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抗原提呈细胞与免疫应答欢迎参加关于抗原提呈细胞与免疫应答的学术讲座在免疫学的广阔领域中,抗原提呈细胞扮演着连接先天性免疫和适应性免疫的关键角色它们负责捕获、处理和提呈抗原,从而启动特异性免疫应答本次课程将深入探讨抗原提呈细胞的多样性及其功能特征,详细阐述抗原处理与提呈的分子机制,并分析这些过程如何调控免疫系统的平衡理解这些基础知识对于疾病的预防、诊断和治疗具有重要意义课程概述抗原提呈细胞的定义和类型我们将首先介绍抗原提呈细胞的基本概念和分类系统,包括其在免疫系统中的位置和主要特征抗原处理和提呈的过程深入探讨不同类型抗原的处理途径,以及分子在抗原提呈中的关MHC键作用免疫应答的机制分析免疫细胞如何识别被提呈的抗原并产生适当的免疫应答在免疫系统中的作用APC探讨抗原提呈细胞在健康和疾病状态下的关键功能及其临床应用前景抗原提呈细胞()定义APC提呈功能双重角色抗原提呈细胞是一类能够摄这些细胞在先天性和适应性取、处理并向淋巴细胞提呈免疫中扮演着桥梁作用,既T抗原的免疫细胞这一过程参与初始的炎症反应,又引是启动特异性免疫应答的关导后续的特异性免疫应答,键步骤,使免疫系统能够识展现出免疫系统中的功能多别和应对外来病原体样性分子特征表达高水平的主要组织相容性复合体()分子和多种共APC MHC刺激分子,如、等,这些分子对于有效激活细胞至关CD80CD86T重要主要抗原提呈细胞类型巨噬细胞组织中的专业吞噬细胞,能够清除病原体和细胞碎片,同时提呈抗原激活适应树突状细胞()性免疫应答DC最专业的抗原提呈细胞,具有强大高效的吞噬功能•的抗原捕获和处理能力,是启动初分泌多种细胞因子•始细胞免疫应答的主要细胞类T型淋巴细胞B分布于几乎所有组织专业抗体产生细胞,同时也能高效提呈•其特异性识别的抗原,尤其在继发性免表达高水平和共刺激分子•MHC疫应答中发挥重要作用表达特异性细胞受体•B能有效激活细胞•CD4+T树突状细胞()概述DC专业APC最高效的抗原提呈细胞广泛分布存在于外周组织和淋巴器官免疫启动高效激活初始细胞T树突状细胞因其独特的树突样形态而得名,这种形态极大地增加了其表面积,有利于抗原的捕获作为哨兵细胞,它们在组织中不断采样环境中的抗原,一旦检测到病原体信号,即迅速成熟并迁移至附近淋巴结,成为启动适应性免疫应答的关键细胞树突状细胞不仅是免疫激活的主导者,也参与免疫耐受的建立,对维持免疫系统的平衡至关重要研究表明,不同亚型的树突状细胞具有不同的功能特性,对于定向调控免疫应答有着重要意义树突状细胞亚型髓样树突状细胞()浆细胞样树突状细胞()朗格汉斯细胞mDC pDC又称经典树突状细胞(),是最形态类似浆细胞,主要存在于血液和表皮中特有的亚型,含有特征性cDC DC常见的亚型,主要分布于外周组淋巴器官,是抗病毒免疫应答的关键的颗粒,是皮肤免疫系统的重DC Birbeck织和淋巴器官细胞要组成部分高效吞噬和抗原处理能力产生大量型干扰素表达朗格林()••I•CD207强烈的细胞刺激能力表达高水平的和监视皮肤微环境•T•TLR7TLR9•主要分泌等促炎性细胞因子在病毒感染中发挥关键作用在过敏反应和接触性皮炎中发挥•IL-12••作用树突状细胞功能抗原摄取和处理通过胞饮、吞噬和受体介导的内吞等多种方式摄取抗原,并在细胞内进行加工处理,生成适合与分子结合的肽段MHC迁移至淋巴结接触抗原后,上调趋化因子受体,响应淋巴结中的和DC CCR7CCL19信号,通过淋巴管迁移至细胞区CCL21T激活细胞和细胞T B在淋巴结中,成熟的提供细胞活化所需的三种信号抗原特异性DC T信号、共刺激信号和细胞因子信号调节免疫应答根据接收到的环境信号,可诱导不同类型的免疫应答,如、DC Th
1、反应或免疫耐受Th2Th17巨噬细胞概述组织吞噬细胞广泛分布于全身组织的专业吞噬细胞多功能免疫细胞兼具吞噬、炎症调节和组织修复功能免疫桥梁连接先天性和适应性免疫的重要细胞巨噬细胞由血液单核细胞分化而来,在各组织中形成特异性的组织巨噬细胞群体,如肺泡巨噬细胞、库普弗细胞(肝脏)和小胶质细胞(中枢神经系统)它们构成了机体防御系统的第一道防线,能够快速识别并清除入侵的病原体作为清道夫细胞,巨噬细胞不仅参与病原体的清除,还负责清理凋亡细胞和组织碎片,维持组织的稳态此外,它们还分泌多种细胞因子和生长因子,参与炎症反应、免疫调节和组织修复过程巨噬细胞功能吞噬和杀伤抗原处理和提呈通过模式识别受体识别并吞噬病原处理吞噬的病原体并通过分子MHC体,在吞噬体内通过活性氧、一氧提呈抗原肽,激活特异性细胞应答T化氮和溶酶体酶等杀伤机制消灭病原体组织修复分泌炎症介质分泌生长因子和细胞外基质成分,产生α、β、等促炎症细TNF-IL-1IL-63促进组织修复、血管生成和伤口愈胞因子和趋化因子,调节局部和系合统性炎症反应淋巴细胞作为B APC专一性抗原识别和摄类分子表达激活细胞继发免疫中的作用MHC II CD4+T取细胞表达高水平的细胞提呈抗原激活特在继发免疫应答中,记B B细胞通过表面的细胞B B类分子,能够有异性辅助细胞,反过忆细胞作为的作用MHC II T BAPC受体()专一性地BCR效地将处理后的抗原肽来,活化的细胞又提更为突出,能够迅速捕T识别抗原,这种识别比提呈给辅助细供信号帮助细胞分化获特异性抗原并激活记CD4+T B非特异性的吞噬更为高胞,这是形成有效细为浆细胞和记忆细忆细胞,加速免疫保T-B B T效,使细胞能够在低B胞合作的基础胞,实现互利共生的关护反应浓度抗原条件下也有效系摄取特定抗原其他抗原提呈细胞单核细胞血液中的前体细胞,可分化为巨噬细胞或树突状细胞它们表达分子和共刺激分MHC子,具有抗原提呈能力,尤其在炎症环境中更为活跃与成熟的巨噬细胞和相比,DC其提呈效率较低,但在急性感染和炎症反应中仍发挥重要作用内皮细胞血管内皮细胞在炎症条件下可上调分子表达,参与抗原提呈它们的战略位置使MHC其成为循环免疫细胞和组织之间的重要接口,在器官移植排斥和自身免疫疾病中具有特殊意义上皮细胞构成粘膜屏障的上皮细胞,特别是肠道和气道上皮,在局部免疫中具有抗原提呈功能它们通过表达分子和非经典的分子,参与黏膜免疫监视和局部炎症调节MHC CD1肥大细胞传统上以其在过敏反应中的作用而闻名,但近期研究发现肥大细胞也具有抗原处理和提呈能力,可以激活和细胞,参与抗寄生虫和抗细菌免疫CD4+CD8+T抗原的定义和分类外源性抗原内源性抗原自身抗原来源于机体外部的抗原,包括病原体细胞内产生的抗原,包括内源性蛋白机体自身的组成成分,在正常情况下(细菌、病毒、真菌、寄生虫)及其质、病毒蛋白、肿瘤抗原等不引起免疫应答,但在自身免疫疾病产物,环境污染物,食物成分等中成为免疫攻击的靶标在细胞质内合成和处理•包括、组织特异性蛋白等通过类分子提呈给细•DNA•MHC