科学家首次证实,像巨噬细胞这样的骨髓样先天免疫细胞也能形成抗原特异性免疫记忆
原标题:“科学”是沉重的:免疫学教科书必须再次改变!科学家首次证实,巨噬细胞等骨髓样先天免疫细胞也将形成抗原特异性免疫记忆和科学发现
资料来源:/s/ndj1ypmmek2bvxi1viddfq
原创作者:奇异网络生物行者
发表日期:2020年5月13日
今天将要介绍的这个新发现将再次刷新我们的认知。
最近,由匹兹堡大学和康奈尔大学研究人员组成的联合研究小组发现,巨噬细胞和单核细胞等先天性髓系免疫细胞可以形成抗原特异性免疫记忆,并在下次遇到特异性抗原后刺激更强的免疫反应[1]。
“你知道,巨噬细胞和单核细胞,两种先天免疫细胞,从来没有被认为具有抗原特异性免疫记忆。”该论文的作者之一、匹兹堡大学的马丁·奥伯班谢特博士说:“我们的研究发现,这两种细胞对异物的免疫记忆能力与适应性免疫细胞如t细胞一样强。这简直不可思议。”
在奥伯班谢特看来,这项研究不仅有望解决困扰器官移植60多年的免疫排斥问题,还可能让我们对癌症和自身免疫疾病有新的认识。
总之,这一发现改变了我们对先天免疫反应的认识,与免疫相关的问题可能需要重新构建。
这项重要的研究成果发表在顶级杂志《科学》上。匹兹堡大学的法迪·拉基斯和马丁·奥伯班谢特以及康奈尔大学的中国科学家李贤是该论文的相应作者。本文的第一作者是三位中国科学家:戴和华、兰培祥和赵大强。
▲第一页截图一般来说,人体的免疫系统由先天免疫细胞(巨噬细胞、单核细胞等骨髓样细胞,自然杀伤细胞等先天淋巴细胞)和适应性免疫细胞(t细胞、b细胞等)组成。)。先天性免疫细胞是人体内第一个识别异物的细胞。当他们发现异常时,他们会激活适应性免疫细胞,激发更强的免疫反应。
适应性免疫的独特技能之一是,只要它们遇到入侵者一次,它们就会形成抗原特异性免疫记忆并记住入侵者。如果同样的入侵者下次敢再来,t细胞和b细胞会很快认出他们并发动更猛烈的攻击。
起初,只有t细胞和b细胞被发现具有免疫记忆。现在越来越多的研究表明,先天性淋巴细胞(nk)和髓样细胞(4)也具有免疫记忆的特征。然而,由它们形成的“记忆”是否能像t细胞或b细胞一样刺激更强的特异性免疫反应仍不清楚。
也就是说,尚不确定巨噬细胞和单核细胞等先天髓系免疫细胞是否真的具有特异性免疫记忆。
lakkis领导的研究小组认为,尽管髓样细胞是先天免疫细胞,但它们在宿主防御中也起着关键作用,因此它们的功能不容忽视,上述问题必须得到澄清。
▲树突状细胞(来源ixabay)作为一个具有强大器官移植背景的研究团队,lakkis和他的同事们自然从组织或细胞移植开始解决这个问题。
这主要是因为免疫记忆也是器官移植失败的主要原因。一般来说,移植后一年急性免疫排斥反应的发生率会大大降低,但由于随后的慢性免疫排斥反应,许多患者不得不在余生接受第二次移植。
由于免疫记忆的存在,广泛使用免疫抑制药物不仅可以完全消除免疫记忆,还会给患者带来巨大的健康风险。因此,了解先天免疫细胞是否存在免疫记忆问题以及它们是如何发生的是非常有益的。
▲免疫细胞(来源ixabay)为了消除其他免疫细胞的干扰,研究者首先构建了具有t细胞、b细胞、nk细胞等先天性淋巴细胞缺陷的模型小鼠;然后,在辐射处理后,用同种异体脾细胞移植免疫缺陷小鼠。
下一步至关重要。7天、28天和49天后,用相同的脾细胞或其它类型的脾细胞处理不同批次的免疫缺陷小鼠。
首先,看看第7天和第28天的移植。与不同类型的脾细胞移植相比,同种脾细胞移植的小鼠明显表现出较强的免疫应答,这种免疫应答以巨噬细胞和单核细胞为主。为了证实这一结果,研究人员在另一只免疫缺陷模天下第九最新章节型小鼠上重复了上述实验,并复制了相同的结果。
这些实验证明免疫缺陷小鼠的巨噬细胞和单核细胞可能获得了抗原的特异性免疫记忆。这种抗原特异性免疫记忆在49天后移植脾细胞的小鼠中不能检测到。
▲不同时间接种不同细胞小鼠的免疫反应。在观察到先天免疫细胞确实具有抗原特异性免疫记忆后,另一个困扰研究者的问题出现了:这个过程是如何发生的?
由于小鼠和人类免疫细胞对抗原的特异性识别依赖于mhc,研究人员在小鼠基因组数据库中搜索了在骨髓细胞表面表达并能与mice结合的蛋白质分子
在这项研究中,已经发现了几个受体分子,其中一个被称为α(成对的免疫球蛋白样受体),相应的人类受体是lilrs[5]。
经过一系列的研究,拉基斯和他的同事们最终证实了pir-a调节巨噬细胞和单核细胞的抗原特异性免疫记忆。无论是用抗体阻断pir-a还是敲除编码pir-a的基因,小鼠巨噬细胞和单核细胞都丧失了抗原特异性免疫记忆。
▲免疫细胞(来源ixabay)最后,研究人员通过将肾脏和心脏移植到小鼠体内,再次验证了他们发现的可靠性。无论是敲除编码pir-a的基因还是用抗体阻断pir-a,移植小鼠的存活时间都可以大大延长。
总体而言,本研究首次证实巨噬细胞和单核细胞这两种骨髓样先天免疫细胞也能形成抗原特异性免疫记忆,并揭示了其背后的分子机制,甚至找到了抑制这些细胞形成免疫记忆的方法。
研究人员认为,这一新发现可能结束困扰器官移植60多年的慢性器官排斥,并为治疗肿瘤和自身免疫疾病的药物研发打开一扇新的大门。
参考文献:
[1]。[2]戴海,蓝平,赵德,等. pirs介导先天髓系细胞对非自身mhc分子的记忆[j].科学,2020。
[2]。