树突状细胞与免疫调节的研究进展论文.doc

树突状细胞与免疫调节的研究进展 作者：小小小【关键词】 树突状细胞；自身免疫性疾病；免疫耐受1973年Steiman和Cohn [1]首次从脾脏中分离出一类与粒细胞、巨噬细 胞和淋巴细胞形态和功能都不同的白细胞，因其细胞膜向外伸出，形成与神经细 胞轴突相似的膜性树状突起，故而命名为树突状细胞(dendritic cells, DCs) o 此后的研究发现DCs在免疫应答的首要环节-抗原提呈中起着重要的作用，是FI 前公认的体内功能最强大的专职性抗原提呈细胞(antigen - presenting cell,APC)o它能激活静息型T细胞，主要参与细胞免疫和T细胞依赖的体液免 疫反应，在维持机体自身免疫耐受和活化外周T、B淋巴细胞小发挥重要作用， 与炎症反应、自身免疫性疾病、移植免疫及肿瘤治疗关系密切1 DCs的生物学特性DCs是具有典型的树突状形态、膜表面高表达MHC-I类和MHC-11类分子、 能移行至淋巴器官，刺激静息型T细胞增殖活化，并且具有一些相对特异性表面 标志的一类细胞1. 1 DCs的来源与分布DCs起源于骨髓CD34+细胞，数量极少，仅占人外周血的1%以下，占小鼠脾 细胞的0.2%〜0.5% [2]。

DCs前体细胞由骨髓进入外周血，再分布到全身各组 织,根据其移行部位不同而命名不同：(1)滤泡树突状细胞(Follicular dendritic cell, FDC):其树突能有效地捕捉复合形式的抗原，并将抗原长期保 留在其表面，以维持二级滤泡的记忆功能，也与B记忆细胞的产生有关；(2)并指 状树突细胞(interdigitating dendritic cells, IDC):定位于淋巴组织胸腺 依赖区，是淋巴组织胸腺依赖区的重要APC,其表面缺乏Ig受体和C3受体，但富 含MHCI类和II类抗原；(3)朗格汉斯细胞(Langerhans cell,LC)：位于皮肤和胃 肠上皮层，是这些部位的重要APC,其表面有丰富的MIIC T类和II类抗原，胞浆内 有birbeck颗粒，为LC的重要特征;(4)隐蔽细胞(veiled cells)：分布于输入 淋巴管1. 2 DCs的分化发育一般认为成熟DCs是己知最强的专职APC,在机体内可诱导强烈的免疫反 应但随着对DCs发育、分化和功能认识的不断深入，发现DCs的来源、表型 及其功能都具有明显的多样性和异质性根据DCs的来源、功能和分布可将 DCs分为髓系DCs和淋巴系DCs [3],前者与单核细胞、粒细胞有共同的祖细 胞，而后者与T细胞、B细胞有共同的前体细胞。

近年在人胎肝、脐血、骨髓、 脾脏、人外周血以及小鼠的骨髓和外周血中分离出髓系前体，在体外合适的培养 条件及刺激因素下获得了具有典型形态、表型及功能的DCsH前淋巴系DCs 的分化发育过程尚不十分清楚，有研究表明IL-3能刺激淋巴系前体获得淋巴系DCs ［4］髓系DCs的分化发育分为4个阶段:前体阶段、未成熟DC （immature DC , iDC）、迁移期和成熟DC （mature DC , mDC）,不同分化阶段 的DCs功能不同正常情况下绝大多数体内DCs （主要位于非淋巴组织）处于 非成熟状态，未成熟的DCs仅表达低水平的MHC分子、协同刺激分子（CD80、 CD86）和粘附分子（CD40、CD44、CD54）等，且体外激发混合淋巴细胞反应 （mixed lymphocyte reaction, MLR）的能力较弱，但具有极强的摄取和加工处理 抗原的能力在摄取抗原后或接受某些刺激因素（如LPS、IL- 1卩、TNF-a）后, 可以分化成熟成熟DCs表达高水平的MHC分子、协同刺激分子和黏附分子、 整合素（Bl、B2 ）及特征性标记（CD1 a、CDllc、CD83 ）等，并能分泌IL-12、 IL-21、IL-26、IL-28、肿瘤坏死因子-a （TNF-a）、IFN-a等细胞因子，同时 激发MLR能力很强，但抗原摄取能力大大下降。

