一、树突状细胞 DC 的概述

在免疫系统中，树突状细胞（Dendritic Cells，DC）堪称“哨兵中的精英”。

它们广泛分布于人体各处，时刻监视着外来病原体的入侵。一旦发现异常，DC 会迅速启动免疫反应，将危险信号传递给其他免疫细胞，从而激活整个免疫系统。

可以说，DC 是免疫系统的第一道防线，也是免疫反应的“总指挥”。

1. 基本概念

树突状细胞的发现历程可谓一波三折。早在 1868 年，德国病理学家保罗·兰格汉斯首次在皮肤中发现了一种特殊的细胞，但当时并未意识到其重要性。

直到 1973 年，美国免疫学家拉尔夫·斯坦曼和佐尔坦·盖尔蒂才正式确认了树突状细胞的存在，并为其命名。这种细胞因其表面有许多树突状的突起而得名，这些突起不仅赋予了它们独特的形态，更使其能够高效地与周围环境进行物质交换和信息传递。

在人体内，树突状细胞广泛分布于皮肤、黏膜、淋巴组织等部位。皮肤中的朗格汉斯细胞是树突状细胞的一种，它们像哨兵一样守护着皮肤表面，随时准备捕捉入侵的病原体。

黏膜部位的树突状细胞则负责监测呼吸道、消化道等与外界相通的腔道，防止病原体从这些途径入侵。而淋巴组织中的树突状细胞则主要参与免疫反应的调控和协调。

2. 细胞亚群划分

树突状细胞是一个复杂的家族，根据其来源和功能的不同，可以分为多个亚群。

最常见的两种是髓系树突状细胞（mDC）和浆细胞样树突状细胞（pDC）。

髓系树突状细胞主要来源于骨髓中的髓系祖细胞，它们在抗原呈递和激活 T 细胞方面表现出色。mDC 广泛分布于外周组织和淋巴组织，是免疫系统中最重要的抗原呈递细胞之一。

它们能够高效地摄取和处理抗原，并将其呈递给 T 细胞，从而启动免疫反应。浆细胞样树突状细胞则来源于淋巴样祖细胞，它们在抗病毒免疫中发挥着独特的作用。

pDC 能够产生大量的 I 型干扰素（IFN-α 和 IFN-β），这些干扰素在抑制病毒复制和调节免疫反应中起着关键作用。pDC 主要分布于血液和淋巴组织，它们在病毒感染的早期阶段迅速响应，为免疫系统争取宝贵的时间。

除了这两种主要的亚群，还有一些特殊的树突状细胞亚群，如滤泡树突状细胞（FDC）和隐匿细胞。FDC 主要存在于淋巴滤泡中，它们在 B 细胞的免疫反应中起着重要作用，能够捕获和保留抗原，促进 B 细胞的成熟和抗体的产生。

隐匿细胞则主要分布于脾脏和淋巴结，它们能够捕获和处理血液中的抗原，参与体液免疫反应。

 

二、主要功能

1. 抗原呈递功能

树突状细胞的抗原呈递功能是其最核心的职责之一。它们通过多种机制摄取和处理抗原，然后将抗原肽呈递给 T 细胞，从而启动免疫反应。

a.抗原摄取

树突状细胞能够通过多种方式摄取抗原，包括吞噬作用、内吞作用和受体介导的内吞作用。在吞噬作用中，树突状细胞通过其表面的吞噬体将较大的颗粒性抗原吞噬进入细胞内。内吞作用则主要针对可溶性抗原，树突状细胞通过其表面的内吞体将抗原包裹进入细胞内。受体介导的内吞作用则更为复杂，树突状细胞表面的受体（如甘露糖受体、清道夫受体等）能够识别并结合特定的抗原，然后将其内吞进入细胞内。

b. 抗原处理

摄取抗原后，树突状细胞会在细胞内对其进行处理。抗原在细胞内的溶酶体和内质网中被分解成小的肽段。这些肽段随后被装载到主要组织相容性复合体（MHC）分子上，形成 MHC-抗原肽复合物。

c. 抗原呈递

树突状细胞通过其表面的 MHC 分子将抗原肽呈递给 T 细胞。MHC I 类分子主要呈递内源性抗原（如病毒感染细胞内的病毒蛋白），而 MHC II 类分子则主要呈递外源性抗原（如细菌蛋白）。

树突状细胞通过交叉呈递机制，能够将外源性抗原呈递给 CD8+ T 细胞，从而激活细胞毒性 T 细胞。在不同感染场景下，树突状细胞能够引导 T 细胞分化为不同类型，以应对不同的病原体。

