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先天淋巴细胞最新研究进展(第1季)

  6.J Immunol:IL-33抗肿瘤活性分子机制

  doi:10.4049/jimmunol.1501730

  IL-33是一类Th2型细胞因子,不过它对多种免疫细胞以及非免疫细胞都具有一定的影响。之前的研究已经表明IL-33具有一定的抗肿瘤活性,如果人为地在肿瘤细胞中高表达IL-33,或者通过注射的方式将外源IL-33导入肿瘤组织,则会促进肿瘤特异性杀伤性T细胞反应,从而增强抗肿瘤效应。然而,对于II型天然淋巴细胞,即对IL-33反应最为强烈的淋巴细胞亚群,是否也参与者这一过程仍未可知。对此,来自韩国蔚山大学的Byungsuk Kwon进行了相关研究,结果发表在最近一期的《Journal of immunology》杂志上。 首先,作者向EL-4淋巴瘤细胞系中转入了IL-33基因时期过量表达。通过比较对照组EL-4与IL-33过表达的EL-4在体内的生长情况,作者发现IL-33的过表达能够抑制肿瘤的生长。免疫组化染色结果也表明:IL-33能够引发大量的粒细胞向肿瘤组织浸润。 之后,作者通过流失的方法检测发现在IL-33过表达的肿瘤在体内生长的过程中,有大量的II型ILC细胞向肿瘤组织附近聚集。而且体外刺激实验表明这部分II型ILC对于IL-33的刺激具有强烈的反应,能够大量增殖。接下来,作者向ILC-2缺失突变体小鼠中转入肿瘤细胞使其在体内发育,之后人为地导入外源的II型ILC。结果显示,ILC-II的导入能够抑制肿瘤的生长。这表明II型ILC具有抗肿瘤活性。 进一步,作者发现这部分ILC-22细胞能够大量分泌趋化因子CXCL1以及CXCL2,这两类趋化因子能够与肿瘤细胞表面的受体CXCR2结合从而促进肿瘤细胞发生凋亡。另外,作者还发现IL-33的存在对于诱导肿瘤细胞表达CXCR2也具有重要的作用,这是通过活性氧信号实现的。

  7.J Immunol:ILC-2激活分子机制新进展

  doi:10.4049/​jimmunol.1501102

  II型天然免疫细胞(group II innate lymphoid cells,ILC2)是抵抗过敏炎症反应、寄生虫感染、表皮细胞损伤修复以及脂类代谢的重要元件。由于ILC2缺少抗原特异性的受体,因此即使有一些细胞因子与脂类分子已经被证明能够调节ILC-2的功能,其在局部组织微环境中与其它细胞的相互作用特性仍没有被清楚地揭示。 此前有一些研究发现ILC1与ILC3细胞表面会表达一系列的天然细胞毒性受体(NCR),这对于它们的功能具有一定的作用,而在ILC2细胞中并没有报道过此类受体的存在。最近,来自牛津大学医学院的Graham S. Ogg在《journal of immunology》杂志发表文章描述了人类ILC2细胞表面一类NCR:NKp30的表达特性与相关功能。 首先,作者检测了人体样本中分离出的ILC2细胞以及ILC-2细胞系表面NKp30的表达量。结果显示,54%左右的细胞表面表达NKp30受体。由于NKp30基因存在可变剪切,从而引导不同类型的信号激活并分泌不同类型的细胞因子,NKp30a与NKp30b能够因其免疫信号的激活,而NKp30c则会起到负面的调节作用。为了研究ILC-2表面NKp30的亚型,作者利用real-time PCR的方式检测了人员ILC-2细胞内部各类受体的转录水平。结果显示:ILC-2细胞主要表达NKp30c,即负向调节类型的NKp30受体。 B7-H6是一类B7家族的成员,通常表达在肿瘤细胞表面。与其它成员一样,它能够识别免疫细胞表面的CD28 和 CTLA-4。作者通过体外刺激的实验证明:B7-H6蛋白能够激活ILC-2,并使其表达细胞因子IL-13。进一步,作者利用特异性的抗体封闭了ILC-2细胞表面的NKp30表位,之后进行同样的刺激。结果显示,这样的处理能够降低ILC-2的激活水平。结果说明B7-H6对ILC-2的激活依赖于NKp30受体。进一步,作者通过胞内染色的方式观察到在ILC-2受到刺激之后胞内I-kB的磷酸化水平上升。这一结果说明NKp30能够引起下游NF-kB的激活。

