Nature子刊:新發現扭轉免疫學研究方向
日期:2012-05-30 08:09:52
來自阿拉巴馬大學的研究人員在5月27日的《自然免疫學》(Nature Immunology)雜志上發表研究論文稱他們在新研究中獲得的關于免疫系統的新細節表明一種從未考慮過的藥物類型可在過敏性和自身免疫性疾病的治療中發揮作用。
研究結果促進了當前理解機體以何種方式從對所有入侵生物體初始的無定向的反應擴大為精確的大規模的反擊。這種擴大始于樹突狀細胞“吞下”遭遇的入侵物之時, 并將其運送至最近的淋巴結,呈遞給免疫系統的主力細胞——淋巴細胞。
根據當前的模型,樹突狀細胞必須首先遭遇淋巴結中副皮質區(T細胞區)的T淋巴細胞。只有相互作用才能使淋巴細胞擴充為預備攻擊入侵物的軍隊。
然而讓研究小組感到大為驚訝的是,數據顯示盡管在病毒性流感感染過程中免疫反應是以這種方式發揮作用,但情況并不總是這樣。例如當人類感染寄生蟲時,樹突狀細胞連接B淋巴細胞附近的T細胞,在T細胞區之外受到B細胞相關的信號調控。
文章的通訊作者、阿拉巴馬大學醫學院微生物學系主任Frances Lund 博士說:“考慮到因為系統錯誤地增強了正常情況下用于對付寄生蟲的相同類型的T細胞反應,哮喘及狼瘡等疾病可能發生,我們的發現表明B淋巴細胞控制了觸發這種反應的T細胞/樹突狀細胞相互作用,其具有重要的實用性的影響。這一領域現在使研究人員注意到幾種實驗性和現有已知阻斷B細胞信號的藥物作為T細胞驅動疾病的潛在治療。”
研究細節
在2012年3月加入阿拉巴馬大學之前,Lund與羅徹斯特大學醫學中心的Tim Mosmann博士共事。1986年,Mosmann提出了他的開創性理論關于免疫系統以何種方式決定哪一組免疫細胞以最高的效率對抗不同的入侵物類型。根據他的Th1/Th2模型,I型輔助T細胞(Th1)可以最有效地抵御病毒因為它們在病毒將人類細胞轉變為病毒工廠前幫助被入侵的細胞進行自我毀滅。II型輔助T細胞(Th2)可以最有效地對抗寄生蟲,因為它們幫助B細胞群生成了抗體搶奪并將寄生蟲從細胞間的空隙清除出去。
當前的研究發現作為Th2對寄生蟲應答中的一員——B細胞開始分泌一種稱為淋巴毒素(lymphotoxin)的蛋白,轉而向附近的基質細胞發出信號生成更多的趨化因子CXCL13。
B細胞通過表達CXCR5受體蛋白感知和朝著更高濃度的CXCL13遷移從而在第一位置的淋巴結B細胞區域中聚集。這些研究小組發現一組樹突狀細胞也在寄生蟲感染過程中開始表達CXCR5。
根據作者們所說,隨著B細胞和激活的樹突狀細胞聚集到一起,如果免疫反應將進一步擴大Th細胞接下來必然會加入到這一聚會中。T細胞則轉而進入到多個位點的淋巴結中,只有那些碰巧來到B細胞附近,并且撞到CXCR5表達樹突狀細胞的T細胞才會驅動早先對于寄生蟲的反應。
作者們還認為這種相互作用捕獲了在B細胞區域附近的T細胞,接近度決定了T細胞接下來會變成的細胞類型。那些接受強烈信號的T細胞會變成濾泡輔助T細胞(T follicular helper cells, TFH細胞),B細胞必須拍檔TFH細胞才能生成針對當前病原體的特異性抗體。那些得到越來越弱的信號的T細胞則變成了Th2效應細胞回到感染位點引起組胺釋放和腸道肌肉收縮幫助驅除寄生蟲。
盡管對寄生蟲有效的免疫反應極其重要,濾泡輔助T細胞和Th2細胞也有陰暗的一面。例如在某些情況下濾泡輔助T細胞會不恰當地幫助B細胞生成高親和力的“自身”抗體將機體自身細胞錯認為外源物,導致破壞狼瘡患者的腎臟和風濕性關節炎患者的關節。
在其他情況下,Th2在肺中會對像塵螨一類的過敏原做出反應,因為塵螨對于免疫系統看起來就像寄生蟲,Th2混淆地將過敏原當做對寄生蟲一樣來做出反應。這種錯誤的識別引起肺中組胺釋放和支氣管收縮,這兩種都是哮喘的主要臨床癥狀。
Lund 說:“我們知道實驗生物制劑可以阻斷B細胞釋放淋巴毒素的能力,防止形成輔助Th2細胞和濾泡輔助T細胞。這樣基于抗體的治療是否能也有效治療某些自身免疫性疾病和哮喘呢?我們認為應當如此,時間和進一步的研究將會揭曉一切。”
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