現(xiàn)象中所起的作用。研究在疾病條件下,,趨化性細胞因子,、DC、效應(yīng)細胞之間的相互作用也許能為如何提供治療性干預(yù)開辟一條新路,。對DC運動調(diào)節(jié)的更深了解,,可以讓我們在體內(nèi)對DC進行操作,以提高(在腫瘤或感染性疾?。┗蛞种疲ㄔ谝浦布白陨砻庖卟,。┟庖邞?yīng)答。
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原文來自: Christophe Caux,Beatrice Vanbervliet,Catherine Massacrier,et al.
Regulation of dendritic cell recruitment by chemokines.
Transplantation. 2002,73(1)sup:1-7