起停系统的狩猎的免疫细胞

起停系统的狩猎的免疫细胞
中性粒细胞(绿色)形成细胞群和积累组织网站,他们需要包含受损细胞或微生物入侵。五彩缤纷的轨迹显示中性粒细胞迁移路径。信贷:MPI的免疫生物学和表观遗传学/ t . Lammermann

中性粒细胞属于我们的免疫系统的第一反应。他们流传在我们的身体和亨特在感染组织中摄取,杀死,消化有害的病原体。成为有效的杀手在炎症组织的非常复杂的情况下,他们作为一个集体一起工作。它们释放出化学信号来吸引其他细胞聚集的细胞群和攻击。马克斯普朗克研究所的研究人员免疫生物学、表观遗传学在弗莱堡破译中性粒细胞聚集的基本生物学和现在表明,细胞也进化出了一种内在的分子程序self-limit聚集活动。研究阐明了大量的中性粒细胞毫无察觉自己的分泌信号,把群一起放在第一位。这个过程是有效消除细菌在组织的关键。

身体防入侵病原体等障碍的皮肤。但如果你伤害你自己和破坏你的皮肤,病原体可以很容易地通过伤口进入人体,引起严重的感染。如果发生这种情况,先天免疫系统接管的第一防御细胞的有效阿森纳武器迅速渗透伤员在大量。作为第一个细胞,嗜中性粒细胞招募在几个小时从血液感染网站来消除潜在的微生物入侵者。

群集与感染

“中性粒细胞在狩猎和非常有效的杀死细菌,”蒂姆Lammermann说。组长在弗莱堡的MPI的免疫生物学和表观遗传学研究这一重要的细胞类型。中性粒细胞是非常丰富的约占50 - 70%人体的白细胞。据估计,1000亿年生产中性粒细胞从骨髓干细胞在成人每一天。“这些细胞巡逻几乎身体的各个角落,他们非常有效感应任何潜在的有害我们的身体。一旦个人中性粒细胞检测受损细胞或微生物入侵的组织,他们开始分泌有吸引力的信号,通过细胞表面受体邻近中性粒细胞招募越来越多的细胞。”By using this intercellular communication, neutrophils can act together as a cell collective and coordinate effectively their clearance for pathogens as a swarm.

起停系统的狩猎的免疫细胞
单个中性粒细胞吸引更多的细胞开始形成中性粒细胞群和集群组织生活的老鼠。30分钟的时间序列显示的快照。个人中性粒细胞(彩色的),中性粒细胞集群(红色)和结构组件显示鼠标的皮肤(蓝色)。信贷:MPI的免疫生物学和表观遗传学,t . Lammermann

一线之隔主机保护和组织破坏

然而,这种形式的有益的炎症也可以过度,导致大规模的组织损伤。如果响应的强度或持续时间变得特异表达,同样的机制,有助于消除入侵的病原体也可能导致间接伤害到健康的组织。例如,中性粒细胞释放的物质杀死入侵的病原体也侵蚀蛋白质和糖类的网状组织,为组织提供结构支撑。“在这项研究中,我们从这个问题开始停止云集响应,以避免不受控制的中性粒细胞聚集,防止过度的炎症,从而导致退行性疾病,如癌症、糖尿病、自身免疫性疾病,”蒂姆Lammermann说。在以前的研究中,他和他的团队已经发现的分子机制启动collective-like群集行为。然而,结束这个响应的流程仍未知。

中性粒细胞聚集仍然是一个相对新颖的话题在炎症和感染的研究领域,和底层机制是刚刚开始调查。蒂姆Lammermann的实验室的最新研究揭示了中性粒细胞self-limit bacteria-infected群集活动组织,从而平衡和破坏阶段寻找有效的消除病原体。

通过使用专用显微镜免疫细胞的实时可视化动态活体小鼠组织,研究人员表明,大量的中性粒细胞毫无察觉自己的分泌信号,启动了群放在第一位。“我们发现了一个分子在中性粒细胞,停止他们的运动,一旦他们感觉高浓度积累群引诱剂在大嗜中性粒细胞集群”蒂姆Lammermann说。“这是令人惊讶的普遍观点认为,外部信号发布停止组织环境至关重要的中性粒细胞炎症的决议阶段的活动,”沃尔夫冈•Kastenmuller评论合作的科学家马克斯·普朗克免疫学维尔茨堡大学的研究小组系统。

一个内部起止系统最佳的细菌清除率

发现起停系统的中性粒细胞,研究人员重新评估目前的看法中性粒细胞导航在组织有效地消除细菌。与中性粒细胞缺乏停止机制,实验团队观察到免疫细胞过度聚集和扫描大面积bacteria-infected组织,这对比细胞功能起停系统的行为。然而,这种放大群集和扫描并不能使这些细胞pathogen-killers更好。“令人吃惊的是,我们做了相反的结果。当它不是有益的移动太快,疯狂地到处跑。相反,他们似乎更有利的停止,一起享受一餐好吃的bacteria-this组织更有效的抑制细菌生长,”蒂姆Lammermann解释道。

对于这些结果,团队为更好地了解嗜中性粒细胞生物学铺平了道路,这是至关重要的免疫宿主防御细菌和将来可能为治疗方法。此外,群集行为和潜在机制也可以通知其他类别的集体行为和自组织细胞和昆虫。


进一步探索

中性粒细胞的意想不到的修复功能

更多信息:Korbinian Kienle et al,中性粒细胞self-limit群集包含体内细菌生长,科学(2021)。DOI: 10.1126 / science.abe7729
期刊信息: 科学

引用:起止系统狩猎免疫细胞(2021年6月18日)检索2022年10月4日从//www.puressens.com/news/2021-06-start-stop-immune-cells.html
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