璐铭 译
尽管MHC-II-肽复合物递呈给CD4 T细胞在体外已经进行了广泛的研究，但对这一过程在体内的细节却了解的很有限。和体外情况不同，抗原在体内递呈是发生在一个复杂的微环境中，在此抗原、抗原递呈细胞（APC）和T细胞的移动受解剖结构所制约。这里我们就淋巴结的结构、APC亚群和T细胞激活等领域的进展作一综述，这些进展已经能说明一些抗原递呈在淋巴结中是如何进行的。
适应性免疫应答各个方面的启动都依赖于CD4 T细胞对抗原递呈细胞（APC）表面的MHC-II和外源肽形成的复合物的识别。尽管有几种类型的细胞表达MHC-II分子，但人们相信树突状细胞（DCs）是启动APCs， 因为它们存在于抗原的入口处，有效地摄取、处理抗原，在其表面显示MHC-II-抗原肽（pMHC-II）复合物，并向次级淋巴器官的T细胞区迁移。 另外，开始递呈pMHC复合物时的激活状态的DCs可以决定幼稚T细胞是产生应答变成记忆细胞还是被删除、沉默或被抑制。
尽管很多事实证明DC是重要的，但一直不清楚在体内究竟是哪个细胞第一个将pMHC-II 复合物递呈给幼稚T细胞的。在体外实验中，其它的MHC-II分子表达细胞（例如巨噬细胞和B细胞）是能够递呈pMHC-II复合物和刺激幼稚CD4 T细胞， 虽然它们的效果比DCs细胞差一些。假定存在这个可能性，那么巨噬细胞和B细胞能启动初级CD4 T细胞应答吗？另外，假如DCs是启动的APC细胞，那么包括哪些DC亚群 ？是从抗原进入部位非淋巴组织迁移来的DC启动的应答，或者是已经存在于次级淋巴器官的DC启动的应答吗？如果是，那么迁移来的和存在于次级淋巴器官的DC诱导不同的类型的T细胞应答吗？
抗原进入机体各个部位的血管和淋巴管，在很大程度上决定了存在有起始应答CD4 T细胞的次级淋巴器官的类型。抗原通过皮肤、黏膜表面或者血液进入机体，各自开始存留在外周淋巴结、黏膜淋巴器官或者脾脏，这些"管道"决定了机体对抗原的免疫应答。本综述将主要集中讨论pMHC- II复合物在淋巴结内递呈给幼稚CD4 T细胞。
CD4 T细胞在次级淋巴器官中的激活
在许多情况下，抗原第一次从非淋巴组织进入机体，最后都会在淋巴结中出现，象皮肤破损以后的皮下组织。从理论上来讲，抗原进入的非淋巴组织部位的CD4 T细胞首先被活化是可能的。但实际上是不可能的，已有很多证据显示幼稚的CD4 T细胞很少进入除血液和次级淋巴器官以外的身体其它部分。 例如对整个动物进行免疫组织学技术检测，发现CD4 T细胞仅存在于淋巴结、脾脏和黏膜淋巴组织。这种解剖上的局限性说明大多数情况下，幼稚CD4 T细胞的起始活化一定发生在从非淋巴组织来的抗原存在的次级淋巴器官中。然而，肺部可能是个例外。
淋巴结中表达MHC II类分子的细胞
在小鼠淋巴结中，有三种细胞表达MHC II类分子， 这些细胞有激活CD4 T细胞的潜在可能性：它们是巨噬细胞、B细胞和DC细胞。然而，由于巨噬细胞主要存在于非淋巴组织、脾脏的红质和淋巴结的囊下及髓质的窦中，而不存在于T细胞区，所以这些细胞不可能作为起始APC细胞。在巨噬细胞集落刺激因子缺陷的小鼠，缺乏窦状隙巨噬细胞，但确实能诱导正常的T细胞依赖的免疫应答。尽管该结果说明对于启动CD4 T细胞应答，巨噬细胞并不是必不可少的，但在巨噬细胞集落刺激因子缺陷的小鼠，并不是所有的巨噬细胞都不存在。因此，某一亚群的巨噬细胞在淋巴结内仍然有可能参与起始递呈pMHC -II 复合物给CD4 T细胞。然而，在许多非淋巴器官中含有丰富的巨噬细胞，说明对于在初次免疫应答的后期迁移到非淋巴器官的效应CD4 T细胞，这些巨噬细胞是重要的APC细胞。
