黎衍敏(树突状细胞的研究进展)

1、·大会交流·树突状细胞的研究进展黎衍敏 苟欣400016 重庆，重庆医科大学附属第一医院泌尿外科排斥反应，特别是慢性排斥反应，是困扰器官移植的一大难题。诱导受者机体对移植物产生耐受反应是彻底克服器官排斥的理想措施。研究表明，未成熟树突状细胞（immature dendritic cells，iDC）在诱导机体免疫耐受中至关重要，其通过分泌内源性物质可诱导器官产生免疫耐受，而成熟的树突状细胞（dendritic cells，DC）则是体内最重要的抗原呈提细胞，诱导免疫排斥。现就DC的内分泌免疫机制综述如下。1 DC的概述早在1868年，Langerhans就曾经描述过在皮肤内

2、有一种形状特别，呈树突状结构的细胞，并命名为朗格汉氏细胞（Langerhans cell），但其具体功能不明。直到1973年Steinman、Cohn两人在脾脏组织中也发现DC之后，才开始了DC作为专门性抗原呈提细胞（APC）刺激初次免疫反应的研究。早期研究发现DC是引起心脏和胃肠移植排斥反应的重要原因，从而引起对DC的兴趣【1】。现在，DC不仅可在体外培养，而且有特异性抗体来检测。iDC在特定条件下可引起T细胞无反应甚至凋亡；或由各种介质引导的DC移行提示T细胞对DC的抗原呈递功能具有负反馈调节作用等，奠定了DC作为治疗的基础，目前主要应用于骨髓移植，器官移植以及自身免疫性疾病的探索和研究。

3、DC存在于人体的所有组织中，包括血液和淋巴组织。在周边组织中，DC处于成熟状态，专职获取抗原【2-6】。在体内微生物的作用下，DC经历一个由不成熟到成熟再到抗原呈递的复杂过程，这个过程发生在DC由外周组织经淋巴系统进入引流淋巴结的迁移中。处于稳定状态时，有极少量的DC不经过活化的过程也会发生迁移，这些DC在缺乏共同刺激的条件下能呈递自身抗原到淋巴细胞，从而导致外周耐受的发生【7-9】。对各种鼠类模型的研究表明，DC耐受自身抗原，能诱导自身免疫疾病的发生。且已有直接的证据显示，在各种人类自身免疫疾病中，包括1型糖尿病，多发性硬化病，系统性红斑狼疮，DC在体内的平衡都有改变【10,11】。2 DC

4、的成熟机制DC是骨髓细胞中的一个异构家族，这一家族的细胞专职于把抗原呈递给淋巴细胞。虽然目前多数关于DC的研究只涉及到在主要组织相容性抗原(Major Histocompatibility Antigens，MHC)类分子和类分子的作用下，提呈肽类分子到T细胞，但DC也能提呈糖脂类和糖肽类到T细胞及自然杀伤型T细胞(Natural killer T，NKT)，就像提呈多肽到B细胞一样。从捕获抗原到提呈抗原，DC要经历一个复杂的成熟过程，这其中很多细胞因子能激活DC，包括微生物，衰亡细胞，先天性免疫系统细胞和获得性免疫系统细胞。从微生物建立的病原菌相关分子模型（PAMPS）能通过各种模型识别受体

5、来刺激DC，诱导其成熟【12-15】。其中包括Toll样受体(Toll-like receptors，TLRs)、C型凝集素受体（C-type lectin receptors，CLRs）和N型凝集素受体（N-type lectin receptors，NLRs）等。目前，TLRs已经受到高度关注，有证据表明，其在机体自动免疫和系统性红斑狼疮中起着重要作用。下列一些物质能够刺激DC细胞的成熟分化：死亡细胞的溶解产物能诱导DC成熟，其中某些成分能够使DC增强抗原呈递能力，导致T细胞免疫。这些内在的活性分子统称为损伤相关性分子模型（DAMPs），包括热休克分子、高迁移族蛋白（HMGB）和尿酸【16

6、,17】；内源性介质，包括粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF），白细胞介素1（IL-1）及肿瘤坏死因子（Tunlornecrosisfactor，TNF)等；细菌的某些成分，包括脂多糖（LPS），鸟苷基序以及双链RNA(dsRNA)等；过敏原以及通过TNF受体家族（如TNF-R、CD40或者NK-kB受体激动剂(Receptor Activator of NK-kB，RANK)等）相互作用的同源性T细胞，通过这些物质的刺激，iDC将免疫源性的多肽-MHC转移到细胞表面，并增加T细胞共刺激分子（CD40、CD80及CD86）及DC-T细胞间相互作用的粘附分子（CD54、CD58）的表达，

7、同时也增加了DC移行到淋巴结或脾脏所需的趋化因子受体（如CCR7）表达【18】。具有上述特性的DC（供体或受体来源的DC）是引发T细胞介导器官排斥的最主要因素之一。3 DC的族群有两条路径能够从造血细胞（HPC）诱导成DC：一条来源于骨髓DC，另一条来源于类浆细胞DC，这类被诱导成的DC能分泌大量的型干扰素(Interferon，IFN)对病毒的刺激产生反应。在小鼠的脾脏和淋巴结中至少发现了6种DC细胞类型，包括传统DC（以前定义的骨髓细胞来源DC和淋巴细胞来源DC）和类浆细胞DC，它们都有明显的表面标记：如CD11c、CD11b、CD8a等，均有重要的功能作用【19,20】。传统DC来源分三

