树突状细胞(DC)分类及分化

树突状细胞(dendritic cell,DC)1973年由洛克菲勒大学的Ralph Steinman教授发现。刺激混合白细胞反应(MlR)的能力成为DC的主要功能特征。不久,用人白细胞抗原(HLA)分子单克隆抗体对人肾和人皮肤组织中的Langerhans cells(Lc)进行了鉴定。

DC是一种监视细胞,不同的亚群都具有独特的功能特性,它们的进化很可能是由感染驱动的。当遇到抗原,DC吞噬,处理和暴露抗原片段在他们的MHC分子,同时迁移到淋巴器官,以启动免疫反应。DC通过细胞膜上表达的分子与环境相互作用,因此DC表面表型不仅对它们的识别很重要,而且对了解它们的功能也很重要。

通过膜表面分子进行DC分类

血液DC(BDC)

人类DC最容易找到的来源是血液。人BDC是来源于造血干细胞(HSC)的HLA-DR+细胞的谱系,部分单核吞噬系统(MPS)由于缺乏CD14而有别于血液单核细胞。这种Lin−HLA-DR+DC群体可以从本体论上分为CD11c+常规DC(cDC)和cd11c−浆细胞样dc(pDC),来源于共同的DC后代和来自普通单核祖细胞的单核细胞衍生的DC。目前最新的转录数据已将这些子集进一步划分为6个DC群体,称为DC1至DC6

转录研究为每一个群体提供了标志性的基因表达列表,并确定了一些新的表面标记分子能够通过流式细胞术来区分它们。其中也有一些表面膜分子已经被DC证实表达。虽然标记分子被用作DC亚居群的标记,但必须记住,每个分子都具有功能特性。

cDC1

这个亚群最初是通过血栓调节蛋白CD141在血液中的表达来确定的。cDC1在MHCⅠ类分子上交叉表达外源抗原。其他已证实的特异性表面标记包括CD370(Clec9A)和趋化因子受体XCR1。还鉴定了CD 353(SLAMF8)、CD59和CADM1的转录本。

cDC2/cDC3

用转录本分析法将cDC2分为两个CD1c+亚组,DC2和DC3。DC2通过CD301(CLEC10A)和FceR1A(IgE高亲和力受体的α链)的表达来区分。DC3独特地表达转录子S100A8和S100A9,它们在组织巨噬细胞/DC中均有表达,而细胞粘附分子CD106(VCAM)在移植物抗宿主病(GVHD)患者肠道组织中的树突状细胞表面被识别。这两个亚群的区分,DC2可共表达通用的MPS分子CD32B(IgG的低亲和力受体,FcγR IIb),DC3上共表达CD36和CD163.

pDC

通过转录分析定义为 DC6 的 pDC 是 CD304+ 、 CD 303+、 CD 123+ 和 CD85+ g(ILT-7) 。这些标记中的每一个都可以被用来阳性纯化它们,尽管 CD 304 神经肽仍然是最稳健的标记。CD 304 结合 VEGF ,尽管它仍然不清楚这是如何促进 pDC 的功能。CD 303 (BDCA 2) 是一种 C型凝集素受体(CLR) ,其表达仅限于 pDC ,其配体尚不清楚,尽管 CD 303 被 IFN 下调。

CD123(IL-3ra)也在HSCs和粒细胞上表达,因此如果存在,将共同纯化这些细胞。CD85g(ILT-7)是一个具有激活抑制能力的Ig超家族分子。pDC进一步被区分为不连续的两群,CD2hi和 CD2lo,一群是比另外一群更成熟。CD2群体比CD2lo pDC对类固醇诱导的死亡具有更强的抵抗力,而某些人则表达了免疫调节受体CD5和Axl。如下所述,CD2 pDC表现出典型的pdc形态,并在刺激时产生较高的IFNa。

CD16+ DC

2002年从lin−HLA-DR+白细胞中去除CD14lo/hi单核细胞,鉴定出CD11c和CD16,具有较高的同种异源刺激能力,被确定为CD16+DC。CD 16+ DC的起源及其与单核细胞的关系尚不清楚。转录分析发现DC4与CD16+DC相似,其基因表达谱与CD16(非经典)单核细胞相似,但形成明显的表达簇。质谱和流式细胞术的研究表明,40种表面分子的表达显示CD16+DC与非经典单核细胞和cDC2形成了明显的分层簇。其他表达的表面分子包括CD85d(ILT-4)和CD85h(ILT-1),CD115,CD31,SLC7A7和与CD 98二聚体;Siglec-10,小鼠Siglec-G同源物。

