肥大細胞標記指南
肥大細胞是主要存在於組織中的顆粒狀多功能白細胞。在有害情況下,作為對環境變化的反應,它們充當第一反應者,作為免疫反應的一部分與其他細胞進行交流。它們還與多種疾病的發病機制有關,包括慢性過敏和炎症、自身免疫性疾病和癌症。作為研究肥大細胞的指南,本文將重點介紹通常與這種獨特細胞類型相關的特徵性蛋白質標記。
肥大細胞前體存在於無脊椎動物脊索動物中,發生在兩億年前免疫球蛋白 (Ig) 基因出現之前。這些原始肥大細胞含有顆粒,類似於今天的結締組織肥大細胞,具有在激活時釋放組胺和前列腺素的能力。在哺乳動物中,肥大細胞是源自骨髓的白細胞,並作為未成熟細胞釋放到循環中,隨後它們遷移到外周組織以完成分化。它們主要存在於與外部環境相互作用的組織中,存在於皮膚、肺和胃腸道中。肥大細胞的蛋白質組與嗜酸性粒細胞、中性粒細胞或嗜鹼性粒細胞的蛋白質組無關,但它們是重要的效應細胞,能夠通過細胞表面和細胞內模式識別受體檢測病原體,並通過脫顆粒和促炎細胞因子的產生來對抗感染。根據組織位置、蛋白酶模式和對刺激的反應,肥大細胞可分為結締組織或粘膜類型。
圖:肥大細胞功能和特徵蛋白質和分子的簡要概述。
肥大細胞成熟的標誌物
肥大細胞起源於骨髓中的造血幹細胞,然後作為肥大細胞前體 (MCp) 進入血液。然後,MCp 將在外周組織內以高度調節的過程成熟。肥大細胞識別來自 CD34、CD13、c-Kit 和 IgE 受體 FcɛRI 等受體的免疫、炎症和環境信號。當受到刺激時,它們會釋放各種預先形成的細胞質顆粒,其中含有組胺或蛋白聚醣等物質。肥大細胞還產生引起局部炎症的前列腺素(PGE2 和 PGD2)、白三烯(LTB4 和 LTC4)和細胞因子(IL-1β、IL-4、IL-6、IL-9、IL-10 和 IL-33),增強血管通透性,刺激周圍神經,導致瘙癢、打噴嚏和咳嗽的症狀。
c-Kit 等受體負責肥大細胞的存活、發育和成熟。此外,IL-3 和 IL-4 似乎共同促進肥大細胞的生長和存活。在小鼠肺中,整合素 β7 的表達已被報導為肥大細胞祖細胞群的另一個標誌物。
肥大細胞活化標誌物
肥大細胞活化由 IgE-FcɛRI 受體交聯誘導,該交聯釋放介質,如組胺、肝素、PGD2、LTC4、糜酶、類胰蛋白酶和細胞因子。這會導致一系列反應,包括平滑肌收縮、血管通透性增加、粘液產生和免疫細胞募集。儘管肥大細胞通常參與宿主對病原體的防禦和促進傷口癒合,但它們也與嚴重的過敏反應、過敏反應和幾種自身免疫性疾病有關。
與成熟階段類似,激活時表達的常見標誌物包括 c-Kit、IL-3Rα 和 FcɛRI。在小鼠中,肥大細胞也表達 ENPP-3 和 CD63 等標誌物。包括細胞因子、趨化因子(CCL2 和 CCL5)和 SCF 在內的各種配體的受體也參與了肥大細胞的活化。在病原體受體的刺激下,肥大細胞將表達 TLR 2-5、7 和 9。TLR 刺激進一步促進 MyD88(一種銜接蛋白)的表達。
肥大細胞遷移的標誌物
成熟的肥大細胞來源於肥大細胞祖細胞,它是承諾的途徑。MCps 向組織的遷移是受炎症刺激並導致組織肥大細胞增加的受調節過程。在此階段發現的標誌物來自粒細胞釋放,包括 Lin –、c-Kit⁺、CD34⁺ 和 FcγRII/III (CD32/CD16)。由於這些標記與嗜鹼性粒細胞共享,這表明兩種細胞之間存在密切的發育關係。
組織中的肥大細胞壽命非常長,例如在皮膚中可存活長達 12 週。它們能夠脫顆粒和再顆粒,並在人類疾病期間表現出器官特異性的數量增加。
肥大細胞標記表
下表列出了最近文獻中提到的用於對不同肥大細胞群體進行表型分析的人和小鼠蛋白質。每個列出的標誌物都附有相關抗體和 ELISA 試劑盒的鏈接,因為這些免疫檢測工具通常用於通過流式細胞術和免疫染色進行細胞表徵研究。相關產品由多家製造商提供,可作為肥大細胞免疫表型分析的有用參考。