8、类：外周组织；二级淋巴器官；血液【21】。不同的两层皮肤中也发现了两种截然不同的DC。能够表达CD11c和langerin细胞生长在表皮，而表达DC-SIGN和CD14的间质DC生长在真皮层，通过穿越有大量内皮细胞的小静脉而在血液中和二级淋巴器官中循环的类浆细胞DC，表达BDCH2、TLT-7和CD123，分泌大量的型IFN来对病毒及微生物做出免疫应答。而不论DC的亚型如何存在差异，都存在公认的三个分化阶段：DC前体阶段，未成熟DC阶段，成熟DC阶段。不同分化阶段的DC有着不同的细胞表型，与其功能密切相关。iDC其细胞内高表达MHC类分子，但细胞表面MHC表达水平较低，缺乏或低表达CD40、C

9、D80、CD86等协同刺激分子，Fc受体（Fc Receptors，FcR）分子表达较高，胞饮功能强大。与iDC相比，成熟DC有着较高的共同刺激分子（CD40、CD54、CD80、CD86）、标记分子CD83、细胞表面MHC类分子，而FcR分子表达较少，胞饮吞噬作用减弱。即未成熟DC有着强大的摄取、加工、呈递抗原能力，而成熟DC有着强大的免疫刺激能力【25】。4 DC与免疫耐受 作为专职APC，DC启动初始的免疫反应基于以下两个重要特征：能从外周组织捕获并传递自我及非自我抗原的次级淋巴器官的T细胞区域，这个区域是收获初始T细胞的流通部位；具有高效激活初始或记忆的CD4和CD8T细胞的能力。iD

10、C位于包括移植器官在内的大多数外周组织内。作为APC，iDC具有强大的摄取和加工抗原的能力，但不能直接激活初始T细胞。受体内环境的刺激，iDC会分化成成熟DC，从而增加T细胞共刺激分子（CD40、CD80、CD86）及DC-T细胞间相互作用的粘附分子（CD54、CD58）表达，同时也增加DC移行到淋巴结和脾脏所需要的趋化因子受体（如CCR7）的表达。具有上述特征的DC是引发T细胞介导器官排斥的最主要因素之一【22】。iDC诱导免疫耐受的机制可包括以下几个方面：介导T细胞凋亡。抗原特异性T细胞克隆的凋亡是免疫系统对特异性抗原耐受的一个重要机制。DC摄取抗原后，可将该抗原提呈给特异性的T细胞克隆，

11、并诱导其凋亡。有研究表明DC诱导的凋亡可能由Fas/Fasl介导，而协同刺激通路CD28/B7可能在其中发挥重要作用。实验表明，CD28/B7通路的激活可能有抑制T细胞凋亡的作用而iDC由于不能提供CD28/B7通路信号，可能导致Fas/Fasl介导的T细胞凋亡。最近还有研究表明，Fas/Fasl不是诱导T细胞凋亡的唯一通路，可能参加的其它受体配体系统还有TNF-/TNFR系统和TNF相关的致凋亡配体(TRAIL/DR4等【23,24】；诱导T细胞无能。T细胞的无能状态是指抗原特异性T细胞对DC提呈的抗原呈低反应性。特征是分泌白细胞介素2（IL-2）较少，增殖率低等，由于不能行使效应者的作用，

12、以致机体免疫系统对该抗原不能产生有效的免疫应答。iDC除了由于缺乏协同刺激分子的表达诱导无能外，还可通过上调抑制性协同刺激分子的表达来抑制T细胞活性；分泌抑制性细胞因子参与免疫耐受。细胞因子在免疫应答过程中起着非常重要的作用，而DC作为细胞因子的一个重要来源，其分泌模式对免疫应答的发生和发展起着关键作用。有研究报道小鼠肺脏的DC接受抗原刺激后一过性分泌免疫抑制性细胞因子IL-10，输注这种分泌IL-10的肺脏DC可诱导受体小鼠对抗原的耐受，而输注IL-10缺乏的肺脏DC却无法使受体小鼠对呼吸道抗原产生耐受。此研究充分显示，DC在接触抗原后，其分泌的细胞因子可决定免疫应答的方向【3,22】；诱导

13、产生调节性T细胞。调节性T细胞是一类具有免疫抑制功能，专职对免疫应答进行调控的T细胞亚群，近年的研究表明调节性T细胞与自身耐受、移植物耐受和肿瘤逃逸有着密切的关系。多项研究证实DC与调节性T细胞之间的关系非常密切，DC可诱导产生抗原特异性的调节性T细胞。iDC还可以通过诱导出抗原特异性的调节性T细胞，下调免疫系统对抗原的应答；诱导免疫偏离。目前大量临床和实验证据表明辅助性T细胞1（Helper T Lymphocyte 1，Thl）反应常介导免疫排斥反应，而辅助性T细胞2（Helper T Lymphocyte 2，Th2）反应则常与免疫耐受相关，近年研究发现DC是调控Th0细胞分化成Thl或

14、Th2细胞的重要因素。活化的Th可继续分化成Thl或Th2细胞，分别诱导Thl或Th2反应，DC通过诱导Th2反应使机体对移植物或外来抗原发生耐受。iDC诱导产生免疫耐受的过程可能是以上多种机制综合作用的结果。总之，树突状细胞是体内最强的APC，无论是炎症，器官移植或自身免疫性疾病时，DC是最先与抗原接触的，进而激活其他免疫细胞，引发细胞因子分泌诱发免疫应答。另一方面，iDC通过诱导T细胞的无反应或凋亡，产生免疫耐受。所以，继续深入研究树突状细胞，将打开一扇关于自身免疫性疾病和器官移植耐受的大门，这无论在学术上还是临床上都具有重大的意义。 参考文献1 Steinman RM,Hawiger D

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