DISEASE
免疫系統(tǒng)的基本任務(wù)是其宿主(“自身”)和侵入性病原體(“非自身”)組織之間的辨別——區(qū)分。為了將其威力瞄準(zhǔn)適當(dāng)?shù)哪繕?biāo),它必須能夠區(qū)分朋友和敵人。這對與腸的上皮內(nèi)層相關(guān)的免疫細(xì)胞提出了特別的挑戰(zhàn)。它們暴露于腸道的天然微生物群之中,這些微生物群本身起重要的有益的生理作用。因此,免疫系統(tǒng)必須以某種有效的方式阻止攻擊這些細(xì)菌,盡管它們不屬于“自我”類別。德意志 - 意大利合作研究現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種有助于在腸道中維持這種平衡的機制。該項目由 LMU 免疫學(xué)研究所所長 Thomas Brocker 教授領(lǐng)導(dǎo),研究人員在 Nature Communications 雜志上發(fā)表了自己的研究結(jié)果,Nature Communications 是 Nature 科學(xué)期刊家族的一個開放獲取的一員。
所謂的樹突狀細(xì)胞(DC)在維持這種重要平衡方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。 DC 具有兩個完全不同的生理作用:在感染的情況下,它們對于激活免疫應(yīng)答是必需的,但它們也參與促進免疫耐受,即它們能夠主動抑制免疫應(yīng)答。在這個意義上,DC 細(xì)胞既是戰(zhàn)士,也是外交官。在后者,它們刺激所謂的誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞(iTreg),其控制免疫耐受性的發(fā)展并抑制免疫系統(tǒng)的活化。為了觸發(fā)對腸微生物群的耐受性,腸上皮中的 DC 識別和內(nèi)化微生物蛋白質(zhì)并遷移到與腸相關(guān)的淋巴結(jié)。在途中,細(xì)菌蛋白質(zhì)被加工成小片段。然后將這些標(biāo)簽顯示在 DC 的表面上,與被調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞識別的特異性結(jié)合蛋白相關(guān)聯(lián)。這種相互作用反過來指示 iTreg 抑制針對這些區(qū)段的蛋白質(zhì)的免疫應(yīng)答。 “我們認(rèn)為這些 iTregs 對天然腸道細(xì)菌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是特異性的,”Brocker 說。
樹突狀細(xì)胞,特別是那些在其表面上具有稱為 CD103+ 的蛋白質(zhì)的樹突細(xì)胞,從腸上皮遷移到淋巴結(jié),并使免疫系統(tǒng)更新最新的腸道微生物群落的組成。但是研究人員想知道在緊急情況下特赦法令是如何“撤銷”的。他們繼續(xù)確定一個眾所周知的信號分子,CD40,作為報警按鈕。 CD40 是 DC 上的第二表面受體。但是 CD40 與其在所謂的效應(yīng) T 細(xì)胞上的結(jié)合配體的相互作用將先前外來的 DC 轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃?DC 細(xì)胞,通過引發(fā)它們來觸發(fā)而不是抑制免疫應(yīng)答。
研究人員證明了這種轉(zhuǎn)變在動物模型中的作用。 CD40 信號永久激活的小鼠發(fā)展成嚴(yán)重結(jié)腸炎,但沒有顯示其他癥狀。這些樹突細(xì)胞仍然可以從腸上皮遷移到淋巴結(jié)。然而,它們會發(fā)生程序性細(xì)胞死亡(凋亡),因此不能提醒調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞以確保維持來源于腸道微生物群落的蛋白質(zhì)的免疫耐受性。結(jié)果,廣泛的免疫應(yīng)答被激活,并且 T 淋巴細(xì)胞遷移到腸上皮,在那里誘導(dǎo)炎癥。然后如果這些小鼠用消除針對腸的天然微生物群的抗生素處理,則炎癥消退并且小鼠存活。 “這些發(fā)現(xiàn)表明 CD103 陽性樹突狀細(xì)胞和調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞之間的相互作用對于維持正確的免疫平衡或腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)是必不可少的,”Brocker 總結(jié)說。他和他的同事現(xiàn)在計劃澄清正確編程的調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞是否是真正特異作用于腸道微生物群的成員,如目前的結(jié)果所示的那樣。
原始出處:
Christian Barthels,Ana Ogrinc,Verena Steyer, et al.CD40-signalling abrogates induction of RORγt+ Treg cells by intestinal CD103+ DCs and causes fatal colitis,Nature Communications 8, Article number: 14715 (2017) doi:10.1038/ncomms14715.