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Immunity:嗜中性粒细胞通过集群抵抗寄生物

来源:科学时报 2009-02-26 09:15

嗜中性粒细胞在抵抗病原体的免疫响应中扮演了一个重要角色,但是它们调节自身保护效应的机制却一直没有搞清。最近发表在《免疫学》上的一项研究显示,在嗜中性粒细胞转移到淋巴结的过程中——它们在这里形成了动态分子团,就像蜂群一样,这些细胞扮演了抵抗胞内寄生物的一个重要角色。

为了研究嗜中性粒细胞与淋巴结之间的关系,美国加利福尼亚大学伯克利分校的Tatyana Chtanova等人使用了嗜中性粒细胞表达绿色荧光蛋白质的小鼠,并使它们传染上胞内寄生物——弓形虫,同时利用荧光显微镜方法检测淋巴结组织切片。研究人员观察到,在感染后,嗜中性粒细胞迅速转移到淋巴结中,并且这一过程依赖于它们的适应物蛋白质MyD88(骨髓差别主要响应基因88)的表达。此外,渗透的嗜中性粒细胞被发现形成了群集,并且这些群集与寄生虫在淋巴结中所处的位置相符合。

利用完整无损的淋巴结的双光子激光扫描显微镜,研究人员随后调查了嗜中性粒细胞群集形成的动力学原因。他们观察到,在被弓形虫感染后,嗜中性粒细胞形成两种群集:瞬时群集,即规模较小且溶解迅速;持久群集,即规模较大(由于嗜中性粒细胞的连续转移和与附近群集的合并)且在成像期间内持续存在。基于这些,研究人员推断,一旦一个群集达到一定的规模,由嗜中性粒细胞产生的信号将会压倒周围群集的信号,形成一个稳定的群集中心。嗜中性粒细胞同时被发现以直接的方式以及一连串地向这些群集迁移,这意味着这里的细胞之间可能存在着信息传递。

研究人员继续研究了群集如何在感染后被组合起来,并且观察到它们能够被嗜中性粒细胞与从淋巴结被感染的细胞中溢出的寄生虫之间的合作行为所激活。更特别的是,小分子团最初是由少数“先驱”嗜中性粒细胞所形成的,并且这些分子团诱导其他细胞向群集中迁移。

一个嗜中性粒细胞已知能够通过分泌酶使组织退化,研究人员随后调查了是否群集的出现与淋巴结中被感染细胞的破坏相一致。实际上,他们观察到,CD169+巨噬细胞的连续层——通常被发现在淋巴结的囊下窦——在被弓形虫传染后被破坏,这一区域的缺口与嗜中性粒细胞群集的位置相一致。这意味着,随着寄生虫的传染,嗜中性粒细胞群集通过除去囊下窦巨噬细胞从而破坏了淋巴结的结构。

研究人员认为,这些数据表明,寄生虫在从被感染的细胞中外出的过程中所释放的信号,以及由先驱嗜中性粒细胞导致的动态群集的形成,去除了淋巴结囊下窦中被感染的巨噬细胞。(生物谷Bioon.com)

生物谷推荐原始出处:

Immunity, 19 September 2008 doi:10.1016/j.immuni.2008.07.012

Dynamics of Neutrophil Migration in Lymph Nodes during Infection

Tatyana Chtanova1,3,Marie Schaeffer1,3,Seong-Ji Han1,3,Giel G. van Dooren2,Marcelo Nollmann1,Paul Herzmark1,Shiao Wei Chan1,Harshita Satija1,Kristin Camfield1,Holly Aaron1,Boris Striepen2andEllen A. Robey1,,

1 Department of Molecular and Cell Biology, Life Sciences Addition, University of California, Berkeley, CA 94720, USA
2 Center for Tropical & Emerging Global Diseases and Department of Cellular Biology, University of Georgia, Paul Coverdell Center, Athens, GA30602, USA
3 These authors contributed equally to this work

Summary

Although the signals that control neutrophil migration from the blood to sites of infection have been well characterized, little is known about their migration patterns within lymph nodes or the strategies that neutrophils use to find their local sites of action. To address these questions, we used two-photon scanning-laser microscopy to examine neutrophil migration in intact lymph nodes during infection with an intracellular parasite, Toxoplasma gondii. We found that neutrophils formed both small, transient and large, persistent swarms via a coordinated migration pattern. We provided evidence that cooperative action of neutrophils and parasite egress from host cells could trigger swarm formation. Neutrophil swarm formation coincided in space and time with the removal of macrophages that line the subcapsular sinus of the lymph node. Our data provide insights into the cellular mechanisms underlying neutrophil swarming and suggest new roles for neutrophils in shaping immune responses.

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