科学家发现免疫细胞意外地改变行为，引发牛皮癣病变

数以百万计的人患有牛皮癣，这是一种慢性自身免疫性疾病，会导致皮肤上出现鳞状斑块，通常发生在牛皮癣关节炎之前。虽然目前还没有治愈的方法，但治疗方法有外用药膏和注射药物来阻止炎症。为了改进治疗方案，科学家们需要更好地了解导致这些病变的免疫系统失调。

利用先进的计算基因组分析免疫细胞芝加哥大学普利兹克分子工程学院(PME)的一名研究人员和她的合作者从小鼠模型中发现，当暴露在一个触发器下时，某些类型的免疫细胞会以意想不到的方式改变它们的行为，从而产生导致病变的蛋白质信号。

这项研究由助理教授Samantha Riesenfeld共同领导，揭示了潜在的免疫反应的新途径，最终可能导致更好的疾病治疗。

研究结果最近发表在该杂志上自然．

了解免疫细胞的行为

包括耶鲁大学、麻省理工学院布罗德研究所和哈佛大学的合作者在内的研究人员，开始更好地了解先天淋巴样细胞(ILCs)，一种存在于屏障组织中的免疫细胞，如皮肤和肠道内衬。尽管没有t细胞那么多，t细胞在身体的适应中起着核心作用免疫反应-ILCs快速感知、整合、响应和传播信号，从而调节下游免疫反应。

以往的研究在皮损中观察到一种特定类型的ILCs，并提出了它们在驱动牛皮癣中的重要性，但这些ILCs的起源及其作用尚不清楚。为了弄清楚它们的作用，研究小组结合了先进的实验和计算方法。

实验中，研究人员使用白细胞介素-23 (IL-23)刺激小鼠模型的皮肤炎症，IL-23是一种引起银屑病病变的细胞因子。即使在缺乏所有t细胞的小鼠中，ilc仍然可以导致牛皮癣。科学家们在疾病诱导过程中从小鼠皮肤中分离出数千个ilc，并使用单细胞rna测序技术分别对这些细胞的基因表达进行了分析。

Riesenfeld和她的合作者随后在这些高维基因表达数据上使用机器学习技术，对IL-23治疗前和治疗后ILCs的行为进行定量模拟。

他们发现ilc从事一系列活动，不受先前确定的角色的约束。他们的模型表明，这一光谱上的ilc具有可塑性，允许它们通过改变程序化的动作(通常被认为是它们身份的稳定部分)来响应IL-23信号，以产生诱发皮肤损伤的致病细胞因子。科学家们通过实验验证了这些预测，他们使用了允许追踪ILC命运的转基因小鼠。

Riesenfeld说:“这些发现告诉我们关于牛皮癣是如何发生的，以及炎症触发如何改变免疫细胞的行为。”“我们现在认为ILCs细胞的身份比我们过去认为的更灵活，更不预先确定。也就是说，倾向于扮演一种角色的细胞在胁迫下可能会做一些非常不同的事情。”

一种理解免疫系统的新方法

实验和计算相结合的方法不仅可以用来描述一个基因或蛋白质，还可以用来描述单个免疫细胞的整个转录程序，通过适当的分析，可以为免疫反应模式提供有价值的见解。

Riesenfeld说:“理解异质细胞是如何通过免疫信号整合和转化的，对于解决基本的健康相关问题至关重要，比如为什么一个人对炎症反应的刺激做出反应，而另一个人却能忍受它。”

通过对这些细胞如何工作的基本了解，这项研究表明，更好的牛皮癣治疗最终可能包括阻断这些早期反应者细胞避免致病性。

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