  8.Immunity:维生素A指引免疫大军开向肠道

  doi:10.1016/j.immuni.2015.06.009

  近日,来自美国普渡大学的研究人员在国际学术期刊immunity发表了一项最新研究进展,他们发现由维生素A转化得来的一种代谢物--视黄酸对于指引两种类型的固有免疫细胞驻留小肠找到发挥功能的位置具有非常重要的作用。 在这项研究中,研究人员发现固有淋巴细胞在转移到最终目的地之前会在淋巴结位置聚集,并在视黄酸的作用下,发生一次归巢受体的转变--由淋巴归巢受体变为肠归巢受体,随后固有淋巴细胞随循环系统流动,当到达小肠位置,其表面的肠归巢受体会抓住并结合到小肠表面的一些特定分子,从而在小肠驻留下来。 研究人员指出,这些细胞在集中分布在黏膜屏障组织具有非常重要的意义,因为这些组织往往是病原体进入机体的入口,这项研究揭示了固有淋巴细胞迁移的重要机制,利用这一发现可以进一步研究其行为和功能。这为免疫药物的设计开发提供了重要的理论基础。

  9.Science:ILC -III介导微生物特异性T细胞阴性选择

  doi:10.1126/science.aaa4812

  在一项新的研究总,研究人员发现CCR6+ ILC-III是肠系膜等肠道淋巴结中丰度很高的ILC类型的细胞。之后,他们比较了野生型小鼠与CIITA-/-小鼠的ILC-III内部MHC-II的表达量,证明了MHC-II在其中的表达依赖于上游信号分子CIITA。CIITA在小鼠中的表达依赖于多种不同的启动子,包括p-II,p-III,p-IV。作者通过遗传学手段证明ILC-III中MHC-II的表达依赖于p-IV,这与B细胞以及树突状细胞是不同的。 之后,作者重复了之前的工作,他们比较了野生型小鼠与ILC-III特异性MHC-II-/-小鼠肠道T细胞的激活情况。结果显示:缺失突变体小鼠效应T细胞数量明显低于野生型小鼠,然而天然T细胞以及调节性T细胞的数量没有明显差异。另外,作者发现突变体小鼠体内的效应T细胞能够对粪便中的抗原产生反应,而对自身的抗原没有反应。这一结果暗示了ILC-III确实存在调节肠道T细胞活性的能力,而这一能力是由其抗原呈递能力决定的。

