研究人员展示了免疫细胞是如何“教育”不去攻击有益细菌的

调查人员展示了免疫细胞如何“受过教育”而不是攻击有益细菌
小鼠肠的这种颜色增强的微观图像证明了免疫系统和肠道屏障的存在。来源:Drs。Mario Noti,Matthew R.Hepworth和Gregory F. Sonnenberg

由Weill Cornell Medical Collect Collectorator领导的国际研究团队发现了人类免疫系统忽略了填充胃肠道的大约100万亿有益细菌的答案。该调查结果,于4月23日在期刊上发布科学,提前调查人员了解人类如何保持健康的胃肠道,并可能引起新的方法来治疗炎症性肠病 - 包括克罗恩病和溃疡性结肠炎 - 其起源是神秘和治疗的难度。

研究人员研究了适应性的T细胞关键组件——它们有能力识别、消除和记住入侵我们身体的外来微生物。T细胞是以,他们发展并没有被教导不攻击正常人体组织和器官的器官,让他们自由地瞄准并消除造成疾病的外国入侵者。一个困惑科学家们到现在的一个问题是这些细胞如何学会忽视在也是外国的肠道中,但没有有害。

在研究中,研究团队发现,一旦他们离开胸腺,T细胞再次受到教育或肠道,不去接触有益细菌。研究人员说,这种双重教育策略对支持健康的免疫功能至关重要。他们补充说,促进这种教育的途径被破坏,会导致免疫系统攻击肠道中的有益细菌,这通常与诸如此类疾病的发展和进展有关,艾滋病毒,病毒性肝炎,心血管疾病,肥胖,糖尿病和癌症。调查人员表示,促进和提高该教育途径活动的促进和提升该教育途径的活动可能是有益的,这些疾病治疗患有这些慢性炎症障碍的患者。

“在许多慢性人类疾病中,免疫系统攻击肠道中通常有益的细菌。尽管我们还不知道这是这些复杂疾病的原因还是结果,实验证据表明炎症过程有助于疾病的进展,”资深作者格雷戈里·f·索南伯格博士说,她是医学微生物学和免疫学的助理教授,也是威尔康奈尔大学吉尔·罗伯茨炎症性肠病研究所的成员。“我们的研究表明,可能有一种有效的方法来消除肠道中攻击有益细菌的促炎T细胞。这不仅有助于炎症性肠病患者,还可能给我们提供如何治疗其他疾病的线索由T细胞反应异常引起,例如过敏性和自身免疫障碍。“

在早期的研究中,Sonnenberg博士和他的团队发现了一种最近发现的先天免疫系统的成员-先天淋巴细胞(ILCs) -严格调节免疫细胞与细菌的相互作用。这些ilc和免疫系统的其他细胞在肠道中被发现,肠道经常暴露在有益细菌中,并被有益细菌殖民。索南伯格博士说:“免疫系统和大多数有益细菌之间存在物理上的区别。”

调查人员展示了免疫细胞如何“受过教育”而不是攻击有益细菌
严重发炎的小鼠结肠的微观图像,因为动物缺少分子,称为主要的STATCompatibility综合体II(MHCII),其在调节与细菌的免疫细胞相互作用的细胞表面上,称为先天淋巴细胞(ILC)。MHCII教导T细胞忽略肠道中的有益细菌。对这些细菌的免疫应答与炎症性肠病等疾病的发展和进展相关联。来源:Drs。Matthew R. Hepworth和Gregory F. Sonnenberg

研究人员曾发现,ILCS在免疫系统和肠道有益细菌之间加强了物理屏障,但在这项研究中,它们对这些细胞的新关键作用 - 它们就像教育T细胞的胸腺中的细胞一样。

在过度发展的过程中,人体组织和器官的比特被引入胸腺中的T细胞,因此它们在离开器官后“知道”是什么不攻击。胸腺中的专用细胞通过与称为主要组织相容性复合体II(MHCII)的分子相互作用来教导T细胞这种行为。任何具有攻击人体和器官的潜力的T细胞并导致自动免疫力都会被破坏,然后才能离开胸腺。然而,具有攻击有益细菌的潜力的T细胞没有受过胸腺或消除胸腺。因此,目前尚不清楚将这些T细胞侵袭肠中的有益细菌停止了什么。

科学家们发现一个类似的过程直接发生在GI道内,一个含有大多数人总体免疫系统的器官。

“由于我们所知道的胸腺中所发生的相似性,我们称这个新的进程”肠道选择“,”第一作者Matthew R. Hepworth博士博士博士博士,医学博士博士的实验室工作。“ILC也通过MHCII机制与T细胞相互作用,以教育肠中的T细胞。

“在胸腺中,T细胞受到教育,不要攻击我们的器官,”他补充道,“和在GI道,使用ILCS,他们进一步教育不攻击有益细菌。”

调查人员展示了免疫细胞如何“受过教育”而不是攻击有益细菌
这张显微镜图像展示了健康的小鼠结肠(上),和一个严重发炎造成小鼠结肠缺乏一个分子,称为主要Histcompatibility复杂的类II,发现表面上的先天免疫系统的成员,教导T细胞忽视肠道内的有益细菌(底部)。当免疫系统错误地攻击有益细菌时,炎症就发生了。来源:Drs。Matthew R. Hepworth和Gregory F. Sonnenberg

使用小鼠来测试他们的发现,研究人员发现,ILCS因攻击有益细菌的可能性破坏T细胞,并且损害ILC功能导致严重的肠道炎症。因此,在费城儿童医院的研究人员的帮助下,该团队研究了被诊断患有Crohn病的儿科患者的肠道活组织检查,这是炎症性肠病的主要形式。

“我们在诊断患有克罗恩病的儿科患者中发现ILCS在肠道活检中,但它们没有正常运作,因为在许多情况下,他们缺乏MHCII机械,因此TECONENBERG说。事实上,我们发现,与克罗恩病的儿童匹配活组织检查的促炎细胞增加相关的MHCII的丧失。这告诉我们,这种教育过程可能在炎症肠病患者中受到损害,并且恢复足够的水平MHCII可能有助于消除促炎T细胞并减少慢性肠炎症。“

Sonnenberg博士说,炎症性肠道疾病的原因可能很多,以及其他有助于控制T的途径在肠道里。“但我们的工作显示了一个以前无法识别的途径,即ILCS教育我们的免疫系统不要攻击有益细菌,”他说。

Sonnenberg博士,他的实验室和吉尔·罗伯茨在IBD研究所研究所目前正在探索科学家如何利用这种知识和设计新的治疗策略来提升MHCII对ILC和限制


进一步探索

研究表明,免疫系统如何与“良好”的细菌一起共存

更多信息:“第3组先天淋巴细胞介导非标准细菌特异性CD4 + T细胞的肠道。”科学 DOI:10.1126 / science.aaa4812
信息信息: 科学

由...提供康奈尔大学
引文:研究人员展示了免疫细胞是如何“教育”不攻击有益细菌的(2015年4月24日),2021年5月5日从//www.puressens.com/news/2015-04-immune-cells-beneficial-bacteria.html检索
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