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Nat Immunol:揭示中性粒细胞如何防止免疫系统失控

来源:本站原创 2020-02-15 09:24

2020年2月15日讯 /生物谷BIOON /--西班牙马德里的国立心血管病研究中心(CNIC)的科学家们发现了一种"解除"机制,可以防止免疫系统不受控制的活动。这个新发现的免疫控制系统位于免疫系统中最重要的细胞类型之一--中性粒细胞。这项发表在《Nature Immunology》杂志上的研究结果,这项研究可能会对诸如心肌梗死中风和急性炎症等疾病的理解和治疗产生重大影响。

免疫系统由各种各样的细胞组成,负责防御外部和内部的威胁。首席研究员Andrés Hidalgo解释说,为了做到这一点,"他们在我们身体的各个角落巡逻,寻找和发现任何异样的或不合适的东西,并采取适当的行动,通常会导致入侵或不守规则的细胞死亡。当它正确工作时,这个系统不仅消除了不断攻击我们的无数和各种各样的病原体,也消除了我们自身细胞中出现的内部'错误'--可能使它们成为恶性的癌症一样的错误。"

图片来源:CNIC

然而,免疫系统是一把双刃剑。如果免疫细胞过于热情地执行它们的功能,它们可能在错误的地方或错误的时间发挥作用,从而损害健康的组织。"出于这个原因,免疫系统必须被精确地调节," Hidalgo说。失败的免疫调节是人类疾病的基础,如癌症、心血管疾病、自身免疫性疾病和神经退行性疾病。因此,有必要了解控制免疫反应的机制。

这项新研究发现了一种新的免疫控制机制,它位于免疫系统中最重要的细胞类型之一--中性粒细胞中。中性粒细胞是第一个到达感染或炎症部位并试图消除问题根源的免疫细胞。"中性粒细胞是人类最丰富的循环免疫细胞,是对威胁的第一反应者。"

然而,中性粒细胞是极具破坏性的,如果它们在错误的地方或错误的时间被激活,用来消灭入侵的病原体的同样的机制最终会破坏健康的组织。

中性粒细胞的抗菌作用是由贮存在颗粒中的蛋白质组成的"防御军械库"来实施的,一旦释放,就会诱导中性粒细胞胞外陷阱(NETs)的形成。然而,这些结构的毒性对高度血管组织--如肺尤其有威胁。

这项新的研究发现了一种内在的细胞机制,这种机制改变了循环中的中性粒细胞的蛋白质含量,导致颗粒中的有毒物质逐渐消失,从而降低了形成NETs的能力。因此,这个程序破坏了中性粒细胞的主要进攻机制。研究表明,这一解除机制是由受体CXCR2和昼夜节律调节因子驱动的。

研究结果表明,中性粒细胞拥有"一种固有的系统,可以逐渐降低它们发动毒性攻击的能力,因此,随着年龄的增长,中性粒细胞会在损害健康组织之前解除自己的武装。"根据一天的不同时间,有许多疾病或多或少会造成损害,而这个解除武装的项目有助于解释这些临床差异的起源,"研究人员解释道。

第一作者Jose Maria Adrover评论说,多亏了这个去武装项目,"中性粒细胞自我限制了它们破坏健康组织的能力。此外,我们与巴塞罗那医院诊所合作发现,这种机制直接影响急性肺损伤的严重程度。"

该研究的作者认为,他们的发现可能会对医疗保健产生重大影响。"一旦我们理解了这个过程是如何自然运作的,我们就可以尝试操纵它来获得临床效益,"合着者Alejandra Aroca说。"我们已经在这方面进行了研究,并在急性心肌梗死的临床前模型中取得了有希望的结果。"(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Andrés Hidalgo et al. Programmed 'disarming' of the neutrophil proteome reduces the magnitude of inflammation, Nature Immunology (2020). DOI: 10.1038/s41590-019-0571-2
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