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一.研究目的: 本研究的拟建立成熟的、功能良好的DC细胞的培养体系,即:DC细胞形态典型、表达特征性的CD分子、能够诱导T淋巴细胞活化、增殖、亚群分化、分泌特征性细胞因子;研究DC细胞的超微结构并在纳米级水平上做进一步结构分析,用荧光探针寻找DC细胞成熟标志的CD分子(CD83、CD1a)、第二信号CD分子(CD86、CD80)和代表亚群来源的CD11c分子的表达位置,推测免疫应答的发生部位;观察免疫应答时DC细胞与T淋巴细胞的相互作用、形态学变化和Ca2+的动态变化。 二、材料和方法: (一)主要试剂和设备: 1.试剂: AIM-V培养基、rhGM-CSF、rhIL-4、小鼠抗人FITC标记的CD86、HLA-DR、CD11c、Lin-1、CD4、IgG2a、CD45RA、CD69、Lin-1及小鼠抗人PE标记的CD83、CD86、CD80、CD3、CD123、CD40、CD4、CD25、CD28、CD45RO、IFN-γ和IL-4;小鼠抗人CD4-APC、CD8PE—Cy5、HLA-DR-percp、Mouse IgGl-PE和Mouse IgGl-FITC的MoAb;Annexin V-FITC/PⅠ双染法流式细胞分析试剂盒。 2.设备: 二氧化碳电热恒温箱、流式细胞仪、Nikon倒置显微镜及相机、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、共聚焦显微镜 (二)实验方法 1.对有无悬浮细胞的条件下,用含有rhGM—CSF 800?/ml、IL-4 500?/和TNF-α250?/ml的无血清培养基,诱导培养DC细胞,并在光镜下每天记录形态学变化; 2.胞仪分析DC细胞Lin—HLA-DR+细胞群的CD83、CD1a、CD86、CD80、CD11c、CD123的表达情况; 3.胞仪分析DC细胞递呈抗原后T细胞的CD69变化,进而分析CD4+T细胞的CD4/CD3、CD4/CD25、CD45RO/CD45RA、CD4/CD28亚群以及CD8+T细胞的CD8/CD3、CD8/CD25、CD45RO/CD45RA、CD8/CD28亚群比例的变化情况;4.当DC细胞被抑制时,用RNAase抑制RNA、核酸染料PI标记细胞DNA,在流式细胞仪上分析在T细胞的周期变化;5.流式细胞仪分析T细胞分泌的细胞因子IFN一Y和IL一4的情况,间接获悉T细胞的定向分化;6.AnnexinV一FITC/PI双染法流式细胞分析试剂盒分析DC细胞递呈抗原后的凋亡情况;扫描电镜和透射电镜分析DC细胞表面和细胞内的超微结构,寻找其结构特征;7.利用AFM在纳米水平上进一步分析DC细胞的超微结构以及其与T细胞作用方式;8.免疫电镜观察CD86的表达位置;9.利用共聚焦显微镜分析DC细胞的特征性CD分子的表达情况,观察DC细胞与T细胞的作用过程、DC细胞吞噬抗原的过程、DC细胞内游离CaZ十的变化过程以及DC细胞凋亡的过程三、结果:1.光镜下见贴壁细胞在培养过程中(7天)逐渐长出长短不一树突状突起,细胞形态不一;电镜观察到DC表面呈多层“面纱”覆盖,有大量皱褶,“面纱”边缘有长短不一的不规则的树突状突起,每个突起有多级分枝;AFM见DC细胞的“面纱”状结构是由多级树突状突起相互缠绕形成的,各个DC细胞之间的突起相互连接,构成集落;2.DC细胞表型在Lin--和HLA一DR+细胞群中,各CD分子表达的百分比为:CD123/54.5、CDlle/88.99、CD4O/56.65、CDla/69.36、CD86/92.57、CDSO/70.79、CD83/85.91;3.DC细胞递呈抗原后T细胞的CD69明显升高,CD4+CD69+/19.05%;CDS+CD69+/21,93%;4.CD4+和CDS+的两组细胞的CD3+、CD25+、CD45RO+/CD45RA+的百分率均增高,CD28+的百分率和CD45RO一/CD45RA+的百分率均下降;CD4+/CD28-和CDS+/CD28一的百分率亦升高;5.DC细胞递呈抗原后,T细胞的S期细胞的比率从0.66%增加为7.21%;而DC的死亡率和凋亡率,分别由0.05%和0.00%升为6.95%和4.65%; 36.DC细胞含有丰富的线立体、微管和微丝系统;凋亡的DC细胞,其细胞核染色质固缩,内吞体严重扩张,细胞膜空泡化;7.CD86分子主要聚集于胞体特定的区域内,突起部位表达较少,CD83和CDla表达在细胞膜上,而CDllc则表达在细胞体部位;8.羊抗小鼠IgG一F工TC分子随时间不同逐渐由细胞膜分布到整个DC细胞;9.DC细胞递呈抗原后,CaZ+浓度升高,随即细胞破裂。四.结论:1.该方法可以诱导出的成熟DC细胞,形态典型,而且少量悬浮细胞不影响DC细胞的分化和成熟;“面纱”状结构是由多级树突状突起相互缠绕形成,扩大了DC细胞的膜结构,是有效捕获抗原的结构基础;2.DC细胞多个亚群可共存生长,绝大多数为MDC,而且成熟度高并表达丰富的双信号分子;3.DC细胞具有吞噬功能,可以诱导T细胞活化、增殖,具有递呈抗原功育旨;4.DC细胞递呈抗原后,在T细胞的作用下,DC细胞伴随细胞内CaZ十浓度的升高走向凋亡和死亡,且凋亡为非同步性。