行业资讯 > 最新资讯 > 科普万象

揭开免疫系统入侵者的秘密

1437544966448973.jpg

人类免疫系统是一种强大而神奇的产物。如果你的皮肤有伤口,身体就会调动一系列不同的蛋白质和细胞来愈合伤口。如果你被病毒或细菌感染,你的免疫系统就做出回应,用一系列的细胞来攻击入侵者并中和它。


但有时入侵者想尽办法,利用一些本应保护我们自身的细胞。肺结核(结核分枝杆菌Mycobacterium tuberculosis)及其鲜为人知的近缘种鸟型结核分枝杆菌(毒力不强),能够隐藏在被称为巨噬细胞的免疫细胞中。现在,来自挪威科技大学(NTNU)的一组研究人员,澄清了这些分枝杆菌诱骗免疫系统、以让它们隐藏在巨噬细胞中的一个重要机制。相关的研究结果发表在七月二十日的《PNAS》杂志。


本文通讯作者、细胞生物学教授、NTNU分子炎症研究中心(CEMIR)联合主任Trude Helen Flo指出,虽然这一发现本身没有直接的临床意义,但是它进一步加深了我们对于“免疫系统如何运作的一般机制”的理解。


她说:“我们认为这是一个通用机制,而不是仅仅局限于分枝杆菌。”因为某些癌症(如肺癌),与炎症(身体免疫反应的第一步)有关,因此,这些发现为我们理解“什么调节着炎症以及这种调控如何会出错”增加了重要的信息。


Lady Windermere综合征


Flo和她的同事对了解关于“分枝杆菌如何可以停留在人体内”的更多信息非常感兴趣,因为在较不发达国家,肺结核仍然是一个问题,并且由于肺结核抗生物耐药菌株的传播,它正日益成为发达国家的一个问题。


在健康人中,鸟型结核分枝杆菌是不太可能致病,但是这种细菌无处不在,这使得它易于研究。但是,在免疫系统受损的人当中,它可能会造成重大的健康问题,如糖尿病或艾滋病,在儿童或有肺缺陷人当中也会引起健康问题。


她说,事实上,在第十八和第十九世纪,当时富家妇女咳嗽或吐痰被认为是不礼貌的,因此,富裕家庭的妇女被结核分枝杆菌折磨,是不太常见的。鸟型结核分枝杆菌感染有时被称为“Lady Windermere综合征”。


打开和关闭的免疫系统


研究人员利用结核分枝杆菌感染的人体细胞,来研究知之甚少的蛋白质(叫做Kelch-like ECH-associated蛋白,Keap1)的作用。


当结核分枝杆菌侵入一个巨噬细胞时,巨噬细胞的正常反应就是发出一个信号——一个呼救信号,让其他细胞来帮忙。这种信号,是以炎症细胞因子的形式,会导致身体发炎。


Flo说:“但是,一旦这种炎症机制被打开,它是如此的强烈,身体会非常迅速地减小反应。否则,如果反应是失控的,你可能会有感染性休克。”


研究人员发现,当结核分枝杆菌侵入一个巨噬细胞时,Keap1有助于快速减小免疫系统反应,这有助于结核分枝杆菌停留在巨噬细胞中。她说:“Keap1是控制炎症的一种负反馈机制。但这种负反应也使我们容易受到结核分枝杆菌感染。免疫系统反应中的平衡,对分枝杆菌的生存是完美的。”Flo说,该研究强调了平衡炎症反应的重要性。


无法控制的免疫系统反应除了有感染性休克的风险之外,如果免疫反应是长期和不终止的,它可能也会导致慢性炎症性疾病。


然而,她补充说:“如果免疫系统反应是被抑制或较弱的,对感染的易感性就会增加。我们的研究表明,没有Keap1,炎症反应就会增加,分枝杆菌在巨噬细胞内的生长就会受阻。”


来自健康人的免疫细胞


该研究的一个显著特色是,研究人员使用的是来自献血者的细胞,作为他们研究的一部分,而不是“培养”的永生化细胞系,它们生长在实验室里几十年,其反应可能是非常不同于直接从人类分离的初级细胞。Flo说,利用献血者分离的人类细胞,使研究更加困难和耗时,也使得研究结果在最后的临床应用方面更有价值。


她说:“我们选择从健康捐赠者分离免疫细胞用于实验。这些细胞更密切地反映了人体内正在发生的真实事情,虽然这很难操作,但是我们认为,利用它们所获得的研究结果,应该与疾病具有更真实的相关性。”


Keap1突变与癌症


Flo说,他们课题组对Keap1感兴趣的原因之一是,因为在Keap1基因突变存在于炎症相关的癌症中,如肺癌。这意味着,Flo或其他研究人员可以在来自生物库的血标本中寻找KEAP1突变,如NTNU的Nord-Trøndelag Health Study (HUNT),其在过去的30年中,已经收集了来自12万个人的健康和生物信息以及材料。


她表示:“我们可以研究患者的基因,以探究他们是否有Keap1突变积累,这是调节炎症反应的核心。”像HUNT这样的生物库,几十年来收集的数据,可让研究人员能够探讨不同的突变与各种癌症有何关联。


热门排行

推荐阅读