树突状细胞(DCs)交叉呈递疫苗抗原分子途径研究进展

小双评历史 2023-05-28 04:30:05

生物学家早期已经证明,免疫系统可以识别并摧毁外来入侵生物,从而保护我们的身体不受疾病侵害。但是,要成功地打击疾病,人类需要通过制造和使用疫苗来激发自身的免疫系统进行反击。

而疫苗抗原分子的传递和递送过程是疫苗研究领域中的一个重要问题。 近年来,树突状细胞(DCs)被发现可以利用其交叉呈递这种特殊的进程来呈递疫苗抗原分子,这为疫苗研究领域提供了新的可能性。因此,有效地探究DCs如何交叉呈递抗原分子成为目前疫苗研究中的热点之一。

DCs细胞是免疫系统中的一种细胞,它们具有特异性的抗原递呈功能,是介导疫苗免疫效应关键的细胞。DCs可以被用作疫苗载体,但有效的递送疫苗抗原分子仍然是一个难以克服的问题。

DCs的独特交叉呈递机制提供了一种全新的思路,有望为疫苗产生提供非常有用的策略。此外,针对不同的疾病需要开发不同种类的疫苗,DCs交叉呈递机制的研究也有助于扩大我们对免疫学的认知,并可以使用该认知制定出更具有靶向性的免疫治疗方案。

因此,DCs交叉呈递机制的探究对于促进疫苗研究领域的发展和推进创新的治疗方法具有重要的指导意义,是非常有意义的。

树突状细胞(DCs)概述

树突状细胞(DCs)是一类重要的抗原递呈细胞,是仅次于巨细胞的同源异能抗原处理细胞。DCs在免疫系统的免疫监视中具有重要作用。DCs通常在外周器官及组织中充当嗜木染色体(MHCII+)抗原递呈细胞的角色。

成熟的DCs可以将外来抗原递呈给T细胞,从而启动适当的TCR-MHC II信号,导致T细胞免疫应答和效应——细胞因子产生、细胞增殖、细胞分化或者细胞凋亡。

DCs是一类异质性细胞,根据不同形态类型和来源可分为未分化型DC、成熟型DC,以及来源不同的DC子群,如颗粒细胞型DC和感染型DC等。

未分化型DCs富含MHCII、CD11c、CD11b和CD103等表面分子,但没有成熟DCs特有分子的表达,包括CD40、CD80、CD86等共刺激分子及CD83,CD40和CD80等表面分子。

成熟型DCs表达上述共刺激分子以及其他特异性分子,如CD8、CD103和CD141等,并且在其表面含有大量的抗原递呈分子,并且在作为肿瘤患者的DC疫苗的导入制造中发挥重要作用。

不同来源的DCs表现出不同的分化和发育特征,例如骨髓源DCs和外周组织来源的DCs在表面分子的表达和功能上存在显著区别。

DCs分为两大类,即淋巴结DCs和外周DCs,分别位于淋巴结和外周组织中。淋巴结DCs主要包括辅助DCs和实质DCs两个亚群,这些DCs在在T细胞激活过程中起着至关重要的作用。

实质DCs主要位于淋巴结初级区域的皮质和边缘区,它是DCs中数量最多的亚群。实质DCs可以被进入淋巴结的外来抗原激活,从而成熟,并将抗原递呈给T细胞,激发其特异性反应。

辅助DCs主要分布于淋巴结T细胞区域,其主要功能是刺激静止T细胞激活而分化为效应细胞。外周DCs主要包括外周血液DCs和肠道DCs。

外周血液DCs是一类同时具有成熟型和未分化型DCs特点的细胞,可以从血液中分离出来。肠道DCs是位于小肠和结肠黏膜中的一类DCs。它们在肠道病毒、细菌、感染和其他问题的清除中发挥了关键的作用。

DCs在机体免疫应答中具有重要的地位。在初始免疫应答过程中,DCs是抗原递呈细胞的关键途径,并且它们能够激活和引导免疫细胞的生产、成熟和分化。

DCs可以促进T细胞和B细胞的激活、增殖及分化,并且参与巨噬细胞和自然杀伤细胞的激活。DCs在机体免疫抗病毒、抗肿瘤、抗自身免疫和免疫耐受等方面都具有重要的作用。

此外,DCs还具有其他特殊功能。例如,DCs可以通过释放细胞因子(如IL-12、IL-18和IFN-γ)来促进Th1免疫响应。而释放IL-4、IL-5和IL-13等细胞因子则可以促进Th2免疫反应。

DCs还可通过T细胞表面分子(如ICOS、CD40L和CD40)之间的相互作用来调节T细胞激活和成熟。

DCs交叉呈递机制研究进展

树突状细胞(DCs)是一类负责T淋巴细胞免疫应答的重要抗原提呈细胞,其通过交叉呈递机制充分挖掘T细胞识别并杀死病原体的能力。

简单来说,DCs不仅可以呈递自身携带的抗原,同时还可以呈递吞噬的其他细胞的抗原,这就是DCs交叉呈递。

交叉呈递是利用DCs的抗原加工和表达机制,将吞噬的外源性抗原通过经过MHC分子的途径交叉呈递至T细胞,从而刺激T细胞产生特定免疫反应的一种生理过程。

研究显示,DCs通过其内在的吞噬病原体的机制,将病原体成分引入细胞内,切割加工,最终与MHCII分子联合,呈递给CD4+T细胞。这时,CD4+T细胞有几率与MHCII/抗原肽复合物结合,进而识别和杀菌病原体。

