2024-05-07
抗原提呈细胞（antigen-presenting cells ,APC）是指能够加工、处理抗原并将抗原递呈给T细胞的一类细胞，在机体的免疫应答和免疫调节中起到至关重要的作用。专职的APC包括巨噬细胞、树突细胞和B细胞。上期我们介绍了巨噬细胞的功能和分类，本期我们将详细介绍另外一种APC细胞——树突细胞。
1973年，加拿大学者Steinman发现树突细胞(Dendritic cells,DC)，因其成熟时向外伸展，形成许多树突样或伪足样的突起而得名。DC是专业的抗原提呈细胞，可以摄取、加工处理和递呈抗原，未成熟DC具有较强的迁移能力，成熟DC能有效激活初始T细胞，处于启动、调控、并维持免疫应答的中心环节。随着单细胞测序技术的不断发展，为我们对DC的功能和亚型的鉴定提供了强有力的支撑。下面， 我们将重点讨论DC细胞的分类以及在单细胞测序中的研究进展。
树突细胞的起源
树突细胞起源于造血干细胞（Hematopoietic stem cells，HSC），骨髓造血干细胞产生巨噬细胞和树突细胞前体（Macrophage dendritic cell progenitors,MDP），而后往树突细胞前体（Common dendritic cell progenitor,CDP）分化，CDP又进一步的分化成为经典的树突细胞前体（Pre-cDC1/2）和浆细胞样细胞前体（Pre-pDC）。最终分化成我们熟悉的成熟经典树突细胞（Conventional dendritic cells，cDC）和浆细胞样树突细胞（Plasmacytoid dendritic cells，pDC）。
图一：树突细胞的起源
树突细胞的分类及功能
cDC可以定义为CD11c+CD123-，主要存在于组织中，在组织感染或损伤后，它们能够被激活，参与抗原提呈，在维持机体免疫反应和免疫耐受中发挥重要作用；根据表面分子的不同，cDC又可以分为两个亚群，经典Ⅰ型树突细胞（Conventional type 1 dendritic cells,cDC1）和经典Ⅱ型树突细胞（Conventional type 1 dendritic cells,cDC2）。
cDC1可以通过表达c型凝聚素样受体（Clec9a）和细胞粘附分析1（CADM1）来识别，也高表达CD141和XCR1。与其他的DC亚型相比，cDC1主要参与抗原交叉提呈，或者在组织相容性复合体（MHC） Ⅰ类上提呈外源抗原，诱导CD8+T细胞分化并激活。同时它们通过IL-12增强Th1和自然杀伤细胞的免疫效应。
cDC2的特征是CD11c、CD1c和MHC Ⅱ类基因高表达，同时还表达多种凝聚素，如Clec10A、Clec12A。cDC2是激活CD4+T细胞的主要抗原提呈细胞，在特定的环境中，cDC2能够分泌IL-1、IL-8、IL-6等，刺激Th1、Th2和Th17的活化，具备广泛的免疫反应能力。
浆细胞样树突细胞是CD11c-CD123+细胞，这些细胞类似于浆细胞，因此而得名。pDC能够分泌抗病毒的Ⅰ型IFN，对机体抗病毒免疫有重要作用，包括T细胞刺激和促炎细胞因子和趋化因子的分泌。pDC对于机体抗病毒免疫有重要作用，是联系固有免疫和适应性免疫的重要细胞。pDC在IL-3和CD40配体的作用下能够调节免疫应答，诱导免疫耐受。
单核细胞衍生树突细胞（Monocyte-derived Dendritic cells,moDC），血液中的单核细胞通过CCR2被招募到发炎组织部位，形成新的moDC。moDC在抗原加工、提呈和交叉提呈中具有重要的作用。
朗格汉斯细胞（Langerhans cells，LC），一种存在于表皮的特殊树突细胞，其特点是CD1A和CD207高表达。通过其延伸的树突，LC形成一个连续的细胞网络，寻找外来抗原，给外部环境提供第一道免疫屏障。从功能上讲，LC能够吸收外来抗原，从组织迁移到淋巴结，并将该抗原呈递给初始T细胞。LC能刺激Th1，Th2，Th17和Th22，使其具有高度的免疫原性，在特定的炎症环境下，也能表现出免疫抑制能力。
单细胞测序助力树突细胞的研究
单细胞测序技术提供了一个很好的机会和平台，帮助科研工作者分析肿瘤免疫微环境（Tumor microenvironment,TME）中细胞成分，并研究其在肿瘤发生和发展中的作用。2023年一篇发布在Bone Research上的研究骨肉瘤（Osteosarcoma,OS）TME的文献，利用单细胞测序技术，绘制骨肉瘤免疫微环境图谱，并且发现一群调节性树突细胞，可能通过募集调节性T细胞来塑造骨肉瘤免疫抑制微环境。
文章在OS中发现了三个DC亚群，包括cDC1,cDC2。同时，还发现一簇CCR7+LAMP3+CD83+的树突细胞，被称为成熟调节树突细胞（mregDC）。作者在对DC亚群做了拟时序分析后发现，mregDC可能起源于cDC1。与cDC1和cDC2相比，mregDC则表现出激活表型，具有更高的迁移能力和免疫调节能力，这也说明了该类细胞亚群是成熟的调节DC。mregDC特异性的表达CCR7、CCL17、CCL19和CCL22，可以招募多种浸润性T细胞，从而促进肿瘤免疫耐受。
同时，作者还计算了TARGET网站上85名0S患者的mregDC特征与T细胞之间的相关性，结果显示mregDCs和Treg之间存在很强的相关性，肿瘤切片的染色也进一步证实以上结果。以上的结果都表明mregDC可能通过在OS TME中募集Treg来促进肿瘤免疫耐受。
图二 mregDC促进肿瘤免疫耐受
总 结
通过对抗原提呈细胞——DC的来源和分类详细的介绍，结合在单细胞测序中的DC细胞的研究进展，对DC的认知又进了一步。在后续的研究过程中，各位老师可以利用单细胞技术，结合自己的研究基础，对DC进行全面的深入研究。派森诺生物单细胞空转产品部，随时随地助力您的科研，快来一起体验下吧。
参考文献
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