DCs在成熟过程中同吋发生迁 移，由外周纽织进入次级淋巴器官，在CD40L的作用下，分泌Thl型细胞因子， 有效地将抗原提呈给初始T细胞并使之激活,促进细胞介导的免疫应答2 DCs诱导的免疫激活DCs是H前体内功能最强大APC,既能活化CD4+T细胞又能活化CD8+T细胞 ［5,6］不同成熟程度的DCs具有不同的生物学功能外源性抗原进入体内， 被未成熟DCs捕获后，加工成抗原肽,这些抗原肽被呈递给DCs表而的MHC-II类 复合物而内源性抗原，首先被蛋白酶分解为肽，然后在内质网上组装成稳定的 MHC- 1肽复合物，再呈递到DCs表面未成熟DCs主要通过TLR-NF-kB途径 ［7,8］识别并捕获抗原，然后迁移至次级淋巴器官并成熟，成熟DCs的主要任 务是抗原提呈在DCs转移并成熟化过程中，表现为DCs抗原摄取能力下调，但 加工、呈递抗原的能力上调［9］,同吋其表面MHC-I及MHC-II类分子及 CD80、CD86、CD40、CD87等的表达也同时上调，进而诱导T细胞产生特异性细 胞毒T细胞DCs诱导的免疫激活主要应用于机体抗肿瘤免疫，在炎症反应及自 身免疫性疾病111也有重要的研究价值。

3 DCs介导的免疫耐受DCs诱导机体免疫耐受的具体机理还不十分清楚，但许多研究都表明未成 熟DCs是引起免疫耐受的基础未成熟DCs只低表达MHC抗原提呈分子DC诱 导免疫耐受机制可能涉及到以下几点：（1）DC诱导中枢免疫耐受:研究表明，胸 腺内的耐受性DC（ tolerogenic DC, tDC）通过T细胞克隆清除与诱导T细胞无 能，清除自身反应性T细胞，从而诱导中枢免疫耐受［10］ ； （2） DCs诱导外周 免疫耐受的机理［11］:①诱导外周T细胞的无能或低能反应:未成熟DC具有 很强的抗原摄取加工能力,但由于缺乏多种共刺激分子血不能活化T细胞，导致 T细胞的无能或低反应，从而诱导抗原特异性耐受Delgado M等［12］研究发 现VIP-DC刺激T细胞增殖的能力减弱、Thl细胞因子的分泌减少，从而诱导免 疫耐受；②诱导激活T细胞的调亡：DCs能表达抑制T细胞生长或诱导T细胞 凋亡的分子（如NO. FasL等），使得DCs具有破坏T细胞应答的能力NO不但可 以抑制同种异体T细胞增殖，也可诱导T细胞和DC的自身凋亡胸腺内DCs产 生的N0是导致胸腺细胞凋亡和产生自身耐受的重要原因；③诱导调节性T细胞: DCs可诱导产生调节性T细胞,调节性T细胞通过与DCs的相互作用，反馈性加 强了其耐受状态。

调节性T细胞能反过来限制T细胞的增值［13］其作用可 能与调节性T细胞分泌IL-10. IFN-Y等细胞因子有关，其中IFN-Y可诱导DC 表达删味胺并产生色氨酸分解作用，从而导致T细胞增殖必需的色氨酸缺乏血抑 制T细胞应答［14］Machen J等［15 ］利用可抗CD40、CD80、CD86混合的 反义寡核甘酸修饰NOD小鼠DCs,使其表面共刺激分子的表达下调，将修饰后的 DC重新输入同基因的小鼠体内，明显延缓NOD小鼠的发病，并且与未治疗的小鼠 相比，在这些小鼠的体内CD4 +CD25 +T细胞的比例均有所增加；④选择性激活 Th2样T细胞亚群：DC的耐受性可能与选择性激活Th2样T细胞亚群有关有 研究者将DC根据其功能的不同分为DC1、DC2，其中DC1可产生大量IL-12、 TNF-u和少量IL-6,诱导Th向Thl分化;而DC2可分泌大量IL-6和少量 IL-12，诱导Th向Th2分化［16］DC2可通过诱导Th2型反应而抑制Thl型 应答的产生，Th2型反应产生的IL-10能影响DC的成熟，减少其MHC II类分 子、共刺激分子和粘附分子的表达，并能诱导调节性T细胞的分化［17］，进 而诱导免疫耐受。

