? ? ? ?來(lái)源:藥學(xué)速覽 ▉ 導(dǎo)讀 ? ? ? ?前兩期,我們?yōu)榇蠹医榻B了MHC I類分子和MHC II類分子的結(jié)構(gòu)、功能和作用機(jī)制。我們知道,在CTL(殺傷性T細(xì)胞,cytotoxic T cell)和Th(輔助性T細(xì)胞,helper T cell)行使功能之前,它們都必須先被激活——T細(xì)胞除了能識(shí)別由MHC分子呈遞的抗原外,還需要接受共刺激信號(hào)。只有某些特定的細(xì)胞可以表達(dá)MHC I類和II類分子、協(xié)同刺激信號(hào)分子和各種粘附分子,這就是我們今天這期推送所要介紹的主角——抗原呈遞細(xì)胞(Antigen-presenting cells, APC)。 ▉ 抗原呈遞細(xì)胞 ? ? ? ?抗原呈遞細(xì)胞(APC)的工作職責(zé)就是激活CTL和Th,它們能夠加工抗原并以抗原肽-MHC分子復(fù)合物的形式將抗原肽呈遞給T細(xì)胞(需要注意的是,體內(nèi)大部分細(xì)胞都能夠表達(dá)MHC I類分子,而這里所介紹的APC是指一類特殊的細(xì)胞,能夠提供T細(xì)胞激活所需的高水平的MHC分子及共刺激信號(hào))。 ? ? ? ?抗原呈遞細(xì)胞與T細(xì)胞間共刺激信號(hào)傳遞的過程涉及到存在于抗原提呈細(xì)胞表面的B7蛋白和T細(xì)胞表面的CD28蛋白,B7蛋白可以與CD28蛋白相結(jié)合,從而傳遞共刺激信號(hào)。 抗原呈遞細(xì)胞(左)與輔助性T細(xì)胞(右) ? ? ? ?抗原提呈細(xì)胞可以分為三類,分別是:樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和B細(xì)胞,這三類細(xì)胞都是白細(xì)胞,來(lái)源于骨髓組織,出骨髓后遷移至機(jī)體各個(gè)部位,它們?cè)谄湫惺箍乖岢使δ苤氨仨毐患せ睢=酉聛?lái)我們將為大家一一細(xì)述上述三類抗原提呈細(xì)胞。 三種抗原提呈細(xì)胞:樹突狀細(xì)胞(左)、巨噬細(xì)胞(中)、B細(xì)胞(右) ▉ 樹突狀細(xì)胞(dendritic cell) ? ? ? ?樹突狀細(xì)胞,顧名思義,是由于該細(xì)胞成熟時(shí)伸出許多樹突狀或偽足樣突起而得名。在靜息狀態(tài)時(shí),樹突狀細(xì)胞表面有低水平表達(dá)的MHC分子和B7分子,因此靜息態(tài)樹突狀細(xì)胞并不擅長(zhǎng)呈遞抗原給T細(xì)胞(尤其是初始T細(xì)胞,因?yàn)橐せ畛跏糡細(xì)胞需要有由MHC-多肽復(fù)合體及強(qiáng)的共刺激介導(dǎo)的大量受體交聯(lián))。 A dendritic cell (blue) engages a T cell (yellow) ? ? ? ?靜息狀態(tài)樹突狀細(xì)胞內(nèi)有大量的MHC II類分子正等候著被裝載。一旦有微生物入侵,樹突狀細(xì)胞定居的組織將成為戰(zhàn)場(chǎng),它們也因被激活而將發(fā)生顯著變化。這些“儲(chǔ)備”的MHC II類分子與來(lái)自戰(zhàn)區(qū)的抗原裝載,樹突狀細(xì)胞離開組織,經(jīng)由淋巴系統(tǒng)遷移至最近的淋巴結(jié)。正是這種“一經(jīng)戰(zhàn)斗信號(hào)刺激即游走”的能力使得樹突狀抗原提呈細(xì)胞如此特別。當(dāng)樹突狀細(xì)胞抵達(dá)目的地時(shí),這些裝載抗原的MHC II類分子被展示于樹突狀細(xì)胞表面。同時(shí)在向淋巴結(jié)游走過程中,樹突狀細(xì)胞將上調(diào)MHC I類分子的表達(dá)(因此,如果樹突狀細(xì)胞在戰(zhàn)區(qū)被病毒感染入侵,那么它們?cè)诘竭_(dá)淋巴結(jié)時(shí),由這些侵襲者產(chǎn)生的蛋白片段可以由MHC I類分子有效提呈)。最后,在樹突狀細(xì)胞移行過程中,它們會(huì)增加B7共刺激蛋白表達(dá)。所以,當(dāng)?shù)诌_(dá)淋巴結(jié)時(shí),激活的樹突狀細(xì)胞已具備激活初始T細(xì)胞所必需的一切條件——高水平的MHC I類和II類分子及足夠量的 B7 蛋白。 關(guān)于樹突狀細(xì)胞的三個(gè)階段:“取樣者”——“載貨游走者”——“呈遞者” ? ? ? ?