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Cell:世界上首次实时揭示肺泡巨噬细胞与细菌之间的战斗

来源:本站原创 2020-09-16 20:18

2020年9月16日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自加拿大卡尔加里大学的研究人员发现了如何捕捉肺部免疫细胞的“活”图像。他们是世界上首次找到一种方法来实时记录免疫系统如何与影响小鼠肺部肺泡的细菌进行战斗。这一发现为人们提供了关于免疫系统的清洁工---所谓的肺泡巨噬细胞---的新见解。肺泡巨噬细胞曾经被认为是静止不动的,如今他们观察到它们在发挥作用,在肺泡空间上、之间和周围移动,以便寻找细菌和病毒。相关研究结果近期发表在Cell期刊上,论文标题为“Patrolling Alveolar Macrophages Conceal Bacteria from the Immune System to Maintain Homeostasis”。
图片来自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.08.020。

论文共同通讯作者、卡尔加里大学的Paul Kubes博士说,“巨噬细胞会移动是有道理的,但我们只能假设是这样,这是因为我们无法观察到它们的行动。如今我们可以做到这一点。肺部中的肺泡比巨噬细胞多得多,这些微小的清洁工能非常有效地保护每个肺泡。”

这些研究人员表示,巨噬细胞所做的工作非常简单。想象一下一家旅馆,在那里,房间比清洁人员多。清洁人员利用走廊打扫卫生,保持物品整齐。在肺部内部,有一条走廊提供了肺泡之间的空间。巨噬细胞利用这个空间四处移动,破坏任何外来颗粒,包括影响肺泡的细菌和病毒。

这些研究人员需要克服三大障碍,才能捕捉到这种免疫细胞在发挥功能时的实时图像。他们需要开发一种从空气到液体再到空气的图像捕捉方法,他们需要让肺部在足够长的时间内保持稳定以便获得清晰的图像,他们需要找到一种方法来识别和标记肺泡巨噬细胞。

论文第一作者、卡尔加里大学博士生Arpan Neupane说,“这项研究是全世界科学家们多年研究的结晶。我们把所有的东西都整合在一起,结合并完善了许多成像技术。即使在六年前,这却是不可能实现的。”

观察到巨噬细胞发挥作用的能力还揭示了另一些东西:这些研究人员看发现强大的肺泡巨噬细胞变得瘫痪,并停止执行它们的重要任务。

Kubes说,“我们知道,当有人与严重的感染作斗争时,特别是像流感病毒或SARS-CoV-2这样的呼吸道病毒,他们经常会遭受继发感染,这可能会导致死亡。通过这种新的成像技术,他们能够观察到在这个过程中,肺泡巨噬细胞发生了什么。”

事实证明,在抗击感染的过程中,到了一定的时候,高效的巨噬细胞会变得瘫痪,使得新的感染更容易站稳脚跟和发展壮大。

Kubes说,“我们研究的下一步是找出为什么会发生这种情况,这样我们就可以开发出有针对性的疗法来启动巨噬细胞再次发挥作用。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Arpan Sharma Neupane et al. Patrolling Alveolar Macrophages Conceal Bacteria from the Immune System to Maintain Homeostasis. Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.08.020.

2.Researchers discover how to capture images of cells at work inside our lungs
https://medicalxpress.com/news/2020-09-capture-images-cells-lungs.html


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