B细胞同样也不可能参与起始递呈pMHC II 复合物给幼稚的CD4 T细胞。尽管有报导在注射大量溶菌酶后的几个小时，淋巴结所有的B细胞都产生MHC II-溶菌酶复合物，但较早的研究显示，缺乏抗原特异性表面Ig分子的B细胞不能摄取抗原和刺激相应的CD4 T细胞。在不同的注射少量抗原的研究中，其相应淋巴结中确实只有不到1%的B细胞产生pMHC II复合物。不管有多少B细胞产生MHC II与相应的抗原形成的复合物，由于T细胞区域中只存在极少量的B细胞，所以在大多数情况下，B细胞不可能作为幼稚T细胞的起始APC。在B细胞缺陷的小鼠体内，免疫后抗原特异性CD4 T细胞能正常增殖，该结果支持上述观点。
尽管这些结果说明B细胞并不是必不可少的，但它们可能一直作为幼稚CD4 T细胞的起始APC。下面实验结果支持这个想法，将抗原作用后，在其表面表达抗原特异性免疫球蛋白的B细胞注入小鼠体内，可以使幼稚的抗原特异性的CD4 T细胞增殖。 该T细胞获得的刺激部分来自直接识别注射B细胞表面的pMHC II 复合物。当B细胞出血流，向B细胞滤泡区（B cell-rich follicles）游走，路经T细胞区时，CD4 T细胞和B细胞可以相互作用。然而，由于起始递呈需要大量表达pMHC II复合物的B细胞，所以B细胞的直接起始递呈作用是有限的。 大多数有关可溶性抗原研究的文献显示，只有很少的抗原特异性B细胞递呈pMHC II复合物给由DCs起始激活的CD4 T细胞。
由于B细胞和巨噬细胞对于幼稚CD4 T细胞的并不是必不可缺的，那么淋巴结中T细胞区内表达MHC II分子的细胞就只剩下DCs，尽管它们同样参与激活B细胞和自然杀伤（NK）细胞，但在大多数情况下，DCs可能是起始 pMHC II递呈给幼稚CD4 T细胞的基本APCs。 除了这个间接的证明外，直接证明DCs是主要的起始APCs来自两项研究，它们显示结合抗原的DCs和抗原特异性CD4 T细胞在原位的相互作用。 一项研究显示，皮下注射荧光标记的卵蛋白24小时后，在引流（draining）淋巴结中卵蛋白特异性T细胞围绕荧光DC形成一些小簇（clusters ）。 另一项研究类似，DCs是吞没荧光乳胶颗粒包被的卵蛋白的主要细胞类型，鼻内给予颗粒后12小时，在peribronchial 淋巴结内含有颗粒的DC附近发现有卵蛋白特异性T细胞存在。另外，实时显微镜图象显示，皮下注射可溶性抗原后24小时，抗原特异性T细胞形成簇。尽管在后者的研究中没有显示DCs存在于T细胞簇中，位于T细胞区的这些簇是可能存在有DCs的。单独体外分析这些簇证明它们含有DCs。
当他们试图探测抗原在原位的递呈时，这些是重要的实验。然而该方法有它的局限性。通过跟踪完整抗原，这仅仅是假设含有抗原并与抗原特异性T细胞相互作用的这些细胞实际表达相应的pMHC复合物。 同样，这些实验不能够显示DC-T细胞相互作用导致其中的T细胞被激活。然而，加上对B细胞和巨噬细胞缺陷小鼠的研究，这些发现为DCs直接和幼稚T细胞相互作用提供了证据，因为这些作用是抗原依赖的，它们可能代表了实际的抗原递呈事件。
假设DCs可能是首先递呈pMHC II复合物给幼稚CD4 T细胞的细胞，接下来的问题是有哪些DC亚群参与。这个问题的答案似乎依赖于抗原的形成和它进入机体的途径。下面就概要介绍已知的有关各个DC亚群对pMHC II复合物的递呈。
图 1 DC亚群在淋巴结的部位
皮肤含有两个主要的不成熟DCs类型：表皮中的郎罕细胞（深蓝）和真皮间质（interstitial）DCs (紫色)。真皮DCs可能在起源和功能上与存在于其它非淋巴组织的间质DCs相似，而表皮的郎罕细胞是独特的。两群DCs以比较低的恒定比例通过输入淋巴管到引流淋巴结，在对炎症信号应答时，这个比例将增加的很多。有炎症的皮肤还包括一群迁移到引流淋巴结后，获得DC表型和形态的单核细胞（浅蓝色）。 除了这三个来自皮肤的DC亚群，一皮肤引流淋巴结还包括三个通过高内皮静脉（HEV）进入的DC亚群：血液衍生的CD11b+（橙黄色），血液衍生的CD8+（红色）和类浆细胞（绿色）DC。来自血液的CD8+DCs位于皮质中心，而来自血液的CD11b+DCs、 郎罕细胞和真皮DC占据外层皮质，毗邻围绕着HEV和滤泡的导管。