进一步研究还发现，CD40L激活的DC2还能诱导CD8 +T细 胞分泌IL-10 ,发挥抑制作用，这种抑制作用能被IL-10抗体阻断，所以与 CD8+调节性T细胞的作用机制不同这种抑制性CD8+T细胞在接受再次抗原刺 激时表现出身低增殖和低细胞毒作用，并能强烈抑制未致敏的CD8+T细胞的 反应性；血CD40L激活的DC1诱导CD8+T分化为具有较强的细胞毒作用的CTL, 后者分泌大量的IFN-Y移植免疫研究小发现，移植DC2前体细胞可捕获宿主 的同种界体抗原，并被同种界体T细胞表达的CD40L激活，诱导供者Th2型反 应和分泌IL-10的CD8+抑制性T细胞的形成，可导致供者T细胞耐受［18］ 所以DC2在免疫耐受中发挥重要作用，可用于自身免疫病及移植相关免疫病的 治疗未成熟DCs诱导自身免疫耐受的功能还可能与以下因素有关：（1）能捕捉到 凋亡细胞并递呈自身抗原给T细胞；（2）骨髓小的不断产生和在机体的广泛分布 使其有机会接触并递呈不同的抗原给T细胞；（3）在捕捉自身抗原后不再成熟 另外，DCs表面受体也参与介导免疫耐受的形成DCs摄取抗原有两种方式:一 种是通过内吞作用摄收各种抗原另一种方式是受体介导的内吞作用，由特杲受 体结合相应抗原并使相应抗原在细胞内浓集，并被运送至DC.表面。