ICD8+T通常通过内吞或吞噬途径进入细•胞通常受免疫耐受机制保护•胞主要诱导细胞毒性细胞应答耐受破坏可导致自身免疫疾病•T•主要通过类分子提呈给•MHC II细胞CD4+T诱导体液免疫和细胞介导的免疫•应答抗原决定簇(表位)细胞表位细胞表位B T能够被细胞受体()直接识别的经过处理后能够被细胞受体()B BCRT TCR抗原表面区域,通常是暴露在分子表识别的短肽片段,这些肽段必须与面的结构分子结合才能被识别MHC主要识别抗原的三维构象类分子通常结合个氨基酸••MHC I8-10的肽段通常大小约为个氨基酸•15-22类分子通常结合个氨基往往包含带电荷和亲水的氨基酸•MHC II13-25•酸的肽段细胞不能识别游离状态的抗原•T构象表位线性表位vs依据抗原肽段在蛋白质结构中的排列方式分类构象表位由空间上相邻但序列上不连续的氨基酸形成•线性表位由序列上连续的氨基酸形成•细胞通常识别构象表位,细胞主要识别线性表位•BT主要组织相容性复合体()MHC基因复合体MHC位于人类号染色体短臂的一组高度多态性基因,编码参与抗原提呈的分子6类分子MHC I几乎所有有核细胞表达,提呈内源性抗原给细胞CD8+T类分子MHC II3主要在专业抗原提呈细胞上表达,提呈外源性抗原给细胞CD4+T人类又称人类白细胞抗原()系统,包含超过个基因,是人体最复杂的基因区域之一的高度多态性确保了群体中个体间的免MHC HLA200MHC疫应答差异,有助于种群对多种病原体的抵抗分子直接参与抗原提呈过程,将蛋白质抗原处理后的肽段展示给细胞类主要包括、、,而类包括、、MHC TMHC IHLA-A BC MHC II HLA-DP DQ基因多态性与个体对疾病的易感性、疫苗应答差异以及器官移植排斥密切相关DR MHC类分子结构MHC I链和微球蛋白肽结合槽细胞内运输和组装αβ2类分子由一条重链(链)和一条轻和区域形成一个闭合的肽结合槽,能类分子在内质网中合成并组装,在αααMHC I12MHC I链(微球蛋白)组成链包含三个胞够容纳个氨基酸长度的肽段肽结合肽装载复合体()的协助下结合肽段βα28-10PLC外区域(α、α、α)、一个跨膜区和一槽两端封闭,限制了所能结合肽段的长后,通过高尔基体转运至细胞表面123个胞质尾部度类分子结构MHC II链和链αβ类分子由两条跨膜糖蛋白链组成,链和链各包含两个αβMHC II胞外区域(和,和)、一个跨膜区和一个胞质尾部ααββ1212开放式肽结合槽和区域形成一个开放式的肽结合槽,能够容纳长度可变的αβ11肽段,通常为个氨基酸槽的两端开放,允许更长的肽段13-25延伸出槽外细胞内运输和组装类分子在内质网中合成,与不变链()结合,阻止过早MHC IIIi结合肽段在后内体溶酶体系统中,被降解为片段,然-Ii CLIP后在的协助下被抗原肽替代HLA-DM抗原处理概述外源性抗原处理途径1适用于通过内吞或吞噬进入细胞的抗原,如细菌、毒素和可溶性蛋白这些抗原在内体溶酶体系统中被降解为肽段,然后通过类分子提呈给-MHC II细胞主要在专业抗原提呈细胞(树突状细胞、巨噬细胞和细胞)CD4+T B中进行内源性抗原处理途径适用于细胞内合成的蛋白质,如自身蛋白、肿瘤抗原和病毒蛋白这些蛋白质在蛋白酶体中被降解为肽段,通过转运体进入内质网,然后通过TAP MHC类分子提呈给细胞几乎所有有核细胞都具备此途径ICD8+T交叉提呈一种特殊的抗原处理机制,允许某些专业(主要是树突状细胞的亚群)APC将胞吞的外源性抗原通过类途径提呈给细胞这一机制对于启MHC ICD8+T动针对肿瘤细胞和某些病毒的细胞毒性免疫应答至关重要外源性抗原处理分子装载MHC II内体溶酶体系统-在特殊的类分子富集的多泡体区室MHC II胞吞和胞饮早期内体逐渐酸化,发展为晚期内体,最终与溶()中,抗原肽替代片段,绑定到MIIC CLIPMHC抗原通过吞噬作用(固体颗粒)、受体介导的内酶体融合,值降至,激活多种水解酶分子上pH
4.5-
5.0II吞(特定分子)或胞饮作用(液体和小分子)进促进解离•HLA-DM CLIP入细胞,形成早期内体内体酸化导致抗原构象改变•调节肽段装载•HLA-DO巨噬细胞擅长吞噬大颗粒•蛋白酶在酸性环境中最活跃•肽复合物转运至细胞表面•-MHC II利用微小突起高效摄取抗原•DC产生适合结合的肽段•MHC II细胞通过捕获特异性抗原•B BCR内源性抗原处理蛋白酶体系统细胞内的蛋白质首先被泛素化标记,然后被蛋白酶体识别并降解为短肽在干扰素26S刺激下,标准蛋白酶体转变为免疫蛋白酶体,产生更适合结合的肽段MHC I转运体TAP胞质中产生的肽段通过转运相关蛋白()泵被主动转运到内质网腔中是一个TAP TAP依赖性转运蛋白,由和两个亚基组成,优先转运长度为个氨基酸的肽ATP TAP1TAP28-16段内质网中的肽装载在内质网中,新合成的MHCI重链与β2微球蛋白结合,形成部分折叠的复合物这一过程由肽装载复合体()辅助,包括钙联素、钙网蛋白、和等分子,PLC ERp57Tapasin确保正确折叠和高亲和力肽段的装载转运至细胞表面装载肽段的稳定分子通过分泌途径,经过高尔基体运输到细胞表面,在那里它们MHC I可以被细胞识别,这些细胞可以直接杀死表达异常或感染的细胞CD8+T T交叉提呈定义与意义外源性抗原通过类分子提呈给细胞的特殊途径MHC ICD8+T交叉提呈途径包括胞质途径和脱氧核苷酸内体途径两种主要机制执行细胞主要由CD8α+和CD103+树突状细胞亚群执行临床意义对抗肿瘤免疫和某些病毒感染的免疫防御至关重要交叉提呈是一种打破经典抗原处理规则的特殊机制,使得树突状细胞能够将从凋亡或坏死细胞中获取的抗原提呈给细胞在胞质途径中,抗CD8+T原从内吞体逃逸到胞质,经蛋白酶体降解后,通过进入内质网;而在脱氧核苷酸内体途径中,抗原在内吞体内直接被加工并装载到分子TAP MHC I上抗原提呈过程肽复合物形成与相互作用MHC-TCR抗原经过处理后产生的肽段与分子结合,形成稳定的复合物类分当细胞接触时,其表面的细胞受体()识别特定的肽复合物MHC MHCIT APC T TCR MHC-子与氨基酸的肽段结合,类分子与氨基酸的肽段结合这一过或共受体分别与或分子结合,增强信号并稳定相互作8-10MHC II13-25CD4CD8MHC IIMHCITCR程受到多种分子伴侣的严格调控用,启动细胞活化级联反应T123细胞表面表达装载了肽段的分子通过分泌途径转运至的细胞表面在这个过程MHC APC中,也上调表达共刺激分子(如)和黏附分子(如),APC CD80/CD86ICAM-1为细胞识别做准备T细胞活化的信号T信号信号12特异性识别共刺激由识别特定的肽复合物提供,确保主要由表面的共刺激分子(如TCR