刚刚结束的阿中哥哥生辰,震撼人心的国庆大阅兵成为这个小长假最为浓墨重彩的一笔。如果将免疫系统看作军队,那树突细胞(Dendritic cells , DCs)军团就是当之无愧的「领导指挥方队」,集识别病原体、呈递抗原、指导 T 细胞作战功能于一体,不同亚型的 DCs 细胞使得其免疫功能多样化。
本文,我们一起回顾 DCs 细胞的前世今生,并集结超全的 DCs 分类标志。
DCs 细胞由于其能够:
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上调 MHC 分子和共刺激分子受体来识别病原体;
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捕获、处理及向 naïve T 细胞递呈抗原;
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产生极化细胞因子,促进病原体特异性效应 T 细胞分化和激活;
因此成为先天和适应性免疫反应的关键介质。
此外,DC 细胞可通过分泌促耐受性细胞因子,诱导调节性 T 细胞的分化,从而促进自身的免疫耐受。由于 DCs 细胞具有调节 T 细胞反应的能力,因而作为潜在的治疗靶标受到广泛关注。
除了从卵黄囊和胎儿肝脏的前体细胞发育而来的朗格汉斯(Langerhans)细胞外,小鼠 DCs 细胞是从骨髓中的巨噬-树突细胞前体(macrophage-dendritic cell precursors , MDPs)发育而来的。
MDPs 的分化兵分两路:产生共同单核祖细胞(common monocyte progenitors , cMoPs)和共同 DC 祖细胞(common DC progenitors , CDPs)。
CDPs 随后产生浆细胞样树突细胞(pDCs)和前树突细胞(cDC 祖细胞),它们通过血液迁移到淋巴和非淋巴组织,并分化为经典的 DC(classical DC, cDC)亚群;cMoPs 产生血液单核细胞,单核细胞迁移到发炎的组织,在那里分化成 MoDCs。
在人类中,粒细胞-巨噬细胞祖细胞(granulocyte-macrophage progenitors, GMPs)和多淋巴祖细胞(multi-lymphoid progenitors, MLPs)都被认为具有分化为 MDPs 或 CDPs 样细胞的潜力。这些祖细胞随后被认为通过与小鼠相似的途径分化成 DCs 细胞。
小鼠及人 DCs 细胞分化路径示意图
虽然所有的 DCs 细胞亚群都能在识别病原体后递呈抗原,但 DCs 细胞在定位、表型和免疫功能上是一个高度异质性的细胞群体。这种可塑性使得 DCs 细胞在面对不同的病原体时能够做出不同的免疫反应。
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我们对不同 DCs 亚群的认识大多来自于对小鼠的研究,并对几种淋巴组织驻留和迁移 DCs 亚群进行了分类。
小鼠 DCs 亚群包括 CD8α+ 和 CD11b+ 淋巴组织驻留经典 DC(cDCs),CD103+CD11b-、CD103+CD11b+ 和 CD103-CD11b+ 非淋巴组织驻留/迁移 cDCs,浆细胞样 DCs(pDC),朗格汉斯细胞和炎性单核细胞来源的 DC 细胞(MoDCs)。由于小鼠和人类 DCs 表达的细胞表面标志物存在显著差异,因此很难对人类 DC 亚群进行表征。
迄今为止,人类 CD141/BDCA-3+ cDCs 和 CD1c/BDCA-1+ cDCs 分别在血液、脾脏和扁桃体中被发现,并被认为分别与小鼠淋巴组织中存在的 CD8α+cDCs 和 CD11b+cDCs 相对应。
人 CD1c/BDCA-1+ DC 细胞是血液中主要的 cDCs 亚型,而 CD141/BDCA-3+ cDCs 相对少见。其他已被鉴定的人类 DCs 亚群包括存在于血液和淋巴组织中的人浆细胞样树突细胞(pDC),以及 CD1a+CD14- 和 CD1a-CD14+ 人真皮 DCs 细胞和朗格汉斯细胞。
小鼠 DC 细胞亚群汇总
01
小鼠淋巴组织 DCs 细胞分群
1.CD8α+ 经典 DCs 细胞亚群
