樹突狀細(xì)胞誘導(dǎo)移植免疫耐受的研究進展

劉宇明 黃江波

樹突狀細(xì)胞誘導(dǎo)移植免疫耐受的研究進展

劉宇明 黃江波

樹突狀細(xì)胞（dendritic cell，DC）在移植排斥反應(yīng)過程中起著至關(guān)鍵性的作用,利用未成熟樹突狀細(xì)胞(immature dendriticcells，imDC)誘導(dǎo)供體特異性免疫耐受已經(jīng)展現(xiàn)出誘人的前景，有可能成為防治器官移植排斥反應(yīng)的重要途徑，對imDC誘導(dǎo)移植免疫耐受機制及如何有效維持其耐受狀態(tài)成為當(dāng)前移植免疫耐受的研究熱點，本文主要就近年來國內(nèi)外DC的體外誘導(dǎo)、培養(yǎng)方法及其誘導(dǎo)移植免疫耐受的相關(guān)機制研究作一簡要綜述。

樹突狀細(xì)胞；移植；免疫耐受；抗原提呈細(xì)胞；T淋巴細(xì)胞

移植后排斥反應(yīng)是器官移植術(shù)后面臨的最大難題，誘導(dǎo)供體特異性免疫耐受有可能成為防治移植排斥反應(yīng)的重要途徑，樹突狀細(xì)胞(dendritic cell，DC)因其在機體免疫耐受及免疫調(diào)節(jié)中諸多的特殊作用而一直被眾多學(xué)者所研究[1-2]，其中未成熟樹突狀細(xì)胞(immature dendriticcells，imDC)誘導(dǎo)免疫耐受能使移植器官在不使用免疫抑制劑的情況下長期存活被認(rèn)為是一種防治移植排斥反應(yīng)的有效方法[3]。

1 樹突狀細(xì)胞

DC因其成熟時伸出許多樹突樣突起而得名，成熟DC的細(xì)胞膜表面主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility，MHC)Ⅱ類分子表達水平高、可游行至淋巴組織器官并有激活T淋巴細(xì)胞使之增殖的能力。目前，DC的特異性分子標(biāo)志尚未明確，只能從細(xì)胞形態(tài)學(xué)、激發(fā)淋巴細(xì)胞的反應(yīng)能力、表面標(biāo)志的鑒定這3個方面進行綜合判斷。DC不同于其他抗原提呈細(xì)胞，區(qū)別在于DC能明顯促使初始T淋巴細(xì)胞增殖，而其他抗原提呈細(xì)胞僅能促使已活化的T淋巴細(xì)胞增殖，所以DC在誘導(dǎo)適應(yīng)性T淋巴細(xì)胞免疫應(yīng)答中具有獨特地位，是免疫應(yīng)答的啟動者[4]。隨著對DC研究的進一步認(rèn)識，發(fā)現(xiàn)DC除了是免疫應(yīng)答的啟動者，同時通過分泌相關(guān)的細(xì)胞因子參與體內(nèi)的免疫調(diào)節(jié)[5-6]。DC依據(jù)來源的不同分2大類，即髓系和淋巴系，大多數(shù)DC來源于骨髓，2類來源DC的主要區(qū)別是其前體細(xì)胞最終分化結(jié)果的不同，髓系DC以巨噬細(xì)胞方向分化，而淋巴系DC在分化的過程中大都成為淋巴細(xì)胞。根據(jù)DC成熟狀態(tài)的不同分為成熟樹突狀細(xì)胞(mature dendritic cell， mDC)和imDC，DC可因其成熟狀態(tài)的不同而具有免疫應(yīng)答和免疫耐受的雙重功能[7]。有學(xué)者認(rèn)為mDC誘導(dǎo)免疫應(yīng)答反應(yīng)，imDC誘導(dǎo)免疫耐受[8]。

2 DC的體外誘導(dǎo)、培養(yǎng)與鑒定

2.1 DC體外誘導(dǎo)、培養(yǎng) DC在腦以外的淋巴和非淋巴組織中都分布廣泛，但是數(shù)量極少，由于DC在體內(nèi)含量極少，獲得臨床研究及應(yīng)用DC必須在體外經(jīng)刺激因子誘導(dǎo)分化，進行擴增。DC前體細(xì)胞來源主要有骨髓、外周血或臍帶血中的CD34+前體細(xì)胞與外周血CD14+單核細(xì)胞2種來源。目前體外誘導(dǎo)擴增DC的途徑很多，大多數(shù)采用細(xì)胞因子聯(lián)合誘導(dǎo)刺激DC前體細(xì)胞增殖，在DC培養(yǎng)過程中適時的添加相應(yīng)的細(xì)胞因子對DC的誘導(dǎo)及擴增具有維持及促進作用。目前使用較多的細(xì)胞因子主要有：粒-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF），白細(xì)胞介素（interleukin，IL）2、3、4、6、10、12，腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等。在髓系來源的DC誘導(dǎo)中，GM-CSF有促進DC分化、發(fā)育，使骨髓來源的前體細(xì)胞能向樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及單核細(xì)胞方向分化的作用，是主要的誘導(dǎo)細(xì)胞因子，IL-4則能抑制巨噬細(xì)胞及單核細(xì)胞的分化，促進IL-12分泌，而使DC處于未成熟狀態(tài)[9]。有研究者應(yīng)用GM-CSF+IL-4組合培養(yǎng)骨髓來源大鼠DC的過程中添加IL-10而成功獲得imDC[10]。