基因 | 同義詞 | 標記類型 | 蛋白質類型 | 本土化 | 大小 (kDa) | 參考 | 抗體 | ELISA 試劑盒 |
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安培計劃 | CD13 | 激活 | 酵素 | 細胞膜 | 109.5 | 1,3,5 | ANPEP抗體 | 酶聯免疫吸附試驗 |
覆銅板2 | MCP1 | 活化,組織 | 細胞因子 | 分泌的 | 11 | 1,3,7 | CCL2抗體 | CCL2 ELISA |
CCL5 | 蘭特斯 | 激活 | 細胞因子 | 分泌的 | 10 | 3,5,7 | CCL5抗體 | CCL5 ELISA |
CCR3 | CD193 | 移民 | 受體 | 細胞膜 | 41 | 1,5,7 | CCR3抗體 | CCR3 ELISA |
CD16 | FcγRIII、FCGR3A | 移民 | 受體 | 細胞膜 | 29 | 1,3,7 | CD16抗體 | CD16 ELISA |
CD27 | 激活 | 受體 | 細胞膜 | 29.1 | 1,3,5 | CD27抗體 | CD27 ELISA | |
CD32 | FcγRII、FCGR2 | 移民 | 受體 | 細胞膜 | 34 | 1,3,7 | CD32抗體 | CD32 ELISA |
CD34 | 遷移,組織 | 粘附分子 | 細胞膜 | 40.7 | 1、3、4、5 | CD34抗體 | CD34 ELISA | |
CD4 | 激活 | 受體 | 細胞膜 | 51.1 | 1、3、5、7 | CD4抗體 | CD4酶聯免疫吸附試驗 | |
CD63 | 激活 | 受體 | 細胞膜 | 25.6 | 2,4,6 | CD63抗體 | CD63 ELISA | |
註冊會計師3 | 註冊會計師 | 成熟度 | 蛋白酶 | 分泌的 | 47.4 | 2,5 | CPA3抗體 | CPA3 ELISA |
CXCR2 | CD182、IL8RB | 成熟,組織 | 受體 | 細胞膜 | 40.8 | 1,3,5 | CXCR2 抗體 | CXCR2 ELISA |
ENPP3 | CD203c | 激活 | 受體 | 細胞膜 | 100.1 | 2,5,6 | ENPP3抗體 | ENPP3 ELISA |
F2RL1 | PAR-2 | 激活 | 蛋白酶 | 細胞膜 | 44.1 | 3,5,8 | F2RL1 抗體 | F2RL1 ELISA |
FCER1* | IgE 受體,FCεRI | 成熟度 | 受體,多基因 | 細胞膜 | 3、4、5、6、7 | FceR1抗體 | FceR1 ELISA | |
FCER2 | CD23, FcɛRII | 激活 | 受體 | 細胞膜 | 36.5 | 4,5,8 | CD23抗體 | CD23 ELISA |
福克斯3 | 激活 | 轉錄因子 | 細胞核、細胞質 | 47.2 | 3、4、5 | FOXP3 抗體 | FOXP3 ELISA | |
干擾素 | 干擾素-γ、干擾素γ | 激活 | 細胞因子 | 分泌的 | 19.3 | 1、3、4、5、7 | 干擾素抗體 | 干擾素酶聯免疫吸附試驗 |
IL10 | 激活 | 細胞因子 | 分泌的 | 20.5 | 1、3、4、5、7 | IL10 抗體 | IL10 ELISA | |
IL12* | 激活 | 細胞因子 | 分泌的 | 3,5,7 | IL12 抗體 | IL12 ELISA | ||
IL13 | 激活 | 細胞因子 | 分泌的 | 15.8 | 3、4、5、8 | IL13 抗體 | IL13 ELISA | |
