Войти
| Дендритная клетка | |
|---|---|
 Дендритные клетки в коже | |
 Художественная визуализация поверхности дендритной клетки человека, иллюстрирующая листовые процессы которые складываются обратно на поверхность мембраны. Некоторые исследователи считают, что при воздействии ВИЧ эти листы захватывают вирусы, находящиеся поблизости, и фокусируют их на зонах контакта с Т-клетками, нацеленными на заражение. Эти исследования проводились с использованием сканирующей электронной микроскопии с ионной абразией, новой технологии, которую NIH разрабатывает и применяет для трехмерной визуализации клеток. Источник: Шрирам Субраманиам, Национальный институт рака (NCI) и Донни Блисс, Национальная медицинская библиотека (NLM). | |
| Подробности | |
| Система | Иммунная система |
| Идентификаторы | |
| Латинский | cellula dendritiformis |
| MeSH | D003713 |
| TH | H1.00.01.0.00038 |
| FMA | 83036 |
| Анатомическая терминология [редактировать в Викиданных ] | |
Дендритные клетки (DCs ) представляют собой антигенпрезентирующие клетки (также известные как дополнительные клетки) иммунной системы млекопитающих . Их основная функция состоит в том, чтобы обрабатывать материал антигена и представлять его на поверхности клетки Т-клеткам иммунной системы. Они действуют как посредники между врожденной и адаптивной иммунной системой.
Дендритные клетки присутствуют в тех тканях, которые находятся в контакте с внешней средой, таких как кожа (где есть особый тип дендритных клеток, называемый клеткой Лангерганса ) и внутреннюю выстилку носа, легких, желудка и кишечник. Их также можно найти в незрелом состоянии в крови. После активации они мигрируют в лимфатические узлы, где они взаимодействуют с Т-клетками и В-клетками, чтобы инициировать и формировать адаптивный иммунный ответ. На определенных стадиях развития у них вырастают разветвленные выступы, дендриты, которые и дают название клетке (δένδρον или дендрон в переводе с греческого означает «дерево»). Хотя эти структуры похожи по внешнему виду, они отличаются от дендритов нейронов. Незрелые дендритные клетки также называются завуалированными клетками, поскольку они обладают большими цитоплазматическими «пеленами», а не дендритами.
Дендритные клетки были впервые описаны Полом Лангергансом (отсюда клетки Лангерганса) в конце девятнадцатого века. Термин «дендритные клетки» был придуман в 1973 г. Ральфом М. Штейнманом и Занвилом А. Коном. За открытие центральной роли дендритных клеток в адаптивном иммунном ответе Стейнман был награжден премией Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования в 2007 году и Нобелевской премией по физиологии и медицине в 2011 году.
морфология дендритных клеток приводит к очень большому отношению поверхности к объему. То есть дендритная ячейка имеет очень большую площадь поверхности по сравнению с общим объемом ячейки.
Наиболее частым делением дендритных клеток является «миелоид » против «плазмоцитоидных дендритных клеток » (лимфоидные):
| Имя | Описание | Секреция | Толл-подобные рецепторы |
| Обычные дендритные клетки (ранее называемые миелоидными дендритными клетками) (cDC или mDC) | Наиболее похожи на моноциты. mDC состоят как минимум из двух подмножеств:. (1) более распространенный mDC-1, который является основным стимулятором Т-клеток. (2) чрезвычайно редкий mDC-2, который может выполнять функцию борьба с раневой инфекцией | Интерлейкин 12 (IL-12), Интерлейкин 6 (IL-6), TNF, хемокины | TLR 2, TLR 4 |
| Плазмацитоидные дендритные клетки (pDC) | Выглядят как плазматические клетки, но имеют определенные характеристики, аналогичные миелоидным дендритным клеткам. | Может продуцировать большое количество интерферон- α и ранее назывались интерферон-продуцирующими клетками. | TLR 7, TLR 9 |
Маркеры BDCA-2, BDCA-3 и BDCA-4 можно использовать для различения типов.