AXL+SIGLEC-6+(AS) DC

该新的DC群体经转录分析鉴定为DC5。尽管和pDC信号有许多基因共享,这种异质性的APC表现为脑状核形态,类似于cDC2,在Toll样受体(Tlr)刺激下产生极少的lIFNa。。它们共有一些cDC2的特征基因,但可以通过表面Axl和CD327(Siglec-6)的共同表达以及CD22和CD169、CD39和IRAP的共同表达来区分表型。此外,AS-DC细胞表达LY86转录本,该转录本可能被翻译成一种与CD180相关的膜蛋白,与LPS结合,并表达已知的LST1转录本。

淋巴组织DC

在其他淋巴组织中发现了Lin-HLA-DR+DC群,并认为其来源于BDC前体。扁桃体Lin-HLA-DR+DC亚群的细胞表面表型鉴定了四种与单核细胞/巨噬细胞不同的交叉群体。在B细胞卵泡中发现的卵泡DC不是造血系统的一部分。

组织DC

人类非淋巴组织中的DC在30多年前就已被发现,SkinDC最初是用CD1a免疫组织化学鉴定的,最近又从真皮组织中分离纯化,并通过流式细胞术和转录技术进行了鉴定。LC主要见于表皮,少数见于真皮,即HLA-DR+、CD11c+、CD1a+和表达CD207、CD205和EpCAM。虽然该群体具有DC特性,但由于其胚胎起源,最近被重新分类为巨噬细胞,类似于脑小胶质细胞和肝脏中的Kupffer细胞。3个HLA-DR+、CD11c+真皮DC亚群与BDC有明显区别,其中2种为CD1a+。第一CD1a亚型-表达大量CD1c、CD11b和CD172。第二交叉递呈亚群表达低数量的CD1c,但也表达XCR1和CD370。第三真皮亚群为CD14+单核细胞源性真皮DC,共表达CD 209和CD1c。在其他组织中也发现了类似的种群。

体外诱导产生的DC

在白细胞计数不到1%的情况下,BDC是罕见的。以白细胞介素4(IL-4)和巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)为来源的体外培养的外周血单个核细胞分化为DC(Mo-DC),为研究提供了一种更容易获得的细胞群体。然而,从新鲜静脉血中分离出的DC在表型和功能上均有差异。特别是,几乎没有证据表明Mo-DC能够有效迁移,这是DC肿瘤疫苗接种策略中所必需的。显然,它们的活性趋化因子受体或粘附分子的互补不能允许迁移。其他容易在Mo-DC表面表达但不在bDC上表达的标记包括CD 209、CD 258(LIGHT)、CD300a/c。

image

DC细胞分化

DC属于MPS(Mononuclear phagocytic system),研究证实了它们由HSC分化而来。在体外,CD34+HSC可分化为具有不同组合的生长因子和细胞因子的BDC,FLT3L和TPO产生epDC;Flt3L,SCF,GM-CSF,IL-4,IL-3,IL-6和TPO,则产生cDC1和cDC2;FLT3L,GM-CSF,TNF和TGF-β 产生LC。这表明这些生长因子的受体,如TPO受体、CD 110和细胞因子受体在DC前体表面表达。

image

主要参考文献

R.M. Steinman, J.Exp. Med. 137 (5) (1973) 1142–1162.

G. Kohler, Nature 256 (5517) (1975) 495–497.

K.P. MacDonald, Blood 100 (13)(2002) 4512–4520.

G. Breton, J. Exp. Med. 213(13) (2016) 2861–2870.

G.J. Clark et al. Seminars in Cell & Developmental Biology (2018)

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,657评论 6 505
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,889评论 3 394
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,057评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,509评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,562评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,443评论 1 302
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,251评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,129评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,561评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,779评论 3 335
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,902评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,621评论 5 345
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,220评论 3 328
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,838评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,971评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,025评论 2 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,843评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容