一场严重的流感会引发“味蕾细胞”在肺部生长
![The discovery of tuft cells (in green) in mice lungs after flu gives researchers insights into how a bad respiratory infection may set the stage for certain inflammatory conditions, such as asthma. The cells, similar to those in taste buds, are named for the elongated microvilli which project from their surface. Credit: Andrew Vaughan/University of Pennsylvania 一场严重的流感会引发“味蕾细胞”在肺部生长](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2019/abadboutoffl.jpg)
大多数经受流感感染的人会在一两周后完全康复。但对一些人来说,一场严重的流感实际上会改变他们肺部的结构,永远损害他们的呼吸功能。
随着一项令人惊讶的新发现,来自宾夕法尼亚大学的研究人员确定了他们认为是这种重塑过程的一个主要特征。当研究小组检查了严重流感发作后的小鼠肺部时,他们发现了与味蕾中发现的细胞几乎相同的细胞。追溯这些“味蕾细胞”的起源,又称孤独的化学感应的细胞或者簇绒细胞在美国,科学家们发现,这些细胞与那些已知导致有害肺重构的细胞来自同一谱系。随着进一步的研究,这一发现可能为保护遭受严重流感感染的人的肺功能提供见解。
“这看起来真的很奇怪,因为这些细胞在基线时并不存在于肺中,”宾夕法尼亚大学兽医学院生物学家、资深作者和团队领导安德鲁·e·沃恩说。“它们通常最接近气管。我们所做的是展示它们来自哪里,以及这种罕见的细胞类型是如何在流感后给你所有的肺的不良适应重塑,也是这些异位簇细胞的来源。”
该研究本周发表于此美国生理杂志-肺细胞和分子生理学。
由于对肺部在受伤后如何再生感兴趣,沃恩和他的同事们几年来一直在密切关注肺部对流感的反应。2015年,他们在《自然》杂志上发表了一篇论文,确定了一类新的细胞,谱系阴性上皮祖细胞,这些细胞在严重肺部感染后被重塑的肺组织结构所取代。但他们也注意到,这种重组伴随着持续的炎症,甚至在流感病毒从体内被清除后很长时间。出于好奇,沃恩找到了宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的耳鼻喉科医生诺姆·a·科恩(Noam A. Cohen)和宾夕法尼亚大学兽医学院的免疫学家德布罗斯基·r·赫伯特(De’broski R. Herbert)。
他们一起仔细观察了小鼠暴露于H1N1流感的致命感染后发生的情况。虽然急性感染流感引起所谓的1型身体的免疫反应,研究人员发现,升高的细胞类型和信号标记周后动物的感染2型免疫反应的特点,一个常与过敏,哮喘,鼻息肉甚至钩虫感染均匀。
“这些是2型糖尿病的特征免疫反应直到最近,人们才开始注意到这一点。”
从其他关于小鼠肠道中2型免疫的研究中,研究人员知道簇状细胞需要协调这种类型的反应,所以研究人员在肺中寻找它们。“你瞧,它们到处都是,”沃恩说。
“我们一直在寻找鼻息肉患者的孤立化学感受细胞,发现它们在这些患者的鼻子中批量增加,”Cohen说。“有趣的是,这些细胞的标志之一也被发现在哮喘肺的肺部升高;鼻息息肉在大约50%的哮喘患者中发现。这些最近的发现可能是2型炎症性疾病(如哮喘)之间的联系。除了呼吸道病毒感染之后,还有鼻息肉。“
研究人员指出,这些簇状细胞排列在呼吸道和肺泡内,它们与负责流感后结构变化的细胞位于同一位置。通过将荧光标记粘贴到阴性上皮祖细胞上,他们发现这些细胞是簇状细胞和导致肺功能和结构长期缺陷的细胞的前体。
为了了解流感后肺部这些单独的“味蕾”细胞在做什么,研究人员尝试使用苦味化合物激活它们。这种刺激不仅导致丛状细胞数量增加,还引发了急性炎症。在未被感染因而缺乏丛状细胞的肺部,没有发生这种炎症。
宾夕法尼亚大学的研究小组渴望继续这一研究方向。沃恩说:“我们想进一步研究这些细胞是如何影响感染后再生质量的。”他指出,如果人们能够利用它们的活动,或许就有办法避免感染后发生的长期有害重塑。
他们还将观察人类肺部样本,以确认他们在老鼠身上看到的同样现象也会发生在患有严重呼吸道疾病的人身上感染。沃恩说,有一些线索可以证明这一点,比如组织学证据。簇状细胞的存在以及它们与过敏和哮喘的关系,也有助于解释为什么患有严重病毒感染(如呼吸道合胞病毒)的儿童在以后的生活中更容易患哮喘。
由于肠道中簇状细胞的存在已被证明对某些疾病(如钩虫)具有免疫力,研究人员想知道簇状细胞在肺部是否也存在这种情况。
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