Лимфоидные и миелоидные ДК развиваются из лимфоидных и миелоидных предшественников, соответственно, и, таким образом, имеют гематопоэтические происхождение. Напротив, фолликулярные дендритные клетки (FDC), вероятно, имеют мезенхимальное, а не гематопоэтическое происхождение и не экспрессируют MHC класса II, но названы так потому, что расположены в лимфоидных фолликулах и имеют длинные «дендритные» отростки.
DC крови обычно идентифицируют и подсчитывают с помощью проточной цитометрии. В крови человека были определены три типа DC: CD1c + миелоидные DC, CD141 + миелоидные DC и CD303 + плазмоцитоидные DC. Это представляет собой номенклатуру, предложенную номенклатурным комитетом Международного союза иммунологических обществ. Дендритные клетки, которые циркулируют в крови, не обладают всеми типичными чертами своих аналогов в тканях, то есть они менее зрелые и не имеют дендритов. Тем не менее, они могут выполнять сложные функции, включая продукцию хемокинов (в CD1c + миелоидных DC), перекрестную презентацию (в CD141 + миелоидных DC) и продукцию IFNalpha (в CD303 + плазмацитоидных DC).
В некоторых отношениях дендритные клетки, культивируемые in vitro, не проявляют такого же поведения или способности, как дендритные клетки, выделенные ex vivo. Тем не менее, они часто используются для исследований, поскольку они по-прежнему гораздо более доступны, чем настоящие DC.
Дендритные клетки происходят из гемопоэтических клеток-предшественников костного мозга. Эти клетки-предшественники первоначально трансформируются в незрелые дендритные клетки. Эти клетки характеризуются высокой эндоцитарной активностью и низким потенциалом активации Т-клеток. Незрелые дендритные клетки постоянно отбирают из окружающей среды патогены, такие как вирусы и бактерии. Это осуществляется с помощью рецепторов распознавания образов (PRR), таких как toll-подобных рецепторов (TLR). TLR распознают определенные химические сигнатуры, обнаруженные на подмножествах патогенов. Незрелые дендритные клетки могут также фагоцитозировать небольшие количества мембран от живых собственных клеток в процессе, называемом грызть. Как только они вступают в контакт с презентабельным антигеном, они активируются в зрелые дендритные клетки и начинают мигрировать в лимфатический узел. Незрелые дендритные клетки фагоцитируют патогены и расщепляют их белки на мелкие кусочки и после созревания представляют эти фрагменты на своей клеточной поверхности, используя молекулы MHC. Одновременно они активируют рецепторы на поверхности клетки, которые действуют как корецепторы при активации Т-клеток, такие как CD80 (B7.1), CD86 (B7. 2), и CD40 значительно усиливают их способность активировать Т-клетки. Они также активируют CCR7, хемотаксический рецептор, который заставляет дендритную клетку перемещаться через поток крови в селезенку или через лимфатическую систему в лимфатический узел. Здесь они действуют как антигенпрезентирующие клетки : они активируют и киллерные Т-клетки, а также В-клетки путем представления им антигенов, происходящих от патогена, наряду с неантиген-специфическими костимулирующими сигналами. Дендритные клетки также могут вызывать толерантность (невосприимчивость) Т-клеток. Определенные рецепторы лектина С-типа (CLR) на поверхности дендритных клеток, некоторые из которых функционируют как PRR, помогают инструктировать дендритные клетки относительно того, когда целесообразно индуцировать иммунную толерантность, а не активацию лимфоцитов.