MHC-APC只有特异性细胞被激活这是启动细胞)与细胞表面的相互作用T T CD80/CD86T CD28活化的第一步,但单独的信号通常导致细提供此信号对于细胞的完全活化、存活1T T胞无应答或凋亡和增殖至关重要缺乏共刺激可导致细胞T无能或凋亡信号3细胞因子信号由分泌的细胞因子提供,如、APC IL-12IL-4等,指导细胞分化为不同的效应亚型信T号决定了细胞分化的方向,如、、3T Th1Th2或细胞Th17Treg共刺激分子通路通路通路CD80/CD86-CD28CD40-CD40L ICOS-ICOSL最经典的共刺激通路,在细胞初始重要的双向调节通路,增强和主要参与细胞激活后期和效应功能T APC T T活化中发挥核心作用细胞功能调节()表达于活表达于,在细胞活化后表达上调•CD80/CD86B7-1/B7-2•CD40APC CD40L•ICOS T化的()表达于活化细胞APC CD154T表达于和非造血细胞•ICOSL APC构成性表达于细胞表面激活后上调共刺激分子表达•CD28T•APC增强细胞增殖和细胞因子产生•T相互作用增强细胞增殖、产增强细胞因子产生和抗原提呈能•T IL-2•对滤泡辅助细胞()发育特•T Tfh生和存活力别重要提供负反馈调控对细胞活化、类别转换和生发中•CTLA-4•B心形成至关重要免疫突触的形成初始接触分子重排细胞和通过黏附分子(如接触后,膜表面分子开始重新分T APCLFA-)形成初步接触,使细胞能布,形成高度组织化的超分子激活1/ICAM-1够更紧密地结合复合物()SMAC突触形成信号传导形成成熟的免疫突触,中央区域富分子聚集触发级联信号传导,促进T3含复合物,周围区域富含TCR-MHC细胞的活化、极化和功能分化黏附分子细胞分化T细胞细胞细胞调节性细胞()Th1Th2Th17T Treg在和环境中,通过在环境中,通过转录因在、、环境在和环境中,通过γββIL-12IFN-IL-4TGF-IL-6IL-23TGF-IL-2转录因子调控分化主子调控分化主要分中,通过转录因子调转录因子调控分化γT-bet GATA-3ROR tFoxp3要分泌、和,泌、、等,促进控分化主要分泌、分泌抑制性细胞因子如γαIFN-IL-2TNF-IL-4IL-5IL-13IL-17IL-IL-促进细胞介导的免疫应答,体液免疫,激活细胞产生、等,招募中性粒细、β,抑制其他免疫B21IL-2210TGF-活化巨噬细胞,对抗细胞内抗体,对抗细胞外病原体如胞,对抗细菌和真菌失调细胞活性,维持免疫耐受,病原体过度反应与多寄生虫过度反应与过的反应与多种炎症性疾防止自身免疫和过度炎症反Th1Th2Th17种自身免疫疾病相关敏和哮喘相关病相关应细胞亚群功能CD4+T亚群主要功能相关疾病活化巨噬细胞;增强和型糖尿病;多发性硬化;Th1NK1细胞活性;促进类风湿性关节炎;某些炎症CD8+T产生;介导迟发型超性肠病IgG2a敏反应促进细胞产生和;哮喘;过敏性鼻炎;特应性Th2B IgEIgG1激活嗜酸性粒细胞和肥大细皮炎;寄生虫感染防御胞;促进黏液分泌招募和活化中性粒细胞;诱银屑病;炎症性肠病;强直Th17导上皮细胞产生抗菌肽;维性脊柱炎;某些自身免疫性持黏膜屏障完整性关节炎抑制效应细胞活性;抑制缺陷导致综合征;功能Treg TIPEX功能;维持免疫耐受;障碍与多种自身免疫病相APC控制炎症反应关;在肿瘤微环境中可抑制抗肿瘤免疫细胞活化CD8+T交叉提呈的重要性树突状细胞通过交叉提呈将外源性抗原(如感染细胞或肿瘤细胞来源的抗原)提呈给细胞,这一过程对于启动针对非直接感染的病原体的细胞毒性细胞反应至CD8+T APC T关重要细胞毒性淋巴细胞的产生T激活的细胞分化为细胞毒性淋巴细胞(),表达细胞毒性分子如穿孔素、CD8+T TCTL颗粒酶和这些效应分子使能够直接杀伤表达特异性抗原的靶细胞B FasLCTL病毒感染和肿瘤细胞的清除通过识别靶细胞表面的病毒肽或肿瘤抗原复合物,形成免疫突触,释放细胞CTL MHCI-毒性颗粒或通过互作,诱导靶细胞凋亡这一过程构成了对病毒感染和肿瘤的Fas-FasL关键防御机制记忆形成部分活化的细胞分化为记忆细胞,长期存活并能在再次接触同一抗原时迅速扩CD8+T增和发挥效应功能,提供持久的保护性免疫记忆细胞是疫苗诱导的长期保护CD8+T的关键组成部分细胞活化和抗体产生B抗原识别与结合细胞通过表面免疫球蛋白()特异性识别并结合抗原,触发初始活化信号B BCR与抗原结合触发信号传导•BCR抗原复合物被内化•-BCR抗原在内体中被处理加工•细胞辅助T对于大多数蛋白质抗原,细胞需要与抗原特异性细胞相互作用(细胞依赖性应答)B ThT细胞通过提呈处理后的抗原肽给细胞•B MHC II CD4+T活化的细胞提供和细胞因子信号•T CD40L这些信号促进细胞增殖和分化•B生发中心反应在细胞区与细胞区交界处的初步相互作用后,细胞移动至滤泡形成生发中心T B B体细胞高频突变产生抗体多样性•亲和力成熟筛选出高亲和力克隆•免疫球蛋白类别转换(如转为、或)•IgM IgGIgA IgE效应与记忆细胞形成生发中心细胞最终分化为浆细胞和记忆细胞BB浆细胞大量分泌抗体,提供即时保护•记忆细胞长期存活,提供快速二次应答•B部分浆细胞迁移至骨髓成为长寿命浆细胞•细胞因子网络促炎症细胞因子抑炎症细胞因子启动和加强炎症反应的细胞因子,在应对感限制免疫应答强度和持续时间,防止过度炎染和组织损伤中发挥关键作用症损伤和维持组织稳态•IL-1β-由单核细胞和巨噬细胞产生,诱导•IL-10-抑制APC功能和Th1反应,促进Treg急性期反应发育•TNF-α-强效促炎因子,激活内皮,增加•TGF-β-抑制T细胞增殖,促进Treg分化,血管通透性参与组织修复多效性细胞因子,促进急性期蛋白抑制和促进分化,调节巨噬•IL-6-•IL-4-Th1Th2产生和细胞分化细胞极化T/B由产生,促进分化和由产生,抑制细胞增殖和功能•IL-12-APC Th1•IL-35-Treg T细胞活性NK/CD8+T趋化因子调控免疫细胞在组织间的定向迁移,对免疫监视和炎症细胞招募至关重要吸引表达的和细胞迁移至淋巴结•CCL19/21-CCR7DC T强效中性粒细胞趋化因子•CXCL8IL-8-通过吸引活化的细胞•CXCL9/10/11-CXCR3T单核细胞和巨噬细胞的主要趋化因子•CCL2-树突状细胞亚群和功能极化炎症型耐受型在免疫平衡中的作用DC DC在病原相关分子模式()或危在稳态条件下或特定微环境因素(如亚群和功能状态的动态平衡对于PAMP DC险相关分子模式()刺激下形、β)影响下产生,促进免维持免疫系统的正常功能至关重要DAMP IL-10TGF-成,介导强烈的免疫激活疫耐受表达高水平和共刺激分子表达低水平共刺激分子和高水平不同亚群形成复杂的网络,调•MHC••DC()抑制性分子(、)控免疫应答类型CD80/CD86/CD40PD-L1IDO产生促炎症细胞因子(、产生抑制性细胞因子(、环境信号决定极化方向,进而•IL-12IL-•IL-10•DC、α等)β)影响整体免疫反应6TNF-TGF-促进、和分化诱导细胞无能、凋亡或调节性功能失调与自身免疫病、慢性•Th1Th17CTL•TT•DC细胞分化炎症和肿瘤免疫逃逸相关在感染和肿瘤免疫中发挥关键作•用在自身耐受和炎症解决中发挥作靶向极化是免疫治疗的重要策••DC用略巨噬细胞极化型巨噬细胞M2替代活化型,通常由、和等刺激产IL-4IL-13IL-10生,具有抗炎和组织修复功能•产生抗炎症细胞因子(IL-
