Nature揭示新型免疫细胞的源头
来自芝加哥大学的研究人员在小鼠的胎肝和骨髓中鉴别出了生成近年发现的一类抗感染白细胞群——先天淋巴細胞(Innate lymphoid cells; ILCs)的祖细胞。这一研究成果在线发表在《自然》(Nature)杂志上。
ILCs是对抗某些病原体的免疫系统第一线组成元件之一。它们在身体与环境直接接触的位点，诸如肠或肺粘膜屏障上发挥至关重要的功能。然而一个世纪以来从事免疫系统研究的科学家们却一直未发现它们。
研究作者、芝加哥大学病理学教授Albert Bendelac博士说：“科学家们往往在血液、淋巴结或脾脏中寻找免疫细胞。而恰恰在那些地方你不会找到ILCs。一旦成熟，它们会直接进入如肠道或皮肤等组织。你在血液中几乎看不到它们。”
为了了解这些细胞的起源之处，以及它们是如何纳入到对抗感染及癌症的细胞生态系统的，Bendelac研究小组将焦点放在了寻找ILCs的来源上。
5年前才为人们所识别的先天淋巴细胞非常少见。一只小鼠可能有2亿个淋巴细胞，但却只有几千个ILCs。从以往针对NKT细胞的研究工作中研究人员了解到，在先天淋巴细胞的发育过程中它们会表达一种不同寻常的转录因子PLZF。于是他们将绿色荧光蛋白基因插入到小鼠PLZF 基因下游区的DNA中构建出了“报告子”小鼠。因此，来自这些小鼠、且表达PLZF的细胞在显微镜下会显现亮绿色。
尽管绿色发光细胞很显眼，但以万分之一的比例找出这些淋巴细胞的祖细胞并非是一件易事。这些祖细胞不存在于血液中，而等到它们迁入肺脏或肠道时，它们已经成熟变成了ILCs。研究人员最终在胎鼠肝脏和成体小鼠的骨髓中找到了先天淋巴细胞的前体细胞(ILCPs)。
研究人员纯化出这些ILC前体细胞，将它们转移到缺失ILCs的小鼠体内，这些前体细胞能够重建出三种已知的先天淋巴细胞类型。Bendelac 说：“没有B细胞、T细胞或髓系细胞，没有其他的免疫细胞，就是这些细胞。因此，我们认为ILCP真的是先天淋巴细胞的定向前体细胞。”
为了验证他们的研究发现，研究人员设计出了PLZF基因表达与白喉毒素(diphtheria toxin)基因相关联的小鼠。当细胞表达PLZF时，它们也会生成毒素，后者对于这些细胞是致命的。结果小鼠拥有正常的免疫系统但它完全缺乏先天淋巴细胞。
近期的一些研究证实了ILCs的重要性。它们在抵御感染或寄生虫中起关键的作用，但它们也与自身免疫疾病有关联。
3种先天淋巴细胞类型——ILCs 1、2和 3分别具有不同的特性，发挥不同的功能。ILC1帮助预防病毒感染，并可以检测和除去一些癌细胞。它们与自然杀伤(NK)细胞相似，不同的是NK细胞在血液中循环而ILC1s定位在肠道和肝脏中。ILC2s存在于肺脏中，在那里它们可以检测到寄生虫并做出反应，但它们也可以触发过敏反应和粘液过度分泌。 ILC3细胞聚集在肠道中帮助介导肠道和细菌直接的互作。当平衡被打破时，它们会促进炎症，有可能在炎性肠病中发挥了作用。
Bendelac说：“"ILCs存在于大多数的暴露组织中。它们是你的防御第一线之一。我们现在怀疑它们有可能影响了随后的适应性免疫反应，影响了辅助性T细胞反应。”
Bendelac说：“我们的研究结果为了解这一复杂的系统提供了又一个工具。这将帮助生成强有力的新方法来评估先天淋巴细胞的功能。”
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项目成果
