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免疫细胞功能及其分群 之 DC细胞

发布时间: 2022-04-28 15:18 来源:北京诺禾致源科技股份有限公司

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DC细胞概述

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树突细胞Dendritic Cells (DCs),顾名思义,一种形态上像树枝一样凸起的免疫细胞。DC是已知的功能最强的抗原递呈细胞,通过对T、B淋巴细胞的抗原加工和递呈,将先天免疫和适应性免疫联系起来。


DC细胞是一类来源于淋巴-髓系造血的骨髓源性免疫细胞,功能上属于抗原递呈细胞(APC)。这类细胞属于先天免疫细胞,能够对病原体和其他各种异常信号进行响应,并通过MHC分子进行抗原递呈,从而启动下游特异性免疫的T细胞和B细胞等。作为抗原递呈细胞,高表达MHC类分子是DC细胞普遍的特点(近年来也发现存在低表达MHC的组织驻留DC)。


DC细胞发育
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DC细胞进入外周后仅有几天到几周的寿命,因此需要时刻通过造血系统补充。在传统发育模型中(图1左),骨髓中的造血干细胞会产生巨噬细胞和DC前体(MDP),随后分化为常见的DC前体(CDP)。CDP随后离开骨髓并迁移至淋巴和非淋巴组织,并最终成熟为浆细胞样DC(plasmaacytoid DC,pDC)髓样/常规DC(Myeloid/Conventional DC,cDC)。最近的实验表明,DC是居于淋巴-髓系途径的中心,后续分化出的亚群可能具有两者的特征(图1右),但是总的来说,目前DC细胞的分化途径并不完全清晰。


干货 图1 干细胞发育轨迹.png

图1 干细胞发育分化轨迹。左:传统发育模型;右:实验结果修正后的模型


DC细胞分类

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和其他细胞一样,DC细胞也有多种分类方式,例如来源、发育阶段、功能等等(表1)。


表1 DC细胞简易分类和功能一览

DC细胞简易分类和功能一览.png

其中最为广泛认可的是按来源来分类,即根据控制免疫反应的不同,将其分成常规的三类(图2): 


浆细胞样树突状细胞(pDC),主要识别病毒和肿瘤细胞,并激活CD8 T细胞。经典marker是CD123,除此以外还有CLEC4C,LILRB4,NRP1,CCR7,B220(鼠)和SiglecH(鼠)。


I型经典树突状细胞(cDC1),能够识别细胞内病原体并触发CD8 T 细胞和Th1 CD4 T细胞应答。经典marker是CD141(BDCA3)和CLEC9A,除此以外还有CD8A, ITGAE,ITGAX和XCR1。


II型经典树突状细胞(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。经典marker是CD1c(BDCA1),除此以外还有CD207,ITGAM,NOTCH2和SIRPA。


干货 图2 不同类型DC细胞激活与功能.jpeg

图2 不同类型的DC细胞激活与功能


除了膜蛋白marker以外,还有2个干扰素调节因子8和4(IRF8和IRF4),可以非常方便的用于区分上述三种DC细胞(图3)


干货 图3 分化情况.png

图3 DC、monocyte和macrophage分化情况


除了pDC和cDC之外,还有一些较为特殊的DC细胞:

单核细胞衍生的树突细胞(MO-DC):在树突状细胞的体外研究中,单核细胞可以被某些因子刺激,分化成树突细胞。不过现在认为,在体内环境中,炎症期间从血液募集到组织的单核细胞也可能产生mo-DC。这些细胞表达DC标志物(CD11c和MHC II类),并表现出DCs的一些功能特征。mo-DC标志物包括CD14,CD206,CD209,SIRPA,ITGAM(CD11b)和CD1A。


Langerhans细胞(LC):LC是位于分层鳞状上皮区域(尤其是皮肤)的免疫细胞。在我们以前的微信文章中,LC被分类为巨噬细胞。它们起源于巨噬细胞,但由于表型也被认为是树突状细胞样的,而且可以被认为是第一种被鉴定出来的DC细胞。LC可以延伸树突状结构,吸收外来抗原,到达淋巴结,然后将抗原呈递给T细胞。Langherans标记包括CD1A,CD207(Langerin)和ID2。


AXL+Siglec6+树突状细胞(AS DC):这是一类pre-DC分化出来的新亚群。据报道该亚群可强烈刺激淋巴组织中的T细胞,因此也被称为“炎症性DC”。AS DC也可能是成熟的cDC2的前身,并且可能会向该亚群过渡。AS DC的标记是AXL和Siglec6。 


第十届人类白细胞分化抗原研讨会最近报告了一系列人类DC细胞的新推荐特征抗体,详见表2。质谱流式能够同时分析30~40个抗原,促进复杂白细胞亚群的功能和特征分析,而且还有FlowSOM、tSNE、oneSENSE、ISOMAP等多种高维数据处理算法,尤其有助于自动无偏的映射和发现新的细胞表型。


表2 人DC细胞标志物

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DC细胞在临床医疗中的作用
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DCs亚群在大多数健康和恶性组织中都有发现,尤其是大多数肿瘤组织中均存在DC亚群。树突细胞存在于肿瘤微环境(TME)中,但是存在抗原交叉递呈受损,导致免疫无反应性的问题。此外,脂质在DCs内的异常积聚是导致DCs功能障碍的主要机制之一。pDCs倾向于耐受性,有利于肿瘤进展,往往伴有不良预后。在乳腺癌患者的MO-DC对T淋巴细胞增殖的刺激作用较差,但对调节性T细胞(Tregs)的诱导作用较好。


因此,在肿瘤免疫治疗中,利用DC细胞制备的各种DC疫苗正在火热的进行临床试验,包括DC疫苗联用PD-1抑制剂、DC疫苗联用CAR-T、DC疫苗联用传统放化疗或酪氨酸激酶抑制剂等等。


参考文献
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[1] Collin M, Bigley V. Human dendritic cell subsets: an update[J]. Immunology, 2018,154(1):3-20.

[2] Mair F, Prlic M. OMIP-044: 28-color immunophenotyping of the human dendritic cell compartment. Cytometry A[J]. 2018,93(4):402-405. 

[3] Eisenbarth SC. Dendritic cell subsets in T cell programming: location dictates function. Nat Rev Immunol[J]. 2019,19(2):89-103. 


标签:免疫;树突细胞;分化;发育
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