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血液衍生的抗原递呈
DCs是大的，星形的表达MHC II分子的骨髓衍生细胞，存在于非淋巴组织和次级淋巴器官的T细胞区。在小鼠，整合素CD11c似乎是大多数DCs的标志，尽管它同样表达在单核细胞和antigen-experienced的CD8 T细胞亚群。在淋巴结中有6个不同的DCs亚群(图. 1)。一些亚群是从血液进入淋巴结的前体细胞衍生的，而其它的是由组织通过输入淋巴管进入淋巴结的前体细胞衍生而成。这些亚群和它们的前体细胞已经被综述。6种类型的DCs中的三种存在于所有的次级淋巴器官，包括那些缺乏输入淋巴管的，说明这些细胞是从血液到达淋巴器官的。血液衍生的DC的一种类型表达CD11b，可以表达CD4，不表达CD8或CD205整合素，并且常常被作为骨髓DCs提及。 然而，这里将把它们作为血液衍生的CD11b+DCs，因为还不清楚它们是髓系的。第二种缺乏CD11b，但表达CD8和CD205，并且常常被认为是淋巴DC，这里将把它们作为血液衍生的CD8+DCs，因为还不清楚它们是淋巴系的。
尽管一项研究显示血液衍生的CD11b+DCs在过继转移后可以分化成CD8+DCs，说明前者可以产生后者，但另外的研究认为不是如此。淋巴结同样包含一群CD11c+CD11b-的细胞，它们有正常B细胞所表达的CD45同种型（B220），并且具有类浆细胞形态。这些细胞这里被称为类浆细胞性DCs（plasmacytoid DCs）。
在淋巴结中，血液衍生的CD11b+DCs递呈抗原给幼稚CD4 T细胞的证据来自一项研究，皮下注射荧光标记的卵白蛋白后18个小时，显示在引流淋巴结中，卵白蛋白特异性的T细胞和CD11b+而不是CD205+DCs相互作用。同样地，CD11b+CD8- DCs可以从吸入的利什曼原虫蛋白，产生的pMHC II 复合物。在这些研究中，CD11b+CD8-CD205-表型和可能被确定为血液衍生的CD11b+DCs的表型是一致的， 尽管其它的证据（下面讨论）显示它们可能是组织衍生的间质（皮肤）DC迁移来的，它们是CD11b+CD8-CD205lo。
几项研究已经显示，血液衍生的CD8+DCs的一个主要功能是递呈来自颗粒性抗原（B细胞相关抗原和细菌）形成的pMHC II 复合物。相反，对于注射的可溶性抗原，血液衍生的CD8+ DCs形成pMHC II复合物的效率要比血液衍生的CD11b+ DCs低，或者差不多。这可以通过高吞噬率和低胞饮率来解释。尽管一项研究报告，血液衍生的CD8+DCs对可溶性抗原形成pMHC II复合物，如下面说明，这些CD8+ DCs可能从同样表达 CD8（中等水平）的郎罕细胞衍生过来的。然而，用TLR的配基刺激后，它们增加了这些分子在表面的表达，并且产生大量的干扰素-。类浆细胞DCs不存在于CD62L缺陷小鼠的淋巴结中，这可能是因为它们从血液进入淋巴结要通过高内皮静脉(HEVs)。尽管类浆细胞DCs在体外能够递呈pMHC复合物给T细胞，在体内它们作为APCs的功能还没有被确认。
组织衍生DCs的抗原递呈
另外三个DC亚群在淋巴结中被发现，但不存在于脾脏。因为脾脏缺乏输入淋巴管道，这些细胞必须是由间质组织通过输入淋巴管进入淋巴结。其中一群由MHC Iihi，CD11c+表达CD11b且缺乏CD8的细胞组成，和血液衍生的CD11b+ DCs类似，但同样表达少量的CD205。在这里这些细胞被作为间质性DCs迁入，或者在皮肤，为真皮DC迁入。皮肤排出淋巴结里，含有另一群MHC IIhi DCs，它们表达高水平的CD205、低水平的CD11b和中等水平的CD8。 因为这些细胞很少被发现存在非皮肤排出淋巴结或者脾脏，并且它们表达郎罕细胞特异蛋白Langerin，它们可能是由皮肤通过输入淋巴迁移的郎罕细胞衍生而来。 我们将称这些细胞是郎罕迁移细胞。
