皮肤免疫系统的细胞
皮肤免疫系统的细胞根据功能可分为专职免疫细胞和非专职免疫细胞。专职免疫细胞包括朗格汉斯细胞、树突状细胞、淋巴细胞、巨噬细胞和肥大细胞;非专职免疫细胞包括角质形成细胞、成纤维细胞和内皮细胞等(表1-1)。
表1-1 皮肤中主要免疫细胞的分布和功能
角质形成细胞是表皮屏障的第一道防线,可通过识别病毒核酸、脂多糖、鞭毛蛋白和酵母聚糖等在早期监视病原体中发挥重要作用。同时,角质形成细胞和朗格汉斯细胞一样,能摄取、加工和向T细胞呈递抗原,还能释放多种细胞因子和趋化因子,调节免疫应答和参与炎症反应。角质形成细胞表达多种膜分子。①黏附分子:包括细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、淋巴细胞功能相关抗原-3(LFA-3)、整合素α2β1/α6β4及钙黏附素(E-cadherin、P-cadherin)等。整合素α5β1与受体结合可介导内吞及杀灭病原体;ICAM-1与LFA-1结合可诱导免疫细胞向表皮迁移,同时提供共刺激信号,调节细胞间相互作用。②MHC分子:稳态时角质形成细胞主要表达MHC Ⅰ类分子,炎症条件下(如盘状红斑狼疮、银屑病和湿疹等),MHC Ⅰ类和Ⅱ类分子表达上调,参与适应性免疫应答。③表面受体:包括多种细胞因子受体和模式识别受体,可监测外界环境的变化,并在病原体入侵时向免疫细胞提供促炎和趋化信号。此外,角质形成细胞能分泌多种免疫效应分子如细胞因子(IL-1、IL-6、IL-7、IL-17、IL-23、TNF-a和TGF-β等)、趋化因子(CXCL8、CCL17和CCL20等)和多种抗微生物物质参与炎症反应,调节免疫应答。
朗格汉斯细胞是来源于骨髓的树突状非色素性细胞,占表皮细胞总数的3%~5%。朗格汉斯细胞膜分子包括CD1a、MHC Ⅰ类和Ⅱ类分子、CD45及CD45RO、整合素β1和β2、Langerin(即CD207,为朗格汉斯细胞标志物,可诱导朗格汉斯细胞内伯贝克颗粒的形成)、趋化因子受体(如CCR6等)。CD1a在未成熟朗格汉斯细胞中高表达,而在成熟和培养的朗格汉斯细胞中表达明显降低。朗格汉斯细胞可分泌多种细胞因子(IL-1、IL-4、IL-6、IL-10、IL-15和TNF-α等)和趋化因子,如巨噬细胞衍生的趋化因子、巨噬细胞炎性蛋白-α和单核细胞趋化蛋白-1等,介导朗格汉斯细胞从外周血向皮肤归巢以及摄取抗原后从表皮迁移至真皮淋巴结。朗格汉斯细胞还可调控T细胞的增殖和迁移,并参与免疫调节、免疫监视、免疫耐受、皮肤移植物排斥反应和接触性超敏反应等(见扩展阅读4)。
皮肤树突状细胞包括以下几种:①表皮树突状细胞,即朗格汉斯细胞(如前所述);②真皮定居的树突状细胞,是常驻真皮的树突状细胞,具有摄取和呈递抗原能力,表面标志为CD1c;③“炎症性”真皮树突状细胞,来源于血液循环DC前体细胞,在炎症和趋化因子信号刺激下迁移至皮肤,表面标志为CD11c+CD1c-,可激活Th17细胞;④浆细胞样树突状细胞,一类特殊的常驻(皮肤)树突状细胞,表面标志为BDCA-2,病毒感染时可产生高水平1型IFN。皮肤树突状细胞的功能如下:①借助表面Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)识别病原相关分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMP)而被激活,分泌TNF-α等,促进与病原体接触的角质形成细胞产生TNF-α和IL-1;②激活的树突状细胞迁移至皮肤引流淋巴结,启动适应性免疫应答。(https://www.daowen.com)
巨噬细胞包括组织定居的巨噬细胞和由循环中单核细胞渗出血管进入皮肤分化发育而来的巨噬细胞,可杀灭病原体、吞噬异物及衰老变性的组织细胞和杀伤肿瘤细胞,并能作为抗原呈递细胞参与适应性免疫应答。
皮肤肥大细胞主要分布于真皮血管、毛囊、神经和皮脂腺周围。肥大细胞不仅参与IgE介导的Ⅰ型超敏反应,而且在抗感染固有免疫和适应性免疫应答中发挥重要作用,也参与炎症性自身免疫性疾病的发生。
皮肤中的淋巴细胞主要为T细胞,表皮中T细胞约占淋巴细胞总数的2%,多为表达TCRαβ的CD4+或CD8+T细胞。绝大多数(90%以上)T细胞位于真皮,多为CD4+CD45RO+记忆性T细胞,其余为CD8+T细胞。参与T细胞归巢的黏附分子主要为皮肤淋巴细胞相关抗原(CLA)和E-选择素,以及VLA-4、LFA-1与ICAM-1/2等(见扩展阅读5)。