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与高中生物学教材(2007年版)必修3第2章第4节“免疫调节”相比，2019年版教材选择性必修1第4章“免疫调节”新出现了“树突状细胞、巨噬细胞、抗原呈递细胞”等细胞名称，同时舍弃了旧版教材中“吞噬细胞”这一细胞名称。这些细胞之间有何种关联?教材为何作如此变化? 1吞噬细胞有3个主要类型:巨噬细胞、中性粒细胞和(未成熟的)树突状细胞 1.1 侵入组织的病原菌大多被巨噬细胞和中性粒细胞吞噬 现有的研究表明，胎肝及成年人骨髓中的CD34阳性造血干细胞在多重集落刺激因子、巨噬细胞集落刺激因子等作用下先发育成粒细胞-单核细胞前体细胞，再不断地分裂、分化为原单核细胞进入血液，并在外周血中进一步发育为成熟的单核细胞(人体外周血中单核细胞占白细胞总数的3%—8%)和粒细胞(如中性粒细胞)。成熟的单核细胞大小不一，细胞核形态多样，细胞质内含多种颗粒结构，在血液中循环大约一天后穿越毛细血管壁的内皮细胞迁移(炎症信号刺激促进单核细胞的迁移)到全身多种组织，并逐渐发育成熟，即为巨噬细胞。与单核细胞相比，巨噬细胞的体积约增加5—10倍，吞噬功能和分泌细胞因子能力明显加强，主要聚集在肺的间质和肺泡中、肝中的血管沿线及脾等处。病原微生物一旦穿越了上皮屏障，多数情况下，组织内定居的巨噬细胞能识别并将其吞噬。由此巨噬细胞被激活，并释放趋化因子等多种细胞因子。 中性粒细胞在血液中含量丰富(占外周血白细胞的50%—70%，未发炎的健康组织中通常不存在)，炎症部位释放的趋化因子促进其迁移，6个小时左右数量可达到峰值。与巨噬细胞类似，通过病原体相关分子模式受体如清道夫受体、补体受体(如CR1)等，中性粒细胞能识别、吞噬病原体，并依赖溶酶体内的多种水解酶以及多种毒性物质(如过氧化氢、超氧阴离子和一氧化氮等)将病原体破坏。中性粒细胞寿命很短，往往完成一次吞噬作用后便迅速死亡(相对于中性粒细胞，巨噬细胞的寿命要长些，可持续产生新的溶酶体)。死亡和濒死的中性粒细胞是脓的主要部分。 1.2未成熟的树突状细胞具有较强的吞噬能力 1973年，斯坦曼(RalphM．Steinman)等人从小鼠脾脏中首次分离了出一类白细胞，因它成熟后具有类似于神经细胞的膜性树状突起，故将其命名为树突状细胞(dendritic cell，DC)。 与单核/巨噬细胞一样，人树突状细胞也起源于CD34阳性造血干细胞。树突状细胞的数量虽少，但分布广泛(除脑以外的全身多种器官)，可分为两大类:由共同髓样前体细胞分化而来的称为髓样树突状细胞(简称MDC);来源于淋巴样前体细胞的称为淋巴样树突状细胞(简称LDC)或浆细胞样树突状细胞(简称pDC)。现倾向于将MDC命名为常规DC，简称cDC。树突状细胞因分布部位不同而名称有异:郎格汉斯细胞(分布于皮肤和胃肠上皮组织中)、间质树突状细胞(分布于多种非淋巴样器官，如心、肺、肝、肾等器官中)、并指树突状细胞(分布于淋巴组织T细胞区)以及隐蔽细胞(分布于淋巴液中)。 未成熟的树突状细胞低水平表达2种主要组织相容性复合体(MHCⅠ和MHCⅡ)、主要的T细胞协同刺激分子(B7)等，通过血液循环进入外周组织。初入外周组织的树突状细胞具有较强的吞噬能力，既能通过免疫球蛋白Fc段受体、甘露糖受体等识别病原微生物，又可通过吞噬和巨胞饮作用摄入抗原(包括病毒、肿瘤抗原)。 综上所述，无论巨噬细胞、还是中性粒细胞和(未成熟的)树突状细胞都具有较强的吞噬能力，因而被认为是吞噬细胞的3个主要类型。 2 抗原呈递细胞主要包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞 就某个完整的抗原大分子而言，无论T细胞还是B细胞通常仅能识别其中某个特定的部位，即表位(epitope)。T细胞识别T表位，B细胞识别B表位。作为免疫原性最强的蛋白质类抗原，细胞只有在将其加工、处理成抗原肽，并展示于细胞表面才能被T细胞识别。抗原呈递细胞(antigen presenting cell，APC)原泛指具有加工呈递抗原(Ag)能力的细胞。有核细胞都具有降解胞内蛋白质的能力，且表达MHCⅠ分子于细胞表面。有核细胞在病毒感染或发生癌变之后就表达非己抗原，如此，这些有核细胞就能成为抗原呈递细胞。但现在通常把这类通过MHCⅠ分子向细胞毒性T细胞(CTL)呈递抗原的细胞称为靶细胞;把能表达MHCⅡ分子，向CD4T细胞提呈抗原肽的细胞称为专职抗原呈递细胞。