Кластер дифференциации (также известный как кластер обозначения или классификационный определитель и часто сокращенно CD ) — это протокол, используемый для идентификации и исследования молекул клеточной поверхности, предоставляющих цели для иммунофенотипирования клеток. [1] С точки зрения физиологии молекулы CD могут действовать многочисленными способами, часто выступая в качестве рецепторов или лигандов, важных для клетки. Обычно инициируется каскад сигналов , изменяющий поведение клетки (см. клеточная сигнализация ). Некоторые белки CD не играют роли в клеточной сигнализации, но имеют другие функции, такие как клеточная адгезия . CD для людей пронумерован до 371 (по состоянию на 21 апреля 2016 г. [обновлять]). [2] [3]
Номенклатура CD была предложена и установлена на 1-м Международном семинаре и конференции по антигенам дифференцировки лейкоцитов человека (HLDA), состоявшейся в Париже в 1982 году. [4] [5] Эта система была предназначена для классификации множества моноклональных антител (mAbs), созданных различными лабораториями по всему миру против эпитопов на поверхностных молекулах лейкоцитов (белых кровяных клеток). С тех пор ее использование расширилось на многие другие типы клеток, и было идентифицировано более 370 уникальных кластеров и подкластеров CD. Предложенной поверхностной молекуле присваивается номер CD, как только показано, что два специфических моноклональных антитела связываются с молекулой. Если молекула не была хорошо охарактеризована или имеет только одно mAb, ей обычно присваивается временный индикатор «w» (например, « CDw186 »). [ необходима цитата ]
Например, моноклональные антитела к CD2 представляют собой реагенты, которые реагируют с трансмембранным гликопротеином массой 50 кДа, экспрессируемым на Т-клетках . Обозначения CD использовались для описания распознаваемых молекул, но их пришлось уточнить, добавив термин антиген или молекула к обозначению (например, молекула CD2). В настоящее время «CD2» обычно используется для обозначения молекулы, а « антитело к CD2 » — для обозначения антитела. [6]
Клеточные популяции обычно определяются с помощью символа «+» или «−», чтобы указать, экспрессирует ли определенная фракция клеток молекулу CD или нет. Например, клетка « CD34 +, CD31 −» — это клетка, которая экспрессирует CD34, но не CD31. Эта комбинация CD обычно соответствует стволовой клетке , в отличие от полностью дифференцированной эндотелиальной клетки . Некоторые клеточные популяции также могут быть определены как hi , mid или low (альтернативно, bright , mid или dim ), что указывает на общую изменчивость экспрессии CD , особенно по сравнению с другими изучаемыми клетками. Обзор развития Т-клеток в тимусе использует эту номенклатуру для идентификации клеток, переходящих от CD4 mid /CD8 mid двойных положительных клеток к CD4 hi /CD8 mid . [7]
С 1982 года было проведено девять семинаров по дифференцировочному антигену лейкоцитов человека, завершившихся конференцией.
Система CD обычно используется в качестве клеточных маркеров в иммунофенотипировании , что позволяет определять клетки на основе молекул, присутствующих на их поверхности. Эти маркеры часто используются для связывания клеток с определенными иммунными функциями . Хотя использование одной молекулы CD для определения популяций встречается редко (хотя существует несколько примеров), объединение маркеров позволило использовать типы клеток с очень конкретными определениями в иммунной системе. [ необходима цитата ]
Молекулы CD используются при сортировке клеток с использованием различных методов, включая проточную цитометрию .
Две часто используемые молекулы CD — это CD4 и CD8 , которые, как правило, используются в качестве маркеров для хелперных и цитотоксических Т-клеток соответственно. Эти молекулы определяются в сочетании с CD3+, поскольку некоторые другие лейкоциты также экспрессируют эти молекулы CD (некоторые макрофаги экспрессируют низкие уровни CD4; дендритные клетки экспрессируют высокие уровни CD8). Вирус иммунодефицита человека связывает CD4 и хемокиновый рецептор на поверхности Т-хелперной клетки, чтобы получить вход. Количество Т-клеток CD4 и CD8 в крови часто используется для мониторинга прогрессирования ВИЧ-инфекции .
Хотя молекулы CD очень полезны для определения лейкоцитов, они не просто маркеры на поверхности клетки . Хотя только часть известных молекул CD была тщательно охарактеризована, большинство из них имеют важные функции. В примере CD4 и CD8 эти молекулы имеют решающее значение в распознавании антигенов . Другие (например, CD135 ) действуют как рецепторы клеточной поверхности для факторов роста . Недавно было обнаружено, что маркер CD47 имеет антифагоцитарные сигналы для макрофагов и ингибирует естественные клетки-киллеры (NK). Это позволило исследователям использовать CD47 в качестве потенциальной мишени для ослабления иммунного отторжения . [19] [20]