位置,位置,还是位置:即使是肠道免疫反应也是位点特异性的

位置、位置、位置——甚至肠道免疫反应都是位点特异性的
图片显示了相同的胃类器官:它显示了细胞核(蓝色)和细胞骨架(粉色)作为类器官的横切面。灰色的是类器官的显微图像。这里单个的器官大概有四分之一毫米大小。资料来源:Julius-Maximilians-Universität Würzburg, JMU

为什么一些慢性炎症肠疾病,如克罗恩,影响小肠和结肠,而其他慢性结肠炎,则仅仅是溃疡性的结肠炎?为了解决临床难题,例如,其中,威尔兹堡大学的研究人员在实验室中创建了微型版本的消化道。其中一个发现:消化道含有一个固有的分段,可以将新的光线缩小到这些常见的炎症条件上。

科学家们现在能够制造出我们身体几乎任何器官的微缩版本,包括皮肤、大脑和肠道。这些从生成它们被称为“类器官”。

直径约为0.5毫米,有机体只能是芥末颗粒的大小,但它们显示出与真官的显着相似性。“尽管他们的微小尺寸,有机体模拟它们从极度源自得出的器官,”新浪巴特博士说,在分子感染生物学研究所的传染病研究中心研究了研究中心。“有机体含有与真实器官相同类型的细胞。生成有机体的干细胞含有一种预编程的组织标识。干细胞”知道“它来自哪个器官,即使在文化中它也会产生在我们的身体中存在的细胞种类。“与Würzburg大学医院的外科医生Armin合作,Bartfeld博士团队从胃,小肠和结肠产生有机体。它们发现了意外的大量分子复杂性,如RNA测序所揭示的,这反映了细胞的基因活性。

其中一个发现是来自不同部分的有机体根据它们的组织特征,开启特定的基因程序。“直觉告诉我们,胃和肠细胞必须产生不同的消化酶——但我们惊讶地发现,免疫系统的特定结合位点也是这种组织特性的一部分,”Bartfeld说。

免疫结合位点的特定组织可能在特定器官特异性炎性疾病中起作用。它甚至可能与癌症的发展有关,其中慢性炎症也涉及。无论是这种情况以及炎症如何促进致癌物,需要进一步研究,其中有机体形成新颖的基础。

不仅可以在实验室中快速大量地生成类器官,它们还有一个额外的优势,即它们由人体组织组成,并形成人体器官的近似表示。由于人类和动物之间存在着巨大的差异,类器官可以帮助减少动物实验,并独特地揭示人类疾病。它们在药物开发中也发挥着越来越重要的作用。

类器官展示了肠道惊人的组织结构——也涉及到细菌和病毒的识别

此外,类器官开辟了一种全新的方式来研究生物现实模型中的基本分子过程,例如消化系统,这也是巴特菲尔德博士的研究团队在Würzburg的重点。我们消化道的上皮细胞有一个重要的屏障功能,阻止细菌进入我们的身体。这些可能是病原体,如致病细菌或病毒。

与此同时,肠道里寄居着数十亿有益细菌,也就是所谓的微生物群,它们帮助我们消化食物。因此,上皮细胞必须能够感知友好和敌对的细菌或病毒,并作出适当的反应。这是通过特殊的免疫结合位点完成的,称为

这些受体识别由肠中不同细菌产生的特定分子。如果上皮细胞识别通过危险病原体产生的分子,而不是有益细菌,它们必须提高警报并诱导免疫应答。到目前为止,目前尚不清楚上皮能够区分朋友和敌人。“解开免疫细胞之间的复杂相互作用非常困难,上皮和微生物,“Bartfeld博士说。”然而,由于我们的有机体仅包含,我们可以用它们来专门研究上皮细胞在这种相互作用中的作用。”

在他们的研究中,科学家们发现每个模式识别受体都有自己的特定片段的基因活动模式。该研究的第一作者Özge Kayisoglu解释说:“胃和肠道的每个部分都有自己特定的模式识别受体。”因此,上皮细胞的免疫反应是位置特异性的。通过这种方式,胃对不同细菌化合物的反应不同于小肠或结肠。”这些免疫反应的差异可能导致溃疡性结肠炎或克罗恩病等节段特异性疾病。

是什么导致了这种对细菌化合物的不同反应?最初,很明显的假设是免疫受体受到调节,以应对有益细菌的定植。为了验证这一假设,研究人员制造了从未与细菌接触过的类器官。“数据显示,微生物群确实有影响,但我们惊讶地发现,在很大程度上,上皮细胞的免疫识别实际上是在发育过程中由基因决定的,独立于环境,”Bartfeld说。

总的来说,他们的发现代表了炎症过程的重要一步。他们表明消化道的每个部分都有自己的免疫识别受体的特定组合。这种先天免疫功能的功能障碍可能促进炎症性疾病的发展。


进一步探索

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更多信息:Ozge Kayisoglu等。定位特异性细胞身份,而不是暴露于胃肠道微生物区系,决定了肠道上皮细胞中许多先天免疫信号级联,肠道(2020)。DOI: 10.1136 / gutjnl - 2019 - 319919
信息信息: 肠道

引文位置,位置,位置:甚至肠道免疫反应都是位点特异性的(2020年,7月3日),2021年4月24日从//www.puressens.com/news/2020-07-gut-immune-response-site-specific.html检索
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