10、TGF-β)型巨噬细胞M1表达高水平鸟氨酸酶,参与组织修复•经典活化型,通常由IFN-γ和LPS等微生物产物2清除细胞碎片和凋亡细胞刺激产生,具有强大的促炎症和抗微生物活•性促进血管生成和组织重塑••产生高水平促炎症细胞因子(IL-1β、TNF-1在炎症和组织修复中的作用α、IL-6)巨噬细胞极化代表一个动态的连续谱,而非绝对产生氧自由基和一氧化氮()•NO的二分法,随微环境变化而调整高效杀伤病原体和肿瘤细胞•3急性炎症早期以为主,清除病原•M1增强和免疫应答•Th1Th17炎症解决期转向表型,促进组织修复•M2极化失衡与多种慢性炎症疾病相关•肿瘤相关巨噬细胞多呈样表型,促进肿瘤•M2进展抗原提呈细胞在器官特异性免疫中的作用皮肤免疫系统黏膜相关淋巴组织()肝脏和肺部的特殊MALT APC皮肤作为人体最大的屏障器官,拥有复肠道作为最大的黏膜免疫器官,含有丰肝脏库普弗细胞是最大的组织巨噬细胞杂的网络表皮中的朗格汉斯细胞富的细胞可转运管腔抗原至其下群体,位于肝窦内,持续过滤门静脉血APC APC M和真皮中的多种亚群共同监视外界刺方的;肠道和巨液,清除微生物和毒素肝脏特殊的免DC APC CD103+DC CX3CR1+激,协调应对环境抗原朗格汉斯细胞噬细胞负责采样肠道抗原;能疫微环境倾向于诱导耐受,在肝移植接CD103+DC特别适合捕获并处理表皮中的抗原,在诱导调节性细胞,促进口服耐受这些受和口服耐受中发挥重要作用肺部拥T过敏性接触性皮炎中发挥关键作用这细胞形成复杂网络,平衡抵抗病原体和有独特的网络,包括肺泡巨噬细胞APC些细胞可迁移至皮肤引流淋巴结,启动对食物抗原共生菌的耐受的需要和多种亚群,平衡对吸入抗原的耐受/DC特异性细胞反应和抵抗呼吸道病原体T抗原提呈细胞在中枢神经系统中的作用小胶质细胞作为血脑屏障和免疫特权神经炎症和神经退行性疾病APC小胶质细胞是中枢神经系统()曾被认为是完全的免疫特权部小胶质细胞和其他在多种神CNS CNSCNS APC中的常驻免疫细胞,起源于卵黄囊原位,现已知存在复杂的神经免疫相经系统疾病中发挥关键作用-始巨噬细胞,在胚胎早期迁移至脑部互作用多发性硬化症中介导髓鞘自身抗•并终生存在血脑屏障限制免疫细胞和分子自原的提呈•静息状态下维持神经环路的稳态由进入•阿尔茨海默病中参与β淀粉样蛋•-活化后表达和共刺激分子脑膜淋巴管系统提供免疫监视通白清除和炎症反应•MHC•道能处理和提呈抗原给浸润的细胞帕金森病中对突触核蛋白聚集α•T•-微环境偏向抑制性免疫反应体的反应•CNS多功能细胞,介导清除突触、凋功能失调可导致有害的神经炎症抑制慢性神经炎症是治疗神经退•••亡细胞和病原体行性疾病的潜在策略抗原提呈细胞在肿瘤免疫中的作用肿瘤相关巨噬细胞肿瘤浸润淋巴细胞肿瘤抗原的处理和提呈()()TAM TIL肿瘤抗原包括肿瘤特异性通常是肿瘤微环境中包括多种淋巴细胞亚TAM TIL抗原(,如新生抗TSA最丰富的免疫细胞群体,群,如细胞、CD8+TCD4+原)和肿瘤相关抗原多数呈样表型,促进肿细胞、细胞和细胞M2T NKB(,如过表达的自身TAA瘤生长和转移它们分泌肿瘤微环境中的对APC TIL蛋白)树突状细胞通过生长因子(如、功能具有关键调控作用,VEGF交叉提呈捕获肿瘤抗原并EGF)促进血管生成,产可通过肿瘤抗原提呈激活激活细胞,这一过CD8+T生免疫抑制分子(如抗肿瘤细胞,但也可通过IL-T程对于启动抗肿瘤免疫至
10、TGF-β、PD-L1)抑制抑制性分子表达和耗竭性关重要然而,肿瘤可通抗肿瘤免疫,并通过基质细胞因子分泌限制TIL活过多种机制抑制功APC金属蛋白酶促进肿瘤侵袭性高密度功能性TIL通常能,如分泌、VEGF IL-10和转移与良好预后相关等,阻碍有效的抗肿瘤免疫肿瘤免疫逃逸机制抗原性改变降低免疫系统对肿瘤细胞的识别能力抑制性微环境2创造免疫抑制的局部环境免疫细胞功能障碍导致效应细胞耗竭和功能受损T APC物理屏障限制免疫细胞接触肿瘤细胞肿瘤细胞可通过下调分子表达减少抗原提呈,或通过选择性压力丢失免疫原性抗原,降低被细胞识别的可能性许多肿瘤还上调、配体等共MHCIT PD-L1CTLA-4抑制分子,直接抑制细胞功能T肿瘤微环境中充斥着抑制性细胞因子如TGF-β、IL-10,以及代谢物如腺苷、IDO产物和乳酸,共同构成一个不利于效应免疫细胞功能的环境同时,肿瘤还招募调节性细胞、髓源性抑制细胞等抑制性细胞,形成复杂的免疫抑制网络,阻断有效的抗肿瘤免疫应答T抗原提呈细胞在自身免疫疾病中的作用中心和外周耐受的破坏自身免疫性疾病的根本原因在于对自身抗原耐受的失败胸腺中的髓质上皮细胞和树突状细胞参与中心耐受,通过负性选择清除高亲和力自身反应性细胞外周组织中,T通常在稳态条件下维持耐受表型,诱导自身反应性细胞无能或调节性细胞分化APC TT遗传和环境因素可导致这些耐受机制失效自身抗原的异常提呈在自身免疫疾病中,可能异常提呈自身抗原,激活自身反应性细胞这可能由多APC T种因素导致感染后的分子模拟,隐蔽自身抗原的暴露,翻译后修饰产生新抗原决定簇,或炎症环境下过度活化例如,类风湿关节炎中,环瓜氨酸化蛋白被异常提APC呈;系统性红斑狼疮中,凋亡细胞碎片清除不充分导致核抗原暴露炎症环境的维持一旦自身免疫过程启动,通过多种机制参与慢性炎症环境的维持它们产生促炎症APC细胞因子(如TNF-α、IL-
