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脾基质细胞对造血前体细胞的定向诱导作用及对树突状细胞生物学特性的影响

张明徽  
【摘要】: 本课题是在本室自己建株的脾基质细胞系的基础上开展的,建立了一套稳定的研究基质细胞和树突状细胞(DC)的相互作用的实验体系。课题的展开和深入是在明确的细胞学现象的基础上逐步实施的。 脾脏是机体最大的外周免疫器官,也是最重要的免疫器官之一。外周免疫器官是机体免疫应答发生的场所,可以推测外周免疫器官特殊的微环境为免疫应答的进行提供了良好的条件。脱离基质微环境的影响而研究和谈论免疫细胞在应答后的命运归宿,所得到的结论不可能反映在体的真实情况。因此在基质微环境中研究免疫细胞的生物学功能更具有生理意义。体外长期培养建立的脾基质细胞永久细胞系,其组成可能有别于体内脾脏微环境中的基质细胞组分,但可以模拟体内基质微环境的部分功能。因此,我们建立了脾脏基质细胞系MSSC-1,并通过生物学特性的鉴定来推测其在体内可能发挥的某些功能。 MSSC-1是来源于C57BL/6(H-2K~b)小鼠脾脏的一株上皮样基质细胞。从脾脏的组织结构和功能分析,脾基质对淋巴细胞和抗原提呈细胞及免疫应答过程可能都有一定的调控作用。从MSSC-1细胞分泌的细胞因子和趋化因子的类型分析,我们可以对MSSC-1的功能做一个初步的推测。 IL-7是淋巴细胞发育过程中最重要的细胞因子之一,在T,B细胞早期发育过程中起着非常重要的作用。如在造血器官损伤后(如放射性损伤)脾脏和肝脏在一定程度上可以恢复造血功能,在造血和免疫功能的重建中,是否存在T、B细胞的胸腺外和骨髓外发育呢?脾基质分泌IL-7是否与此有关呢? 干细胞因子(SCF)是一种早期造血生长因子,主要功能是促进造血干细胞的增殖,其受体主要分布于早期的造血前体细胞表面和肥大细胞表面。SCF可以与多种造血生长因子发挥协同作用,如EPO,G-CSF,GM-CSF,IL-3,IL7。SCF与IL-7联合可以刺激胎儿胸腺细胞和前B细胞增殖。与人类不同,小鼠的脾脏具有终生造血活性,即在成年小鼠脾脏内仍含有一定数量的造血前体细胞,因此,脾脏微环境中肯定具有某些能维持干细胞长期存活的造血生长因子,MSSC-1细胞株表达一定水平的SCF,这在一定程度上阐明了小鼠脾脏具有终生造血功能的一个内在机制,也提示MSSC-1细胞可能具有一定的造血支持作用。 第二军医大学傅士学位论文 巨噬细胞集落刺激因子(M、CSF)是造血前体细胞和单核细胞向巨噬细胞定向分化 的最重要的细胞因子之一,能特异性的促进巨噬细胞集落的形成,并能维持巨噬细胞 的存活。M-CSF还能抑制巨噬细胞MHC-11分子的表达。MSSC.1高表达M.CSF,可 以推测,此细胞可能对单核类细胞的功能和生物学特性具有一定的调节能力。 MSSC-1也表达高水平的转化的生长因子-p(TGF-p)和血管内皮生长因子 (VEGF),这是目前比较确定的两种具有免疫抑制作用的细胞因子。TGF-p能显著抑 制T细胞的增殖和活化,并能抑制巨噬细胞MHC-11类分子的表达;VEGF能抑制DC 的成熟。这两种抑制性细胞因子在基质细胞中的表达提示某些基质细胞对单核巨噬细 胞系统可能具有一定的负向调节作用。 趋化因子(Chemokine s)在免疫系统中起着极其重要的作用,可能是抗原提呈细胞 (APC)和淋巴细胞定向移动的始动因素。兔疫细胞在正常机体都有其自然分布,未 成熟的兔疫细胞存在于中枢兔疫器官(胸腺和骨髓),成熟后则释放进入外周血,然 后定居到外周兔疫器宫(如脾脏,淋巴结和其它淋巴样组织)。当外部抗原侵入机体 时(如皮肤损伤),非成熟的抗原提呈细胞(如单核细胞)受到抗原入侵部位的细胞 分泌的趋化因子的趋化而聚集到抗原部位摄取抗原并处理加工,在处理抗原的同时进 一步成熟,表现为共刺激分子的高表达和趋化因子受体的改变,有利于向二级兔疫器 官迁移并向T细胞提呈抗原信号。其中CCR7和CXCR4是成熟DC相对特异的趋化因 子受体,其主要的配体为MD-邓和 SDF-1。MSSC-1在正常状态下就表达较高水平的 MIP、3 p和SDF-la,因此其对成熟DC可能具有较强的趋化作用。而经LPS刺激后 MIP-邓和 SDF-la的水平逐渐减弱,而MIP-lp,MIP-3a,MIP4Fracktalkine显著升 高,可能都与机体对免疫系统的整体调节有关,使免疫应答能够有效的激发并能及时 得以控制,以避兔对机体造成免疫损伤。 综合MSSC-正的趋化因子和细胞因子表达谱推测,MSSC-1细胞可能具有以下功 能: 1.定向诱导造血前体细胞的分化; 2.趋化并瓢附单核细胞或树突状细胞,并能进一步影响其功能。 由造血干细胞到DC的分化发育,在不同的免疫器官可能有着不同的分化途径,产 生不同的终末细胞或细?


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