胸腺丛细胞在防止自身免疫中起关键作用,小鼠实验显示

胸腺
成年人的胸部,显示成人胸腺的位置和大小。信用:LearnAnatomy / Wikipedia / CC BY 3.0

加州大学旧金山分校的研究人员最近惊讶地发现,胸腺中有完全形成的肠道和皮肤细胞。胸腺是一个柠檬大小的器官,位于心脏前面,负责训练免疫系统的T细胞,使其不攻击人体自身组织。作者说,这一发现基于在小鼠身上进行的研究,可能有助于更好地理解人类自身免疫问题的驱动因素。

胸腺髓质区域的细胞有一个简单的任务:它们被设定为随机展示各种身体组织特有的蛋白质束,以“训练”新生的T细胞,即负责保护身体抵御入侵病原体的免疫细胞。如果未成熟的T细胞对这些“友好的”蛋白质做出积极反应,胸腺要么将它们清除,要么将它们重新培养为维持Treg (tee-reg)细胞,以抑制身体组织的炎症。胸腺质量控制不好会导致自身免疫性疾病,如1型糖尿病、多发性硬化症和类风湿性关节炎。

现在,在2018年7月18日发布的一项研究中自然,UCSF糖尿病中心的研究人员发现,胸腺中的微小细胞簇叫做Hassall的尸体 - 这是一个对科学的谜团超过150年 - 组成了更复杂的上皮和感觉细​​胞,类似于成熟皮肤和肠道的细胞。特别是,科学家发现Hassall的尸体被包围,一种类型的感觉细胞,用于通过指状纤毛的指状纤毛上的化学检测器“品尝”它们通过化学探测器来检测小鼠肠道中的侵入性寄生虫。

新的研究表明,这些新发现的胸腺中的感觉细胞在训练小鼠的显影免疫系统中起重要作用,表明胸腺簇细胞也可能在自身免疫性问题中起作用,例如人类的炎症性肠病。有趣的,簇绒细胞的感官能力可能潜在普遍地借助医学调节胸腺功能的机会,称,研究高级作家Mark Anderson,MD,博士。

安德森是一位医生 - 科学家,在实验室中花费了十多年的学习胸腺免疫训练“课程”,以便为1型糖尿病等自身免疫病症开发新的治疗方法。他的团队以前表明了一个叫做基因亚耳河负责使胸腺髓质区域的细胞随机产生少量“自我”蛋白,以检测新生T细胞的自身免疫倾向。

“胸腺有一个具有挑战性的问题来解决,它以一种非常优雅的方式而言,”安德森说。

在新的研究中,安德森的团队有兴趣了解T细胞培训是否有多种类型的胸腺细胞。研究人员与开创性UCSF免疫医生理查德洛克斯利的合作开发了一种新的技术,用于追踪数千名单独AIVE表达细胞的遗传发展,并令他们惊讶的是,他们发现了两种细胞的子集,始终关闭Aire并开始表达两种细胞非常不同的遗传计划。一组细胞似乎分化为类似于形成皮肤外层的上皮细胞,另一组开始表达驻留在称为“簇绒”细胞的肠道中的感觉细胞的标记。

“当富人和我第一次看到这三年前我们就像我们一样,”你一定是在开玩笑吧,“”安德森说。“与胸腺中的典型训练细胞不同,我们看到肠道中的簇绒细胞具有相同的”真实“簇绒细胞的物理特征。他们甚至得到了簇绒!”

研究人员在成像实验中显示,皮肤状细胞和簇绒细胞聚集在一起以形成Hassall的尸体。虽然这些胸腺簇绒细胞看起来就像肠道中的对应物一样,但分子分析显示它们表达所需的特殊蛋白质需要将“自我”分子呈现给T细胞,表明它们可能在胸腺的免疫课程中发挥作用。

为了测试这些胸腺簇绒细胞的功能重要性,对健康的免疫反应,研究人员遗传地设计了一组小鼠以缺少所有簇细胞,然后将这些动物的胸腺移植到所谓的“裸鼠”中,缺乏胸腺。移植的胸腺首次开始训练这些动物中的T细胞,但是没有胸腺簇细胞的益处,研究人员可以容易地刺激它们以产生针对裸鼠肠道的天然簇细胞的自身免疫应答。

这种优雅的实验表明,胸腺簇绒电池在防止肠道中的自身免疫方面发挥着关键作用,但是需要进一步的实验来澄清它们如何为T细胞教育提供贡献。“由于皮肤和肠道是你的组织直接暴露于外界的两个地方,我们假设Hassall的尸体和周围的簇绒电池可以是第二级训练,基本上模拟了用于成熟T细胞的这些关键环境为了测试他们如何回应,“安德森说。

在一个发表的研究2018年6月在细胞, Locksley的研究小组展示了老鼠肠道中的簇状细胞是如何通过与我们的味蕾探测甜味和苦味相同的分子途径来感知寄生原生动物的,而我们的味蕾是通过一种叫做TRPM5的分子来感知甜味和苦味的。有趣的是,胸腺丛细胞也依赖于TRPM5,这表明它们也通过味觉途径积极响应分子线索。

安德森奇迹是否可以比免疫训练播放更广泛的角色,可能利用它们的感觉能力来检测血型信号的血型信号,并调整胸腺的T细胞类型相应地产生。这引发了诱人的医疗干预措施来改变胸腺功能,Anderson推测。

“控制胸腺可能是在各种疾病中重新编程免疫系统的关键,”安德森说。他指出了刺激为了产生新的T细胞,可以抑制患有糖尿病风险的患者的胰腺中不良免疫活性的T细胞,防止对移植器官的免疫排斥,甚至生产设计师T训练来治疗特定类型的癌症。虽然还不清楚如何在治疗上改变胸腺丛细胞信号,安德森和洛克斯利的实验室目前正在研究这些重要的下一步。


进一步探索

化疗后的免疫细胞回收的存活蛋白质线索

更多信息:胸腺丛细胞促进富含il -4的髓质和塑造胸腺细胞的发育,自然(2018)。DOI: 10.1038 / s41586 - 018 - 0345 - 2,www.nature.com/articles/s41586-018-0345-2
期刊信息: 自然 ,细胞

引用:胸腺簇绒细胞在防止自身免疫中发挥关键作用,鼠标实验展示(2018年,7月18日)从//www.puressens.com/news/2018-07-thymiC-tuft-cells-key-role.html检索到2021年5月3日
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