12、IL-23),促进自身反应性T细胞存活和扩增;招募其他免疫细胞至炎症部位;参与局部组织损伤和重塑例如,在多发性硬化症中,促进自身APC反应性和细胞进入中枢神经系统,导致脱髓鞘损伤Th1Th17抗原提呈细胞在过敏反应中的作用过敏原的摄取和处理,特别是树突状细胞,捕获环境中的过敏原(如花粉、尘螨、食物蛋白等),并通过内吞作用摄入APC上皮屏障中的延伸树突采样环境抗原•DC内吞的过敏原在内体溶酶体系统中被处理•-产生的肽段通过类分子提呈给细胞•MHC IICD4+T极化的诱导Th2在特定微环境因素影响下,促进初始细胞向表型分化APC CD4+T Th2上皮细胞释放的、、等警报素活化•TSLP IL-25IL-33DC活化的表达、等分子,促进分化•DC OX40L JaggedTh2产生、等趋化因子,招募细胞•CCL17CCL22Th2介导的过敏反应IgE细胞分泌和,促进细胞产生过敏原特异性抗体Th2IL-4IL-13B IgE•IgE结合于肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的FcεRI受体再次接触过敏原时触发脱颗粒,释放组胺等介质•导致局部血管扩张、平滑肌收缩和黏液分泌•慢性过敏性炎症持续暴露于过敏原可导致慢性炎症和组织重塑持续提呈过敏原,维持应答•APC Th2招募嗜酸性粒细胞,释放细胞毒性颗粒蛋白•组织重塑(如哮喘中的气道重塑)•抗原提呈细胞在器官移植中的作用同种异体抗原的识别1移植器官中的供体(直接途径)和受体(间接途径和半直接途径)介导同种异APC APC体抗原的提呈直接途径中,受体细胞识别供体表面的完整供体分子;间接T APC MHC途径中,受体摄取并处理供体分子,作为肽段提呈给细胞;半直接途径中,APC MHCT受体通过胞外囊泡获取完整供体分子APC MHC急性和慢性排斥反应2急性排斥主要由直接途径介导,供体激活受体细胞,导致细胞毒性细胞攻击移植APC TT物随着时间推移,供体逐渐减少,间接途径在慢性排斥中变得更为重要慢性排APC斥涉及抗体介导的血管损伤和组织纤维化,由间接途径激活的细胞提供细胞帮助,T B产生抗供体抗体HLA诱导移植耐受的策略3靶向的策略可诱导移植耐受这包括调节功能使其呈耐受型表型;阻断共刺激APC DC信号(如阻断信号);诱导调节性细胞(如利用低剂量CTLA-4-Ig CD28-CD80/86T IL-);使用调节性巨噬细胞治疗;以及诱导混合嵌合体(通过骨髓移植使受体同时携带2供体和自身造血细胞)疫苗开发中的抗原提呈佐剂的作用机制靶向递送系统佐剂是增强疫苗免疫原性的物质,主要通过先进的疫苗设计靶向特定亚群,优化抗APC调节功能发挥作用原提呈APC铝佐剂形成抗原沉淀,延长抗原释放,纳米颗粒可被优先摄取,增强交叉提••DC促进抗原摄取呈油包水乳剂(如)增强抗原呈递和脂质体和病毒样颗粒模拟病原体结构•MF59•免疫细胞招募抗体抗原偶联物靶向特定受体(如•-DC激动剂(如)直接活化,促)•TLR MPLAPC DEC-205进共刺激分子表达和疫苗直接在细胞内产生抗原•DNA RNA新型佐剂系统(如)组合多种机•AS01制,诱导强烈免疫应答新型疫苗策略基于对抗原处理和提呈机制的深入理解开发的创新疫苗平台疫苗在细胞质中直接表达抗原蛋白,高效进入途径•mRNA MHCI长肽疫苗包含细胞和细胞表位,优化抗原处理•T B基于新生抗原的个性化肿瘤疫苗靶向特异性肿瘤突变•免疫检查点抑制剂协同疫苗,增强功能•APC树突状细胞疫苗体外培养和抗原负载首先从患者体内分离单核细胞,在含有和等细胞因子的环境下体外培GM-CSF IL-4养,诱导分化为树突状细胞然后通过多种方式将抗原(如肿瘤裂解物、肿瘤特异性蛋白或肽、肿瘤或)导入最后使用成熟刺激物(如激动剂、RNA DNA DC TLR促炎细胞因子混合物)使成熟,上调共刺激分子和表达DC MHC在肿瘤免疫治疗中的应用成熟的、负载抗原的被回输给患者,通常通过皮下、皮内或淋巴结内注射这DC些迁移至淋巴结,激活抗原特异性细胞,诱导针对肿瘤的细胞毒性细胞和辅DC TT助细胞应答已批准前列腺癌疫苗,多种其他疫苗正在临床T FDA DC Sipuleucel-T DC试验中,包括针对黑色素瘤、胶质母细胞瘤和肾细胞癌等挑战和前景尽管概念上具有吸引力,疫苗仍面临多重挑战生产复杂且个体化,限制了大DC规模应用;体外培养的可能缺乏有效迁移能力;肿瘤微环境的免疫抑制效应可DC能限制疗效;最佳亚型、抗原加载方式和联合治疗策略尚未确定未来方向包DC括使用自然分离的亚群,靶向内源性的疫苗,以及与免疫检查点抑制剂的联DC DC合策略抗原提呈细胞在感染性疾病中的作用病原体识别先天免疫激活通过多种模式识别受体()信号触发炎症因子产生和吞噬活APC PRRPRR识别病原体相关分子模式()2性增强,直接抵抗病原体PAMP适应性免疫启动抗原处理和提呈激活的细胞和细胞产生针对特定处理病原体成分,通过分子T BAPCMHC病原体的免疫应答提呈给特异性细胞T感染与抗原提呈HIV介导的传播细胞的耗竭慢性免疫激活DC-SIGN HIVCD4+T病毒利用树突状细胞的特殊结构感染导致细胞的逐渐减感染的特征是持续的免疫系统激HIV HIVCD4+T HIV和功能进行传播和逃避免疫监视少,破坏免疫系统的核心协调功能活,这反而加速了免疫功能衰退表面的()分子病毒成分持续刺激•DC DC-SIGN CD209•PRR结合包膜糖蛋白直接的细胞溶解效应HIV gp120•肠道屏障破坏导致微生物易位•病毒被内化但不降解,保持感染免疫激活导致的凋亡增加••抗原持续暴露导致免疫耗竭•性失衡的细胞体内平衡•T分泌异常的细胞因子谱•APC迁移至淋巴组织,形成特洛伊•DC细胞减少导致功能调节•CD4+T APC免疫耗竭标志物(、•PD-1CTLA-4木马失常等)表达上调在细胞接触界面形成病毒突•DC-T触,高效传播病毒结核分枝杆菌与抗原提呈免疫逃逸策略结核分枝杆菌阻断吞噬体溶酶体融合-肉芽肿形成2细胞和细胞因子构建结构化免疫屏障细胞免疫T3和应答对控制感染至关重要Th1Th17潜伏感染4平衡的宿主病原相互作用维持非活动状态-结核分枝杆菌()是一种主要感染肺部的细胞内病原体,它通过多种机制干扰抗原提呈和免疫识别能够抑制吞噬体酸化,阻断吞噬体溶酶体融合,Mtb Mtb-并抑制分子表达,从而降低抗原提呈效率此外,还可以调节巨噬细胞向样表型极化,进一步减弱抗菌活性MHC IIMtb M2肉芽肿是结核感染的病理学特征,由活化的巨噬细胞、上皮样细胞、多核巨细胞和淋巴细胞组成这种结构既能限制细菌传播,也为细菌提供了免疫屏蔽的微环境尽管存在这些免疫逃逸机制,和介导的细胞免疫应答仍是控制感染的关键,这也是结核疫苗开发的主要目标Th1Th17Mtb抗原提呈细胞在慢性炎症中的作用炎症微环境的维持组织重塑和纤维化慢性炎症相关疾病慢性炎症是由持续存在的刺激物或失调的长期炎症通常导致组织结构改变和功能损慢性炎症是多种疾病的共同病理基础在免疫调节导致的长期炎症状态通过伤,尤其是巨噬细胞,在组织重塑动脉粥样硬化中,泡沫巨噬细胞积累于血APC