舉個(gè)例子來(lái)更清晰地說(shuō)明上述過程。樹突狀細(xì)胞以“快照”的形式抓拍正在前線戰(zhàn)場(chǎng)發(fā)生的事情,并把這些圖像帶到淋巴結(jié)。由于淋巴結(jié)是T細(xì)胞經(jīng)常去的“約會(huì)酒吧”,游走的樹突狀細(xì)胞可以將從戰(zhàn)區(qū)攜帶的圖像帶至初始T 細(xì)胞的聚集點(diǎn)并激活它們。而諸如TNF等細(xì)胞因子可激發(fā)樹突狀細(xì)胞遷移至淋巴結(jié)。總而言之,只要戰(zhàn)斗還在繼續(xù),機(jī)體就需要樹突狀細(xì)胞游走并提呈抗原。 樹突狀細(xì)胞向T細(xì)胞呈遞抗原的過程的卡通示意圖 ? ? ? ?當(dāng)細(xì)胞因子激活樹突狀細(xì)胞后(例如在戰(zhàn)場(chǎng)中的巨噬細(xì)胞所分泌的TNF),樹突狀細(xì)胞遷移至臨近的淋巴結(jié)。如果感染嚴(yán)重,會(huì)產(chǎn)生大量的細(xì)胞因子,大量的樹突狀細(xì)胞就會(huì)被激活并開始遷移。在離開組織之前,樹突狀細(xì)胞還能產(chǎn)生的特殊的細(xì)胞因子(亦稱趨化因子)來(lái)影響前體細(xì)胞 (單核細(xì)胞),使其離開血液,進(jìn)入組織,成為樹突狀細(xì)胞——激活的樹突狀細(xì)胞可募集自身替代者!這些新抵達(dá)的樹突狀細(xì)胞繼而被激活,并被派遣至淋巴結(jié),從而擴(kuò)大了針對(duì)入侵的免疫應(yīng)答。 ? ? ? ?另一種情況,當(dāng)感染并不嚴(yán)重時(shí),則細(xì)胞因子的產(chǎn)生相對(duì)較少,相應(yīng)地,較少的樹突狀細(xì)胞參與游走,替換補(bǔ)充者也較少。由于在淋巴結(jié)中被激活的T細(xì)胞的數(shù)量取決于攜帶有戰(zhàn)斗信息的樹突狀細(xì)胞的數(shù)量,因此能使免疫應(yīng)答的強(qiáng)度取決于感染的嚴(yán)重性。 ? ? ? ?一旦激活(免疫學(xué)家通常也稱其為“成熟”)的樹突狀細(xì)胞抵達(dá)淋巴結(jié),它們僅能夠存活數(shù)天,乍一看這一短暫的壽命似乎不可思議,畢竟,幾天的時(shí)間不足以使樹突狀細(xì)胞較長(zhǎng)時(shí)間地與初始T細(xì)胞接觸。但其實(shí),這一短暫的壽命確保了由樹突狀細(xì)胞所攜帶的戰(zhàn)斗信息總是最新的。事實(shí)上,由于樹突狀細(xì)胞能夠募集自身替換者, 如果戰(zhàn)斗持續(xù)進(jìn)行并越發(fā)嚴(yán)重,更多的樹突狀細(xì)胞將被激活,攜帶新的戰(zhàn)斗信息至淋巴結(jié)。而且,當(dāng)入侵者被制服,樹突狀細(xì)胞即結(jié)束游走,因此,成熟樹突狀細(xì)胞的短暫壽命使得免疫系統(tǒng)更容易回復(fù)到為應(yīng)答狀態(tài)。 ▉ 小結(jié) ? ? ? ?樹突狀細(xì)胞作為體內(nèi)功能最強(qiáng)和最重要的APC,是組織中的“哨兵細(xì)胞”。當(dāng)有外來(lái)入侵時(shí),樹突狀細(xì)胞將被激活并游走至最近的淋巴結(jié),在那里樹突狀細(xì)胞會(huì)將從“戰(zhàn)區(qū)”收集到的抗原提呈給初始T細(xì)胞并顯著刺激初始T細(xì)胞增殖,激發(fā)獲得性免疫應(yīng)答。激活的樹突狀細(xì)胞壽命很短,能夠確保攜帶至淋巴結(jié)的“戰(zhàn)斗信息”是最新的。而且,從組織中派遣出來(lái)的樹突狀細(xì)胞和替換補(bǔ)充的樹突狀細(xì)胞數(shù)量取決于受攻擊的嚴(yán)重程度。因而,針對(duì)入侵引發(fā)的危險(xiǎn),免疫系統(tǒng)能夠組織起相對(duì)應(yīng)的應(yīng)答水平。在下一期中,我們將為大家介紹APC的另外兩類細(xì)胞——巨噬細(xì)胞和B細(xì)胞,敬請(qǐng)期待! ? ? ??如涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)請(qǐng)與我司聯(lián)系
參考書:《How the immune system works》 注:圖片來(lái)源于參考書及網(wǎng)絡(luò)。文章無(wú)商業(yè)用途,僅用來(lái)傳遞知識(shí),如有版權(quán)問題,聯(lián)系公眾號(hào)刪除。 |