盘点各种各样的“reg”细胞:Treg、Breg、DCreg、Mreg、MDSC!
调节性免疫细胞实际上是一类特殊的白细胞群体,可能是发育期间就获得调节功能,也可能是在移植物微环境中获得调节能力。调节性细胞在免疫系统中扮演着重要角色,它们有助于维持免疫平衡,防止过度反应。以Treg为首的调节性免疫细胞是自身免疫性疾病的重要细胞疗法,此外还有Breg、DCreg、Mreg、MDSC等。
本文盘点了主要的调节性细胞类型及其作用、标志物,内容较多建议收藏!
调节性T细胞(Regulatory T cells, Treg细胞)是一种具有显著免疫抑制功能的T细胞亚群。
在机体遭遇外来病原体(如细菌、病毒等)入侵时,会触发免疫应答反应,其中特定的免疫细胞(包括T细胞和B细胞)负责识别并清除这些有害物质,以保障机体的安全。然而,过度的免疫应答可能会对自身组织造成损伤。此时,Treg细胞扮演着关键角色,它们在病原体被清除后,通过释放免疫抑制性细胞因子和表达杀伤分子,向效应性T细胞发出停止攻击的信号,抑制其增殖并诱导其凋亡,从而实现对免疫反应的精细调节。Treg细胞在维持机体免疫稳态方面至关重要,它们的有效调节能够预防自身免疫性疾病的发生。
Tregs 对免疫细胞的影响机制
doi: 10.1186/s12943-020-01234-1.
1. 根据其来源,调节性T细胞分为:
自然调节性Treg (nTreg):在胸腺内成熟,具有天然免疫抑制作用,能同时抑制CD4+、CD8+及初始T细胞和记忆T细胞的功能。
诱导调节性Treg (iTreg):主要位于组织内部和外周血,由IL-2以及TGF-β刺激CD4+T细胞后产生,包括Tr1细胞、Th3细胞和CD8+Treg和NKT等多种亚型。可对多种免疫细胞产生抑制作用。
🔷 CD4+Treg细胞
属于表达CD4分子与Foxp3蛋白的T细胞亚群范畴,具备显著的免疫抑制效能。它们能够释放诸如IL-10和TGF-β等抗炎细胞因子,并通过细胞间的直接接触,有效遏制过度的免疫反应,从而保持免疫耐受状态,避免自身免疫疾病的发生。在肿瘤免疫应答、移植免疫过程以及感染性疾病的调控中,CD4+Treg细胞扮演着举足轻重的角色,是免疫调节机制中不可或缺的一环。
🔷 CD8+Treg细胞
是一类具有免疫抑制功能的T细胞亚群,在维持免疫稳态和预防自身免疫疾病中起重要作用。它们通过分泌抗炎因子如IL-10和TGF-β,以及通过细胞接触依赖的方式抑制免疫反应。CD8+Treg细胞在肿瘤微环境中的数量增加与患者预后不良相关,它们可能通过多种途径抑制免疫反应,促进肿瘤免疫逃逸。此外,CD8+Treg细胞在自身免疫性疾病中也发挥作用,其功能障碍可能导致疾病发展。
假设的CD8+调节性T细胞个体子集的特有特征示意图
doi: 10.1002/eji.202048614.
人Treg标记物如下:
NFS, need further studies; IC, intracellular; SP, superficial.
doi: 10.3389/fimmu.2023.1278759.
2. 肿瘤微环境中的Treg
Treg细胞包含多个亚群,这些亚群的分类依据是其来源和功能的专门化,且它们共同构成了肿瘤内部的Treg细胞库。
在肿瘤微环境(TME)中,最为显著的Treg亚群包括胸腺来源的Treg(tTreg)、外周诱导的Treg(pTreg)、组织居留的Treg(tr-Treg)以及滤泡Treg(Tfr)。这些不同的亚群均表达Treg的主要调节蛋白Foxp3,并共享一系列典型的Treg特征标记,如CD25和CTLA-4,用以支持其抑制功能,同时它们也各自展现出独特的特性。
共享蛋白标记
doi: 10.1016/j.trecan.2023.07.015.
tTreg的一个核心特性是它们能够稳定地表达Foxp3,这是通过一系列表观遗传修饰的协同作用来实现的,其中包括CNS2的低甲基化以及组蛋白的乙酰化。而Foxp3 CNS1的组蛋白乙酰化则是pTreg的一个标志性特征,它负责在外周环境信号(例如TGF-β)的诱导下促进Foxp3的表达。
Tr-Treg则专注于维持组织稳态和修复功能,通常表达特定的组织居留标志物,如CD103和CD69。Tfr最初是在次级淋巴器官的滤泡中被发现,但最近也在肿瘤中被检出,它们拥有独特的标志物CXCR5、Bcl6和PD-1。然而,关于tr-Treg和Tfr及其发育起源的潜在表观遗传模式仍存在争议,同时,它们各自不同功能作用的分子机制也尚未完全明确。
各种各样Treg的marker
doi: 10.3389/fimmu.2024.1387975.