IL17* | 激活 | 細胞因子 | 分泌的 | 3,7,8 | IL-17 抗體 | IL-17 ELISA | ||
IL1B | IL1β、IL-1 β | 激活 | 細胞因子 | 分泌的,細胞質 | 30.7 | 3,5,8 | IL1B 抗體 | IL1B ELISA |
IL1RL1 | IL33R,ST2 | 激活 | 受體 | 細胞膜 | 63.4 | 1、2、3、5、7 | IL1RL1 抗體 | IL1RL1 ELISA |
IL2 | 激活 | 細胞因子 | 分泌的 | 17.6 | 3,5,7 | IL2抗體 | IL2 ELISA | |
IL2RA | CD25 | 激活 | 受體 | 細胞膜 | 30.8 | 3、4、5 | CD25抗體 | CD25 ELISA |
IL3 | 激活 | 細胞因子 | 分泌的 | 17.2 | 1、3、4、5 | IL3抗體 | IL3 ELISA | |
IL4 | 激活 | 細胞因子 | 分泌的 | 17.5 | 1、3、4、5、6、8 | IL4抗體 | IL4 ELISA | |
IL4R | IL4Rα、CD124 | 激活 | 受體 | 細胞膜,分泌的 | 89.7 | 1,4,5 | IL4R 抗體 | IL4R ELISA |
IL5 | 激活 | 細胞因子 | 分泌的 | 15.2 | 3、4、5、8 | IL5抗體 | IL5 ELISA | |
IL6 | 激活 | 細胞因子 | 分泌的 | 23.7 | 1、3、4、5、6、7、8 | IL6 抗體 | IL6 ELISA | |
IL9 | 激活 | 細胞因子 | 分泌的 | 15.9 | 1、3、4、5、6 | IL9抗體 | IL9 ELISA | |
ITGA4 | 整合素α4、CD49d | 移民 | 受體 | 細胞膜 | 114.9 | 1,3,5 | CD49d 抗體 | CD49d ELISA |
ITGAX | CD11c | 激活 | 受體 | 細胞膜 | 127.8 | 1,4,5 | CD11c 抗體 | CD11c ELISA |
ITGB7 | 整合素β7 | 成熟,組織 | 受體 | 細胞膜 | 86.9 | 1,3,5 | ITGB7抗體 | ITGB7 ELISA |
成套工具 | CD117, c-Kit | 一般的 | 受體 | 細胞膜 | 109.8 | 1、2、3、5、6、7 | 試劑盒抗體 | 試劑盒ELISA |
KITLG | 試劑盒配體,SCF | 成熟度 | 細胞因子 | 細胞膜,分泌的 | 30.9 | 1、3、4、5、6、7 | KIT配體抗體 | 試劑盒配體ELISA |
LY6C1 | Ly6c, Gr-1* | 成熟,僅鼠標 | 受體 | 細胞膜 | 14.2 | 1,3,5 | Ly6c1 抗體 | Ly6c1 ELISA |
mMCP-1 | 成熟,僅鼠標 | 蛋白酶 | 分泌的 | 3、4、5 | mMCP-1 抗體 | mMCP-1 ELISA | ||
mMCP-2 | 成熟,僅鼠標 | 蛋白酶 | 分泌的 | 3,5 | 抗體 | 酶聯免疫吸附試驗 | ||
mMCP-4 | 糜酶 | 成熟,僅鼠標 | 蛋白酶 | 分泌的 | 3,5 | 糜酶抗體 | 糜酶ELISA | |
mMCP-5 | 糜酶 | 成熟,僅鼠標 | 蛋白酶 | 分泌的 | 3,5 | mMCP-5 抗體 | mMCP-5 ELISA | |
mMCP-6 | 類胰蛋白酶 | 成熟,僅鼠標 | 蛋白酶 | 分泌的 | 3,5 | 類胰蛋白酶抗體 | 類胰蛋白酶ELISA | |
mMCP-7 | 類胰蛋白酶 | 成熟,僅鼠標 | 蛋白酶 | 分泌的 | 3,5 | 類胰蛋白酶抗體 | 類胰蛋白酶ELISA | |
