(PhysOrg.com) – дендритные клетки были обнаружены более 30 лет назад, но их родословная никогда не была полностью указана. Было известно, что они являются ключевыми клетками иммунной системы, рожденными в костном мозге, но их юность оставалась загадкой, а их путь к взрослой жизни в борьбе с инфекциями запутан. Теперь, в экспериментах, опубликованных в Science, исследователи из Университета Рокфеллера определили эти особые обряды перехода клеток: они показали точку развития, когда дендритные клетки расходятся с тесно связанными иммунными клетками, известными как моноциты, по крайней мере, у мышей. Полученные данные могут иметь важное значение для исследований вакцин на основе дендритных клеток во всем мире.
«Пока что люди в клиниках пытаются делать вакцины – противораковые и другие – на основе дендритных клеток, не принимая во внимание полностью различные типы», – говорит Мишель С. Нуссенцвейг, заведующий лабораторией молекулярной иммунологии, где проводились исследования. «Различные типы обладают разными биологическими свойствами. Определение того, как они возникают, важно с точки зрения возможности воздействовать на отдельные типы, что может иметь большое значение для разработки вакцины.”
Предыдущие исследования показали, что два вида дендритных клеток, классические дендритные клетки селезенки (кДК) и плазмацитоидные дендритные клетки (пДК), а также моноциты имеют общую предковую клетку в костном мозге. Кан Лю, научный сотрудник лаборатории Нуссенцвейга, руководил генеалогическим исследованием того, где расходятся линии, – вопрос, который вызвал споры с тех пор, как были обнаружены дендритные клетки. Она сосредоточила исследование на кДК, которые, как ожидается, будут более полезны для разработки вакцины, чем моноциты, обычно используемые сейчас.
Неуклюжие подростки. Через три часа после введения мыши предшественники классических дендритных клеток селезенки (пре-кДК, зеленый) прикрепляются к кровеносным сосудам рядом с тем местом, где активны В-клетки (синий) и Т-клетки (красный), другие важные игроки в иммунной системе. Новое исследование решило давнюю проблему дифференциации пре-кДК от других дендритных клеток и их собратьев, моноцитов.
Лю догадывался, как могут выглядеть классические дендритные клетки селезенки подростка. Она пришла к выводу, что он будет экспрессировать один клеточный рецептор, общий для всех известных дендритных клеток, Flt3, но не будет иметь определенного белка, который позволяет взрослой клетке захватывать бактерии или вирусы и представлять их другим иммунным клеткам для разрушения. Она разработала маркеры для этих теоретически дендритных подростков и обнаружила их в костном мозге, крови и лимфатических органах, таких как селезенка и лимфатический узел, которые фильтруют жидкости организма. Она назвала эти клетки доклассическими дендритными клетками селезенки (пре-кДК) и обнаружила, что откуда бы они ни были, они за несколько дней превратились во взрослые дендритные клетки у мышей.
Используя двухфотонный микроскоп и другие биохимические тесты, Лю и ее коллеги Габриэль Виктора и Таня Швикерт смогли проследить жизненный цикл кДК от их первоначального предка до их превращения в полностью зафиксированные пре-кДК в костном мозге, их миграцию в костном мозге. кровь и рост в полноценные кДК, танцующие вокруг лимфатической системы. Введенные ими пре-кДК выросли и стали вести себя так же, как нативные кДК у мышей. Лю также представил родственные, но отдельные клоны плазмоцитоидных дендритных клеток и моноцитов.
«Мы определили мигрирующий предшественник дендритных клеток и действительно использовали его как инструмент для понимания дифференциации дендритных клеток с головы до пят, от ранней стадии в костном мозге до поздней стадии развития и регуляции в лимфатическом органе», – сказал Лю.
Открытие предшественника дендритных клеток может иметь важные применения в иммунотерапии. Многие иммунотерапевтические методы сегодня основаны на моноцитах, которые можно химически стимулировать для развития характеристик, подобных дендритным клеткам, но они не являются подлинным продуктом.
Дополнительная информация: Наука онлайн: 12 марта 2009 г. Анализ развития и гомеостаза дендритных клеток in vivo. Кан Лю, Габриэль Д. Виктора, Таня А. Швикерт, Пьер Гермонпрез, Мэтью М. Мередит, Кайхуи Яо, Фей-Фань Чу, Гвендалин Дж. Рэндольф, Александр Y. Руденский и Мишель Нуссенцвейг
Предоставлено Рокфеллеровским университетом (новости: в сети)