$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Komórki dendrytyczne (DC) zostały odkryte prawie czterdzieści lat temu jako "duża komórka gwiaździsta (grecki dendron)" znajdująca się w narządach limfoidalnych1. Wiele badań wykazało, że DC są jedynymi komórkami prezentującymi antygen, które mogą skutecznie stymulować naiwne limfocyty T2. Główną funkcją tych komórek jest wychwyt i prezentacja antygenów oraz ich efektywne przetwarzanie i ładowanie ich na cząsteczki prezentujące antygen. W śledzionie myszy DC można podzielić na podzbiory plazmocytoidalne i konwencjonalne. Plazmocytoidy DC charakteryzują się niską ekspresją CD11c i wysokimi poziomami B220 i Gr-1. Są one również dodatnie dla markera powierzchniowego mPDCA1 i wydzielają interferon typu I w odpowiedzi na ligandy receptora toll like 9 (TLR9). Konwencjonalne prądy stałe są wysokie dla ekspresji CD11c i MHC klasy II. Można je podzielić na trzy odrębne podzbiory w oparciu o powierzchniową ekspresję markerów fenotypowych, takich jak CD4, CD8α, DEC205, CD11b i białka receptora hamującego komórki dendrytyczne 2 (DCIR2, rozpoznawane przez przeciwciało 33D1) 3,4. CD8αPos DC są również znane jako cDC1, są dodatnie dla DEC205, ale ujemne dla markerów szpikowych, takich jak CD11b i 33D1. CD8αNeg DC, zwane również cDC2, są dodatnie dla 33D1, CD11b i CD4, ale nie mają DEC205. Podzbiór podwójnie ujemny (tj. ujemny zarówno dla CD4, jak i CD8α) jest stosunkowo rzadki i jest ujemny dla DEC205 i 33D1. Jest to najmniej scharakteryzowany podzbiór i może być mniej zróżnicowaną formą CD8αNeg DC.
Różnice fenotypowe w różnych podzbiorach DC rozciągają się również na ich funkcje in vivo. CD8αNeg DC są silnie fagocytarne i uważa się, że prezentują antygen egzogenny głównie za pośrednictwem komórek T MHC klasy II do CD4 3. W przeciwieństwie do tego, CD8αPos DC są wyspecjalizowane w prezentacji rozpuszczalnego antygenu białkowego na MHC klasy I w mechanizmie zwanym prezentacją krzyżową. Wynik prezentacji krzyżowej zależy od statusu aktywacji tych DC5 i może prowadzić do ekspansji cytotoksycznych limfocytów T (CTL) lub rozwoju limfocytów T regulatorowych 62,7. Kierowanie antygenu do CD8αPos DC za pomocą dostarczania za pośrednictwem przeciwciał anty-DEC205 powoduje w dużej mierze delecję limfocytów T8, podczas gdy prezentacja antygenów pochodzących z zakażonych komórek apoptotycznych indukuje silną odpowiedź CTL 9.
Oprócz rozpoznawania antygenów peptydowych, układ odpornościowy ssaków ewoluował w kierunku rozpoznawania antygenów lipidowych i glikolipidowych. Antygeny te są prezentowane przez cząsteczki CD1, które są białkami powierzchniowymi komórek podobnymi do MHC klasy I, które występują w wielu pokrewnych formach u różnych ssaków. U myszy pojedynczy typ wysoce konserwatywnej cząsteczki CD1 o nazwie CD1d jest odpowiedzialny za prezentację antygenów glikolipidowych 10. Główna populacja limfocytów T, które rozpoznają kompleksy CD1d / glikolipidowe, nazywana jest niezmiennymi komórkami NKT (komórki iNKT). Komórki te wyrażają półniezmienny receptor limfocytów T (TCR) składający się z niezmiennego łańcucha TCRα, który jest sparowany z łańcuchami TCRβ, które mają ograniczoną różnorodność 11. W przeciwieństwie do konwencjonalnych limfocytów T, które muszą się namnażać i różnicować, aby stać się aktywowanymi efektorowymi limfocytami T, komórki iNKT istnieją jako populacja efektorowa i zaczynają szybko reagować po podaniu glikolipidów 12. Identyfikacja fizjologicznie istotnych komórek prezentujących antygen lipidowy jest aktywnym obszarem badań i zasugerowano, że kilka różnych typów komórek, takich jak limfocyty B, makrofagi i DC, pełni tę funkcję. Wykazano jednak, że podzbiór CD8αPos DC jest główną komórką pośredniczącą w wychwytywaniu i prezentacji antygenów lipidowych mysim komórkom iNKT 13 oraz mieszanemu primingowi glikolipidów limfocytów T CD8 14.
Aby porównać skuteczność prezentacji antygenu przez różne komórki prezentujące antygen, prostym podejściem jest przeniesienie różnych typów oczyszczonych APC pulsujących równoważnymi ilościami antygenu do naiwnych gospodarzy. Eksperymenty z transferem komórek tego typu są często wykonywane w badaniach immunologicznych. Jednak przeprowadzenie badań transferu z DC traktowanymi antygenem ex vivo jest trudne, ponieważ komórki te występują jako rzadkie populacje w narządach limfatycznych, gdzie stanowią mniej niż 2% wszystkich komórek15. W związku z tym konieczne jest przyspieszenie rozwoju tych komórek u zwierząt dawców w celu zwiększenia skuteczności protokołów izolacji.
Wiadomo, że wspólne komórki progenitorowe limfoidalne i szpikowe, które są niezbędne do generowania podzbiorów pDC, CD8Pos i CD8Neg DC, wykazują ekspresję receptorowej kinazy tyrozynowej 3 (Flt-3) związanej z fms. Po podaniu in vivo ligandu Flt-3 (Flt-3L) emigracja komórek progenitorowych wykazujących ekspresję Flt-3 ze szpiku kostnego jest zwiększona, co skutkuje zwiększonym wysiewem obwodowych narządów limfatycznych i ekspansją ich dojrzałego potomstwa DC16. Ekspresja Flt-3 jest tracona podczas angażowania się w szlaki różnicowania komórek B, T lub NK. Dlatego po podaniu Flt-3L obserwuje się tylko minimalne zmiany w tych komórkach. Podobną ekspansję w populacjach DC obserwuje się u myszy z guzami powstałymi w wyniku implantacji linii komórkowej B16-czerniaka wydzielającej mysi Flt-3L, co zapewnia prostą i ekonomiczną metodę zapewnienia trwałego ogólnoustrojowego poziomu Flt-3L17,18. Stosując to podejście, opracowaliśmy protokół oparty na implantacji komórek czerniaka B16 wydzielających Flt-3L w celu stymulowania ekspansji wszystkich normalnych podzbiorów DC w śledzionie myszy, zwiększając w ten sposób wydajność tych komórek, które można wyizolować do kolejnych eksperymentów. Konsekwentnie stwierdzamy, że w ciągu 10 - 14 dni po podskórnym wszczepieniu guza wydzielającego Flt-3 u myszy rozwija się splenomegalia z wyraźnym wzbogaceniem DC do 40-60% wszystkich komórek śledziony. Z tych śledzion, różne podzbiory DC można wyizolować z wysoką czystością przy użyciu standardowych dostępnych na rynku zestawów do oczyszczania komórek, które wykorzystują markery fenotypowe specyficzne dla podzbioru.