专职抗原呈递细胞(下文简称抗原呈递细胞)主要包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞，除了能表达MHCⅡ分子外，表达B7分子等亦是它们的共同特征。 2.1 cDC是最有效的抗原呈递细胞 DC最重要的功能是摄取、加工和提呈抗原，诱导机体产生免疫应答。树突状细胞在加工、处理抗原的同时，MHCⅠ和MHCⅡ类分子、B7和黏附分子(如ICAM-2等)的表达水平提高，吞噬能力逐渐丧失，并在趋化因子等的作用下向淋巴结等外周免疫器官中迁移和成熟。 随着体外扩增DC技术日渐成熟，人们发现cDC和pDC的功能存在差异。成熟的cDC的表面具B7，能与T细胞表面CD28分子结合，为T细胞的活化提供第二信号。通过外源性抗原加工提呈途径，cDC由抗原肽Ⅱ类分子形式激活CD4 T细胞，并促进CD4T细胞增殖、分化成辅助性T细胞(Helper T cells，Th)，介导体液免疫等。通过内源性抗原加工提呈或交叉提呈途径，cDC以抗原肽Ⅰ类分子的形式将CD8 T细胞激活为CTL。CTL由淋巴组织进入血液循环，并迁移进入组织，特异性识别并精确地杀伤靶细胞。相对于cDC，pDC主要聚集在淋巴结的高内皮静脉周围，其细胞表面具有TLR7(识别DNA病毒上的病原体相关分子模式)和TLR9(识别ＲNA病毒上的病原体相关分子模式)，能激活NF-κB相关信号途径，大量分泌Ⅰ型干扰素及IL-6、IL-8和TNF-α等细胞因子，可活化NK细胞和巨噬细胞。可见，pDC主要发挥免疫监视功能，而非抗原提呈。 2.2呈递抗原的B细胞和巨噬细胞需辅助性T细胞特异性激活 骨髓源源不断地产生成熟的B细胞进入血液，B细胞库也因此维持着多样性。就蛋白质类抗原而言，B表位通常显露于外侧，T表位隐藏在分子之内。特异性B细胞通过BCR(B细胞抗原受体的简称，是膜型IgM)可识别抗原并摄入胞内。 摄入的抗原经B细胞加工、处理，由MHCⅡ分子提呈T表位。如此，B细胞便发育成致敏B细胞。在外周免疫器官T细胞区滞留的Th2细胞能特异性识别并捕获被同一抗原致敏的B细胞。这些被捕获的致敏B细胞在辅助性T细胞作用之下，先分裂、分化成能合成分泌型IgM(含J链，为五聚体)为主的浆细胞，其中部分浆细胞因基因CXCR5的表达水平提高而进入B细胞区，且往往与抗原特异性Th2细胞共同迁移至B细胞区继续增殖，形成生发中心。生发中心内有少部分B细胞(大多数B细胞会发生凋亡)经抗原选择而发生抗体亲和力成熟(affinity maturation)等过程后成为亲和力高的中央细胞。部分幸存的中央细胞在滤泡树突状细胞(follicular dendritic cell，FDC)和Th2等的协同作用下分化为记忆性B细胞或长寿性浆细胞，离开生发中心进入循环系统。 通常情况下，无需T细胞的协助，巨噬细胞即能够破坏其吞噬的病原微生物。但有些病原体(如结核分枝杆菌)就寄生在巨噬细胞的内部，须Th1才能激活并杀伤这些病原菌，因而，将这类被病原体感染的巨噬细胞也归类于抗原呈递细胞。 3 结语 综上所述，(专职的)抗原呈递细胞包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞等;吞噬细胞有巨噬细胞、中性粒细胞和(未成熟的)树状突细胞3个主要类型。旧版教材中“吞噬细胞”这一名称过于笼统，3处介绍的吞噬细胞，其含义不尽相同:第1处非特异性免疫第二道防线中所讲的吞噬细胞主要指巨噬细胞和中性粒细胞。第2处“大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理”，其中的吞噬细胞多指未成熟的树突状细胞，“暴露出这种病原体所特有的抗原，将抗原呈递给T细胞”尤指激活了(成熟)的树突状细胞将肽MHCⅡ呈现在细胞表面，并特异性地将初始T细胞激活成相应的效应T细胞等。第3处“抗原、抗体结合会发生进一步的变化，如形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬消化”所讲的吞噬细胞，主要是指巨噬细胞和中性粒细胞。新版教材舍弃“吞噬细胞”，引入“树突状细胞、巨噬细胞、抗原呈递细胞”等新名词是基于免疫学的新研究、新发现，有利于对免疫过程进行更为详细的阐述，是教材与时俱进的重要体现。 参考文献： [1]王霞.人教版高中生物学新教材中树突状细胞与抗原呈递细胞等概念简介[J].生物学教学,2021,46(11):79-80. |
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