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初级检验技师辅导精华-郎格汉斯细胞与接触超敏反应

郎格汉斯细胞与接触超敏反应:

接触超敏反应(cHS)是一种cD8+T细胞(cD8+tc)介导的对表皮致敏半抗原的反应, 产生γ-干扰素(iFN-γ)的cD8+Tc和产生白介素-4/白介素-10iL-4/IL-10)的cD4+Tcth2)控制着cHS的严重程度和 持续时间。郎格汉斯细胞(lC)是一种来源于骨髓及脾脏的树突状细胞,主要存在于表皮中,是表皮内主要抗原呈递细胞。在表皮接触半抗原之后,lC捕获处理 半抗原,半抗原与lC表面的免疫反应性hLA-DR抗原结合后即形成完全的抗原复合物,lC携带此完全抗原到达局部淋巴结,将抗原呈递给t细胞,诱发 cHS的发生。研究表明表皮中lC的密度影响cHS的结果,自然或人为造成了lC的丢失将不能诱导cHS的发生。由于仓鼠(hamster)颊囊上皮缺乏 lC,在其表面涂布接触致敏物后导致特异性无反应发生。近年来许多学者对lCcHS中受体的表达,细胞因子的分泌,神经激素的调节,外界因素如紫外线辐 射(uVR)对其功能的影响等方面作了许多研究。本文就此作一综述。

一、郎格汉斯细胞的迁移、分化、成熟

初次接触半抗原之后,表皮内的lC摄取半抗原、处理后,移向局部淋巴结,在那儿将抗原呈递给原 t细胞。weilich等通过免疫组化和电子显微镜观察发现半抗原诱导lC的迁移到局部淋巴结的途径是通过真皮淋巴管而不是通过血管。小鼠表皮接触半抗 原之后,表皮内的lC数目减少,在真皮内的树突状细胞呈线状排列。进一步研究表明lC的迁移和线状排列的形式仅与接触致敏因子有关,而与非致敏复合物无 关。他们还发现不同的致敏物可以引起lC的超微结构和迁移方式的不同[3].

lC在处理半抗原的过程中,由“静止”(resting)转化为“活化” activated)的功能状态。lC的活化与下列因素有关:角质形成细胞(kC)的触发作用,半抗原的直接作用,局部分泌的细胞因子(iL-6 iL-12iL-1β、化学因子)和其它细胞因子如化学趋动因子、肿瘤坏死因子(tNF-α)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(gM-CSF)的作用。 其中kC触发起着重要的作用。kC在表皮接触半抗原后分泌炎症因子,这些因子激活局部内皮细胞,吸引白细胞,增加归巢细胞(residentcells 表面主要组织相容性复合体(mHC)、协同刺激分子(costimulatory)和粘附分子的表达。半抗原具有触发kC释放炎症因子或直接作用于lC 导细胞因子分泌的能力,是活化lC和诱导cHS的最初刺激物。

lC在活化过程中增加表面mHCⅠ类分子、mHCⅡ类分子、粘附分子、协同刺激分子 b7-1b7-2)的表达。在lC活化后,它摄取、处理和呈递抗原的能力发生了改变。从表皮中新鲜分离的lC具有处理抗原且将蛋白抗原呈递给原始t 胞的能力,而淋巴结中具有成熟表现形的lC能有效地协同刺激t细胞,但不能处理和呈递原始蛋白。

皮肤中除了主要的抗原呈递细胞lC外,还有其它抗原呈递细胞如真皮内的树突状细胞。体外实验证实,半抗原剂量的不同,所需要的抗原呈递细胞(aPC)所在的部位也不同。低剂量的半抗原致敏主要通过表皮lC呈递,大剂量的半抗原很大程度上信赖于真皮抗原呈递细胞。

二、lC受体表达及细胞因子分泌

cHS中,lC表达粘附分子受体、细胞因子受体来参与免疫反应的触发和t细胞的激活。t细胞 激活需要两个信号:一是由t细胞表面tCRaPC表面的ag-MHC复合分相结合产生,二是分布于t细胞和aPC表面的粘附分子结合产生的协同刺激信 号。仅有第一信号将引起t细胞对该抗原的耐受或无反应。只有当两个信号同时存在,t细胞才进行增殖、活化和分化。已证实,lC表达粘附分子iCAM-3 e-选择凝集素、cD50b7-1b7-2等参与免疫反应的触发和t细胞的激活[17-9].以协同刺激信号b7分子为例,从半抗原致敏的动物体内 分离的的lC上表达b7-1b7-2分子,在激活cD4+TccD8+Tc的过程中提供协同刺激信号,且b7-1b7-2作用不同。在半抗原致敏感 过程中,b7-1b7-2可以促使cD4+Tc向两个不同的亚型th1th2发展。b7-1诱导cD4+Tcth1发展,加重cHS的发生。 b7-2诱导cD4+Tcth2发展,可以阻止或减轻cHS.再者,在用抗b7-2抗体处理过的动物。cD4+TccD8+Tc产生的细胞因子减少, 并提示这种对t细胞的共同刺激不能由lC表达的b7-1来弥补,单独给予抗b7-1抗体可以抑制cHS的发展,提高th2的数量,对产生iFN-γ的 cD8+Tc没有抑制作用。