表面标志物:CD4+, CD8α+, CD11c+, CD24+, CLEC9a+, DC-SIGN/CD209+, DEC-205/CD205+, F4/80-, IGSF4A/SynCAM1/Necl2+, Integrin αE/CD103+/-, Integrin αM/CD11b+, Langerin/CD207+/-, MHC class II+, SIRPα/CD172a-, XCR1+
胞内标志物:Batf3+, IRF8+
分泌:IL-12
2.CD11b+ 经典 DCs 细胞亚群
表面标志物:CD4+/-, CD8α-, CD11c+, CD24+, CLEC9a-, DCIR2+, DC-SIGN/CD209+, DEC-205/CD205+, F4/80+, IGSF4A/SynCAM1/Necl2-, Integrin αM/CD11b+, Langerin/CD207-, MHC class II+, SIRPα/CD172a+, XCR1-
分泌:IFN-γ, IL-2, IL-6
3.血浆 DCs 细胞亚群
表面标志物:B220/CD45 R+, Bst-2/PDCA-1+, CD11c+, CLEC9a+, DC-SIGN/CD209+, Integrin αM/CD11b-, Ly6C+, MHC class II+, Siglec-H+, SIRPα/CD172+
胞内标志物:TLR7+, TLR9+
分泌:IFN-α, IFN-β, IL-6, TNF-α
02
小鼠肠粘膜固有层/ Peyer’s Patch DCs 细胞分群
1.Integrin αE/CD103+ CD11b- 经典 DCs 细胞亚群
表面标志物:CD4-, CD8α-, CD11c+, CD24+, CLEC9a+, CX3CR1-, DC-SIGN/CD209-, DEC-205/CD205+, EpCAM/TROP1-, F4/80-, Integrin αE/CD103+, Integrin αM/CD11b4-, Langerin/CD207+, MHC class II+, SIRPα/CD172a-, XCR1+
2.Integrin αE/CD103- CD11b+ 经典 DCs 细胞亚群
表面标志物:CD4-, CD8α-, CD11c+, CD24+/-, CLEC9a-, CX3CR1+, EpCAM/TROP1-, F4/80+,Fcγ RI/CD64+, Integrin αE/CD103-, Integrin αM/CD11b+, Langerin/CD207-, MHC class II+, SIRPα/CD172a+, XCR1-
3.血浆 DCs 细胞亚群
表面标志物:B220/CD45 R+, Bst-2/PDCA-1+, CD11c+, CLEC9a+, DC-SIGN/CD209+, Integrin αM/CD11b-, Ly6C+, MHC class II+, Siglec-H+, SIRPα/CD172a+,
胞内标志物:TLR7+, TLR9+
分泌:IFN-α, IFN-β, IL-6, TNF-α
4.Integrin αE/CD103+ CD11b+ 经典 DCs 细胞亚群
表面标志物:CD4-, CD8α-, CD11c+, CD24+, CLEC9a-, CX3CR1-, DC-SIGN/CD209+, EpCAM/TROP1-, F4/80-, Integrin αE/CD103+, Integrin αM/CD11b+, Langerin/CD207-, MHC class II+, SIRPα/CD172a-, XCR1-
03
小鼠皮肤 DC 细胞分群
1.朗格汉斯细胞亚群
表面标志物:CD11c+, CD24+, CLEC9a-, DC-SIGN/CD209+, DEC-205/CD205+, EpCAM/TROP1+, F4/80+, Integrin αE/CD103-, Integrin αM/CD11b+, Langerin/CD207+, MHC class II+, SIRPα/CD172a+
2.Integrin αE/CD103+ CD11b- CD207+ 真皮 DCs 细胞亚群