调节性B细胞,简称Breg细胞,属于一类具备免疫调节特性的B淋巴细胞亚群。
它们能够释放诸如IL-10、IL-35和TGF-β等抗炎细胞因子,从而有效遏制多种免疫病理过程,这包括了对Th1和Th17细胞增殖的抑制,以及对树突状细胞分化的阻碍。同时,Breg细胞还能促进Foxp3阳性调节性T细胞的表达与分化。在维护免疫耐受状态和抑制过度或有害的免疫反应方面,Breg细胞扮演着至关重要的角色。因此,在自身免疫性疾病、过敏反应、移植排斥反应中诱导Breg细胞的功能,以及在癌症和感染治疗中抑制Breg细胞的活动,都成为了针对一系列疾病治疗极具潜力的细胞靶点。
可溶性分子对Bregs的抑制机制
doi: 10.3389/fimmu.2021.611795.
IL-10+ Bregs :抑制 Th1、Th17 和 CD8+ T 细胞反应,将naive CD4+ T 细胞转化为调节性 T 细胞群,并通过产生 IL-10 调节促炎性先天细胞。
TGF-β+ Bregs :作用于幼稚 CD4+ T 细胞以产生 Foxp3+ Tregs,此外还诱导 CD4+ 和 CD8+ T 细胞无能。
IL-35+ Bregs :可通过诱导产生 IL-35 的 Tregs 和扩大 IL-35+ Bregs 的产生来促进“感染耐受性”。
GrB+ B (granzyme B+ B) :已被证实可通过降解 TCR ζ 链来抑制 Th1 和 Th17 细胞反应并减少 CD4+ T 细胞增殖。
不同的Breg亚群利用细胞表面表达的分子来抑制免疫反应
doi: 10.3389/fimmu.2021.611795.
Bregs 通过 CD1d 与 NKT 细胞相互作用,诱导 IFN-γ 的产生,从而抑制小鼠关节炎模型中的 Th1 和 Th17 反应。PD-L1+ Bregs 可减少表达 PD-1 的 CD4+ T 细胞和巨噬细胞产生的促炎细胞因子以及表达 PD-1 的 CD8+ T 细胞和 NK 细胞的细胞毒性功能。此外,它们与表达 PD-1 的滤泡辅助 T 细胞相互作用,导致体液免疫反应被抑制。另一方面,肿瘤细胞上表达的 PD-L1 与 PD-1+ Bregs 相互作用,触发 IL-10 的产生并抑制抗肿瘤反应。最后,FasL+ B 细胞诱导表达 Fas 的 CD4+ 和 CD8+ T 细胞以及 B 细胞凋亡。
小鼠Bregs:
doi: 10.1111/all.14763.
人Bregs:
doi: 10.1111/all.14763.
调节性树突状细胞(DCregs)属于树突状细胞(DCs)的一个独特分支,具备调节免疫反应及诱导免疫耐受性的能力。
它们通过下调主要组织相容性复合体(MHC)和共刺激分子表达水平,减弱了对T淋巴细胞的激活效能,进而诱导T细胞的功能失活,并促进生成调节性T淋巴细胞。此外,DCregs还能释放诸如IL-10和TGF-β等抗炎细胞因子,进一步增强了免疫耐受性的形成。在诸如器官移植、自身免疫病治疗及肿瘤学等多个医学领域,DCregs因其能有效抑制免疫排斥反应并促进免疫耐受,而备受关注与重视。不过缺乏足够数量和持续的DCreg细胞来源,是临床应用的主要障碍。
DCreg 的耐受特性
doi: 10.1016/j.imlet.2013.11.016.
调节性巨噬细胞(Mregs)是具有免疫抑制和抗炎特性的巨噬细胞亚型。
该细胞类型主要来源于骨髓前体细胞和外周血单核细胞,在特定的微环境条件或体外刺激下可分化为Mregs。根据巨噬细胞在调节体内平衡中的作用和功能特点,这些细胞大致可分为三个亚群:M1巨噬细胞、M2巨噬细胞和Mregs。
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M1巨噬细胞由IFN-γ诱导,分泌大量促炎因子并具有强大的杀菌作用。 -
M2巨噬细胞由IL-4 或 IL-13 诱导,主要分泌细胞外基质成分。然而,Mregs 是一类与前两种亚型巨噬细胞不同的巨噬细胞。 -
Mregs 表达高水平的 MHC-II 和 CD80,因此具有强大的抗原呈递能力,此外还产生大量的 IL-10 和TGF-β,但产生少量的 IL-12。
Mregs的诱导和表型标记
doi: 10.1016/j.intimp.2020.107322.
不同条件和诱导因素影响下Mregs的表型和免疫抑制机制:
doi: 10.1016/j.intimp.2020.107322.
正常情况下,髓系祖细胞会分化为成熟的粒细胞和单核吞噬细胞(巨噬细胞、树突细胞、单核细胞),在宿主天然防御中发挥重要作用。然而,在各种病理条件下(如炎症、癌症和感染),未正常分化的不成熟的髓系细胞,直接进入了循环系统,表现出抑制性的功能表型,帮助肿瘤细胞逃避免疫监视,称之为髓系来源抑制性细胞(MDSCs)。
MDSCs 发育、招募和分化示意图
doi: 10.1038/s41392-021-00670-9.
MDSCs作为通用免疫调节剂,主要有两大类:
形态和表型类似于中性粒细胞的多形核或粒细胞MDSCs(PMN-MDSCs);
以及类似于单核细胞的单核细胞MDSCs(M-MDSCs)。
免疫抑制是MDSCs的关键特征之一,这使MDSCs细胞区别于血液中的中性粒细胞和单核细胞,其参与了广泛的炎症性疾病,包括自身免疫性疾病。同时,MDSCs抑制T细胞反应,诱导Treg细胞,从而在自身免疫性疾病中发挥保护作用。
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