郎罕细胞和间质性DCs低速度地通过输入淋巴结继续移动到排出淋巴结，但这增加了对组织炎症的应答。第三亚群 CD11cloDCs衍生于进入炎症组织的单核细胞，同样会短时间出现在淋巴结中。
大量的文献认为郎罕细胞是参与递呈通过表皮进入机体的抗原。这个观点是建立在大量反应性半抗原实验的基础上 ，当用在皮肤表面，可以共价与皮肤内的蛋白结合。郎罕细胞有效地摄取半抗原标记蛋白，并且通过外源性抗原处理途径，从这些蛋白产生半抗原 pMHC II 复合物。化学反应性半抗原也可能通过细胞损害来刺激产生促炎症细胞因子，象IL-1和TNF-α。这些细胞因子增加了郎罕细胞离开表皮的速度，进入局部输入淋巴管且移至排出淋巴结的T细胞区，用半抗原后大约12小时开始，3-4天达到高峰。在体内，郎罕细胞参与抗原递呈的早期证明是缺乏郎罕细胞的异源组织不能诱导迟发型超敏反应 。
郎罕细胞刺激T细胞对皮下肿瘤应答的能力已经被证明。在这项研究中，只含有卵白蛋白或者含有卵白蛋白和CCL19-一吸引DC的趋化因子的聚合体柱子被植入小鼠的皮下。在体内，只有接触过CCL19和卵白蛋白的小鼠才对卵白蛋白转导的(transduced) 肿瘤细胞产生排斥，显示在诱导保护性免疫过程中，募集的郎罕细胞起重要作用。
已证明MHC IIhi组织衍生的DCs，由迁移来的郎罕细胞和迁移来的真皮DC组成，是皮下注射可溶性抗原后第一个将pMHC II复合物递呈给幼稚CD4 T细胞的细胞。该研究用的Y-Ae单克隆抗体是特异性针对 I-Eα肽 52-68 (pEá)结合I-Ab MHC II 分子形成的复合物，去鉴定淋巴结里表达包含pEá的可溶性重组肽衍生的pMHC II复合物的细胞 。注射4个小时以后，大部分迁移来的郎罕细胞和真皮DC而不是血液衍生的CD11b+ 或者 CD8+ DCs 与抗原形成pMHC II复合物。早期pMHC II复合物的出现和抗原特异性CD4 T细胞CD69的诱导和IL-2的 产生是一致的。
根据迁移来的郎罕细胞和真皮DC相似的表型，对皮肤引流淋巴结中DC亚群的分析是复杂的。两群表达相似量的CD11c 、MHC II和CD40，并且仅能通过CD8、CD11 b和CD205的稍微不同来区别 。 这样，MHC IIhi 群DCs 显示引起肿瘤排斥或者迟发型超敏反应已包括真皮DCs。 将来，应该用郎罕细胞特异性标志象Langerin ，去清楚地确定哪种皮肤衍生DC亚群参与抗原递呈。
在淋巴结中，迁移来的间质DC和郎罕细胞相似，除了它们不成熟的形式存在于间质区而不是表皮。近来几项报告涉及迁移来的间质DC作为APC细胞。如上所述，原位显示的迁移来的间质（真皮）DC表达的pMHC II复合物，是皮下注射包含pEα可溶性抗原后，直接用Y-Ae抗体来检测。另外，气管内给予这种抗原后，含有荧光标记的卵白蛋白的 CD11c+、MHChi 细胞出现在肺相关淋巴结中。当这些细胞表达CD11b和CD205，没有CD8的时候，它们可能是间质DCs，在气管组织间质中获得抗原，然后迁移到引流淋巴结中。在体外，这些从气管周围淋巴结分离的DCs能刺激卵白蛋白特异的CD4T细胞，说明这些细胞在体内表达相关的pMHC II 复合物。然而，T细胞激活可以发生在缺乏淋巴结的小鼠，增加了起始 pMHC II递呈发生在肺实质而不是大多数其它免疫应答发生的次级淋巴器官的可能性。
原作者：Andrea A Itano & Marc K Jenkins