APC多种机制参与维持这一过程持续提呈抗中发挥关键作用分泌基质金属蛋白酶和管内膜,持续分泌促炎症因子,促进斑块原(自身抗原、微生物抗原或环境抗组织抑制剂,调节细胞外基质降解和合形成;在类风湿性关节炎中,活化的树突原),即使原始刺激已减弱或消失;分泌成;产生生长因子(如TGF-β、PDGF),状细胞和巨噬细胞在滑膜中累积,促进关促炎症细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6等)刺激成纤维细胞增殖和胶原沉积;参与血节炎症和骨破坏;在慢性阻塞性肺病中,和趋化因子,招募更多免疫细胞;与适应管新生过程,通过等因子促进新血管肺泡巨噬细胞异常活化,导致气道重塑和VEGF性免疫细胞形成局部炎症微环境;以及对形成;调节上皮间质转化,影响器官纤维肺气肿;在炎症性肠病中,肠道对共-APC负反馈调节机制的敏感性降低化进程生菌的异常反应打破免疫耐受,导致持续肠道炎症年龄相关的抗原提呈功能变化免疫衰老现象功能的改变对疫苗应答的影响APC随着年龄增长,免疫系统功能逐渐下抗原提呈细胞在老龄化过程中经历多老年人群对疫苗的应答普遍低于年轻降,这一现象被称为免疫衰老种功能性改变人群,与功能改变密切相关APC()immunosenescence和巨噬细胞数量减少抗原摄取和处理效率降低•DC•适应性和先天性免疫组分均受影•吞噬能力下降细胞活化能力受限••T响模式识别受体信号通路功能减弱生发中心反应减弱••与感染易感性增加相关•迁移能力受损需要特殊的疫苗配方和递送系统••疫苗效力降低•共刺激分子表达异常高剂量或佐剂加强的疫苗可部分••慢性炎症水平升高•克服这些限制细胞因子分泌谱改变,促炎因子•()inflammaging基础水平升高肿瘤监视功能减弱•抗原提呈细胞与代谢免疫细胞的功能状态与其代谢模式密切相关,这种现象被称为免疫代谢()在活化过程中经历显著的代immunometabolism APC谢重编程从主要依赖氧化磷酸化转向增强的糖酵解,即使在有氧条件下(类似于效应);脂肪酸合成增加,支持膜扩展Warburg和细胞器生物发生;谷氨酰胺代谢增强,支持细胞因子生产不同极化状态的表现出不同的代谢特征促炎症型(如巨噬细胞)主要依赖糖酵解和戊糖磷酸途径;抗炎症型(如巨噬APCM1M2细胞)则更依赖脂肪酸氧化和氧化磷酸化代谢中间产物,如琥珀酸、柠檬酸、乳酸和酮体,不仅是能量中间体,还可作为信号分子调节免疫功能了解这些代谢免疫相互作用为靶向功能的新治疗策略提供了基础-APC肠道微生物与抗原提呈共生菌的免疫调节作用肠道相关淋巴组织中的口服耐受的诱导APC肠道微生物组通过多种机制调节肠道免疫系肠道拥有复杂的网络,包括多种专业化亚口服耐受是对经口摄入的无害抗原(如食物蛋APC统,尤其是功能特定细菌产物,如短链群巨噬细胞形成致密网络,捕获肠白)产生的系统性免疫非应答状态肠道APC CX3CR1+脂肪酸(丁酸盐、丙酸盐),能促进树突状细腔抗原;迁移性负责将抗原转运至肠在此过程中发挥关键作用它们表达CD103+DC CD103+DC胞产生维生素A代谢物和TGF-β,诱导调节性T细系膜淋巴结;小肠固有层中的CD11b+DC产生IL-整合素αvβ8,能激活TGF-β;表达视黄醇脱氢酶胞分化共生菌多糖()可通过信号,维持产生细胞;结肠中的(),产生维生素代谢物;这些因素共A PSATLR223IL-22RALDH A促进耐受性发育微生物代谢物不仅作用于通过识别坏死细胞这些同促进肠道细胞的分化微生物组DC CD103+CD11b-DC XCR1Foxp3+Treg局部肠道免疫,还能影响全身免疫状态细胞协同工作,平衡对致病微生物的防御和对多样性与口服耐受密切相关,抗生素使用和微食物共生菌的耐受生物失调可能导致食物过敏风险增加/表观遗传调控与抗原提呈甲基化和组蛋白修饰非编码的作用DNA RNA表观遗传修饰在发育和功能调控中发非编码,包括()和APC RNAmicroRNA miRNA挥重要作用甲基化状态影响前体长链非编码(),在功能DNADCRNA lncRNA APC细胞向不同亚型的分化;组蛋白乙酰化水调控中具有重要作用特定参与调miRNA平调节炎症基因启动子的可及性;组蛋白节发育、抗原提呈和细胞因子产生APC甲基化酶和去甲基化酶参与巨噬细胞极化例如,通过靶向和抑miR-146a TRAF6IRAK1过程例如,在刺激后,组蛋白乙酰制信号通路,防止过度炎症;LPS TLRmiR-155化水平升高,促进IL-
6、TNF-α等促炎症基在DC活化过程中上调,促进共刺激分子表因表达;而抗炎症基因则可能受到组蛋白达;和参与调节炎症lncRNA HOTAIRNEAT1修饰的抑制,形成复杂的表观遗传调控网反应和抗原提呈基因表达这些非编码络形成一个精细的调控网络,协调RNAAPC的功能状态在功能中的影响APC表观遗传修饰使具有训练性免疫或耐受的能力,即前期刺激可影响后续应答例如,接APC触β-葡聚糖等微生物成分可诱导单核细胞/巨噬细胞的表观遗传重编程,增强其对后续刺激的应答能力;而内毒素耐受则涉及抑制性表观遗传标记的积累这些修饰可持续数天至数月,为疫苗佐剂开发和自身免疫疾病治疗提供新靶点某些病原体,如结核分枝杆菌,可操纵宿主细胞的表观遗传状态,有利于其持久感染细胞应激与抗原提呈热休克蛋白的作用热休克蛋白不仅是分子伴侣,还是免疫调节分子氧化应激影响活性氧氮物种调节功能和炎症反应/APC内质网应激响应未折叠蛋白反应与抗原处理和提呈密切相关热休克蛋白()在细胞应激条件下大量表达,具有双重免疫功能一方面,它们可作为危险信号激活,促进炎症反应;另一方面,参HSPsAPC HSPs与分子的折叠和肽段装载过程,如和在抗原交叉提呈中发挥关键作用某些还能携带肽段直接转递给,增强抗原特异性免MHC HSP70HSP90HSPs APC疫应答,这一特性已用于肿瘤疫苗设计氧化应激和内质网应激与功能密切相关适度的活性氧()和活性氮()水平是活化所必需的,参与信号转导和抗微生物防御;但过APC ROSRNS APC度的氧化应激可损害抗原处理和分子表达内质网应激通过未折叠蛋白反应()调节功能,影响蛋白质合成、折叠和降解过程,间接影MHC UPRAPC响抗原处理和细胞因子产生许多自身免疫疾病和代谢紊乱与这些应激通路的失调相关昼夜节律与抗原提呈免疫细胞的昼夜节律1免疫系统的活动存在昼夜波动,这与内源性生物钟机制密切相关核心时钟基因(如、、、)在免疫细胞中表达,通过转录翻译反馈环路调节细胞功能CLOCK BMAL1PER CRY-循环激素如糖皮质激素和褪黑素也参与免疫细胞节律的调控这种时间调控确保免疫系统资源在预期活动和休息时相应分配,优化对潜在威胁的防御功能的昼夜变化2APC的多种功能表现出明显的昼夜节律性变化表达和信号转导强度随时间波动,影响APC