人類肺部隱藏了一支“抗流感大軍”
研究人員發現,肺部周圍的囊中含有巨噬細胞,這些巨噬細胞會透過進入肺部來對抗流感感染,這為人們了解肺部健康和潛在的治療方法提供了新的視角,這些治療方法可以增強身體的免疫反應,進而對抗抗藥性感染。
這張圖說明了呼吸道感染流感的初期階段。資料來源:美國疾病預防控制中心
長期以來,科學家一直認為我們肺部周圍充滿液體的囊袋只是用來抵抗外來傷害的緩衝器。原來,它還容納著強大的病毒吞噬細胞,這些細胞會在流感感染時湧入肺部。這些細胞是巨噬細胞,是人體內產生的免疫細胞,不能與噬菌體(感染細菌的病毒)混淆。
「巨噬細胞這個名字的意思是『大胃王』。它們會吞噬細菌、病毒、癌細胞和瀕死細胞。」加州大學河濱分校的病毒學家朱麗葉-莫里森(Juliet Morrison)領導著這個發現小組。 “我們很驚訝能在肺部發現它們,因為以前沒有人見過這種情況,即當發生感染時,這些細胞會進入肺部。”
發表在《美國國家科學院院刊》上的一篇論文詳細介紹了在流感感染期間,巨噬細胞如何離開外腔進入肺部,並在那裡減少發炎和降低疾病水平。
「這項研究表明,重要的不僅是肺部發生了什麼,還有肺外發生了什麼。通常與肺無關的細胞類型會對肺部疾病和健康產生巨大影響,」莫里森說。
胸膜腔的作用
人體有三大腔體:心臟周圍的腔體、腹腔和肺部周圍的胸膜腔。 「因為胸膜腔內有液體,所以可以防止肺部塌陷。然而,人們很少想到胸膜腔本身就是一個完整的器官。這項研究可能會改變這種看法,」莫里森說。
最初,研究人員想了解一個更普遍的問題:在流感感染期間,肺部會出現哪些類型的細胞。他們從死於流感或存活下來的小鼠的研究中獲得了肺部相關基因的現有數據。然後,他們使用一種演算法挖掘數據,預測在感染期間肺部發生變化的細胞類型。
“我們利用大數據並將其分解,以確定肺組織中存在哪些潛在的免疫細胞。這就是我得到提示的地方,也許我們在肺部發現了以前未知的外部細胞來源。”
接下來,研究團隊利用雷射技術追蹤了進入小鼠肺部的巨噬細胞,並觀察瞭如果將這些細胞從等式中移除會發生什麼情況。莫里森說:”當把它們從小鼠體內取出時,會看觀察到更多的疾病和更多的肺部發炎。”
莫里森說,她希望這項研究能鼓勵其他科學家重新評估舊研究的資料集,方法是將現有的資訊用於新的用途,希望能夠看到一些新的東西。
下一步,研究團隊希望確定是哪些蛋白質”告訴”巨噬細胞進入肺部。一旦確定了這些蛋白質訊號,就有可能研發出能夠增加巨噬細胞數量或提高其活性的藥物。
增強人體對感染的防禦能力,而不是開發另一種抗病毒藥物,這種策略可以為人們提供更有效、更持久的流感治療方法。莫里森之所以對宿主療法感興趣,是因為抗生素和抗病毒藥物的抗藥性是一個日益嚴重的問題。
當細菌和真菌等病菌發展出戰勝旨在殺死它們的藥物的能力時,就會出現這個問題。濫用和過度使用藥物正在加速這一問題的解決。根據美國疾病管制與預防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的數據,美國每年發生的抗藥性感染超過280 萬例,超過3.5 萬人因此死亡。
「如果我們能提高我們體內的抗感染能力,我們可能會有更好的機會。我們不太可能產生抗藥性。」莫里森說:『免疫系統是如此複雜,但從長遠來看,我們最好的方法是利用我們所擁有的一切,而不是追逐那些不斷逃避我們治療的病毒。”
編譯來源:ScitechDaily