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。
imageDC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.
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