肺内天然淋巴样细胞再生
免疫系统中有许多类型的细胞,可以有效地对抗人类一生中可能遇到的各种病原体。例如,T细胞有一种受体,通过它它们可以识别并结合抗原。然而,近几十年来,人们发现具有类似保护特性的细胞类型并不具有特定的抗原受体。
只有几年前,科学家们确定了一组淋巴细胞,所谓的“先天淋巴细胞它们现在是人体免疫防御中最重要的角色之一,在对抗病原体方面做出了重大贡献。与T细胞不同,ilc不巡逻血液,但占主导地位组织居民的细胞。ilc存在于各种组织中,它们与多种免疫和非免疫细胞类型相互作用,有助于免疫监测、炎症反应的激活、组织稳态、修复和屏障功能。它们被发现于骨髓,次级淋巴器官,如淋巴结,最显著的是,在非淋巴组织有粘膜屏障,如肺或小肠。
ILC2在免疫防御中的矛盾作用
ILC群体的大小和子集组合物在器官之间变化,并且可以在免疫挑战期间进行动态变化。II型ILCS(ILC2S)是肺中的主要亚型,并且已被证明在免疫防御中对寄生虫感染或伤口愈合发挥着重要作用。另一方面,ILC2也有助于过敏性呼吸炎症如哮喘的病理学。
和其他组织一样,肺中的ilc2在生命的最初几周内扩张和分化,之后一部分在成年期作为组织驻留细胞存留。然而,在正常生理和炎症条件下,成年期也可以从其他组织中生成和招募ilc2。目前还不清楚这些ilc2是否具有特殊的功能,或者它们是否被招募来补充本地的常驻细胞池。
肺先天淋巴细胞的单细胞atlas
为了阐明这些未知的机制,弗莱堡马克斯·普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所(由多米尼克·Grün领导)的科学家们,由Georg Gasteiger领导的Würzburg系统免疫学研究所的同事与来自纽约和马赛的研究人员合作,生成了一个全面的单细胞图谱,其中包括正常生理条件下和蠕虫感染期间骨髓、新生儿和成人肺部的ILC种群。
他们发现了一群当地的祖先,他们从骨髓并有可能产生在蠕虫感染期间肺部观察到的成熟ilc2的全谱。
响应组织的细胞塑性
“我们的工作阐明了肺中ilc2的本地种群是如何维持的。我们发现,通过血液从其他组织招募到肺的祖细胞通过调节其基因表达来适应肺环境,并分化为成熟的ilc2,与来自肺内祖细胞的对应细胞几乎无法区分。这是一个令人兴奋的例子,说明了免疫细胞状态在响应不断变化的组织环境时具有可塑性,”Max Planck小组组长、弗莱堡大学综合生物信号研究中心(CIBSS-Centre for Integrative Biological signaling Studies)成员多米尼克Grün说。
该研究在科学期刊上发表免疫力描述了一个连接祖细胞和成熟群体的ILC2分化阶段的连续体,包括以前未知的ILC2亚型。
“我们能够以前所未有的方式揭示ILC2S职能的复杂性,同时在研究的第一个作者解释说,同时利用其起源和发展的结论。以可比的全身方式检测肺ILC2S的异质性和发育,科学家用机器学习方法组合单细胞RNA测序。因此,他们成功地为鼠肺中成千上万的先天免疫细胞创造了“分子指纹”,并衍生出对细胞的身份,功能和发展关系的新颖见解细胞在模型生物体中。
我们提出的组织分化和ILC2的适应概念可能有助于了解ILC的局部分化如何促使炎症性疾病,并且可能适用于其他免疫细胞类型Patrice Zeis解释道。
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