小鼠树突状细胞系DC2.4

小鼠树突状细胞系DC2.4

一. 细胞起源

1.起源：DC2.4细胞系是通过转导小鼠骨髓来源的树突状细胞（BMDCs）的癌基因（如 myc 和 raf ）实现永生化获得，保留了树突状细胞的核心功能[1]。

2.来源基础：骨髓是树突状细胞的主要来源，通过粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）刺激可大量增殖分化[2]。DC2.4即基于此原理建立，避免了原代细胞寿命短的问题[3]。

二. 生物学特性

1.形态特征：细胞呈不规则树突状或纺锤形，表面具有大量突起，典型电镜下可见高表达MHC II类分子[4]。

2.表面标志物：高表达CD11c、DEC-205、33D1等树突状细胞特异性标记，同时表达MHC I/II类分子及共刺激分子CD80/CD86[1][5]。

3.功能特性：

• 抗原呈递：可同时通过MHC I和II类分子呈递外源性抗原，尤其擅长呈递颗粒性抗原（如吞噬的OVA蛋白）[1]。

• 免疫调节：分泌IL-12p70促进Th1分化，参与抗肿瘤免疫；亦可通过调节细胞因子平衡（如Th1/Th2）影响过敏反应[6][7]。

4.吞噬能力：具有强吞噬活性，可高效摄取纳米颗粒、细菌及外泌体[8][9]。

三. 培养与储存

1.培养方法：

• 基础培养基为RPMI-1640，需添加10%胎牛血清及GM-CSF（20 ng/ml）维持增殖[2][3]。

• 培养时需定期传代（2–3天），避免过度融合影响功能[5]。

2.储存条件：液氮冻存（含10% DMSO的冻存液），复苏后活性恢复率>90%[10]。

四. 研究应用领域

1.疫苗开发：

• 作为抗原递送载体，用于肿瘤疫苗（如DNA四面体纳米颗粒、脂质体/mRNA疫苗）[5][11]。

• 佐剂研究：卡介菌多糖核酸（BCG-PSN）或果寡糖（ABP-50-FOS）可增强其IL-12分泌，提升疫苗效力[6][12]。

2.感染免疫：

• 研究胞内菌（如李斯特菌）感染机制，揭示Rab32蛋白通过调控自噬体形成限制细菌增殖[13]。

• 评估FimH重组蛋白通过TLR4通路激活DC2.4的佐剂潜力[14]。

3.肿瘤免疫治疗：

• 用于筛选可增强抗原交叉呈递的载体（如OMV包被多糖纳米颗粒）[9]。

• 研究红细胞外泌体（RBCEVs）靶向递送抗原的抗癌效果[15]。

五. 近几年研究进展（2020–2024）

1.新型疫苗载体：

• DNA四面体纳米颗粒负载硝化T细胞表位，显著提升抗原呈递效率（SINFEKL呈递率从2%增至17.6%）[5][16]。

• 海藻酸钠包被的mRNA纳米疫苗（SA@DOTAP-mRNA）增强转染效率及生物安全性[11]。

2.免疫增强策略：

• 怀牛膝果寡糖（ABP-50-FOS）促进IL-12分泌，增强流感疫苗应答[6]。

• 地黄多糖-外膜囊泡（pRL-OMV）复合物激活Th1/Th2/Th17混合免疫[9]。

3.靶向递送系统：

• 红细胞外泌体（RBCEVs）修饰后实现树突状细胞特异性抗原递送[15]。

六. 局限性及克服方法

1.局限性：

• 与原代细胞差异：永生化导致部分功能偏移（如TLR响应减弱），且高传代后表型不稳定[10]。

• 免疫耐受诱导能力弱：地塞米松处理虽抑制IL-12分泌，但诱导Treg能力不及原代细胞[4]。

2.克服方法：

• 联合原代BMDCs验证关键结果[10]。

• 开发基因编辑技术（如CRISPR-Cas9敲除Rab32）模拟特定功能缺失[13]。

七. 总结与展望

DC2.4细胞系作为重要的体外模型，在抗原呈递机制研究、疫苗设计及免疫调节中发挥核心作用。未来研究方向包括：

1.开发更精准的基因编辑工具，构建功能定制化细胞系。

2.探索新型生物材料（如外泌体、DNA纳米结构）提升靶向递送效率[5][15]。

3.整合多组学技术解析其信号通路网络，推动个性化免疫治疗应用。

参考文献

1. Cloned dendritic cells can present exogenous antigens on both MHC class I and class II molecules. Shen Z, et al. J Immunol. 1997;158(6):2723-2730. [PMID: 9058806]

2. Generation of large numbers of dendritic cells from mouse bone marrow cultures supplemented with granulocyte/macrophage colony-stimulating factor. Inaba K, et al. J Exp Med. 1992;176(6):1693-1704. [PMID: 1460426]

3. An advanced culture method for generating large quantities of highly pure dendritic cells from mouse bone marrow. Lutz MB, et al. J Immunol Methods. 1999;223(1):77-95. [PMID: 10037236]

4. Experimental study of the mechanism of tolerance induction in dexamethasone-treated dendritic cells. Gong YB, et al. Cell Immunol. 2011;269(2):101-105. [PMID: 21420085]

5. Self-assembled nanoparticles based on DNA origami and a nitrated T helper cell epitope as a platform for the development of personalized cancer vaccines. Kang Y, et al. ACS Nano. 2023;17(8):7367-7381. [PMID: 37119054]

6. 汪艳艳, 等. 怀牛膝果寡糖对H1N1流感疫苗佐剂活性及免疫细胞功能的影响. 药学学报. 2016;51(2):294-301.

7. Closely Related Mycobacterial Strains Demonstrate Contrasting Levels of Efficacy as Antitumor Vaccines. Cheadle EJ, et al. J Immunol. 2005;174(7):4003-4011. [PMID: 15778365]

8. A phagocytotic inducer from herbal constituent, pentagalloylglucose enhances lipoplex-mediated gene transfection in dendritic cells. Kato S, et al. Int Immunopharmacol. 2010;10(11):1441-1448. [PMID: 20691830]

9. Enhancing protective immunity against bacterial infection via coating nano‐Rehmannia glutinosa polysaccharide with outer membrane vesicles. Huang Y, et al. Adv Sci. 2024;11(12):2306152. [PMID: 38263807]

10. Interaction of cationic lipid vaccines with cells of the adaptive immune system. McEwen LM. University of British Columbia. 2009.

11. Sodium alginate coating simultaneously increases the biosafety and immunotherapeutic activity of the cationic mRNA nanovaccine. Duan X, et al. Biomaterials. 2022;287:121639. [PMID: 35717712]

12. 郭亚南.卡介菌多糖核酸对小鼠特应性皮炎模型的影响[D].中南大学,2010.

13. 王玉. 吞噬细胞限制李斯特菌增殖的新型防御机制研究. 中国免疫学杂志. 2016;32(4):567-5710.

14. 杨颖. FimH重组蛋白通过TLR4活化小鼠树突状细胞并应用于防龋疫苗佐剂的研究. 口腔医学研究. 2015;31(5):472-4710.

15. Dendritic cell‐targeted delivery of antigens using extracellular vesicles for anti‐cancer immunotherapy. Dang XTT, et al. J Extracell Vesicles. 2024;13(3):e12413. [PMID: 38445501]

16. Protective cellular immunity generated by cross-presenting recombinant overlapping peptide proteins. Cai L, et al. Sci Rep. 2017;7(1):10196. [PMID: 28860558]