树突状细胞的生命周期:类型和疾病
介绍
树突状细胞 (DCs) 是一种免疫细胞,在免疫系统中发挥着关键作用。它们负责识别、捕获、处理和向 T 细胞呈递抗原。
DCs 存在于身体的大多数组织中,包括淋巴组织和非淋巴组织,对于启动和调节免疫反应至关重要。本教程将探讨树突状细胞的生命周期、不同类型以及它们在各种疾病中的作用。
树突状细胞向 T 细胞呈递抗原
树突状细胞的生命周期
树突状细胞来源于骨髓中的造血干细胞。一旦生成,它们就在血液中循环,并迁移到各种组织。当它们到达组织时,它们会分化成未成熟树突状细胞 (iDCs)。
这些细胞的特点是具有长而分支状的突起,称为树突,用于捕获和处理抗原。iDCs 在遇到抗原时被激活,这些抗原可以来自病原体、肿瘤细胞或自身抗原。一旦被激活,iDCs 会经历一个称为成熟的过程,这涉及到它们的形态、基因表达和功能的变化。
成熟树突状细胞 (mDCs) 在抗原呈递方面非常有效,并且能够刺激 T 细胞反应。在向 T 细胞呈递抗原后,mDCs 会发生凋亡或程序性细胞死亡。这个过程对于防止过度免疫反应和维持免疫耐受至关重要。
然而,一些 mDCs 也可以分化成长寿命的 DCs,它们可以在组织中持续存在较长时间,并有助于免疫记忆。
树突状细胞的类型
树突状细胞是异质性细胞群,可以根据其表型、功能和位置分为几个亚型。这些包括:
常规 DCs
常规树突状细胞 (cDCs) 是最 well-characterized 的 DC 亚型,存在于淋巴组织和非淋巴组织中。它们分为两种主要亚型:cDC1 和 cDC2。
cDC1s 的特征是表达转录因子 Batf3 和表面标志物 CD8α 和 XCR1。它们擅长交叉呈递抗原,即能够在 MHC I 类分子上向 CD8+ T 细胞呈递外源性抗原。cDC1s 对于诱导针对病毒和肿瘤的细胞毒性 T 细胞反应至关重要。
cDC2s 表达转录因子 IRF4 和表面标志物 CD11b 和 CD172a。它们更有效地在 MHC II 类分子上向 CD4+ T 细胞呈递抗原,对于辅助性 T 细胞反应的激活至关重要。cDC2s 也参与调节性 T 细胞的诱导,这对于维持免疫耐受至关重要。
浆细胞样 DCs
浆细胞样树突状细胞 (pDCs) 是另一种主要存在于淋巴组织中的 DCs 亚型。它们的特征是表达转录因子 IRF7 和表面标志物 CD123 和 BDCA-2。pDCs 专门在病毒感染后产生 I 型干扰素,对于抗病毒免疫至关重要。
朗格汉斯细胞
朗格汉斯细胞 (LCs) 是一种特殊的 DC 亚型,存在于皮肤中。它们的特征是表达表面标志物 CD1a 和存在 Birbeck 颗粒,这是一种网球拍状的细胞器。LCs 参与诱导针对皮肤病原体的免疫反应,也参与诱导皮肤耐受。
与树突状细胞相关的疾病
树突状细胞在免疫系统中发挥着关键作用,因此,这些细胞的功能障碍会导致各种疾病。以下是与树突状细胞相关的某些疾病:
癌症
树突状细胞在针对癌症的免疫反应中起着至关重要的作用。它们负责向 T 细胞呈递肿瘤抗原并诱导细胞毒性 T 细胞反应。
然而,肿瘤可以通过损害树突状细胞的功能来逃避免疫监视。例如,肿瘤可以分泌免疫抑制因子,抑制树突状细胞的成熟和抗原呈递,或者它们可以诱导调节性 T 细胞的积累,从而抑制免疫反应。
自身免疫性疾病
自身免疫性疾病的特征是免疫系统攻击身体自身的组织。树突状细胞在自身免疫反应的诱导和调节中起着关键作用。例如,在 1 型糖尿病中,树突状细胞向自身反应性 T 细胞呈递胰岛抗原,导致胰岛素产生细胞的破坏。在多发性硬化症中,树突状细胞向自身反应性 T 细胞呈递髓鞘抗原,导致神经系统脱髓鞘。
传染病
树突状细胞对于启动和调节针对病原体的免疫反应至关重要。然而,一些病原体可以操纵树突状细胞的功能来逃避免疫监视。例如,HIV 可以感染树突状细胞并在其中复制,从而损害其功能并导致免疫抑制。结核分枝杆菌也可以操纵树突状细胞的功能,以促进细菌的存活和传播。
我们知道什么
树突状细胞是免疫系统的一个关键组成部分,在免疫反应的启动和调节中起着至关重要的作用。它们是异质性细胞群,可以根据其表型、功能和位置分为几个亚型。
树突状细胞的功能障碍会导致各种疾病,包括癌症、自身免疫性疾病和传染病。了解树突状细胞的生命周期和功能对于开发针对这些疾病的新疗法和干预措施至关重要。