近 140 年来,淋巴结内一种神秘细胞类型(称为可染体巨噬细胞)的起源和行为一直是个谜。现在,Garvan 医学研究所的科学家们首次追踪了细胞的生命周期和功能,这对我们了解自身免疫性疾病具有重要意义。
自身免疫性疾病在免疫系统攻击身体时发生,影响了 5% 的澳大利亚人,并且在全球范围内造成了很高的慢性健康负担,但其原因却知之甚少。
“在活生物体中,死亡一直在发生——如果你不清理,死细胞的内容物会引发自身免疫性疾病,”主要作者、活体显微镜和基因表达 (IMAGE) 负责人 Tri Phan 教授说。 Garvan 精确免疫学项目的实验室和联合负责人。
身体许多部位的巨噬细胞负责清除细菌和病毒等异物,但研究人员发现,这些在淋巴结内发现的可染体巨噬细胞专门负责清除免疫系统自身的废物:当我们进行免疫时增殖的 B 细胞对抗感染。
在免疫反应期间,大量 B 细胞在淋巴结内产生,然后测试它们中和感染的能力。未能通过测试的 B 细胞注定会死亡,但在死亡的途中,它们会触发身体自我攻击。这些细胞的内容物——尤其是细胞中央细胞核中的细胞——具有炎症性,可能会无意中激活一些 B 细胞产生针对这种废物的抗体,从而导致自身免疫。因此,清除这些废物是一项关键的内务管理职能。
这项新研究发表在《细胞》杂志上。
洞察微观生态系统
科学家们在 ACRF INCITe 中心使用最先进的活体成像技术来观察巨噬细胞如何在淋巴结内形成以及它们的实时行为。他们的分析表明,与其他免疫细胞不同,可染色的体巨噬细胞不会追逐它们的目标,而是均匀分散并等待。当一个死亡或垂死的 B 细胞靠近时,巨噬细胞伸出并包裹住目标,将其拉入并被吞噬。
“我们对可染体巨噬细胞知之甚少,因为直到现在,使用下一代双光子显微镜才能进入活体动物淋巴结内的微观结构并实时观察细胞的活动。这就是为什么我们花了 140 年的时间——从 1885 年首次描述可染体巨噬细胞——到现在的状态,”Phan 教授说。
“我们所做的很多事情就像拍摄 David Attenborough 的纪录片,但在微观尺度上——捕捉这些‘野外’稀有细胞的隐藏生命,以展示这些细胞生态系统如何运作以保持我们的健康,”Abigail Grootveld, Garvan 的博士生和该研究的共同第一作者。
“这项研究令人兴奋,因为它有助于我们了解狼疮等自身免疫性疾病的病因。了解为什么有人首先会患上这种疾病,以及为什么它会反复发作,这是朝着未来治疗这些疾病迈出的重要一步,”Garvan 博士生、该研究的共同第一作者 Wunna Kyaw 说。
在系统性狼疮中,免疫系统努力控制其战斗 T 细胞和 B 细胞的产生。它们的过度活动会导致炎症、自身抗体和全身长期损伤。这项研究表明,具有 B 细胞清理功能的可染体巨噬细胞如果失败,可能会启动一系列事件。
到目前为止,该研究已经检查了健康系统动物模型中巨噬细胞会发生什么。研究人员的下一步是将实验扩展到自身免疫模型,看看他们是否可以挽救失败的系统并从根本上防止自身免疫。
该研究是与牛津大学亨利戴尔爵士研究员奥利弗班纳德副教授合作进行的。
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