肠道巡逻:令人着迷
肠道中的细胞向免疫系统发送秘密消息。得益于La Jolla免疫学研究所(LJI)的新研究,科学家终于看了他们在说什么。
一项新研究科学免疫学揭示肠道上的屏障细胞如何将消息发送给巡逻的T细胞。这些细胞通过表达一种称为HVEM的蛋白质传达,该蛋白会促使T细胞生存更长的时间并移动更多以阻止潜在感染。
这项新研究高级作者LJI教授兼首席科学官Mitchell Kronenberg博士说:“该研究表明,肠道中的屏障细胞,组织的结构元素以及常驻免疫细胞如何提供宿主防御。”
称为上皮细胞的屏障细胞形成一个单细胞厚层肠道排成一列,像夜总会外面的繁忙队列一样排队。上皮细胞挤在一起,互相争吵并聊天。同时,T细胞保安人员围绕着线循环,在街区上下抬头寻找麻烦的迹象。克罗伦伯格说:“这些T细胞在上皮细胞周围移动,好像它们在真正巡逻一样。”
但是,是什么使这些T细胞在工作上的上皮中保持?
克罗伦伯格说:“我们对将T细胞变成肠道有一些了解,但我们需要了解将它们保留在那里的原因。”实际上,许多免疫细胞长期存在于特定组织中。通过了解将T细胞保存在某些组织中的信号,Kronenberg希望阐明炎症性肠病,在肠中聚集了太多的炎性T细胞。
在新研究中,研究人员发现,肠道中的重要信号是通过地下膜发送的,地下膜是上皮下面的一层蛋白质。在夜总会场景中,地下室膜将是每个人都站在的人行道。
他们的实验表明,上皮细胞通过其表面上的HVEM蛋白接收信号,从而刺激基底膜蛋白的合成。该小组发现,没有HVEM,上皮细胞无法完成工作,因为它们产生的胶原蛋白较少和其他结构成分可维持健康的地下膜。
T细胞通过粘附分子他们在表面表达,称为整联蛋白。T细胞整合素与基底膜蛋白的相互作用促进了允许T细胞在上皮中存活和巡逻的信息。好像上皮细胞在人行道上写了消息:“留在这里,”,“在这里巡逻”,“做你的工作”。没有足够的地下膜,T细胞也无法生存或进行巡逻。
用一个鼠标模型然后,研究人员表明,仅在肠道上皮细胞中去除HVEM表达是对肠道健康的重大打击。巡逻的T细胞也无法生存,它们没有那么多。这些T细胞使安全警卫成为了糟糕的保安人员。当受到导致胃肠炎的侵入性细菌沙门氏菌伤寒沙门氏菌的挑战时,T细胞使感染能够接管肠子并扩散到肝脏和脾脏。因此,来自上皮细胞为T细胞保护肠道的基础是它们在上皮中幸存的原因 - 与T细胞间接通过地下膜。
这些见解来自一系列实验,由研究第一作者Goo-Young Seo博士,LJI的教练和Takahashi博士,前LJI和现在在东京的Keio University。该小组与LJI教授Hilde Cheroutre博士,LJI显微镜核心,LJI流式细胞仪核心的实验室紧密合作,并采用了重要的内部成像RNA测序技术来研究HVEM在肠道中的作用。
展望未来,Kronenberg和他的同事有兴趣研究HVEM在保持健康肠道微生物人群中的作用。克罗南伯格说,有迹象表明,即使在没有致病细菌的情况下,缺乏HVEM也可以摇摆肠道微生物组的组成。
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