Каждый помощник T- клетка специфична к одному конкретному антигену. Только профессиональные антигенпрезентирующие клетки (макрофаги, В-лимфоциты и дендритные клетки) способны активировать покоящуюся хелперную Т-клетку при представлении соответствующего антигена. Однако в нелимфоидных органах макрофаги и В-клетки могут активировать только Т-клетки памяти, тогда как дендритные клетки могут активировать как память, так и наивные Т-клетки, и являются наиболее мощными из всех антигенпрезентирующие клетки. В лимфатическом узле и вторичных лимфоидных органах все три типа клеток могут активировать наивные Т-клетки. В то время как зрелые дендритные клетки способны активировать антиген-специфические наивные CD8 Т-клетки, для образования CD8 Т-клеток памяти требуется взаимодействие дендритных клеток с CD4 . Эта помощь Т-лимфоцитов CD4 дополнительно активирует созревшие дендритные клетки и дает им лицензию на эффективную индукцию Т-лимфоцитов памяти CD8, которые также могут быть увеличены во второй раз. Для этой активации дендритных клеток, по-видимому, требуется одновременное взаимодействие всех трех типов клеток, а именно Т-хелперных клеток CD4, Т-лимфоцитов CD8 и дендритных клеток.
Как упоминалось выше, mDC, вероятно, возникают из моноциты, лейкоциты, которые циркулируют в организме и, в зависимости от правильного сигнала, могут превращаться либо в дендритные клетки, либо в макрофаги. Моноциты, в свою очередь, образуются из стволовых клеток в костном мозге. Дендритные клетки, происходящие из моноцитов, могут быть получены in vitro из мононуклеарных клеток периферической крови (PBMC). Посев PBMC в колбу для тканевой культуры обеспечивает прилипание моноцитов. Обработка этих моноцитов интерлейкином 4 (IL-4) и колониестимулирующим фактором гранулоцитов-макрофагов (GM-CSF) приводит к дифференцировке в незрелые дендритные клетки (iDC) примерно через неделю. Последующая обработка фактором некроза опухоли (TNF) дополнительно дифференцирует iDC в зрелые дендритные клетки. Моноциты можно заставить дифференцироваться в дендритные клетки с помощью собственного пептида Ep1.B, полученного из аполипопротеина E. В основном это толерогенные плазмацитоидные дендритные клетки.
У мышей было подсчитано, что дендритные клетки пополняются из крови со скоростью 4000 клеток в час и подвергаются ограниченному количеству делений во время их пребывания в селезенке в течение 10-14 дней.
Точный генезис и развитие различных типов и подмножеств дендритных клеток и их взаимосвязь изучены лишь частично. На данный момент дендритные клетки настолько редки и их сложно выделить, что только в последние годы они стали предметом целенаправленных исследований. Определенные поверхностные антигены, которые характеризуют дендритные клетки, стали известны только с 2000 года; до этого исследователям приходилось работать с «коктейлем» из нескольких антигенов, которые при использовании в комбинации приводили к выделению клеток с характеристиками, уникальными для ДК.
Дендритные клетки постоянно связаны с другими клетками тела. Эта коммуникация может принимать форму прямого межклеточного контакта, основанного на взаимодействии белков клеточной поверхности. Пример этого включает взаимодействие мембранных белков семейства B7 дендритной клетки с CD28, присутствующим на лимфоците. Однако межклеточное взаимодействие также может происходить на расстоянии через цитокины.
. Например, стимуляция дендритных клеток in vivo микробными экстрактами заставляет дендритные клетки быстро начать продуцировать Ил-12. IL-12 - это сигнал, который помогает направлять наивные CD4 Т-клетки по направлению к фенотипу Th1. Конечным следствием этого является запуск и активация иммунной системы для атаки против антигенов, которые дендритная клетка представляет на своей поверхности. Однако существуют различия в продуцируемых цитокинах в зависимости от типа дендритных клеток. Плазмацитоидные DC обладают способностью продуцировать огромные количества IFNs типа 1, которые привлекают больше активированных макрофагов, чтобы обеспечить фагоцитоз.
