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每时每刻,外界环境中无数的病毒和细菌都会以各种方式入侵我们的身体,我们的免疫细胞每时每刻都在激烈的战斗。这一系列文章生动有趣又接地气,可以和大家分享一下!肯尼兹写的

开始:药学的快速概述

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上次我们介绍了MHC类分子和MHC类分子的结构、功能和作用机制,详见第15期和第16期。

大家都知道免疫学:第15期

大家都知道免疫学:第16期

我们知道,在CTL(杀伤T细胞)和Th(辅助T细胞)能够发挥作用之前,它们必须首先被激活——T细胞除了识别MHC分子呈递的抗原外,还需要接收共刺激信号。只有某些特定细胞能表达MHC类和ⅱ类分子、共刺激信号分子和各种粘附分子。

今天要介绍的主角是抗原呈递细胞,APC)。

1抗原呈递细胞

抗原提呈细胞(APC)的作用是激活CTL和Th细胞,这些细胞可以加工抗原,以抗原肽-MHC分子复合物的形式将抗原肽提呈给T细胞(需要注意的是,体内绝大多数细胞都可以表达MHC类分子,这里的APC指的是一类特殊的细胞,可以提供高水平的MHC分子和T细胞激活所需的共刺激信号)。

APC和Th细胞之间的共刺激信号涉及APC细胞表面的B7和Th细胞表面的CD28。B7蛋白可以与CD28蛋白结合传递共刺激信号。

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抗原呈递细胞(左)和辅助性T细胞(右)

抗原提呈细胞可分为三类:树突状细胞、巨噬细胞和B细胞。这三类细胞都是白细胞,来源于骨髓,离开骨髓后迁移到身体各个部位。它们必须被激活才能发挥抗原呈递功能。

接下来,我们将为您详细介绍上述三类抗原呈递细胞。

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三种APC细胞:树突状细胞、巨噬细胞和B细胞

2树突状细胞(DC细胞)

树突状细胞,顾名思义,是以细胞成熟时突起的许多树枝状或伪足状突起命名的。在静息状态下,DC细胞表面有低水平的MHC分子和B7分子。因此,静止的DC细胞不善于向T细胞呈递抗原(尤其是初始T细胞,因为初始T细胞的激活需要大量MHC-多肽复合物介导的受体交联和强共刺激)。

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DC细胞(蓝色)和T细胞(黄色)

静息DC细胞中有大量MHCⅱ类分子等待装载。一旦微生物入侵,DC细胞定居的组织将成为战场,它们将被激活。在这些“储存”的II类分子装载抗原后,DC细胞离开组织,通过淋巴系统迁移到最近的淋巴结。正是这种“刺激和漫游”的能力使得DC细胞如此独特。

当DC细胞到达它们的目的地时,这些装载有抗原的MHC II类分子被展示在DC细胞的表面。同时,在向淋巴结迁移的过程中,DC细胞会上调MHC I类分子的表达(因此,如果DC细胞在战区被病毒入侵,这些入侵者产生的蛋白片段在到达淋巴结时可以被MHC I类分子有效呈递)。

最后,在树突状细胞的迁移过程中,它们会增加B7共刺激蛋白的表达。因此,当激活的树突细胞到达淋巴结时,它们已经具备了激活初始T细胞的所有必要条件——高水平的MHC类和II类分子以及足量的B7蛋白。

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DC细胞的三个阶段:“取样者”、“货物行走者”、“展示者”

例如,DC细胞以“快照”的形式捕捉前线战场上正在发生的事情,并将这些图像带到淋巴结。由于淋巴结是T细胞经常去的“约会酒吧”,所以流浪的DC细胞可以将从战区携带的图像带到初始T细胞的聚集点,并激活它们。细胞因子如TNF可以刺激DC细胞迁移到淋巴结。

一句话,只要战斗继续,身体就需要DC细胞游动和呈递抗原。

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DC细胞向T细胞呈递抗原的过程示意图

当细胞因子激活DC细胞(例如战场上巨噬细胞分泌的TNF)时,树突状细胞迁移到邻近的淋巴结。如果感染严重,会产生大量细胞因子,大量DC细胞被激活,开始迁移。在离开组织之前,DC样细胞还可以产生特殊的细胞因子(趋化因子)来影响前体细胞(单核细胞),使其离开血液进入组织,成为DC细胞-激活的DC细胞可以招募自己的替代品!这些新到达的DC细胞随后被激活并发送到淋巴结,从而扩大对入侵的免疫反应。

另一方面,当感染不严重时,细胞因子的产生相对较少,相应地,较少的DC细胞参与迁移,并且替换也较少。因为淋巴结中活化T细胞的数量取决于携带战斗信息的DC细胞的数量。因此,免疫反应的强度可以由感染的严重程度来决定。

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一旦激活(通常被免疫学家称为“成熟”)的DC细胞到达淋巴结,它们只能存活几天。乍一看,这短暂的一生似乎不可思议。毕竟,几天的时间对于DC细胞与初始T细胞长时间接触是不够的。但事实上,这短暂的生命确保了DC细胞所携带的战斗信息始终是最新的。事实上,由于DC细胞可以招募自己的替代者,如果战斗继续并变得越来越严重,更多的DC细胞将被激活,并将新的战斗信息带到淋巴结。此外,当入侵者被制服后,DC细胞就会停止迁移。因此,成熟DC细胞的短寿命使免疫系统更容易回到响应状态。

3文章结尾的总结

作为体内最强大和最重要的APC细胞,DC细胞是组织中的“哨兵细胞”。当外来入侵发生时,DC细胞会被激活,迁移到最近的淋巴结,在那里DC细胞会将从“战区”采集的抗原提呈给初始T细胞,显著刺激初始T细胞的增殖,激发获得性免疫反应。

被激活的DC细胞寿命较短,可以保证携带到淋巴结的“战斗信息”是最新的。此外,从组织中发出并被DC细胞取代的DC细胞的数量取决于攻击的严重程度。因此,免疫系统可以对入侵造成的危险组织相应的反应水平。

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下期我们将介绍另外两种APC细胞——巨噬细胞和B细胞,敬请期待!

大家都知道免疫学:第一期

大家都知道免疫学:第二阶段

大家都知道免疫学:第三期

大家都知道免疫学:第四期

大家都知道免疫学:第五期

大家都知道免疫学:第六期

大家都知道免疫学:第七期

大家都知道免疫学:第八期

大家都知道免疫学:第九期

大家都知道免疫学:第十期

大家都知道免疫学:第十一期

大家都知道免疫学:第十二期

大家都知道免疫学:第十三期

大家都知道免疫学:第14期

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参考资料:

参考书:免疫系统如何工作

—结束—

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