而关于CD8+T细胞与DCs进行递呈的机制,研究发现在肿瘤细胞或病原体感染状态下,外源蛋白类的肽段可以通过MHC I途径被DCs递呈到CD8+T细胞表面。

这一机制实际上是细胞强化递呈的重要手段,也是针对外源性病原体入侵的一种快速免疫反应。

DCs交叉呈递在自身免疫中的作用显得尤为重要。研究表明在自身免疫疾病中,DCs交叉呈递机制频繁出现,且与T细胞驱动的自身免疫病变有密切关系。

举个例子,在大多数类型的自身免疫性疾病中,自身抗原通过交叉呈递被DCs递呈,结果使得T淋巴细胞的数目和活性大幅上升。

值得注意的是,DCs交叉呈递不仅仅在自身免疫疾病中发挥作用,并且在免疫疗法中也有很大的作用。例如对自身免疫缺陷性疾病或现有疾病缓慢痊愈的患者,采用DCs抗原递呈技术,挖掘T淋巴细胞的潜在能力,已被证明对狼疮性肾炎等多种自身免疫性疾病有效。

疫苗抗原分子递呈途径研究进展

抗原分子的递呈是一种免疫超声学现象,病原体引起感染后,免疫系统通过递呈抗原性肽片段激活存在于机体内的T和B淋巴细胞,启动相应的免疫应答过程。在引发免疫反应的抗原分子中,主要包括自身抗原分子和病原体抗原分子两类,它们的递呈途径也是有所不同的。

其中自身抗原分子主要通过DCs自身递呈或B淋巴细胞直接识别;而病原体抗原分子则是通过DCs的交叉呈递途径激活机体。自身抗原分子的递呈途径比较简单,主要是通过DCs自身递呈或B淋巴细胞直接识别。

DCs主要通过MHCII分子将自身抗原分子的肽段呈递给CD4+T淋巴细胞,从而启动相应的免疫应答。而B淋巴细胞则会通过B细胞受体与自身抗原分子结合,进而产生具有抗原选择性的抗体。

与自身抗原分子相比,病原体抗原分子的递呈途径更加复杂。在病原体感染后,DCs通过机体内吞噬和处理产生了病原体抗原肽片段,通过MHC分子参与到T淋巴细胞介导的免疫反应中。

同时,DCs还能通过吞噬其他细胞而产生的肽片段,进行交叉呈递方式加快T细胞的免疫应答。这也是DCs在免疫抗体疫苗中的重要作用。

抗原分子的递呈是一种免疫超声学现象,病原体引起感染后,免疫系统通过递呈抗原性肽片段激活存在于机体内的T和B淋巴细胞,启动相应的免疫应答过程。

在引发免疫反应的抗原分子中,主要包括自身抗原分子和病原体抗原分子两类,它们的递呈途径也是有所不同的。

其中自身抗原分子主要通过DCs自身递呈或B淋巴细胞直接识别;而病原体抗原分子则是通过DCs的交叉呈递途径激活机体。

自身抗原分子的递呈途径比较简单,主要是通过DCs自身递呈或B淋巴细胞直接识别。

DCs主要通过MHCII分子将自身抗原分子的肽段呈递给CD4+T淋巴细胞,从而启动相应的免疫应答。而B淋巴细胞则会通过B细胞受体与自身抗原分子结合,进而产生具有抗原选择性的抗体。

与自身抗原分子相比,病原体抗原分子的递呈途径更加复杂。在病原体感染后,DCs通过机体内吞噬和处理产生了病原体抗原肽片段,通过MHC分子参与到T淋巴细胞介导的免疫反应中。同时,DCs还能通过吞噬其他细胞而产生的肽片段,进行交叉呈递方式加快T细胞的免疫应答。这也是DCs在免疫抗体疫苗中的重要作用。

研究现状与展望

树突状细胞(DCs)是体内最重要的天然免疫细胞,它们作为抗原递呈细胞的代表,能够从外界吸收抗原并将其介导给T细胞,从而激活免疫系统。然而,设计并生产能够有效刺激DCs的抗原分子感到困难。

DCs递呈抗原的质量和数量对后续免疫反应的效果产生很大的影响。因此,开发出能够激活和调节DCs功能的抗原分子对于疫苗的研究和开发至关重要。目前,研究人员们围绕DCs递呈抗原分子,展开了各种研究,但仍存在一些难点和热点问题的需要解决。

如何有效使DCs激活是一个研究热点。研究人员一直在寻找能够有效激活DCs的物质,以提高疫苗的效果。已有研究表明,DCs需要被化学组分、生物分子或病原体成分所激活,才能引发身体免疫反应。

目前主要的策略是开发新型的DCs激活剂,如TLR激动剂和细胞因子,以及开发新型的免疫佐剂,如脂质体和聚合物,但是用于临床疫苗的合适剂量和途径仍需进一步研究。

如何优化抗原递呈是另一个研究的难点。尽管DCs具有高效的抗原递呈功能,但是对于目前疫苗无法完全发挥其作用,主要表现在抗原降解和递呈效率方面。

因此,目前研究主要集中在借助DCs自带的信号分子对抗原分子进行先进的改造和递呈方式的优化。

例如,采用工程细胞技术来表达具有高度抗原特异性受体的DCs,同时实现抗原分子的定向内化和组装,提高其降解和递呈效率是一个重要的研究方向。

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