Бластное новообразование дендритных клеток плазмацитоидного типа - это редкий тип миелоидного рака, при котором злокачественные КПК проникают в кожу, костный мозг, центральную нервную систему и другие ткани. Как правило, заболевание проявляется поражениями кожи (например, узелками, опухолями, папулами, синякоподобными пятнами и / или язвами), которые чаще всего возникают на голове, лице и верхней части туловища. Это проявление может сопровождаться инфильтрацией КПК в другие ткани, что приводит к увеличению лимфатических узлов, увеличению печени, увеличению селезенки, симптомам дисфункции центральной нервной системы и аналогичным нарушениям в груди, глазах., почки, легкие, желудочно-кишечный тракт, кости, носовые пазухи, уши и / или яички. Заболевание также может проявляться в виде pDC лейкемии, т.е. повышенных уровней злокачественных pDC в крови (т.е.>2% ядерных клеток) и костном мозге, и свидетельств (т.е. цитопении ) недостаточность костного мозга. Новообразование бластных плазмоцитоидных дендритных клеток имеет высокую частоту рецидивов после начального лечения с помощью различных химиотерапевтических режимов. Вследствие этого болезнь имеет плохой общий прогноз, и новые химиотерапевтические и новые нехимиотерапевтические схемы лекарств для улучшения ситуации находятся в стадии изучения.
ВИЧ, вызывающий СПИД, может связываться с дендритными клетками через различные рецепторы, экспрессируемые в клетке. Наиболее изученным примером является DC-SIGN (обычно на подмножестве 1 MDC, но также и на других подмножествах при определенных условиях; поскольку не все подмножества дендритных клеток экспрессируют DC-SIGN, его точная роль в передаче ВИЧ-1 половым путем непонятно). Когда дендритная клетка поглощает ВИЧ, а затем перемещается в лимфатический узел, вирус может передаваться вспомогательным CD4 + Т-клеткам, способствуя развитию инфекции. Эта инфекция дендритных клеток ВИЧ объясняет один механизм, с помощью которого вирус может сохраняться после продолжительной ВААРТ.
. Многие другие вирусы, такие как вирус SARS, похоже, используют DC-SIGN для «автостопа». 'к своим клеткам-мишеням. Однако большая часть работы по связыванию вируса с клетками, экспрессирующими DC-SIGN, была проведена с использованием клеток, полученных in vitro, таких как moDC. Физиологическую роль DC-SIGN in vivo установить труднее.
Дендритные клетки обычно не многочисленны на участках опухоли, но повышенная плотность популяций дендритных клеток связана с лучшими клиническими результатами, что позволяет предположить, что эти клетки могут участвовать в контроле прогрессирования рака. Было обнаружено, что рак легких включает четыре различных подмножества дендритных клеток: три классических подмножества дендритных клеток и одно подмножество плазмоцитоидных дендритных клеток. По крайней мере, некоторые из этих подмножеств дендритных клеток могут активировать CD4 + хелперные Т-клетки и CD8 + цитотоксические Т-клетки, которые являются иммунными клетками, которые также могут подавлять рост опухоли. В экспериментальных моделях также было показано, что дендритные клетки способствуют успеху иммунотерапии рака, например, с помощью блокатора иммунных контрольных точек анти-PD-1.
Измененная функция дендритных клеток также известно, что он играет важную или даже ключевую роль в аллергии и аутоиммунных заболеваниях, таких как красная волчанка и воспалительных заболеваниях кишечника (болезнь Крона и язвенный колит ).
Вышесказанное относится к людям. У других организмов функция дендритных клеток может незначительно отличаться. Однако основная функция дендритных клеток, как известно на сегодняшний день, всегда чтобы действовать как иммунные дозорные. Они изучают тело и собирают информацию, относящуюся к иммунной системе, затем они могут инструктировать и направлять адаптивные руки, чтобы они реагировали на проблемы.
Кроме того, непосредственный предшественник миелоида и лимфоидные дендритные клетки селезенки. Этот предшественник, terme d пре-DC, лишен поверхностной экспрессии MHC класса II и отличается от моноцитов, которые в первую очередь дают DCs в нелимфоидных тканях.
Дендритные клетки также были обнаружены у черепах.
Дендритная клетка
Воспроизвести среду Хорошо разрешенная дендритная клетка тянет за собой конидий на расстоянии до 9 мкм. Однако конидий не фагоцитируется клеткой. Наблюдение велось в течение 3 ч с одним кадром каждые 30 с.
Воспроизведение медиа Здесь можно увидеть одну дендритную клетку, эффективно занимающую по меньшей мере четыре конидии в своей окрестности.