2.2 DC的分離、純化 DC的分離方法目前主要有2大類，包括免疫學(xué)方法及物理方法。免疫方法主要利用細(xì)胞的表面標(biāo)志，用免疫磁珠分選法或流式細(xì)胞儀進行分選，此方法實驗條件要求高，獲得的DC純度也高，一般可達90%以上[11]。物理方法則主要依據(jù)不同細(xì)胞的大小、比重及其黏附性質(zhì)來進行分離，獲得的DC純度較免疫學(xué)方法低。

2.3 DC的鑒定 目前對DC的鑒定主要從形態(tài)學(xué)、細(xì)胞表型及功能檢測3方面進行。

2.3.1 DC的形態(tài)學(xué)鑒定 光鏡下imDC可觀察到其呈串樣生長，電鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)刺短，突起少。而mDC在電鏡下見細(xì)胞表面大量粗細(xì)不等呈褶皺樹枝樣的突起，可觀察到懸浮樣細(xì)胞大量聚集生長，邊緣可見類似觸須樣的突起，細(xì)胞整體像一只蜘蛛，呈明顯的樹突狀樣形態(tài)。

2.3.2 表型鑒定 主要根據(jù)細(xì)胞表面標(biāo)志的表達不同來進行表型鑒定，如CD80、CD83、CD86在DC成熟前表達水平低，在DC成熟后表達水平升高。

2.3.3 功能學(xué)鑒定 主要通過對DC攝取抗原能力的強弱檢測其內(nèi)吞能力、IL-12分泌水平檢測及DC的促淋巴細(xì)胞增殖能力的檢測3方面來進行功能學(xué)鑒定，imDC基本不具備刺激T淋巴細(xì)胞增殖的能力，而mDC刺激T淋巴細(xì)胞增殖的能力比較強。

3 DC與移植免疫耐受

3.1 DC與移植免疫耐受 目前誘導(dǎo)移植免疫耐受的途徑很多，其中，DC在誘導(dǎo)中樞及外周免疫耐受中的作用越來越受到重視[12]。移植排斥反應(yīng)的免疫學(xué)機制表明，主要是由DC將異體抗原呈遞給T淋巴細(xì)胞，促使T淋巴細(xì)胞活化、增殖并對移植物或者宿主進行免疫攻擊，導(dǎo)致移植排斥反應(yīng)。在體內(nèi)抗原提呈過程中DC是最為主要的細(xì)胞，依據(jù)其不同的成熟度分為mDC和imDC。mDC表面顯著表達MHC分子、黏附分子、共刺激分子，體外激發(fā)同種異體淋巴細(xì)胞反應(yīng)能力很強，是導(dǎo)致移植排斥反應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；imDC表面黏附分子和共刺激分子表達水平低，混合淋巴細(xì)胞培養(yǎng)實驗中發(fā)現(xiàn)，可以誘導(dǎo)同種異體淋巴細(xì)胞低反應(yīng)，從而介導(dǎo)機體免疫耐受[13]。在同種異基因移植的同時輸注imDC，能夠明顯延長移植物的存活時間[14]。

3.2 DC誘導(dǎo)移植免疫耐受的機制 目前的研究認(rèn)為，imDC誘導(dǎo)移植免疫耐受的機制可能包括：（1）誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞無能[15]；（2）誘導(dǎo)Th2型免疫應(yīng)答的偏移，有利于減少移植物的急性排斥反應(yīng)[15]；（3）介導(dǎo)T淋巴細(xì)胞克隆清除/克隆無反應(yīng)[16]；（4）通過誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)免疫耐受[17]。imDC在防治移植排斥反應(yīng)以及誘導(dǎo)移植免疫耐受的研究主要通過以下方式進行：（1）采用供者imDC輸注受者誘導(dǎo)移植物免疫耐受[18]；（2）用受者imDC負(fù)載供者抗原后回輸受者誘導(dǎo)移植物免疫耐受[19]。

3.3 維持DC未成熟狀態(tài)的研究現(xiàn)狀 維持DC的未成熟狀態(tài)可以誘導(dǎo)供體特異性免疫耐受[20]。目前對imDC誘導(dǎo)同種異體移植免疫耐受的研究集中在：（1）聯(lián)合應(yīng)用一些藥物或生物制劑，限制或阻斷imDC表面特異性分子的表達，抑制其成熟[21]；（2）用基因修飾的方法使imDC表面表達某些免疫抑制分子，或者封閉其抗原呈遞作用的協(xié)同刺激分子從而誘導(dǎo)免疫耐受[22]；（3）隨著免疫學(xué)及分子生物學(xué)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)miRNA具有調(diào)控樹突狀細(xì)胞的成熟及功能的作用[23-25]。

4 展望

由于imDC輸注受體體內(nèi)，在接受異體抗原后極易分化成熟，失去誘導(dǎo)免疫耐受的能力，不能誘導(dǎo)永久性移植免疫耐受。如何運用imDC誘導(dǎo)特異性的免疫耐受并長期保持這種耐受狀態(tài)已經(jīng)成為近年來研究的熱門，應(yīng)用藥物或生物制劑抑制DC成熟可能導(dǎo)致機體免疫全面抑制等不良反應(yīng)的出現(xiàn)，基因修飾的imDC可避免藥物的不良反應(yīng)，但經(jīng)基因修飾的imDC輸入機體后尚存在目的基因表達不穩(wěn)定以及影響宿主的潛在危險。因此，尋找更好的刺激物修飾imDC，具有十分重要的理論與臨床價值。

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10.3969/j.issn.1009-4393.2014.3.004

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湖南 421001 南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院 (劉宇明 黃江波)