绝大多数 递呈发牛免疫激活然而，也有研究表明少数DCs递呈的抗原能诱导抗原特界性 T细胞的清除，并诱导产生调节性T细胞从而引起免疫耐受［19］C型外源凝 集素、整合素是研究较多的与免疫耐受有关的DCs抗原受体而C型外源凝集 素可能就是通过诱导调节性T细胞的产生及T细胞的清除介导免疫耐受的形成 ［20］整合素可以介导DCs摄入凋亡细胞，进而诱导免疫耐受［21］4展望随着研究的逐渐深入，越来越多的证据表明，DCs不仅诱导免疫激活，还可 在诱导和维持外周耐受及免疫调节中发挥重要作用可以预见，随着DCs参与免 疫调节的机制被逐步阐明，DC.作为新的靶点在自身免疫性疾病、肿瘤等多种 疾病的发病与治疗研究中将成为新的可能性参考文献】［1 ］ Steinman RM, Cohn Z A. Identification of novel cell typein peripheral lymphoid organs of mice: Morphology, quantification, tissue distribution [J ]・ J Exp Med, 1973 May 1, 137(5): 1142-1162.[2] Caux C, Massacri C, Vanbervlier B, et al. CD34+ hematopoietic progenitors from human cord blood differentiate along two independent dendritic cell pathways in response to granulocyte - macrophage colony- stimulsting factor plus tumor necrosis factor: II. functional analysis [ J ]・ J Blood, 1997 Aug 15, 90(4): 1458-1470.Banc her eau J, Briere F, dendritic cells [ J ] • Armu RevCaux C, et al. Immunobiology ofImmunol, 2000, 18:767-811.[4] Schwarz F S. Positive and negative regulation of the myeloid dendritic cel 1 1ineage [ J ] . J Leu Bio, 1999 Aug, 66: 209-216.[5] Jonuleit H, Schmitt E, Schuler G, et aL Induction of Interleukin 10- producing, nonpro1iferating CD4 (+)T cells with regulatory properties by repetitive stimulation with allogeneic immature human dendritic cells [ J ]・ J Exp Med, 2000 Nov 6, 192(9): 1213-1222.Dhodapkar MV, Steinman specific inhibition of effector injection of immature dendritic 15, 193(2) : 233-238.RM, Krasovsky J, et al. Antigen- T cell function in humans after cells [ J ]・ J Exp Med, 2001 Janal. Toll-like receptor beta-defensin 2 [ J ] •[7] Biragyn A, Ruffini PA, Leifer CA et 4-dependent activation of dendritic cells by Science, 2002 Nov 1,298(5595) : 1025-1029.[8] 唐深，冷静・TLR家族及其功能研究进展[J ]・微生物学免疫学进 展，2004, 32(2):42・[9] Reis E, Sousa C. Activation of dendritic cells: Translating innate into adaptive immunity [ J ] .CurrOpin Immunol, 2004 Feb, 16(1): 21-25.[10] Rutella S, Danese S, Leone G. Tolerogenic Dendritic Cells :Cytokine Modulation Comes of Age [ J ] • Blood , 2006 Sep 1, 108 ( 5) : 1435-1440.[11] Delgado M, Gonzalez Rey E, Ganea D. Vasoactive Intestinal Peptide: t he Dendritic Cell Regulatory T Cell Axis [ J ]・ Ann N YAcad Sci, 2006, 1070:233-238-Delgado M, Gonzalez Rey E, Preferentially Attract Th2 Effectors of Chemokine Production by Dendritic Sep, 18(12): 1453-1455.Ganea D. VIP/ PACAP through Differential Regulation Cells [ J ] . FASEB J,2004[13] Mahnke K, Qian YJ, Knop J, et al. Induction of CD4 + / CD25 + Regulatory T Cells by Targeting of Antigens to Immature Dendritic Cells [ J ]・ Blood, 2003 June 15,101(12) : 4862-4869.[14] Munn DH, Sharma MD, Lee JR, et al. Potential regulatory function of human dendritic cells expressing indoleamine2, 3~ dioxygenase [ J ] . Science, 2002 September 17,297 (5588): 1867-1870.[15] Machen J, Harnaha J, Lakomy R, et al. Antisense Oligonucleotides down-Regulating Costimu1ation Confer Diabetespreventive Propertises to Nonobese Diabetic Mouse Dendritic Cells[J ]・J Immunol, 2004 Oct 1, 173(7) : 4331-4341 ・[16] Liu Y J. Dendritic Cell Subsets and Lineages, and Their Functions in Innate and Adaptive Immunity [ J ] . J Immunol, 2001 Aug 10, 106(3) : 259-262.[17] Levings MK, Sangregorio R, Galbiati F, et al. IFN-a and IL-10 induce the differentiation of human type I T regulatory cells[J ]・ J Immunol, 2001 May 1, 166(9) : 5530-5539.[18] Gilliet M, Liu YJ. Generation of human CDS T regulatory cells by CD40 1igand-activated plasmacytoid dendritic cells [ J ] • J Exp Med, 2002 Mar 18, 195(6) : 695-704.[19] Hawi ger D, Inaba K, Dorset t Y, et aL Dendr itic cells induce peripheral T cell unresponsiveness under steady state conditions in vivo [ J ]・ J Exp Med, 2001 Sep 17, 194(6): 769-779.[20] Morelli AE, Larregina AT, Shufesky WJ, et al.Internalization of circulating apoptotic cells by splenic marginal zone dendritic cel 1 s: dependence on complement receptors and effect on cytokine production [ J ]・ Blood, 2003 Jan 15,101(2): 611-620.[21] Nauta AJ, Daha MR, Roos A, et aL Recognition and clearance of apoptotic cells: a role for complement and pentraxins [ J ] • Trends Immunol, 2003 Mar, 24(3): 148-154.。