表面标志物: CD4-, CD8α4-, CD11c+, CD24+, CLEC9a+, CX3CR1-, DC-SIGN/CD209-, DEC-205/CD205+, EpCAM/TROP1-/low, F4/804-,Integrin αE/CD103+, Integrin αM/CD11b-/low, Langerin/CD207+, MHC class II+, SIRPα/CD172a-, XCR1+
3.Integrin αE/CD103- CD11b- CD207+ 真皮 DCs 细胞亚群
表面标志物:CD24+, EpCAM/TROP1-/low, Integrin αE/CD103-, Integrin αM/CD11b-/low, Langerin/CD207+, MHC class II+, SIRPα/CD172a-
4.Integrin αE/CD103- CD11b- CD207- 真皮 DCs 细胞亚群
表面标志物:CD24-, EpCAM/TROP1-, Integrin αE/CD103-, Integrin αM/CD11b-/low,Langerin/CD207-, MHC class II+, SIRPα/CD172a-/low
5.Integrin αE/CD103- CD11b+ CD207- 真皮 DCs 细胞亚群
表面标志物:CD4-, CD8α-, CD11c+, CD24-, CLEC9a-, CX3CR1+, EpCAM/TROP1-, F4/80+, Fcγ RI/CD64+, Integrin αE/CD103-, Integrin αM/CD11b+, Langerin/CD207-, MHC class II+, SIRPα/CD172a+, XCR1-
04
小鼠肺/肝脏/肾脏组织 DCs 细胞分群
1.Integrin αE/CD103+ CD11b- 经典 DCs 细胞亚群
表面标志物:CD4-, CD8α-, CD11c+, CD24+, CLEC9a+, CX3CR1-, DC-SIGN/CD209-, DEC-205/CD205+, EpCAM/TROP1-, F4/80-, Integrin αE/CD103+, Integrin αM/CD11b-, Langerin/CD207+, MHC class II+, SIRPα/CD172a-, XCR1+
2.Integrin αE/CD103- CD11b+ 经典 DCs 细胞亚群
表面标志物:CD4-, CD8α-, CD11c+, CD24+/-, CLEC9a4-, CX3CR1+, EpCAM/TROP1-, F4/80+, Fcγ RI /CD64+, Integrin αE/CD103-, Integrin αM/CD11b+, Langerin/CD207-, MHC class II+, SIRPα/CD172a+, XCR1-
3.血浆 DCs 细胞亚群
表面标志物:B220/CD45 R+, Bst-2/PDCA-1+, CD11c+, CLEC9a+, DC-SIGN/CD209+, Integrin αM/CD11b-, Ly6C+, MHC class II+, Siglec-H+, SIRPα/CD172a+
胞内标志物:TLR7+, TLR9+
分泌:IFN-α, IFN-β, IL-6, TNF-α
05
小鼠发生炎症时外周组织及引流淋巴结的炎性 DC 细胞群
1.炎性 DCs 细胞群
表面标志物:CD11c+, CD107b/Mac-3+, F4/80+, Fcγ RI/CD64+, Fcε RI+, Integrin αM/CD11b+, Ly6C+, MHC class II+, MMR/CD206+
分泌:IL-12, NO, TNF-α
人 DC 细胞亚群分类汇总
01
人血液 DCs 细胞分群
1.CD141/BDCA-3+ 经典 DCs 细胞亚群 (类似小鼠 CD8α+ DC 细胞)
表面标志物:Lin-, CD1a-, CD1c/BDCA-1-, CD11c+, CD141/BDCA-3+, CLEC9a+, DEC-205/CD205high, HLA-DR+, IGSF4A/SynCAM1/Necl2+, Integrin αM/CD11blow, XCR1+
胞内标志物:Batf3+, ID2+, IRF8+
分泌:IL-12
2.CD1c/BDCA-1+ 经典 DCs 细胞 (类似小鼠 CD11b+ DC 细胞)
