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Nature颠覆传统认知,揭示白血细胞新功能

日期:2013-09-22 00:00:00

来自加州大学旧金山分校的研究人员发现了,进餐时间与免疫系统日常变化之间的一种新联系,这使得他们对于有关一些特异免疫细胞在感染和过敏中所起作用的假说提出了质疑。

根据新研究的资深编辑、加州大学旧金山分校教授Richard Locksley所说,一种被人们认为是发挥抗寄生虫作用的免疫系统白血细胞,有可能实际上帮助了入侵者。这一研究在线发表在9月15日的《自然》(Nature)杂志上。

Locksley实验室研究小组在小鼠中发现,一种罕见的免疫细胞建立了进餐时的神经信号与一种特异白血细胞群——嗜酸性粒细胞常规扩增之间的联系。

在肠道中嗜酸性粒细胞不断地增长衰退。Locksley说,尽管长期以来医学上认为,嗜酸性粒细胞粒细胞在对抗寄生虫病中起重要作用,但对于这些细胞在肠道及身体其他地方的天然功能仍是一个待解的问题。

“或许大家并不真正了解在感染和过敏反应中嗜酸性粒细胞正在做什么,因为大家甚至不知道通常情况下它们的功能,”Locksley说。

在代谢而非在感染中发挥作用

一些专门神经细胞帮助了机体同步昼夜生物节律。在他们的研究中Locksley和同事们发现,
罕见的免疫细胞ILC2接收了来自这些专门神经细胞的一种激素信号。转而这些ILC2细胞分泌分子信号刺激骨髓中进餐相关的嗜酸性粒细胞生成,并将它们招募到了肠道中。

3年前,Locksley和其他研究人员首次报道称发现了ILC2细胞。在小鼠的大脑、心脏、肺、肾、皮肤、肠和子宫中均检测到它们。

Locksley推测,受到ILC2刺激的嗜酸性粒细胞有可能并不参与对抗感染,而是以某种方式在代谢中发挥天然功能。机体最大的嗜酸性粒细胞群被发现存在于肠道中。Locksley说较早期的无菌培育小鼠研究发现,嗜酸性粒细胞群正常存在于肠道中,在一个与感染无关的基本生物过程中起作用。

Locksley说,神经细胞发送出的称之为血管活性肠肽(VIP)的激素信号被ILC2细胞所接收。已有研究证实VIP控制了营养相关方面。

在胰腺中,VIP帮助触动了胰岛素和促进食物分解的酶分泌。它还可影响肠道肌肉松弛,帮助细菌和食物有效移动通过肠道。最后,它还能影响肝脏如何处理消化食物生成的葡萄糖。

Locksley说,他自己以及其他人的研究也使得他不禁质疑嗜酸性粒细胞在寄生虫病中的作用。

Locksley说,一直以来人们认为嗜酸性粒细胞在慢性感染过程中对抑制寄生虫起重要作用。然而,近期的一些研究表明,没有嗜酸性粒细胞的小鼠并不会特别容易受到寄生虫的感染,在一项研究中,缺失嗜酸性粒细胞甚至阻止了寄生虫存活。

“进化以有趣的方式发挥作用。寄生虫有可能进化出了一种欺骗信号招募嗜酸性粒细胞,这些细胞有可能生成了一个有利的代谢组织位点,使得寄生虫得以生存和繁殖。“

抗感染和过敏的潜在新策略

Locksley说,发现更多连接VIP、ILC2细胞和嗜酸性粒细胞的信号通路的信息,有可能促使开发出对抗慢性寄生虫感染和过敏的新策略。

“某些寄生虫有可能在这些信号通路中接入了一些信号,从而在机体内建立起一个局部微环境,使得它们能够多年寄生于你的身体中。一种过敏原有可能以大家还不知道的原因接入到了相同的信号通路中,”Locksley说。

在Nature研究中,Locksley研究小组发现当ILC2细胞在肺部分泌一种叫做interleukin-13的分子时,它们能够招募嗜酸性粒细胞到达肺部,而通常情况下肺部少有嗜酸性粒细胞。

许多的哮喘和过敏性反应,尤其是在儿童中,都与嗜酸性粒细胞水平大大升高有关。interleukin-5是ILC2细胞分泌刺激嗜酸性粒细胞生长的另一种分子。然而,靶向interleukin-5的药物只能够适度地减轻哮喘患者的症状。

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