  为了进一步证明这一观点,作者将上述ILC-III特异性MHC-II-/-小鼠与梭状芽胞杆菌CBir1特异性TCR转基因小鼠进行杂交获得了"双转"小鼠。实验结果显示,ILC-III内部MHC-II的缺失并不影响胸腺中CBir1特异性T细胞的成熟,然而在肠道附近淋巴结中特异性T细胞的数量相对于对照组明显增多。为了证明上述效应与肠道微生物相关,作者平行地杂交获得了ILC-III特异性MHC-II-/-小鼠与OT-II小鼠的"双转II号"小鼠。结果显示:OT-II特异性T细胞在胸腺以及肠道附近淋巴结中的熟练相对于野生型均没有变化。由于OT-II并不会受肠道微生物的影响而CBir1可以,所以这一实验证明了ILC-III的抗原呈递选择性与效应。 为了在体内证明ILC-III对细菌特异性T细胞的调节作用,作者构建了只在ILC-III中有MHC-II表达的小鼠。由于这一类小鼠系统性缺乏MHC-II,体内的T细胞基本不发育,所以只能通过移植的手段将CBir1特异性T细胞转移到该转基因小鼠体内,同样,作为对照,CBir1特异性T细胞也转入了野生型小鼠体内。结果显示,在野生小鼠体内,该天然T细胞出现明显的增殖(CFSE标记法),然而,在完全缺乏MHC-II的小鼠以及只有在ILC-III中表达MHC-II的小鼠体内这一增殖与分化的效应变得很弱。之后,作者将CBir1T细胞进行体外激活,然后把激活后的T细胞移植到小鼠体内,结果显示:相对于野生型,转基因小鼠肠道附近淋巴结中效应T细胞的数量与比例均明显下降。 那么这一减少的原因是什么呢?作者猜测可能是由于发生了迁移,细胞增殖减慢或者是发生了细胞死亡。然而,实验结果显示这部分移植后的细胞并不会富集在其它淋巴器官,同时他们的增殖能力也没有明显减弱。为了研究这一问题,作者进行了体外的ILC-III与T细胞的共培养实验。 实验结果显示在有ILC-III存在的情形下T细胞的数量确实会减少,而这一效应能够被MHC-II中和性抗体阻断。之后,作者发现了共培养条件下caspase-3的激活以及Annexin-5阳性细胞的增多,标志着细胞凋亡事件的发生。 最后,作者希望了解在患有肠炎(IBD,克罗恩病等)的患者中是否这一机制受到破坏。通过分析病人的样本,作者发现病人肠道组织中ILC表面MHC-II的表达量受到明显抑制,尤其是ILC-III。之后,作者发现了ILC-III的MHC-II表达量与IL-17的数量以及肠道的微生物特异性抗体含量存在明显的反向相关性。

  10.Immunity: 吸烟能够引起肺部炎症反应

  doi:10.1016/j.immuni.2015.02.011

  慢性肺阻塞(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是一类十分严重的肺病,当COPD患者病情急速恶化时会伴随病毒或细菌的感染,而且会产生严重的过激免疫反应。已经有不少研究发现吸烟能够引起机体的炎症反应,所以吸烟被认为是诱发COPD的主要原因之一。然而吸烟影响机体免疫反应,并最终造成慢性免疫紊乱的机理目前还不清楚。有一些研究指出了IL-33,一类细胞因子,在COPD患者的病灶附近有大量分泌,然而IL-33是否真正参与了这一过程还不清楚。 最近美国MedImmune LLC公司的Alison A. Humbles博士与其研究团队在《immunity》杂志发表了研究,他们利用COPD的小鼠模型,并加以吸烟的刺激,证明了吸烟是通过IL-33诱导了过激免疫反应的产生。 首先,作者将不同品系的小鼠(野生型,IL-33-/-,IL-1R-/-)在烟雾室中进行刺激,之后在人为接受流感病毒感染。结果显示:野生型小鼠在接受延误刺激后,流感病毒感染能力提高,体现在小鼠体重下降明显。而两种突变体小鼠则没有这一变化。另外,作者分析了不同处理组小鼠的免疫细胞激活情况以及细胞因子的表达情况,发现野生型小鼠在接受烟雾刺激后,流感病毒感染造成了明显的炎症反应,然而在突变体小鼠中则没有这一反应。以上实验说明IL-33 可能参与了烟雾对炎症反应的刺激。 之后,作者将野生型小鼠放置在烟雾环境中刺激4周,8周,16周不等。最后一次刺激之后,小鼠的肺部组织取出并进行染色观察。染色结果显示,烟雾的刺激能够诱导肺部组织表达IL-33,而后续的流感刺激促进了IL-33向胞外的分泌。 为了进一步验证IL-33的功能,作者在给小鼠进行流感刺激之后,人为地注射IL-33进行刺激,结果显示,IL-33的刺激能够加剧流感病毒感染造成的炎症反应。 IL-33能够进一步刺激下游的炎症因子的产生,例如IL-33能够促进II型先天免疫细胞(ILC)产生Th2 细胞因子IL-5与IL-13。作者比较了烟雾刺激与否对肺部组织感受IL-33的区别。结果显示,烟雾刺激能够抑制IL-5与IL-13的产生。另外,作者还发现IL-33能够促进巨噬细胞与NK细胞的活化。

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