手机版 客户端

先天淋巴细胞最新研究进展(第2季)

  2018年7月3日讯,近年来,针对ILC的研究取得一系列进展,针对这些进展(2),分享给大家

  1.Science:揭示肺神经内分泌细胞扩大过敏性哮喘反应机制

  doi:10.1126/science.aan8546

  肺部具有较大的表面面积,能够检测吸入空气中的信号并对它们作出反应。肺部和环境之间的异常相互作用导致许多疾病,如哮喘。

  体外数据表明肺神经内分泌细胞(pulmonary neuroendocrine cell, PNEC)是一类罕见的气道上皮细胞,可起着化学传感器的作用。一旦在体外培养中受到刺激,它们会释放出富含神经肽、胺类化合物和神经递质的致密核心囊泡。这些生物活性分子能够引发免疫反应和生理反应。最近开展的一项体内研究揭示出PNEC正常地形成被称作神经上皮小体(neuroepithelial body)的自聚集单元是限制初始肺部(naïve lung)中的免疫细胞数量所必不可少的。然而,人们并不清楚PNEC是否能够在体内将外源性气道信号(如过敏原)转化为下游级联反应。

  为了检验PNEC在肺部中起着化学传感器作用的假设,来自美国加州大学圣地亚哥分校、威斯康星大学麦迪逊分校、加州大学旧金山分校、华盛顿大学和中国上海交通大学的研究人员通过让气道上皮细胞中的Ascl1失活培育出缺乏PNEC的小鼠突变体。他们遵照现存的哮喘模型规定,让这些小鼠突变体接触卵清蛋白或屋尘螨。他们测试这些小鼠突变体是否显示出与对照小鼠不同的哮喘反应,并通过鉴定PNEC的分子效应物和细胞靶标阐明了它们的作用机制。作为对这些在小鼠中的功能测试的补充,他们还研究了人类哮喘患者的PNEC是否会出现病理变化。相关研究结果发表在2018年6月8日的Science期刊上,论文标题为Pulmonary neuroendocrine cells amplify allergic asthma responses。

  尽管在基线时是正常的,但是在遭受过敏原激发(allergen challenge)后,相比于对照小鼠,这些Ascl1发生突变的小鼠(即小鼠突变体)表现出严重下降的杯状细胞增生(goblet cell hyperplasia)和免疫细胞数量。在研究可能产生的分子效应物时,这些研究人员发现在遭受过敏原激发后,相对于对照小鼠,PNEC产生的几种产物在这些小鼠突变体中下降了,这些产物包括降钙素基因相关肽(CGRP)和γ-氨基丁酸(GABA)。在探究可能存在的细胞靶标时,他们发现与PNEC相类似的是,2型先天性淋巴细胞(ILC2)在气道分叉处富集。

  作为PNEC产生的一种产物,CGRP刺激体外培养的ILC2产生白细胞介素-5(IL-5)。相反,让ILC2中的CGRP受体基因Calcr1失活会抑制对过敏原作出的免疫反应。与CGRP不同的是,GABA并不导致ILC2分泌的细胞因子增加。相反,让GABA生物发生失活导致在遭受过敏原激发后发生的杯状细胞增生存在缺陷,这提示着GABA是气道上皮中发生的这种反应所必需的。此外,在遭受过敏原激发后,给这些发生Ascl1突变的小鼠注入CGRP和GABA的混合物可恢复免疫细胞增加和杯状细胞增生,这就表明这两种产物是PNEC在体内的主要分子效应物。

  与这些来自小鼠的研究结果相一致的是,这些研究人员发现在人类哮喘患者中,PNEC的数量和它们形成的自聚集单元大小都增加了,这可能是这些患者对过敏原作出更强免疫反应的原因。

  2.Science:神经系统细胞或能有效抑制机体炎症的发生

  doi:10.1126/science.aan4829

  近日,一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中,来自威尔康奈尔医学院的研究人员通过研究发现,神经系统中的细胞或能抑制肠道和肺部对感染的免疫反应,从而抑制机体出现过度的炎症反应;本文研究结果有望帮助研究人员未来开发出新型疗法来治疗未抑制炎症所诱发的人类疾病,比如哮喘症和炎性肠病等。 研究者表示,机体神经系统和免疫系统之间会出现一种串扰现象,其在调节急慢性炎性疾病上扮演着关键角色,这两种系统发生着密切的相互作用,且在人类健康和疾病发生过程中扮演着重要作用;这项研究中,研究人员发现,当由寄生虫感染或过敏原诱发的免疫反应发生期间,机体神经系统和免疫系统之间或许会互相交流,这些因子的暴露会促进2型固有淋巴细胞(ILC2)释放细胞因子从而增加机体粘液的产生及促进肌肉收缩,这或能帮助机体有效排出寄生虫或过敏原。炎症水平过高或持续时间过久都对机体是有害的,因此研究人员想通过研究来理解机体如何减弱这些反应。

