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Cell重磅!微生物控制着免疫系统的健康!

来源:本站原创 2020-05-14 12:14

2020年5月14日讯 /生物谷BIOON /--来自柏林医疗大学(CU)、柏林卫生研究所(BIH)和德国风湿病研究中心(DRFZ)的研究人员,与美因茨、伯尔尼、汉诺威和波恩的同事一起,展示了微生物如何帮助免疫系统对病原体做出反应。如果没有相关的介导因子,就不能释放,导致某些免疫细胞的代谢过程无法激活。根据发表在Cell杂志上的研究报告,这使得相关细胞没有必要的燃料来启动免疫反应。

图片来源:Cell

人体的上皮组织位于环境界面,是病原体入侵的潜在通道。这些组织也被细菌、病毒、真菌和寄生虫的复杂群落自然地定植,这就是所谓的微生物群落。很可能,在进化过程中,与这些微生物的永久相互作用导致了强健的信号通路的发展,这有助于保护身体。CU的微生物学、传染病和免疫学研究所所长Andreas Diefenbach教授领导的一个研究小组,一直在研究微生物组在人体针对有害病原体的免疫反应中的作用,以及由此对信号通路产生的影响。

感染的存在会触发身体的免疫反应。在这一过程中,"传统树突状细胞"(cDCs)起着关键作用。它们构成人体固有免疫系统的一部分,并携带一系列模式识别受体,使它们能够快速检测入侵的病原体。细胞的初始反应包括释放细胞因子,这是一种信号蛋白,可以吸引免疫细胞到感染部位。与此同时,这些细胞也通过吞噬作用来吞噬和消化侵入性病原体,然后在细胞表面以抗原的形式呈现单个颗粒。这进而导致T细胞(形成适应性免疫系统的一部分)的激活,并导致靶向免疫反应。相反,当cDCs提供内源性抗原触发T细胞激活时,这会导致错误的和不良的免疫反应,并导致自身免疫性疾病。

研究人员使用了各种动物模型,以深入了解微生物控制的IFN-I在未来战斗中启动基态cDCs的方式。通过测序技术,研究人员能够比较来自无菌动物和对照组动物以及IFN-I受体缺陷动物的cDCs的表观基因组和转录组。研究人员想知道当cDCs不再暴露于IFN-I时在分子水平上发生了什么。在描述研究人员的观察结果时,该研究的第一作者Laura Schaupp说:"有趣的是,当我们观察无菌动物和那些没有IFN-I信号的动物的cDCs时,我们能够观察到参与线粒体呼吸链的基因的低水平表达。"CU的研究人员补充说:"进一步的分析显示,来自无菌动物的cDCs的细胞代谢是不正常的,使它们无法启动免疫反应。这些细胞实际上缺乏对病原体做出反应所需的燃料。"这表明微生物组对cDCs的功能起着至关重要的作用。它似乎对cDCs对细菌或病毒感染(包括T细胞介导的反应)产生有效反应的能力至关重要。

研究人员的发现可能有助于开发新的治疗方法。许多自身免疫性疾病,如系统性红斑狼疮,是由IFN-I的增加引起的。其他研究表明,微生物组影响检查点抑制剂在癌症免疫治疗中的有效性。Diefenbach教授说:"这些现象将继续引起我们的极大兴趣。例如,有没有可能改变微生物组的组成,从而减少IFN-I的可用性,从而对自身免疫性疾病产生积极影响?或者有可能通过对IFN-I产生的积极影响来提高对癌症免疫治疗的反应?"研究小组现在计划进行进一步的研究,探索这些问题。(生物谷Bioon.com)

参考资料:


Schaupp L et al. Microbiota-induced type I interferons instruct a poised basal state of dendritic cells. Cell 2020 Mai 06. doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.022
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