过敏免疫反应有助于对抗细菌感染

桅杆单元的艺术3D(图片中心)与IgE抗体(蓝色),它与受体Fc?ri(在粉红色)上的细胞表面和金黄色葡萄球菌(金色)上。在早期的金黄色葡萄球菌感染期间诱导IgE抗体,识别细菌毒素(以绿色)。在再感染金黄色葡萄球菌(如图所示)时,IgE抗体将肥大细胞对金黄色葡萄球菌毒素(以绿色)的反应增加,导致肥大细胞颗粒(红色)和抗菌活性信贷的释放:Bobby R.malhotra / cemm

过敏是欧洲最常见的疾病之一,据估计,超过1.5亿欧洲遭受反复化过敏,而2025年这可能增加到整个欧洲人民的一半.1过敏患者最初经历了“致敏的过程”,“这意味着他们的免疫系统发展了一种特定的抗体,所以称为免疫球蛋白E抗体(IgE),其可以识别外部蛋白质,称为过敏原。IGES与表达称为FCεR1的特异性受体的细胞结合并相互作用。体内只有几种细胞类型表达FCεR1受体,并且可能是最重要的是肥大细胞,在整个身体的大多数组织中发现的一种免疫细胞。

当重新暴露于过敏原时,(IgE与FcεR1受体结合)通过迅速释放引起典型过敏症状的不同介质(如组胺、蛋白酶或细胞因子),立即发生反应。这些症状取决于接触过敏原的组织,可以从打喷嚏/喘息(呼吸道)到腹泻和腹痛(胃肠道)或瘙痒(皮肤)。全身暴露于过敏原可同时激活来自不同器官的大量肥大细胞,引起过敏反应,这是一种严重的危及生命的过敏反应。

尽管对ige和肥大细胞在过敏症中的关键作用进行了数十年的研究和详细了解,但这一“过敏模块”的生理有益功能仍未完全了解。2006年,这项研究的高级合著者斯蒂芬·加利(Stephen J. Galli)和他在斯坦福大学的实验室揭示了肥大细胞对某些蛇和蜜蜂毒液的先天抗性的重要性。Galli实验室的后续工作显示了“过敏模块”在获得性宿主对高剂量毒液的防御中的关键作用:这一发现(Philipp Starkl,本研究的第一作者,对此做出了重要贡献)代表了第一个明确的实验证据,支持Margie Profet在1991年提出的“毒素假说”。这一假说提出了对有害物质的过敏反应的有益功能。

随后,维也纳医科大学和CeMM的高级博士后philip Starkl与维也纳医科大学和CeMM PI的Sylvia Knapp教授、斯坦福大学医学院的Stephen J. Galli教授及其同事,开始研究这种现象是否与防御其他产生毒素的生物体有关,特别是致病菌。作者选择了细菌金黄色葡萄球菌由于其巨大的临床相关性和广泛的毒素,作为病原体模型。该细菌是一种原型抗生素抗性病原体,也与患有哮喘和特应性皮炎等疾病的过敏免疫反应的发育有关。为了他们的研究,他们使用了不同的实验金黄色葡萄球菌感染模型与遗传方法和体外肥大细胞模型组合,揭示了IgE效应机制的选定组分的功能。

科学家发现小鼠有一个温和的小鼠金黄色葡萄球菌皮肤感染产生适应性免疫反应和针对细菌成分的特异性ige抗体。当这些小鼠面临严重的继发性肺部或皮肤和软组织感染时,这种免疫反应使它们具有更强的抵抗力。然而,缺乏功能性IgE效应机制或肥大细胞的小鼠无法建立这种保护。这些发现表明,针对细菌的“过敏”免疫反应不是病理的,而是保护性的。因此,防御毒素产生可能是过敏模块的重要生物功能。

这项研究是由斯坦福大学Stephen J. Galli实验室的Philipp Starkl和其他同事发起的一项重要合作,然后在CeMM和维也纳医科大学的Sylvia Knapp实验室继续进行。这一令人兴奋的发现不仅增进了对免疫系统和最显著的过敏免疫反应的一般理解,而且还可以解释为什么身体在进化过程中一直保持过敏模块。尽管它们对过敏性疾病有危险的贡献,ige和肥大能发挥有益的功能吗可以利用毒素和毒素的细菌保护身体,以保护身体和感染金黄色葡萄球菌

更多信息:Philipp Starkl等人,IgE效应机制,与肥大细胞进行音乐会,有助于获得对抗金黄色葡萄球菌的宿主防御,免疫力(2020)。DOI:10.1016 / J.IMMUNI.2020.08.002

信息信息:免疫力

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