TLR对病原体的识别敏感性;吞噬活性在活动期(人类为白天,啮齿类为夜间)增强;趋化因子和细胞因子的产生受昼夜节律调控,影响免疫细胞招募和活化;分子表达和抗原提MHC呈效率也存在时间依赖性变化这些昼夜波动部分由直接作用于的时钟基因调控APC对免疫应答的影响3功能的昼夜变化对整体免疫应答产生深远影响疫苗接种时间可影响免疫应答的强度,APC某些疫苗在上午接种可能比下午更有效;感染的时间可影响疾病的严重程度和结局,如某些细菌感染在休息期(人类为夜间)开始可能更为严重;炎症反应强度显示昼夜波动,这与许多炎症性疾病症状的昼夜变化相关;生物钟紊乱(如轮班工作或时差)可能增加感染风险和自身免疫疾病的发病率抗原提呈细胞与神经内分泌调节神经递质和激素对的影响应激反应与免疫功能APC表达多种神经递质和激素受体,使其能够直应激激活交感神经系统和下丘脑垂体肾上腺APC--接响应神经内分泌信号轴,对免疫功能产生复杂影响儿茶酚胺(肾上腺素、去甲肾上腺素)通过急性应激可增强某些免疫参数,促进免疫细••β2肾上腺素能受体抑制促炎症细胞因子产生胞重分布•乙酰胆碱通过α7烟碱型受体抑制巨噬细胞•慢性应激通常抑制免疫功能,降低抗原提呈TNF-α产生(胆碱能抗炎通路)效率•糖皮质激素通过结合胞内受体,抑制NF-κB•创伤和手术等物理应激可诱导代偿性抗炎症和等转录因子活性反应AP-1性激素(雌激素、睾酮)调节极化,影心理社会应激影响功能,可能增加感染•APC•APC响自身免疫疾病的性别差异和慢性疾病风险神经内分泌免疫轴--神经、内分泌和免疫系统形成一个整合的双向通信网络•APC产生的细胞因子(IL-1β、IL-
6、TNF-α)可穿过血脑屏障或通过迷走神经信号影响中枢神经活动迷走神经抗炎反射调节脾脏中巨噬细胞的活性•褪黑素和生长激素具有免疫调节功能,影响昼夜免疫变化•功能障碍与抑郁、慢性疲劳综合征等神经精神疾病相关•APC抗原提呈细胞在组织修复中的作用炎症解决和清除组织损伤后,参与炎症反应的启动和随后的解决过程初始阶段,组织巨噬细胞和树突状细胞感APC知损伤相关分子模式(),产生促炎症细胞因子并招募中性粒细胞随着炎症进展,功能DAMPs APC转向炎症解决,表现为促炎症介质减少,抗炎症介质如IL-
10、TGF-β和脂质介质(如解脂素和保护素)增加碎片清除和组织重建巨噬细胞通过吞噬作用清除损伤组织中的细胞碎片和凋亡细胞,这一过程被称为吞噬清除这种清除不仅防止坏死细胞内容物释放引起的继发性损伤,还通过接触凋亡细胞激发巨噬细胞向修复型表型转变修复型巨噬细胞分泌多种生长因子,如PDGF、VEGF、IGF-1和TGF-β,促进成纤维细胞增殖、血管新生和细胞外基质重构细胞外基质调节通过分泌基质金属蛋白酶()及其抑制剂()精细调控细胞外基质()的降解和APC MMPsTIMPs ECM沉积在修复早期,高活性促进降解,便于细胞迁移;随着修复进展,表达增加,稳MMP ECMTIMPs定新形成的还参与胶原交联和弹性蛋白生成调控,影响瘢痕形成过程和最终组织强度ECM APC再生医学应用了解在组织修复中的作用为再生医学提供了新的干预靶点靶向巨噬细胞极化的策略可促进组织APC再生而非瘢痕形成;修饰生物材料以招募特定亚群,创造有利于再生的免疫微环境;来源的APC APC细胞外囊泡作为无细胞疗法,携带生物活性分子促进组织修复;组织工程结构与免疫调节策略的结合,优化复杂组织的重建过程抗原提呈细胞与免疫记忆记忆细胞的产生和维持T在记忆细胞的产生和长期维持中发挥关键作用初次免疫应答中,提供的抗原和共APCT APC刺激信号强度影响记忆前体细胞的形成;和型干扰素等产生的细胞因子直接促进IL-12I APC细胞记忆形成在记忆维持阶段,组织中的定期向记忆细胞提供自身抗原或持久CD8+T APC性外来抗原的滴度刺激,维持其存活和功能准备状态快速二次免疫应答2二次免疫应答中,与记忆细胞之间的相互作用具有与初次应答不同的特点记忆细胞APCTT对较低水平的抗原刺激更为敏感,对提供的共刺激信号的依赖性降低;对记忆细胞APC APCT的活化速度更快,导致更迅速的细胞因子产生和效应功能;记忆细胞更易迁移至外周组T织,能在感染早期直接与局部相互作用;这些特性共同促成更快速、更强烈的保护性免APC疫应答在疫苗开发中的意义理解在免疫记忆形成中的作用对疫苗开发具有重要意义优化抗原递送系统,使其能更APC有效地靶向和激活特定DC亚群,如CD8α+DC,增强交叉提呈和CD8+T细胞记忆形成;使用能模拟自然感染信号的佐剂系统,提供适当的危险信号和细胞因子环境;开发基于特定DC亚群的疫苗策略,如靶向表达的交叉提呈;通过反复加强免疫()策略,优Clec9ADCboost化记忆细胞和细胞的数量和质量T B抗原提呈细胞与免疫耐受耐受的层级调控1多层次机制协同维持对自身抗原的免疫非应答中心耐受2胸腺和骨髓中清除高亲和力自身反应性和细胞T B外周耐受控制逃避中心耐受的自身反应性淋巴细胞调节性细胞T4抑制过度免疫反应的主要细胞群体中心耐受发生在初级淋巴器官,胸腺中的髓质上皮细胞和树突状细胞通过自身抗原的表达和提呈,引导自身反应性细胞的负性选择或分化胸腺髓质上皮细胞T Treg特有的自身免疫调节因子()和转录因子使其能表达多种组织限制性自身抗原,确保全身性耐受的建立AIRE Fezf2外周耐受机制包括多种APC介导的过程稳态条件下的非成熟DC通过低表达共刺激分子和提呈自身抗原,诱导T细胞无能或凋亡;耐受型DC产生IL-
10、TGF-β和IDO等免疫抑制因子,促进分化;参与特权位点(如眼、脑、睾丸)的免疫抑制微环境维持在自身免疫疾病治疗中,靶向诱导耐受型或增强功能的策略Treg APCAPC Treg显示出治疗潜力抗原提呈细胞与免疫检查点通路通路PD-1/PD-L1CTLA-4程序性死亡受体表达于活化与表面的结PD-1-1T CTLA-4APC CD80/CD861细胞表面,与和肿瘤细胞表达的合,竞争性抑制共刺激信号,APCCD282结合后传递抑制性信号主要调控细胞活化初期阶段PD-L1T免疫检查点阻断疗法表达的其他检查点APC4靶向抑制这些通路的单抗药物,恢包括半乳糖凝素、TIM-3/-9LAG-复细胞抗肿瘤活性,已成为革命性、等多对抑制性T3/MHCIITIGIT/CD155的肿瘤治疗策略受体配体-抗原提呈细胞与细胞治疗细胞治疗细胞治疗未来发展方向CAR-T NK嵌合抗原受体细胞()疗法是一种革命性自然杀伤()细胞疗法利用这些先天性细胞毒细胞治疗领域的未来发展包括多种结合生物T CAR-T NK APC的细胞免疫治疗方法,其中发挥多重作用性淋巴细胞对肿瘤的识别能力,特别是树学的创新策略基因编辑技术(如)APC APC CRISPR-Cas9在制备过程中,树突状细胞可用于体外扩突状细胞,可通过细胞接触和可溶性因子激活可用于增强的抗原提呈能力或抵抗抑制性信CAR-T NK APC增和培养患者细胞;在体内,通过细胞因子细胞产生的、和型干扰素是细胞号;工程化作为人工抗原提呈细胞,精确控T APCDC IL-12IL-15I NKAPC和共刺激分子支持细胞的存活和扩增;活化的强效刺激物;与细胞的直接接触通制细胞激活;组合疗法整合疫苗、和检CAR-TAPCDC