免疫上皮串扰启发呼吸系统疾病治疗新思路

这项工作揭示了免疫系统和呼吸系统之间令人惊讶的协调程度，这种系统之间的协调作用发生的甚至比我们之前认为的要早得多。这一发现也引发科学家们开始思考免疫细胞在全身其他发育器官中的潜在作用。

该研究结果发表在《科学免疫学》上，将有助于揭示儿童肺部疾病背后的机制。

来自伦敦大学学院（UCL）威康桑格研究所及EMBL欧洲生物信息学研究所的研究团队使用先进的单细胞技术绘制了早期人类肺部免疫细胞随时间的发育情况，创建了首个发育中肺部的免疫细胞图谱。它是国际人类细胞图谱计划的一部分，该计划正在绘制人体中每个细胞类型的图谱，以改变我们对健康、感染和疾病的理解。

免疫细胞构成气道和成熟肺部的很大一部分，具有关键的气体交换和屏障功能，可防止呼吸道感染。然而，与结构细胞或衬里细胞类型相比，免疫细胞在发育器官中的作用仍未得到探索。最近的发现证实，早在发育5周后人类肺部中免疫细胞就已经存在了。

为了探索免疫系统是否可能影响肺部的生长，研究小组研究了早期人类肺部发育5至22周的免疫细胞。他们使用了各种技术，包括单细胞测序和肺细胞培养实验，来观察免疫细胞是否会影响肺细胞的发育。

他们确定了肺部发育的关键调节因子，包括信号分子IL-1β和IL-13，它们促进协调了肺干细胞分化为特定的成熟细胞类型。

研究人员检测到了先天性免疫细胞和适应性免疫细胞的渗透。先天细胞包括先天淋巴细胞（ILC）、自然杀伤（NK）细胞、骨髓细胞和祖细胞。对于适应性免疫细胞以及T细胞，检测到发育中和成熟的B谱系细胞，表明肺部环境支持B细胞发育。

这些发现从根本上改变了我们对免疫系统细胞和上皮细胞相互作用的理解，这种相互作用对于胎儿肺的成熟至关重要。他们还表明，早期免疫紊乱可能表现为小儿肺部疾病。这些对早期肺形成机制的新见解也将有助于开发受损肺组织再生和肺功能恢复的全新疗法。

该研究的共同第一作者Peng He博士和Jo Barnes博士分别来自Wellcome Sanger研究所、EMBL欧洲生物信息学研究所和伦敦大学学院医学部，他们表示：“通过采用有针对性的策略来绘制免疫系统图谱，我们揭示了免疫细胞和发育中的肺部之间的共生关系。这些详细的见解不仅为肺部，而且为其他重要的人体器官的潜在再生疗法打开了大门。”

伦敦大学学院医学部这项研究的资深作者、呼吸医学名誉顾问Marko Nikolić博士说：“我们现在知道免疫上皮串扰是早期肺部发育的一个特征。健康肺部发育的这一重要基线将帮助我们了解当肺部发育过程受到干扰时会发生什么，例如在早产的情况下，就可能导致呼吸缺陷。”

威康桑格研究所这项研究的资深作者Kerstin Meyer博士说：“免疫细胞的积极参与提升了我们理解和解决肺部形成受损的可能性。这一机制令人兴奋之处在于，它很可能也适用于其他器官系统。”

威康桑格研究所这项研究的资深作者、人类细胞图谱联合创始人Sarah Teichmann博士说：“如果我们要充分了解疾病的根本原因，就需要对各个阶段的细胞有一个完整的了解。因此，完整的人类细胞图谱将为研究肺部疾病提供有价值的参考、作出重要的贡献。”