新的研究揭示了肺细胞在肺免疫中的作用
肺免疫对于防治所有肺部疾病至关重要,包括COVID-19、肺炎、肺癌、哮喘和慢性阻塞性肺病。肺免疫不同于系统免疫,后者是生物医学研究和干预的正常重点,但影响肺免疫建立和调节的因素大多仍不清楚。现在,一项新的研究揭示了肺细胞在引导免疫系统方面的作用。
波士顿大学医学院(BUSM)的研究人员发现,肺部的免疫控制是由排列在空气空间中的细胞完成的,上皮细胞他们使用了一种特殊的免疫分子MHC-II。这种上皮MHC-II对于高度专业化的定位和脚本化至关重要免疫细胞称为常驻记忆T (TRM)淋巴细胞。
上皮细胞在肺通常被认为是支持呼吸功能的,而MHC-II被认为是连接免疫细胞与免疫细胞的,所以肺上皮细胞上的MHC-II告诉TRM细胞去哪里,在肺中做什么,这一发现是新颖的,出乎意料的,”BUSM医学、微生物学和生物化学教授、通讯作者Joseph Mizgerd解释说。
通过分析来自人类和实验模型的肺上皮细胞,研究人员了解到,所有不同类型的上皮细胞都表达MHC-II,并在感染期间增加其表达。MHC-II唯一已知的功能是教育称为CD4+ T细胞的免疫细胞。在细胞培养在美国,肺上皮细胞可以利用这种分子告诉T细胞该做什么,这样它们就能对可能导致感染的微生物做出适当的反应。仅阻断肺上皮细胞上的MHC-II会导致CD4+ T细胞在肺中的数量、类型和位置异常,但不会影响血液,这表明这些特定的肺细胞负责指导肺免疫。
“我们的研究表明,肺上皮细胞类似于看门人,其任务是适当指示CD4 TRM细胞前哨的位置及其对抗未来感染的能力。鉴于TRM细胞除了在肺炎中发挥保护作用外,还在对抗癌症和引发哮喘方面发挥关键作用,我们的发现在理解、预防和治疗多种肺部疾病方面具有更大的意义,”BUSM肺部中心的博士后科学家、第一作者Anukul Shenoy博士说。
除了表明肺上皮细胞利用MHC-II来组织免疫系统在肺方面,这项研究还揭示了两个从主要发现中产生的意想不到的发现。首先,其他面对免疫的分子依赖于MHC-II来到达细胞表面在那里它们可以与其他细胞相互作用来进行免疫指令。其次,肺上皮细胞上MHC-II的缺乏会导致局部肺免疫系统的变化,这反映了免疫靶向癌症疗法(“检查点抑制剂疗法”)罕见但严重的结果。Mizgerd说:“这导致我们发现,这些癌症治疗的分子靶点是依赖于MHC-II到达细胞表面的分子之一,并且提示检查点抑制剂疗法的有害副作用可能是由肺上皮细胞抑制免疫细胞引导引起的。”
研究人员设想,干预措施(包括预防和治疗)可以设计成利用肺上皮细胞调节肺免疫的能力。“这样我们就可以利用患者自己的肺上皮细胞来开启TRM的保护作用细胞在肺炎和/或癌症期间,同时能够在哮喘期间关闭它们的病理作用,这被认为是必要的,”Shenoy说。
这些发现发表在该杂志的网络版上自然通讯.
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