科學家在胸腺中發現了新的免疫系統成員:微折疊細胞
最近,以色列的研究人員向大衛-羅(David Lo)教授和他的研究生戴安娜-德爾卡斯蒂略(Diana Del Castillo)請教了他們在被稱為微折疊細胞(Microfold cells)或M 細胞的特化細胞方面的專業知識。以色列研究團隊在胸腺中發現了類似的細胞,胸腺是位於心臟上方的一個器官,它製造淋巴細胞–在免疫系統中發揮重要作用並保護人體免受感染的白血球。
圖片顯示胸腺細胞(小鼠模型)。所有細胞的細胞核均為深藍色,M 細胞為青綠色,B 細胞(淋巴球)為紅色或紅/綠色。來源:加州大學河濱分校Lo 實驗室
加州大學河濱醫學院生物醫學科學傑出教授羅和德爾-卡斯蒂略是發表在《自然》雜誌上研究論文的共同作者,他們證實胸腺中新發現的細胞與M細胞一樣。M細胞就像守門員一樣,是免疫系統在腸道和肺部等器官中專門的抗原遞送細胞,它們在人體免疫系統的發育過程中發揮關鍵作用。
以色列魏茲曼科學研究院的研究人員在雅庫布-阿布拉姆森(Jakub Abramson)的領導下,在與Lo取得聯繫之前,啟動了對胸腺上皮細胞的小鼠研究,Lo的研究興趣包括了解腸道和呼吸道中的M細胞如何發揮作用,建構我們的免疫系統。
Lo說:『幾年來我一直在研究這些細胞,所以當以色列團隊聯繫我時,我很感興趣。我了解到這個研究小組一直在研究胸腺中基質細胞(構成某些類型結締組織的細胞)的細胞結構,並利用一種新的先進方法,發現了一種與我們在腸道和氣道中看到的M 細胞非常相似的細胞群,在我自己的研究中,我從未想過要在胸腺中尋找M 細胞。”
德爾-卡斯蒂略在羅的指導下,一直在實驗室研究小鼠的黏膜組織–人體一些管道和器官的黏膜組織–並且能夠回答幾個問題,例如新發現的細胞位於胸腺的什麼位置,它們在那裡做什麼。
胸腺M細胞的獨特性質
德爾卡斯蒂略說:”這些特殊的M細胞局限於胸腺的特定區域,與不同的細胞類型和功能有著獨特的聯繫。這些細胞已經引發了一些問題,包括它們與身體其他部位的M細胞有多相似,以及它們被發現的地方有什麼不同”。
Lo解釋說,多年來胸腺一直是免疫學家感興趣的組織,因為免疫系統的大部分發展都以胸腺為中心並依賴胸腺。
他說:”這仍然是一個持續吸引人們興趣的深層謎題。胸腺提供了免疫系統如何起步的線索。這個複雜的器官有許多不同的基質細胞類型和相互作用,負責產生保護我們免受感染的淋巴球。”
David Lo(左)與Diana Del Castillo。圖片來源:加州大學河濱分校羅實驗室
根據Lo 的說法,新發現的M 細胞與腸道和呼吸道中的M 細胞極為相似。
他說:”但胸腺M 細胞有不同的發育起源,這本身就是一個有趣的謎題。在發育之後,它們看起來非常像我們一直在研究的腸道中的M細胞。我們知道,M 細胞會捕捉進入呼吸道的病毒和病菌,並將它們交給免疫系統,然後免疫系統會對傳染性病原體做出反應。M細胞在胸腺中的組織和功能是否與此相同?這正是我們想知道的”。
探索胸腺M細胞的功能
正在攻讀生物醫學博士學位的德爾-卡斯蒂略利用基因工程小鼠來解決以色列研究人員提出的問題。
她說:”我們發現新細胞散佈在胸腺的髓質區。這對胸腺的作用和分區具有有趣的意義,例如這些細胞可能如何在這個器官內發揮調節淋巴細胞訓練的功能。”
Lo和Del Castillo驚訝地發現,身體各部位形成免疫反應的許多步驟似乎都與胸腺相呼應。
Lo說:”我們在周邊免疫系統中仔細研究過的許多早期細胞相互作用和發育過程都發生在胸腺中,這一點令人著迷。我們沒想到會在這裡看到這些相互作用。這就像在胸腺中觀看一個短視頻,了解外周正在發生的大事件。”
UCR的科學家說,胸腺也能確保淋巴球不會意外地攻擊我們自身的組織;胸腺髓質是做出這些決定的地方。
德爾-卡斯蒂略說:”新發現的M細胞是這個決策過程的一部分。外周免疫系統產生抗體以抵禦傳染性生物體的過程涉及多個步驟和許多細胞之間的相互作用。令人著迷的是,其中一些相互作用在胸腺M細胞發育的早期階段得到了重現。”
Lo認為,胸腺M細胞可以被視為一種訓練,以便日後在需要時在外周發揮功能,使它們能夠隨時與其他細胞交流和互動。
他說:”胸腺是複雜的,因為它創造了一個完整的功能性免疫系統和免疫劇目,我們知道許多組成部分都在其性能中發揮作用。我們沒想到M細胞會出現在胸腺中。因此,這是一個令人滿意的發現,因為它與腸道和氣道中發生的類似過程有著如此明顯的聯繫,而我們60-70%的傳染病病原體都是通過腸道和氣道進入人體的。”
編譯來源:ScitechDaily