larregina等用流式细胞计数分析短期培养后的lC上细胞因子受体表达情况。他们发现新 分离的未经培养的lCfLC80%显示gM-CSF受体α链阳性,15%GM-CSFβ链阳性,100%75kDtNF受体(tNFR)阳 性,78%IL-IRII型阳性,iFNγr亦阳性。仅少数fLC表达b7-1b7-2.fLC上不表达g-CSFRiL-2R的α、β链、iL- 4RiL-7RiL-8R55kDtNFR-CSFRiL-1RⅡ、iL-2RR的α、β链、iL-6Rgp130的表达,100%lC b7-1b7-2.这些受体有利于lC的活化、迁移和功能的调节。如缺乏75kDtNFR的小鼠,lC的迁移能力大大地降低,在cHSlC的活化能 力也下降。

lC是表皮内唯一表达蛋白激酶c-β2pKC-β2)的细胞,pKC参与转导由生长因子、细 胞因子及其他生物活性分子传递的细胞外信号。pKC-β2表达的下调可削弱cHS中的功能。此外,在接触半抗原之后,lC分泌iL-6iL-12 iL-12能正性调节th1的免疫反应,诱导iFN-γ的产生和细胞毒t细胞的分化。

三、lC表达可诱导的一氧化氮合成酶(iN-OS

一氧化氮(nO)现已被公认为是许多生物学系统的关健介质。它具有“看家作用”(house- keep)和免疫调节作用。nO由两种异构的nO合成酶(nOS)合成:钙依赖性原有的nOSconstitutive NOScNOS)和可诱导 nOSinduciblenOSiNOS)。abrar等发现,lC是表皮中iNOS的主要来源。他们通过小鼠表皮细胞的分离培养用rT-PCR 法证实iNOSmRNA表达主要在lC上,而不在kC上。1998ross等发现nO参与cHS.他们用接触变应原二硝基氟苯(dNFB)接触 bALB/c小鼠诱发cHS,发现这个反应可以被nOS的抑制因子n-甲基-L-精氨酸(l-NMA)大幅度地减轻。通过对耳肿胀反应和耳组织切片的观察 评价,能够抑制iNOS酶的胍氨基也可以减轻cHS.他们用rT-PCR发现lC在单个细胞水平产生少量但极其重要的iNOSKC表达少理的 iNOSmRNA.在体内用dNFB激发cHS反应后,lCkC表面的iNOSmRNA表达均增加,但lC表达高水平的iNOSmRNA.这些结果均证 lC是表皮中iNOS的主要来源,产生nO参与接触超敏反应。

四、lC表达神经介质受体和分泌某些神经介质

研究表明,表皮lC在解剖上与表皮神经相关。lC和其前体能表达神经系统中常见的蛋白。如 s100蛋白、神经特异性烯醇酶。lC能表达神经介质的受体,如降钙素基因相关蛋白(cGRP)、p物质(sP)、基因相关蛋白(gRP)和α-黑素刺激 激素(α-MSH)的受体。神经介质通过这些受体来调节lC的功能。以cGRP为例,cGRP能抑制lC抗原呈递作用,其机制可能是cGR使得lC内第二 信使cAMP升高,促进lC表面cGRP受体的表达,抑制lCb7-2分子表达、部分通过改变细胞因子如iL-10iL-1β的表达来帮助细胞免疫中 低浓度抗原呈递。并且证实cGRP是在局部起作用张博士医考搜集整理。

iC受到刺激后产生α-MSH.α-MSH是一有力的免疫调节因子,能抑制炎症因子iL-1iL-2iFN-γ的产生和活性,下调抗原呈递细胞上b7的表达。实验证明,α-MSH可抑制接触超敏反应诱导诱导半抗原特异性的耐受。

五、紫外线辐射(uVR)对lC结构和功能的影响

一些物理、机械、化学因素可增加、减少或损伤lC,影响它的功能,从而影响cHS的诱发。急性 低剂量uVB40mJ/c2h)辐射可破坏的lC的骨架来削弱cHS反应,这主要是由于紫外线激活的顺式尿刊酸(cis-UCA)及肿瘤坏死因子 -α(tNF-α)触发引起。用tNF-α(20ngcis-UCA200μg)皮下注射于bALB/cc3H/HeN小鼠,其结果与 uVB40ml/c2h)照射后相似,均能引起lC胞浆内波形蛋白(vimentin)的表达减少,波形蛋白的减少与细胞骨架的损坏有关[23]. 剂量uVB10ml/c㎡或20ml/c㎡)辐射部分通过阻止lCb7-1b7-2的功能表达来抑制lC的抗原呈递作用[24].长期低剂量 uVB10ml/c5d/w×4w)辐射引起局部和系统的免疫抑制以及对半抗原的免疫耐受。bestak等用长期低剂量uVA辐射,观察其对c3H /HeJ小鼠皮肤免疫系统的影响,结果发现,uVA使得表皮内lC消除而引起局部的非系统的免疫抑制[25].另外,kremer证实一定量的uVR可以 诱导lC的死亡表面分子的丧失,但不改变lC的迁移特性[26].