免疫细胞类别、免疫标志物及功能概述

外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell, PBMC)是抗体药物与细胞和基因治疗领域中临床前评价药物效果与作用的重要材料之一，本文旨在对PBMC中的主要细胞类别、免疫标志物及功能展开阐述，帮助研究者快速了解PBMC。

免疫细胞类型

BMC包括多种免疫细胞类型：T细胞、B细胞、自然杀伤细胞(NK cells)、单核细胞、树突状细胞(dendritic cell, DC)、干细胞等。同人种、供体基因转录表达水平等因素相关，不同供体PBMC中免疫细胞类型的比例往往有较大差异（见下图）；受饮食、作息、生理状态等因素的影响，同一供体不同时间免疫细胞类型的比例也并不完全相同。

上图：马来西亚三个主要种族的外周血淋巴细胞亚群

流式细胞术(Flow Cytometry, FCM)是一种对液流中排成单列的细胞或其它生物微粒（如微球，细菌，小型模式生物等）逐个进行快速定量分析和分选的技术。作为应用流式细胞术进行检测的技术平台，现代流式细胞仪产生于上世纪六七十年代。经过近四十年的发展和完善，今天的流式细胞仪已经十分成熟，并被广泛地运用于从基础研究到临床实践的各个方面，涵盖了细胞生物学、免疫学、血液学、肿瘤学、药理学、遗传学及临床检验等领域，在各学科中发挥着重要的作用。

流式细胞术可对免疫细胞表面特异性标志物的进行鉴定，从而使得研究者进一步判断免疫细胞的类别，TPCS使用流式细胞术对约200个供体来源的PBMC进行了鉴定，不同免疫细胞类型的比例参考范围请见下表。

上表：PBMC中不同免疫细胞类型的百分比

注：[1][2]占CD3+T细胞的比例

T细胞

T细胞，即T淋巴细胞，是后天免疫系统的主要组成部分，是细胞免疫的关键。T细胞表达T细胞受体 (TCR)，TCR与CD3及ζ链共同组成TCR复合体，因此通常将CD3作为T细胞表面的特异性标志物。TCR是异源二聚体，由两个不同的亚基所构成，并据此分类：95%的T细胞的受体由α亚基和β亚基构成，即αβ T细胞；另外5%的受体由γ亚基和δ亚基构成，即γδ T细胞。

根据CD4或CD8 辅助受体的表达，αβ T细胞进一步细分为CD4+或CD8+T细胞群。当TCR在共刺激分子存在的情况下与肽结合的MHC分子相互作用时，αβ细胞被激活，诱导T细胞快速扩增。

 

B细胞

B细胞，即B淋巴细胞，是后天免疫系统的另一主要组成部分，是抗体介导的体液免疫的关键。哺乳类动物B细胞的分化过程主要可分为前B细胞、不成熟B细胞、 成熟B细胞、活化B细胞和浆细胞五个阶段。其中前B细胞和不成熟B细胞的分化是抗原非依赖的，其分化过程在骨髓中进行。抗原依赖阶段是指成熟B细胞在抗原刺激后活化，并继续分化为合成和分泌抗体的浆细胞，这个阶段的分化主要是在外周免疫器官中进行的。

CD19、CD20和MHCⅡ类抗原自前B细胞阶段开始表达，并在不成熟B细胞阶段表达量增加。成熟B细胞接受抗原刺激后，在抗原提呈细胞和Th细胞的辅助下成为活化B细胞，进而分化为浆细胞，合成和分泌各类免疫球蛋白，同时获得了PC-1（plasma cell antigen-1）等浆细胞特异性标志，而MHCⅡ类抗原、CD19、CD20、CD21等标记消失。

 

NK细胞

自然杀伤细胞(Natural Killer Cell，NK)，来源于骨髓淋巴样干细胞，其分化、发育依赖于骨髓及胸腺微环境，主要分布于骨髓、外周血、肝、脾、肺和淋巴结。NK细胞不同于T、B细胞，是一类无需预先致敏就能非特异性杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞的淋巴细胞。NK细胞不仅与抗肿瘤、抗病毒感染和免疫调节有关，而且在某些情况下参与超敏反应和自身免疫性疾病的发生，能够识别靶细胞、杀伤介质。

 

由于NK细胞具有部分T细胞分化抗原，如80～90%NK细胞CD2+，20～30%NK细胞CD3+（表达CD3ζ链），30%NK细胞CD8+（α/α）和75～90%NK细胞CD38+，而且NK细胞具有IL-2中亲和性受体，在IL-2刺激下可发生增殖反应，活化NK细胞可产生IFN-γ，因此一般认为NK细胞与T细胞在发育上关系更为密切。

