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顯微鏡下的細胞與免疫

2012-09-28 14:26 閱讀:8537 來源:譯言網(wǎng) 責(zé)任編輯:潘樂樂
[導(dǎo)讀] 人類淋巴細胞(偽粉紅色部分)正在掃描樹突狀細胞(偽藍色部分)的表面。這張圖片是利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡拍攝完成的。樹突狀細胞通過激活兩大類T淋巴細胞——能夠殺死被感染宿主細胞的細胞毒性T細胞,以及引導(dǎo)其他免疫細胞活性的輔助T細胞——來觸發(fā)適應(yīng)性免疫反應(yīng)

    1.前線衛(wèi)士
 


    拍攝者:Florian Hladik、Polachai Sakchalathorn和Juliana M. McElrath,華盛頓大學(xué)

    樹突狀細胞使免疫系統(tǒng)中的“頭面人物”。它們負責(zé)檢測病原體,然后通過激活T細胞來發(fā)動免疫反應(yīng)。皮膚和其他上皮表面的樹突狀細胞被稱之為朗格罕氏細胞(Langerhans cells)(圖中紫色部分)。和所有樹突狀細胞一樣,朗格罕氏細胞也是利用細胞表面受體(如Toll樣受體)來鑒別病原體(圖中紅色部分),并通過吞噬作用或內(nèi)吞作用來攝取之。一旦受到觸發(fā),朗格罕氏細胞就會從上皮遷移至血液或淋巴中,進而產(chǎn)生適應(yīng)性獲得免疫反應(yīng)。

    2.特洛伊木馬?
 


    拍攝者:Florian Hladik、Polachai Sakchalathorn和Juliana M. McElrath,華盛頓大學(xué)

    在人類免疫缺陷病毒1型感染的最初幾個小時內(nèi),病毒進入位于陰道上皮的朗格罕氏細胞(紫色部分)和CD4+ T淋巴細胞(圖中未顯示)。朗格罕氏細胞中的病毒通常會在內(nèi)含體中被降解,并產(chǎn)生用于呈遞給T細胞的抗原。但艾滋病毒擁有一套可以減緩其在樹突狀細胞跑內(nèi)組分中降解速度的機制,使得病毒粒子得以僥幸逃脫,進而感染其他免疫細胞。欲知更多詳情,請參考Hladik的這篇論文(2007年)。

    圖片:這張透射電子顯微圖像展現(xiàn)了朗格罕氏細胞(紫色部分)從一個孤立的上皮細胞中離開,以散播艾滋病毒感染的過程。朗格罕氏細胞較長的細胞質(zhì)延伸部分依然固定在基質(zhì)角質(zhì)細胞之間,其中還包含一個包裹著HIV-1BaL病毒粒子(紅色部分)的大液泡。研究者通過離心技術(shù)(即spinoculation:優(yōu)化離心感染細胞法)對上皮層進行了兩個小時的感染,然后將其放在卡諾瓦斯基固定液(Karnovsky's fixative)中固定,便于電鏡成像。

    3.免疫突觸
 


    拍攝者:Olivier Schwartz和電子顯微鏡中心實驗室,巴斯德研究所

    通過產(chǎn)生細胞因子的間接方式,或細胞間接觸的直接方式,樹突狀細胞總是不斷與免疫細胞進行著交流。樹突狀細胞最主要的交流方式是通過主要組織相容性復(fù)合體(MHC),它屬于跨膜膜受體,可以呈遞抗原多肽以及與T淋巴細胞上的T細胞受體(TCRs)進行相互作用。

    當T細胞識別了MHC上的抗原以后,協(xié)同受體、粘附分子和細胞骨架組分便會定位至兩個細胞之間的接觸點,形成一個被稱之為免疫突觸的超分子集群。研究者們認為,免疫突觸可以確保高效的抗原識別和可控的T細胞活化程度。欲知更多詳情,請參考Thoulouze的這篇論文(2006年)。

    圖片:人類樹突狀細胞(偽藍色部分)與淋巴細胞(偽黃色部分)之間的密切作用。這樣的接觸會導(dǎo)致免疫突觸的形成。這張圖片是利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)拍攝完成的。

    4.強大的呈遞者


    拍攝者:Olivier Schwartz和電子顯微鏡中心實驗室,巴斯德研究所

    樹突狀細胞通過激活兩大類T淋巴細胞——能夠殺死被感染宿主細胞的細胞毒性T細胞,以及引導(dǎo)其他免疫細胞活性的輔助T細胞——來觸發(fā)適應(yīng)性免疫反應(yīng)。細胞毒性T細胞可以識別攜帶抗原的Ⅰ類MHC分子,而輔助T細胞則專門識別Ⅱ類MHC分子-多肽。樹突狀細胞結(jié)構(gòu)性地表達高水平的Ⅰ類和Ⅱ類MHC分子,使它們不僅成為T細胞的強力激活物,而且還具備刺激從未接觸過抗原的“幼齡”T細胞的能力。

    圖片:人類淋巴細胞(偽粉紅色部分)正在掃描樹突狀細胞(偽藍色部分)的表面。這張圖片是利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡拍攝完成的,標尺:1??m。

    5.通往淋巴結(jié)之旅
 


    拍攝者:David Alvarez和Ulrich von Andrian,哈佛醫(yī)學(xué)院

    一旦組織中的樹突狀細胞(綠色部分)接觸到感染信號,它們就會快速提升自己的運動性和探測能力。被激活的樹突狀細胞開始通過組織轉(zhuǎn)移,最終緩慢進入淋巴管(白色部分)和淋巴結(jié)。淋巴結(jié)這種呈豆形的器官被淋巴細胞(即B細胞和T細胞)所包裹著,當淋巴細胞在周圍血管(紅色部分)中循環(huán)時,會不斷穿過淋巴結(jié)。免疫細胞經(jīng)由輸入淋巴管進入淋巴結(jié),由輸出淋巴管退出淋巴結(jié)。

    圖片:在鼠耳的皮膚中,一個巨大的血管網(wǎng)絡(luò)(紅色部分)纏繞著輸入淋巴管(白色部分)。從戰(zhàn)略意義上來看,表達Ⅱ類MHC分子的皮膚樹突狀細胞(綠色部分)扮演著免疫哨兵的角色,它們不斷探測著包括胞外空間和輸入淋巴管腔體內(nèi)在內(nèi)的周圍微環(huán)境。CD31+內(nèi)皮細胞(紅色部分)和LYVE-1+淋巴內(nèi)皮細胞(白色部分)分別界定了血管和淋巴管的輪廓。細胞核被苯基吲哚(DAPI)染成了藍色。


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