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速來(lái)圍觀,顯微鏡下的樹突狀細(xì)胞!

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1973年,加拿大科學(xué)家拉爾夫·斯坦曼(Ralph Steinman)在小鼠脾臟中首次發(fā)現(xiàn)了一種具有樹枝狀突起的特殊細(xì)胞類群,并將其命名為樹突狀細(xì)胞(Dendritic cells,DC)。在第一篇論文表后,斯坦曼教授以系列研究的形式在JEM期刊發(fā)表論文,闡釋了樹突狀細(xì)胞的形態(tài)、數(shù)量、組織分布;體外功能;體內(nèi)功能;在小鼠脾臟的分布,并建立了體外培養(yǎng)體系。好棒呀!


2007年,斯坦曼被診斷出患有胰腺癌IV期,預(yù)后極差。出于對(duì)其研究的信心,在常規(guī)治療效果不佳的情況下,他決定利用自己發(fā)現(xiàn)的樹突狀細(xì)胞,為自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性的免疫療法(即樹突狀細(xì)胞疫苗)。類似的故事還發(fā)生在“幽門螺桿菌導(dǎo)致胃潰瘍”理論發(fā)現(xiàn)者馬歇爾和“糖丸爺爺”顧方舟身上。


2011年9月30日,在與腫瘤抗?fàn)?年半后,斯坦曼教授去世,享年68歲。樹突狀細(xì)胞疫苗延長(zhǎng)了生命。三天后的10月3日,斯坦曼與另外兩名科學(xué)家共同獲得2011年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),以表彰他在樹突狀細(xì)胞免疫學(xué)研究方面的貢獻(xiàn)。這是1973年文章中DC的圖,主要來(lái)自顯微鏡觀察,供大家參考。


DC獨(dú)特的形態(tài)特征。細(xì)胞形狀:細(xì)胞形態(tài)多樣,從雙極細(xì)長(zhǎng)細(xì)胞到復(fù)雜的星狀或樹突狀。這是其被命名為“樹突狀細(xì)胞”的直接原因。細(xì)胞質(zhì)延伸出數(shù)量、長(zhǎng)度、寬度和形態(tài)各異的偽足。胞質(zhì)內(nèi)含有很多大型、球形、相位致密的線粒體。偶爾可見折射率高的脂質(zhì)顆粒。細(xì)胞核非常大、形狀扭曲、具有折光性。核膜為一條粗而均勻的相位致密線。核質(zhì)透明,有幾個(gè)大的染色體團(tuán)塊緊貼著核膜。缺乏吞噬活性:沒有觀察到活躍的內(nèi)吞作用跡象(如膜皺褶、胞飲囊泡),這與巨噬細(xì)胞形成對(duì)比。組織分布:圖片分別來(lái)自脾臟(a-d)、頸部淋巴結(jié)(e)和派爾集合淋巴結(jié)(f),證明DC是外周淋巴中普遍存在的細(xì)胞類型,而非脾臟特有。這是首次通過(guò)顯微鏡圖像直觀地定義樹突狀細(xì)胞的形態(tài)學(xué)標(biāo)準(zhǔn),將其與淋巴細(xì)胞、粒細(xì)胞和單核吞噬細(xì)胞清晰地區(qū)分開來(lái)。


圖4a、b通過(guò)酸性磷酸酶(溶酶體的標(biāo)志酶)染色,展示樹突狀細(xì)胞與巨噬細(xì)胞在溶酶體含量和活性上的顯著差異。巨噬細(xì)胞顯示出大量的酸性磷酸酶陽(yáng)性顆粒,位于核周區(qū)域。這與巨噬細(xì)胞富含溶酶體、具有強(qiáng)大吞噬和降解功能的特性一致。樹突狀細(xì)胞僅在核附近有少量、小型的陽(yáng)性顆粒(圖中箭頭所示),有些甚至檢測(cè)不到活性。這與之前用中性紅活體染色的結(jié)果相符。這一細(xì)胞化學(xué)證據(jù)強(qiáng)有力證明,樹突狀細(xì)胞不是專業(yè)的吞噬細(xì)胞。

圖5a、b通過(guò)二價(jià)陽(yáng)離子依賴性ATP酶染色,提供另一個(gè)關(guān)鍵的細(xì)胞化學(xué)標(biāo)志,區(qū)分樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞顯示出強(qiáng)烈的ATP酶活性,并且染色模式符合酶分布在質(zhì)膜上的特征。樹突狀細(xì)胞和淋巴細(xì)胞(★)完全為陰性,沒有檢測(cè)到該酶的活性。這是區(qū)分這兩種細(xì)胞的又一個(gè)決定性標(biāo)準(zhǔn)。膜相關(guān)ATP酶可能是巨噬細(xì)胞特有的一種功能蛋白,而樹突狀細(xì)胞缺乏這種酶,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)其在分子表型和功能上屬于一個(gè)獨(dú)立的細(xì)胞類別。

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