 

NK细胞激活主要通过三种方式：

1. NK细胞表面表达分别促进和抑制 NK 细胞活化的杀伤激活受体(KAR)和杀伤免疫球蛋白样受体(KIR)，KIR结合MHC I类结合分子抑制NK细胞活化，而KAR/配体结合促进NK细胞活化。

2. NK 细胞被与靶细胞结合的抗体激活，并通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒性 (ADCC) 直接裂解抗体结合的细胞。

3. NK 细胞被可溶性细胞因子激活，例如干扰素 (IFN)。在通过这些途径中的任何一种被激活后，NK 细胞会释放细胞毒性颗粒，这些颗粒会渗透到靶细胞膜上以传递细胞毒性蛋白（穿孔素和颗粒酶）。

 

上图：NK细胞激活方式示意图

单核细胞

单核细胞（monocytes）是血液中最大的血细胞，也是体积最大的白细胞，是机体防御系统的一个重要组成部分。单核细胞在吞噬抗原后将所携带的抗原决定簇转交给淋巴细胞，诱导淋巴细胞的特异性免疫性反应。单核细胞也是对付细胞内致病细菌和寄生虫的主要细胞防卫系统，还具有识别和杀伤肿瘤细胞的能力。

单核细胞来源于骨髓中的造血干细胞，并在骨髓中发育，当它们从骨髓进入血液时仍然是尚未成熟的细胞。单核细胞在血流中循环大约一至三天，然后通常进入全身的组织并分化为巨噬细胞（Macrophage）和树突状细胞(Dendritic cell)。单核细胞和巨噬细胞共同组成单核－巨噬细胞系统(mononuclear－phagocyte system，MPS)，是机体固有免疫系统的重要组成部分。

根据CD14, CD16 (Fcγ RIII), CD64 (Fcγ RI)和趋化因子受体CD192和CX3CR1的表达将人外周血单核细胞群定义为三个不同的亚群：经典型、中间型和非经典型，他们的标志物与功能分别如下：

上图：单核细胞分化示意图

树突状细胞

树突状细胞(dendritic cell, DC)因其表面具有星状多形性或树枝状突起而得名，是科学家Ralph M. Steinman于1973年首先发现的。DC尚无特异性细胞表面分子标志，主要通过形态学、组合性细胞表面标志、在混合淋巴细胞反应中能激活初始T细胞等特征进行鉴定。

血液中存在三种树突状细胞 (DC)：CD1c+和CD141+髓样 DCs 和 CD303+ 浆细胞样 DCs (pDCs)。血液中的DC相对不成熟，树突不发达，这些树突状细胞都执行独特的基本功能：

• 1. CD1c+ DCs 通过细胞因子分泌募集免疫细胞。

• 2. CD141+ DC参与交叉呈递，即外源性MHC II类结合抗原被内化并呈递到与MHC I类分子结合的细胞表面的过程。交叉呈递允许DC激活CD8+T细胞反应，而无需事先感染病原体。

• 3. 病毒感染会激活pDC，后者会分泌高水平的I型干扰素。

上图：DC细胞表面标志物流式细胞术检测结果

 

除了上述介绍的免疫细胞类型外，免疫系统还包括其他多种不同类型的细胞，这些细胞的功能及相互作用决定了免疫反应，药物开发中往往需要通过细胞表面标志物的具体组成来准确定义不同的细胞类型。TPCS现提供免疫细胞标志物预筛服务，协助研究者获取适合的免疫细胞试验材料。

面对近期严峻疫情形势，妙顺生物迅速吹响抗疫“集结号”，为了确保广大科研工作者项目顺利进行，TPCS持续为细胞治疗研发、抗体药物研发的科学家们提供免疫细胞分离服务，涵盖Leukopak、PBMC、T细胞、NK细胞、单核细胞等细胞分离服务，欢迎来电咨询。联系方式：021-64169739。

妙顺（上海）生物科技有限公司（Milestone Biotechnologies ）作为民族品牌细胞服务商，开展进口替代工作，解决我国生物医药产业的“卡脖子”环节，致力于成为细胞与基因治疗领域内一站式服务提供商。TPCS是妙顺生物旗下细胞分离服务品牌，为用户提供免疫细胞分离服务、肝细胞分离服务及解决方案。原代细胞分离服务优势：依据项目需求提供样本解决方案、严格的样本分离和质检、提供样本冷链运输全程的温控记录。