NKT DCCAR-T处理和提呈肿瘤抗原可激活内源性细胞,与过和受体提供关键活化信号;体外,查点抑制剂,攻克难治性肿瘤;细胞外囊泡作为T NKG2D NCR形成协同抗肿瘤效应;产生的和型可用于扩增和活化细胞用于过继性细胞治无细胞替代品,继承的免疫调节特性,同时CAR-TAPCIL-12I DCNKAPC干扰素可增强细胞的效应功能疗;细胞相互作用形成一个正反馈环,增降低安全风险;靶向特定组织中的,实现区CAR-T DC-NKAPC强抗肿瘤免疫域性免疫调节而非全身性效应新技术在研究中的应用APC单细胞测序基因编辑体外类器官模型CRISPR单细胞技术革命性地改变了我们对异技术为功能研究和治疗应用开三维培养系统为研究复杂微环境中的APCCRISPR APC APC质性的理解辟了新途径功能提供了新平台单细胞测序()揭示了全基因组筛选鉴定功能关键肠道、肺和皮肤类器官整合上皮和免•RNA scRNA-seq•CRISPR APC•传统标记无法区分的新亚群基因疫组分APC单细胞分析染色质可及性,精确编辑特定基因研究其在抗原提呈淋巴组织类器官模拟与淋巴细胞互•ATAC-seq••APC揭示不同亚群的表观遗传调控中的作用作APC整合蛋白质表面标记和转录组激活()和干扰肿瘤免疫类器官研究肿瘤微环境中的•CITE-seq•CRISPR CRISPRa•-分析,提供多维特征()系统调控基因表达功能CRISPRi APC空间转录组学保留细胞在组织中的位基于的谱系追踪揭示发育和人体芯片整合多组织模型研究系统性••CRISPRAPC•置信息,研究微环境互作分化动态免疫反应APC轨迹分析追踪发育路径和功能转变编辑细胞治疗产品,如增强疫苗的自组装三维培养系统研究迁移和组•APC•DC•APC的动态过程抗原提呈能力织巡逻行为人工智能在研究中的应用APC大数据分析机器学习预测模型药物筛选和设计随着高通量技术的发展,免疫学研究产生人工智能模型可预测行为和免疫应答人工智能已成为靶向功能药物研发的APC APC了海量数据,需要先进的计算工具进行处结果,指导实验设计和治疗策略神经网重要工具深度学习模型可筛选大型分子理机器学习算法,特别是无监督学习方络模型可基于抗原序列预测其在不同库,识别可能调节功能的候选药物;MHC APC法如和,已成为单细胞数据聚分子上的结合亲和力,加速疫苗和免疫治生成化学模型可设计全新的调节剂,t-SNE UMAPAPC类和可视化的标准工具,帮助研究者从复疗设计;基于表型和功能状态的分类平衡免疫活化和抑制;蛋白质结构预测工APC杂的多维数据中识别亚群和状态深算法可预测免疫应答类型和强度;图神经具(如)可模拟药物靶点相互APC AlphaFold-度学习模型能整合多组学数据(转录组、网络可模拟复杂的细胞细胞互作网络,作用,优化药物活性和特异性;多尺度建-蛋白质组、表观组等),揭示异质性预测干预措施的系统性影响;机器学习还模整合细胞、组织和机体水平数据,预测APC和功能的多层面特征可整合患者临床数据和免疫特征,预测对药物在体内的效果和安全性;辅助实验AI免疫治疗的响应设计可优化高通量筛选策略,加速发现过程图像分析与诊断深度学习算法极大地提升了免疫学图像分析能力卷积神经网络可自动识别和量化组织切片中的亚群和空间分布;跟踪APC算法可分析活体成像中的迁移和互作APC行为;辅助的多光谱流式细胞术分析可AI更准确地鉴定复杂的表型;深度学习APC可整合临床病理学图像与免疫标记,为疾病分类和预后提供更精确的信息;这些技术正逐渐应用于临床免疫诊断和个体化治疗决策抗原提呈细胞研究的挑战与前景功能异质性的解析微环境影响的研究随着单细胞技术的发展,我们逐渐认识到不是孤立存在的,它们与周围细胞、分子APC APC群体的极度异质性,远超传统分类所能描述和物理因素形成复杂的互作网络组织特异性不同组织中存在特化的亚群,具有独特的信号塑造局部的表型和功能,如肠道上皮APC APC发育起源和功能特点;同一亚群内的细胞可能细胞产生的因子促进耐受性发育;代谢物和DC处于不同的功能状态,形成连续谱系而非离散小分子作为信号传递者,调节活化状态,APC类别;动态适应环境信号,其功能受时间如短链脂肪酸影响肠道功能;物理因素如APC APC和空间因素的强烈影响未来研究需要开发更基质硬度、组织张力和氧气浓度显著影响APC精细的谱系追踪和功能测试方法,理解这种异行为理解这些微环境因素如何协同调控APC质性的生物学意义,并探索如何利用特定亚群功能,需要开发更接近生理条件的研究模型,的独特特性进行精准免疫干预如具有完整组织结构的类器官系统和活体成像技术精准免疫调控策略的开发基于对生物学的深入理解,未来的免疫干预将朝着更精准的方向发展亚型特异性靶向策略利用特APC定亚群的独特表面标记或代谢特征,实现选择性调控而非全面免疫抑制或激活;时空控制的免疫调APC节使免疫干预限于特定组织和时间窗口,减少系统性副作用;个体化免疫疗法根据患者的基因背景、微生物组组成和功能状态,定制最适合的治疗方案;新型递送系统如纳米颗粒、细胞外囊泡和工程化APC细胞,提供更精确的靶向能力这些策略有望改变自身免疫疾病、肿瘤和感染性疾病的治疗格局APC总结与展望核心交叉在免疫系统中的核心地位多学科交叉研究的重要性APC抗原提呈细胞位于先天性和适应性免疫的交叉点,通过抗原研究的未来依赖于多学科的交叉融合免疫学、细胞生物APC摄取、处理和提呈启动特异性免疫应答它们不仅是免疫反学和分子生物学的传统方法需要与系统生物学、计算科学和应的启动者,还是免疫耐受的维护者,在健康与疾病状态下材料科学相结合单细胞组学技术、先进成像方法、基因编均发挥关键作用随着我们对异质性和可塑性认识的深辑工具和人工智能分析共同推动我们对功能的理解迈向新APC APC入,它们在免疫调控中的核心地位变得更加明确高度这种多学科方法将有助于解决研究中的复杂问题APC应用转化医学应用的广阔前景对基础生物学的深入理解正转化为丰富的医学应用在肿APC瘤免疫治疗领域,基于的疫苗和靶向的检查点抑制剂展DC APC现出强大潜力;在自身免疫疾病治疗中,诱导耐受型和靶APC向特定抑制通路的策略正在临床试验中;在器官移植领域,调控功能可能实现无需长期免疫抑制的移植耐受;在感染APC性疾病防治中,理解与病原体的相互作用为新型疫苗和抗APC感染策略提供基础抗原提呈细胞研究虽然已有数十年历史,但我们对其复杂性的理解仍在不断深入未来研究需要在分子、细胞和系统水平全面解析功能调控网络,将基础研究成果转化为临床应用,造福人类健康面对新发传染病、肿瘤免疫治疗的挑战和自身免疫APC疾病的持续负担,研究的重要性将日益凸显APC。
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