表面标志物:Lin-, CD1a-, CD1c/BDCA-1+, CD11c+, CD141/BDCA-3+/-, HLA-DR+, Integrin αM/CD11blow
分泌:IL-1β, IL-6, IL-10, IL-12, TNF-α
3.血浆 DCs 细胞亚群
表面标志物:Lin-, CD1a-, CD11clow, DLEC/CLEC4C/BDCA-2+, HLA-DR+, IL-3 Rα/CD123+, Neuropilin-1/BDCA-4+
胞内标志物:TLR7+, TLR9+
分泌:IFN-α, IFN-β, IL-6, TNF-α
02
人皮肤 DCs 细胞分群
1.朗格汉斯细胞亚群
表面标志物:Lin-, CD1a+, CD1c/BDCA-1+, CD11c+, CD14-, E-Cadherin+, EpCAM/TROP1+, HLA-DR+, Integrin αM/CD11b+/-, Langerin/CD207+, SIRPα/CD172a+
2.CD14+ 真皮 DCs 细胞亚群
表面标志物:Lin-, CD1a-, CD1c/BDCA-1+/-, CD11c+, CD14+, CD163+/-, DC-SIGN/CD209+, EpCAM/TROP1- ,HLA-DR+, Langerin/CD207-
3.CD1a+ CD1c/BDCA-1+ 真皮 DCs 细胞亚群
表面标志物:Lin-, CD1a+, CD1c/BDCA-1+, CD11c+, CD14-, CD141/BDCA-3-/low, CD163-, DC-SIGN/CD209-, EpCAM/TROP1-, HLA-DR+, Integrin αM/CD11bhigh, Langerin/CD207-, SIRPα/CD172a+
4.CD1a+ CD141/BDCA-3+ 真皮 DCs 细胞亚群
表面标志物:Lin-, CD1a+, CD1c/BDCA-1low/int, CD11clow, CD14- ,CD141/BDCA-3+, CD163-, CLEC9a+, DC-SIGN/CD209-, EpCAM/TROP1-, HLA-DR+, IGSF4A/SynCAM1/Necl2+, Integrin αM/CD11bhigh, Langerin/CD207-, SIRPα/CD172a+, XCR1+
03
人次级淋巴器官/非淋巴组织实质 DC 细胞亚群
1.CD141/BDCA-3+ 经典 DCs 细胞亚群 (类似小鼠 CD8α+ DCs 细胞)
表面标志物:Lin-, CD1a-, CD1c/BDCA-1-, CD11c+, CD141/BDCA-3+, CLEC9a+, DEC-205/CD205high, HLA-DR+, IGSF4A/SynCAM1/Necl2+, Integrin αM/CD11blow, XCR1+
胞内标志物:Batf3+, ID2+, IRF8+
分泌:IL-12
2.血浆 DCs 细胞亚群
表面标志物:Lin-, CD1a–, CD11clow, DLEC/CLEC4C/BDCA-2+, HLA-DR+, IL-3 Rα/CD123+, Neuropilin-1/BDCA-4+
胞内标志物:TLR7+, TLR9+
分泌:IFN-α, IFN-β, IL-6, TNF-α
3.CD1c/BDCA-1+ 经典 DCs 细胞亚群 (类似小鼠 CD11b+ DCs 细胞)
表面标志物:Lin-, CD1a-, CD1c/BDCA-1+, CD11c+, CD141/BDCA-3+/-, HLA-DR+, Integrin αM/CD11blow
分泌:IL-1β, IL-6, IL-10, IL-12, TNF-α
04
人发生炎症时外周组织及引流淋巴结的炎性 DCs 细胞群
1.炎性 DCs 细胞群
表面标志物:Lin-, CD1a+, CD1c/BDCA-1+, CD11c+, CD14+, Fcε RIα+, Fcγ RI/CD64+, HLA-DR+, Integrin αM/CD11b+/-, MMR/CD206+, SIRPα/CD172a+
分泌:IL-23, NO, TNF-α
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