例如，在病毒感染时，树突状细胞会激活 CD8+ T 细胞分化为细胞毒性 T 细胞，直接杀死被病毒感染的细胞；而在细菌感染时，树突状细胞会激活 CD4+ T 细胞分化为 Th1 细胞，促进巨噬细胞的吞噬作用。

2.免疫调节功能

树突状细胞在免疫调节中发挥着关键作用，既能维持免疫耐受，又能调节免疫反应的强度和持续时间。

a.维持免疫耐受

树突状细胞通过多种机制维持免疫耐受，防止自身免疫反应的发生。未成熟的树突状细胞能够捕获和处理自身抗原，然后将其呈递给 T 细胞。在特定的细胞因子和信号通路的作用下，这些 T 细胞会分化为调节性 T 细胞（Tregs），从而抑制其他免疫细胞的反应。此外，树突状细胞还能够通过诱导 T 细胞的无能或凋亡，进一步维持免疫耐受。

b.调节免疫反应

树突状细胞通过调节细胞因子的分泌和共刺激分子的表达，平衡免疫反应的强度和持续时间。成熟的树突状细胞能够分泌大量的促炎细胞因子，如 IL-1、IL-6 和 TNF-α，这些细胞因子能够招募和激活其他免疫细胞，启动炎症反应。

然而，树突状细胞也能够分泌抗炎细胞因子，如 IL-10，从而防止过度的免疫反应导致组织损伤。在肿瘤免疫微环境中，树突状细胞的功能失调可能导致肿瘤免疫逃逸。例如，肿瘤细胞能够通过分泌免疫抑制因子，抑制树突状细胞的成熟和抗原呈递能力，从而逃避免疫系统的监视。

3.参与免疫细胞间的相互作用

树突状细胞在免疫细胞网络中处于枢纽地位，通过分泌细胞因子和细胞间接触等方式，协调不同免疫细胞的功能。

a.与自然杀伤细胞（NK 细胞）的相互作用

树突状细胞能够通过分泌细胞因子（如 IL-12 和 IL-15）激活 NK 细胞。激活后的 NK 细胞能够直接杀死肿瘤细胞和病毒感染的细胞，从而增强免疫反应。此外，NK 细胞也能够通过分泌细胞因子（如 IFN-γ）反馈调节树突状细胞的功能。

b.与 B 细胞的相互作用

树突状细胞能够通过其表面的共刺激分子（如 CD40）与 B 细胞相互作用。这种相互作用能够促进 B 细胞的成熟和抗体的产生。

此外，树突状细胞还能够通过分泌细胞因子（如 IL-6 和 IL-21）进一步调节 B 细胞的功能。树突状细胞通过与多种免疫细胞的相互作用，形成一个复杂的免疫网络，从而协调整个免疫系统的功能。

它们不仅能够启动免疫反应，还能够调节免疫反应的强度和持续时间，确保免疫系统的正常运行。

树突状细胞在免疫系统中发挥着多种关键功能，从抗原呈递到免疫调节，再到与其他免疫细胞的相互作用，它们在维持免疫平衡和应对病原体入侵中起着不可或缺的作用。

 

三、研究方法总结实验方法

1.流式细胞术

检测使用流式细胞术检测树突状细胞（DC）表面共刺激分子（如CD40、CD80、CD86）的表达水平，评估其免疫调节能力。这种方法可以快速、准确地定量分析DC表面分子的表达情况，从而了解DC的成熟度和功能状态。

2.共培养

实验通过共培养实验观察DC与T细胞等免疫细胞的相互作用。通过检测T细胞分化为不同亚群（如Th1、Th2、Treg）的比例、T细胞对特定抗原的反应性，评估DC对T细胞的免疫调节以及免疫耐受调控作用。共培养实验可以模拟体内DC与T细胞的相互作用，研究DC在免疫应答中的具体作用。

3.基因操作技术

利用基因敲除、过表达等技术，研究特定分子在DC免疫调节功能中的作用。通过改变DC中特定基因的表达，可以深入理解这些基因在DC功能调节中的作用机制，为开发新的免疫治疗策略提供理论依据。

4.动物模型研究构建

树突状细胞功能异常的小鼠模型，通过基因敲除、过表达等技术，研究DC在疾病发生发展中的作用。动物模型研究可以模拟人类疾病过程，研究DC在疾病中的具体作用，为临床应用提供实验依据。

5.临床应用研究探讨

树突状细胞在临床应用研究中的进展，如树突状细胞疫苗的研发和临床试验情况，以及在肿瘤免疫治疗、自身免疫病治疗等领域的潜在应用前景。临床应用研究可以将基础研究成果转化为实际的治疗方案，为患者提供新的治疗选择。

 

通过这些实验方法，可以从不同角度研究树突状细胞（DC）的功能和作用机制，为免疫学研究和临床应用提供重要的实验依据和理论支持。