Nature顛覆傳統(tǒng)認(rèn)知，揭示白血細(xì)胞新功能

日期：2013-09-18 09:19:01

來自加州大學(xué)舊金山分校的研究人員發(fā)現(xiàn)了，進(jìn)餐時(shí)間與免疫系統(tǒng)日常變化之間的一種新聯(lián)系，這使得他們對(duì)于有關(guān)一些特異免疫細(xì)胞在感染和過敏中所起作用的假說提出了質(zhì)疑。

根據(jù)新研究的資深作者、加州大學(xué)舊金山分校教授Richard Locksley所說，一種被人們認(rèn)為是發(fā)揮抗寄生蟲作用的免疫系統(tǒng)白血細(xì)胞，有可能實(shí)際上幫助了入侵者。這一研究在線發(fā)表在9月15日的《自然》（Nature）雜志上。

Locksley實(shí)驗(yàn)室研究小組在小鼠中發(fā)現(xiàn)，一種罕見的免疫細(xì)胞建立了進(jìn)餐時(shí)的神經(jīng)信號(hào)與一種特異白血細(xì)胞群——嗜酸性粒細(xì)胞常規(guī)擴(kuò)增之間的聯(lián)系。

在腸道中嗜酸性粒細(xì)胞不斷地增長衰退。Locksley說，盡管長期以來醫(yī)學(xué)上認(rèn)為，嗜酸性粒細(xì)胞粒細(xì)胞在對(duì)抗寄生蟲病中起重要作用，但對(duì)于這些細(xì)胞在腸道及身體其他地方的天然功能仍是一個(gè)待解的問題。

“或許我們并不真正了解在感染和過敏反應(yīng)中嗜酸性粒細(xì)胞正在做什么，因?yàn)槲覀兩踔敛恢劳ǔＧ闆r下它們的功能，”Locksley說。

在代謝而非在感染中發(fā)揮作用

一些專門神經(jīng)細(xì)胞幫助了機(jī)體同步晝夜生物節(jié)律。在他們的研究中Locksley和同事們發(fā)現(xiàn)罕見的免疫細(xì)胞ILC2接收了來自這些專門神經(jīng)細(xì)胞的一種激素信號(hào)。這些轉(zhuǎn)而，ILC2細(xì)胞分泌分子信號(hào)刺激骨髓中進(jìn)餐相關(guān)的嗜酸性粒細(xì)胞生成，并將它們招募到了腸道中。

3年前，Locksley和其他研究人員首次報(bào)道稱發(fā)現(xiàn)了ILC2細(xì)胞。在小鼠的大腦、心臟、肺、腎、皮膚、腸和子宮中均檢測到它們。

Locksley推測，受到ILC2刺激的嗜酸性粒細(xì)胞有可能并不參與對(duì)抗感染，而是以某種方式在代謝中發(fā)揮天然功能。機(jī)體最大的嗜酸性粒細(xì)胞群被發(fā)現(xiàn)存在于腸道中。Locksley說較早期的無菌培育小鼠研究發(fā)現(xiàn)，嗜酸性粒細(xì)胞群正常存在于腸道中，在一個(gè)與感染無關(guān)的基本生物過程中起作用。

Locksley說，神經(jīng)細(xì)胞發(fā)送出的稱之為血管活性腸肽（VIP）的激素信號(hào)被ILC2細(xì)胞所接收。已有研究證實(shí)VIP控制了營養(yǎng)相關(guān)方面。

在胰腺中，VIP幫助觸動(dòng)了胰島素和促進(jìn)食物分解的酶分泌。它還可影響腸道肌肉松弛，幫助細(xì)菌和食物有效移動(dòng)通過腸道。最后，它還能影響肝臟如何處理消化食物生成的葡萄糖。

Locksley說，他自己以及其他人的研究也使得他不禁質(zhì)疑嗜酸性粒細(xì)胞在寄生蟲病中的作用。

Locksley說，一直以來人們認(rèn)為嗜酸性粒細(xì)胞在慢性感染過程中對(duì)抑制寄生蟲起重要作用。然而，近期的一些研究表明，沒有嗜酸性粒細(xì)胞的小鼠并不會(huì)特別容易受到寄生蟲的感染，在一項(xiàng)研究中，缺失嗜酸性粒細(xì)胞甚至阻止了寄生蟲存活。

“進(jìn)化以有趣的方式發(fā)揮作用。寄生蟲有可能進(jìn)化出了一種欺騙信號(hào)招募嗜酸性粒細(xì)胞，這些細(xì)胞有可能生成了一個(gè)有利的代謝組織位點(diǎn)，使得寄生蟲得以生存和繁殖。”

抗感染和過敏的潛在新策略

Locksley說，發(fā)現(xiàn)更多連接VIP、ILC2細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞的信號(hào)通路的信息，有可能促使開發(fā)出對(duì)抗慢性寄生蟲感染和過敏的新策略。

“某些寄生蟲有可能在這些信號(hào)通路中接入了一些信號(hào)，從而在機(jī)體內(nèi)建立起一個(gè)局部微環(huán)境，使得它們能夠多年寄生于你的身體中。一種過敏原有可能以我們還不知道的原因接入到了相同的信號(hào)通路中，”Locksley說。

在Nature研究中，Locksley研究小組發(fā)現(xiàn)當(dāng)ILC2細(xì)胞在肺部分泌一種叫做interleukin-13的分子時(shí)，它們能夠招募嗜酸性粒細(xì)胞到達(dá)肺部，而通常情況下肺部少有嗜酸性粒細(xì)胞。

許多的哮喘和過敏性反應(yīng)，尤其是在兒童中，都與嗜酸性粒細(xì)胞水平大大升高有關(guān)。interleukin-5是ILC2細(xì)胞分泌刺激嗜酸性粒細(xì)胞生長的另一種分子。然而，靶向interleukin-5的藥物只能夠適度地減輕哮喘患者的癥狀。

Locksley說，通過首先將焦點(diǎn)放在更多地了解正常生物過程中引導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞遷移和生長的基礎(chǔ)信號(hào)上，例如進(jìn)餐觸發(fā)的這些信號(hào)，找到新的方法來阻斷過敏反應(yīng)及寄生蟲感染是有可能實(shí)現(xiàn)的。

“由于ILC2是嗜酸性粒細(xì)胞正常生長以及運(yùn)輸?shù)浇M織中的必要條件，更深入地研究這些細(xì)胞（它們也存在于人體中），有可能為探索對(duì)人類疾病重要的廣泛領(lǐng)域，即不僅是過敏和寄生蟲感染，還包括例如肥胖和2型糖尿病等代謝綜合征等提供了一些途徑，”Locksley說。