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顯微鏡下的細胞與免疫

2012-09-28 14:26 閱讀:8810 來源:譯言網 責任編輯:潘樂樂
[導讀] 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,以及引導其他免疫細胞活性的輔助T細胞——來觸發(fā)適應性免疫反應

    1.前線衛(wèi)士
 


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

    樹突狀細胞使免疫系統(tǒng)中的“頭面人物”。它們負責檢測病原體,然后通過激活T細胞來發(fā)動免疫反應。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,進而產生適應性獲得免疫反應。

    2.特洛伊木馬?
 


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

    在人類免疫缺陷病毒1型感染的最初幾個小時內,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含體中被降解,并產生用于呈遞給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延伸部分依然固定在基質角質細胞之間,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(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,以及引導其他免疫細胞活性的輔助T細胞——來觸發(fā)適應性免疫反應。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。樹突狀細胞結構性地表達高水平的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.通往淋巴結之旅
 


    拍攝者:David Alvarez和Ulrich von Andrian,哈佛醫(yī)學院

    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移,最終緩慢進入淋巴管(白色部分)和淋巴結。淋巴結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。免疫細胞經由輸入淋巴管進入淋巴結,由輸出淋巴管退出淋巴結。

    圖片:在鼠耳的皮膚中,一個巨大的血管網絡(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在內的周圍微環(huán)境。CD31+內皮細胞(紅色部分)和LYVE-1+淋巴內皮細胞(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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