MYD88 | 激活 | 銜接蛋白 | 細胞核、細胞質 | 33.2 | 2,3,4 | MYD88 抗體 | MYD88 ELISA | |
TGFB1 | TGFB、TGF-β | 激活 | 細胞因子 | 分泌的 | 44.3 | 3、4、5、8 | TGFB1 抗體 | TGFB1 ELISA |
TLR2 | CD282 | 激活 | 受體 | 細胞膜、細胞質 | 89.8 | 3,5,7 | TLR2抗體 | TLR2 ELISA |
TLR3 | CD283 | 激活 | 受體 | 細胞膜 | 103.8 | 3,5,7 | TLR3抗體 | TLR3 ELISA |
單反4 | CD284 | 激活 | 受體 | 細胞膜 | 95.7 | 3、5、7、8 | TLR4抗體 | TLR4 ELISA |
TLR5 | 激活 | 受體 | 細胞膜 | 97.8 | 3,5,8 | TLR5 抗體 | TLR5 ELISA | |
TLR7 | 激活 | 受體 | 細胞膜、細胞質 | 120.9 | 3,5,7 | TLR7 抗體 | TLR7 ELISA | |
TLR9 | 激活 | 受體 | 細胞膜、細胞質 | 115.9 | 3,5,7 | TLR9抗體 | TLR9 ELISA | |
腫瘤壞死因子 | 腫瘤壞死因子-α、腫瘤壞死因子α | 激活 | 細胞因子 | 細胞膜,分泌的 | 25.6 | 3、4、5、7、8 | 腫瘤壞死因子α抗體 | 腫瘤壞死因子αELISA |
腫瘤壞死因子SF4 | OX40L、CD252 | 激活 | 細胞因子 | 細胞膜 | 21.1 | 3,4,7 | TNFSF4 抗體 | TNFSF4 ELISA |
TPSAB1 | 類胰蛋白酶 | 成熟度 | 蛋白酶 | 分泌的 | 30.5 | 2,3,5 | TPSAB1 抗體 | TPSAB1 ELISA |
TSLP | 成熟度 | 細胞因子 | 分泌的 | 18.1 | 3、4、5、8 | TSLP 抗體 | 酶聯免疫吸附試驗 | |
VCAM1 | CD106 | 遷移,組織 | 受體 | 細胞膜 | 81.3 | 1,3,5 | VCAM1 抗體 | VCAM1 ELISA |
血管內皮生長因子* | 激活 | 生長因子 | 分泌的 | 3、6、7、8 | VEGF抗體 | 血管內皮生長因子酶聯免疫吸附試驗 |
注意:*有些蛋白質是由幾個不同基因組成的蛋白質同種型或多亞基蛋白質複合物。從 UniProt.org 獲得的有關蛋白質類型、定位和大小 (kDa) 的信息(僅適用於人類基因)。
其他肥大細胞標誌物
某些標記會根據器官或組織的位置出現。當血液 MCps 遷移到腸道組織時,標記物包括 Lin –、CD34⁺、β7 整合素和 FcɛRI。幫助歸巢到腸道區域的是 VCAM-1 和 CXCR2 等標記物。這兩個標誌物以及 CCL2 在肺中表達。對於動員到皮膚的細胞,標記物包括 LTB4 和 CCL2。
幾個標記在相互調節中發揮作用。例如,當內皮細胞上調 VCAM-1 時,這種上調是由 TNFα 介導的。此外,細胞因子 IL-9 可以激活和支持肥大細胞的生長。
過敏原和呼吸道病毒會誘導警報素釋放,例如 IL-33 和 TSLP。IL-33 是 IL-1 家族的一個成員,可加速 CD34⁺ 細胞的成熟並誘導 Th2 細胞因子和趨化因子的分泌。IL-33 還促進 IL-13 的產生並產生 IL-2,從而擴大 CD4⁺、CD25⁺ 和 Foxp3⁺ 的存在並抑制炎症。這些特定肥大細胞標誌物的存在證實了與過敏性哮喘相關的途徑。
深入了解肥大細胞的結構,同時確定它們的激活觸發因素,不僅有助於發現針對哮喘的靶向療法,還有助於發現針對癌症和胃腸道疾病的靶向療法。