  ILC2表面有一种名为β2肾上腺素能受体(β2AR)的受体,该受体能与神经细胞释放的去甲肾上腺素相互作用,同时这些受体也能够促进神经细胞彼此相互作用,并影响机体的免疫反应;为了确定β2AR在机体神经系统和免疫系统之间相互沟通过程中所扮演的关键角色,研究者Artis及其同事对缺失β2AR受体的小鼠进行研究,随后利用寄生虫来感染这些小鼠,结果发现,这些啮齿类动物机体的免疫反应较为强烈,而且会快速排出寄生虫,相比较而言,当利用能刺激β2AR受体的药物来治疗正常小鼠时,其机体免疫反应就会变得迟钝,而且寄生虫感染会恶化。 研究者Saya Moriyama说道,我们发现,这些β肾上腺素受体能够控制这些ILC2细胞的增殖,这些受体或许还能够帮助抑制机体出现过度的炎症反应;如果这些研究结果在人类机体中也得到了证实,那么其对于有效治疗多种人类疾病或许具有重要的意义和价值,比如人类哮喘症、过敏症和其它类型的炎性疾病。

  3.Science:炎性ILC2细胞是流动的哨兵

  doi:10.1126/science.aam5809; doi:10.1126/science.aar4301

  作为一种免疫细胞群体,2型先天性淋巴细胞(ILC2)在组织动态平衡和对蠕虫的免疫屏障中发挥着重要的作用。近期的研究已提示着ILC长期驻留在组织中,不会轻易地重新进入血液循环。然而,如今,Yuefeng Huang等人证实这些发现并不一定适用于IL-25反应性的KLRG1hi炎性ILC2(inflammatory ILC2, iILC2)亚群。在对外源性IL-25或蠕虫感染作出的反应中,小肠固有层中的iILC2前体细胞发生增殖,并且它们的鞘氨醇1-磷酸(S1P)受体表达。它们随后以一种部分依赖于S1P的方式迁移到淋巴器官和非淋巴器官中,参与至关重要的抗蠕虫感染反应和组织修复反应。

  4.Nature:重磅级发现!机体免疫细胞和神经细胞可通力合作来帮助抵御肠道感染

  doi:10.1038/nature23676

  最近,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自威尔康奈尔医学院的研究人员通过研究发现,肠道中的神经细胞或许在机体调节免疫反应应对感染过程中扮演着至关重要的角色。研究者表示,机体的免疫系统和神经系统能够共同进化来对外来感染威胁产生反应,这就意味着,科学家们需要寻找多种方法来治疗诸如炎性肠病或哮喘症等疾病,这些疾病患者的机体中往往会产生过度的免疫反应。 研究者David Artis说道,免疫系统和神经系统并不会独立行动,它们往往会通力合作来发挥作用;肠道内壁中居住着许多免疫细胞,这些细胞能够作为一道有力的屏障来保护机体抵御外来病原体的入侵,同时肠道内壁中还有很多神经细胞;研究者发现,肠道中名为先天性淋巴细胞2群(ILC2s)的特殊免疫细胞或许会同名为胆碱能神经元的神经细胞交织在一起发挥作用,它们就好像跳探戈舞一样。 这些细胞的近距离作用就会让研究人员想知道是否两种细胞之间会互相沟通,ILC2细胞表面有一种名为神经调节肽U(NMU)的蛋白受体,该受体能够扮演神经细胞信使的角色,在实验室研究中,研究人员发现,当ILC2细胞暴露于NMU中能够促进ILC2细胞快速繁殖,并且分析名为细胞因子类等化合物来帮助诱发机体免疫反应或者引发炎症。 给感染肠道寄生虫的小鼠注射NMU或能诱发机体炎症反应以及强有力的免疫反应,从而帮助小鼠快速有效抵御寄生虫的感染;相反,当对小鼠进行工程化修饰使其缺失NMU受体时,小鼠就会对寄生虫感染变得非常敏感,这样寄生虫就会在小鼠肠道中迅速增殖;研究结果表明,产生NMU的神经细胞能够帮助准备ILC2细胞,促进这些细胞快速繁殖并且有效应对小鼠机体所面临的感染。

  5.Nature:神经系统-免疫系统交谈导致过敏性哮喘

  doi:10.1038/nature24029

  哮喘是如何开始和产生的仍然是一个谜,但是在一项新的研究中,由美国布莱根妇女医院和布罗德研究所的研究人员领导的一个团队发现了神经系统用来与免疫细胞进行沟通的一种基本的分子线索,它可能潜在地触发过敏性肺部炎症,从而导致哮喘。

  Kuchroo博士说,我们的发现有助理解神经系统如何与免疫系统沟通,以及所产生的结果。我们观察到肺部中的神经元被激活,并且产生将保护性的免疫细胞转化为促炎性的免疫细胞的分子,从而触发过敏反应。 这些研究人员仔细地研究了驻留在肺部中的先天性淋巴细胞(innate lymphoid cells, ILC),即一类不仅能够在维持肺部中的稳定环境和屏障中发挥作用,而且也能够促进过敏性炎症产生的免疫细胞。利用一种被称作单细胞RNA测序(single-cell RNA sequencing)的技术,他们探究了在正常的条件下或在炎性条件下存在的65000个细胞,寻找在一种状态下或在一个细胞亚群中更加活跃的基因。

先天淋巴细胞最新研究进展(第2季)

参考标签

声明:本文转载仅出于学习和传播信息所需,并不意味着代表本站观点或证实其内容的真实性;其他网站或个人转载使用须保留本站所注“来源”,并自负相关法律责任;如作者不希望被转载或其他事宜,请及时联系我们!